CN114609956A - 一种基于多级中断的声信标激活方法及系统 - Google Patents
一种基于多级中断的声信标激活方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及水下声学技术领域,公开一种基于多级中断的声信标激活方法及系统,声信标激活方法包括:S1:接收激活信号;S2:获取触发信号;S3:单片机接收触发信号并进入外部中断服务,外部中断服务开启并进入模数转换中断服务;S4:在模数转换中断服务中,获取触发信号的频域信号并获取表征触发信号的强度的信息;S5:判断信息是否满足第一激活设定条件,若是进行到S6,否则声信标进入值更模式;S6:模数转换中断服务开启并进入定时器中断服务;S7:在定时器中断服务中获取触发信号的频率;S8:判断频率是否满足第二激活设定条件,若是,声信标进入工作模式,否则声信标进入值更模式。本发明能够有效提升声信标激活的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及水下声学探测、定位和导航技术领域,尤其涉及一种基于多级中断的声信标激活方法及系统。
背景技术
海洋环境多变,在海水介质环境中远距离传输信号,声波在水中的传播损失远小于电磁波,因此,水下目标及载体导航定位任务必定需要使用声信标。为了保证声信标激活唤醒的精准有效,就需要保证激活唤醒的方式稳定且高效。声信标工作在水下,这就决定声信标的能源供应采用自容方式。为了保证声信标的工作时长,低功耗的器件和相对应的休眠唤醒方法就显得格外重要。
通常情况下,对声信标唤醒检测的方法一般采用宽带能量检测的方式,即在一定频带范围内作能量积累,如果积累的能量高于一定的门限,则说明信号的存在。
现有方式采用根据经验和声信标所在海域环境噪声估算出一个门限,但是这种方式估算的门限具有不确定性,过高或过低的门限会造成漏警和虚警,特别是发生虚警时,会浪费声信标有限的电量;并且可能会因为门限设定过高或过低,导致检测不够准确。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的实施例提供一种基于多级中断的声信标激活方法,通过三级中断的形式能够有效提高声信标激活的准确度,避免声信标非必要的电量浪费,有效节省声信标的电量,延长声信标在水下的待机和工作时间。
本发明采用下述技术方案予以实现:
本申请涉及一种基于多级中断的声信标激活方法,其特征在于,包括:
S1:接收激活信号;
S2:将所述激活信号处理成单片机可接受的触发信号;
S3:所述单片机接收所述触发信号并进入外部中断服务,所述单片机退出休眠状态,所述外部中断服务开启并进入模数转换中断服务;
S4:在所述模数转换中断服务中,获取所述触发信号的频域信号,并获取表征所述触发信号的强度的信息;
S5:判断所述信息是否满足第一激活设定条件,若是,进行到S6,若否,进行到S10;
S6:所述模数转换中断服务开启并进入定时器中断服务;
S7:在所述定时器中断服务中,获取所述触发信号的频率;
S8:判断所述频率是否满足第二激活设定条件,若是,进行到S9,若否,进行到S10;
S9:声信标进入工作模式;
S10:声信标进入值更模式。
在本申请中,表征所述触发信号的强度的信息包括多个间隔频点中相邻频点之间的时间间隔和多个间隔频点中各频点处触发信号的能量或幅值;
判断所述信息是否满足第一激活设定条件,具体为:
判断各相邻频点之间的时间间隔是否满足第一设定时间、且各频点处触发信号的能量是否满足第一设定能量值或各频点处触发信号的幅值是否满足第一设定幅值;
其中,所述第一激活设定条件包括第一设定时间、第一设定能量值和第一设定幅值。
在本申请中,对所述单片机配置高频时钟和低频时钟,在所述单片机处于休眠状态时,所述高频时钟被关闭;且在进入外部中断服务时,使所述高频时钟工作。
在本申请中,需要配置外部中断相关的寄存器、配置所述单片机所需时钟、模数转换中断相关的寄存器及定时器中断相关的寄存器。
在本申请中,循环多次进入所述模数转换中断服务,多次获取表征所述触发信号的强度的信息;
在连续多次中每次所获取的信息都满足所述第一激活设定条件,才会进入S6。
在本申请中,循环多次进入所述定时器中断服务,并多次对所述触发信号进行计算以获取频率;
在连续多次中每次所获取的频率都满足所述第二激活设定条件,所述声信标才会进入工作模式。
在本申请中,在所述模数转换中断服务中,通过傅里叶变换将所述触发信号从时域转换为频域。
相比现有技术,本申请提供的基于多级中断的声信标激活方法具有如下优点和有益效果:
