CN113923702A - 信号获取***及信号获取方法 - Google Patents

Abstract

一种信号获取***及信号获取方法，其中信号获取方法包括：通过一感测端控制器依据一校时信号将每个无线感测装置进行时脉同步；通过一感测器检测一待测装置以取得一取样信号；依据获取取样信号的时间取得一取样时间戳；依据取样时间戳将每个此些无线感测装置中的感测端控制器进行同步时序校正；以及传送取样信号及取样时间戳至一无线接收基站。

Description

信号获取***及信号获取方法

技术领域

本发明涉及一种信号获取***及信号获取方法，特别涉及一种应用于无线感测装置的信号获取***及信号获取方法。

背景技术

随着工业4.0、物联网、以及大数据分析的快速发展，智慧化应用日益显得重要。而实现智慧化应用的第一步即是如何用数字化的方式来诠释问题对象，并取得大量有用的数据，以提供后续进行更多社会革新与产业创新。其中，感测技术是实现数字化的其中一种方式，现今由于工艺技术的进步，对于不同的感测目标也因应有各式不同类型的感测装置可使用。常见如加速度计，可用于感测震动、移动与姿态，又如陀螺仪可检测旋转相关的物理量等等。

取得数字数据后的下一个重点，即是如何有效的将数据妥善的集中、整理与再利用。因此数据传输技术也扮演了关键角色。特别在无线的数据传输上，由于免实体接线、具有远距且机动性高的优点，使得感测器的数据搜集更为方便，造就无线感测网络的蓬勃发展。

然而，无线通道环境复杂，采用无线数据传输方式在数据的正确性与完整性上挑战也相对较高，特别是在高速感测器(如加速度感测器)上的影响更巨。为了确保数据完整性，目前作法多半选择频宽较大的无线通信协定技术，如无线区域网络(Wi-Fi)，但Wi-Fi本身有干扰与耗电问题。倘若采用省电低频宽的无线传输协定，当无线传输速率低于感测器数据取样速率时，会容易造成数据失真，并连带影响后续数据分析的判读失准。

因此如何在无线传输速率低于感测器取样速度时，仍可确保数据完整性，已成为本领域需解决的问题之一。

发明内容

为了解决上述的问题，本公开内容的一实施方式提供了一种信号获取***。信号获取***包括多个无线感测装置以及一无线接收基站。每个无线感测装置包括一感测端控制器、一感测器、一感测端无线收发器。无线接收基站包括多个基站端无线收发器及一基站控制器。感测端控制器用以依据一校时信号将每个此些无线感测装置进行时脉同步。感测器连接到一待测装置，感测器检测待测装置以取得一取样信号。其中，感测端控制器依据获取取样信号的时间取得一取样时间戳，依据取样时间戳将每个无线感测装置中的感测端控制器进行同步时序校正。感测端无线收发器接收来自感测端控制器的取样信号，并传送取样信号及取样时间戳。基站端无线收发器用以接收来自感测端收发器的取样信号及取样时间戳。基站控制器用以重组此些取样信号，以还原待测装置的一感测信号。

本发明的又一实施方式是于提供一种信号获取方法，适用于多个无线感测装置。信号获取方法包括：通过一感测端控制器依据一校时信号将每个此些无线感测装置进行时脉同步；通过一感测器检测一待测装置以取得一取样信号；依据获取取样信号的时间取得一取样时间戳；依据取样时间戳将每个无线感测装置中的感测端控制器进行同步时序校正；传送取样信号及取样时间戳至一无线接收基站；以及通过无线接收基站重组此些取样信号，以还原待测装置的一感测信号。

综上，本发明所述的信号获取***及信号获取方法使所有无线感测装置时脉与时序同步，在无线传输速率低于感测器取样速率时，仍可有效率的通过多个已同步的无线感测装置轮流传送取样信号及取样时间戳，无线接收基站接收此些取样信号，并依据取样时间戳重组取样信号，针对缺失的取样信号使用内插法补值，以还原感测信号，并达到确保感测数据的完整性的效果。

