低成本非接触生命参数监测系统研究

本文介绍了一种基于过采样技术的低成本非接触式生理信号的高精度采集系统。由于传统采样ADC精度较低,而高精度采样ADC成本较高,本文采用过采样技术实现低成本、高精度数据采集系统的搭建。过采样是用采样速度换取数据精度的技术,因此,对于微弱生命信号的采集,过采样技术具有非常明显的优势。本文主要通过信号的信噪比与动态范围两个参数来系统地量化比较传统采样与过采样技术之间的优劣性。通过使用过采样技术,生理信号的采样量化噪声降低约40dB,提升了系统分辨率和动态范围。同时,本文实现了生理参数的非接触采集,使系统实用性有了较大提高。      

基于DSP的智能断路器采样模块的设计

现代智能断路器对可靠性、精确性的要求越来越高,其采样单元也必然向着高精度的方向发展。文中对基于DSP的智能断路器的采样子系统进行了阐述,详细说明了过采样及其相关技术在智能断路器中的应用,同时分析了相关的外围采样电路,并提出了用DSP实现过采样子系统的硬件和软件设计。最后根据对采集信号分别采用常规和过采样技术进行测量和模数转换的实验,得出过采样方法会使智能断路器采样精度显著提高的结论。     

算术傅里叶变换的实际实现方法

算术傅里叶变换(AFT)结构简单,乘法量少,具有广阔的应用。但在AFT在具体实现中往往需要过采样来满足实际应用中的精度要求。过采样问题是AFT的一个重要缺陷且限制了它的应用范围。该文利用AFT的线性插值实现技术精度很高的特点,在线性插值实现技术和过采样技术的基础上提出了一个新的实现策略,可以达到接近过采样的精度。从而解决了AFT的过采样问题。     

基于FPGA的偏振敏感时域反射信号采集处理系统

偏振敏感时域反射计（P-OTDR）在光纤偏振参数（双折射、偏振模色散）分布式测量，分布式传感中有着广泛的应用。本文介绍基于FPGA的P-OTDR信号采集处理系统。该系统的采样精度是12位，采样速率40MHz，具有多种可选触发方式，利用数字平均技术提高了采集信号的信噪比。该系统的研制成功有利于P-OTDR仪表的集成化与小型化。     

单轴加速度计信息采集系统设计

为了实现对惯导系统中加速度计信号的采集,本文提出了一种新的单轴加速度计信息采集方案。该方案是将加速度计输出的电流信号通过采样电阻转化成电压信号,再由高精度A/D芯片进行模/数转换,在小电流情况下,运用切换采样电阻值的方式将小电流信号转换成大电压信号,从而充分利用了A/D芯片的量程,提高了加速度计信息采集精度。实验证明,该方法可以提高信号的采集精度,使得在小电流情况下加速度精度达到±1×10^-5g以内,满足了惯性导航系统的要求。     

基于Σ-Δ型ADC的过采样应用

本文讨论了基于高分辨精度的24位∑-△ ADC（AD7760）的过采样应用设计,验证了针对白噪声下的微弱信号,采用过采样技术可以提高ADC的精度和信噪比。     

通信信号处理应用过采样技术的思考

采样技术,从某种程度上来说,是联接通信信号及其平稳循环的重要桥梁。本文将会在阐述过采样技术的基础上,分析其所用到的过采样理论,进而阐明过采样技术是如何在通信信号处理中发挥其巨大作用的。     

LWD地面系统数据的处理和实时显示方法的研究

随钻测井(LWD地面系统)是近年来广泛应用于世界各国钻井施工的钻井测量技术,测量原理是在进行钻杆钻井的同时将井眼轨迹及各种地质参数通过地面处理计算机上实时显示出来,用户可通过互联网在不同终端查看钻井测量的轨道数据和随钻测井曲线。LWD地面系统软件主要完成数据的采集、存储、预处理以及实时曲线绘制的功能。本文就LWD地面系统数据的处理和实时显示的方法进行简单探讨。     