(1)该声信标激活方法可接受激活信号并处理成触发信号,通过触发信号触发外部中断,激活唤醒单片机,在外部中断服务中配置模数转换中断服务,检测触发信号的强度,以检测触发信号是否准确,并通过定时器中断服务检测触发信号的频率,采用三级中断对触发信号进行验证,若均通过验证,表示激活信号精准,能够控制声信标工作,多级中断过程中单一中断未验证成功,则无法使声信标工作,且使单片机进入休眠并等待下一次激活信号,三级中断的判断能够确保激活声信标的准确度;
(2)激活声信标的准确度提高,很大程度上降低漏警率和误警率;
(3)多级中断过程中单一中断未验证成功,无法打开声信标,实现声信标的低功耗休眠,有效降低声信标的功耗,延长声信标在水下的待机和工作时间。
本申请还涉及一种基于多级中断的声信标激活系统,其特征在于,包括:
换能器,其用于获取激活信号;
单片机;
信号处理电路,其接收所述换能器所获取的激活信号,用于将所述激活信号处理成所述单片机可接受的触发信号;
信息配置模块,其用于配置所述单片机的外部中断、模数转换中断和定时器中断的寄存器、及配置所述单片机所需时钟;
中断服务模块,其用于执行外部中断服务、模数转换中断服务和定时器中断服务;
其中,所述单片机接收所述触发信号并进入外部中断服务,所述单片机退出休眠状态,所述外部中断服务开启并进入模数转换中断服务;在所述模数转换中断服务中,获取所述触发信号的频域信号,并获取表征触发信号的强度的信息;在所述信息满足第一激活设定条件时,所述模数转换中断服务开启并进入定时器中断服务,在所述定时器中断服务中,获取所述触发信号的频率,在所述频率满足第二激活设定条件时,声信标进入工作模式,在所述频率不满足第二激活设定条件时,声信标进入值更模式;在所述信息不满足第一激活设定条件时,声信标进入值更模式。
在本申请中,所述信号处理电路包括:
第一信号放大电路,其输入端与所述换能器的输出端连接;
信号滤波电路,其输入端与所述第一信号放大电路的输出端连接;
第二信号放大电路,其输入端与所述信号滤波电路的输出端连接;
信号限幅电路,其输入端与所述第二信号放大电路的输出端连接,且所述信号限幅电路的输出端与所述单片机的输入口连接。
在本申请中,所述第一信号放大电路采用差分放大电路;
所述信号滤波电路采用带通滤波器;
所述第二信号放大电路采用单端放大电路;
所述信号限幅电路对所述信号进行限幅。
在本申请中,所述信号限幅电路采用稳压管限幅电路。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后,本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提出的基于多级中断的声信标激活方法一实施例的流程图;
图2是本发明提出的基于多级中断的声信标激活系统一实施例的原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
为了避免采用能量检测方法激活声信标的不准确性、以及声信标功耗高的问题,本申请涉及一种基于多级中断的声信标激活方法及系统。
图1示出了一种基于多级中断的声信标激活方法的流程图,图2示出了一种基于多级中断的声信标激活系统,图1示出的方法是基于图2示出的系统来实现的。
因此,如下结合图1和图2共同描述如何激活声信标。
需要说明的是,执行本申请中激活方法的前提是声信标开始处于值更模式。
S1:接收激活信号。
熟知地,声信标是通过水声信号对其激活进行工作的,因此,本申请的激活信号为水声信号。
若对水声信号进行处理,以对声信标进行准确激活,首先需要获取水声信号。
在本申请中,通过换能器10获取该激活信号。
S2:将激活信号处理成单片机可接受的触发信号。
出于对激活信号的处理,以准确激活声信标,需要将激活信号处理成单片机30可接受的触发信号。
由于水声信号与单片机30可接受的信号不一致,不能直接传递,因此,若需要根据激活信号通过单片机30的级联中断对声信标进行激活,则需要进行信号处理。
参见图2,信号处理电路20接收换能器10所获取的激活信号并处理成单片机30可接受的触发信号。
如下,将具体描述信号处理电路20。
信号处理电路20包括第一信号放大电路21、信号滤波电路22、第二信号放大电路23和信号限幅电路24。
换能器10依次连接第一信号放大电路21、信号滤波电路22、第二信号放大电路23和信号限幅电路24,进行信号处理。
激活信号是微弱水声信号,因此,第一信号放大电路21在接收到换能器10传递的激活信号后,将信号放大至可接受幅值。
在本申请中,第一信号放大电路21采用差分放大电路,以降低共模抑制比,保证激活信号的放大效果。
例如,在10km接收范围频率为10kHz的正弦水声信号时,换能器10接收到的激活信号幅值大约为10mV,因此,第一信号放大电路21设计的放大倍数为500倍。
