一種基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)，包括至少一個數(shù)字接收器、至少一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器、至少一個數(shù)字信號處理器、至少一個數(shù)字發(fā)送器、至少一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器、MCU、外圍設(shè)備傳感器；數(shù)字信號處理器分別與數(shù)字接收器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、MCU、數(shù)字發(fā)送器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接，MCU與外圍設(shè)備傳感器連接；數(shù)字信號處理器用于根據(jù)MCU的指示控制將輸入信號采用分量式矩陣算法進(jìn)行合成輸出；MCU用于控制所述數(shù)字信號處理器實現(xiàn)多種混合傳輸方式。本發(fā)明方便對所有設(shè)備集中控制，實現(xiàn)對信號傳輸最直接、最直觀的實時監(jiān)控，對輸入信號模擬分量、合成輸出，不僅提高了信號的抗干擾能力，而且實現(xiàn)高質(zhì)量傳輸，大大降低了施工的難度和成本。
【專利說明】
一種基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及信號處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電聲技術(shù)的發(fā)展，無論是專業(yè)設(shè)備還是民用設(shè)備，種類都越來越多，政府、企業(yè)、學(xué)校、娛樂場、報告廳、會議室、錄音室、KTV、酒吧、歌舞廳、現(xiàn)場舞臺、體育場等不同的場所使用的設(shè)備都各不相同。
[0003]另外，隨著數(shù)字技術(shù)應(yīng)用得越來越廣泛，各種數(shù)字接口和線纜都在應(yīng)用，不同接口和線纜不通用，即使是同種設(shè)備，它的接口也不一定相同，例如常見接口有:XLR、TRS、TS、RCA、3.5mm電話插頭、BNC等，常見線纜有:話筒線、MIDI線、音箱線、USB線、S/PDIF線、TDIF線、光纖等。
[0004]以上是目前比較常見的一些接口、線纜，實際上隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，尤其是數(shù)字音頻，不斷有新的音頻標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議制定出來，在物理接口的實現(xiàn)方面更是五花八門。
[0005]由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中不同設(shè)備間的信號傳輸存在著如下缺點:
[0006]信號傳輸方式單一，只能一對一傳輸，要想傳輸?shù)狡渌O(shè)備需要插拔線纜，甚至需要轉(zhuǎn)換器；
[0007]信號傳輸類型單一，只能同種接口傳輸，模擬只能對模擬傳輸，數(shù)字只能對數(shù)字傳輸；
[0008]信號傳輸容易受干擾、傳輸有延時；
[0009]施工線纜種類繁多，線路布置復(fù)雜，故障排查困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]有鑒于此，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中信號傳輸有局限性的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)。
[0011]本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述問題:
[0012]—種基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)，包括至少一個數(shù)字接收器、至少一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器、至少一個數(shù)字信號處理器、至少一個數(shù)字發(fā)送器、至少一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器、M⑶、外圍設(shè)備傳感器；
[0013]所述數(shù)字信號處理器分別與數(shù)字接收器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、MCU、數(shù)字發(fā)送器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接，所述MCU與所述外圍設(shè)備傳感器連接；
[0014]所述數(shù)字接收器用于接收各種數(shù)字信號并將各種數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成同種數(shù)字信號傳送給數(shù)字信號處理器；
[0015]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于接收各種模擬信號并將各種模擬信號轉(zhuǎn)換成同種數(shù)字信號傳送給數(shù)字信號處理器；
[0016]所述數(shù)字信號處理器用于根據(jù)M⑶的指示控制將輸入信號采用分量式矩陣算法進(jìn)行合成輸出；
[0017]所述M⑶用于控制所述數(shù)字信號處理器實現(xiàn)多種混合傳輸方式；
[0018]所述數(shù)字發(fā)送器用于將數(shù)字信號處理器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成需要的數(shù)字信號進(jìn)行輸出；