附图说明

图1是依照本发明一实施例示出信号获取***的方框图。

图2依照本发明一实施例示出感测端控制器的内部模块示意图。

图3是依照本发明一实施例示出基站控制器的内部模块示意图。

图4是依照本发明一实施例示出信号获取方法的流程图。

图5A～图5B是依照本发明一实施例示出信号获取方法的流程图。

图6是依照本发明一实施例示出信号获取方法的示意图。

图7是依照本发明一实施例示出信号获取方法的示意图。

图8是依照本发明一实施例示出信号还原感测信号方法的示意图。

附图标记说明：

100：信号获取***

1～N：无线感测装置

20：无线接收基站

30：待测装置

CR0～CRN：感测端控制器

SR0～SRN：感测器

ST0～STN、BST：存储装置

RV0～RVN：感测端无线收发器

GP：无线感测装置群

BCR：基站控制器

BV0～BVK：基站端无线收发器

C1：时间同步模块

C2：控制参数载入模块

C3：感测数据获取模块

B1：感测信号配置模块

B2：信号解析模块

B3：数据处理模块

410～460、510～523、610～633：步骤

P1～P9：取样信号

L1：原始信号

t1～t9：时间

ΔT：时间常数

M：数据笔数

具体实施方式

以下说明为完成发明的优选实现方式，其目的在于描述本发明的基本构思，但并不用以限定本发明。实际的发明内容必须参考之后的相关申请文件的保护范围。

必须了解的是，使用于本说明书中的“包括”等词，是用以表示存在特定的技术特征、数值、方法步骤、作业处理、元件以及/或组件，但并不排除可加上更多的技术特征、数值、方法步骤、作业处理、元件、组件，或以上的任意组合。

于权利要求中使用如“第一”、“第二”、“第三”等词是用来修饰权利要求中的元件，并非用来表示之间具有优先权顺序，先行关系，或者是一个元件先于另一个元件，或者是执行方法步骤时的时间先后顺序，仅用来区别具有相同名字的元件。

请参照图1～图3，图1是依照本发明一实施例示出信号获取***100的方框图。图2是依照本发明一实施例示出感测端控制器CR0的内部模块示意图。图3是依照本发明一实施例示出基站控制器BCR的内部模块示意图。

于一实施例中，信号获取***100包括多个无线感测装置1～N及一无线接收基站20。于一实施例中，多个无线感测装置1～N可以视为属于一无线感测装置群GP。

于一实施例中，无线感测装置1～N各自与待测装置30连接，例如是以有线或无线方式通信的方式进行连接。待测装置30是一物体，例如为一机台，无线感测装置1～N用以测量机台的温度、震动…等物理量。于一实施例中，无线感测装置1～N可以全部用于测量机台的第一物理量(例如温度)。于一实施例中，无线感测装置1～N可以部分(例如无线感测装置1～11)用以测量机台的第一物理量(例如温度)，部分(例如无线感测装置12～N)用以测量机台的第二物理量(例如震动)。

于一实施例中，每个无线感测装置1～N都包括各自的一感测端控制器、一感测器、一感测端无线收发器。于一实施例中，每个无线感测装置1～N还包括各自的一存储装置。例如，无线感测装置1包括感测端控制器CR0、感测器SR0、感测端无线收发器RV0及存储装置ST0。例如，无线感测装置2包括感测端控制器CR1、感测器SR1、感测端无线收发器RV1及存储装置ST0。例如，无线感测装置N包括感测端控制器CRN、感测器SRN、感测端无线收发器RVN及存储装置STN。

于一实施例中，感测器SR0～SRN中包括温度感测器、压力感测器、震动感测器、光学感测器、音频感测器……等等，感测器SR0～SRN可以全部相同(例如全部都是温度感测器)或部分相同(例如有一半是温度感测器，另一半是震动感测器)。于一实施例中，感测端控制器(例如感测端控制器CR0)与感测器(例如感测器SR0)电性连接。于一实施例中，感测器(例如感测器SR0)通过一物理性结合方式连接到待测装置30。于一实施例中，每个无线感测装置1～N连接到无线接收基站20。

