一種基于分量式矩陣算法的信號處理系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于分量式矩陣算法的信號處理系統，包括至少一個數字接收器、至少一個模數轉換器、至少一個數字信號處理器、至少一個數字發送器、至少一個數模轉換器、MCU、外圍設備傳感器；數字信號處理器分別與數字接收器、模數轉換器、MCU、數字發送器、數模轉換器連接，MCU與外圍設備傳感器連接；數字信號處理器用于根據MCU的指示控制將輸入信號采用分量式矩陣算法進行合成輸出；MCU用于控制所述數字信號處理器實現多種混合傳輸方式。本發明方便對所有設備集中控制，實現對信號傳輸最直接、最直觀的實時監控，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，而且實現高質量傳輸，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
技術領域
[0001]本發明涉及信號處理技術領域，具體涉及一種基于分量式矩陣算法的信號處理系統。
【背景技術】
[0002]隨著電聲技術的發展，無論是專業設備還是民用設備，種類都越來越多，政府、企業、學校、娛樂場、報告廳、會議室、錄音室、KTV、酒吧、歌舞廳、現場舞臺、體育場等不同的場所使用的設備都各不相同。
[0003]另外，隨著數字技術應用得越來越廣泛，各種數字接口和線纜都在應用，不同接口和線纜不通用，即使是同種設備，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，實際上隨著技術的不斷進步，尤其是數字音頻，不斷有新的音頻標準和協議制定出來，在物理接口的實現方面更是五花八門。
[0005]由此可見，現有技術中不同設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，要想傳輸到其他設備需要插拔線纜，甚至需要轉換器；
[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，數字只能對數字傳輸；
[0008]信號傳輸容易受干擾、傳輸有延時；
[0009]施工線纜種類繁多，線路布置復雜，故障排查困難。
【發明內容】
[0010]有鑒于此，為了解決現有技術中信號傳輸有局限性的技術問題，本發明提出了一種基于分量式矩陣算法的信號處理系統。
[0011]本發明通過以下技術手段解決上述問題:
[0012]—種基于分量式矩陣算法的信號處理系統，包括至少一個數字接收器、至少一個模數轉換器、至少一個數字信號處理器、至少一個數字發送器、至少一個數模轉換器、M⑶、外圍設備傳感器；
[0013]所述數字信號處理器分別與數字接收器、模數轉換器、MCU、數字發送器、數模轉換器連接，所述MCU與所述外圍設備傳感器連接；
[0014]所述數字接收器用于接收各種數字信號并將各種數字信號轉換成同種數字信號傳送給數字信號處理器；
[0015]所述模數轉換器用于接收各種模擬信號并將各種模擬信號轉換成同種數字信號傳送給數字信號處理器；
[0016]所述數字信號處理器用于根據M⑶的指示控制將輸入信號采用分量式矩陣算法進行合成輸出；
[0017]所述M⑶用于控制所述數字信號處理器實現多種混合傳輸方式；
[0018]所述數字發送器用于將數字信號處理器輸出的數字信號轉換成需要的數字信號進行輸出；
[0019]所述數模轉換器用于將數字信號處理器輸出的數字信號轉換成需要的模擬信號進行輸出；
[0020]所述外圍設備傳感器用于用戶按照需要進行操作從而控制MCU進而控制數字信號處理器選擇合適的傳輸方式。
[0021]進一步地，所述外圍設備傳感器為人機界面。
[0022]進一步地，基于分量式矩陣算法的信號處理系統還包括通信模塊、外部控制設備，所述通信模塊分別與MCU、外部控制設備連接，所述外部控制設備用于通過通信模塊傳輸控制信號從而控制MCU進而控制數字信號處理器選擇合適的傳輸方式。
[0023]進一步地，所述通信模塊包括通信端口、無線模塊，所述外部控制設備包括中控、手機、PC。
[0024]進一步地，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、根據信號處理信息進行信號處理，所述信號處理包括均衡技術處理、噪聲門技術處理、壓縮技術處理。
[0028]進一步地，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、根據分量信息進行信號分解，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、根據分量信息對分量進行合成輸出，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]進一步地，所述信號處理信息和所述分量信息是由所述M⑶發出的。
[0035]進一步地，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]與現有技術相比，本發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，也可以對數字進行傳輸，數字可以對數字傳輸，也可以對模擬進行傳輸；
[0039]3)、采用單片機技術，方便對所有設備集中控制，實現對信號傳輸最直接、最直觀的實時監控；
[0040]4)、基于對前期信號處理相關數據的研究，數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，而且實現高質量傳輸；
[0041]5)、采用數字信號處理技術進行信號傳輸與控制，減少傳統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明實施例中的技術方案，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明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0043]圖1為本發明基于分量式矩陣算法的信號處理系統的結構示意圖；
[0044]圖2為本發明的分量式矩陣算法的原理圖；
[0045]圖3為本發明的分量式矩陣示意圖；
[0046]圖4為本發明的分量式矩陣信號傳輸走向示意圖；
[0047]圖5為本發明的數字信號處理器的流水線工作流程圖。
【具體實施方式】
[0048]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面將結合附圖和具體的實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。需要指出的是，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0049]如圖1所示，一種基于分量式矩陣算法的信號處理系統，包括至少一個數字接收器、至少一個模數轉換器、至少一個數字信號處理器、至少一個數字發送器、至少一個數模轉換器、MCU、外圍設備傳感器；
[0050]所述數字信號處理器分別與數字接收器、模數轉換器、MCU、數字發送器、數模轉換器連接，所述MCU與所述外圍設備傳感器連接；
[0051]所述數字接收器用于接收各種數字信號并將各種數字信號轉換成同種數字信號傳送給數字信號處理器；
[0052]各種數字輸入信號通過相應數字接收器，將各種數字信號轉換成同種數字信號傳送給數字信號處理器。
[0053]所述模數轉換器用于接收各種模擬信號并將各種模擬信號轉換成同種數字信號傳送給數字信號處理器；
[0054]各種模擬輸入信號通過模數轉換器，將各種模擬信號轉換成同種數字信號傳送給數字信號處理器。
[0055]所述數字信號處理器用于根據MCU的指示控制將輸入信號采用分量式矩陣算法進行合成輸出；
[0056]所述M⑶用于控制所述數字信號處理器實現多種混合傳輸方式；
[0057]數字信號處理器根據MCU單片機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字信號處理器同時處理。
