大气电场传感器信号放大电路的噪声分析与优化设计

为了解决大气电场传感器输出信号噪声大的问题,对一般电荷放大电路的噪声模型进行了深入研究,并且基于三维大气电场传感器的结构设计了低噪声信号放大电路;在万用板上对所设计的信号放大电路进行调试,通过替换电路中的积分电容,得到不同积分电容下传感器轴向感应电极的输出电压波形,并对输出波形进行对比分析,得到最理想的低噪声信号放大电路设计方案。     

一种调制式增益可程控前置信号处理器

介绍一种调制式并带程控增益的前置信号处理器的电路结构、工作原理及其与单片机的接口。并给出可实际应用的详细电路图     

一种线性增益可调的低噪声差分放大电路的设计

设计了一种线性增益可调的低噪声差分放大电路.电路采用单端转差分芯片进行前端处理,应用差分信号的特性,抑制由外界条件的变化带给电路的影响,并充分利用高度集成的低噪声、低失真的ADRF6510实现了对差分信号的放大处理,同时配合ADRF6510自带的前端可编程滤波器,使该电路具有线性增益可调、高精度、低噪声等特点.     

基于磁转速信号的自适应增益采集系统设计

针对线圈式磁传感器随测量转速变化所产生的电动势信号幅值线性变化,为实现此类幅值与周期动态变化信号的无失真采集,设计了一种增益随输入信号幅值水平改变的自适应增益采集系统。本系统以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,对输入信号幅值进行分析,根据幅值分析结果控制电路增益在-20dB~80dB范围内自适应改变,并记录系统当前时刻增益,根据当前增益还原得到输入信号,将增益信号和还原信号同步存储。采集信号经自适应增益后输出信号幅值控制在设定范围内,利于对动态信号中不同幅值区间信号变化细节直接观察。通过幅值在20μV~10V范围内转速信号输入测试,系统自适应增益后信号幅值控制在了0.1V~4V范围内,实现了对动态转速信号的无失真采集,验证了本自适应增益采集电路的性能,在高动态幅值信号采集领域,具有良好的应用前景。     

箭载双臂式电场仪前置放大电路设计

设计出性能优异的前置放大电路对空间电场测量是至关重要的。本文在介绍了箭载电场仪探测原理的基础上,给出了电场仪中所用的低噪声、宽频带前置放大电路的设计方法,并通过对前放电路的噪声分析,提出了进一步降低噪声的方法。所设计的前置放大电路带宽0～5MHz,需要重点关注的100Hz～10KHz频段的总输入噪声仅0.4μV。     

基于VFC的超低频振动信号采集系统设计

超低频振动信号参数的检测在工程应用方面前景广阔,针对原有测量系统难以应对复杂的工程环境问题而设计了一种新型的信号采集系统。该系统中的VFC电路的特殊工作原理使得其能解决实际工程应用中产生的高频脉冲干扰问题。该系统经过试验标定,精度达到了0.88%,可以完成对超低频信号的精确测量,具有一定的应用价值。     

一种应用于微型气体流量计的低噪声信号采集系统

针对微型气体流量计对微弱信号采集的要求,采用超低偏置电流的放大芯片LMP7721,辅以Guard环保护技术,再加上24位高精度A/D转换器ADS1211,设计了一种超高分辨率、低噪声的弱信号采集系统。通过将数字和模拟部分分开布局,以及合理的电源和地线设计,系统的性能得到了保证。实验表明:采集系统的最小可分辨信号接近0.1 mV,噪声RMS值小于50μV。     

基于FPGA的高精度电磁信号采集系统设计

为了满足瞬变电磁探测中晚期电磁信号采集的要求,选择高性能24位模数转换器AD7762,以FPGA为控制核心实现信号的高精度采集,结合USB2.0接口芯片CY7C68013-A,将采集的数据高速传输至上位机,上位机采用LabVIEW作为开发平台,完成数据显示和分析功能。实验结果表明,基于FPGA的电磁信号采集系统具有良好的性能指标和扩展性,测量准确,能够满足电磁探测数据采集的要求。     

一种信号采集的超分辨率实现方法

为了提高采样信号的分辨率,本文提出了一种基于多低分辨率采样器的超分辨率信号实现的方法.计算机仿真结果表明,该方法能有效地提高采样信号的分辨率.     

基于数据采集卡的轮载扫掠力检测信号采集系统设计

研究以高速弹射扫掠力检测实验台为对象,以CONTEC数据采集板卡为基础构建其硬件系统,以VC++为软件设计工具,实现高速高精度的单/多通道实时采样。提出了一种高速多通道样本采集的软件策略,为以后动态轨道衡自动检测提供了一种新的解决方法。     

Controllable single accumulated state-sequential acquisition with low signal noise ratio

