参考输出占空比可调的双光路斩光器

微弱信号的锁 相检测技术是现代电子检测理论中的一种重要方法。而对被测信号进行调制使其与参考信号相关是实现锁相检测的关键。     

DSSS信号混沌检测方法的研究

分析了Duffing振子对方波调制信号的敏感性,通过对方波调制信号检测过程中出现的间歇混沌现象的分析,推导出检测微弱DSSS信号的方法,仿真结果验证了该理论分析的正确性和所提方法可以检测出信噪比在-20 dB以下的微弱DSSS信号的有效性,为DSSS信号检测提供了一种高效的新途径.     

基于高调制频率的双通道数字锁相算法

为提高数字锁相放大器的最大调制频率,并同时快速检测双频复合信号,提出一种基于方波参考的快速数字锁相算法。该算法设置四路参考信号,其中两路为频率为f的正交参考信号,两路为频率为2f的正交参考信号。设置两个调制频率分别为(2a-1)f和(4b-2)f,同时对平均滤波器的长度进行设置,避免通道之间产生干扰。试验表明,该算法能同时检测双频复合信号中每个分量的幅值和相位,且幅值误差小于0.7%,相位误差小于0.5%。相敏检波过程中的乘法运算被加法和减法替代,提高数字锁相算法的运算速度,有效扩大锁相放大器的检测带宽。     

基于全数字移相锁相法的微弱信号检测器

为改善现有相关锁相检测的相位差不可控性,克服模拟移相电路易受干扰、功耗大等缺点,提出一种基于全数字移相锁相的微弱信号检测方法,将一路模拟相关信号改进为具有频率遍历和同频移相的全数字参考信号,结合锁相相关检测对低信噪比(signal noise ratio, SNR)的微弱信号进行提取。利用直接内存存取(direct memory access, DMA)技术传输参考信号和待测微弱信号,并通过模数转换器(analog to digital converter, ADC)和数模转换器(digital to analog converter, DAC)实现高速率、低功耗的同频数据转换。测试表明,在90 dB的强噪声环境下,该方法可检测有效稳定的最低SNR为-46 dB的微弱信号,可对高噪声环境的工业厂房的无源扬声器进行高精度质量检测。     

基于全数字移相锁相法的微弱信号检测器

为改善现有相关锁相检测的相位差不可控性,克服模拟移相电路易受干扰、功耗大等缺点,提出一种基于全数字移相锁相的微弱信号检测方法,将一路模拟相关信号改进为具有频率遍历和同频移相的全数字参考信号,结合锁相相关检测对低信噪比(signal noise ratio, SNR)的微弱信号进行提取。利用直接内存存取(direct memory access, DMA)技术传输参考信号和待测微弱信号,并通过模数转换器(analog to digital converter, ADC)和数模转换器(digital to analog converter, DAC)实现高速率、低功耗的同频数据转换。测试表明,在90 dB的强噪声环境下,该方法可检测有效稳定的最低SNR为-46 dB的微弱信号,可对高噪声环境的工业厂房的无源扬声器进行高精度质量检测。     

谐振式光纤陀螺数字锁相放大器设计

介绍了基于双频率锯齿波组合调制的谐振式光纤陀螺（R-FOG）的检测原理,分析了数字系统信号相关检测的理论.通过分析陀螺输出信号的特点,利用可编程逻辑器件（FPGA）产生的同步方波进行解调,优化设计了一种用于R-FOG检测系统的数字锁相放大器,并分析了其相关检测的信噪比改善.应用于陀螺系统,实现了谐振频率快速、稳定的跟踪锁定.实验结果表明,设计的检测电路满足闭环反馈的精度要求,锁定时间为1.1 ms.     

微弱激光信号的数字相关检测技术

为了从背景噪声中提取微弱激光信号,设计了一个用于微弱激光信号检测的光电检测系统.提出了一种用于微弱激光信号检测的、改进的数字相关检测技术——数字正交相关检测.对光电检测系统进行了整体的设计,在数字相关检测基本原理的基础上,分析并仿真了数字正交相关检测.实验结果表明数字正交相关检测技术可以对调制频率在1 MHz以内、幅值为1 V、随机干扰噪声幅值为0.5 V的微弱激光信号进行检测,幅值检测相对误差在0.1%~1.2%范围内,进一步表明该检测技术可以作为一种检测微弱激光信号的有效方法.     

基于锁相放大算法的微弱光谱分析

由于强噪声背景的影响,在进行光谱探测的过程中收集到的信号很微弱。为了能有效的去除噪声,提出了采用锁相放大算法去除噪声提取光谱特征信号的方法。研制编写锁相放大算法,对收集的光谱数据进行处理,分析处理后的结果,光谱特征获得了放大,进一步进行两种结果的中值归一化对比,该光谱曲线与原始光谱曲线线型基本一致,且具有平滑去噪效果。该成果对微弱光谱信号去除噪声的研究具有实际意义。     

光热反射实验中微弱信号的测量

介绍了用激光光热反射方法测量表面下物体热物性的实验原理．分析了实验中噪声的主要来源,运用带通滤光片结合差分探测的方式降低激光器产生的噪声．锁相放大技术对被测信号进行窄带放大,锁相放大器结合示波器输出了被测信号的周期变化部分,实现了光热法测量中微弱信号的测量．     