[0058]所述數字發送器用于將數字信號處理器輸出的數字信號轉換成需要的數字信號進行輸出；
[0059]所述數模轉換器用于將數字信號處理器輸出的數字信號轉換成需要的模擬信號進行輸出；
[0060]數字信號處理器輸出數字信號通過數字發送器轉換成需要的數字信號、通過數模轉換器轉換成需要的模擬信號。
[0061]所述外圍設備傳感器用于用戶按照需要進行操作從而控制MCU進而控制數字信號處理器選擇合適的傳輸方式，所述外圍設備傳感器為人機界面。
[0062]MCU單片機與外圍設備傳感器組成分量式矩陣的控制部分，可直接控制數字信號處理器。MCU單片機與數字信號處理器之間相互協調，實現多種混合傳輸方式。
[0063]基于分量式矩陣算法的信號處理系統還包括通信模塊、外部控制設備，所述通信模塊分別與MCU、外部控制設備連接，所述外部控制設備用于通過通信模塊傳輸控制信號從而控制MCU進而控制數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，所述外部控制設備包括中控、手機、PC。
[0065]MCU單片機通過各種通信端口和無線模塊與外部控制設備連接，實現多種控制模式。
[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、根據信號處理信息進行信號處理，所述信號處理包括均衡技術處理、噪聲門技術處理、壓縮技術處理。
[0070]信號處理算法主要包括信號處理信息的采集和根據處理信息進行信號處理。根據已有的信號處理技術如均衡、噪聲門、壓縮等技術處理，可使信號傳輸經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、根據分量信息進行信號分解，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分量信息進行信號分解。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。根據分量信息，數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。
[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、根據分量信息對分量進行合成輸出，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分量信息對分量合成輸出。根據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，數字信號處理器采用流水線的工作模式對信號反復進行處理。首先讀取信號處理信息再讀取分量信息，讀取完后根據信號處理信息對輸入信號處理，根據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，如此反復地周期性地對輸入信號處理，利用了數字信號處理器的流水線工作，實現了對信號傳輸的分量矩陣。
[0082]與現有技術相比，本發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，也可以對數字進行傳輸，數字可以對數字傳輸，也可以對模擬進行傳輸；
[0085]3)、采用單片機技術，方便對所有設備集中控制，實現對信號傳輸最直接、最直觀的實時監控；
[0086]4)、基于對前期信號處理相關數據的研究，數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，而且實現高質量傳輸；
[0087]5)、采用數字信號處理技術進行信號傳輸與控制，減少傳統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了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種基于分量式矩陣算法的信號處理系統，其特征在于，包括至少一個數字接收器、至少一個模數轉換器、至少一個數字信號處理器、至少一個數字發送器、至少一個數模轉換器、MCU、外圍設備傳感器； 所述數字信號處理器分別與數字接收器、模數轉換器、MCU、數字發送器、數模轉換器連接，所述MCU與所述外圍設備傳感器連接； 所述數字接收器用于接收各種數字信號并將各種數字信號轉換成同種數字信號傳送給數字信號處理器； 所述模數轉換器用于接收各種模擬信號并將各種模擬信號轉換成同種數字信號傳送給數字信號處理器； 所述數字信號處理器用于根據MCU的指示控制將輸入信號采用分量式矩陣算法進行合成輸出； 所述MCU用于控制所述數字信號處理器實現多種混合傳輸方式； 所述數字發送器用于將數字信號處理器輸出的數字信號轉換成需要的數字信號進行輸出； 所述數模轉換器用于將數字信號處理器輸出的數字信號轉換成需要的模擬信號進行輸出； 所述外圍設備傳感器用于用戶按照需要進行操作從而控制MCU進而控制數字信號處理器選擇合適的傳輸方式。2.根據權利要求1所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統，其特征在于，所述外圍設備傳感器為人機界面。3.根據權利要求1所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統，其特征在于，基于分量式矩陣算法的信號處理系統還包括通信模塊、外部控制設備，所述通信模塊分別與MCU^F部控制設備連接，所述外部控制設備用于通過通信模塊傳輸控制信號從而控制MCU進而控制數字信號處理器選擇合適的傳輸方式。4.根據權利要求3所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統，其特征在于，所述通信模塊包括通信端口、無線模塊，所述外部控制設備包括中控、手機、PC。5.根據權利要求1所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統，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.根據權利要求5所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統，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、根據信號處理信息進行信號處理，所述信號處理包括均衡技術處理、噪聲門技術處理、壓縮技術處理。7.根據權利要求6所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統，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、根據分量信息進行信號分解，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.根據權利要求7所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統，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、根據分量信息對分量進行合成輸出，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.根據權利要求8所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統，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發出的。10.根據權利要求9所述的基于分量式矩陣算法的信號處理系統，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
【發明人】徐海, 邱恒豐, 汪澤培, 宋瓊, 朱訓魏
【申請人】廣州市迪聲音響有限公司