出于对信号的准确处理,信号滤波电路22对放大后的激活信号进行滤波,过滤掉激活信号中夹杂的杂波干扰。
在本申请中,信号滤波电路22采用带通滤波器,例如,中心频率设置为10kHz,带宽设置为3kHz。
出于确保信号稳定性的目的,对激活信号采用两级放大,确保放大后信号的稳定性,因此,在信号滤波电路22之后还设置有第二信号放大电路22。
第二信号放大电路23将滤波后的激活信号再次放大使其满足检测所需幅值。
在本申请中,第二信号放大电路23采用单端放大电路实现。
信号限幅电路24将两级放大后的激活信号的幅值限制在单片机30可接受的范围,形成触发信号,然后将触发信号送入单片机30进行检测。
在本申请中,信号限幅电路24采用稳压管限幅电路。
选择稳压电压为5V的稳压管,将激活信号的电压钳位至5V内,使该信号达到触发幅值。
当然,如上所述的电路对激活信号处理的参数可以根据所检测的信号进行调整。
在本申请中,单片机30选择使用MSP430单片机。
根据如上所述,获取到处理后的激活信号,即触发信号。
在替代性实施例中,也可以在第二信号放大电路23和信号限幅电路24之间连接信号整形电路25(参见图2中虚线框)。
即,换能器10依次连接第一信号放大电路21、信号滤波电路22、第二信号放大电路23、信号整形电路25和信号限幅电路24,进行信号处理。
信号整形电路25将两级放大后的激活信号整形,使其满足检测所需波形。
在本申请中,信号整形电路25采用滞回比较器实现,将信号整形为方波信号。
如此,信号限幅电路24将整形后的激活信号的幅值限制在单片机30可接受的范围,形成触发信号,然后将触发信号送入单片机30进行检测。
如下,通过三级中断的方式对触发信号进行检测,即,也是对激活信号进行检测。
三级中断包括:外部中断(对触发信号进行初步检测)、模数转换中断(对频域的触发信号进行二次检测)、以及定时器中断(对时域的触发信号进行三次检测)。
在设定外部中断、模数转换中断和定时器中断时,需要配置外部中断相关的寄存器、单片机30所需时钟、模数转换中断相关的寄存器和定时器中断相关的寄存器。
参见图2,如上信息由信息配置模块40实现,且中断服务模块50用于执行外部中断服务、模数转换中断服务和定时器中断服务,具体模数转换中断服务和定时器中断服务对触发信号的检测将在如下进行详细描述。
S3:单片机30接收触发信号并进入外部中断服务,单片机30退出休眠状态,外部中断服务开启并进入模数转换中断服务。
通过触发信号触发进入外部中断,执行外部中断服务,此时单片机30退出休眠状态,且外部中断服务开启模数转换中断服务,并之后进入模数转换中断服务。
需要说明的是,可以为单片机30配置高频时钟和低频时钟,在单片机30处于休眠状态时,关闭高频时钟,以关闭高频晶振等高耗电器件,降低功耗,仅保留低频时钟用以处理其他控制信号。
而在进入外部中断服务时,单片机30退出休眠状态,且使高频时钟工作,用于高精度且高准确度地检测触发信号,进一步提高激活声信标的准确率。
S4:在模数转换中断服务中,获取触发信号的频域信号,并获取表征触发信号的强度的信息。
由于触发信号在时域上干扰较多,因此,选择在模数转换中断服务中,对触发信号在频域上进行处理,频域信号可以减小时间复杂度和空间复杂度,频域中背景噪声因能量较低对激活信号的识别影响较小,因此,在频域中对触发信号进行初步检测,提高触发信号的检测准确度。
在模数转换中断服务中,通过傅里叶变换将捕获的处于时域的触发信号转换换为频域信号。
如S3中所述,在进入外部中断服务时,单片机30退出休眠状态,且使高频时钟工作。
因此,根据高频时钟,在模数转换中断服务中,模数转换中断进行高精度的信号采集,获取表征触发信号的强度的信息。
表征触发信号的强度的信息可以包括多种表征方式。
在一种实施例中,可以为一段时间内各频点处触发信号的能量或幅值的总和或平均值。
在本申请中,选择表征触发信号的强度的信息包括多个间隔频点中相邻频点之间的时间间隔和多个间隔频点中各频点处触发信号的能量或幅值。
S5:判断信息是否满足第一激活设定条件,若是,进行到S6,若否,进行到S10。
第一激活设定条件是预先设定的条件,其根据需要表征触发信号的强度的信息来选择。
例如,若表征触发信号的强度的信息选择为一段时间内各频点处触发信号的能量或幅值的总和或平均值时,第一激活设定条件可以选择为能量阈值或幅值阈值。
在本申请中,表征触发信号的强度的信息选择为包括多个间隔频点中相邻频点之间的时间间隔和多个间隔频点中各频点处触发信号的能量或幅值两者条件时,第一激活设定条件包括第一设定时间(例如为设定时间范围)、第一设定能量值(例如为设定能量范围)和第一设定幅值(例如为设定幅值范围)。