于一实施例中，感测端控制器CR0～CRN可以被实施为例如微控制单元(microcontroller)、微处理器(microprocessor)、数字信号处理器(digital signalprocessor)、特殊应用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)或一逻辑电路。

于一实施例中，请参阅图2，感测端控制器CR0～CRN中各自包括相同的元件，以感测端控制器CR0为例，感测端控制器CR0包括一时间同步模块C1、一控制参数载入模块C2及一感测数据获取模块C3，此些模块各自或一并被实施为例如微控制单元、微处理器、数字信号处理器、特殊应用集成电路或一逻辑电路。于一实施例中，此些模块可各自或一并以软件实现，由感测端控制器CR0(例如是处理器)执行。

于一实施例中，感测端无线收发器RV0～RVN可以是Wi-Fi收发器、蓝牙收发器或其他可无线通信的装置。

于一实施例中，存储装置ST0～STN可以是只读存储器、快闪存储器、软碟、硬盘、光盘、U盘、磁带、可由网络存取的数据库或熟悉此技艺者可轻易思及具有相同功能的存储媒体。

于一实施例中，感测器SR0～SRN用以检测待测装置30的物理量(例如为温度)，取得的物理量称为取样信号，感测器SR0～SRN将取样信号传给各自对应的感测端控制器CR0～CRN，感测端控制器CR0～CRN可以将取样信号传到各自对应的存储装置ST0～STN存储，或将取样信号传到各自对应的感测端无线收发器RV0～RVN等待传送到无线接收基站20。例如，无线感测装置1中的感测端控制器CR0分别与感测器SR0、存储装置ST0及感测端无线收发器RV0电性耦接，感测器SR0将检测到的取样信号传给感测端控制器CR0，感测端控制器CR0可将取样信号存储于存储装置ST0，也可以将取样信号传到感测端控制器CR0，以准备将取样信号传送到无线接收基站20。

于一实施例中，时间同步模块(例如时间同步模块C1)是用来使每一个无线感测装置1～N时脉同步与时序同步，时间同步模块(例如时间同步模块C1)可通过但不限于电性连接方式使无线感测装置1～N同步。

于一实施例中，无线接收基站20括多个基站端无线收发器BV0～BVK及一基站控制器BCR。于一实施例中，无线接收基站20还包括存储装置BST。

于一实施例中，基站端无线收发器BV0～BVK可以是Wi-Fi收发器、蓝牙收发器或其他可无线通信的装置，通过基站端无线收发器BV0～BVK可以与无线感测装置1～N进行传送及/或接收信息。

于一实施例中，基站控制器BCR可以被实施为例如微控制单元、微处理器、数字信号处理器、特殊应用集成电路或一逻辑电路。

于一实施例中，请参阅图3，基站控制器BCR包括一感测信号配置模块B1及一信号解析模块B2，于一实施例中，基站控制器BCR还包括一数据处理模块B3。此些模块各自或一并被实施为例如微控制单元、微处理器、数字信号处理器、特殊应用集成电路或一逻辑电路。于一实施例中，此些模块可各自或一并以软件实现，由基站控制器BCR(例如是处理器)执行。

于一实施例中，存储装置BST可以是只读存储器、快闪存储器、软碟、硬盘、光盘、U盘、磁带、可由网络存取的数据库或熟悉此技艺者可轻易思及具有相同功能的存储媒体。

于一实施例中，基站控制器BCR分别与基站端无线收发器BV0～BVK、存储装置BST电性耦接。

请参照图4，图4是依照本发明一实施例示出信号获取方法的流程图。信号获取方法可以由图1～图3所示的元件实现。

于步骤410中，感测端控制器(例如感测端控制器CR0)用以依据一校时信号将每个无线感测装置(例如无线感测装置1～N)进行时脉同步。

每个无线感测装置1～N包括时间同步功能，此功能包括时脉与时序，时脉同步可以通过但不限于电性连接方式同步，时序可以采用但不限于电波校时同步方式。

于一实施例中，在初始化信号获取***100时，无线接收基站20传送校时信号到无线感测装置1～N，无线感测装置1～N各自对应的感测端控制器CR0～CRN将时序归零。

