全文摘要
本实用新型提供一种神经元仿生电路和信号时差检测系统。该系统中，第一信号接收模块接收外部第一脉冲；第二信号接收模块接收外部第二脉冲；外部第一脉冲和外部第二脉冲为同周期信号且存在时差的模拟脉冲信号；神经元仿生电路根据外部第一脉冲和外部第二脉冲向第二微分电路发送神经元仿生脉冲；第一微分电路对外部第一脉冲微分并向计数器发送第一脉冲；第二微分电路对神经元仿生脉冲微分并向计数器发送第二脉冲；计数器根据第二脉冲对第一脉冲计数得到目标时差计数序列，根据目标时差计数序列确定目标时差。本实用新型模仿动物神经系统对双耳信号时间差的探测机理，实现对信号的微小时间差的快速测量，提高仿生超声波定位电路的定位精度。
主设计要求
1.一种神经元仿生电路，其特征在于，包括：快脉冲支路、慢脉冲支路、第一平衡电阻、第二平衡电阻和整合输出支路；所述慢脉冲支路的第一端与所述神经元仿生电路的第一输入端连接，所述慢脉冲支路的第二端与所述第一平衡电阻的第一端连接；所述快脉冲支路的第一端与所述神经元仿生电路的第二输入端连接，所述快脉冲支路的第二端与所述第二平衡电阻的第一端连接；所述第一平衡电阻的第二端和所述第二平衡电阻的第二端均与所述整合输出支路的第一端连接；所述整合输出支路的第二端与所述神经元仿生电路的输出端连接。
设计方案
1.一种神经元仿生电路，其特征在于，包括：快脉冲支路、慢脉冲支路、第一平衡电阻、第二平衡电阻和整合输出支路；
所述慢脉冲支路的第一端与所述神经元仿生电路的第一输入端连接，所述慢脉冲支路的第二端与所述第一平衡电阻的第一端连接；
所述快脉冲支路的第一端与所述神经元仿生电路的第二输入端连接，所述快脉冲支路的第二端与所述第二平衡电阻的第一端连接；
所述第一平衡电阻的第二端和所述第二平衡电阻的第二端均与所述整合输出支路的第一端连接；
所述整合输出支路的第二端与所述神经元仿生电路的输出端连接。
2.如权利要求1所述的神经元仿生电路，其特征在于，所述慢脉冲支路包括：第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管、第一三极管和第一平衡电源；
所述第一电容的第一端与所述慢脉冲支路的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第二电容的第一端连接；所述第二电容的第二端分别与所述第一二极管的阳极和所述第一电阻的第一端连接；
第一二极管的阴极与所述第一三极管的基极和所述第二电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端接地；
所述第一三极管的集电极通过所述第三电阻与所述第一平衡电源的正极连接，所述第一三极管的集电极还与所述慢脉冲支路的第二端连接，所述第一三极管的发射极通过所述第四电阻接地。
3.如权利要求1所述的神经元仿生电路，其特征在于，所述快脉冲支路包括：第三电容、第四电容、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二二极管、第二三极管和第二平衡电源；
所述第三电容的第一端与所述快脉冲支路的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述第四电容的第一端连接；所述第四电容的第二端分别与所述第二二极管的阳极和所述第五电阻的第一端连接；
第二二极管的阴极与所述第二三极管的基极和所述第六电阻的第一端连接；所述第五电阻的第二端和所述第六电阻的第二端接地；
所述第二三极管的集电极通过所述第七电阻与所述第二平衡电源的正极连接，所述第二三极管的发射极与所述快脉冲支路的第二端连接，所述第二三极管的发射极还通过所述第八电阻接地。
4.如权利要求1所述的神经元仿生电路，其特征在于，所述整合输出支路包括：第五电容、第六电容和第九电阻；
所述第五电容的第一端与所述整合输出支路的第一端连接，所述第五电容的第二端分别与所述整合输出支路的第二端、所述第六电容的第一端和所述第九电阻的第一端连接；
所述第六电容的第二端和所述第九电阻的第二端接地。
5.一种信号时差检测系统，其特征在于，包括：第一信号接收模块、第二信号接收模块、第一微分电路、第二微分电路、计数器和如权利要求1至4任一项所述的神经元仿生电路；
所述第一信号接收模块，与所述神经元仿生电路的第一输入端和所述第一微分电路连接，用于接收外部第一脉冲；
