用于磁聲信號(hào)檢測(cè)的電磁脈沖噪聲抑制方法及其裝置制造方法
【專利摘要】一種用于磁聲信號(hào)檢測(cè)的電磁脈沖噪聲抑制方法及其裝置，方法包括：計(jì)算可變?cè)鲆娣糯笃魉柰矫}沖的幅值和脈寬，設(shè)定同步脈沖信號(hào)；可變?cè)鲆娣糯笃饕种齐姶琶}沖噪聲，放大有用信號(hào)。裝置，有電源和同步脈沖發(fā)生裝置，可變?cè)鲆娣糯笃?，可變?cè)鲆娣糯笃鞯碾娫摧斎攵送ㄟ^第二隔離電路連接所述的電源，可變?cè)鲆娣糯笃鞯幕鶞?zhǔn)電壓輸入端依次通過第一穩(wěn)壓電路和第一隔離電路連接電源，可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆婵刂菩盘?hào)輸入端連接用于向可變?cè)鲆娣糯笃鬏敵隹刂菩盘?hào)的同步脈沖發(fā)生裝置，可變?cè)鲆娣糯笃鞯拇怕曅盘?hào)輸入端連接用于向可變?cè)鲆娣糯笃鬏敵龃怕曅盘?hào)的超聲換能器。本發(fā)明可以有效抑制微弱信號(hào)檢測(cè)過程中夾雜的脈沖電磁噪聲，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)被檢測(cè)信號(hào)的放大功能。
【專利說明】用于磁聲信號(hào)檢測(cè)的電磁脈沖噪聲抑制方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電磁脈沖噪聲抑制方法。特別是涉及一種利用可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆婵刂颇芰?shí)現(xiàn)噪聲抑制的用于磁聲信號(hào)檢測(cè)的電磁脈沖噪聲抑制方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)是自動(dòng)增益控制系統(tǒng)(AGC)的關(guān)鍵組成部分，其主要作用是改變系統(tǒng)增益，調(diào)整動(dòng)態(tài)范圍并進(jìn)行功率控制。它的主要特點(diǎn)是高動(dòng)態(tài)范圍和高線性度，此外也擁有較高的信噪比。
[0003]脈沖噪聲(implusive noise)是非連續(xù)的，由持續(xù)時(shí)間短和幅度大的不規(guī)則脈沖或噪聲尖峰組成；持續(xù)時(shí)間< 0.5s，間隔時(shí)間>ls，聲壓有效值變化> 40dB (A)0產(chǎn)生脈沖噪聲的原因多種多樣，其中包括電磁干擾以及通信系統(tǒng)的故障和缺陷，也可能在通信系統(tǒng)的電氣開關(guān)和繼電器改變狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生。
[0004]在磁聲成像實(shí)驗(yàn)過程中，激勵(lì)脈沖啟動(dòng)時(shí)帶來嚴(yán)重的電磁脈沖干擾。該電磁脈沖通過空間傳播，被換能器所檢測(cè)，在換能器的輸出部分產(chǎn)生大幅值的輸出信號(hào)，嚴(yán)重影響檢測(cè)系統(tǒng)的性能。由于脈沖噪聲的大幅值特點(diǎn)，一方面容易淹沒被檢測(cè)信號(hào)，另一方面不利于微弱信號(hào)的后處理，例如:限制信號(hào)的放大倍數(shù)，影響模數(shù)轉(zhuǎn)換等。同時(shí)該段電磁脈沖噪聲獨(dú)特的頻率特性(與被檢測(cè)信號(hào)處于同一頻段)，限制了通過頻率等方法對(duì)其進(jìn)行處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種有效的衰減乃至去除微弱信號(hào)檢測(cè)過程中夾雜的脈沖噪聲的用于磁聲信號(hào)檢測(cè)的電磁脈沖噪聲抑制方法及其裝置。
[0006]本發(fā)明所米用的技術(shù)方案是:一種用于磁聲信號(hào)檢測(cè)的電磁脈沖噪聲抑制方法，是通過可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆婵刂乒δ軐?duì)電磁脈沖噪聲進(jìn)行抑制，包括如下步驟:
[0007]I)計(jì)算可變?cè)鲆娣糯笃魉柰矫}沖的幅值和脈寬，包括:
[0008]根據(jù)被檢測(cè)磁聲信號(hào)的幅度值計(jì)算該磁聲信號(hào)在后處理過程中需要實(shí)現(xiàn)的放大倍數(shù)；
[0009]計(jì)算可變?cè)鲆娣糯笃魉柰矫}沖信號(hào)的幅度值；
[0010]根據(jù)電磁脈沖噪聲的持續(xù)時(shí)間Tz確定可變?cè)鲆娣糯笃魉柰矫}沖信號(hào)的脈寬；
[0011]在同步脈沖信號(hào)的脈寬持續(xù)時(shí)間內(nèi)，設(shè)定同步脈沖信號(hào)的幅度值為OV ；
[0012]2)設(shè)定同步脈沖信號(hào)
[0013]根據(jù)步驟I)的計(jì)算的結(jié)果，設(shè)置同步脈沖信號(hào)的幅值和脈寬，并根據(jù)磁聲信號(hào)中電磁脈沖噪聲出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)，設(shè)定同步脈沖信號(hào)發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)，進(jìn)而為可變?cè)鲆娣糯笃髂軌驕?zhǔn)確的對(duì)電磁脈沖噪聲信號(hào)進(jìn)行抑制準(zhǔn)備條件；
[0014]3)可變?cè)鲆娣糯笃饕种齐姶琶}沖噪聲,放大有用信號(hào)
