CN109341892A - 用于分布式光纤测温的数据采集电路及数据处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于分布式光纤测温的数据采集电路及数据处理方法。提供了一种用于分布式光纤测温的数据采集电路，包括：至少两个前端驱动模块，采集光时域反射信号并进行变换和滤波；高速模数转换器，具有至少两个模数转换通道，以分别从至少两个前端驱动模块接收变换和滤波后的信号并进行模数转换；现场可编程门阵列，从高速模数转换器接收模数转换后的信号并进行处理；以及存储单元，存储现场可编程门阵列处理中和处理后的信号。其中，前端驱动模块与高速模数转换器连接，高速模数转换器和存储单元均与现场可编程门阵列连接。上述数据采集电路实现了多通道高速采集以及实时处理和存储。本发明还提供了一种用于上述数据采集电路的数据处理方法。

Description

用于分布式光纤测温的数据采集电路及数据处理方法

技术领域

本发明涉及分布式光纤测温技术领域，尤其涉及用于分布式光纤测温的数据采集电路及数据处理方法。

背景技术

分布式光纤测温技术是一种新型的测温技术，其具有本质安全、测温准确、监控范围大和不受电磁干扰等优点。广泛适用于电缆桥架、电缆沟、交通隧道、储油罐等地方进行长距离、大范围的温度和火灾监测。

目前分布式光纤传感探测设备，普遍存在空间分辨率不足的问题，这一缺点降低了分布式光纤测温设备的探测能力。

发明内容

基于此，有必要针对分布式光纤传感系统的空间分辨率不足的问题，提供一种可以有效提高数据采样速率的数据采集电路。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于分布式光纤测温的数据采集电路，其包括：

至少两个前端驱动模块，用于采集分布式光纤测温系统的传感光纤上不同位置处的光时域反射信号并对光时域反射信号进行变换和滤波；

高速模数转换器，具有至少两个模数转换通道，用于分别从至少两个前端驱动模块接收变换和滤波后的信号并对接收到的信号进行模数转换；

现场可编程门阵列，用于从高速模数转换器接收模数转换后的信号并对接收到的信号进行处理；以及

存储单元，用于存储现场可编程门阵列处理中和处理后的信号；其中，

至少两个前端驱动模块与高速模数转换器连接，高速模数转换器和存储单元均与现场可编程门阵列连接。

在其中一个实施例中，用于分布式光纤测温的数据采集电路还包括：

时钟单元，用于向现场可编程门阵列提供工作时钟并且在现场可编程门阵列的控制下向高速模数转换器输出时钟信号；以及

触发输出单元，用于在现场可编程门阵列的控制下输出触发信号，触发信号用于触发分布式光纤测温系统的激光器发出激光脉冲，其中

高速模数转换器与时钟单元连接，时钟单元和触发输出单元均与现场可编程门阵列连接。

在其中一个实施例中，用于分布式光纤测温的数据采集电路还包括：

接口单元，用于在现场可编程门阵列与外部处理器之间实现电平和阻抗匹配，接口单元与现场可编程门阵列连接。

在其中一个实施例中，前端驱动模块包括：放大器和与放大器连接的抗混叠滤波器，抗混叠滤波器与高速模数转换器连接。

在其中一个实施例中，存储单元为DDR3芯片阵列。

根据本发明的另一个方面，提供了一种分布式光纤测温系统，其包括传感光纤、激光器以及上述任意实施例中所述的数据采集电路。

应用本发明上述数据采集电路，设有至少两个前端驱动模块、高速模数转换器、现场可编程门阵列和存储单元。至少两个前端驱动模块实现模拟信号的接收、电气特性转换和滤波，并输出信号到高速模数转换器，高速模数转换器实现模拟信号的高速采集和模数转换，同时将数据输出到现场可编程门阵列，该数据在现场可编程门阵列内部进行处理后存储到存储单元中。整个过程是实时进行的。现场可编程门阵列为整个电路的控制核心，实现了高速模数转换器控制、高速数据接收、信号处理以及通信协议。本发明上述数据采集电路实现了对探测信号的多通道高速采集以及实时处理和存储、采集速率高、存储容量大、处理能力强，采用现场可编程门阵列作为主控制器，可以灵活实现信号处理算法，以满足分布式光纤测温设备的数据采集和应用需求。

