本實(shí)用新型涉及數(shù)字信號處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著電子、生物、醫(yī)療等多學(xué)科技術(shù)的發(fā)展及相互之間的融合，在信號采集及信號處理等領(lǐng)域，對采集通道數(shù)量、采集頻率有著越來越高的要求。這就為采集之后的數(shù)據(jù)波形恢復(fù)及反演等工作帶來了挑戰(zhàn)，但是現(xiàn)有的存儲空間的容量是有限的，因此這就需要一種技術(shù)，在不增加現(xiàn)有的存儲空間容量的情況下，實(shí)現(xiàn)更長時間的波形恢復(fù)及顯示。

現(xiàn)有的數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置一般以固定時間間隔對數(shù)據(jù)波形進(jìn)行描點(diǎn)恢復(fù)，不論當(dāng)前的信號是有用信號還是無用信號，系統(tǒng)都會耗費(fèi)同樣的存儲空間進(jìn)行存儲，導(dǎo)致整個系統(tǒng)資源利用率低。尤其是針對腦電、心電、肌電等生物信號，往往有用的信號出現(xiàn)的時間很短暫，傳統(tǒng)的波形恢復(fù)方式將會耗費(fèi)大量的存儲空間存儲無用信號波形。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對系統(tǒng)資源利用率低的問題，提供一種數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置及系統(tǒng)。

一種數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置，包括：

選通開關(guān)、第一存儲器、狀態(tài)選擇器、第一計數(shù)器、第二計數(shù)器、描點(diǎn)器和第二存儲器；

所述選通開關(guān)連接采樣電路，所述選通開關(guān)、采樣電路、狀態(tài)選擇器、第一計數(shù)器和第二存儲器連接第一存儲器，所述第一計數(shù)器連接第二計數(shù)器，所述第一計數(shù)器、第二計數(shù)器、第二存儲器和采樣電路連接狀態(tài)選擇器，所述第二存儲器連接描點(diǎn)器。

一種數(shù)據(jù)波形恢復(fù)系統(tǒng)，包括：

數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置；

采樣電路；以及

模擬信號處理電路；

所述模擬信號處理電路連接所述采樣電路，所述采樣電路分別連接所述數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置的選通開關(guān)、第一存儲器和狀態(tài)選擇器。

上述數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置及系統(tǒng)，采用選通開關(guān)、第一存儲器、狀態(tài)選擇器、第一計數(shù)器、第二計數(shù)器、描點(diǎn)器和第二存儲器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)波形恢復(fù)，所述采樣電路在完成一次輪詢采樣之后，通過選通開關(guān)選擇對應(yīng)的第一存儲器，第一存儲器存滿一幀數(shù)據(jù)后將一幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至第二存儲器，第二存儲器存滿后將一幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至描點(diǎn)器進(jìn)行描點(diǎn)恢復(fù)數(shù)據(jù)波形，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與恢復(fù)的完全異步握手的方式，可靠性高。相對于傳統(tǒng)的方式，在恢復(fù)同樣的數(shù)據(jù)波形時明顯節(jié)省系統(tǒng)資源開銷。

附圖說明

圖1為一個實(shí)施例的數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一個實(shí)施例的數(shù)據(jù)波形恢復(fù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置10，可包括：

選通開關(guān)101、第一存儲器102、狀態(tài)選擇器103、第一計數(shù)器104、第二計數(shù)器105、描點(diǎn)器106和第二存儲器107；

所述選通開關(guān)101連接采樣電路20，所述選通開關(guān)101、采樣電路20、狀態(tài)選擇器103、第一計數(shù)器104和第二存儲器107連接第一存儲器102，所述第一計數(shù)器104連接第二計數(shù)器105，所述第一計數(shù)器104、第二計數(shù)器105、第二存儲器107和采樣電路20連接狀態(tài)選擇器103，所述第二存儲器107連接描點(diǎn)器106。

