阅读说明：本技术 一种导波信号调理器 (Guided wave signal conditioner ) 是由 邱雷 袁慎芳 丁睿 张强 于 2020-06-23 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种导波信号调理器,所述导波信号调理器包括通讯模块,逻辑译码模块,所述逻辑译码模块的输入端通过所述通讯模块与用户上位机连接；依次连接的动载荷影响抑制模块、第一程控电压放大模块、有源高通滤波模块、有源低通滤波模块及第二程控电压放大模块；串扰抑制模块,包括第一串扰抑制单元,该第一串扰抑制单元设置于所述有源低通滤波模块与所述第二程控电压放大模块之间；所述逻辑译码模块的输出端分别与所述第一程控电压放大模块、所述第二程控电压放大模块及所述串扰抑制模块连接。该导波信号调理器适用于动载荷环境下复杂结构的导波响应信号调理,能够显著提高导波响应信号的信噪比,能够明显提高后续结构损伤诊断的准确性。(The invention provides a guided wave signal conditioner, which comprises a communication module and a logic decoding module, wherein the input end of the logic decoding module is connected with a user upper computer through the communication module; the dynamic load influence suppression module, the first program control voltage amplification module, the active high-pass filtering module, the active low-pass filtering module and the second program control voltage amplification module are sequentially connected; the crosstalk suppression module comprises a first crosstalk suppression unit, and the first crosstalk suppression unit is arranged between the active low-pass filtering module and the second program-controlled voltage amplification module; the output end of the logic decoding module is respectively connected with the first program control voltage amplification module, the second program control voltage amplification module and the crosstalk suppression module. The guided wave signal conditioner is suitable for conditioning guided wave response signals of a complex structure in a dynamic load environment, can obviously improve the signal-to-noise ratio of the guided wave response signals, and can obviously improve the accuracy of subsequent structural damage diagnosis.)

一种导波信号调理器

技术领域

本发明涉及航空航天智能结构与健康监测技术领域，特别涉及一种导波信号调理器。

背景技术

结构健康监测技术在航空领域中应用时是利用集成在飞行器结构中的先进传感/驱动元件，在线实时获取与飞行器结构健康状态相关的信息，结合先进的信号信息处理方法，提取结构损伤特征参数，识别结构状态(包括损伤)，并对结构的不安全因素在早期就加以控制以消除安全隐患，从而实现飞行器结构的自诊断，自修复保证结构的安全和降低维护费用。在众多的结构健康监测技术中，基于导波的结构健康监测技术具有监测距离远、监测面积大、能够实现区域监测、对结构的小损伤敏感等优点，是一种很有应用前景的结构健康监测技术，其主要是通过高频率高幅值的导波电压信号激励结构上的驱动元件，并在传感元件上采集导波响应信号，再使用先进的损伤成像算法来判别结构上的损伤。

但在航空结构上应用基于导波的结构健康监测技术时，导波在复杂航空结构中传播时能量衰减很快，此时采集到的导波响应信号幅值往往非常微弱，还夹杂着外部环境带来的高频或低频噪声信号，导致导波响应信号信噪比较低，用于结构损伤诊断时其准确性就会严重下降，无法准确监测到飞行器结构上的损伤，给飞机的正常运行带来安全隐患，因此需要导波信号调理器来对导波响应信号进行放大、滤波，提升导波响应信号的信噪比，此时经过导波信号调理器后的调理信号再用于结构损伤诊断，可以显著提升结构损伤诊断的准确性。

然而，现有的常规的电荷放大器或电压放大器导波信号调理器，包含电压放大和带通滤波功能，采用高增益带宽积、高输入阻抗的运算放大器来实现电压放大电路和滤波电路，能够用于一些薄平板结构的准静态环境实验，在模拟航空结构动载荷环境实验时，由于动载荷的影响，此时压电传感器不仅会输出高频率低幅值的导波响应信号，同时还会耦合着与动载荷相同频率的高幅值低频率电压信号，压电传感器最终输出信号的幅值往往大于导波信号调理器允许的最大输入电压量程，致使部分波段信号截止饱和，在经过信号调理器内部的有源高通滤波器时这些波段信号将被滤去，导致这些波段上的高频导波响应信号丢失，最终经过导波信号调理器输出的调理信号不连续，无法用于结构损伤判别。另外，现有的导波信号调理器不能抑制动载荷的影响，也不能在导波响应信号高增益放大过程中抑制串扰信号的幅值，无法满足复杂航空结构动载荷环境的结构健康监测技术要求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种导波信号调理器，用于解决现有技术中导波信号调理器无法满足复杂航空结构动载荷环境结构健康监测的要求的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种导波信号调理器，导波信号调理器包括：

