基于信号处理电动自动化测试系统设计分析

孙福全 任知临 姜鹏飞

摘 要：在科学技术的不断推动下人类逐步进入“信息自动化”时代，人类的日常生活已离不开网络，社会中的各个行业都与它的发展息息相关。信号，亦称为讯号，是运载信息的载体，它被分为三种类型，如战国时用烽烟传递消息给个诸侯的是光信号：我们说话时传递的声波，属于声信号：現在覆盖全世界的无线电波，四通八达的电话则是电信号。信号处理是对各种类型的电信号进行加工处理，从而获得有益消息的一种过程，对模拟信号的处理称为模拟信号处理，对数字信号的处理称为数字信号处理。而信号处理的本质就是物理量的各种计算。比如相机cmos可以采集到光信号强度，然后对光信号进行傅里叶变换得到频率数据，就是一种信号处理。这种技术对提高生活质量，和生产效率产生了不可估量的重大影响。

关键词：信号处理;电动自动化;测试系统;设计

引言

作为信息化时代衍生物的电动自动化行业在当代社会受到越来越多人的重视，被认为是拉动经济增长推动社会发展的关键性因素之一。

1信号处理过程

信号处理过程主要涉及到以下相关内容：信号处理是以数字信号处理为中心而开展的这是因为信号普遍可以用数字化形式来表示，而数字化的信号可以在电子计算机上通过软件来实现计算或处理，这就表明不论是多复杂多变的计算，只要是数学上得以解决，那么信号处理也就迎刃而解了。随着数字计算机技术的发展，人们对信号处理有了更为深入的理解和认知，从之前单一的模拟信号处理，到现在的先将模拟信号转变为数字信号，用高效的数学转化器对其进行信号处理还原为模拟信号的这一过程，分别称为模数转换（A/D转换）、数字信号处理（DSP）、数模转换（D/A转换）。需要数字信号处理的实际应用主要包括数据压缩和音频技术。数据压缩三大步骤建模-量化-编码，其中量化编码属于信息论的内容，而压缩数字信号的话，建模过程通常需要数字信号处理的知识了。比如时频分析，预测，变换等等。可以说数字信号处理技术存储了大量医学信号数据。

2智能可重构多芯光纤空分复用通信与光信号处理

智能可重构多芯光纤空分复用通信与光信号处理相关内容如下文所示：随着光纤通信系统的不断发展，人们对通信容量需求的不断增长，以多芯光纤（MCF）为代表的空分复用（SDM）传输技术在长距离相干传输网络和短距离光接入网中都得到了广泛应用，大大提升了系统的传输容量。而随着SDM传输系统的不断发展，人们对SDM网络提出了更高的要求。为了能够灵活实现各种不同的网络拓扑结构，提供更加丰富而又个性化的网络服务，SDM技术需要能够实现智能可重构的空间信道间的信号耦合和切换，从而在此基础上实现智能可重构的光通信与信号处理功能。以MCF为例，为了实现在MCF芯间的信号耦合和切换，支持空间维度上的单播、多播和组播等网络功能，现有的解决方案一般可归纳为3类。第1类为空间耦合方案，利用微机械空间振镜，实现7芯光纤间的芯间路由功能。第2类为片上集成方案，通过在片上构建7×7马赫-曾德尔干涉仪（MZI）矩阵实现了硅基光子集成化的7芯光纤芯间功率交换，这种方案虽然集成度高，但其控制系统和耦合系统都极为复杂，同时成本更高。第3类为全光纤方案，通过压电陶瓷在MCF中引入弯曲声场，利用光纤声光效应形成的动态光栅来实现芯间信号耦合。在4芯光纤中刻写长周期光栅实现芯间光功率耦合，并搭建了200Gbit/s的单波长传输系统，证明芯间信号交换的可行性。但是所刻LPG的带宽较窄，仅能实现单波长芯间信号耦合和交换，没有充分利用MCF大带宽的传输特性。相较于前2类方案，全光纤方案更易实现高效耦合，并且成本较低。

3基于悬丝法的螺线管磁轴测量信号处理技术

螺线管线圈是直线感应加速器中大量使用的关键部件，其性能直接影响强流电子束束流的传输效果及束流的聚焦效果，因此需要对其磁轴的分布及偏离进行高精度的检测与测量。在螺线管线圈的磁轴测量技术中，脉冲悬丝法相比其他测量方法具有较多的优点，是目前一种非常有效且一直被普遍采用的测量方法，获得了广泛的应用。在过去，由于悬丝振动的位置测量系统中均普遍地采用了基于单纯信号放大的原理，无论具体采用何种测量线路，从未脱离过这一原理，导致测量系统的安装与调试存在一定的不便性及不准确性，性能不足也导致磁轴测量信号中的偏移与倾斜信号始终耦合在一起;同时由于磁轴的有效测量信号是叠加在大幅度的振动信号之上的一个较小幅度的信号，即有效测量信号幅度较小，采用上述测量原理的线路无法获得足够幅度的有效测量信号，给后续信号处理带来一定的困难，对测量精度造成较严重的影响。通过对基于悬丝法的磁轴测量技术的基本原理及原有探测器信号处理线路的分析，提出了一种基于消除高偏置水平的信号处理线路原理，单纯地对悬丝振动时产生的信号电流进行变换处理，消除了原线路工作点的变化与信号电流变化耦合在一起对测量信号产生影响的关键问题;同时，为了提高测量系统抗外界干扰信号的能力，采用了高精度恒流驱动形式对探测器进行驱动，另一方面，为了降低探测器工作点变化对输出信号电流的影响，采用了虚拟地接入方式对探测器的输出端进行驱动与信号提取，在确保探测器工作点不变的情况下获得比较纯粹的悬丝振动位置信号用于螺线管线圈的磁轴信号处理，在很大程度上消除了原来测量信号中的低频基线倾斜及起伏对测量信号的影响，使磁轴测量信号中的偏移与倾斜信号更加容易分离，提高了测量信号的分辨能力，进而提高了测量精度。

4数字信号处理分析

数字信号处理是指用数字序列或符号序列代表信号，并运用数字计算方式处理这些序列，以此将信号转变为符合需求的形式。现阶段，最常见的数字信号处理技术有频谱分析、数字滤波、信号识别等。随着我国社会经济和科技水平的提高，有关数字信号处理的探索越发深入，其在集成电路、计算机技术及电子技术快速发展中，信号的数字处理技术逐渐成为科研工作和工程技术关注的焦点，在取代传统模拟信号处理技术的同时，得到了各个领域的充分利用。

结语

综上，为满足社会不断增长的生产需求，我们需要将传统与现代科技相结合，发挥人类聪明才智，对传统行业进行多样化技术创新，保证行业发展的可靠稳定与社会经济的繁荣进步。希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。

参考文献

[1]李宏年.数字信号处理课程教学方法探索[J].信息与 电脑（理论版），2019，31（22）：243-244.

[2]曹玉臣.人工智能在电气工程自动化中的应用[J].电子制作，2015（05）：86-87.