一种光信号的解调方法、装置的制造方法_3

文档序号:8455979阅读:来源:国知局
采用的间隔时间点的个数与本次执行第二去基线操作时所采用的间隔时间点的个数相同。
[0079]另外,本发明实施例中,公式(6)只是第二去基线操作的一个特例,公式(5)中的系数不一定限制于2,可以是任意正整数,所以,第二去基线操作还可以满足公式(7),如下所示:
[0080]Y (i+1) (N) = (Yi (N) -[Yi (N-N3) +Yi (N+N4) ]/kl} k2 公式(7)
[0081]其中,kl,k2均为任意正数,这时解调出来的光信号的幅度相当于对光信号进行了若干倍的数字放大或缩小,当kl和k2均等于2时,公式(7)等同于公式(6)。
[0082]在步骤S104中,输出所述的Y (J+1) (N)。
[0083]下面以J=3为例,详细说明本申请的光信号解调方法。首先,接收模/数转换器输出的采样信号,得到采样数据A (N)。其次,如前所表述根据A(N)获得第一去基线数据YJN)。再次,J为3表示迭代执行3次第二去基线操作。具体为,第一次调用时,利用第一去基线操作得到的数据Y1 (N)可以找到数据Y1 (N-N3)和Y1 (N+N4),通过公式[Y1(N-N3HY1^N4)Vkl计算得到第二基线,利用该第二基线以及Y1 (N)计算得到Y2 (N);第二次调用时,通过上次第二去基线操作得到的数据Y2 (N)找到Y2 (N-N3)和Y2 (N+N4),通过公式[Y2 (N-N3)+Y2 (N+N4)]/kl计算得到新的第二基线,再利用该新的第二基线以及Y2 (N)计算得到Y3 (N);第三次调用时,通过上次第二去基线操作得到的数据Y3 (N)找到Y3 (N-N3^PY3 (N+N4),再通过公式[Y3(N-N3)+Y3(N+N4)]/kl计算得到新的第二基线,再利用该新的第二基线以及Y3 (N)计算得到\ (N)。然后,输出Y4 (N)。
[0084]本发明实施例中,采样序号N=2n+1对应光发射器开时,Υα+η(2n+l)反映真实探测光信号的幅度;Y (J+1) (2n)对应光发射器关,如果以公式(6)作为第二去基线操作的多次调用公式,则可以将Υσ+1) (N)中,Ν=2η+1时间点的采样数据Y α+1) (2η+1)输出,Υα+1) (2η+1)反映实际探测光信号的幅度;采样序号Ν=2η对应光发射器开时,Y (J+1) (2n)反映真实探测光信号的幅度,Y (J+1) (2n+l)对应光发射器关,如果以公式(6)作为第二去基线操作的多次调用公式,则可以将Y (J+1) (N)中,N等于2n时间点的采样数据Y α+1) (2η)输出,Y (J+1) (2n)即可反映实际探测光信号的幅度。
[0085]因此,优选的,本实施例中只输出光发射器开启时所对应的数据,即输出Y σ+1)(2η+1)或者 Y (J+1) (2n)。
[0086]当公式(7)中的kl和k2均等于2时,Y (J+1) (N)即为真实探测光信号的幅度,当kl和k2中有一个或者两者均不等于2时,对Y σ+η (N)放大或者缩小相应的倍数后得到的值才为真实的探测光信号的幅度。
[0087]如果以公式(7)作为第二去基线操作的多次调用公式,则可以将Y σ+η (N)中,N等于2η+1的时间点的采样数据Y(J+n(2n+l)放大或者缩小相应的倍数后再输出或者将N等于2n的时间点的采样数据Y (J+1) (2n)放大或者缩小相应的倍数后再输出。
[0088]本实施例,在执行一次第一去基线操作,得到探测光信号的幅度后,还可以根据自己的需要,调用预设次数第二去基线操作,对该探测光信号的幅度进行处理,得到精度更高的探测光信号的幅度。通过多次迭代执行该第二去基线操作,相比传统的光信号的解调方式不仅能极大的提高光信号的抗干扰能力,而且可以极大的降低应用场合对信噪比的要求,另外还可以极大的提高光信号的检测精度。比如,光信号叠加了正弦干扰光,如果通过调用一次第一去基线操作得到的光信号的幅度失真50%,那么再调用一次第二去基线操作理论上则可把光信号的幅度失真降低到0.1%,相当于提高了 500倍,见图5,如果再调用一次第二去基线操作,理论上则可以把光信号的失真度降低到0.0003%,相比只调用一次第一去基线操作,光信号的幅度的精度提高了 16万倍。