于步骤420中，一感测器(例如SR0)检测一待测装置30以取得一取样信号。

于一实施例中，感测器SR0～SRN检测一待测装置30，以各自得到待测装置30的取样信号(加速度)。

于一实施例中，以感测端控制器CR0为例，感测器(例如SR0)中的感测数据获取模块C3用以获取取样信号，并传到感测端控制器CR0。

于步骤430中，感测端控制器(例如感测端控制器CR0)依据获取取样信号的时间取得一取样时间戳。

于一实施例中，每个感测端控制器CR0～CRN各自在取得取样信号的时点，抓取无线感测装置1～N中的取样时间戳，其中，取样时间戳是指字符串或编码信息用于识别记录下来的时间日期。

于步骤440中，感测端控制器(例如感测端控制器CR0)依据取样时间戳，将每个无线感测装置1～N中的感测端控制器CR0～CRN进行同步时序校正。

由于无线感测装置1～N在取样时可能会受到环境(例如电波)干扰，使得每个无线感测装置1～N取样时间稍有误差，因此每个无线感测装置1～N中的感测端控制器CR0～CRN在启动初始化时需要进行同步时序校正。

于一实施例中，基站控制器BCR将所有无线感测装置1～N取得的取样时间戳，各自与无线接收基站20发送测试信号时点的一测试时间戳相减后，取得多个回传时间，感测信号配置模块B1计算此些回传时间的一平均值，依据平均值将每个无线感测装置1～N中的感测端控制器CR0～CRN进行同步时序校正，使得感测端控制器CR0～CRN在取样时间对齐，并在取样时间对齐后，各自重新取得取样信号及取样时间戳。

于一实施例中，一感测端无线收发器(例如为感测端无线收发器1)接收来自感测端控制器(例如感测端控制器CR0)的取样信号，并传送取样信号及取样时间戳。

于一实施例中，每个感测端无线收发器1～N各自接收来自感测端控制器CR0～CRN的取样信号，并各自通过感测端无线收发器RV0～RVN传送此些取样信号及其取样时间戳。例如，感测端无线收发器1接收来自感测端控制器CR0取样信号，通过感测端无线收发器RV0传送此取样信号及取得此取样信号时点的取样时间戳。

于步骤450中，基站端无线收发器(例如为基站端无线收发器BV0)用以接收来自感测端收发器(例如为感测端无线收发器1)的取样信号及取样时间戳。

于一实施例中，感测信号配置模块B1用以配置此些基站端无线收发器BV0～BVK的一者接收该样信号。感测信号配置模块B1可以设定基站端无线收发器BV0～BV1K各自对应到的感测端无线收发器RV0～RVN，例如基站端无线收发器BV0被设定为接收来自感测端无线收发器RV0的信息。其中，基站端无线收发器BV0～BV1K与感测端无线收发器RV0～RVN可以相同或不同。

于步骤460中，一基站控制器BCR用以重组此些取样信号，以还原待测装置30的一感测信号。

于一实施例中，一信号解析模块B2用以依据来自每个无线感测装置1～N的此些取样时间戳进行排序此些取样信号，以重组此些取样信号，借此还原出感测信号。

请参照图5A～图5B，图5A～图5B是依照本发明一实施例示出信号获取方法的流程图。信号获取方法可以由图1～图3所示的元件实现。其中，步骤512～520为每一个无线感测装置1～N都会执行的步骤，因此，以下在此些步骤中，以感测端无线收发器1为例做说明。

于步骤510中，基站控制器BCR中的感测信号配置模块B1配置预设参数。

于一实施例中，预设参数包括通信频道、基站端无线收发器BV0～BVK与感测端无线收发器RV0～RVN的对应关系、发送顺序及/或发送状态评估等参数。

于步骤511中，无线感测装置1～N接收到校时信号后，进行时脉同步。

于一实施例中，无线感测装置1～N接收到校时信号后，可由各自内部***中的对时功能进行时脉同步，使每个无线感测装置1～N的时间对齐。

于步骤512中，无线感测装置1载入感测器SR0的取样配置。感测器SR0的取样配置例如为感测器取样间隔时间、获取取样信号时间(例如收集1小时的取样信号)。

于步骤513中，无线感测装置1载入控制参数。

于一实施例中，控制参数载入模块C2用以设置每个无线感测装置1～N轮循的一轮循时间差每个无线感测装置1～N的感测端无线收发器RV0～RVN依据轮循时间差传送各自获取到的取样信号及取样时间戳。

