基于JFET的高精度可程控放大电路设计

微弱信号常常伴随大量的噪声且驱动能力较弱,给精确测量带来很大难度。基于结型场效应管的程控放大器以压控放大电路为核心,通过单片机C8051F020控制12位D/A输出,改变工作在可变电阻区的结型场效应管的栅极电压以改变反馈电阻,从而实现放大倍数精确调节,使整个系统操作起来更加简单、方便。系统实现对信号1到1000倍放大并可程控,通过液晶显示输入、输出值和放大倍数。测试结果显示系统能够对最小1mv的输入信号进行预定放大且具有较高的精度;以JFET为核心的压控电阻工作速度快、可靠性好、控制灵敏度高,无机械触点使其噪声较低;系统12位A/D、D/A均集成在单片机内部,缩减了复杂的外围电路,可靠性高;系统还具有输入电阻大、共模抑制比高等特点。因此在数据采集系统、自动增益控制、动态范围扩展、远程仪表测试等微弱信号测量方面使用尤为适宜。     

基于STM32植物动态离子流信号检测系统设计

溶液中无机盐离子的定向流动会产生微弱的电压信号,通过检测电压信号可以计算离子的浓度、植物根系吸收离子的速度,进而获取植物的生理信息;对植物动态离子流信号检测系统进行设计,采用STM32F103ZET6作为主控芯片,利用极低偏置电流放大芯片和高共模抑制比差分放大芯片,给出了信号放大、滤波处理和数据采集电路,对系统噪声来源进行分析,提出了降低噪声的方法,并通过STM32进行A/D转换,把转换数据传输到上位机;该设计实现了植物动态离子流信号的检测,得到了离子在溶液中的流速。     

可测上升流的海流传感器系统设计

针对上升流引起的微弱信号在A/D转换前容易被传感器系统噪声所淹没的问题,将滤波、放大和A/D转换电路采用集成芯片AD7195处理,减少分立器件噪声,AD7195芯片内部集成差分放大器、交流激励和数字滤波器,同时具有24位高精度A/D转换功能.通过搭建实验装置,采集数据和分析,测试了系统准确度.实验结果表明:该系统能够识别输入信号的误差为±0.4μV,满足设计要求.     

基于差动电容的高精度倾角测量系统设计

介绍了一种新型的高精度倾角测量系统。采用差动电容式倾角传感器与温度特性好的精密电阻器构成阻容电桥,用文氏振荡电桥作为激励源,用差动放大电路组成阻抗变换和前置放大电路,采用低功耗18位A／D转换器MAX132对模拟电路调理后的直流模拟电压信号进行转换。提出通过在A／D转换器参考电压的电路中接入热敏电阻器的方法实现温度补偿。经过试验验证,该倾角测量系统达到了高分辨率、高稳定性和低功耗的设计要求。     

基于DSP的小型被动声定位系统

介绍了一种基于DSP的小型八通道微弱信号被动声定位系统的软硬件设计与实现.采用低噪声放大技术进行模拟预处理,由两片级联的A/D芯片实现多通道同步采样,并运用高性能低功耗DSP作为主处理器,采用数字内插波束形成的方法进行仿真与编程,最后进行调试和实验.结果表明该系统能够对微弱信号进行准确定位.     

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。     

基于光电容积法的脉搏信号检测装置的设计

本文介绍了一种基于光电容积法的人体脉搏信号检测装置,容积脉搏波是借助光电手段,在活体组织中检测血液容积变化的一种无创检测方法,本项目采用透射式光电法检测脉搏信号,利用红外发射管产生红外信号,红外信号经过指端后,由光敏二极管接收,并产生微弱脉动电流,经流压转换电路将电流信号转换为电压信号,同时对信号进行放大,再通过信号调理电路进行放大滤波处理,由单片机自带的A/D转换器进行A/D转换,并将采样数据进行数字滤波及放大处理,最终在LCD显示屏上显示脉搏波形及心率值,本系统具有波形提取及显示功能,指套脱落报警功能,可通过串口将数据传输给PC机,进行波形特征值的参数提取及进一步的处理,为容积脉搏波的进一步研究建立了基础。     