根据本发明的又一个方面，提供了一种用于上述任意实施例中所述的数据采集电路的数据处理方法，其包括：

根据原始信号的原始数据宽度以及预设的累加次数，确定原始信号累加后的最终数据宽度，其中，原始信号为高速模数转换器进行模数转换后的信号；

根据原始数据宽度、最终数据宽度以及现场可编程门阵列和存储单元之间的数据带宽确定累加过程中的中间数据宽度，中间数据宽度大于原始数据宽度并且小于最终数据宽度；

根据原始数据宽度以及中间数据宽度确定与中间数据宽度对应的累加次数；

根据中间数据宽度以及与中间数据宽度对应的累加次数进行信号采样并累加以获取累加后的一组中间信号，每个中间信号的数据宽度为中间数据宽度；

重复上述步骤直到总的累加次数不小于预设的累加次数，以获取多组中间信号；

将多组中间信号进行累加，以获取一组最终信号，每个最终信号的数据宽度为最终数据宽度。

在其中一个实施例中，与中间数据宽度对应的累加次数不大于与中间数据宽度对应的累加次数。

在其中一个实施例中，与中间数据宽度对应的累加次数为不大于的最大整数，其中M为中间数据宽度，X为原始数据宽度。

在其中一个实施例中，多组中间信号的组数为不小于L/A的最小整数，其中，L为预设的累加次数，A为与中间数据宽度对应的累加次数。

根据本发明的再一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现根据上述任意实施例中所述的数据处理方法的步骤。

应用本发明上述数据处理方法和计算机可读存储介质，由于将数据宽度扩展为最终数据宽度的一组数据的存储处理分解为数据宽度扩展为中间数据宽度的多组数据的存储处理，因此对于每一组数据宽度为中间数据宽度的数据采样过程，数据宽度得到了降低，这样使得对现场可编程门阵列与存储单元之间的带宽要求得到了降低，带宽降为原来的M/W，其中M为中间数据宽度，W为最终数据宽度。上述数据处理方法和计算机存储介质不仅降低了现场可编程门阵列的选型难度，且实现了在低存储器带宽的情况下高速采样数据的实时存储和处理，可以有效提高分布式光纤传感探测的空间分辨率，同时有助于降低硬件成本。

附图说明

图1示出了本申请一实施例中的用于分布式光纤测温系统的数据采集电路的示意图。

图2示出了数据实时累加存储的示意图。

图3示出了本申请一实施例中的用于图1中的数据采集电路的数据处理方法的流程图。

图4示出了根据图3中的数据处理方法进行处理的处理过程的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

需要说明的是，当元件被称为“形成于”另一个元件，它可以直接形成于另一个元件上或者也可以存在居中的元件。本文所使用的术语“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和的所有的组合。

本申请提供的数据采集电路应用于分布式光纤测温系统。分布式光纤测温系统包括传感光纤和激光器。激光器发出激光脉冲信号，该激光脉冲信号耦合到传感光纤中并在传感光纤中传播。当激光脉冲在光纤中传输的过程中，与光纤分子相互作用，发生多种形式的散射，例如，瑞利散射、布里渊散射和拉曼散射。由于瑞利散射对温度不敏感；布里渊散射对温度和应力都敏感，容易受外界环境干扰，影响测量准确度；而拉曼散射只对温度敏感，因此，现有的分布式光纤测温系统通常基于拉曼散射的温度效应机理进行光纤测温。

分布式光纤测温系统利用普通光纤自身非线性光学效应，感知并传送沿光纤轴线方向所有各点的温度信息。利用光时域反射技术，将较高功率光脉冲信号送入光纤，然后采集光纤内的反射光的强度进行分析，便可以精确地检测出光纤所有各点的即时温度及变化情况。由此可知，分布式光纤测温系统利用光纤自身介质，组成了一维连续分布的感知探测器，因此可以同时感知连续多点的温度信息。通过采集光纤各个位置处的光时域反射信号，并根据采集到的光时域反射信号获取光纤各个位置处的温度信息。