在多个间隔频点中相邻频点之间的时间间隔均满足第一设定时间且各频点处触发信号的能量均满足第一设定能量值(或各频点处触发信号的幅值均满足第一设定幅值)时,表示满足第一激活设定条件。
此处,多个间隔频点中相邻频点之间的时间间隔均满足第一设定时间,可以认为多个间隔频点中相邻频点之间的时间间隔均位于设定时间范围内。
各频点处触发信号的能量均满足第一设定能量值,可以认为各频点处触发信号的能量均位于设定能量范围内。
各频点处触发信号的幅值均满足第一设定幅值,可以认为各频点处触发信号的幅值均位于设定幅值范围内。
S6:模数转换中断服务开启并进入定时器中断服务。
如上所述的,在进入外部中断服务时,单片机30退出休眠状态,且使高频时钟工作,因此,在定时器中断服务中,高频时钟仍处于工作状态,因此,通过高频时钟工作来检测触发信号,检测准确度高,进一步提高激活声信标的准确率。
S7:在定时器中断服务中,获取触发信号的频率。
在定时器中断服务中,通过捕获的触发信号,计算频率,此时触发信号仍为时域信号。
因此,根据高频时钟,在定时器中断服务中,定时器中断进行高精度的信号检测,获取准确的频率。
由于信号频率比较高,因此,选择测频方法为测频法获取频率,测频法为公知技术,在此不做赘述。
S8:判断频率是否满足第二激活设定条件,若是,进行到S9,若否,进行到S10。
第二激活设定条件是预先设定的条件,其根据实际需要设定,可以为频率设定范围。
在所测的频率满足频率设定范围(例如位于频率设定范围内时)时,表示频率满足第二激活设定条件。
如上所述的,外部中断作为多级中断的前级中断,模数转换中断作为多级中断的二级中断,定时器中断作为多级中断的三级中断。
在满足前级中断的条件后,才会进入后级中断。
S9:声信标进入工作模式。
在满足如上三级中断后(即,在频率满足第二激活设定条件),表示激活信号通过验证,此时单片机30输出控制声信标工作的控制信号,使声信标进入工作模式,之后,单片机30进入休眠状态。
该控制信号可以为单片机30一预设I/O口处所拉高的高电平。
在单片机30输出该控制信号时,控制打开声信标的工作开关,激活声信标,此后,单片机30进入休眠状态,降低功耗。
S10:声信标进入值更模式。
在未满足如上三级中断后(即,在频率不满足第二激活设定条件),或者在S5中判断信息未满足第一激活设定条件时,表示激活信号未通过验证,此时不激活声信标,声信标保持当前值更模式(即,休眠状态)。
此后,单片机30进入休眠状态,等待下一次触发信号。
通过多级中断检测触发信号,在确认触发信号无误后,才会打开声信标开关,使声信标工作,任一中断条件不满足均不能使声信标工作,因此,多重验证条件能够确保准确激活声信标,降低误激活概率,减少声信标不必要的耗电,延长其水下使用时间。
且在本申请单片机30仅在进入外部中断服务时,暂时退出休眠状态,而在进入外部中断之前、以及在完成定时器中断之后都会进入休眠状态,降低单片机30功耗。
为了出于对触发信号检测的准确性,可以在模数转换中断服务中,连续多次对触发信号进行检测,每次都需要获取表征触发信号的强度的信息。
若连续存在若干次中每次都判断该信息均满足第一激活设定条件,才会开启并进入定时器中断服务。
相应地,可以在定时器中断服务中,连续多次对触发信号进行检测,每次都需要获取该触发信号的频率。
若连续存在若干次中每次都判断频率均满足第二激活设定条件,则单片机30才会输出信号,控制打开声信标的工作开关,激活声信标,且此后单片机30进入休眠状态。
此种检测方式能够进一步避免误检测激活信号,进一步确保激活声信标的准确性。
如上所述的基于多级中断的声信标激活方法及系统,能够大大提升声信标激活的准确率,且有效降低声信标不必要的耗电量,延长声信标水下使用时间。
即,在声信标具有相同容电池容量的情况下,采用本发明的基于多级中断的声信标激活方法,有效延长声信标的工作时间。
如下,将描述如何使声信标不工作。
声信标不工作包括两种情况:(1)声信标保持处于值更模式;(2)声信标从当前工作模式变为值更模式。
针对于第(1)种情况,在模数转换中断服务中,若(a)多个间隔频点中相邻频点之间的时间间隔不满足第一设定时间;(b)各频点处触发信号的能量不满足第一设定能量值或各频点处触发信号的幅值不满足第一设定幅值中任一条件不满足时,不激活声信标,此时声信标保持值更模式。
在定时器中断服务中,若频率不满足第二激活设定条件,不激活声信标,此时声信标保持值更模式。
针对于第(2)种情况,根据用于关闭声信标的关闭信号的来源不同,可以例如分别采用如下方式实现。
第一种方式:该关闭信号可以为预先设定的电信号,在声信标工作完成或发生故障时直接提供至单片机30,在单片机30的预设一I/O口处拉低电平,从而关闭声信标开关,使声信标从当前的工作模式转变为值更模式。
