基于压力传感器的高精度血压计系统设计

血压是反映人体生理状况的一项重要指标,血压监测在临床和医疗保健中有着重要的地位。针对传统单片机设计方案测量精度不高、稳定性不好等缺点,采用MSP430单片机与ARM处理器有效结合的方法,设计了一种基于压力传感器的高精度血压计。从脉搏波特征点入手,采用了一种改进的阈值法,能准确检测出多种病理情况下的有效脉搏波峰值,该方法克服了传统阈值法检测脉搏波准确性不高的缺点,方法简单,测量时间短。采用自适应卡尔曼滤波算法拟合包络线,相比高斯曲线拟合效果更好,且易于编程实现。测试结果表明:系统误差小于4 mmHg,测量范围为0~295 mmHg,具有精度高、速度快的特点。     

GPS信号快速捕获方案中门限设定算法

针对GPS信号快速捕获方案中的门限计算复杂问题,采用聂孟-皮尔逊准则,以发现概率为性能指标,对基于非相干累加和相干累加相结合的GPS信号快速捕获算法的性能进行了详细的理论推导,给出了高低信噪比下通用的判决门限计算方法,并通过系统仿真对理论结果进行了验证.对实际情况中概率分布的合理近似使理论分析过程得以简化,使得判决门限的计算复杂度大大降低.     

亚分米级GPS基线解算新算法

当双差模糊度固定解的可靠性下降时,三差基线解成为当前情况下的最优选择,但通常情况下三差基线解精度只能达到分米级,难以满足高精度的要求.通过对三差测量值进行误差分析,给出三差观测量信噪比模型,结合实际观测数据分析,指出噪声对三差观测量影响很大.借鉴均值漂移理论出了精度为亚分米级的基线解算的新算法,给出了适用于单频三差基线解算的均值漂移模型,所述算法的精度可以达到10cm,即亚分米级.     

基于LQI的Zig Bee树型路由主动维护机制

Zig Bee树型路由中作为下一跳的父节点和子节点的信息储存在邻居表中,而目前邻居表的被动维护机制造成网络中父子关系对于变化剧烈的无线链路敏感性差,造成父子关系的维护不准确,增大网络中的丢包率.提出了一种基于链路质量指示值(LQI)的Zig Bee树型路由主动维护(LQI-TRAM)机制,并且引入电路中施密特触发器的思想增强链路质量判断的稳定性.在此机制下,节点主动检测与父子节点间的链路质量,在二者不适合做路由时主动断开连接,从而降低了丢包率.     

一种用于磁传感器读出电路的双斜率ADC

基于集成片上双斜率ADC结构简单,适用于低频小信号的转换的特点.提出了一种适合于磁场传感器读出电路的可编程双斜率ADC,能够将磁传感器输出的低频模拟小信号转换为高精度的数字信号.针对不同的应用对于转换时间和转换精度的不同要求,可对ADC的精度进行编程配置,有利于提高电路的工作效率.ADC的积分器部分采用差分型开关电容结构以减小芯片面积,并且对积分方式进行了改进,通过叠加积分增加正积分的积分斜率来提高ADC的有效位数.仿真结果显示,ADC的有效位数为11.96bit,在3.3V工作电压下,功耗仅为1.55mW,满足磁传感器小信号读出电路的要求.     

一种应用于无线传感器网络的全集成接收信号强度指示器

设计了一种应用于无线传感器网络(WSNs),可以在1.2V电压工作的,全集成接收信号强度指示器(RSSI).介绍了对数放大器的基本原理,改进了直流偏移消除电路结构,利用隔级反馈使限幅放大器部分更加易于全集成.改进了全波整流电路,使其能工作在低电压,功耗更低,同时大大提高了工艺稳定性和温度稳定性.采用0.18 μm CMOS工艺,仿真结果显示:在1.2V电源电压时,RSSI的直流电流小于0.6mA,2 MHz输入信号频率,输入动态范围为-85 ～-10 dBm时,RSSI的线性误差小于±0.5 dB.     

低于1×10-6/℃的低压CMOS带隙基准电流源

提出了一种新颖的CMOS带隙基准电流源的二阶曲率补偿技术,通过增加一个运算跨导放大器(OTA),使带隙基准参考电路的电流特性与理论分析相符合,实现低温度系数(TC)的参考电流。该电路采用SMIC0.13μm标准CMOS工艺,可在1.2 V的电源电压下工作,有效面积为0.045 mm2。仿真结果表明,在-40～85℃温度范围内参考电流的温度系数为0.5×10-6/℃;当电源电压为1.1 V时,电路依然可以正常工作,电源电压调整率为1 mV/V。     

高准确度数字式时频域实时频率测量系统

针对弱信号条件下的频率精确测量问题,提出了一种新的时域和频域相结合的算法, 实现了一种数字式实时高准确度频率测量系统。搭建了系统测试平台,测试结果表明,测量 时间为1 024个采样点、归一化频率为05条件下,信噪比10 dB情况下相对均方根 准确度约为1.2×1 0-5,信噪比0 dB条件下相对均方根准确度约为77×10－5。在较高信噪 比、10万点测量时间下相对均方根准确度可达71×10－11。     

基于USB的GPS数据采集系统

介绍了一种基于USB的GPS数据采集系统软硬件设计方案,以FPGA为该系统的控制核心、CY7C68013为USB接口芯片实现FPGA与上位机之间的数据传输.针对FLASH中的坏块问题,提出了一种FLASH坏块检测及管理方案.采用双缓冲技术,解决了采集系统中的数据丢失问题.该系统实时传输速率达4 Mbit/s,而且可支持更高的传输速度.     

带直流漂移校正的低功耗可编程增益放大器

设计了一种应用于无线传感器网络RF射频前端芯片的可编程增益放大器(PGA).该放大器由三级增益单元级联构成,每级单元均带直流漂移校正功能,7位数字端控制增益变化,且可灵活切断单级电源,降低PGA整体功耗.设计基于SMIC 0.18μm 1.8V 1P6M CMOS工艺.流片测试结果表明,该放大器工作性能良好,动态范围为...