本申请提供一种用于分布式光纤测温系统的数据采集电路，如图1所示，数据采集电路包括：至少两个前端驱动模块101(在图1中示例性地示出为两个)、高速模数转换器(ADC，Analog-to-Digital Converter)102、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)103和存储单元104。前端驱动模块102采集分布式光纤测温系统的传感光纤上不同位置处的光时域反射信号并对所采集的光时域反射信号进行变换和滤波。前端驱动模块101与高速ADC 102连接。高速ADC 102具有与至少两个前端驱动模块101一一对应的至少两个模数转换通道，以从至少两个前端驱动模块101接收变换和滤波后的信号并对接收到的信号进行模数转换。高速ADC 102与FPGA 103连接。FPGA 103从高速ADC 102接收模数转换后的信号并对接收到的信号进行处理。FPGA 103与存储单元104连接。存储单元104用于存储FPGA 103处理中和处理后的信号。

应用本发明上述数据采集电路，至少两个前端驱动模块实现模拟信号的接收、电气特性转换和滤波，并输出信号到高速模数转换器，高速模数转换器实现模拟信号的高速采集和模数转换，同时将数据输出到FPGA，该数据在FPGA内部进行处理后存储到存储单元中。整个过程是实时进行的。FPGA为整个电路的控制核心，实现了高速模数转换器控制、高速数据接收、信号处理以及通信协议。由于数据量增大，对存储容量提出了更高的要求，一般FPGA内部难以满足此要求，因此需要外部的存储单元。本发明上述数据采集电路实现了对探测信号的多通道高速采集以及实时处理和存储、采集速率高、存储容量大、处理能力强，此外采用FPGA作为主控制器，可以灵活实现信号处理算法，以满足分布式光纤测温设备的数据采集和应用需求。

进一步地，如图1所示，数据采集电路还包括时钟单元105和触发输出单元106。时钟单元105与高速ADC 102和FPGA 103连接，以向FPGA 103提供工作时钟并且在FPGA 103的控制下向高速ADC 102输出时钟信号。触发输出单元106与FPGA 103连接，以在FPGA 103的控制下输出触发信号，触发信号触发分布式光纤测温系统的激光器发出激光脉冲，激光脉冲被耦合到分布式光纤测温系统的传感光纤中并在传感光纤中传播。

进一步地，如图1所示，数据采集电路还包括接口单元107。接口单元与FPGA 103连接。接口单元107用于在FPGA 103与外部处理器(未示出)之间实现电平和阻抗匹配。外部处理器通过FPGA 103从存储单元104读取存储的信号，并对该信号进行处理，以获取传感光纤不同位置的温度信息。

在一个实施例中，前端驱动模块101包括：放大器和与放大器连接的抗混叠滤波器，抗混叠滤波器与高速模数转换器连接。放大器放大接收到的光时域反射信号，抗混叠滤波器对放大后的信号进行滤波。在一个实施例中，存储单元为DDR3芯片阵列。DDR3是一种同步动态动态随机存取内存，提供了较高的运行效能并需要较低的电压。

本申请还提供了一种分布式光纤测温系统，其特征在于，包括传感光纤、激光器以及根据上述任意实施例中所述的数据采集电路。其中，激光器用于向传感光纤发送激光脉冲信号，激光脉冲信号在光纤中传播，数据采集电路则用于采集光纤中的光时域反射信号并对其进行处理。其中数据采集电路的具体实现原理可以参考图1对应的描述，此处不再赘述。

请参见图2，示出了数据实时累加存储的示意图。每次高速ADC 102采集到一个数据，就从外部存储(即存储单元104)读取对应的数据到FPGA 103，FPGA 103将采集到的数据与读取的数据进行累加，并将存储结果存储到外部存储中，从而实现实时的累加存储。当数据采集率提高时，使用常规的数据处理方法将使得FPGA 103与存储单元104之间的带宽不能满足应用要求。

因此，针对数据带宽不足的问题，本申请还提供了一种能够降低带宽要求的用于上述任意实施例中所述的数据采集电路的数据处理方法，能够在尽量保证实时性的情况下，降低FPGA和外部存储单元之间的带宽要求。如图3所示，示出了本申请一实施例中的数据处理方法，该数据处理方法包括：