第二种方式:该关闭信号可以是与如上所述的激活信号所需处理方式相同的外部信号。
此时,采用如下过程处理该外部信号,以将声信标从从当前工作模式变为值更模式。
S1':接收到关闭信号。
S2':将该关闭信号处理成单片机30可接受的触发信号SI'。
S3':单片机30接收该触发信号SI'并进入外部中断服务,单片机30退出休眠状态,外部中断服务开启并进入模数转换中断服务。
S4':在模数转换中断服务中,获取触发信号SI'的频域信号,并获取表征该触发信号SI'的强度的信息。
S5':判断信息是否满足第一关闭设定条件,若是,进行到S9',若否,进行到S6'。
S6':模数转换中断服务开启并进入定时器中断服务。
S7':在定时器中断服务中,获取触发信号SI'的频率。
S8':判断频率是否满足第二关闭设定条件,若是,进行到S9',若否,进行到S10'。
S9':声信标进入值更模式。
S10':声信标保持工作模式。
如上所述的S1'~S10',与如上所述的对声信标激活时的S1~S10的过程相类似致,参照如上处理方式即可获知。
而区别在于处理的信号不同,S1'中接收的信号不同(即,S1中接收激活信号,S1'中接收关闭信号),以至于触发信号SI'、以及触发信号SI'的频段、长度均不同。
此外,第一关闭设定条件/第二关闭设定条件如第一激活设定条件/第二激活设定条件的设定类似,区别在于,第一关闭设定条件/第二关闭设定条件用于关闭声信标,而第一激活设定条件/第二激活设定条件用于激活声信标。
若S5'中触发信号SI'对应的信息和S8'中触发信号SI'的频率中任一个满足时,单片机30输出信号控制声信标进入值更模式,即,关闭声信标。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的普通技术人员来说,依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于多级中断的声信标激活方法,其特征在于,包括:
S1:接收激活信号;
S2:将所述激活信号处理成单片机可接受的触发信号;
S3:所述单片机接收所述触发信号并进入外部中断服务,所述单片机退出休眠状态,所述外部中断服务开启并进入模数转换中断服务;
S4:在所述模数转换中断服务中,获取所述触发信号的频域信号,并获取表征所述触发信号的强度的信息;
S5:判断所述信息是否满足第一激活设定条件,若是,进行到S6,若否,进行到S10;
S6:所述模数转换中断服务开启并进入定时器中断服务;
S7:在所述定时器中断服务中,获取所述触发信号的频率;
S8:判断所述频率是否满足第二激活设定条件,若是,进行到S9,若否,进行到S10;
S9:声信标进入工作模式;
S10:声信标进入值更模式。
2.根据权利要求1所述的声信标激活方法,其特征在于,表征所述触发信号的强度的信息包括多个间隔频点中相邻频点之间的时间间隔和多个间隔频点中各频点处触发信号的能量或幅值;
判断所述信息是否满足第一激活设定条件,具体为:
判断各相邻频点之间的时间间隔是否满足第一设定时间、且各频点处触发信号的能量是否满足第一设定能量值或各频点处触发信号的幅值是否满足第一设定幅值;
其中,所述第一激活设定条件包括第一设定时间、第一设定能量值和第一设定幅值。
3.根据权利要求1所述的声信标激活方法,其特征在于,对所述单片机配置高频时钟和低频时钟,在所述单片机处于休眠状态时,所述高频时钟被关闭;且在进入外部中断服务时,使所述高频时钟工作。
4.根据权利要求1所述的声信标激活方法,其特征在于,需要配置外部中断相关的寄存器、配置所述单片机所需时钟、模数转换中断相关的寄存器及定时器中断相关的寄存器。
5.根据权利要求1所述的声信标激活方法,其特征在于,循环多次进入所述模数转换中断服务,多次获取表征所述触发信号的强度的信息;
在连续多次中每次所获取的信息都满足所述第一激活设定条件,才会进入S6。
6.根据权利要求5所述的声信标激活方法,其特征在于,循环多次进入所述定时器中断服务,并多次对所述触发信号进行计算以获取频率;
在连续多次中每次所获取的频率都满足所述第二激活设定条件,所述声信标才会进入工作模式。
7.根据权利要求1所述的声信标激活方法,其特征在于,在所述模数转换中断服务中,通过傅里叶变换将所述触发信号从时域转换为频域。
8.一种基于多级中断的声信标激活系统,其特征在于,包括:
换能器,其用于获取激活信号;
单片机;
信号处理电路,其接收所述换能器所获取的激活信号,用于将所述激活信号处理成所述单片机可接受的触发信号;
信息配置模块,其用于配置所述单片机的外部中断、模数转换中断和定时器中断的寄存器、及配置所述单片机所需时钟;