于步骤514中，无线感测装置1启动初始化，且无线感测模块1～N同步时序。

于一实施例中，在启动初始化到获取取样信号之前会有初始延迟时间，初始延迟时间为Y台感测器SR0～SRN(在此例中Y等于N+1)减1后，再乘以M笔数据后，再乘以一时间常数ΔT，即(Y-1)*M*ΔT为初始延迟时间。于一例子中，假设ΔT为1毫秒(ms)，M为1笔数据，有3台感测器，则初始延迟时间的算式为：(3-1)*1*1ms＝2ms。

于步骤515中，无线感测装置1获取M笔数字取样信号。

于一实施例中，感测器SR0检测到的初始参数为模拟数据，通过模拟转数字装置，可将初始参数转成数字取样信号。

于步骤516中，无线感测装置1通过感测端无线收发器RV0传送取样信号。

于步骤517中，无线感测装置1等待基站控制器BCR通过基站端无线收发器BV0接收取样信号。

于步骤518中，无线感测装置1判断是否已达到获取取样信号结束时间(例如已收集一小时的取样信号)。若无线感测装置1判断已达到获取取样信号结束时间，则进入步骤519。若无线感测装置1判断尚未达到获取取样信号结束时间，即当前延迟时间为Y*M*ΔT，亦即3*1*1ms＝3ms，则回到步骤515。

于一实施例中，无线感测装置1～N中包括一第一无线感测装置(例如无线感测装置1)及一第二无线感测装置(例如无线感测装置N)，第一无线感测装置及第二无线感测装置接收到来自无线接收基站20的一启动信号，于第一无线感测装置传送一第一取样信号及一第一取样时间戳到无线接收基站20后，第二无线感测装置开始获取一第二取样信号及一第二取样时间戳。其中，于第一无线感测装置传送第一取样信号及第一取样时间戳到无线接收基站20之前，第二无线感测装置为一延迟状态。借此，通过将轮循机制应用于感测器SR0～SRN，当无线传输速率低于感测器取样速度时，仍可确保数据完整性。

例如，感测器SR0～SRN皆为同款的感测器，取样速度为每秒250位元(bit)，传输时间需要1秒，当无线感测装置1要传送600bit时，由于感测器SR0～SRN已经对时完成，先由感测器SR0取样(1～250bit)，此时其他感测器SR1～SRN为延迟状态，在感测器SR0传输时，感测器SR0暂时不能取样，由感测器SR1取样(251～500bit)并进行传输，此时感测器SR1在传输时暂时不能取样，由感测器SR2取样(501～600bit)并进行传输，借此可以在一个周期内，通过同步时序的感测器SR0～SR2传送完此笔数据。

于步骤519中，无线感测装置1通过感测端无线收发器RV0传送一结束信号。

于步骤520中，无线感测装置1等待基站控制器BCR通过基站端无线收发器BV0接收结束信号。

于步骤521中，基站控制器BCR判断是否接收结束信号完毕。若基站控制器BCR判断接收结束信号完毕，则进入步骤522。若基站控制器BCR判断接收结束信号尚未完毕，则回到步骤520。

