采样率及均值滤波器窗长，可以为不同信噪比的数据提供不同的降噪效果。
【附图说明】
[0033]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0034]图1为海量L0C信号处理多通道并行检测系统结构示意图；
[0035]图2为多孔硅微谐振腔传感器反射率光谱信号的采集示意图；
[0036]图3为待检测数据包结构示意图；
[0037]图4为信号加速器的功能模块示意图；
[0038]图5 为 PCI Express Endpoint 模块接口不意图；
[0039]图6为State信号跨时钟域的同步示意图；
[0040]图7为特征检测模块的框图示意图。
[0041 ]图中:
[0042]1-卤钨灯
[0043]2-光谱仪
[0044]3-废液
[0045]4-葡萄糖溶液
[0046]5-Psi MC 传感器
[0047]6-婦动栗
【具体实施方式】
[0048]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0049]本发明公开了一种面向海量L0C信号处理的多通道并行检测系统，其使用多孔硅微谐振腔传感器及光谱仪采集海量数据，传送至客户端PC;利用客户端PC对采集到的海量数据进行打包处理；主机接受来自多个客户端的待检测数据，并将这些数据依次串行得传给信号处理加速器进行信号特征的检测，同时主机将接收信号处理加速器得出检测结果并将其反馈给对应的客户端；将得到的待检测海量数据输入到信号处理加速器，完成待检测信号数据的特征检测；将检测得到的数据从信号处理加速器传输回主机。
[0050]具体地，根据本发明提供的一种面向海量L0C信号处理的多通道并行检测系统，包括如下装置:
[0051]客户端:用于对多孔硅微谐振腔传感器及光谱仪采集到的数据进行打包处理，得到数据包作为待检测数据；
[0052]主机:用于将来自多个客户端的待检测数据依次串行传输给信号处理加速器进行信号特征的检测，并将信号处理加速器得出的检测结果反馈给对应的客户端；
[0053]信号处理加速器:用于对所述待检测数据进行信号特征的检测。
[0054]优选地，客户端向主机上传待检测数据之前，先上传待检测数据对应数据包的数据长度，主机在接收到数据长度后向客户端返还该数据长度；客户端在接收到主机返还的正确的数据长度后才开始上传待检测数据；主机端在接收完待检测数据后将实际接收到的数据长度与客户端上传待检测数据之前上传的数据长度是否一致来检测待检测数据的完整性，若一致则认为客户端上传的待检测数据是完整的，否则，认为是不完整的；若发生待检测数据是不完整的，则主机要求客户端重传待检测数据。
[0055]优选地，所述信号处理加速器通过现场可编程门阵列FPGA实现，所述信号处理加速器包括PCI Express Endpoint模块、数据FIFO、任务分配模块、特征检测模块、检测结果写回仲裁器以及结果FIFO;
[0056]所述PCI Express Endpoint模块，即PCI Express终结点模块，用于负责主机与信号处理加速器之间的通信，接收主机传来的数据并将主机传来的数据写入到数据FIFO中；
[0057]所述数据FIF0，即数据先入先出队列，是PCI Express Endpoint模块与任务分配模块间的数据传输接口；
[0058]所述任务分配模块，用于为每一组待检测数据寻找一个空闲的特征检测模块来进行数据的信号特征的检测处理；
[0059]所述特征检测模块，用于对数据进行谐振谷的检测，得到检测结果；
[0060]所述检测结果写回仲裁器，用于使特征检测模块有序地将检测结果写入到结果FIFO中，避免出现竞争；
[0061]所述结果FIFO，即结果先入先出队列，用于作为PCI Express Endpoint模块与特征检测模块组之间的数据接口。
[0062]优选地，一组待检测数据在信号处理加速器内的处理流程如下:
