CN107782977A - 多个usb数据采集卡输入信号延时测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多个USB数据采集卡输入信号延时测量装置及其测量方法，包括：伪随机信号发生器、与伪随机信号发生器相连的若干采集卡、与若干采集卡相连的计算机，其中，每块采集卡上均含有若干声道。测量时，伪随机信号发生器生成1路单声道的伪随机信号，并同步地发送到每块采集卡的同一个声道上，每块采集卡将接收到的伪随机信号编码后发送到计算机中，计算机将第二块（含）以后的采集卡获取的声道信号，与第1块采集卡获取的声道信号做相关性计算，得出时间差，根据时间差作出时间调整，达到信号的完全同步。通过上述方式，本发明能够有效地测量出多个采集卡间的信号延时，从而获得在时间上严格同步的信号。

Description

多个USB数据采集卡输入信号延时测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及信号延时测量技术领域，特别是涉及一种多个USB数据采集卡输入信号延时测量装置及其测量方法。

背景技术

数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析、处理。数据采集卡，即实现数据采集功能的计算机扩展卡。USB数据采集卡，顾名思义，就是数据采集卡采集数据后输入电脑设备的接口是USB接口。USB数据采集卡，属于监控系统的重要硬件。简单的来说，USB数据采集卡就是用来帮我们采集数据的。

USB数据采集卡是各种应用的理想之选，从简单的数据记录到嵌入式OEM系统，非常广泛。USB接口技术在计算机接口领域应该称是划时代的技术。它的出现，让设备接入有了一个统一和规范。让计算机的外围设备可以随时移除，有着良好的移动和迁移性能。所以，数据采集卡、数据采集仪、数据采集模块都容入了USB接口。让使用数据采样时更方便、更具有可移植性。但几乎所有的USB 数据采集卡，都是单一的机箱结构，因此，当使用多个USB数据采集卡采集音频信号的过程中，各采集卡间会存在不同的信号延时，而数据采集系统里的一个关键的实现，是如何把各个采样通道的数据采样工程同步起来。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种多个USB数据音频数据采集卡输入信号延时测量的方法，能够有效地测量出多个采集卡间的信号延时，从而获得在时间上严格同步的信号。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种多个USB数据采集卡输入信号延时测量装置，包括：伪随机信号发生器、与伪随机信号发生器相连的若干采集卡、与若干采集卡相连的计算机，其中，每块采集卡上均含有若干声道。

还提供一种多个USB数据采集卡输入信号延时测量装置的测量方法，包括如下步骤：

（100）伪随机信号发生器生成1路单声道的伪随机信号，并同步地发送到每块采集卡的同一个声道上，将采集卡的数量记为M，每块采集卡的声道数量记为N，伪随机信号发送到的每块采集卡的声道记为声道i，i=1~N；

（200）每块采集卡将接收到的伪随机信号编码后发送到计算机中；

（300）计算机将第2到第M块采集卡的声道i获取的信号，即信号2_i~信号M_i，与第1块采集卡的声道i获取的信号1_i做相关性计算，得出M-1个时间差Δt₂~Δt_M;

（400）计算机对第2到第M块采集卡的第1声道到第i-1声道获取的信号作出Δt₂~Δt_M的时间调整，达到信号的完全同步。

在本发明一较佳实施例中，所述采集卡为USB声卡或USB信号采集卡。

本发明的有益效果是：当单块信号采集卡声道数不能满足需求，而需要多块信号采集卡同时工作时，本发明能够有效地测量出各采集卡间的信号延时，从而获得在时间上严格同步的信号。

附图说明

图1是本发明一种多个USB数据采集卡输入信号延时测量装置的框架图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种多个USB数据采集卡输入信号延时测量装置，包括：伪随机信号发生器、与伪随机信号发生器相连的若干采集卡、与若干采集卡相连的计算机，其中，每块采集卡上均含有若干声道。

一种多个USB数据采集卡输入信号延时测量装置的测量方法，包括如下步骤：

（100）伪随机信号发生器生成1路单声道的伪随机信号，并同步地发送到每块采集卡的同一个声道上，将采集卡的数量记为M，每块采集卡的声道数量记为N，伪随机信号发送到的每块采集卡的声道记为声道i，i=1~N；如：采集卡1的声道1获取的信号记为信号1_1，声道2获取的信号记为信号1_2，……，声道i获取的信号记为信号1_i，……，声道N获取的信号记为信号1_N；采集卡2的声道1获取的信号记为信号2_1，声道2获取的信号记为信号2_2，……，声道i获取的信号记为信号2_i，……，声道N获取的信号记为信号2_N；采集卡M的声道1获取的信号记为信号M_1，声道2获取的信号记为信号M_2，……，声道i获取的信号记为信号M_i，……，声道N获取的信号记为信号M_N;

（200）每块采集卡将接收到的伪随机信号编码后发送到计算机中；

（300）计算机将第2到第M块采集卡的声道i获取的信号，即信号2_i~信号M_i，与第1块采集卡的声道i获取的信号1_i做相关性计算，得出M-1个时间差Δt₂~Δt_M;

（400）计算机对第2到第M块采集卡的第1声道到第i-1声道获取的信号作出Δt₂~Δt_M的时间调整，达到信号的完全同步。

所述采集卡为USB声卡或USB信号采集卡。

伪随机信号，又称伪随机序列或伪随机码，是由周期性数字序列经过滤波等处理后得出的，它具有类似于随机噪声的某些统计特性，同时又能够重复产生。常见的伪随机信号主要有m序列、M序列等序列。

本发明揭示了一种多个USB数据音频数据采集卡输入信号延时测量装置及其测量方法，当单块信号采集卡声道数不能满足需求，而需要多块信号采集卡同时工作时，本发明能够有效地测量出各采集卡间的信号延时，从而获得在时间上严格同步的信号。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种多个USB数据采集卡输入信号延时测量装置，其特征在于，包括：伪随机信号发生器、与伪随机信号发生器相连的若干采集卡、与若干采集卡相连的计算机，其中，每块采集卡上均含有若干声道。

2.一种如权利要求1所述的多个USB数据采集卡输入信号延时测量装置的测量方法，包括如下步骤：

（100）伪随机信号发生器生成1路单声道的伪随机信号，并同步地发送到每块采集卡的同一个声道上，将采集卡的数量记为M，每块采集卡的声道数量记为N，伪随机信号发送到的每块采集卡的声道记为声道i，i=1~N；

（200）每块采集卡将接收到的伪随机信号编码后发送到计算机中；

（300）计算机将第2到第M块采集卡的声道i获取的信号，即信号2_i~信号M_i，与第1块采集卡的声道i获取的信号1_i做相关性计算，得出M-1个时间差Δt₂~Δt_M;

（400）计算机对第2到第M块采集卡的第1声道到第i-1声道获取的信号作出Δt₂~Δt_M的时间调整，达到信号的完全同步。

3.根据权利要求2 所述的多个USB数据采集卡输入信号延时测量装置的测量方法，其特征在于，所述采集卡为USB声卡或USB信号采集卡。