步骤S100，根据原始信号的原始数据宽度以及预设的累加次数，确定原始信号累加后的最终数据宽度，其中，原始信号为高速模数转换器进行模数转换后的信号。

具体地，根据原始信号的原始数据宽度X以及预设的累加次数L，确定原始信号进行L次累加后的最终数据宽度，其中，原始信号为高速ADC 102进行模数转换后的信号，累加次数L等于预设的累加次数L，原始信号进行L次累加后的数据宽度为最终数据宽度。为了提高分布式光纤测温系统的测温精度，一般进行多次采样，每一次采样采集对应于传感光纤上不同位置的光时域反射信号进行模数转换后的一组原始信号。在采集过程中，每采集到一个原始信号，就将该信号与先前采集的对应位置的信号进行累加，并将累加的结果存储在存储单元中。采样次数即累加次数。总的采样次数根据实际需求预先设定。

步骤S200，根据原始数据宽度、最终数据宽度以及现场可编程门阵列和存储单元之间的数据带宽确定累加过程中的中间数据宽度，中间数据宽度大于原始数据宽度并且小于最终数据宽度。

具体地，根据原始数据宽度X和最终数据宽度W以及现场可编程门阵列和存储单元之间的数据带宽确定累加过程中的中间数据宽度M，中间数据宽度M介于原始数据宽度X和最终数据宽度W之间。数据宽度为M的数据在进行累加存储时所需的带宽不大于FPGA 103和存储单元104之间的数据带宽。在一个实施例中，原始数据宽度X为8位，中间数据宽度M为16位，最终数据宽度为32位。在一个实施例中，原始数据宽度X为8位，中间数据宽度M为16位，最终数据宽度为64位。在一个实施例中，原始数据宽度X为8位，中间数据宽度M为32位，最终数据宽度为64位。在一个实施例中，中间数据宽度M为最终数据宽度W的二分之一。

步骤S300，根据原始数据宽度以及中间数据宽度确定与中间数据宽度对应的累加次数。

具体地，根据原始数据宽度X以及中间数据宽度M确定与中间数据宽度M对应的累加次数A。与中间数据宽度M对应的累加次数A小于预设的累加次数L。与中间数据宽度M对应的累加次数A不大于原始数据宽度X扩展为中间数据宽度M所需的累加次数。这样，进行A次采样后，信号进行A次累加后的数据宽度不超过中间数据宽度M。

步骤S400，根据中间数据宽度以及与中间数据宽度对应的累加次数进行信号采样并累加以获取累加后的一组中间信号，每个中间信号的数据宽度为中间数据宽度。

具体地，根据中间数据宽度M以及与中间数据宽度M对应的累加次数A进行A次信号采样，每次采样得到的信号在存储单元中占M位存储空间。在采样过程中每采集到一个信号就将该信号与存储在对应存储空间中的数据进行累加，并将累加结果存储在该对应存储空间中，以获取累加后的一组中间信号。获得的一组中间信号存储在存储单元中，每个中间信号的数据宽度为中间数据宽度M，因此占据一组位宽为M的存储空间。该组中间信号中的每个中间信号分别对应于传感光纤上的不同位置的信号的A次累加。

步骤S500，重复步骤S400直到总的累加次数不小于预设的累加次数，以获取多组中间信号。

具体地，重复步骤S400直到总的累加次数不小于预设的累加次数L，即累加次数A乘以重复的次数n不小于预设的累加次数L，使得至少进行L次采样，并获取n组数据宽度为M的中间信号。在触发输出单元106输出触发脉冲信号触发激光器发光以及FPGA 103控制产生数据采集开始信号后，前端驱动模块101开始采集数据。每当开始执行步骤S400时，就在存储单元104中开辟一组新的位宽为M的存储空间，用于存储步骤S400中获得的一组中间信号。重复步骤S400多次后，即得到存储在多组存储空间的、数据宽度为M的多组中间信号。

步骤S600，将多组中间信号进行累加，以获取一组最终信号，每个最终信号的数据宽度等于最终数据宽度。

具体地，将获得的存储在多组存储空间的、数据宽度为M的多组中间信号进行累加，以获取一组最终信号，最终信号的数据宽度等于最终数据宽度W。最终数据宽度W是数据宽度为X的原始信号进行L次累加后的数据宽度，L为预设的累加次数。