过采样技术在扭矩扳子检定仪中的研究

过采样技术能够有效减小模数转换过程的噪声功率,从而提高模数转换器的分辨率。基于奈奎斯特采样定理,对模数转换器的采样频率和量化误差进行分析。通过理论分析得出,每增加一位分辨率需要增加4倍采样频率,并提出了3个影响过采样技术有效性的因素。通过在扭矩扳子检定仪中的应用过采样技术,使扭矩扳子检定仪的模数转换器提高了4位分辨率。在此基础上,对过采样技术进行了改进,使扭矩扳子检定仪的精度提高到0.3%以上。     

过采样方法在动态轴重式汽车衡中的应用

为了提高动态轴重式汽车衡称重的精度,提出一种采用过采样的方式提高A/D转换有效位数方法.M/D转换的位数决定了信噪比,提高信噪比可以提高A/D转换的精度.在利用相同的A/D采样速率的条件下,采用过采样技术可减小量化误差,并获得与高分辨率相应的信噪比,增加被测数据的有效位数,提高A/D的分辨率.对实验结果的分析表明:通过过采样方法处理后的采样信号,可使动态轴重式汽车衡在保证其称量达1%精度时,提高称重过车速度.     

基于FPGA的多路光栅信号并行采集方法

FPGA在信号采集中时钟频率高,内部延时小,控制逻辑由硬件完成,同时可以集成外围控制、译码和接口电路,具有速度快、组织灵活等优势。在需要测量较大面积的动态变化面形并采集大量光栅尺信号时,可以使用FPGA数据采集系统对光栅信号进行采集。在保证采样精度的前提下,为了降低成本和系统复杂度,可以在采集系统中使用多路选择技术。提出了一种基于FPGA和多路选择技术的光栅信号采集方法,使用I/O口相对较少的低端FPGA,配合多路选择开关,通过内部处理,实现了多路光栅信号的采集,结果表明,该法成本低廉且能满足精度的要求。     

不同采样体制对点目标的定量检测性能

围绕单采样和过采样扫描探测体制下的点目标定量检测性能,基于亚像元的采样模型,建立了一定分辨率条件下探测不同高度、尺寸目标的成像链路仿真模型,从目标信号采集能力、背景及杂波水平影响、检测能力和测量特性四个方面对比分析了相同瞬时视场的单采样、过采样以及两倍瞬时视场的过采样三种规格采样体制的目标检测性能。分析结果表明：相同瞬时视场的过采样比单采样更有利于目标信号的采集,检测能力更强,两倍瞬时视场的过采样对目标信号有抑制作用,不利于低信杂比情况下的目标探测;两种规格的过采样对背景信号及杂波均有抑制作用;两种规格的过采样对目标辐射强度都有明显的过采集误差,必须进行修正。     

IC测试仪的数据采集及GUI的设计与实现

为了快速精确测量模拟芯片总谐波失真，转换速率等参数指标，设计了一款基于模拟IC测试仪的数据采集系统，模拟信号经过数据采集卡后变成数字信号，根据数字信号进行相关参数的测量，然后将结果通过控制板经过PCI传给上位机，将结果显示在GUI中的Datalog中，硬件方面，测量精度为14位，最低采样频率为10MHz，误差精度小于2％，软件方面，采用多种方式设计AB—MS测试界面的显示，确保界面使用的多样性和便捷。通过实际测试芯片表明系统的设计指标符合项目的要求。     

不同采样体制对点目标的定量检测性能影响

围绕单采样和过采样扫描探测体制下的点目标定量检测性能,基于亚像元的采样模型,建立了一定分辨率条件下探测不同高度、尺寸目标的成像链路仿真模型,从目标信号采集能力、背景及杂波水平影响、检测能力和测量特性四个方面对比分析了相同瞬时视场的单采样、过采样以及两倍瞬时视场的过采样三种规格采样体制的目标检测性能.分析结果表明:相同瞬时视场的过采样比单采样更有利于目标信号的采集,检测能力更强,两倍瞬时视场的过采样对目标信号有抑制作用,不利于低信杂比情况下的目标探测;两种规格的过采样对背景信号及杂波均有抑制作用;两种规格的过采样对目标辐射强度都有明显的过采集误差,必须进行修正.     

