谱图数据的处理方法、信号处理设备及采集存储系统与流程

本发明涉及数据处理，尤其涉及一种谱图数据的处理方法、信号处理设备及采集存储系统。

背景技术：

1、在质谱仪数据采集过程中，为了得到精确的质量数和获取更大的质量范围，通常会选取采样率大于1gs/s且采样长度大于50μs的高速采集卡，而为了进一步提高仪器的信号范围，也会选择更高位数和超过2个通道的adc采集卡，甚至有时为了追求更好的质量分辨率，会选择高达10ps时间分辨的tdc采集卡，因此可能产生每秒高达1gbytes的谱图数据。

2、目前，业内对谱图数据的处理一般采用以下几种方法：

3、(1)采用压缩算法压缩谱图数据；

4、(2)提高计算机硬件处理速度；

5、(3)采用分布式计算处理谱图数据；

6、(4)在采集卡的处理器上做实时数据裁剪处理。

7、但是，在谱图数据存储过程中，噪声信号数据的比例占整个谱图数据的约70％以上，而实际的有效离子信号数据却占比却不高，因此大量无效噪声信号数据被存储在磁盘上，导致磁盘空间的浪费。

技术实现思路

1、本发明提供一种谱图数据的处理方法、信号处理设备及采集存储系统，用以解决现有技术存储谱图数据时磁盘空间浪费严重的缺陷，实现有效节省存储空间的目标。

2、本发明提供一种谱图数据的处理方法，包括：

3、由第一个数据点开始，遍历读取采集卡中的电信号波形数据，并通过阈值判断法，确定所述电信号波形数据是否为非噪声信号；

4、若通过判断确定所述电信号波形数据为非噪声信号，则将所述电信号波形数据存入第一缓存区域，获取目标谱图数据。

5、根据本发明提供的一种谱图数据的处理方法，所述通过阈值判断法，确定所述电信号波形数据是否为非噪声信号，包括：

6、根据初始电信号波形数据中的初始噪声信号或实际应用需求，设置一噪声阈值；

7、判断所述电信号波形数据是否大于等于所述噪声阈值，若是，则确定所述电信号波形数据为非噪声信号，否则，确定所述电信号波形数据为噪声信号。

8、根据本发明提供的一种谱图数据的处理方法，所述若通过判断确定所述电信号波形数据为非噪声信号，则将所述电信号波形数据存入第一缓存区域，包括：

9、将第一个被判断为非噪声信号的电信号波形数据作为起始点，并由所述第一个被判断为非噪声信号的电信号波形数据开始，逐个将被判断为非噪声信号的电信号波形数据存入所述第一缓存区域，并转入下一个电信号波形数据进行判断，直至所述下一个电信号波形数据小于等于所述噪声阈值。

10、根据本发明提供的一种谱图数据的处理方法，还包括：

11、判断所述下一个电信号波形数据是否小于等于所述噪声阈值，若是，则记录所述下一个电信号波形数据作为终止点，否则，将所述下一个电信号波形数据存入所述第一缓存区域；

12、以及，

13、判断所述采集卡中的电信号波形数据是否遍历完全，若是，则获取包含所有大于所述噪声阈值的电信号波形数据的集合作为所述目标谱图数据，否则，转入下下一个电信号波形数据继续进行判断。

14、根据本发明提供的一种谱图数据的处理方法，还包括：

15、根据所述采集卡的参数设置，设置预设长度的所述第一缓存区域和第二缓存区域，以及，

16、记录所述电信号波形数据存储在所述第一缓存区域的起始位和终止位分别对应的索引值，并分别将所述起始位和所述终止位对应的索引值存入所述第二缓存区域，则获取包含所有非噪声信号的集合的有效数值以及包含所述起始位和所述终止位对应的索引值的集合的有效数值，作为所述目标谱图数据。

17、本发明还提供一种谱图数据的处理装置，包括：

18、第一处理模块，用于由第一个数据点开始，遍历读取采集卡中的电信号波形数据，并通过阈值判断法，确定所述电信号波形数据是否为非噪声信号；

19、第二处理模块，用于若通过判断确定所述电信号波形数据为非噪声信号，则将所述电信号波形数据存入第一缓存区域，获取目标谱图数据。

20、本发明还提供一种信号处理设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述处理器执行所述程序或指令时，实现如上述任一种所述的谱图数据的处理方法的步骤。

21、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有程序或指令，所述程序或指令被计算机执行时，实现如上述任一种所述的谱图数据的处理方法的步骤。

22、本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行如上述任一种所述的谱图数据的处理方法。

23、本发明还提供一种谱图数据的采集存储系统，包括依次连接的质谱仪、采集卡、如上所述的信号处理设备以及数据存储模块；

24、所述质谱仪用于测量待测物体的离子质量并输出电信号波形数据；

25、所述采集卡用于采集所述电信号波形数据，并将所述电信号波形数据传输至所述信号处理设备；

26、所述信号处理设备用于对所述电信号波形数据进行数字信号转换压缩处理，获取目标谱图数据，并将所述目标谱图数据传输至所述数据存储模块；

27、所述数据存储模块用于将所述目标谱图数据存储到磁盘中。

28、本发明提供的谱图数据的处理方法、信号处理设备及采集存储系统，通过先采用阈值判断法对电信号波形数据进行判断，再根据判断结果筛选出非噪声信号进行存储，能够有效滤除噪声数据，从而有效节省存储空间。

技术特征：

1.一种谱图数据的处理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的谱图数据的处理方法，其特征在于，所述通过阈值判断法，确定所述电信号波形数据是否为非噪声信号，包括：

3.根据权利要求2所述的谱图数据的处理方法，其特征在于，所述若通过判断确定所述电信号波形数据为非噪声信号，则将所述电信号波形数据存入第一缓存区域，包括：

4.根据权利要求3所述的谱图数据的处理方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1-4中任一所述的谱图数据的处理方法，其特征在于，还包括：

6.一种谱图数据的处理装置，其特征在于，包括：

7.一种信号处理设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，其特征在于，所述处理器执行所述程序或指令时，实现如权利要求1至5中任一项所述的谱图数据的处理方法的步骤。

8.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有程序或指令，其特征在于，所述程序或指令被计算机执行时，实现如权利要求1至5中任一项所述的谱图数据的处理方法的步骤。

9.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行如权利要求1至5中任一项所述的谱图数据的处理方法。

10.一种谱图数据的采集存储系统，其特征在于，包括依次连接的质谱仪、采集卡、如权利要求7所述的信号处理设备以及数据存储模块；

技术总结
本发明提供一种谱图数据的处理方法、信号处理设备及采集存储系统，其中所述方法包括：由第一个数据点开始，遍历读取采集卡中的电信号波形数据，并通过阈值判断法，确定所述电信号波形数据是否为非噪声信号；若通过判断确定所述电信号波形数据为非噪声信号，则将所述电信号波形数据存入第一缓存区域，获取目标谱图数据。本发明通过先采用阈值判断法对电信号波形数据进行判断，再根据判断结果筛选出非噪声信号进行存储，能够有效滤除噪声数据，从而有效节省存储空间。

技术研发人员：侯志辉,洪义,任熠,谭国斌
受保护的技术使用者：广州禾信仪器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13