中断服务模块,其用于执行外部中断服务、模数转换中断服务和定时器中断服务;
其中,所述单片机接收所述触发信号并进入外部中断服务,所述单片机退出休眠状态,所述外部中断服务开启并进入模数转换中断服务;在所述模数转换中断服务中,获取所述触发信号的频域信号,并获取表征触发信号的强度的信息;在所述信息满足第一激活设定条件时,所述模数转换中断服务开启并进入定时器中断服务,在所述定时器中断服务中,获取所述触发信号的频率,在所述频率满足第二激活设定条件时,声信标进入工作模式,在所述频率不满足第二激活设定条件时,声信标进入值更模式;在所述信息不满足第一激活设定条件时,声信标进入值更模式。
9.根据权利要求8所述的声信标激活系统,其特征在于,所述信号处理电路包括:
第一信号放大电路,其输入端与所述换能器的输出端连接;
信号滤波电路,其输入端与所述第一信号放大电路的输出端连接;
第二信号放大电路,其输入端与所述信号滤波电路的输出端连接;
信号限幅电路,其输入端与所述第二信号放大电路的输出端连接,且所述信号限幅电路的输出端与所述单片机的输入口连接。
10.根据权利要求9所述的声信标激活系统,其特征在于,
所述第一信号放大电路采用差分放大电路;
所述信号滤波电路采用带通滤波器;
所述第二信号放大电路采用单端放大电路;
所述信号限幅电路对所述信号进行限幅。
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Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2234038A1 (fr) * | 2009-03-26 | 2010-09-29 | EM Microelectronic-Marin SA | Transpondeur actif à très faible consommation électrique en mode de veille |
CN102201872A (zh) * | 2010-03-22 | 2011-09-28 | 吴佳欣 | 水声通信低功耗唤醒设备 |
CN103528711A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-01-22 | 天津七一二通信广播有限公司 | 基于物联网电力测温设备的标签带宽扩展测量分析方法 |
US20140288762A1 (en) * | 2011-11-01 | 2014-09-25 | Nissan Motor Co., Ltd. | Malfunction diagnosis device and malfunction diagnosis method for knock sensor |
CN105301581A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-03 | 江苏中海达海洋信息技术有限公司 | 一种超长待机水声应答器系统及其应答方法 |
WO2018058325A1 (zh) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种信道参数的展示方法、装置及控制终端 |
CN107947868A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-20 | 华南理工大学 | 一种基于子带选择激活的多带双曲调频扩频水声通信方法 |
CN111190365A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-22 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种用于水声通信的两级唤醒电路及其唤醒方法 |
CN112217577A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-12 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于频点存在概率的水下通信节点唤醒信号检测方法 |
CN112583495A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-30 | 哈尔滨工程大学 | 一种水声通信唤醒信号低功耗实时分段检测方法 |
CN113098821A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-09 | 浙江大学 | 一种基于多载波信号的低运算量水声唤醒方法 |