于步骤522中，基站控制器BCR通过信号解析模块B2还原取样信号为感测信号。

于步骤523中，基站控制器BCR存储感测信号至存储装置BST。

请参阅图6，图6是依照本发明一实施例示出信号获取方法的示意图。为方便说明，在图6中，以下以无线接收基站20、无线感测装置1及无线感测装置N作说明。

于步骤610中，无线接收基站20配置感测装置编号，于步骤611中，无线感测装置1配置编号，于步骤612中，无线感测装置N配置编号。步骤610～612主要是作初始设定，使无线接收基站20得以应用无线感测装置1及无线感测装置N的编号，建立基站端无线收发器BV0～BVK与感测端无线收发器RV0～RVN的对应关系。于步骤613中，无线感测装置1配置启动初始延迟时间，于步骤614中，无线感测装置N配置启动初始延迟时间，于步骤615中，时间同步模块C1促使无线感测装置1及无线感测装置N进行时脉同步。

于步骤616中，无线接收基站20发送测试信号至所有无线感测装置(此例以无线感测装置1及无线感测装置N作代表)，若无线感测装置1及无线感测装置N收到测试信号并回传一确认通知至无线接收基站20，则无线接收基站20传送启动信号，于步骤617中，无线感测装置1接收来自无线接收基站20的测试信号，于步骤618中，无线感测装置N接收来自无线接收基站20的测试信号，于步骤619中，无线感测装置1回传取样时间戳至无线接收基站20，于步骤620中，无线感测装置N回传一取样时间戳至无线接收基站20。于步骤621中，无线接收基站20评估同步品质，基站控制器BCR将所有取样时间戳，各自与无线接收基站20发送测试信号的一测试时间戳相减后，取得多个回传时间，计算此些回传时间的一平均值，依据平均值将每个无线感测装置1的感测端控制器CR0及无线感测装置N中的感测端控制器CRN进同步时序校正。于一实施例中，步骤616～621可以进行多次，以更精准的校正时序。

于步骤622中，无线接收基站20传送启动信号至无线感测装置1及无线感测装置N，于步骤623中，无线接收基站20持续等待取样信号，于步骤624中，无线感测装置1延迟开始，于步骤625中，无线感测装置N延迟开始，于步骤626中，无线感测装置1延迟结束，在一些例子中，初始获取取样信号不一定有延迟，因此在步骤622后，可以直接进入步骤627。

于步骤627中，无线感测装置1开始获取取样信号，于步骤628中，无线感测装置1传送取样信号，于步骤629中，无线感测装置N延迟结束，于步骤630中，无线接收基站20接收取样信号，于步骤631中，无线感测装置N开始获取取样信号，于步骤632中，无线感测装置N开始传送取样信号，于步骤633中，无线接收基站20接收取样信号。其中，步骤625到步骤629之间的无线感测装置N的延迟较长，是为了等待无线感测装置1获取并传送取样信号后，无线感测装置N再获取并传送取样信号。

请参阅图7～图8，图7是依照本发明一实施例示出信号获取方法的示意图。图8是依照本发明一实施例示出信号还原感测信号方法的示意图。于图7中，原始信号L1为模拟信号，无线感测装置1～3会在原始数据L1中获取数据并转成数字信号。无线感测装置1的感测器SR0在时间t1的数据获取点取得的模拟信号会被转换为数字信号P1，经过时间常数ΔT后(此处假设数据笔数M为1，因此算式为，M*ΔT＝ΔT)，无线感测装置2的感测器SR1在时间t2的数据获取点取得的模拟信号会被转换为数字信号P2，再经过时间常数ΔT后，无线感测装置3的感测器SR2在时间t3的数据获取点取得的模拟信号会被转换为数字信号P3，接着，又回到无线感测装置1的感测器SR0在时间t4的数据获取点取得的模拟信号会被转换为数字信号P4……依此类推。由此可知，通过轮循的方式使用感测器SR0～SR2，在获取数据时，感测器SR0～SR2可以轮流获取数据，并由对应的感测端无线收发器RV0～RV2传送数据，不用等到无线感测装置1～3任何一者传输数据完毕，才传下一段数据。在上述例子中，于无线感测装置1传输数据时，无线感测装置2即可获取数据并传输数据，当无线感测装置1～3的传输速率低于感测器SR0～SR2的取样速率时，仍可确保数据的完整性，若有数据在传输时遗失，也可以通过内插法，补足遗失的数据。

