CN212933507U - 随机采样系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种随机采样系统，与传感器连接，包括：时间模块、第一锁存模块、第二锁存模块、真随机序列发生器和处理模块；所述时间模块的第一端与所述第一锁存模块的第一端连接，所述第一锁存模块的第二端与所述处理模块的第一端连接；所述传感器的输出端与所述第二锁存模块的第一端连接，所述第二锁存模块的第二端与所述处理模块的第二端连接；所述真随机序列发生器的输出端分别与所述第一锁存模块的第三端和所述第二锁存模块的第三端连接后，与所述处理模块的第三端连接。上述随机采样系统用于提高采样序列的随机性和同步性。
Description
技术领域
本实用新型涉及数字信号处理领域，尤其涉及一种随机采样系统。
背景技术
压缩感知理论是近年来信号处理领域的重大突破和研究热点，该理论指出，如果信号是稀疏的，就能以低于奈奎斯特采样要求的频率对该信号进行抽样，然后通过解一个优化问题还原该信号。在理论上，为了确保信号重建的准确度，所使用的采样序列的相干性应尽可能低，随机性应尽量地高。
传统的随机采样方法所使用的采样脉冲都是事先生成的，不是真正意义上的随机间隔采样脉冲，而是一个伪随机间隔采样脉冲，其采样序列的随机性相对不高，采样序列的同步性不高。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种随机采样系统，以提高采样序列的随机性和同步性。
一种随机采样系统，与传感器连接，包括：时间模块、第一锁存模块、第二锁存模块、真随机序列发生器和处理模块；
所述时间模块的第一端与所述第一锁存模块的第一端连接，以将所述时间模块输出的时间信号输出给所述第一锁存模块进行锁存；所述第一锁存模块的第二端与所述处理模块的第一端连接，以从所述第一锁存模块中获取时间信号；
所述传感器的输出端与所述第二锁存模块的第一端连接，以将所述传感器输出的信号输出给所述第二锁存模块进行锁存；所述第二锁存模块的第二端与所述处理模块的第二端连接；
所述真随机序列发生器的输出端分别与所述第一锁存模块的第三端和所述第二锁存模块的第三端连接后，与所述处理模块的第三端连接，所述处理模块用于在接收到所述真随机序列发生器输出的脉冲信号时，读取所述第一锁存模块的时间信号和第二锁存模块的所述传感器输出的信号。
优选地，所述随机采样系统还包括计数器，所述计数器的第一端与所述时间模块的第一端连接，所述计数器的第二端与所述第一锁存模块的第一端连接，所述计数器用于每间隔预设时长输出所述时间信号。
优选地，所述计数器为毫秒计数器。
优选地，所述时间模块为卫星授时模块。
优选地，所述时间模块为北斗授时模块。
优选地，所述时间模块的第二端与所述处理模块的第四端连接。
优选地，所述第一锁存模块和所述第二锁存模块为D锁存器。
可选地，所述第一锁存模块和所述第二锁存模块为SR锁存器。
本实用新型所提出的随机采样系统通过采用真随机序列发生器来发出脉冲信号，提高了处理模块接收到传感器输出的信号的随机性；另外，本实用新型设置了时间模块、第一锁存模块和第二锁存模块，保证了采样时间和采样值的同步性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例中随机采样系统的原理框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对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实用新型中的具体含义。
为了提高采样序列的随机性，本实用新型实施例提出一种随机采样系统，才随机采样系统可以与传感器10连接，以采样传感器输出的信号。其中，本实用新型对传感器的类型不做限定，需要采样何种信号就采样何种传感器，例如，当需要采样温度时，该传感器即为温度传感器，当需要采样湿度时，该传感器即为湿度传感器。
具体地，该随机采样系统的原理框图可参照图1。该随机采样系统包括：时间模块20、第一锁存模块30、第二锁存模块40、真随机序列发生器50和处理模块60，其中，时间模块20的第一端与第一锁存模块30的第一端连接，第一锁存模块30的第二端与处理模块60的第一端连接，传感器的输出端与第二锁存模块40模块的第一端连接，第二锁存模块40的第二端与处理模块60的第二端连接，真随机序列发生器50的输出端分别与第一锁存模块30的第三端和第二锁存模块40的第三端连接后，与处理模块60的第三端连接。
上述时间模块20用于输出时间信号，该时间信号的精度由时间模块20所决定；上述第一锁存模块30和第二锁存模块40用于进行信号的锁存，以防止信号被覆盖。其中，第一锁存模块30用于锁存时间信号，第二锁存模块40用于锁存传感器输出的信号；上述真随机序列发生器50也可以称之为真随机数发生器，其作用是发出随机脉冲信号，且该脉冲信号可以作为使能信号使第一锁存模块30从时间模块20获取时间信号并进行更新，以及使第二锁存模块40传感器获取传感器输出的信号，并进行更新；上述处理模块60用于获取随机采样信号，并进行后续的处理。