CN114167761A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-03-11 | 山东北溟科技有限公司 | 一种声信标激活方法及系统 |
CN114221714A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-22 | 宜昌测试技术研究所 | 一种高可靠低功耗水声设备值更方法 |
-
2022
- 2022-05-12 CN CN202210511652.6A patent/CN114609956B/zh active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2234038A1 (fr) * | 2009-03-26 | 2010-09-29 | EM Microelectronic-Marin SA | Transpondeur actif à très faible consommation électrique en mode de veille |
CN102201872A (zh) * | 2010-03-22 | 2011-09-28 | 吴佳欣 | 水声通信低功耗唤醒设备 |
US20140288762A1 (en) * | 2011-11-01 | 2014-09-25 | Nissan Motor Co., Ltd. | Malfunction diagnosis device and malfunction diagnosis method for knock sensor |
CN103528711A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-01-22 | 天津七一二通信广播有限公司 | 基于物联网电力测温设备的标签带宽扩展测量分析方法 |
CN105301581A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-03 | 江苏中海达海洋信息技术有限公司 | 一种超长待机水声应答器系统及其应答方法 |
WO2018058325A1 (zh) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种信道参数的展示方法、装置及控制终端 |
CN107947868A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-20 | 华南理工大学 | 一种基于子带选择激活的多带双曲调频扩频水声通信方法 |
CN111190365A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-22 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种用于水声通信的两级唤醒电路及其唤醒方法 |
CN112217577A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-12 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于频点存在概率的水下通信节点唤醒信号检测方法 |
CN112583495A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-30 | 哈尔滨工程大学 | 一种水声通信唤醒信号低功耗实时分段检测方法 |
CN113098821A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-09 | 浙江大学 | 一种基于多载波信号的低运算量水声唤醒方法 |
CN114167761A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-03-11 | 山东北溟科技有限公司 | 一种声信标激活方法及系统 |
CN114221714A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-22 | 宜昌测试技术研究所 | 一种高可靠低功耗水声设备值更方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王泽等: "基于旋转因子变换的频点能量插值谐波检测算法", 《电力系统保护与控制》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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