在一個實(shí)施例中，所述選通開關(guān)101的輸入端和第一存儲器102的數(shù)據(jù)輸入端分別連接采樣電路20的數(shù)據(jù)輸出端，所述選通開關(guān)101的輸出端連接第一存儲器102的選通輸入端，所述采樣電路20的使能輸出端和狀態(tài)選擇器103的使能輸出端分別連接第一存儲器102的使能輸入端，所述第一存儲器102的數(shù)據(jù)輸出端連接第二存儲器107的數(shù)據(jù)輸入端，所述第一存儲器102的第一使能輸出端連接第一計數(shù)器104的輸入端，所述第一計數(shù)器104的進(jìn)位輸出端連接第二計數(shù)器105的輸入端，所述第一計數(shù)器104的輸出端、第二計數(shù)器105的輸出端、第二存儲器107的第一使能輸出端和第二使能輸出端分別連接狀態(tài)選擇器103的輸入端，所述狀態(tài)選擇器103的輸出端分別連接采樣電路20的使能輸入端和第二存儲器107的使能輸入端，所述第二存儲器107的數(shù)據(jù)輸出端連接描點(diǎn)器106的輸入端。

其中，所述第一存儲器102的數(shù)量可以是多個，第一存儲器102的數(shù)量可以根據(jù)通道數(shù)量以及一個數(shù)據(jù)幀包含的數(shù)據(jù)片段的數(shù)量來確定。假設(shè)通道總數(shù)為N，一幀數(shù)據(jù)每通道包含的片段數(shù)目為K，則第一存儲器102的數(shù)量可以為N×K個?？蔀槊總€第一存儲器102分配一個地址，將數(shù)據(jù)片段存儲到相應(yīng)的第一存儲器102時，選通開關(guān)101可以根據(jù)數(shù)據(jù)片段中的地址信息(通道i以及片段n)選擇對應(yīng)的第一存儲器102，從而可以將該數(shù)據(jù)片段寫入對應(yīng)的第一存儲器102。所述數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置10還可包括地址信息提取單元108和譯碼器109；所述地址信息提取單元108的輸入端連接所述采樣電路20的數(shù)據(jù)輸出端，所述地址信息提取單元108的輸出端連接譯碼器109的輸入端，所述譯碼器109的輸出端連接選通開關(guān)101的輸入端。所述址信息提取單元可以從該數(shù)據(jù)片段中提取地址信息，并由譯碼器109進(jìn)行譯碼后輸出至選通開關(guān)101，由選通開關(guān)101將該數(shù)據(jù)片段寫入對應(yīng)的第一存儲器102。

工作時，所述采樣電路20在完成一次輪詢采樣之后，可向第一存儲器102發(fā)送片段存滿標(biāo)志TF，表明當(dāng)前已經(jīng)完成一次輪詢采樣。第一存儲器102在接收到片段存滿標(biāo)志TF，且存儲位置被選通開關(guān)101選中之后，寫入對應(yīng)的數(shù)據(jù)片段，當(dāng)?shù)谝挥嫈?shù)器104溢出(表明第一存儲器102存滿一個數(shù)據(jù)片段)，且第二計數(shù)器105未溢出(表明第一存儲器102未存滿一幀數(shù)據(jù)幀)時，狀態(tài)選擇器103向采樣電路20發(fā)送片段接收完成標(biāo)志RF，表明當(dāng)前已經(jīng)接收完一個數(shù)據(jù)片段。在第二計數(shù)器105溢出(表明第一存儲器102存滿一幀數(shù)據(jù)幀)，且狀態(tài)選擇器103接收到第二存儲器107回復(fù)的緩存數(shù)據(jù)接收完成標(biāo)志BRF后，狀態(tài)選擇器103向采樣電路20發(fā)送片段接收完成標(biāo)志RF。緩存數(shù)據(jù)接收完成標(biāo)志BRF表明第二存儲器107已經(jīng)完成一幀數(shù)據(jù)幀的接收。在所述第二計數(shù)器105溢出，且狀態(tài)選擇器103接收到第二存儲器107發(fā)送的空閑標(biāo)志LF之后，所述狀態(tài)選擇器103分別向第一存儲器102和第二存儲器107發(fā)送幀存滿標(biāo)志FRF，所述第一存儲在接收到幀存滿標(biāo)志FRF之后，向第二存儲器發(fā)送一幀數(shù)據(jù)?？臻e標(biāo)志LF表明緩存區(qū)完成上一個數(shù)據(jù)幀的接收過程并完成一幀數(shù)據(jù)的描點(diǎn)，可以接收當(dāng)前存儲在所述矩陣式存儲空間中的數(shù)據(jù)幀。幀存滿標(biāo)志FRF表示所述矩陣式存儲空間已經(jīng)存滿一個數(shù)據(jù)幀，無法再接收前級采樣電路發(fā)送的數(shù)據(jù)片段。第二存儲器107接收完一幀數(shù)據(jù)幀后，向狀態(tài)選擇器103回復(fù)緩存數(shù)據(jù)接收完成標(biāo)志BRF，并向描點(diǎn)器106發(fā)送所述數(shù)據(jù)幀，描點(diǎn)器106對所述數(shù)據(jù)幀進(jìn)行描點(diǎn)，第二存儲器107在描點(diǎn)完成后向第一存儲器102回復(fù)空閑標(biāo)志LF。緩存數(shù)據(jù)接收完成標(biāo)志BRF表示緩存區(qū)完成對所述矩陣式存儲空間發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的接收過程。