在一实施例中，当感测器SR0～SR2用于感测机台震动时，感测器SR0～SR2感测的速度很快，但无线传输装置1～3的感测端无线收发器传送速率RV0～RV2不够快，因此通过无线传输装置1～3轮流传送取样信号，最后再由无线接收基站20依据取样时间戳重组此些取样信号，以取得感测信号。

于一实施例中，感测器SR0～SR1可用来测温度的取样信号，感测器SR3可用来测震动的取样信号，依前述同样的方式操作，无线接收基站20依据感测器SR0～SR1的取样时间戳重组此些温度的取样信号，以取得温度的感测信号，依据感测器SR2的取样时间戳重组此些震动的取样信号，以取得震动的感测信号。于一实施例中，数据处理模块B3读取感测信号以作进一步的应用。

于一实施例中，数字信号P1～P9可以视为取样信号，将取样信号P1～P9依时序相连起来所得到的线段为感测信号，以下以图8说明。

于图8中，原始信号L1为模拟信号，无线感测装置1～3会在原始数据L1中获取数据并转成数字信号。由于感测端无线收发器RV0～RV2的传输速率可能依各种环境影响而不同，无线接收基站20收到乱序的取样信号P1～P9，例如在图8的还原前接收数据(取样信号)依接收顺序为“2-2”、“1-1”、“3-3”、“1-4”、“2-5”、“1-7”、“3-6”、“2-8”、“3-9”，这些符号的表示方式为，在“-”之前的数值代表无线感测装置代码，在“-”之后的数值代表取样时间戳(值越小代表是先取样的数据)，举例而言，“3-6”代表无线感测装置3所传来的数据在取样时间戳6传出，“2-5”代表无线感测装置2所传来的数据在取样时间戳5传出，其中，“1-4”为空心点，代表无线感测装置1在取样时间戳4没有正确传出数据，在接收顺序底下有“X”标记的数据代表接收顺序不正确。取样时间戳的实际格式依***内部而定，此处仅用数值示意说明。

因此，无线接收基站20依时序排列还原后的数据(取样信号)为“1-1”、“2-2”、“3-3”、“4”(由相邻两笔数据作内插运算补值)、“2-5”、“3-6”、“1-7”、“2-8”、“3-9”，由此可见，在“-”之后的数值渐增，代表已依据取样时间戳正确重组取样信号P1～P9，得到此时间区间内的感测信号。于一实施例中，感测信号可以视为存储数据，存储于存储装置BST中。

综上，本发明所述的信号获取***及信号获取方法使所有无线感测装置时脉与时序同步，在无线传输速率低于感测器取样速率时，仍可有效率的通过多个已同步的无线感测装置轮流传送取样信号及取样时间戳，无线接收基站接收此些取样信号，并依据取样时间戳重组取样信号，针对缺失的取样信号使用内插法补值，以还原感测信号，并达到确保感测数据的完整性的效果。

虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (18)

1.一种信号获取***，包括：

多个无线感测装置，每所述多个无线感测装置包括：

一感测端控制器，用以依据一校时信号将每所述多个无线感测装置进行时脉同步；

一感测器，与一待测装置连接，该感测器检测该待测装置以取得一取样信号；其中，该感测端控制器依据获取该取样信号的时间取得一取样时间戳，依据该取样时间戳将每所述多个无线感测装置中的该感测端控制器进行同步时序校正；以及

一感测端无线收发器，接收来自该感测端控制器的该取样信号，并传送该取样信号及该取样时间戳；以及

一无线接收基站，包括：

多个基站端无线收发器，用以接收来自该感测端收发器的该取样信号及该取样时间戳；以及

一基站控制器，用以重组所述多个取样信号，以还原该待测装置的一感测信号。

2.如权利要求1所述的信号获取***，其中该基站控制器还包括：

一感测信号配置模块，用以配置该基站端无线收发器的一者接收该取样信号；以及

一信号解析模块，用以依据来自每个无线感测装置的取样时间戳进行排序所述多个取样信号，以重组所述多个取样信号。

3.如权利要求1所述的信号获取***，其中该感测端控制器还包括：

一时间同步模块，用以使每个所述多个无线感测装置时脉同步与时序同步；

一控制参数载入模块，用以设置所述多个无线感测装置轮循的一轮循时间差，所述多个无线感测装置的所述多个感测端无线收发器依据该轮循时间差传送各自获取到的该取样信号及该取样时间戳；以及