[0063]当数据从主机传输到信号处理加速器后，PCI Express Endpoint模块将接收到的数据全部一次性写入到数据FIFO中，数据将在数据FIFO中等待；如果有空闲的特征检测模块，则数据将由任务分配模块从数据FIFO中读出，并传输给空闲的特征检测模块；特征检测模块对数据进行谐振谷的检测，产生检测结果后向检测结果写回仲裁器递交对结果FIFO的写请求，在得到授权后将检测结果写入到结果FIFO中；PCI Express Endpoint模块从结果FIFO中读出检测结果，并将检测结果传给主机。
[0064]优选地，每个特征检测模块会输出一个有效信号valid来表征自身当前的工作状态 state ；
[0065]当特征检测模块输出的有效信号valid为1时，表示该特征检测模块处于空闲状态，能够接受待检测数据；
[0066]当特征检测模块输出的有效信号valid为0时，表示该特征检测模块正在进行数据的特征检测，不能接受待检测数据；
[0067]任务分配模块的数据处理任务分配机制是:当PCI Express Endpoint模块与任务分配模块之间的数据FIFO不为空时，表明当前有数据需要进行特征检测，任务分配模块就对特征检测模块组的工作状态state从最高位到最低位进行轮询，找到第一个为1的那位，则该位对应的特征检测模块读取数据FIFO中的数据；
[0068]其中，所述特征检测模块组由所有特征检测模块构成，具体为，特征检测模块组的工作状态state是一个N位的二进制数，其中N是特征检测模块的个数，特征检测模块组的工作状态state是由所有特征检测模块的有效信号valid所组成的，特征检测模块组的工作状态state的每一位对应了一个特征检测模块。
[0069]优选地，所述数据包的包头中包括客户端ID号，其中，客户端ID号用于主机向客户端返还结果数据时判别出结果数据的归属客户端。
[0070]所述面向海量L0C信号处理的多通道并行检测系统，可以通过一种面向海量L0C信号处理的多通道并行检测方法实现。本领域技术人员可以将面向海量L0C信号处理的多通道并行检测方法，理解为所述面向海量L0C信号处理的多通道并行检测系统的一个实施例。具体地，所述面向海量L0C信号处理的多通道并行检测方法，包括以下步骤:
[0071]步骤S1:使用多孔硅微谐振腔传感器及光谱仪采集数据，并传送至客户端PC。
[0072]其中，位于客户端的多孔硅微谐振腔传感器及光谱仪负责数据的采集以及数据的传输。每个客户端会通过光谱仪独立地采集用于检测和分析的反射率光谱信号数据，如附图2所示。
[0073]步骤S2:利用客户端PC对采集到的数据进行打包处理。
[0074]得到待检测数据之后，客户端会对数据进行预处理，加入数据包包头和包尾。包头有两个数据，第一个数据标记了该数据所属的客户端ID号，使主机在向客户端返还结果数据时能快速判别出结果数据的归属客户端，第二个数据指出了特征检测算法硬件实现电路(特征检测模块)中配置寄存器的数值，用于动态调整硬件电路中的降采样和均值滤波的功能。由于不同类型的光谱仪具有不同的采样率，采集得到的数据也就具有不同的长度，通过在数据包包尾加入0x00 (光谱信号数据中不会出现反射率为0的情况)作为数据的结束符来帮助信号处理加速器系统中的任务分配模块判断一个数据包的结束并切换到下一次的数据处理任务分配。如附图3所示。
[0075]步骤S3:主机收集并反馈数据。
[0076]主机的主要作用就是数据的中转站。主机从多个客户端接收待检测数据，并将这些数据依次串行地传给信号处理加速器进行信号特征的检测，同时主机将接收信号处理加速器得出的检测结果并将其返还给对应的客户端。
[0077]由于网络带宽的限制以及网络的不稳定性，远程客户端向主机上传数据的过程可能发生丢包。数据包头或者包尾的丢失会造成硬件电路的逻辑错误。为了避免这种情况，在客户端与主机的通信中加入了对数据完整性的校验。客户端上传待检测数据包之前会先上传数据包的数据长度，主机在接收到数据长度后会向客户端返还