[0019]所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器用于將數(shù)字信號處理器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成需要的模擬信號進(jìn)行輸出；
[0020]所述外圍設(shè)備傳感器用于用戶按照需要進(jìn)行操作從而控制MCU進(jìn)而控制數(shù)字信號處理器選擇合適的傳輸方式。
[0021]進(jìn)一步地，所述外圍設(shè)備傳感器為人機(jī)界面。
[0022]進(jìn)一步地，基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)還包括通信模塊、外部控制設(shè)備，所述通信模塊分別與MCU、外部控制設(shè)備連接，所述外部控制設(shè)備用于通過通信模塊傳輸控制信號從而控制MCU進(jìn)而控制數(shù)字信號處理器選擇合適的傳輸方式。
[0023]進(jìn)一步地，所述通信模塊包括通信端口、無線模塊，所述外部控制設(shè)備包括中控、手機(jī)、PC。
[0024]進(jìn)一步地，所述分量式矩陣算法包括信號處理算法、信號分量算法和信號合成輸出算法。
[0025]進(jìn)一步地，所述信號處理算法包括如下步驟:
[0026]Sll、米集彳目號處理彳目息；
[0027]S12、根據(jù)信號處理信息進(jìn)行信號處理，所述信號處理包括均衡技術(shù)處理、噪聲門技術(shù)處理、壓縮技術(shù)處理。
[0028]進(jìn)一步地，所述信號分量算法包括如下步驟:
[0029]S21、采集分量信息，分量信息是呈矩陣方式排布的；
[0030]S22、根據(jù)分量信息進(jìn)行信號分解，將一個輸入信號分解成多個分量，或者將多個輸入信號分解成多個分量。
[0031]進(jìn)一步地，所述信號合成輸出算法包括如下步驟:
[0032]S31、采集分量信息；
[0033]S32、根據(jù)分量信息對分量進(jìn)行合成輸出，將分量信息中同一列的分量合成一個輸出，最后每一列的分量合成每一個輸出。
[0034]進(jìn)一步地，所述信號處理信息和所述分量信息是由所述M⑶發(fā)出的。
[0035]進(jìn)一步地，所述分量信息中包含信號分解的處理指示和信號合成的處理指示，處理指不為分量式矩陣信號傳輸走向，包括一對一傳輸方式、多對一傳輸方式、一對多傳輸方式、多對多傳輸方式。
[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0037]I)、傳輸方式多樣化，包括一對一傳輸方式、多對一傳輸方式、一對多傳輸方式、多對多傳輸方式；
[0038]2)、信號傳輸類型多樣化，模擬可以對模擬傳輸，也可以對數(shù)字進(jìn)行傳輸，數(shù)字可以對數(shù)字傳輸，也可以對模擬進(jìn)行傳輸；
[0039]3)、采用單片機(jī)技術(shù)，方便對所有設(shè)備集中控制，實現(xiàn)對信號傳輸最直接、最直觀的實時監(jiān)控；
[0040]4)、基于對前期信號處理相關(guān)數(shù)據(jù)的研究，數(shù)字信號處理器采用多種智能算法，對輸入信號模擬分量、合成輸出，不僅提高了信號的抗干擾能力，而且實現(xiàn)高質(zhì)量傳輸；
[0041]5)、采用數(shù)字信號處理技術(shù)進(jìn)行信號傳輸與控制，減少傳統(tǒng)信號傳輸方式施工線纜，大大降低了施工的難度和成本。
【附圖說明】
[0042]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0043]圖1為本發(fā)明基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖2為本發(fā)明的分量式矩陣算法的原理圖；
[0045]圖3為本發(fā)明的分量式矩陣示意圖；
[0046]圖4為本發(fā)明的分量式矩陣信號傳輸走向示意圖；
[0047]圖5為本發(fā)明的數(shù)字信號處理器的流水線工作流程圖。
【具體實施方式】
[0048]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面將結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。需要指出的是，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0049]如圖1所示，一種基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)，包括至少一個數(shù)字接收器、至少一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器、至少一個數(shù)字信號處理器、至少一個數(shù)字發(fā)送器、至少一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器、MCU、外圍設(shè)備傳感器；
[0050]所述數(shù)字信號處理器分別與數(shù)字接收器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、MCU、數(shù)字發(fā)送器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接，所述MCU與所述外圍設(shè)備傳感器連接；
[0051]所述數(shù)字接收器用于接收各種數(shù)字信號并將各種數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成同種數(shù)字信號傳送給數(shù)字信號處理器；
[0052]各種數(shù)字輸入信號通過相應(yīng)數(shù)字接收器，將各種數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成同種數(shù)字信號傳送給數(shù)字信號處理器。
[0053]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于接收各種模擬信號并將各種模擬信號轉(zhuǎn)換成同種數(shù)字信號傳送給數(shù)字信號處理器；
