阅读说明：本技术 一种信号处理系统 (Signal processing system ) 是由 张明明 张懿麒 林维聪 于 2019-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种信号处理系统,包括：输入接口、现场可编程门阵列模块以及至少两个输出接口；现场可编程门阵列模块通过输入接口接收外部设备的输入信号；现场可编程门阵列模块用于检测输入信号的接口类型,若接口类型为预设类型,则将输入信号转换为预设格式的标准信号,并通过第一输出接口输出标准信号；若接口类型为非预设类型,则通过第二输出接口输出输入信号。上述技术方案根据接口类型对输入信号进行选择性处理,对预设类型接口的输入信号转换后输出,对非预设类型接口的输入信号直接从不同的输出接口输出,实现了对两种类型接口的输入信号的分别处理,提高信号格式转换的效率。(The invention discloses a signal processing system, comprising: the system comprises an input interface, a field programmable gate array module and at least two output interfaces; the field programmable gate array module receives an input signal of an external device through an input interface; the field programmable gate array module is used for detecting the interface type of the input signal, converting the input signal into a standard signal with a preset format if the interface type is a preset type, and outputting the standard signal through a first output interface; and if the interface type is not a preset type, outputting the input signal through the second output interface. According to the technical scheme, the input signals are selectively processed according to the interface types, the input signals of the preset type interfaces are output after being converted, the input signals of the non-preset type interfaces are directly output from different output interfaces, the input signals of the two types of interfaces are respectively processed, and the efficiency of signal format conversion is improved.)

一种信号处理系统

技术领域

本发明实施例涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种信号处理系统。

背景技术

在对不同设备的信号进行采集和整合的过程中，要求不同设备的信号具有相同的格式，便于识别和处理。但实际应用中，不同设备的信号的格式通常不一致。例如，将眼动仪、动作捕捉设备的信号输入至脑电仪进行整合时，眼动仪和动作捕捉设备输入的信号具有各自的格式和时间戳，例如，输入信号中可能包括循环信号、频率固定的持续时钟信号、持续高电平信号等，这些不同格式的输入信号不能直接被脑电仪识别和运用，而是需要先转换为标准格式信号才能进一步处理。

现有的信号格式转换方法对采集到的所有信号都进行转换，无法对输入信号进行选择性的处理，导致信号格式转换的延迟高、效率低。

发明内容

本发明提供了一种信号处理系统，以提高信号格式转换的效率。

本发明实施例提供了一种信号处理系统，包括：

输入接口、现场可编程门阵列模块以及至少两个输出接口，所述现场可编程门阵列模块分别与所述输入接口和所述输出接口连接；所述现场可编程门阵列模块通过所述输入接口接收外部设备的输入信号；

所述现场可编程门阵列模块用于检测所述输入信号的接口类型，若所述接口类型为预设类型，则将所述输入信号转换为预设格式的标准信号，并通过第一输出接口输出所述标准信号；若所述接口类型为非预设类型，则通过第二输出接口输出所述输入信号。

所述现场可编程门阵列模块具体用于检测所述输入信号与预设格式是否匹配，若不匹配，则将所述输入接口的接口类型标记为预设类型。

进一步的，所述输入接口至少为两个，所述现场可编程门阵列模块包括：

接口标识识别单元，用于识别所述输入信号对应的输入接口的接口标识；

接口类型识别单元，用于根据所述接口标识与接口类型的映射关系确定所述接口类型。

进一步的，所述现场可编程门阵列模块还包括：

信号提取单元，用于提取所述输入信号中第一次出现的高电平；

信号调整单元，用于将所述高电平的持续时间调整为预设时长，得到所述标准信号；

第一信号输出单元，用于通过第一输出接口输出所述标准信号。

进一步的，所述输入信号包括至少两个电平信号，所述现场可编程门阵列模块还包括：

信号解码单元，用于将所述输入信号解码成至少两个并行的预设格式的标准信号；

第二信号输出单元，用于通过第一输出接口输出并行的标准信号。

进一步的，所述信号解码单元，具体用于：

提取所述输入信号中每个电平信号中第一次出现的高电平；

将各所述高电平的持续时间调整为预设时长，得到所述的标准信号。

本发明实施例提供了一种信号处理系统，包括：输入接口、现场可编程门阵列模块以及至少两个输出接口，现场可编程门阵列模块分别与输入接口和输出接口连接；现场可编程门阵列模块通过输入接口接收外部设备的输入信号；现场可编程门阵列模块用于检测输入信号的接口类型，若接口类型为预设类型，则将输入信号转换为预设格式的标准信号，并通过第一输出接口输出标准信号；若接口类型为非预设类型，则通过第二输出接口输出输入信号。上述技术方案根据接口类型对输入信号进行选择性处理，对预设类型接口的输入信号转换后输出，对非预设类型接口的输入信号直接从不同的输出接口输出，实现了对两种类型接口的输入信号的分别处理，提高信号格式转换的效率。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种信号处理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种信号处理系统的原理示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种信号处理系统的结构示意图；