上述数据处理方法，由于将数据宽度扩展为最终数据宽度W的一组数据的存储处理分解为数据宽度扩展为中间数据宽度M的多组数据的存储处理，然后将该多组数据相加以得到数据宽度为W的一组数据，因此对于每一组数据宽度为中间数据宽度M的数据采样过程，数据宽度得到了降低，这样使得对FPGA 103与存储单元104之间的带宽要求得到了降低，带宽降为原来的M/W。上述数据处理方法不仅降低了FPGA的选型难度，且实现了在低存储器带宽的情况下高速采样数据的实时存储和处理，可以有效提高分布式光纤传感探测的空间分辨率，同时有助于降低硬件成本。

在一个实施例中，与中间数据宽度对应的累加次数A为不大于的最大整数，其中M为中间数据宽度，X为原始数据宽度。

具体地，是数据宽度从X扩展为M所需的累加次数，通过将累加次数A设置为不大于的最大整数，可以使得满足累加后数据宽度为M的条件下，进行最多次的采样，从而使得存储空间得到充分利用，有助于节约存储空间，降低硬件成本。在一个实施例中，原始数据宽度为8位，中间数据宽度为16位，则为257，则不大于的最大整数为257，因此累加次数A设置为257。在一个实施例中，原始数据宽度为16位，中间数据宽度为32位，则不大于的最大整数为65537，因此累加次数A设置为65537。当为小数时，则不大于的最大整数为该小数的整数部分，因此累加次数A设置为该小数的整数部分。

在一个实施例中，多组中间信号的组数为不小于L/A的最小整数，其中，L为预设的累加次数，A为与中间数据宽度对应的累加次数。

具体地，多组中间信号的组数n即为重复步骤S400的次数n。通过将重复的次数n限定为不小于L/A的最小整数，使得总的累加次数为大于或等于预设的累加次数L的最小累加次数，既满足了采样要求，又可以保证将多组中间信号进行累加后得到的最终信号的数据宽度等于最终数据宽度W。在一个实施例中，与中间数据宽度对应的累加次数A为257，预设的累加次数为4k次，L/A为15.6，则不小于L/A的最小整数为16，因此重复的次数n设置为16。在一个实施例中，与中间数据宽度对应的累加次数A为65537，预设的累加次数为60k次，L/A为9.15，则不小于L/A的最小整数为10，因此重复的次数n设置为10。

采用上述数据处理方法之后，降低了对FPGA 103和存储单元104之间的带宽要求，从而可以根据图2所示的实时累加存储进行数据处理。每次高速模数转换器采集到一个数据宽度为M的信号，就从外部存储(即存储单元104)读取对应的位宽为M的数据到FPGA 103，FPGA 103将采集到的数据与读取的数据进行累加，并将存储结果存储到外部存储中，从而实现实时的累加存储。

请参见图4，示出了根据图3中的数据处理方法进行处理的处理过程的示意图。采集n组数据宽度为M的中间信号，然后将n组中间信号相加，即可得到数据宽度为W的一组最终信号。每一组中间信号的个数p由采样率和光纤长度决定。由图4可知，本方案将一组数据宽度为W的数据的存储处理分解为多组数据宽度为M的数据的存储处理，然后将多组数据宽度为M的数据进行相加，以得到一组数据宽度为W的数据。在现有技术中，在存储空间中开辟一组数据宽度为W的存储空间并进行累加存储，进行累加时，将采集到的位宽为W的数据与存储在存储空间中的数据宽度为W的数据进行累加。而本方案中，在存储空间中开辟n组位宽为M的存储空间并进行累加存储，进行累加时，将采集到的数据宽度为M的数据与存储在存储空间中的数据宽度为M的数据进行累加，从而得到n组数据宽度为M的数据，然后将n组数据宽度为M的数据相加，得到数据宽度为W的数据。相比于现有技术，本方案可以将带宽要求降低为目前的W/M。在一个实施例中，W为M的二分之一，因而带宽要求降低为目前的一半。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