[0054]各種模擬輸入信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將各種模擬信號轉(zhuǎn)換成同種數(shù)字信號傳送給數(shù)字信號處理器。
[0055]所述數(shù)字信號處理器用于根據(jù)MCU的指示控制將輸入信號采用分量式矩陣算法進(jìn)行合成輸出；
[0056]所述M⑶用于控制所述數(shù)字信號處理器實現(xiàn)多種混合傳輸方式；
[0057]數(shù)字信號處理器根據(jù)MCU單片機(jī)的指示將輸入信號合成輸出，小型的分量式矩陣只要一個數(shù)字信號處理器可以一次性處理8個輸入信號，大型的分量式矩陣則需要多個數(shù)字信號處理器同時處理。
[0058]所述數(shù)字發(fā)送器用于將數(shù)字信號處理器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成需要的數(shù)字信號進(jìn)行輸出；
[0059]所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器用于將數(shù)字信號處理器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成需要的模擬信號進(jìn)行輸出；
[0060]數(shù)字信號處理器輸出數(shù)字信號通過數(shù)字發(fā)送器轉(zhuǎn)換成需要的數(shù)字信號、通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成需要的模擬信號。
[0061]所述外圍設(shè)備傳感器用于用戶按照需要進(jìn)行操作從而控制MCU進(jìn)而控制數(shù)字信號處理器選擇合適的傳輸方式，所述外圍設(shè)備傳感器為人機(jī)界面。
[0062]MCU單片機(jī)與外圍設(shè)備傳感器組成分量式矩陣的控制部分，可直接控制數(shù)字信號處理器。MCU單片機(jī)與數(shù)字信號處理器之間相互協(xié)調(diào)，實現(xiàn)多種混合傳輸方式。
[0063]基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)還包括通信模塊、外部控制設(shè)備，所述通信模塊分別與MCU、外部控制設(shè)備連接，所述外部控制設(shè)備用于通過通信模塊傳輸控制信號從而控制MCU進(jìn)而控制數(shù)字信號處理器選擇合適的傳輸方式。
[0064]所述通信模塊包括通信端口、無線模塊，所述外部控制設(shè)備包括中控、手機(jī)、PC。
[0065]MCU單片機(jī)通過各種通信端口和無線模塊與外部控制設(shè)備連接，實現(xiàn)多種控制模式。
[0066]如圖2、圖3所示，所述分量式矩陣算法包括信號處理算法、信號分量算法和信號合成輸出算法。
[0067]所述信號處理算法包括如下步驟:
[0068]Sll、采集信號處理信息；
[0069]S12、根據(jù)信號處理信息進(jìn)行信號處理，所述信號處理包括均衡技術(shù)處理、噪聲門技術(shù)處理、壓縮技術(shù)處理。
[0070]信號處理算法主要包括信號處理信息的采集和根據(jù)處理信息進(jìn)行信號處理。根據(jù)已有的信號處理技術(shù)如均衡、噪聲門、壓縮等技術(shù)處理，可使信號傳輸經(jīng)過分量矩陣后得到無干擾的信號，甚至更為真實的信號。
[0071 ]所述信號分量算法包括如下步驟:
[0072]S21、采集分量信息，分量信息是呈矩陣方式排布的；
[0073]S22、根據(jù)分量信息進(jìn)行信號分解，將一個輸入信號分解成多個分量，或者將多個輸入信號分解成多個分量。
[0074]信號分量算法主要包括分量信息的采集和根據(jù)分量信息進(jìn)行信號分解。分量信息中不僅包含了信號分解的處理指示，還包括信號合成的處理指示。分量信息的所有信息都是呈矩陣方式排布。根據(jù)分量信息，數(shù)字信號處理器將一個輸入信號可以分解成多個分量。如果有多個輸入，每個輸入都可以分解成多個分量。信號分量算法是分量矩陣的核心技術(shù)。
[0075]所述信號合成輸出算法包括如下步驟:
[0076]S31、采集分量信息；
[0077]S32、根據(jù)分量信息對分量進(jìn)行合成輸出，將分量信息中同一列的分量合成一個輸出，最后每一列的分量合成每一個輸出。
[0078]信號合成輸出算法主要包括分量信息的采集和根據(jù)分量信息對分量合成輸出。根據(jù)分量信息的合成指示，將分量信息中同一列的分量合成一個輸出，最后每一列的分量合成每一個輸出。
[0079]所述信號處理信息和所述分量信息是由所述M⑶發(fā)出的。
[0080]如圖4所示，所述分量信息中包含信號分解的處理指示和信號合成的處理指示，處理指不為分量式矩陣信號傳輸走向，包括一對一傳輸方式、多對一傳輸方式、一對多傳輸方式、多對多傳輸方式。
[0081]如圖5所示，數(shù)字信號處理器采用流水線的工作模式對信號反復(fù)進(jìn)行處理。首先讀取信號處理信息再讀取分量信息，讀取完后根據(jù)信號處理信息對輸入信號處理，根據(jù)分量信息對輸入信號分解成分量，將分量合成輸出，這樣就完成一個周期的信號處理。完成一個周期的處理后再讀取信號處理信息、讀取分量信息、處理輸入信號、分解信號、合成分量，如此反復(fù)地周期性地對輸入信號處理，利用了數(shù)字信號處理器的流水線工作，實現(xiàn)了對信號傳輸?shù)姆至烤仃嚒?br>[0082]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0083]I)、傳輸方式多樣化，包括一對一傳輸方式、多對一傳輸方式、一對多傳輸方式、多對多傳輸方式；
[0084]2)、信號傳輸類型多樣化，模擬可以對模擬傳輸，也可以對數(shù)字進(jìn)行傳輸，數(shù)字可以對數(shù)字傳輸，也可以對模擬進(jìn)行傳輸；
[0085]3)、采用單片機(jī)技術(shù)，方便對所有設(shè)備集中控制，實現(xiàn)對信號傳輸最直接、最直觀的實時監(jiān)控；