[0015]將同步脈沖發(fā)生裝置的輸出端接入可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆婵刂戚斎攵?，可變?cè)鲆娣糯笃髟谕矫}沖信號(hào)的控制下實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁脈沖噪聲信號(hào)的抑制，同時(shí)對(duì)有用信號(hào)進(jìn)行放大并輸出。
[0016]步驟I)所述的計(jì)算是通過可變?cè)鲆娣糯笃鞯臄?shù)據(jù)手冊(cè)中的增益計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，公式如下:
[0017]Gain=Vtgc X A-E dB
[0018]其中，Gain是增益值；Vtgc是增益控制電壓；A是增益變化斜率；E是可變?cè)鲆娣糯笃鞯墓逃性鲆妗?br> [0019]當(dāng)磁聲信號(hào)在后處理過程中需要實(shí)現(xiàn)的放大倍數(shù)為N倍時(shí)，增益控制電壓由下式獲得:
【權(quán)利要求】
1.一種用于磁聲信號(hào)檢測(cè)的電磁脈沖噪聲抑制方法，其特征在于，是通過可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆婵刂乒δ軐?duì)電磁脈沖噪聲進(jìn)行抑制，包括如下步驟: 1)計(jì)算可變?cè)鲆娣糯笃魉柰矫}沖的幅值和脈寬，包括: (1)根據(jù)被檢測(cè)磁聲信號(hào)的幅度值計(jì)算該磁聲信號(hào)在后處理過程中需要實(shí)現(xiàn)的放大倍數(shù)； (2)計(jì)算可變?cè)鲆娣糯笃魉柰矫}沖信號(hào)的幅度值； (3)根據(jù)電磁脈沖噪聲的持續(xù)時(shí)間Tz確定可變?cè)鲆娣糯笃魉柰矫}沖信號(hào)的脈寬； (4)在同步脈沖信號(hào)的脈寬持續(xù)時(shí)間內(nèi)，設(shè)定同步脈沖信號(hào)的幅度值為OV； 2)設(shè)定同步脈沖信號(hào) 根據(jù)步驟I)的計(jì)算的結(jié)果，設(shè)置同步脈沖信號(hào)的幅值和脈寬，并根據(jù)磁聲信號(hào)中電磁脈沖噪聲出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)，設(shè)定同步脈沖信號(hào)發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)，進(jìn)而為可變?cè)鲆娣糯笃髂軌驕?zhǔn)確的對(duì)電磁脈沖噪聲信號(hào)進(jìn)行抑制準(zhǔn)備條件； 3)可變?cè)鲆娣糯笃饕种齐姶琶}沖噪聲，放大有用信號(hào) 將同步脈沖發(fā)生裝置的輸出端接入可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆婵刂戚斎攵?，可變?cè)鲆娣糯笃髟谕矫}沖信號(hào)的控制下實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁脈沖噪聲信號(hào)的抑制，同時(shí)對(duì)有用信號(hào)進(jìn)行放大并輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于磁聲信號(hào)檢測(cè)的電磁脈沖噪聲抑制方法，其特征在于，步驟I)所述的計(jì)算是通過可變?cè)鲆娣糯笃鞯臄?shù)據(jù)手冊(cè)中的增益計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，公式如下: Gain=VtgcXA-E dB 其中，Gain是增益值；Vtgc是增益控制電壓；A是增益變化斜率；E是可變?cè)鲆娣糯笃鞯墓逃性鲆妗?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于磁聲信號(hào)檢測(cè)的電磁脈沖噪聲抑制方法，其特征在于，當(dāng)磁聲信號(hào)在后處理過程中需要實(shí)現(xiàn)的放大倍數(shù)為N倍時(shí)，增益控制電壓由下式獲得:

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于磁聲信號(hào)檢測(cè)的電磁脈沖噪聲抑制方法，其特征在于，步驟I)所述的確定同步脈沖信號(hào)的脈寬要大于電磁脈沖噪聲的持續(xù)時(shí)間Tz。
5.一種用于權(quán)利要求1或2或3所述的用于磁聲信號(hào)檢測(cè)的電磁脈沖噪聲抑制方法的裝置，包括有電源(2)和同步脈沖發(fā)生裝置(6)，其特征在于，還設(shè)置有可變?cè)鲆娣糯笃?I )，所述可變?cè)鲆娣糯笃?I)的電源輸入端通過第二隔離電路(3 )連接所述的電源(2 )，所述可變?cè)鲆娣糯笃?I)的基準(zhǔn)電壓輸入端依次通過第一穩(wěn)壓電路(5)和第一隔離電路(4)連接電源(2)，所述可變?cè)鲆娣糯笃?I)的增益控制信號(hào)輸入端連接用于向可變?cè)鲆娣糯笃?I)輸出控制信號(hào)的同步脈沖發(fā)生裝置(6)，所述可變?cè)鲆娣糯笃?I)的磁聲信號(hào)輸入端連接用于向可變?cè)鲆娣糯笃?I)輸出磁聲信號(hào)的超聲換能器(J)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的第二隔離電路(3)還通過第二穩(wěn)壓電路(8 )連接所述的可變?cè)鲆娣糯笃?I)的電源輸入端。
【文檔編號(hào)】H03G3/20GK103532529SQ201310518620
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】殷濤, 劉志朋, 張偉 申請(qǐng)人:中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所