[0089]但实际应用还受响应时间影响,每调用一次去基线操作得到结果都要比采样时间点落后半个调制周期。至于要连续进行多少次第二去基线操作,取决于检测精度要求、信噪t匕、干扰光频率与调制光频率的差异以及检测响应时间要求。信噪比越差,执行第二去基线次数越多;调制光频率与干扰光频率越接近,执行第二去基线次数越多;而执行第二去基线次数越多,则响应时间越长,时间灵敏度越差。在大多数场合下,公式(7)的去基线过程循环调用I?3次就能获得足够精度的结果。
[0090]本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,所述的存储介质,如R0M/RAM、磁盘或光盘等。
[0091]实施例二
[0092]图6示出了本发明实施例二提供的光信号的解调装置的具体结构框图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分,该装置可以通过可编程逻辑器件FPGA或者复杂可编程逻辑器件CPLD实现。该装置6包括:采样信号接收单元61、第一去基线单元62、第二去基线单兀63和光信号幅度输出单兀64。
[0093]其中,采样信号接收单元61,用于接收模/数转换器输出的采样信号,所述采样信号包括:所述模/数转换器在各个时间点得到的采样数据A(N),N为自然数;
[0094]第一去基线单元62,用于根据A (N)执行第一去基线操作,得到第一去基线结果值Y1 (N),所述第一去基线操作为根据A (N)之前间隔N1个时间点的采样数据A (N-N1)和A(N)之后间隔N2个时间点的采样数据A (N+N2),计算平均值得到第一基线,利用所述第一基线得到所述A (N)的第一去基线数据Y1 (N),N1和N2均为预设的奇数;
[0095]第二去基线单元63,用于迭代执行J次第二去基线操作,得到第二去基线结果值Y(J+1) (N),所述第二去基线操作为根据上一次去基线操作得到的数据Yi (N)之前间隔N3个时间点的数据Yi(N)之后间隔N4个时间点的数据Yi (N+N4),计算得到第二基线,利用所述第二基线得到所述Yi (N)的第二去基线数据Y(i+1) (N),J为预设的正整数,优选J为2-10的正整数,N3和N4均为预设的奇数,优选N3和N4均为I ;
[0096]光信号幅度输出单兀64,用于输出所述的Y (J+1) (N)。
[0097]具体的,所述光信号幅度输出单元64输出光发射器开启时所对应的数据。
[0098]具体的,所述第一去基线单元62调用如下所述公式执行第一去基线操作,得到Y1(N):
[0099]Y1 (N) =A (N) - [A (N-N1) +A (N+N2) ] /2。
[0100]具体的,所述第二去基线单元63迭代调用如下所述公式执行第二去基线操作,得到 Y (J+1) (N):
[0101]Y (i+1) (N) = (Yi (N) - [Yi (N-N3) +Yi (N+N4) ] /kl} k2
[0102]其中,kl, k2均为预设的正数,优选kl和k2均为2。
[0103]进一步地,所述装置6还包括:
[0104]调制单元,用于以预设调制频率控制光发射器的开、关,使光发射器输出周期性的调制信号。
[0105]进一步地,所述模/数转换器的采样频率是所述预设调制频率的两倍。
[0106]本实施例,在对采样信息进行解调的方式中增加新的去基线算法,而且该新的去基线算法可以被多次循环调用,因而相比传统的光信号的解调方式,能极大的提高抗环境光干扰的能力,极大的降低应用场合对信噪比的要求,还可以极大的提高光信号的检测精度。
[0107]例如,在血细胞分析流水线CAL8000中应用远距离对射式光电传感器检测装载平台上试管架的有无,检测方案中判定探测光信号小于本地光信号的50%为有试管架(去光干扰情况下),如果应用现有的解调方法,只能在最小_30dB (即约30/1000)的信噪比环境下得到较为可靠的检测结果,环境光更强情况下就会
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