所述第二信号接收模块，与所述神经元仿生电路的第二输入端连接，用于接收外部第二脉冲；所述外部第一脉冲和所述外部第二脉冲为同周期信号，且两个脉冲之间存在时差；
所述神经元仿生电路，输出端与所述第二微分电路连接，用于根据所述外部第一脉冲和所述外部第二脉冲向所述第二微分电路发送神经元仿生脉冲；
所述第一微分电路，与所述计数器的时钟端连接，用于对所述外部第一脉冲进行微分，并向所述计数器发送第一脉冲；
所述第二微分电路，与所述计数器的复位端连接，用于对所述神经元仿生脉冲进行微分，并向所述计数器发送第二脉冲；
所述计数器，用于根据所述第二脉冲对所述第一脉冲计数，得到目标时差计数序列，根据所述目标时差计数序列确定所述外部第一脉冲和所述外部第二脉冲之间的目标时差。
6.如权利要求5所述的信号时差检测系统，其特征在于，所述第一信号接收模块包括：用于接收所述外部第一脉冲的第一接收机、第一放大\/衰减单元和第一整形单元；
所述第一放大\/衰减单元，用于对第一接收机接收到的所述外部第一脉冲进行放大\/衰减处理；
所述第一整形单元，用于将放大\/衰减处理后的所述外部第一脉冲进行整形处理并发送给所述神经元仿生电路和所述第一微分电路。
7.如权利要求5所述的信号时差检测系统，其特征在于，所述第二信号接收模块包括：用于接收所述外部第二脉冲的第二接收机、第二放大\/衰减单元和第二整形单元；
所述第二放大\/衰减单元，用于对第二接收机接收到的所述外部第二脉冲进行放大\/衰减处理；
所述第二整形单元，用于将放大\/衰减处理后的所述外部第二脉冲进行整形处理并发送给所述神经元仿生电路。
8.如权利要求5或6所述的信号时差检测系统，其特征在于，所述信号时差检测系统还包括：用于对所述神经元仿生脉冲进行放大的放大电路；
所述神经元仿生电路通过所述放大电路与所述第二微分电路连接。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于信号处理技术领域，更具体地说，是涉及一种神经元仿生电路和信号时差检测系统。
背景技术
时差定位是利用信号到达多个接收站的时间之差(简称时差)进行探测定位，它是无源定位技术中最重要的方法之一，相比其他定位方法，它具有定位精度较高、协同工作较方便的特点，在许多无源定位系统中得到了广泛应用。时差测量是时差定位中的关键技术，它的精度直接影响定位精度。但是，现有技术中，时差测量的准确性低，尤其是微小时差。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型提供一种神经元仿生电路和信号时差检测系统，旨在现有技术中针对微小时差检测不准确的问题。
本实用新型实施例的第一方面提供一种神经元仿生电路，包括：快脉冲支路、慢脉冲支路、第一平衡电阻、第二平衡电阻和整合输出支路；
所述慢脉冲支路的第一端与所述神经元仿生电路的第一输入端连接，所述慢脉冲支路的第二端与所述第一平衡电阻的第一端连接；
所述快脉冲支路的第一端与所述神经元仿生电路的第二输入端连接，所述快脉冲支路的第二端与所述第二平衡电阻的第一端连接；
所述第一平衡电阻的第二端和所述第二平衡电阻的第二端均与所述整合输出支路的第一端连接；
所述整合输出支路的第二端与所述神经元仿生电路的输出端连接。
可选的，所述慢脉冲支路包括：第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管、第一三极管和第一平衡电源；
所述第一电容的第一端与所述慢脉冲支路的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第二电容的第一端连接；所述第二电容的第二端分别与所述第一二极管的阳极和所述第一电阻的第一端连接；
第一二极管的阴极与所述第一三极管的基极和所述第二电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端接地；
所述第一三极管的集电极通过所述第三电阻与所述第一平衡电源的正极连接，所述第一三极管的集电极还与所述慢脉冲支路的第二端连接，所述第一三极管的发射极通过所述第四电阻接地。
可选的，所述快脉冲支路包括：第三电容、第四电容、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二二极管、第二三极管和第二平衡电源；
