CN113965201A - 一种太赫兹信号采集自动调节控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太赫兹信号采集自动调节控制方法，其对探测器的输出进行自动监控和调整控制，使得最终输出信号保持一致，能够适应探测器随工作环境温度变化导致输出的直流量变化的情况。探测器接收毫米波/太赫兹波信号转换成电信号后，电信号经过第一级放大器后进入第二级放大器，在第二级放大器输入端口中增加一路DAC的反馈，将第一级放大后的探测器信号和DAC的反馈信号进行计算，然后经过第二级放大后输出至滤波器，信号经过滤波器滤波后进入ADC采集，最后进入主控。
Description
技术领域
本发明涉及太赫兹信号采集的技术领域，具体为一种太赫兹信号采集自动调节控制方法。
背景技术
毫米波/太赫兹安检技术是近年来兴起的一种新型人体安检技术，利用毫米波/太赫兹波对人体进行非接触式安检。现有技术中对毫米波/太赫兹波检测的探测器输出信号很微弱，需后级增加调整电路。毫米波/太赫兹波探测器的输出在不同背景下表现为叠加在同一个直流量上的交流量，不同探测器的直流分量差距较大。为实现太赫兹成像需要同时采集多个探测器测的输出信号，每个探测器的输出信号的质量一致性不均匀。传统调整方式为针对每个探测器的输出情况对后续的调整电路为其逐个调整电路参数满足后续系统要求，该方法效率低下、电路参数调整有限，放大倍数小。且现有电路无法适应探测器随工作环境温度变化导致输出的直流量变化的情况。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种太赫兹信号采集自动调节控制方法，其对探测器的输出进行自动监控和调整控制，使得最终输出信号保持一致，能够适应探测器随工作环境温度变化导致输出的直流量变化的情况。
一种太赫兹信号采集自动调节控制方法，其特征在于，探测器接收毫米波/太赫兹波信号转换成电信号后，电信号经过第一级放大器后进入第二级放大器，在第二级放大器输入端口中增加一路DAC的反馈，将第一级放大后的探测器信号和DAC的反馈信号进行计算，然后经过第二级放大后输出至滤波器，信号经过滤波器滤波后进入ADC采集，最后进入主控，其具体自动调节控制步骤如下：
第1步，设置一个初始的DAC电压参数；
第2步，DAC根据参数设置输出电压值；
第3步，将探测器经过第一级放大器后的电压与DAC输出的电压进行运算后送入第二级放大器的放大电路；
第4步，ADC进行信号采集；
第5步，主控部分判断ADC采集的信号，满足要求进入第7步，不满足要求进入第6步；
第6步，根据采集到的信号进行计算，得出新的DAC输出参数，跳转至第2步；
第7步，ADC采集信号；
第8步，计算直流分量；
第9步，判断直流分量是否符合要求，符合要求进入第7步，不符合要求进去第6步。
其进一步特征在于：
第6步中，根据采集到的信号，信号输出和主控要求输出的数值存在差值，且差值不能满足误差需求时，DAC输出电压值数值增大或减小到对应的数值，直至信号数据满足主控部分对应ADC采集的信号的需求或信号数据中的直流分量满足主控部分的要求；
所述直流分量获得的数据，用来计算实际通过主控输出的实际直流电压值和主控要求输出的直流电压值之间的误差百分比值，符合要求误差百分比值所对应的所述直流分量的数值满足下级数据处理需求，反之，不满足误差百分比值的直流分量数据需要返回第6步，重新计算；
电信号经过第一级放大器后作为第一数据端口连接至第二级放大器，所述DAC的输出电压作为第二数据端口连接至第二级放大器，所述第一数据减去第二数据的差值后，差值乘以第二级放大器的放大倍率后输出对应的电压值，将该放大后的电压值和主控内设定的电压值进行比对，然后主控根据ADC采集到的数值，对DAC的电压输出值进行增大或减小，直至信号数据满足主控部分对应ADC采集的信号的需求和信号数据中的直流分量满足主控部分的要求。
采用本发明的方法后，设置一个初始的DAC电压参数，探测器接收毫米波/太赫兹波信号转换成电信号后，电信号经过第一级放大器后进入第二级放大器，在第二级放大器输入端口中增加一路DAC的反馈，将第一级放大后的探测器信号和DAC的反馈信号进行计算，然后经过第二级放大器后输出至滤波器，信号经过滤波器滤波后进入ADC采集，将采集到的信号进行初步判断，不满足需求，则DAC根据主控计算增大或减小数值后再次反馈至第二级放大器的输入端口，直至ADC采集到的信号满足设定要求，其对探测器的输出进行自动监控和调整控制，使得最终输出信号保持一致，能够适应探测器随工作环境温度变化导致输出的直流量变化的情况。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图；
图2为本发明的流程示意框图。
具体实施方式
一种太赫兹信号采集自动调节控制方法，见图1、图2，探测器接收毫米波/太赫兹波信号转换成电信号后，电信号经过第一级放大器后进入第二级放大器，在第二级放大器输入端口中增加一路DAC的反馈，将第一级放大后的探测器信号和DAC的反馈信号进行计算，然后经过第二级放大器后输出至滤波器，信号经过滤波器滤波后进入ADC采集，最后进入主控，其具体自动调节控制步骤如下：
第1步，设置一个初始的DAC电压参数；
第2步，DAC根据参数设置输出电压值；