通讯模块；

逻辑译码模块，所述逻辑译码模块的输入端通过所述通讯模块与用户上位机连接；

依次连接的动载荷影响抑制模块、第一程控电压放大模块、有源高通滤波模块、有源低通滤波模块及第二程控电压放大模块；

串扰抑制模块，包括第一串扰抑制单元，该第一串扰抑制单元设置于所述有源低通滤波模块与所述第二程控电压放大模块之间；

其中，所述动载荷影响抑制模块的输入端与设置于监测结构上的压电传感器连接；所述逻辑译码模块的输出端分别与所述第一程控电压放大模块、所述第二程控电压放大模块及所述串扰抑制模块连接；所述第二程控电压放大模块的输出端作为导波信号调理器的输出端。

在一可选实施例中，所述第一程控电压放大模块包括电压放大单元和程控单元；所述第二程控电压放大模块包括电压放大单元和程控单元。

在一可选实施例中，所述动载荷影响抑制模块包括无源高通滤波电路。

在一可选实施例中，所述无源高通滤波电路包括电阻电容无源高通滤波电路。

在一可选实施例中，所述通讯模块包括总线通讯模块、串口通讯模块或无线通讯模块。

在一可选实施例中，所述有源高通滤波模块由运算放大器和电阻电容滤波电路组成。

在一可选实施例中，所述有源低通滤波模块由运算放大器和电阻电容滤波电路组成。

在一可选实施例中，所述串扰抑制模块还包括第二串扰抑制单元，该第二串扰抑制单元设置于所述第一程控电压放大模块与有源高通滤波模块之间。

在一可选实施例中，所述串扰抑制模块包括第三串扰抑制单元，该第三串扰抑制单元设置于所述动载荷影响抑制模块与第一程控电压放大模块之间。

在一可选实施例中，所述串扰抑制模块包括第四串扰抑制单元，该第四串扰抑制单元设置于所述有源高通滤波模块与所述有源低通滤波模块之间。

本发明的导波信号调理器适用于动载荷环境下结构的导波响应信号调理，能够抑制压电传感器在动载荷下产生的高幅值低频率电信号对导波响应信号的影响；

本发明的导波信号调理器适用于复杂航空结构的导波响应信号调理，能够通过程控在对直达波段信号幅值实现高增益放大的同时抑制串扰信号幅值，确保串扰信号不会饱和从而影响直达波信号，输出的导波调理信号用于结构损伤诊断时，信噪比显著提高，能够明显提高结构损伤诊断的准确性。

附图说明

图1显示为本发明的导波信号调理器的硬件整体架构示意图。

图2显示为本发明的压电传感器在动载荷和导波激励同时作用下的输出信号示意图。

图3显示为本发明的基于前置无源高通滤波器的动载荷影响抑制模块示意图。

图4显示为本发明的多级可程控串扰抑制单元协同实现的串扰抑制模块示意图。

图5显示为本发明的程控电压放大模块示意图。

图6显示为本发明的总线通讯模块及逻辑译码模块示意图。

图7显示为本发明的n阶有源高通滤波模块示意图。

图8显示为本发明的n阶有源低通滤波模块示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1-8。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