The sequential estimation (SE) algorithm has a poor performance in the environment with a low signalto-noise ratio (SNR) and a high bit error rate (BER), especially for unknown initial acquisition sequence. This paper summarizes the conventional sequence acquisition model, and discovers its several problems, which are caused by accumulating sequence innovation to all of the received sequences dispersedly. To solve these problems, the paper presents a new algorithm, CSAS-SA (controllable single accumulated state-sequential acquisition). This algorithm accumulates the sequence innovation to a single appointed sequence state and makes the useful information accumulated effectively. Through simulation, CSAS-SA has a higher probability of success acquisition. When SNR equals −3 dB, the performance can be improved by 70%. Supported by the Program for New Centery Excellent Talents in University and the National High-Tech Research and Development Program of China (Grant No. 2007AA01Z434)     

基于虚拟仪器的海洋电场传感器系统设计

针对舰船上阴极保护系统产生极低频轴频电场问题,设计了一种基于虚拟仪器的海洋电场传感器系统,实现了极低频轴频电场的测量。由于海水的导电性,舰船在海水中产生的极低频电场,随着传播距离的增大衰减很快,容易被环境噪声所掩盖,从而提出了基于自适应谐波小波的谱线增强算法,实验结果表明:该算法可以有效地将微弱的窄带的轴频电场信号从背景噪声中分离出来。     

便携式脑电无线采集系统的设计

设计了一种基于单片机、无线芯片n RF24L01和TFT液晶显示屏的便携式脑电无线采集系统,系统控制器采用STC12C5A60S2单片机。发送端的单片机对预处理后的脑电信号进行采集和存储,通过n RF24L01芯片进行无线传输,接收端单片机再将信号波形送至液晶显示屏显示并进行进一步的分析。该系统不需要采用PC机,因此具有体积小、轻便、功耗低等特点。     

低功耗便携式多导联心电信号采集系统设计

针对家用医疗监护领域的需求,设计了一种低功耗、便携式多导联心电信号采集系统。采用直流耦合方法,通过生物电位测量ADS1298模拟前端,实现微弱心电信号的采集。在模拟前端中,心电信号经过可编程仪表放大器进行放大,进入24位高分辨率模/数转换器(ADC)转换成数字信号;采用STM32F103微处理器进行控制,通过低功耗ZigBee实现心电信号的无线传输;设计了预处理电路、右腿驱动和屏蔽线驱动电路减小了高频和共模干扰;系统采用锂电池供电,体积小(7 cm×8 cm×2 cm),功耗低(214. 5 m W)。实验结果表明:设计的系统能长时间、稳定、有效地提取心电信号。     

LFMCW雷达的差频信号采集系统设计

差频信号采集系统是线性调频连续波(LFMCW)雷达的核心部件之一.针对国产某新型LFMCW雷达传感器,设计并实现了基于C8051F120的LFMCW雷达差频信号采集系统,包括调制信号产生模块、差频信号采集模块以及串口通信模块.主要实现的功能有:产生非线性校正后的锯齿波调制信号;采集雷达差频信号并搭建二阶有源带通滤波器进行放大滤波;发送差频信号至上位机等.实验验证了LFMCW雷达差频信号采集系统的有效性.     

便携式车辆加速度信号采集系统设计

开发出一种便携式车辆加速度信号采集系统。以嵌入式E-Box为主控单元,以MEMS三轴加速度传感器为传感单元,自主开发信号调理电路板和基于LabVIEW的上位机软件。该系统可实现车辆低频运动加速度和高频振动加速度信号的快速采集、调理、记录和显示。系统小巧便携,可大量采集数据。实验表明:该系统稳定可靠,能准确监测车辆加速度状态。     

基于DSP的CCD信号采集控制系统设计

介绍了CCD信号采集电路的设计过程,该设计由单片机产生CCD内部垂直移位寄存器工作所需的转移脉冲,并由TMS320LF2407A芯片产生CCD水平移位脉冲和复位脉冲,然后在CCD输出信号之后设计了模数转换和数据存储电路,再由DSP和单片机共同控制DSP和数据存储FIFO之间的数据读取,从而可以实现DSP对CCD信号的处理,最终实现对目标的测量。     

阵列式震动信号采集同步系统设计

针对阵列式振动信号采集系统采集数据的同步性需求,提出了实现远距离同步触发的整体方案。并采用自顶向下的设计思想,将系统分为无线收发模块、无线信道模块、加法计数器模块、数字时标模块四个模块,提出了各模块的实现方案。之后对影响系统性能的因素的各模块进行了仿真分析,并提出了相应的改进措施。     

便携式野外传感器原位数据采集系统设计

针对地质水文勘测等领域对数据采集系统便携性与时效性的需求,设计了一种便携式野外传感器原位数据采集系统.详细介绍了系统的总体设计思路、软硬件平台架构、各组件实现方案等.系统具有小型化、原位化、低功耗、可移动、通用性强等突出优点,便于操作人员在野外快速开展参数就地测量或者定期巡检.系统可自动保存采样点时间、温湿度、采样点参数、传感器类型以及采样数据等相关信息,并通过运行于计算机上的数据管理系统实现采集系统的参数配置与采样数据的离线管理.系统可靠便携、人机交互和谐、数据存储量大、性价比高、移动性能好、对不同传感器适应性能优异,可较好满足野外观测学科领域的参数测试需求.