基于Arduino的远程定位生理参数监测系统设计

基于Arduino平台采用提供高精度三维位置的MXTOS2-200模块,设计了一种体积小巧的远程定位生理参数监测仪。利用独特的过采样技术和低功耗的传感模块,结合Arduino开源环境对人体脉搏、呼吸频率、行走状况(跌倒)等生理状态参数的实时采集测量,与正常生理参数范围做比较,进行预警动作。实验表明,该监测仪可以对生理参数进行实时采集,得到精确的测量数据进行生理判断;Arduino平台提供GSM、GPS以及常用生理参数传感器的库函数可大大降低设计难度;系统具有设计简单、低功耗、低成本的优点。     

基于流水线ADC的高速数据采集系统设计

由于流水线模数转换器（ADC）能在较低的功耗条件下实现中、高精度高速数据采样功能,因而被广泛应用于雷达、通信、医学成像、精确控制等技术领域的数据采集系统。文章介绍了流水线ADC的基本原理及其最新研究成果,并且基于流水线ADC完成了一种14位精度125Msps高速数据采集系统的设计。测试结果表明,该系统在75Msps采样...     

提高多通道数据采集系统采集精度的新方法

采集精度除了与ADC的实际转换位数相关的量化误差有关外,还会受到一些噪声和通道间信号串扰的影响。为提高多通道数据采集系统的采集精度,本文提出通过FPGA控制ADC对输入信号进行过采样,然后在FPGA内部实现抽取滤波和求平均值算法提高ADC转换分辨率。该方法用廉价的芯片实现了只有昂贵芯片才能得到的精度指标,并且易于实现。文中最后利用了直方图分析法对不同工作方式下所采集的数据进行了分析比较,结果显示该方法能够有效的减小系统的测量误差,提高了系统测量精度。     

融合视觉注意机制的高光谱RX异常检测算法

视觉注意机制具有快速引导关注到重点区域的特性,将其引入高光谱图像异常检测中具有可行性。本文从采样方式、波段选取、融入局部光谱特征3方面构建更适用于计算高光谱图像显著性的视觉注意机制模型。针对经典的基于高斯统计分布假设的RX异常检测算法在背景参数估计中易受潜在异常干扰的问题,利用视觉显著性结果对原图像进行高斯加权,在加权后图像中进行背景均值与协方差的重新估算,进而使用更精确的背景参数对原图像进行RX异常检测。在5个经典数据上的实验结果表明,本文方法有效地表现了潜在的异常目标,改进的RX异常检测算法具有更高的检测精度与更低的虚警率。     

一种具有间隙特性的非线性系统的辨识方法

提出了一种具有闻隙特性的非线性动态系统的辨识方法。将系统的模型等效为一个间隙特性元件和一个线性动态对象的级联。在测试输入的采样保持周期里对输出做过采样。利用过采样输出．可首先估计出系统线性动态特性的结构参数；进而可还原出间隙特性元件与线性部分的未知中间输入；根据间隙特性的运动规律可分别得到上行线路与下行线路的特征点集：最后利用曲线拟合的方法可获得间隙的宽度和斜率。该方法具有很高的辨识精度和较快的辨识速度。仿真结果表明，利用该方法，间隙宽度的辨识精度可达98％．间隙斜率的辨识精度可达90％。     

基于ARM Cortex-M3的过采样技术

介绍一种基于ARM Cortex-M3内核实现的过采样技术。实验结果表明,利用过采样技术可在不需片外ADC器件的情况下,达到同样的采样效果。将Cortex-M3内核与过采样技术相结合,不仅能够降低成本,而且提升了系统的运行速率、可靠性与稳定性。