宽动态范围微弱信号光电检测系统

昼夜工作的探测器在一天中处于不同照度环境下的信号探测,为了精确测量出工作在宽动态范围照度下的光电探测器的输出信号,利用FPGA工具和相关检测原理设计了一套宽动态范围高精度信号测量采集系统;该系统由接受光学系统模块,跨阻放大电路模块,锁相放大电路模块以及A/D采集模块组成,接受光学系统实现了屏蔽杂散光功能,对水平与垂直方向上的光强进行了误差校正;跨阻放大电路和锁相放大电路实现了微弱信号的放大和噪声的抑制,A/D采集模块将数据实时采集显示;在暗室环境下,以中心波长为650nm稳功率激光器为光源,使用滨松S2386-5K光敏二极管为光电探测器进行试验,实验过程中通过改变信号调制频率和激光器功率大小,最终选择调制信号频率为1000Hz最为适宜;实验结果表明,光电检测系统在照度范围为均可以完成准确测量,拓宽了测量的动态范围,实际测量值与理论值误差在精度允许范围之内,该研究对于其它波长的光源或其它微弱信号检测系统的设计与分析具有借鉴意义;     

基于ARM9和Linux的机械故障诊断仪的设计

针对机械早期故障的特点,设计了一种基于ARM9微处理器和Linux操作系统的便携式机械故障诊断仪。数据采集模块采用共振解调技术和24位高速A/D转换器AD7760,通过GPRS或以太网实现与远程监控系统的实时数据传输。采用基于形态提升小波的自适应多尺度算法对振动信号进行放大、降噪、自适应多尺度滤波,提取出微弱的冲击信号。通过故障轴承的实例分析,表明该诊断仪的诊断结果具有较高的可靠性。     

基于高速解调电路的新型手持式工频电场检测系统

基于高性能的微机电系统(MEMS)电场敏感芯片进行工频电场检测,设计了前置放大电路对芯片输出的微弱信号进行二级放大;基于相敏检测原理,设计了一种可抑制背景干扰噪声的模拟解调电路,提高了系统的响应速度;基于ARM微控制器实现了信号的处理,最终成功研制了一种新型手持式工频电场检测系统.输电线路下电场检测实验表明:系统具有良好的检测性能,检测结果与德国Narda电场测量仪具有较好的一致性.     

基于微处理器的ABS轮速信号采集处理系统的实现

采用8位及16位微处理器已经在很多场合下不能满足我们的性能需求，尤其汽车的制动系统的实时性要求．使得采用能够充分并且合理利用CPU的高性能32位微处理器成为设计汽车电控单元的趋势，设计了轮速信号采集系统的软硬件，提出了一种ABS轮速采集的算法，并分析了该算法的实时性;通过仿真实验。证明了硬件设计和软件算法的正确性以及系统的稳定性和实时性。     

提高老人医护安全的可穿戴心率测护仪设计

为实现对患有心梗的老年人身体状况的自动化管理以及减轻监护人对特殊人群的监护压力,文章设计了一种老年人的实时监测系统;该系统以Arduino以及32位的STM32F103单片机控制,采用ADS1292、LMT70传感器通过AD采集电位电压数据,利用放大电路和信号处理电路等转换为心率以及温度值,ESP8266无线传输模块在建立TCP连接之后,将数据传送至服务器和将数据传送至OLED显示终端,实现了当监护人不在床前陪护的情况下,依然能够将老年人的身体状况信息传送到监护人的手机APP中,有效防止了在发生意外时,不能及时采取措施的情景;该设计经过测试表明,心率的测量准确度高达95.29%,体表温度的测量准确度高达99.937%;测试结果表明,该设计具有足够高的准确性以及可靠性,具有实际推广与应用价值。     