所述第三电容的第一端与所述快脉冲支路的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述第四电容的第一端连接；所述第四电容的第二端分别与所述第二二极管的阳极和所述第五电阻的第一端连接；
第二二极管的阴极与所述第二三极管的基极和所述第六电阻的第一端连接；所述第五电阻的第二端和所述第六电阻的第二端接地；
所述第二三极管的集电极通过所述第七电阻与所述第二平衡电源的正极连接，所述第二三极管的发射极与所述快脉冲支路的第二端连接，所述第二三极管的发射极还通过所述第八电阻接地。
可选的，所述整合输出支路包括：第五电容、第六电容和第九电阻；
所述第五电容的第一端与所述整合输出支路的第一端连接，所述第五电容的第二端分别与所述整合输出支路的第二端、所述第六电容的第一端和所述第九电阻的第一端连接；
所述第六电容的第二端和所述第九电阻的第二端接地。
本实用新型实施例的第二发面提供了一种信号时差检测系统，包括：第一信号接收模块、第二信号接收模块、第一微分电路、第二微分电路、计数器和上述任一种神经元仿生电路；
所述第一信号接收模块，与所述神经元仿生电路的第一输入端和所述第一微分电路连接，用于接收外部第一脉冲；
所述第二信号接收模块，与所述神经元仿生电路的第二输入端连接，用于接收外部第二脉冲；所述外部第一脉冲和所述外部第二脉冲为同周期信号，且两个脉冲之间存在时差；
所述神经元仿生电路，输出端与所述第二微分电路连接，用于根据所述外部第一脉冲和所述外部第二脉冲向所述第二微分电路发送神经元仿生脉冲；
所述第一微分电路，与所述计数器的时钟端连接，用于对所述外部第一脉冲进行微分，并向所述计数器发送第一脉冲；
所述第二微分电路，与所述计数器的复位端连接，用于对所述神经元仿生脉冲进行微分，并向所述计数器发送第二脉冲；
所述计数器，用于根据所述第二脉冲对所述第一脉冲计数得到目标时差计数序列，根据所述目标时差计数序列确定所述外部第一脉冲和所述外部第二脉冲之间的目标时差。
可选的，所述第一信号接收模块包括：用于接收所述外部第一脉冲的第一接收机、第一放大\/衰减单元和第一整形单元；
所述第一放大\/衰减单元，用于对第一接收机接收到的所述外部第一脉冲进行放大\/衰减处理；
所述第一整形单元，用于将放大\/衰减处理后的所述外部第一脉冲进行整形处理并发送给所述神经元仿生电路和所述第一微分电路。
可选的，所述第二信号接收模块包括：用于接收所述外部第二脉冲的第二接收机、第二放大\/衰减单元和第二整形单元；
所述第二放大\/衰减单元，用于对第二接收机接收到的所述外部第二脉冲进行放大\/衰减处理；
所述第二整形单元，用于将放大\/衰减处理后的所述外部第二脉冲进行整形处理并发送给所述神经元仿生电路。
可选的，所述信号时差检测系统还包括：用于对所述神经元仿生脉冲进行放大的放大电路；
所述神经元仿生电路通过所述放大电路与所述第二微分电路连接。
本实用新型实施例中信号时差检测系统与现有技术相比的有益效果在于：通过第一信号接收模块接收外部第一脉冲，第二信号接收模块接收外部第二脉冲，其中外部第一脉冲和外部第二脉冲为同周期信号且存在时差的模拟脉冲信号，模拟了动物神经系统双耳接收信号的特性；然后神经元仿生电路根据外部第一脉冲和外部第二脉冲向第二微分电路发送神经元仿生脉冲；第一微分电路对外部第一脉冲微分并向计数器发送第一脉冲；第二微分电路对神经元仿生脉冲微分并向计数器发送第二脉冲；计数器根据第二脉冲对第一脉冲计数得到目标时差计数序列，最后根据目标时差计数序列确定目标时差，模仿了动物神经系统对双耳信号时间差的探测机理，实现对信号的微小时间差的快速测量，提高仿生超声波定位电路的定位精度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的神经元仿生电路的电路图；
图2为本实用新型实施例提供的快脉冲支路输出端脉冲示意图；
图3为本实用新型实施例提供的慢脉冲支路输出端脉冲示意图；
图4为本实用新型实施例提供的神经元仿生电路输出脉冲波形图；
图5为本实用新型实施例提供的信号时差检测系统的结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供的另一种信号时差检测系统的结构示意图；
图7为本实用新型实施例提供的第一微分电路输出的脉冲和第一微分电路输出的脉冲对比示意图；