[0086]4)、基于對前期信號處理相關(guān)數(shù)據(jù)的研究，數(shù)字信號處理器采用多種智能算法，對輸入信號模擬分量、合成輸出，不僅提高了信號的抗干擾能力，而且實現(xiàn)高質(zhì)量傳輸；
[0087]5)、采用數(shù)字信號處理技術(shù)進(jìn)行信號傳輸與控制，減少傳統(tǒng)信號傳輸方式施工線纜，大大降低了施工的難度和成本。
[0088]以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一個數(shù)字接收器、至少一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器、至少一個數(shù)字信號處理器、至少一個數(shù)字發(fā)送器、至少一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器、MCU、外圍設(shè)備傳感器； 所述數(shù)字信號處理器分別與數(shù)字接收器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、MCU、數(shù)字發(fā)送器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接，所述MCU與所述外圍設(shè)備傳感器連接； 所述數(shù)字接收器用于接收各種數(shù)字信號并將各種數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成同種數(shù)字信號傳送給數(shù)字信號處理器； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于接收各種模擬信號并將各種模擬信號轉(zhuǎn)換成同種數(shù)字信號傳送給數(shù)字信號處理器； 所述數(shù)字信號處理器用于根據(jù)MCU的指示控制將輸入信號采用分量式矩陣算法進(jìn)行合成輸出； 所述MCU用于控制所述數(shù)字信號處理器實現(xiàn)多種混合傳輸方式； 所述數(shù)字發(fā)送器用于將數(shù)字信號處理器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成需要的數(shù)字信號進(jìn)行輸出； 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器用于將數(shù)字信號處理器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成需要的模擬信號進(jìn)行輸出； 所述外圍設(shè)備傳感器用于用戶按照需要進(jìn)行操作從而控制MCU進(jìn)而控制數(shù)字信號處理器選擇合適的傳輸方式。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，所述外圍設(shè)備傳感器為人機(jī)界面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)還包括通信模塊、外部控制設(shè)備，所述通信模塊分別與MCU^F部控制設(shè)備連接，所述外部控制設(shè)備用于通過通信模塊傳輸控制信號從而控制MCU進(jìn)而控制數(shù)字信號處理器選擇合適的傳輸方式。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，所述通信模塊包括通信端口、無線模塊，所述外部控制設(shè)備包括中控、手機(jī)、PC。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，所述分量式矩陣算法包括信號處理算法、信號分量算法和信號合成輸出算法。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，所述信號處理算法包括如下步驟: SI 1、米集?目號處理?目息； S12、根據(jù)信號處理信息進(jìn)行信號處理，所述信號處理包括均衡技術(shù)處理、噪聲門技術(shù)處理、壓縮技術(shù)處理。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，所述信號分量算法包括如下步驟: 521、采集分量信息，分量信息是呈矩陣方式排布的； 522、根據(jù)分量信息進(jìn)行信號分解，將一個輸入信號分解成多個分量，或者將多個輸入信號分解成多個分量。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，所述信號合成輸出算法包括如下步驟: 531、采集分量信息； 532、根據(jù)分量信息對分量進(jìn)行合成輸出，將分量信息中同一列的分量合成一個輸出，最后每一列的分量合成每一個輸出。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，所述信號處理信息和所述分量信息是由所述MCU發(fā)出的。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統(tǒng)，其特征在于，所述分量信息中包含信號分解的處理指示和信號合成的處理指示，處理指示為分量式矩陣信號傳輸走向，包括一對一傳輸方式、多對一傳輸方式、一對多傳輸方式、多對多傳輸方式。
【文檔編號】G06F13/38GK106067819SQ201610481145
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月23日 公開號201610481145.7, CN 106067819 A, CN 106067819A, CN 201610481145, CN-A-106067819, CN106067819 A, CN106067819A, CN201610481145, CN201610481145.7
【發(fā)明人】徐海, 邱恒豐, 汪澤培, 宋瓊, 朱訓(xùn)魏
【申請人】廣州市迪聲音響有限公司