图4为本发明实施例二中的输入信号的示意图；

图5为本发明实施例二中的输出信号的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种信号处理系统的结构示意图。本实施例可适用于对外部设备的输入信号进行处理，保证其符合标准格式以供其他设备直接识别和利用的情况。具体的，如图1所示，该系统包括：输入接口10、现场可编程门阵列模块20以及至少两个输出接口30，现场可编程门阵列模块20分别与输入接口10和输出接口30连接；现场可编程门阵列模块20通过输入接口10接收外部设备的输入信号；现场可编程门阵列模块20用于检测输入信号的接口类型，若接口类型为预设类型，则将输入信号转换为预设格式的标准信号，并通过第一输出接口31输出标准信号；若接口类型为非预设类型，则通过第二输出接口32输出输入信号。

具体的，接口类型为预设类型是指，该接口所输入的输入信号不符合预设格式、需要经过格式转换后再输出；非预设类型是指，该接口所输入的输入信号符合预设格式，可直接输出。需要说明的是，第一输出接口31和第二输出接口32分别可以为一个，也可以为多个。本实施例中，第一输出接口31指用于输出经过转换的标准信号的一类接口，第二输出接口32指用于直接输出非预设类型的接口所输入的输入信号的一类接口。

本实施例中，第一输出接口31和第二输出接口32可软定义。例如，在不拆解设备的情况下，可通过软定义的方式，预定义哪些输出接口是第一输出接口31，哪些输出接口是第二输出接口32，具体可根据实际需求定义。这种情况下，所述系统还包括用于升级固件的接口。

可选的，输入接口10至少为两个，所述系统可用于同步处理各输入接口10的触发信号(Trigger Signal)。

可选的，现场可编程门阵列模块20具体用于检测输入信号与预设格式是否匹配，若不匹配，则将输入接口10的接口类型标记为预设类型。

具体的，输入接口10的接口类型可以是由现场可编程门阵列模块20标记的。例如，信号处理系统中共有5个输入接口，输入接口1接收到了外部设备提供的输入信号，此时，现场可编程门阵列模块20检测到该输入信号与预设格式不匹配，则将输入接口101标记为预设类型，对于预设类型的接口的输入信号，转换为预设格式的标准信号，并通过第一输出接口31输出。又如，输入接口2接收到了外部设备提供的输入信号，现场可编程门阵列模块20检测到该输入信号与预设格式匹配，则将输入接口2标记为非预设类型，对于非预设类型的接口的输入信号直接通过第二输出接口32输出。

可选的，输入接口10的接口类型也可以是预先设定的。现场可编程门阵列模块20检测到输入信号后，识别该输入信号所在的输入接口10的接口类型，以进行信号处理。例如，输入接口3为预设类型的接口，当现场可编程门阵列模块20检测到输入接口3的输入信号后，将其转换为标准信号从第一输出接口31输出。

可选的，在外部设备种类较少、为常用设备、输入信号的种类较为固定的情况下，可以预先设定接口类型，各种输入信号从对应的输入接口10输入，现场可编程门阵列模块20接收到输入信号后，无需再对输入信号的格式进行判断，通过识别接口的编号、标识即可确定接口类型，并据此进行信号处理，提高转换效率。在外部设备种类较多、不常用、输入信号的种类复杂多变的情况下，输入接口10的接口类型由现场可编程门阵列模块20根据实际接收到的输入信号进行标记，实际接收到的输入信号与预设格式不匹配，则标记为预设类型并进行格式转换，否则标记为非预设类型，从而对于多样的输入信号，能够保证识别到每一个与预设格式不匹配的信号，提高可靠性。

图2为本发明实施例一提供的一种信号处理系统的原理示意图。如图2所示，输入接口可以为多个；现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)模块作为信号处理的控制模块；输出接口可以为多个，其中，Parallel 1至n用于输出单独的信号，Serial 1-1至1-n可用于输出一个数据包解码后得到的多个并行信号。需要说明的是，在输入接口只有一个的情况下，接口类型不是预先设定，而是在每次检测到输入信号后，由FPGA模块标识该输入接口的接口类型。

本发明实施例一提供的一种信号处理系统。通过现场可编程门阵列模块检测所述输入信号的接口类型，将预设类型的接口的输入信号转换为预设格式的标准信号，并通过第一输出接口输出，将非预设类型的接口的输入信号直接通过第二输出接口输出，降低了信号处理的延迟；根据接口类型对输入信号进行选择性处理，实现了对两种类型接口的输入信号的分别处理，提高信号格式转换的效率。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种信号处理系统的结构示意图。本实施例是在上述实施例的基础上进行优化，对检测输入信号的接口类型以及输入信号的转换过程进行具体描述。未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述任意实施例。