第3步，将探测器的第一级放大后的电压与DAC输出的电压进行运算后送入第二级放大电路；
第4步，ADC进行信号采集；
第5步，主控部分判断ADC采集的信号，满足要求进入第7步，不满足要求进入第6步；
第6步，根据采集到的信号进行计算，得出新的DAC输出参数，跳转至第2步；
第7步，ADC采集信号；
第8步，计算直流分量；
第9步，判断直流分量是否符合要求，符合要求进入第7步、且数据通过主控输出，不符合要求返回第6步。
第6步中，根据采集到的信号，信号输出和主控要求输出的数值存在差值，且差值不能满足误差需求时，DAC输出电压值数值增大或减小到对应的数值，直至信号数据满足主控部分对应ADC采集的信号的需求或信号数据中的直流分量满足主控部分的要求；
直流分量获得的数据，用来计算实际通过主控输出的实际直流电压值和主控要求输出的直流电压值之间的误差百分比值，符合要求误差百分比值所对应的直流分量的数值满足下级数据处理需求，反之，不满足误差百分比值的直流分量数据需要返回第6步，重新计算；
电信号经过第一级放大器后作为第一数据端口连接至第二级放大器，DAC的输出电压作为第二数据端口连接至第二级放大器，第一数据减去第二数据的差值，差值乘以第二级放大器的放大倍率后输出对应的电压值，将该放大后的电压值和主控内设定的电压值进行比对，然后主控根据ADC采集到的数值，对DAC的电压输出值进行增大或减小，直至信号数据满足主控部分对应ADC采集的信号的需求和信号数据中的直流分量满足主控部分的要求。
其工作原理如下，设置一个初始的DAC电压参数，探测器接收毫米波/太赫兹波信号转换成电信号后，电信号经过第一级放大器后进入第二级放大器，在第二级放大器输入端口中增加一路DAC的反馈，将第一级放大后的探测器信号和DAC的反馈信号进行计算，然后经过第二级放大器后输出至滤波器，信号经过滤波器滤波后进入ADC采集，将采集到的信号进行初步判断，不满足需求，则DAC根据主控计算增大或减小数值后再次反馈至第二级放大器的输入端口，直至ADC采集到的信号满足设定要求，其对探测器的输出进行自动监控和调整控制，使得最终输出信号保持一致，能够适应探测器随工作环境温度变化导致输出的直流量变化的情况。
其有益效果如下：可实现对探测器信号进行精确的放大，提高对探测器信号的放大倍数；其抑制探测器输出的直流量的放大，提高探测器的交流信号的放大；其可实现对多个探测器的输出进行均匀性自动校正，满足后续系统对探测器输出一致性的要求，其可在电路工作中实时监控探测器输出信号中的直流量，自适应调整输出。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种太赫兹信号采集自动调节控制方法，其特征在于，探测器接收毫米波/太赫兹波信号转换成电信号后，电信号经过第一级放大器后进入第二级放大器，在第二级放大器输入端口中增加一路DAC的反馈，将第一级放大后的探测器信号和DAC的反馈信号进行计算，然后经过第二级放大后输出至滤波器，信号经过滤波器滤波后进入ADC采集，最后进入主控，其具体自动调节控制步骤如下：
第1步，设置一个初始的DAC电压参数；
第2步，DAC根据参数设置输出电压值；
第3步，将探测器经过第一级放大器后的电压与DAC输出的电压进行运算后送入第二级放大器的放大电路；
第4步，ADC进行信号采集；
第5步，主控部分判断ADC采集的信号，满足要求进入第7步，不满足要求进入第6步；
第6步，根据采集到的信号进行计算，得出新的DAC输出参数，跳转至第2步；
第7步，ADC采集信号；
第8步，计算直流分量；
第9步，判断直流分量是否符合要求，符合要求进入第7步，不符合要求进去第6步。
2.如权利要求1所述的一种太赫兹信号采集自动调节控制方法，其特征在于：第6步中，根据采集到的信号，信号输出和主控要求输出的数值存在差值，且差值不能满足误差需求时，DAC输出电压值数值增大或减小到对应的数值，直至信号数据满足主控部分对应ADC采集的信号的需求或信号数据中的直流分量满足主控部分的要求。
3.如权利要求1所述的一种太赫兹信号采集自动调节控制方法，其特征在于：所述直流分量获得的数据，用来计算实际通过主控输出的实际直流电压值和主控要求输出的直流电压值之间的误差百分比值，符合要求误差百分比值所对应的所述直流分量的数值满足下级数据处理需求，反之，不满足误差百分比值的直流分量数据需要返回第6步，重新计算。
4.如权利要求1述的一种太赫兹信号采集自动调节控制方法，其特征在于：电信号经过第一级放大器后作为第一数据端口连接至第二级放大器，所述DAC的输出电压作为第二数据端口连接至第二级放大器，所述第一数据减去第二数据的差值后，差值乘以第二级放大器的放大倍率后输出对应的电压值，将该放大后的电压值和主控内设定的电压值进行比对，然后主控根据ADC采集到的数值，对DAC的电压输出值进行增大或减小，直至信号数据满足主控部分对应ADC采集的信号的需求和信号数据中的直流分量满足主控部分的要求。
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2021
- 2021-10-26 CN CN202111249128.8A patent/CN113965201A/zh active Pending
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