基于导波的结构健康监测技术具有监测距离远、监测面积大、能够实现区域监测、对结构的小损伤敏感等优点，是一种很有应用前景的结构健康监测技术，其主要是通过高幅值电压高频率的导波信号激励结构上的驱动元件，并在传感元件上采集导波响应信号，再使用先进的损伤成像算法来判别结构上的损伤。在航空结构上应用基于导波的结构健康监测技术时，导波在复杂航空结构中传播时能量衰减很快，此时采集到的导波响应信号幅值往往非常微弱，还夹杂着外部环境带来的高频或低频噪声信号，导致导波响应信号信噪比较低，用于结构损伤诊断时其准确性就会严重下降，无法准确监测到飞行器结构上的损伤，给飞机的正常运行带来安全隐患，因此需要导波信号调理器来对导波响应信号进行放大、滤波，提升导波响应信号的信噪比，此时经过导波信号调理器后的调理信号再用于结构损伤诊断，可以显著提升结构损伤诊断的准确性。所以导波信号调理器对于准确判别航空结构损伤、提升飞行器结构健康监测可靠性、保证飞行器安全性非常重要。

请参阅图1，本发明的实施例介绍一种导波信号调理器100，所述导波信号调理器100包括动载荷影响抑制模块101、串扰抑制模块102、程控电压放大模块103a，103b、阶有源高通滤波模块104、阶有源低通滤波模块105、逻辑译码模块106、通讯模块107，该导波信号调理器100适用于动载荷环境下复杂结构的导波响应信号调理，能够显著提高导波响应信号的信噪比，能够明显提高后续结构损伤诊断的准确性。其中，图1示出了本发明的实施例的导波信号调理器100的硬件整体架构示意图；图2示出了本发明的实施例的压电传感器400在动载荷和导波激励同时作用下的输出信号示意图；图3示出了本发明的实施例的基于前置无源高通滤波器的动载荷影响抑制模块101示意图；图4示出了本发明的实施例的多级可程控串扰抑制单元102a-d协同实现的串扰抑制模块102示意图；图5示出了本发明的实施例的程控电压放大模块103a，103b示意图；图6示出了本发明的实施例的通讯模块107及逻辑译码模块106示意图；图7示出了本发明的实施例的n阶有源高通滤波模块104示意图；图8示出了本发明的实施例的n阶有源低通滤波模块105示意图。

请参阅图1，在本实施例中，所述导波信号调理器100包括通讯模块107、逻辑译码模块106、依次连接的动载荷影响抑制模块101、第一程控电压放大模块103a、n阶有源高通滤波模块104、n阶有源低通滤波模块105及第二程控电压放大模块103b，以及串扰抑制模块102。所述通讯模块107用于所述导波信号调理器100与用户上位机200的通讯；所述逻辑译码模块106的输入端通过所述通讯模块107与用户上位机200连接，所述逻辑译码模块106分别与所述第一程控电压放大模块103a、所述第二程控电压放大模块103b及所述串扰抑制模块102，所述逻辑译码模块106用于接收用户上位机200的命令来控制所述第一程控电压放大模块103a、所述第二程控电压放大模块103b及所述串扰抑制模块102工作，所述串扰抑制模块102用于抑制导波响应信号中的串扰信号；所述动载荷影响抑制模块101的输入端(也即所述导波信号调理器100的输入端)与设置于监测结构300上的压电传感器400连接，用于接收压电传感器400的输出信号；所述第二程控电压放大模块103b的输出端作为导波信号调理器100的输出端，与信号采集装置连接，所述信号采集装置用于接收并存储从所述导波信号调理器100输出的导波调理信号，该导波调理信号例如可输入到损伤成像算法中判别结构上的损伤。

需要说明的是，在本实施例中，所述监测结构300例如可以是飞行器的金属或复合材料零部件，譬如铝板或复合材料板等，所述压电传感器400可以通过粘接的方式设置于监测结构300的表面或者通过预埋的方式设置于监测结构300内部。如图2所示，对布置有压电传感器400的监测结构300施加动载荷(以正弦动载荷为例)时，压电传感器400输出如图2中监测场景1的高幅值低频率电信号；对布置有压电传感器400的监测结构300施加导波激励时，压电传感器400输出如图2中监测场景2的高频率低幅值导波响应信号；对布置有压电传感器400的监测结构300同时施加动载荷和导波激励时，压电传感器400输出如图2中监测场景3的耦合信号，高幅值低频率电信号和高频率低幅值导波响应信号相互叠加耦合。

