专利名称：一种音频取证中电网频率的精确采集装置的制作方法
技术领域：
本发明属于电网频率的采集技术领域，更具体地说，涉及一种音频取证中电网频率的精确采集装置。
背景技术：
在语音取证中，从电网频率特征角度对录音信号进行获取、分析和评价其真伪性、提取与录音时间、录音地点等有关联的特征参数进行录音地点的识别，就可以作为法庭或其他行政部门认可的证据。电网频率能反映语音录音时间、录音地点以及根据一定的分析一直是公安司法部门非常关注的问题。由于我国电网频率波动较大，再加上我国电网特性复杂、电力传输通道干扰较大从而导致了从音频证据中提取的电网频率特性曲线与电力传输部门差异较大。正是这么大差异的存在，使得每一个地点的电网频率都存在差异，有了空间和时间轴的区别。电网频率测量，以及地区级电网频率数据库有了很重要的意义。当录音地点的电网频率的采集存在数据库中，而且频率采集满足一定的精度和实时性，就可以根据MATLAB等工具进行对比分析。所以录音地点的电网频率的测量精度以及实时性在语音取证中起关键性作用。而我国供电公司无法提供这些频率信息，所以电网频率数据库的组建是摆在面前需要解决的问题。如何构建我国地区电网频率数据库，如何提取电网噪声和干扰的影响，提取出与地区数据库最匹配的电网频率特征变化曲线，是摆在我们面前一个值得深入探讨的问题。并且频率的数据较多，怎么处理这些庞大的数据也是需要解决的难题之一。中国专利号200910078034.1，
公开日2009年07月15日，公开了一份名称为以电网不对称运行和频率偏移信息辨识综合负荷等值马达方法的专利文件，其属于现代电力系统中负荷建模技术领域的一种以电网不对称运行和频率偏移信息辨识综合负荷等值马达方法。具体以负荷特性录波仪记录的负荷马达群所在母线的三相不对称电压瞬时值信息作为输入，以用户负荷马达群在三相不对称电压下所消耗的三相不对称电流作为输出，并将三相电压三相电流瞬时值进行坐标变换，建立综合负荷等值马达的模型，在旋转坐标系下电流分量的目标优化函数，应用微分进化和单纯形相结合的混合优化算法辨识综合负荷等值马达参数。改变以往采用电压正序相量作为输入，正序功率作为输出；以及默认电网频率为50HZ来辨识综合负荷等值马达的局限性，提高建模的准确性和可信度、综合负荷等值马达辨识精度和适用范围。但是该专利检测的电压频率等信息是为了方便电力系统中负荷建模，而且检测方法复杂。中国专利申请号201210006398.0，
公开日2012年07月18日，公开了一份名称为
数字录音完整性检测方法的专利申请文件，该发明申请公开了数字录音完整性检测方法，包括:步骤1，对待检测的携带有电网频率的数字录音进行向下采样；步骤2，对采样数据进行带通滤波；步骤3，对滤波后的音频序列进行分帧处理，逐帧提取电网频率并计算相应的电网频率相位，得到一个电网频率相位序列；步骤4，根据电网频率相位的特征值检测数字录音的完整性。该发明可以对携带有电网频率的数字录音提取电网频率相位特征，判断数字录音是否存在插入、删除、替换等篡改，并定位篡改位置，实现数字录音的完整性检测。该发明可用于法庭取证中数字录音证据的完整性认证。但是该发明只能对录音本身的电网频率进行核对，无法对将录音的电网频率与实际电网的频率进行比对，无法确定录音的地点。
发明内容1、要解决的问题针对现有技术无法利用我国复杂的电网特性来对录音进行核查，而司法的判决需要对录音证据辨别真伪性以及需要判断准确的录音地点问题，本发明提供一种音频取证中电网频率的精确采集装置，其能建立一个地区级的电网频率数据库，通过将录音的电网频率与各个小区的电网频率进行核对，迅速的确定录音的地点和录音的时间。2、技术方案为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下:一种音频取证中电网频率的精确采集装置，包括频率采集点和上位机，所述的频率采集点包括精密电压互感器降压模块、信号调理模块、抗混叠滤波器模块、单片机和无线通信单元；所述的精密电压互感器降压模块、信号调理模块、抗混叠滤波器模块和单片机依次相连；所述的无线通信单元连接到单片机上；所述的上位机通过无线通信单元完成与频率采集点的无线连接。所述的单片机带有ADC采集模块。还包括数据库服务器，所述的上位机为嵌入式上位机，上位机将接收的信号处理后保存在数据库服务器。所述的信号调理模块所用的集成运放是MCP6002T-1/SN;所述的单片机为MSP430G2553。所述的精密电压互感器降压模块采集的电压信号经自身降压处理后传输给信号调理模块，信号调理模块将信号调理后经过抗混叠滤波器模块传输给单片机，单片机通过无线通信单元将信号传输给上位机。所述的信号调理模块对信号的调理是将信号调理成适合ADC采集范围内。该装置对信号进行采集时，按照以下步骤进行:(I)将频率采集点布置于各个采集小区内，采集装置采集电网频率为fm ；(2)频率采集点将采样得到的数据放入缓存中缓存；(3)当缓存达到设定值时通过无线通信单元传送给上位机；(4)上位机开辟一个DMA块，将接收数据放入DMA缓冲区；(5)配置DMA缓冲区满时发生中断，计算频率，计算完成后将数据传输给数据库服务器；[0023](6)数据保存到数据库服务器。所述的步骤(5)中执行中断程序中频率算法如下:1、缓冲区数据为接收到的数据x(n)；I1、对 X (η)求微分 χ’ (η) = χ(η)-χ(η_1)；II1、分别对 χ (η)和 χ’ (η)加汉明窗得 X1(Ii)和 x' ^n)；
权利要求1.一种音频取证中电网频率的精确采集装置，其特征在于:包括频率采集点和上位机，所述的频率采集点包括精密电压互感器降压模块、信号调理模块、抗混叠滤波器模块、单片机和无线通信单元；所述的精密电压互感器降压模块、信号调理模块、抗混叠滤波器模块和单片机依次相连；所述的无线通信单元连接到单片机上；所述的上位机通过无线通信单元完成与频率采集点的无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种音频取证中电网频率的精确采集装置，其特征在于，所述的单片机带有ADC采集模块。
3.根据权利要求1所述的一种音频取证中电网频率的精确采集装置，其特征在于，所述的上位机为嵌入式上位机，上位机将接收的信号处理后保存在数据库服务器。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种音频取证中电网频率的精确采集装置，其特征在于，所述的信号调理模块所用的集成运放是MCP6002T-1/SN;所述的单片机为MSP430G2553。
专利摘要本实用新型公开一种音频取证中电网频率的精确采集装置，属于电网频率的采集技术领域。本采集装置，包括频率采集点和上位机，所述的频率采集点包括精密电压互感器降压模块、信号调理模块、抗混叠滤波器模块、单片机和无线通信单元；所述的精密电压互感器降压模块、信号调理模块、抗混叠滤波器模块和单片机依次相连；所述的无线通信单元连接到单片机上；所述的上位机通过无线通信单元完成与频率采集点的无线连接。本实用新型能将电网频率信号精确换算、保存，快速构建地区级的电网频率数据库。
文档编号G01R23/02GK203037739SQ201220741059
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者贾飞, 周靖凯, 周云霞, 印鹏, 王文秀, 曹冬建 申请人:南京工程学院