根据原始信号的原始数据宽度以及预设的累加次数，确定原始信号累加后的最终数据宽度，其中，原始信号为高速模数转换器进行模数转换后的信号；

根据原始数据宽度、最终数据宽度以及现场可编程门阵列和存储单元之间的数据带宽确定累加过程中的中间数据宽度，中间数据宽度大于原始数据宽度并且小于最终数据宽度；

根据原始数据宽度以及中间数据宽度确定与中间数据宽度对应的累加次数；

根据中间数据宽度以及与中间数据宽度对应的累加次数进行信号采样并累加以获取累加后的一组中间信号，每个中间信号的数据宽度为中间数据宽度；

重复上述步骤直到总的累加次数不小于预设的累加次数，以获取多组中间信号；

将多组中间信号进行累加，以获取一组最终信号，每个最终信号的数据宽度为最终数据宽度。

在其中一个实施例中，与中间数据宽度对应的累加次数为不大于的最大整数，其中M为中间数据宽度，X为原始数据宽度。

在其中一个实施例中，多组中间信号的组数为不小于L/A的最小整数，其中，L为预设的累加次数，A为与中间数据宽度对应的累加次数。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于分布式光纤测温系统的数据采集电路，其特征在于，包括：

至少两个前端驱动模块，用于采集所述分布式光纤测温系统的传感光纤上不同位置处的光时域反射信号并对所述光时域反射信号进行变换和滤波；

高速模数转换器，具有至少两个模数转换通道，用于分别从所述至少两个前端驱动模块接收变换和滤波后的信号并对接收到的所述信号进行模数转换；

现场可编程门阵列，用于从所述高速模数转换器接收模数转换后的信号并对接收到的所述信号进行处理；以及

存储单元，用于存储所述现场可编程门阵列处理中和处理后的信号；其中，

所述至少两个前端驱动模块与所述高速模数转换器连接，所述高速模数转换器和所述存储单元均与所述现场可编程门阵列连接。

2.根据权利要求1所述的数据采集电路，其特征在于，还包括：

时钟单元，用于向所述现场可编程门阵列提供工作时钟并且在所述现场可编程门阵列的控制下向所述高速模数转换器输出时钟信号；以及

触发输出单元，用于在所述现场可编程门阵列的控制下输出触发信号，所述触发信号用于触发所述分布式光纤测温系统的激光器发出激光脉冲，其中

所述高速模数转换器与所述时钟单元连接，所述时钟单元和所述触发输出单元均与所述现场可编程门阵列连接。

3.根据权利要求1所述的数据采集电路，其特征在于，还包括：

接口单元，用于在所述现场可编程门阵列与外部处理器之间实现电平和阻抗匹配，所述接口单元与所述现场可编程门阵列连接。

4.根据权利要求1所述的数据采集电路，其特征在于，所述前端驱动模块包括：放大器和与所述放大器连接的抗混叠滤波器，所述抗混叠滤波器与所述高速模数转换器连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的数据采集电路，其特征在于，所述存储单元为DDR3芯片阵列。

6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的用于分布式光纤测温系统的数据采集电路的数据处理方法，其特征在于，包括：

根据原始信号的原始数据宽度以及预设的累加次数，确定所述原始信号累加后的最终数据宽度，其中，所述原始信号为所述高速模数转换器进行模数转换后的信号；

根据所述原始数据宽度、所述最终数据宽度以及所述现场可编程门阵列和所述存储单元之间的数据带宽确定累加过程中的中间数据宽度，所述中间数据宽度大于所述原始数据宽度并且小于所述最终数据宽度；

根据所述原始数据宽度以及所述中间数据宽度确定与所述中间数据宽度对应的累加次数；

根据所述中间数据宽度以及与所述中间数据宽度对应的所述累加次数进行信号采样并累加以获取累加后的一组中间信号，每个中间信号的数据宽度为所述中间数据宽度；

重复上述步骤直到总的累加次数不小于所述预设的累加次数，以获取多组中间信号；

将所述多组中间信号进行累加，以获取一组最终信号，每个最终信号的数据宽度为所述最终数据宽度。

7.根据权利要求6所述的数据处理方法，其特征在于，与所述中间数据宽度对应的累加次数为不大于的最大整数，其中M为所述中间数据宽度，X为所述原始数据宽度。

8.根据权利要求6所述的数据处理方法，其特征在于，所述多组中间信号的组数为不小于L/A的最小整数，其中，L为所述预设的累加次数，A为与所述中间数据宽度对应的累加次数。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现根据权利要求6-8中任一项所述的数据处理方法的步骤。

10.一种分布式光纤测温系统，其特征在于，包括传感光纤、激光器以及根据权利要求1-5中任一项所述的数据采集电路。