请参阅图3，在本实施例中，所述动载荷影响抑制模块101是基于前置无源高通滤波器。作为示例，所述动载荷影响抑制模块101为两阶无源高通滤波电路，由两个参数相同的一阶无源高通滤波电路串联而成，每个一阶无源高通滤波电路均由电阻电容组成。所述动载荷影响抑制模块101的输入信号是例如图2场景3中压电传感器400产生的耦合信号，所述动载荷影响抑制模块101主要功能是滤去压电传感器400在动载荷环境下产生的高幅值低频率干扰信号，保留高频率低幅值的导波响应信号(也即图3中的输出信号)，避免信号在调理过程中截止饱和导致信号不完整。

导波激励信号传输线上的高幅值电压信号会通过电磁耦合到导波响应信号传输线上，将导波响应信号中与导波激励信号相同时刻的信号波段称之为串扰信号，在使用高集成化结构健康监测系统时，串扰信号的幅值会显著增大，在对一些复杂航空结构应用结构健康监测技术时，其导波响应信号中直达波段的幅值远小于串扰信号，过小幅值的直达波段信号不适宜用于后续信号处理分析，因此需要通过导波信号调理器100进行高增益放大，但在直达波段被放大的同时，串扰信号也被放大，其幅值会超过导波信号调理器100允许的最大输出电压量程，导致串扰信号深度截止饱和，致使后续直达波段信号失真，此时经过导波信号调理器100输出的调理信号用于结构损伤诊断时，诊断准确性必然会明显降低。为此，在本实施例中，通过引入串扰抑制模块102来抑制导波响应信号中的串扰信号。

请参阅图1和图4，在本实施例中，所述串扰抑制模块102是由4个基于二极管限幅的串扰抑制单元1-4(图1中的标号分别为102a-102d)协同实现，分别设计在两个程控电压放大模块103a，103b、n阶有源高通滤波模块104、n阶有源低通滤波模块105的输入级。具体地，所述串扰抑制单元1(第三串扰抑制单元102a)设置于所述动载荷影响抑制模块101与第一程控电压放大模块103a之间；所述串扰抑制单元2(第二串扰抑制单元102b)设置于所述第一程控电压放大模块103a与有源高通滤波模块104之间；所述串扰抑制单元3(第四串扰抑制单元102c)设置于所述有源高通滤波模块104与所述有源低通滤波模块105之间；所述串扰抑制单元4(第一串扰抑制单元102d)设置于所述有源低通滤波模块105与所述第二程控电压放大模块103b之间。

请参阅图1和图4，在本实施例的一具体示例中，多级可程控串扰抑制单元102a-d协同实现的串扰抑制模块102如图4所示，图中标号R2、R3、R4、R4为电阻器件，S1、S2、……、S7、S8为继电器，D1、D2、……、D7、D8为开关二极管，GND为参考零电势点。该模块由4级基于二极管限幅的串扰抑制单元协同实现(串扰抑制单元1、2、3、4)，分别设计在两个程控电压放大模块103a，103b、n阶有源高通滤波模块104、n阶有源低通滤波模块105的输入级(本例中以n＝8实施)，每个基于二极管限幅的串扰抑制单元包括二极管限幅电路和切换电路，二极管限幅电路由一个电阻和两个反向并联的开关二极管组成，信号流经二极管限幅电路时，当幅值超过二极管正向压降时，幅值会被限制在二极管正向压降以内，当幅值小于二极管正向压降时，信号幅值不受影响；切换电路以继电器为核心设计，1个继电器相当于1个单刀双掷开关，可以由2个继电器实现切换电路，其开关状态受逻辑译码模块106控制，选择输入信号是否流经二极管限幅电路再流入下一模块。继电器的控制原理如下，图4中继电器a端为动触点，b端和c端为两个静触点，d端为由逻辑译码模块106控制的开关状态切换端，初始状态继电器开关状态保持为a端b端导通(信号不流经二极管限幅电路而是直接流至下级模块)，当d端接收到逻辑译码模块106发来的控制信号要求切换开关，继电器开关状态变为a端c端导通(信号流经二极管限幅电路后再流至下级模块)。