图8为本实用新型实施例提供的信号时差检测系统的信号流示意图；
图9为本实用新型实施例提供的历史时差计数序列与时差的对应关系示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。
为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
参见图1，一个实施例中，神经元仿生电路300可以包括：快脉冲支路320、慢脉冲支路310、第一平衡电阻Rx、第二平衡电阻Ry和整合输出支路330。
慢脉冲支路310的第一端与神经元仿生电路300的第一输入端连接，慢脉冲支路310的第二端与第一平衡电阻Rx的第一端连接；快脉冲支路320的第一端与神经元仿生电路300的第二输入端连接，快脉冲支路320的第二端与第二平衡电阻Ry的第一端连接；第一平衡电阻Rx的第二端和第二平衡电阻Ry 的第二端均与整合输出支路330的第一端连接；整合输出支路330的第二端与神经元仿生电路300的输出端连接。
上述神经元仿生电路300，快脉冲支路320用于模拟生物神经元产生动作脉冲中去极化和复极化的过程，根据外部脉冲输出正向脉冲，如图2所述；慢脉冲支路310用于模拟生物神经元产生动作脉冲中超极化的过程，根据外部脉冲输出负向脉冲，如图3所述；抑制性突触电流信号经过第一平衡电阻Rx进入整合输出支路330，兴奋性突触电流信号经过第二平衡电阻Ry进入整合输出支路330，整合输出支路330输出神经元仿生脉冲。
可选的，参见图1，慢脉冲支路310可以包括：第一电容C1、第二电容 C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一二极管D1、第一三极管Q1和第一平衡电源V1。
第一电容C1的第一端与慢脉冲支路310的第一端连接，第一电容C1的第二端与第二电容C2的第一端连接；第二电容C2的第二端分别与第一二极管 D1的阳极和第一电阻R1的第一端连接。
第一二极管D1的阴极与第一三极管Q1的基极和第二电阻R2的第一端连接；第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第二端接地。
第一三极管Q1的集电极通过第三电阻R3与第一平衡电源V1的正极连接，第一三极管Q1的集电极还与慢脉冲支路310的第二端连接，第一三极管Q1的发射极通过所述第四电阻R4接地。
可选的，参见图1，快脉冲支路320可以包括：第三电容C3、第四电容 C4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第二二极管D2、第二三极管Q2和第二平衡电源V2。
第三电容C3的第一端与快脉冲支路320的第一端连接，第三电容C3的第二端与第四电容C4的第一端连接；第四电容C4的第二端分别与第二二极管 D2的阳极和第五电阻R5的第一端连接。第二二极管D2的阴极与第二三极管 Q2的基极和第六电阻R6的第一端连接；第五电阻R5的第二端和第六电阻R6 的第二端接地。
第二三极管Q2的集电极通过第七电阻R7与第二平衡电源V2的正极连接，第二三极管Q2的发射极与快脉冲支路320的第二端连接，第二三极管Q2的发射极还通过第八电阻R8接地。
一个实施例中，参见图1，整合输出支路330可以包括：第五电容C5、第六电容C6和第九电阻R9。
第五电容C5的第一端与整合输出支路330的第一端连接，第五电容C5的第二端分别与整合输出支路330的第二端、第六电容C6的第一端和第九电阻 R9的第一端连接；第六电容C6的第二端和第九电阻R9的第二端接地。
神经元仿生电路是一个双输入、单输出的电路，由快脉冲支路320、慢脉冲支路310、平衡电阻和整合输出支路330组成，其中快脉冲支路320用于模拟生物神经元产生动作脉冲中去极化和复极化的过程，慢脉冲支路310用于模拟生物神经元产生动作脉冲中超极化的过程，快脉冲支路320和慢脉冲支路310 的漏电阻分别为R3和R5，其中R5的阻值应为R3阻值的10倍以上。
