基于Simulink的锁相放大器微弱信号检测仿真分析

介绍了锁相放大器检测微弱信号的原理,并用Simulink对其进行了仿真实现,分析了白噪声及谐波噪声对信号的影响,从提高输出信噪比的角度对检测参数设置进行了分析,为锁相放大器的设计提供了参考依据。     

仪表放大器AD524在声发射信号拾取电路中的应用

本文介绍了声发射信号拾取电路的实现，采用精密仪表放大器AD524作为前置放大器，对毫伏级的微弱信号进行放大，配合带通滤波电路，取得了较好的效果。     

锁相放大器对微弱信号的检测研究

通过Mulitisim仿真软件,实现对锁相放大器的设计,检测出含噪声中的微弱信号。本系统是基于锁相放大器的微弱信号检测电路,用来检测在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值及相位。     

一种适合集成传感器的微弱信号读出放大器

设计了一种适用于低频集成传感器微弱信号检测的低噪声放大器。该电路应用斩波技术抑制低频噪声和失调，利用带通滤波器减少残余失调电压。电路采用0．8μm N阱CMOS工艺设计，并进行了实际流片。对试制样片进行了测试，测得电路的增益为37dB，等效输入噪声为56．4nV/√Hz。     

基于FPGA的紫外通信微弱信号放大器设计

针对近地层自由空间紫外通信信号微弱的特点,设计具体的微弱信号放大器。在提出放大器指标基础上,分析了放大器的组成与工作原理。运用LMH6624MF型号的集成运算放大器和VCA610P型号的电压控制放大器分别设计了前置放大器和后级放大器,采用AD9214作为AD转换,选用XC6VCX240T-2FF784型号的FPGA设计了选频数字滤波器。用Multisim、Matlab、ISE进行设计仿真验证,结果表明:该放大器在30 kHz和50 kHz两个中心频率具有1~10000之间连续可调的放大倍数,中心频率附近带宽约为4 kHz,等效输入噪声电压≤5 nV/Hz(1/2)@30 kHz,50 kHz,符合设计技术要求。设计中采用FPGA实现滤波,具有精度高、实时性好、便于升级等优点。     

基于稀疏分解和混沌理论的微弱信号检测

针对数字锁定放大器中稀疏分解算法检测精度受限的缺点,结合非线性方法进行补偿,采用混沌检测联合稀疏分解的算法设计了数字锁定放大器。数字锁定放大器借助稀疏分解算法估计信号参数,根据估计得到的参数设计对应混沌系统;利用混沌系统检测信号的过程中产生间歇性混沌状态,并通过测量间歇性混沌状态的周期,精确检测信号。最终,在信号的信噪比低至-20 dB时可以成功检测信号,频率精度达到0.05 Hz,提供了一种非线性微弱信号检测方法。     

基于计算机声卡的双相数字锁定放大器系统

锁定放大器是一种微弱信号检测设备,被广泛应用于化学、生物医学等领域。然而,现有锁定放大器存在体积大、价格昂贵以及定制化难度大的问题。为了解决以上问题,提出了一种基于计算机声卡的双相数字锁定放大器系统。该双相数字锁定放大器由计算机声卡、前置低噪声放大器与基于MATLAB GUI的软件算法构成,只保留前置低噪声放大器模拟电路,其余算法均采用软件实现,能够减小系统体积,降低成本,并可以通过MATLAB快速实现定制化。实验表明当积分时间为2 s时,该双相锁定放大器测量低频(100 Hz～10 k Hz)、低信噪比(>-18.9 d B)正余弦信号幅度的相对误差小于4.6%。     

用于自动化、通讯、生物电子领域的微弱信号放大器

在微弱信号测量中放大器是关键器件，本文介绍如何选择放大器，使噪声系数量小，以达到良好的性能，给出微弱信号放大器性能表和如何减少外来的干扰等误差源。     

近地层紫外自由空间通信微弱信号放大器设计

针对近地层自由空间紫外通信信号微弱的特点,在阐述紫外信号调制方式的基础上,提出了放大器的选频特性及其指标。围绕预定的指标要求设计了选频电路和三级放大电路,通过增益调整电路进行增益的补偿和微调,使总体特性曲线可以满足实际使用的需求。用Multisim进行放大器仿真,结果表明：该放大器在30 kHz和50 kHz两个中心频率具有10 000～100 000之间连续可调的放大倍数,中心频率附近的带宽约2 kHz,等效输入噪声电压5 nV/Hz~（1/2）@30 kHz、50 kHz。设计中采用了低噪声器件,使放大器更适合用于近地层微弱紫外信号的放大,这对实际工作有一定的参考意义。     

微弱信号在数字信号处理器上的检测与实现

本文首先介绍了微弱信号的检测理论,包括自相关检测和互相关检测.虽然模拟电路对于信号处理的实现比较简单,但是对于容易被噪声掩盖的微弱的有用信号的检测并不是十分理想,而对于数字电路来说,设计和实现方式上相对于模拟电路的实现比较复杂,但是对于提取微弱信号效果较为明显,容易在噪声干扰下检测出微弱信号.针对模拟电路处理微弱信号存在的问题,本文提出了采用数字电路进行微弱信号处理的过程以及在DSP上的软件、硬件的数字实现过程.     