基于TMS320F2812的CAN总线通信的设计与实现

TMS320F2812是一种用于控制的32位定点DSP芯片，对其增强型控制器eCAN的增强特性进行了分析。重点介绍了CAN总线通信中利用eCAN构建CAN网络的硬件节点设计，并给出了CAN总线波特率位定时计算方法，CAN软件设计的流程和对应的C语言初始化，发送接收调试程序，总结了在实际项目应用中的调试技巧。这一设计基于电动汽车，已成功应用于混合动力汽车能量总成控制系统。     

基于改进4-2压缩结构的32位浮点乘法器设计

本文介绍一种用于高性能DSP的32位浮点乘法器设计,通过采用改进Booth编码的树状4-2压缩器结构,提高了速度,降低了功耗,该乘法器结构规则且适合于VLSI实现,单个周期内完成一次24位整数乘或者32位浮点乘。整个设计采用Verilog HDL语言结构级描述,用0.25um单元库进行逻辑综合.完成一次乘法运算时间为24.30ns.     

基于改进4—2压缩结构的32位浮点乘法器设计

本文介绍一种用于高性能DSP的32位浮点乘法器设计,通过采用改进Booth编码的树状4-2压缩器结构,提高了速度,降低了功耗,该乘法器结构规则且适合于VLSI实现,单个周期内完成一次24位整数乘或者32位浮点乘。整个设计采用Verilog HDL语言结构级描述,用0.25um单元库进行逻辑综合.完成一次乘法运算时间为24.30ns.     

基于MEMS传感器的输电杆塔倾摆安全监测技术

介绍了一种由MEMS传感器与32位Crotex-M0微处理器LPC114组合设计而成的输电杆塔倾摆安全监测仪,将MEMS加速度计输出的数字信号与陀螺仪的数据进行卡尔曼滤波,解算出倾角度数,通过GPRS传输到远程服务器上。该设备体积小、功耗低、处理速度快,可采用太阳电池供电,可应用于电力、通信、桥梁等重力参考系下的杆塔倾摆实时监测。     

The Impact of 16-bit and 32-bit ASNs Coexistence on the Accuracy of Internet AS Graph

Modeling Internet structure as an autonomous system (AS) graph has attracted researchers over years. AS graph model demonstrates the power-law distribution of the Internet. It also demonstrates the relationship between the cluster coefficient and the small-world structure of the Internet. To obtain an accurate AS graph model, the data used to generate the graph should be massive and correct. In this work, we studied the correctness of the data that is utilized to generate Internet AS graph. We conducted an experiment to measure the popularity of 32-bit AS numbers (ASNs) in the Internet. We examined the impact of the special purpose 16-bit reserved ASN AS23456 on the accuracy of the AS graph. To this end, we proposed a cleaning algorithm to correct the conflict that AS23456 produces. Our results show that the current existing method of mapping 16-bit and 32-bit ASNs reduces the fidelity of the constructed AS graph to various graph parameters.     

嵌入式家庭远程监控系统设计

本文结合32位嵌入式系统技术，给出了一种基于嵌入式Web服务器的家庭远程监控系统的实现方案，它采用嵌入式Linux操作系统，源代码开放，在信息家电中也有着广泛的应用。     

基于ARM9处理器的GPS车载导航系统终端

针对传统的车载导航系统终端大多采用单片机为主控处理器,存在处理速度慢,功耗高等问题,提出了采用32位ARM9的嵌入式系统进行控制,研制了新一代的GPS车载导航系统终端。给出了详细的系统硬件电路图,介绍了导航地图的实现。该系统以较少的硬件资源,实现了较高的性能,使得系统具有处理速度快、功耗低、可靠性高等特点。     

基于32位微处理器的液晶显示系统设计与实现

提出了一种基于摩托罗拉32位微处理器MC683332的液晶显示系统设计方法。首先介绍了图形液晶显示控制嚣SED1353及其接口原理，设计了MC68332、SED1353和LM64P83L之间的接口电路，对系统的I／O地址空间、硬件环境进行了有效配置。最后以该系统控制犬规模点阵液晶显示屏LM64P83L为例，阐述了系统的初始化及汉字显示的程序设计思想，给出了程序清单。该方案对解决32位嵌入式微处理器应用中显示带宽不足的问题提供了一种有效方法，具有良好的应用前景。