以快脉冲支路320为例说明支路的工作原理，首先，方波脉冲R经电容 C6去耦合，对电容C1进行充电，整流二极管D1实现对电容输出信号进行整流。当整流二极管D1输出电压大于三极管Q2的开启电压时，三极管Q2导通，三极管Q2集电极则对流入基极的电流迅速放大，流入发射极电阻R9的电流也迅速增大，发射极电压迅速增加，电容C1则通过漏电阻R3迅速放电，当电容 C1电压小于三极管Q2开启电压时，三极管Q2截止，从而产生一个快速的正向脉冲，如图2所示。相对于快脉冲支路来说，慢脉冲支路将三极管Q1的集电极端作为输出，当三极管Q1导通时，发射极端电压迅速上升，则集电极端电压则迅速下降，反之则反，因此产生负向脉冲；又由于该支路漏电阻R5与快脉冲支路漏电阻R3相比阻值较大，三极管Q1导通的时间较长，电容C2放电的时间也较长，因此该负向脉冲上升比较缓慢，如图3所示。R11和R10为平衡电阻，用来平衡两个三极管的输出电压，使得输出电压范围保持在同一数量级，便于整合输出支路对快脉冲支路与慢脉冲支路输出进行整合，从而输出动作脉冲波形，如图4所示。
基于上述神经元仿生电路，本实用新型实施例还提供一种信号时差检测系统。参见图5，该信号时差检测系统可以包括：第一信号接收模块100、第二信号接收模块200、神经元仿生电路300、第一微分电路400、第二微分电路500 和计数器600。
第一信号接收模块100与神经元仿生电路300的第一输入端和第一微分电路400连接，第二信号接收模块200与神经元仿生电路300的第二输入端连接，神经元仿生电路300的输出端与第二微分电路500连接，第一微分电路400与计数器600的时钟端CLK连接，第二微分电路500与计数器600的复位端CLR 连接。
第一信号接收模块100用于接收外部第一脉冲；第二信号接收模块200用于接收外部第二脉冲；所述外部第一脉冲和所述外部第二脉冲为同周期信号，且两个脉冲之间存在时差；神经元仿生电路300用于根据所述外部第一脉冲和所述外部第二脉冲向第二微分电路500发送神经元仿生脉冲；第一微分电路400 用于对所述外部第一脉冲进行微分，并向计数器600发送第一脉冲；第二微分电路500用于对所述神经元仿生脉冲进行微分，并向计数器600发送第二脉冲；计数器600用于根据所述第二脉冲对所述第一脉冲计数，得到目标时差计数序列，检测人员可以根据所述目标时差计数序列确定所述外部第一脉冲和所述外部第二脉冲之间的目标时差。
在自然界中，某些生物的声纳系统(例如蝙蝠等)能够发射超声波，接收并分析其回声来判断目标的距离、位置、速度、大小和形状等，并对此作出反应，从而进行捕食和回避障碍。动物实现高精度的声源定位功能的核心之一就是听觉神经系统对双耳时间差信号的快速、高灵敏的神经元编码，然后通过编码后的神经元确定信号时差，进而判断目标的距离、位置、速度、大小和形状等，精度高，速度快。所以本实施例运用神经元仿生电路300模仿动物神经系统对双耳信号时间差的探测机理，实现对信号的微小时间差的快速测量。
示例性的，参见图5和图8，第一信号接收模块100接收方波信号L，方波信号L输入到神经元仿生电路300和第一微分电路400中，神经元仿生电路300 根据方波信号L向第二微分电路500发送神经元仿生脉冲δ。方波信号L经过第一微分电路400转换成相同周期的第一脉冲L’，神经元仿生脉冲δ经过第二微分电路500转换成第二脉冲δ'，第一脉冲L’与第二脉冲δ'在时间上的关系如图7所示。
然后，计数器600的时钟端CLK在接收到第一脉冲L’的上升沿时进行计数并锁存，当复位端CLR接收到第二脉冲δ'的上升沿时对计数值清零，计数器 600的时钟端CLK接收到第一脉冲L’的上升沿时重新计数并锁存，一直循环，直至第二脉冲δ'传输完成，则得到目标时差计数序列，目标时差计数序列不会受到其他电路的信号干扰，计数结果与脉冲频率有关，计数结果较稳定，最后检测人员根据所述目标时差计数序列和历史时差计数序列进行一一匹配，根据匹配确定目标时差。方波信号L的频率越高，计数器600计数频率越高，序列的维数越大，则频率测量精度和准确性越高。
历史时差计数序列是指将已知时差的信号经过信号时差检测系统得到的序列，如图9，历史时差计数序列与已知时差的对应关系。根据外部第一脉冲和外部第二脉冲得到目标时差计数序列后，将目标时差计数序列与多个历史时差计数序列进行一一匹配，根据匹配结果确定所述目标时差，即在历史时差计数序列中找到与目标时差计数序列相同的序列，即确定了该目标时差。