微弱信号锁相检测的电路研究

在利用红外光谱技术进行工业检测的系统中,有用信息通常是淹没在强噪声背景中的微弱信号,因此可采用微弱信号检测技术中的锁相放大器来实现有用信号的提取。该文阐述了微弱信号检测的基本原理,比较了不同参考波形的优劣。设计运用AD630作为相关乘法器的锁相放大器,实现了在强噪声环境中有效地提取信号。测试结果表明,该电路结构简单,线性度高,信噪比得到改善可达62dB。     

一种基于锁定放大的微弱荧光检测仪研制

针对现有荧光检测系统结构复杂、体积较大、且检测下限高的缺点,本文设计完成了一种基于锁定放大的微弱荧光检测仪,该检测仪采用硅光电倍增管作为光电转换器件,采用锁定放大技术结合暗电流调零技术实现微弱荧光信号的检测.选取10-11mol/L～ 10-6mol/L的ATP标准品样本,本文设计完成的检测仪的检测值与商用的ATP检测...     

微弱信号检测系统设计

针对压力传感器输出信号微弱并带有较大噪声干扰的情况,设计了一种基于互相关检测技术的微弱信号检测系统。系统以变压器式压力传感器为压力信号检测器件,采用单片集成函数信号发生器ICL8038产生正弦波信号,再经功率放大器TDA7294放大后,作为传感器信号的调制信号和互相关检测的解调参考信号,采用平衡调制解调芯片AD630设计锁相放大器电路,通过放大、滤波、整流得到直流信号。仿真和实验验证证明了系统对微弱信号的检测效果理想,适用于强背景噪声下对微弱信号的检测。     

基于锁相放大原理的微弱信号检测电路

针对目前成品锁相放大器价格昂贵且体积大,传统窄带滤波法性能和灵活性差的特点,设计了基于锁相放大器原理的微弱信号检测电路。本电路采用单片机作为激励信号和参考信号的发生器,利用带关断引脚的运放实现相敏检波器,整个电路仅使用了5个运算放大器和一些阻容元件。实验表明,本电路能实现了从信噪比为0.1的被测信号中提取有用信号幅值的功能,测量误差控制在5%以内。由于本电路有实现简单和成本低的特点,稍加修改后可作为模块电路用到其他测量系统当中。     

微弱光电信号检测系统

应用PIN－FET混合集成光电接收器，利用高分辨率的新型磁光调制器，结合使用超低噪声锁相放大和选频放大器，对微弱交流光电信号进行检测，获得消光角的重复性标准差不大于0．0004度的结果。     

基于相敏检波的微弱信号检测系统设计

在光电和通信领域,有用的信号常常淹没在背景强噪声里。本文基于相敏检波的原理,设计了以CD4052开关乘法器为核心的锁定放大器,能够对强噪声背景下的微弱信号进行检测,测量出频率已知的微弱正弦信号的幅度。     

基于ISVS的微弱信号检测

针对窄带极化雷达系统,本文研究了微弱信号的检测问题.首先给出了目标散射信号和随机极化波的瞬态Stokes子矢量序列(简记为ISVS)的表征方法,导出了随机极化波的ISVS到期望信号匹配距离的统计特性.在此基础上,利用目标散射信号和接收机噪声的ISVS到期望信号匹配距离之间的差异,基于径向积累的思想提出了一种微弱信号检测算法,可以极大地改善雷达系统的检测性能,对于反隐身、预警和空间探测等应用领域有着重要的指导意义.     

用于微弱信号检测的随机共振系统设计

 随机共振(SR)作为一种能够利用噪声来提高系统输出信噪比的工具,近来得到越来越多的关注和研究.一个很大的问题是如何设计一个简单高效的SR系统.针对常见的微弱信号检测问题,我们分析了二值量化器和二值量化器阵列,推导出最优二值量化检测器和渐近最优阵列SR检测器,给出渐近最优阵列SR检测器的设计准则.根据理论分析结果,给出了鲁棒阵列SR检测器及基于噪声样本集合的参数选择算法,能够在未知背景噪声情形中获得较好的检测性能.     

基于IPPS的微弱信号检测

该文针对窄带极化雷达系统,研究了微弱信号的检测问题。首先给出了目标散射信号和随机极化波的瞬态极化投影序列(IPPS)表征方法,导出了随机极化波的IPPS到期望点广义距离的统计特性。在此基础上,利用信号和噪声的IPPS到期望点广义距离之间的差异,基于极化积累的思想,提出了一种基于IPPS的微弱信号检测算法,仿真结果表明该文算法可以实现10dB以上的性能改善。