一感测数据获取模块，用以获取该取样信号。

4.如权利要求3所述的信号获取***，其中，该基站控制器将所有所述多个无线感测装置取得的所述多个取样时间戳，各自与该无线接收基站发送测试信号的一测试时间戳相减后，取得多个回传时间，一感测信号配置模块计算所述多个回传时间的一平均值，依据该平均值将每个所述多个无线感测装置中的该感测端控制器进行同步时序校正。

5.如权利要求3所述的信号获取***，其中，所述多个无线感测装置中包括一第一无线感测装置及一第二无线感测装置，该第一无线感测装置及该第二无线感测装置接收到来自该无线接收基站的一启动信号，于该第一无线感测装置传送一第一取样信号及一第一取样时间戳到该无线接收基站后，该第二无线感测装置开始获取一第二取样信号及一第二取样时间戳。

6.如权利要求5所述的信号获取***，其中于该第一无线感测装置传送该第一取样信号及该第一取样时间戳到该无线接收基站之前，该第二无线感测装置为一延迟状态。

7.如权利要求1所述的信号获取***，其中每个所述多个无线感测装置连接到该无线接收基站。

8.如权利要求1所述的信号获取***，其中该感测端控制器与该感测器电性连接。

9.如权利要求1所述的信号获取***，其中该感测器通过一物理性结合方式连接到该待测装置。

10.一种信号获取方法，适用于多个无线感测装置，该信号获取方法包括：

通过一感测端控制器依据一校时信号将每个所述多个无线感测装置进行时脉同步；

通过一感测器检测一待测装置以取得一取样信号；

依据获取该取样信号的时间取得一取样时间戳；

依据该取样时间戳将每个所述多个无线感测装置中的该感测端控制器进行同步时序校正；

传送该取样信号及该取样时间戳至一无线接收基站；以及

通过该无线接收基站重组所述多个取样信号，以还原该待测装置的一感测信号。

11.如权利要求10所述的信号获取方法，还包括：

配置该无线接收基站中的多个基站端无线收发器的一者接收该取样信号；以及

依据来自每个无线感测装置的取样时间戳进行排序所述多个取样信号，以重组所述多个取样信号。

12.如权利要求10所述的信号获取方法，还包括：

使每个所述多个无线感测装置时脉同步与时序同步；

设置所述多个无线感测装置轮循的一轮循时间差，所述多个无线感测装置的多个感测端无线收发器依据该轮循时间差传送各自获取到的该取样信号及该取样时间戳；以及

获取该取样信号。

13.如权利要求12所述的信号获取方法，还包含：

将所有所述多个无线感测装置取得的所述多个取样时间戳，各自与该无线接收基站发送测试信号的一测试时间戳相减后，取得多个回传时间，计算所述多个回传时间的一平均值，依据该平均值将每个所述多个无线感测装置中的该感测端控制器进行同步时序校正。

14.如权利要求12所述的信号获取方法，其中，所述多个无线感测装置中包括一第一无线感测装置及一第二无线感测装置，该第一无线感测装置及该第二无线感测装置接收到来自该无线接收基站的一启动信号，于该第一无线感测装置传送一第一取样信号及一第一取样时间戳到该无线接收基站后，该第二无线感测装置开始获取一第二取样信号及一第二取样时间戳。

15.如权利要求14所述的信号获取方法，其中于该第一无线感测装置传送该第一取样信号及该第一取样时间戳到该无线接收基站之前，该第二无线感测装置为一延迟状态。

16.如权利要求10所述的信号获取方法，其中每个所述多个无线感测装置连接到该无线接收基站。

17.如权利要求10所述的信号获取方法，其中该感测端控制器与该感测器电性连接。

18.如权利要求10所述的信号获取方法，其中该感测器通过一物理性结合方式连接到该待测装置。

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