上述信号时差检测系统，通过第一信号接收模块100接收外部第一脉冲，第二信号接收模块200接收外部第二脉冲，外部第一脉冲和外部第二脉冲为同周期信号且存在时差，模拟了动物神经系统双耳接收信号的特性；然后神经元仿生电路300根据外部第一脉冲和外部第二脉冲向第二微分电路500发送神经元仿生脉冲；第一微分电路400对外部第一脉冲微分并向计数器600发送第一脉冲；第二微分电路500对神经元仿生脉冲微分并向计数器600发送第二脉冲；计数器600根据第二脉冲对第一脉冲计数得到目标时差计数序列，最后根据目标时差计数序列确定目标时差，模仿了动物神经系统对双耳信号时间差的探测机理，实现对信号的微小时间差的快速测量，提高仿生超声波定位电路的定位精度，且本实施例的系统成本低、功耗低。
一个实施例中，参见图6，第一信号接收模块100包括：第一接收机Y1、第一放大\/衰减单元110和第一整形单元120。第一接收机Y1、第一放大\/衰减单元110和第一整形单元120依次连接。
第一接收机Y1用于接收所述外部第一脉冲，第一放大\/衰减单元110用于对第一接收机Y1接收到的所述外部第一脉冲进行放大\/衰减处理。第一整形单元120用于将放大\/衰减处理后的所述外部第一脉冲进行整形处理并发送给神经元仿生电路300和第一微分电路400。
可选的，第一放大\/衰减单元110可以为放大电路\/衰减电路组成，将所述外部第一脉冲进行放大或衰减，转换成合适的电压范围进行传输。放大电路\/衰减电路可以由比较器、运算放大器、二极管和反相器等实现。
可选的，第一整形单元120可以由施密特触发器来实现，将放大\/衰减后的外部第一脉冲整形成方波脉冲。
一个实施例中，参见图6，第二信号接收模块200包括：第二接收机Y2、第二放大\/衰减单元210和第二整形单元220。第二接收机Y2、第二放大\/衰减单元210和第二整形单元220依次连接。
其中，第二接收机Y2用于接收所述外部第二脉冲，第二放大\/衰减单元210 用于对第二接收机Y2接收到的所述外部第二脉冲进行放大\/衰减处理。第二整形单元220用于将放大\/衰减处理后的所述外部第二脉冲进行整形处理并发送给神经元仿生电路300。
可选的，第二放大\/衰减单元210可以为放大电路\/衰减电路组成，将所述外部第二脉冲进行放大或衰减，转换成合适的电压范围进行传输。放大电路\/衰减电路可以由比较器、运算放大器、二极管和反相器等实现。
可选的，第二整形单元220可以由施密特触发器来实现，将放大\/衰减后的外部第二脉冲整形成方波脉冲。
一个实施例中，参见图6，所述信号时差检测系统还可以包括：放大电路 800。神经元仿生电路300通过所述放大电路与第二微分电路500连接，放大电路800对所述神经元仿生脉冲进行放大，再输出给第二微分电路500。放大电路800可以减少神经元仿生脉冲的噪声和干扰，提高时差测量的准确性。
上述实施例中，信号时差检测系统主要通过第一信号接收模块100接收外部第一脉冲，第二信号接收模块200接收外部第二脉冲，其中外部第一脉冲和外部第二脉冲为同周期信号且存在时差，模拟了动物神经系统双耳接收信号的特性；然后神经元仿生电路300根据外部第一脉冲和外部第二脉冲向第二微分电路500发送神经元仿生脉冲；第一微分电路400对外部第一脉冲微分并向计数器600发送第一脉冲；第二微分电路500对神经元仿生脉冲微分并向计数器 600发送第二脉冲；计数器600根据第二脉冲对第一脉冲计数得到目标时差计数序列，最后700根据目标时差计数序列确定目标时差，模仿了动物神经系统对双耳信号时间差的探测机理，实现对信号的微小时间差的快速测量，提高仿生超声波定位电路的定位精度，且本实施例的系统成本低、功耗低。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822244968.5
申请日:2018-12-29
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:13(河北)
授权编号:CN209911535U
授权时间:20200107
主分类号:G01S5/02
专利分类号:G01S5/02;G01S5/08
范畴分类:31G;
申请人:中国人民解放军陆军工程大学
第一申请人:中国人民解放军陆军工程大学
申请人地址:050003 河北省石家庄市和平西路97号
发明人:满梦华;马贵蕾;张明亮;刘尚合
第一发明人:满梦华
当前权利人:中国人民解放军陆军工程大学
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