需要说明的是，在一些实施例中，为了实现更好的抑制效果，以串扰抑制单元1为例，串扰抑制单元1中开关二极管的个数也可以多于两个，例如四个，多出来的一个开关二极管例如可以串联设置于图4中的串扰抑制单元1的电阻R2与参考零电势点GND之间的设置有开关二极管D1的这一路上，多出来的另一个开关二极管例如可以串联设置于图4中的串扰抑制单元1的电阻R2与参考零电势点GND之间的设置有开关二极管D2的这一路上，从而组成新的串扰抑制单元。

由两个继电器实现的切换电路，可以控制输入信号是否流经二极管限幅电路再流入下一模块，根据逻辑译码模块106发出的4路控制信号，分别控制4级串扰抑制单元1，2，3，4各自是否启用串扰抑制功能(图4中4级为均启用状态)，选择启用时该单元继电器开关状态均为a端c端导通，导波响应信号将会流经二极管限幅电路至下级模块；当选择不启用时继电器开关状态均为a端b端导通，导波响应信号将不会流经二极管限幅电路，而是直接流至下级模块。对于不同类型的导波响应信号，用户可以控制各级串扰抑制单元，始终将串扰信号幅值限制在一定范围以内并不影响直达波信号。如图4所示，动载荷影响抑制模块101输出的保留高频率低幅值的导波响应信号(包括串扰信号和直达波段信号，其中串扰信号与直达波段信号幅值差距较大)通过串扰抑制单元1输入到第一程控放大模块103a中，在串扰抑制单元1启用状态下，由于信号幅值未超过二极管正向压降值，因此信号流通不受影响；经第一程控放大模块103a放大的信号经串扰抑制单元2输入到n阶有源高通滤波模块104中，在串扰抑制单元2启用状态下，由于信号中串扰信号幅值超过二极管正向压降值，串扰信号流通时幅值被限制，直达波段信号不受影响；经n阶有源高通滤波模块104滤波后的信号经串扰抑制单元3输入到n阶有源低通滤波模块105中，在串扰抑制单元3启用状态下，由于信号幅值未超过二极管正向压降值，因此信号流通不受影响；经n阶有源低通滤波模块105滤波后的信号经串扰抑制单元4输入到第二程控电压放大模块103b进行放大输出，在串扰抑制单元4启用状态下，由于信号中串扰信号幅值超过二极管正向压降值(幅值已经饱和截止)，因此串扰信号流通时幅值被限制，但直达波段信号不受影响；图4中所示的导波响应信号中串扰信号幅值较大而直达波段信号幅值较小，不适宜用于后续信号分析，而经过串扰抑制模块102的4级串扰抑制单元后，配合程控电压放大模块103a，103b，最后输出的导波调理信号中直达波段信号幅值显著增大，并且串扰信号幅值没有饱和截止，在抑制串扰信号幅值的同时实现了对直达波段信号幅值的高增益放大。

请参阅图1，在其他实施例中，所述串扰抑制模块102也可以是由一个，两个，或者三个串扰抑制单元组成。作为示例，所述串扰抑制模块102也可以是只包括串扰抑制单元4(也即第一串扰抑制单元102d)。作为示例，所述串扰抑制模块102也可以是只包括串扰抑制单元2和4(也即第二串扰抑制单元102b和第一串扰抑制单元102d)。作为示例，所述串扰抑制模块102也可只包括串扰抑制单元2-4(也即第二串扰抑制单元102b、第四串扰抑制单元102c及第一串扰抑制单元102d)。作为示例，所述串扰抑制模块102也可只包括串扰抑制单元1，2和4(也即第三串扰抑制单元102a、第二串扰抑制单元102b及第一串扰抑制单元102d)。

请参阅图1和图5，在本实施例中，两个程控电压放大模块(也即第一程控电压放大模块103a和第二程控电压放大模块103b)可采用相同的电路结构，该程控电压放大模块103a，103b如图5所示，图中标号R6、R7、R8、R9、R10为电阻器件，U0为运算放大器，GND为参考零电势点，V+为运算放大器正供电电压，V-为运算放大器负供电电压。该程控电压放大模块103a，103b模块包括电压放大单元和程控单元1031，电压放大单元由同相比例放大电路(当然也可以是反相比例放大电路)实现，使用低噪声运算放大器；所述程控单元1031可以根据逻辑译码模块106发来的程控增益命令，切换同相比例放大电路的反馈电阻(R7、R8、R9、R10)，从而切换电压放大倍数，切换功能可以由多路选择器(譬如模拟开关)实现。需要说明的是，在其他实施例中，两个程控电压放大模块103a，103b也可采用不同的电路结构；在其他实施例中，所述运算放大器也可以采用单电源供电的运算放大器；在其他实施例中，所述反馈电阻的个数也可以根据需要进行调整。