第一計數(shù)器104的計數(shù)閾值可設(shè)置為與一個數(shù)據(jù)片段的需要的存儲容量相匹配。第一存儲器102每完成一次數(shù)據(jù)片段的存儲，第一計數(shù)器104的值就加1，當(dāng)計數(shù)值達(dá)到計數(shù)閾值時，即存滿溢出，表示一個數(shù)據(jù)片段存儲完成。

第二計數(shù)器105的計數(shù)閾值可設(shè)置為與一幀數(shù)據(jù)幀包含的數(shù)據(jù)片段的個數(shù)相匹配。第一計數(shù)器104每計數(shù)溢出一次，第二計數(shù)器105的值就加1，當(dāng)計數(shù)值達(dá)到計數(shù)閾值時，即存滿溢出，表示一幀數(shù)據(jù)片段存儲完成。

在一個實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置10還可包括第一移位寄存器110，所述第一移位寄存器110的輸入端與所述采樣電路20的數(shù)據(jù)輸出端相連接，所述第一移位寄存器110的輸出端與所述第一存儲器102的數(shù)據(jù)輸入端相連接。所述第一移位寄存器110通過移位的方法延緩數(shù)據(jù)片段達(dá)到第一存儲器102的時刻，等待選通開關(guān)101選中對應(yīng)的第一存儲器102后，數(shù)據(jù)片段才送達(dá)第一存儲器102，保證了第一存儲器102接收到正確的數(shù)據(jù)片段。

在一個實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置10還可包括第二移位寄存器111，所述第二移位寄存器111的輸入端與所述第二存儲器107的數(shù)據(jù)輸出端相連接，所述第二移位寄存器111的輸出端與所述描點(diǎn)器106的輸入端相連接。

在一個實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置10還可包括數(shù)據(jù)提取單元112，所述數(shù)據(jù)提取單元112的輸入端與所述第二存儲器107的數(shù)據(jù)輸出端相連接，所述數(shù)據(jù)提取單元112的輸出端與所述描點(diǎn)器106的輸入端相連接。所述數(shù)據(jù)提取單元112可從數(shù)據(jù)幀中提取幀頭信息；其中，所述幀頭信息包括對應(yīng)通道的標(biāo)號、輪詢到該通道的次數(shù)、采樣率和相對時間間隔，并將幀頭信息發(fā)送至所述描點(diǎn)器106。所述描點(diǎn)器106可以根據(jù)該幀頭信息確定描點(diǎn)的起始時間位置以及描點(diǎn)時間間隔，從而恢復(fù)數(shù)據(jù)波形。

如圖2所示，本實(shí)用新型還提供一種數(shù)據(jù)波形恢復(fù)系統(tǒng)100，可包括：

數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置10；

采樣電路20；以及

模擬信號處理電路30；

所述模擬信號處理電路30連接所述采樣電路20，所述采樣電路20分別連接所述數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置10的選通開關(guān)101、第一存儲器102和狀態(tài)選擇器103。

在一個實(shí)施例中，所述模擬信號處理電路30的輸出端連接所述采樣電路20的輸入端，所述采樣電路20的數(shù)據(jù)輸出端分別連接所述數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置10的選通開關(guān)101的輸入端和第一存儲器102的數(shù)據(jù)輸入端，所述采樣電路20的使能輸出端連接所述數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置10的第一存儲器102的使能輸入端，所述采樣電路20的使能輸入端連接所述數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置10的狀態(tài)選擇器103的輸出端。

所述數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置10的實(shí)施例與上述數(shù)據(jù)波形恢復(fù)裝置10相同，此處不再贅述。

在一個實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)波形恢復(fù)系統(tǒng)還可以包括顯示裝置40；所述顯示裝置40連接所述描點(diǎn)器的輸出端。所述顯示裝置40可以是顯示屏，優(yōu)選地，可以是高清顯示屏，從而使用戶可以直觀地觀察到恢復(fù)的數(shù)據(jù)波形。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。