如图3所示，输入接口10至少为两个。现场可编程门阵列模块20包括：接口标识识别单元21，用于识别输入信号对应的输入接口的接口标识；接口类型识别单元22，用于根据接口标识与接口类型的映射关系确定接口类型。

具体的，本实施例中，输入接口10的接口类型预先设定，接口标识与接口类型的映射关系数据存储在系统中。检测到输入信号后，通过接口标识识别单元21识别接口标识，并通过接口类型识别单元22读取映射关系数据即可确定对应的接口类型。

进一步的，现场可编程门阵列模块20还包括：信号提取单元23，用于提取输入信号中第一次出现的高电平；信号调整单元24，用于将高电平的持续时间调整为预设时长，得到标准信号；第一信号输出单元25，用于通过第一输出接口31输出标准信号。

具体的，信号提取单元23和信号调整单元24用于将输入信号转换为符合预设格式的标准信号。本实施例中，预设格式可以为将输入信号中第一次出现的高电平持续1秒，即标准信号中只有1秒的高电平，对应于输入信号中第一次出现的高电平的位置，从而实现信号格式的转换，以满足统一时间格式的需求。例如，来自不同外部设备的输入信号转换为标准信号后，根据标准信号即可直接识别到信号源中第一次高电平出现的位置(或时间)并读取相应的数据。

进一步的，输入信号包括至少两个电平信号，现场可编程门阵列模块20还包括：信号解码单元26，用于将输入信号解码成至少两个并行的预设格式的标准信号；第二信号输出单元27，用于通过第一输出接口31输出并行的标准信号。

具体的，输入信号为包括至少两个电平信号的数据包，信号解码单元26用于在转换格式的过程中将数据包解码成并行的预设格式的标准信号，第二信号输出单元27用于将这些并行的标准信号从不同的第一输出接口31输出，得到多路输出信号，解码和转换同步进行，提高格式转换的效率。

进一步的，信号解码单元26，具体用于：提取输入信号中每个电平信号中第一次出现的高电平；将各高电平的持续时间调整为预设时长，得到并行的标准信号。本实施例中，信号解码单元26对数据包中的每个电平信号分别进行转换，得到并行的标准信号。

下面通过实例对信号处理过程进行说明。表1为输入信号与输出信号的映射关系表。如表1所示，不同的输入接口对应的输入信号可能不同，对应的输出接口也可能不同，其中，Parallel 1至Parallel n的输入信号为单独的电平信号，而Serial 1和Serial n的输入信号为数据包，则将数据包中的信号转换为预设格式的标准信号的过程中，对其解码得到并行信号，从多个输出接口并行输出。转换为预设格式的规则为采集第一次出现的高电平并持续1秒。

表1输入信号与输出信号的映射关系表

需要说明的是，预设格式可根据实际需求设定，信号处理系统的作用是对各种外部设备提供的输入信号进行处理，输出符合预设格式的标准信号，可供特定的设备识别和处理，本实施例不限定预设规则的具体内容和设定方式。

图4为本发明实施例二中的输入信号的示意图。如图4所示，输入接口Parallel 1至Parallel n对应的输入信号都是单独的电平信号，Serial 1和Serial n对应的输入信号为数据包。

图5为本发明实施例二中的输出信号的示意图。以图4中Parallel 1的输入信号为例，该输入信号为1秒高电平、9秒低电平的循环信号，经过转换后，得到的是如图5中Parallel所示的只有在第一秒有1秒的高电平，对应于原始的输入信号中第一次出现的高电平的位置，从而实现信号格式的转换。而对于图4中Serial 1所示的数据包输入信号，经过转换后，得到的是如图5中Serial 1-1至1-n所示的并行信号。

可选的，现场可编程门阵列模块20由FPGA最小系统构成。FPGA最小系统包括：芯片、电源、外部时钟、复位电路、下载与调试电路以及存储器。所述FPGA最小系统配置为，符合预设格式的输入信号将被直接输出，而不符合预设格式的输入信号经过转换后从对应的输出接口输出，同时，串行信号可被解码为多个通道的并行信号。

本发明实施例二提供的一种信号处理系统，在上述实施例的基础上进行优化，通过FPGA模块检测所述输入信号的接口类型，可实现对输入信号的快速判断和选择，对预设类型的接口输入的输入信号进行转换，对其他接口输入的输入信号直接输出，并且转换过程中可实现串行信号解码成并行信号，利用较少的数字器件即可实现转换和解码，提高信号格式转换的效率。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。