在本实施例中，所述通讯模块107例如可以是总线通讯模块、串口通讯模块107或无线通讯模块107，譬如总线通讯模块。其中，图6示出了总线通讯模块的示意图，该总线通讯模块是导波信号调理器100与用户上位机200的通信接口，在接收到用户在上位机下发的命令后，该总线通讯模块会通过总线桥芯片对用户下发命令进行处理，并将命令内容发送至逻辑译码模块106。

在本实施例中，所述逻辑译码模块106如图6所示，逻辑译码模块106是用于控制程控电压放大模块103a，103b的放大倍数(增益)和串扰抑制模块102的各级串扰抑制单元状态102a-d，逻辑译码模块106可以以现场可编程逻辑门阵列或单片机为核心设计。图6示出了以现场可编程逻辑门阵列设计逻辑译码模块106，当逻辑译码模块106接收到通讯模块107发送来的程控增益命令后，通过译码发出控制信号至程控电压放大模块103a，103b的模拟开关，选通相应反馈电阻，实现增益切换；当逻辑译码模块106接收到通讯模块107发送来的串扰抑制命令后，通过译码分别发出4路控制信号到串扰抑制模块102的4级串扰抑制单元102a-d，继而控制各级串扰抑制单元102a-d的继电器开关状态，选择开启或不开启该级单元串扰抑制功能，启用即导波响应信号流经二极管限幅电路，不启用反之。

在本实施例中，n阶有源高通滤波模块104例如可由运算放大器和电阻电容滤波电路组成，其主要功能是抑制导波响应信号中的低频噪声，提升信号信噪比。图7示出了本实施例的n阶有源高通滤波模块104的一种电路结构，在该示例中，以n＝8实施(n也可以是其他合适的值，例如2,6,8，……)，图中标号R11、R12、……R25、R26为电阻器件，C2、C3、……C8、C9为电容器件，U1、U2、U3、U4为运算放大器，GND为参考零电势点，V+为运算放大器正供电电压，V-为运算放大器负供电电压。

在本实施例中，n阶有源低通滤波模块105例如可由运算放大器和电阻电容滤波电路组成，其主要功能是抑制导波响应信号中的高频噪声，提升信号信噪比。图8示出了本实施例的n阶有源低通滤波模块105的一种电路结构，在该示例中，以n＝8实施(n也可以是其他合适的值，例如2,6,8，……)，图中标号R27、R28、……R41、R42为电阻器件，C10、C11、……C16、C17为电容器件，U5、U6、U7、U8为运算放大器，GND为参考零电势点，V+为运算放大器正供电电压，V-为运算放大器负供电电压。

综上所述，本发明的导波信号调理器100适用于动载荷环境下结构的导波响应信号调理，能够抑制压电传感器400在动载荷下产生的高幅值低频率电信号对导波响应信号的影响；本发明的导波信号调理器100适用于复杂航空结构的导波响应信号调理，能够通过程控在对直达波段信号幅值实现高增益放大的同时抑制串扰信号幅值，确保串扰信号不会饱和从而影响直达波信号，输出的导波调理信号用于结构损伤诊断时，信噪比显著提高，能够明显提高结构损伤诊断的准确性。

在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本发明实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本发明的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本发明实施例的方面变模糊。

在整篇说明书中提到“一个实施例(one embodiment)”、“实施例(anembodiment)”或“具体实施例(a specific embodiment)”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中(in one embodiment)”、“在实施例中(inan embodiment)”或“在具体实施例中(in aspecific embodiment)”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精神和范围的一部分。

还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。

另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。

如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在…中(in)”的意思包括“在…中(in)”和“在…上(on)”。

本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。

本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。

因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换意在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。