具体地，上述处理模块60的第三端可以是一中断接口，上述随机采样系统的工作原理为：时间模块20将时间信号输出至第一锁存模块30中进行锁存，传感器将其输出的信号输出给第二锁存模块40进行锁存，真随机序列发生器50产生随机间隔的脉冲信号，当该脉冲信号到达第一锁存模块30和第二锁存模块40时，第一锁存模块30和第二锁存模块40分别时间信号和传感器输出的信号，同时以中断的形式让处理模块60从处理模块60的第一端和处理模块60的第二端读取采样值(也即传感器输出的信号)和采样时刻(也即时间信号)。
为了提高随机采样系统的采样精度，本实用新型实施例还包括了计数器70，该计数器可以是分秒计数器，也可以是毫秒计数器，优选地，该计数器为毫秒计数器。该计数器70的第一端与时间模块20的第一端连接，计数器70的第二端与第一锁存模块30的第一端连接，所述计数器用于每间隔预设时长输出时间信号。
为了保证时间模块20输出的时间信号的精确度，该时间模块20可以是卫星授时模块，例如GPS卫星授时模块或者北斗卫星授时模块(简称为北斗授时模块)。为了获取随机采样的采样时间，上述时间模块20的第二端(如串口)可以与处理模块60的第四端(如串口)连接。另外，上述第一锁存模块30和第二锁存模块40均可以采用D锁存器或者SR锁存器。
本实用新型所提出的随机采样系统通过采用真随机序列发生器50来发出脉冲信号，提高了处理模块60接收到传感器输出的信号的随机性；另外，本实用新型设置了时间模块20、第一锁存模块30和第二锁存模块40，保证了采样时间和采样值的同步性。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种随机采样系统，与传感器连接，其特征在于，包括：时间模块、第一锁存模块、第二锁存模块、真随机序列发生器和处理模块；
所述时间模块的第一端与所述第一锁存模块的第一端连接，以将所述时间模块输出的时间信号输出给所述第一锁存模块进行锁存；所述第一锁存模块的第二端与所述处理模块的第一端连接，以从所述第一锁存模块中获取时间信号；
所述传感器的输出端与所述第二锁存模块的第一端连接，以将所述传感器输出的信号输出给所述第二锁存模块进行锁存；所述第二锁存模块的第二端与所述处理模块的第二端连接；
所述真随机序列发生器的输出端分别与所述第一锁存模块的第三端和所述第二锁存模块的第三端连接后，与所述处理模块的第三端连接，所述处理模块用于在接收到所述真随机序列发生器输出的脉冲信号时，读取所述第一锁存模块的时间信号和第二锁存模块的所述传感器输出的信号。
2.如权利要求1所述的随机采样系统，其特征在于，所述随机采样系统还包括计数器，所述计数器的第一端与所述时间模块的第一端连接，所述计数器的第二端与所述第一锁存模块的第一端连接，所述计数器用于每间隔预设时长输出所述时间信号。
3.如权利要求2所述的随机采样系统，其特征在于，所述计数器为毫秒计数器。
4.如权利要求1所述的随机采样系统，其特征在于，所述时间模块为卫星授时模块。
5.如权利要求4所述的随机采样系统，其特征在于，所述时间模块为北斗授时模块。
6.如权利要求1-5任意一项所述的随机采样系统，其特征在于，所述时间模块的第二端与所述处理模块的第四端连接。
7.如权利要求1所述的随机采样系统，其特征在于，所述第一锁存模块和所述第二锁存模块为D锁存器。
8.如权利要求1所述的随机采样系统，其特征在于，所述第一锁存模块和所述第二锁存模块为SR锁存器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022020119.9U CN212933507U (zh) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | 随机采样系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212933507U true CN212933507U (zh) | 2021-04-09 |
Family
ID=75305689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022020119.9U Active CN212933507U (zh) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | 随机采样系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212933507U (zh) |
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2020
- 2020-09-15 CN CN202022020119.9U patent/CN212933507U/zh active Active
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