基於DSP的光纖麥克風聲音採集系統硬件設計方案總結


前記
 光纖聲傳感器是一種利用光纖作爲傳光介質或探測單元的一類聲傳感器,相比傳統電聲傳感器其具有靈敏度高、頻帶響應寬、抗電磁干擾等優越特性,可廣泛應用於國防安全、工業無損檢測、醫療診斷及消費電子等領域。  前段時間做了一個基於光纖傳感器的音頻信號DSP採集的產品,沒想到遇到那麼多的問題,不過,經過夜以繼日的攻關,總算是讓產品成功商用了。中間解決了不少技術問題,也算是有了不少的積累。這裏就打算做一個總結。爲後續的同類傳感器的硬件設計做一個鋪墊。
 
架構解析
 這類系統要比一般的傳感器要負責,由於涉及到光學部分。所以,整個傳感器系統涉及到的東西還挺多。比如,前端的光模塊部分,其次的是光電轉換部分,後面的信號處理和放大部分。再到後面的數據處理和存儲部分。可以說,涉及到的知識面還挺多。不是一件簡單的東西。  這裏面最複雜的部分就是模擬信號的處理和放大。以及後面的DSP處理部分。這兩部分是該系統的核心,關係到系統採集到的音質和信號大小。模擬信號的處理,這裏面着實讓人吃了苦頭。
 
 
                                                   系統架構圖
 從上面的系統圖可以看出,由於前端的信號非常小,需要逐級的進行放大和處理。這中間很多器件進行濾波和處理。一旦哪個器件錯了,效果就會完全變了。所以說,太多的模擬器件堆砌,系統的穩定性會降低很多。
 
經驗總結
 模擬信號的處理需要時間積累。 這次讓我深刻的意識到,模擬信號爲啥是國內的短板了。這塊急需要時間積累。一次不行第二次,第二次不行第三次。可每次都需要銀子和時間堆砌。真是不容易啊。  關注器件對系統性能影響。模擬電路,一個小小的器件變化或者不對,就會對系統整體的性能有很大的影響,關注器件的參數和穩定性,注意選型的質量。會讓你模擬系統穩定很多。  模擬信號軟件化是發展趨勢。 通過這次讓我深刻的意識到,能用軟件搞定的事情千萬不要用模擬來做。這個真是既燒錢,又浪費時間。還會引入各種非穩定的成本。
 
展望
 以前是做音頻的採集,可經過這一輪的調試發現,很多傳感器的採集系統是大同小異的。讓團隊的模擬信號處理能力上了一個臺階。再者,在傳感器領域又有了一個更深層次的積累。  隨着各種新需求的不斷湧現,傳統的傳感器已經無法滿足市場的需要了。高精度的光纖傳感器是一個非常重要的信號獲取方式。
 
 
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