1.一种里德堡原子低频电压测量信号处理系统,其特征在于,包括:ADC数据采集模块,用于将来自光电探测器的EIT谱数据转换为电信号并进行数据采集;小波变换去噪模块,用于对ADC数据采集模块采集的数据进行去噪处理,得到去噪后的数据;自动寻峰模块,用于对去噪后的数据进行自动寻峰,获取峰位差;电压反演模块,用于根据峰位差进行电压反演与频率计算,完成里德堡原子低频电压测量;上位机,用于对小波变换去噪模块和电压反演模块进行参数配置;其中ADC数据采集模块和小波变换去噪模块由PL端实现;自动寻峰模块和电压反演模块由PS端实现;对去噪后的数据进行自动寻峰,获取峰位差的具体方法为:以三个数据点为拟合的宽度进行最小二乘法的二次多项式拟合,将拟合出的波峰幅值与幅值阈值进行比较,将小于幅值阈值的拟合出的波峰幅值去掉;将峰值的位置最大值和幅值最大值对应的位置值之间的差值作为峰位差。
2.根据权利要求1所述的里德堡原子低频电压测量信号处理系统,其特征在于,还包括:DDR3存储控制模块,用于控制DDR3内存,将电压反演结果存储到指定的内存空间中;以太网通讯模块,用于将指定内存空间中存储的数据发送至上位机;锁相环模块,用于产生100M的时钟给DDR3存储控制模块使用,并产50M时钟给其他模块使用;其中锁相环模块由PL端实现;DDR3存储控制模块和以太网通讯模块由PS端实现。
3.根据权利要求1所述的里德堡原子低频电压测量信号处理系统,其特征在于,对ADC数据采集模块采集的数据进行去噪处理的具体方法包括以下步骤:A1、对ADC数据采集模块采集的数据分别进行低通滤波和高通滤波,对应得到第一层近似系数和第一层细节系数;A2、通过迭代将第一层近似系数分解形成子带;A3、对每个子带进行逆变换得到重构后的子带;A4、将所有重构后的子带相加,得到逆向近似系数;A5、设置去噪阈值,将小于去噪阈值的第一层细节系数置为零,得到去噪后的细节系数;A6、通过逆小波变换将逆向近似系数和去噪后的细节系数进行合并,得到去噪后的数据,即去噪后的EIT谱线。
4.根据权利要求3所述的里德堡原子低频电压测量信号处理系统,其特征在于,低通滤波和高通滤波由bior6_8小波函数实现;第一层近似系数分解为子带的层数为4。
5.根据权利要求3所述的里德堡原子低频电压测量信号处理系统,其特征在于,去噪阈值通过粒子群算法进行配置。
6.根据权利要求1所述的里德堡原子低频电压测量信号处理系统,其特征在于,根据峰位差进行电压反演与频率计算的具体方法:根据公式:获取反演后的电压 U ,即得到里德堡原子低频电压值;其中 为拟合系数; 为峰位差;根据公式:获取里德堡原子低频电压的频率 f ;其中 t 为相邻两次到达电压幅值最大值点的时间间隔。
7.根据权利要求1所述的里德堡原子低频电压测量信号处理系统,其特征在于,对小波变换去噪模块和电压反演模块进行参数配置的具体方法包括以下子步骤:B1、通过标准源开展已知电场观测EIT谱峰频移的测试实验,并进行ADC信号采样,获取场强测试信号;B2、根据标准源参数与场强测试信号对小波变换去噪模块进行初配置;B3、通过ADC数据采集模块进行数据采集,并通过初配置后的小波变换去噪模块对ADC数据采集模块采集的数据进行去噪处理,得到去噪后的数据;B4、在上位机设定的寻峰数据范围内通过自动寻峰模块对去噪后的数据进行自动寻峰冰获取对应的峰值;B5、判断自动寻峰模块寻找的峰的个数是否大于1,若是则进入步骤B6;否则降低幅值阈值,返回步骤B4;B6、判断自动寻峰模块寻找的峰的个数是否小于或等于3,若是则进入步骤B7;否则判定检测到错误峰,增加幅值阈值,返回步骤B5;B7、获取峰值的位置最大值和幅值最大值对应的位置值之间的差值,得到峰位差;B8、根据峰位差进行电压反演与频率计算,获取测量得到的标准源电压参数;B9、将测量得到的标准源电压参数与标准源真实电压参数进行比较,调整电压反演模块参数,直至测量得到的标准源电压参数与标准源真实电压参数误差在设定范围内。