精密相干检测法研究

研究了精密相干检测法的原理，即采用共时钟方案，使与发送机有关的参考信号同接收机接收到的待测信号精密相干，同时精确检测出复合波信号中各主要谐波的振幅和相位。应用结果表明：该方法克服了微弱复合波信号的锁相放大、数据采集、叠加平均和获取多参数时遇到的困难，提高了观测系统的灵敏度、测量精度、抗干扰能力、探测分辨率和探测深度；精密相干检测法原理同样适用于其他观测系统和对其他类型信号的检测。     

基于TDDM调制信号载波跟踪环路仿真

在对TDDM调制信号分析的基础上,对TDDM调制信号的载波跟踪方法进行了深入研究．对常用的科斯塔斯环和平方环进行了分析,并针对TDDM调制信号的特点,对原有的锁相环进行改进,把TDDM调制信号分成两路进入锁相环,选择无数据载波进行跟踪．在Matlab环境下对三种跟踪方法进行了仿真．仿真结果表明,在对TDDM调制信号进行跟踪时,改进的锁相环比其他两种跟踪环具有更精确的跟踪效果．     

基于类Lorenz的微弱信号检测及其电路实现

传统的微弱信号检测方法,其输入信号的信噪比难以降低,受到一定限制。而基于混沌理论的微弱信号检测可以改善上述不足,达到极低的输入信噪比,提高检测精度。用一种新的混沌系统来检测微弱信号,根据特定混沌系统对于参数敏感而对噪声免疫的特性,利用双参数控制方法,构造了一种类Lorenz系统的微弱信号检测模型,结合中低频微弱周期信号检测对模型进行了理论分析和数值仿真。根据理论模型设计制作了混沌检测电路,实验结果与理论分析基本吻合,实现了利用电路从噪声背景中检测出微弱的中低频周期信号。     

微弱直接序列扩频信号Duffing振子检测方法研究

Duffing系统对特定信号敏感及对噪声免疫的特性,使其在微弱信号检测中具有潜在应用。该文针对Duffing振子的分岔问题,通过对Duffing系统Feigenbaum行为的分析,导出了在微弱直接序列扩频信号检测中Duffing系统所表现出的间歇性混沌行为,提出了一种新的基于间歇性混沌行为的微弱直扩信号检测方法。通过仿真实验,验证了该方法的有效性。     

液压泵的轴承特征信号提取及故障诊断

本文利用细化FFT分析和包络检测原理,检测蕴含于振动响应中的液压泵轴承故障特征。与传统的轴承故障检测技木相比,其优越性在于可以提取振动信号的高频能量中的低频调制信号,从而大大提高了故障特征信号的信噪比。关于轴承滚子点蚀故障的对比实验表明,包络分析是提取微弱低频调制信号的有效方法,尤其适于液压泵一类存在强烈动力噪声和其它振源干扰的场合。     

自相关级联混沌振子法实现随相弱正弦信号的检测

为了全面考查混沌振子系统的检测能力,改善系统的检测性能并实现随机相位微弱正弦信号的检测,通过Monte-Carlo仿真得到了系统的检测性能,提出了自相关与混沌振子相结合的检测方法.首先对接收信号进行自相关,故意失掉相位信息并抑制部分噪声,从而使自相关结果即送入混沌振子的信号变为了信噪比得到增强的0初相正弦信号,采用一个方程就可实现检测.避免了方程组的方法,不仅降低了检测的复杂度,也提高了检测性能,Monte-Carlo仿真证明了联合检测系统提高了对微弱信号的检测能力.     

一种测量溶液浓度的光纤传感器

利用平-凸透镜准直器作扩束耦合光学系统,采用低频斩光器实现光调制.推导了浓度计算的理论公式,并对新鲜牛奶进行了实验测定,其测量精度为1%,实验结果与理论分析相符.结果表明,用光纤传感器测量液体的浓度在灵敏度、精度方面都有较大的改善,并可在线连续测量或控制溶液的浓度.     

测量微振动的光纤Sagnac干涉传感器

提出了一种光纤Sagnac干涉传感器,用于固体表面传播的超声波产生的微弱振动检测.当超声波信号在固体中传播并作用于光纤传感器的敏感环时,干涉仪的输出光强度受到了超声信号的调制;通过检测干涉仪的输出光强度并利用Fourier变换,获得了超声信号的频率特征.对传感系统的相位调制特性进行了仿真,并对实验结果进行了分析,结果表明该系统可用于固体中传播的超声波的频率特征识别.     

光纤Michelson干涉仪的声发射检测实验研究

提出了一种基于Michelson干涉仪原理构成的非接触式光纤超声传感系统,用于固体中传播的超声波的检测．这种传感器的特点是能够精确地检测由固体中传播的超声波产生的微弱振动．当超声波信号导致反射器振动时,干涉仪的输出光强度受到了超声信号的调制．通过检测干涉仪的输出光强度,并利用Fourier变换,测得了超声信号的振幅和频率．对传感系统的位相调制特性进行了仿真,并对实验结果进行了分析,表明该系统可用于固体中声发射的频率特征识别．     

微弱电磁量的相关测量方法及其性能分析

由于受到噪声及干扰影响。电磁测量中被测信号越小,则测量精度越低,因此如何排除微弱信号测量中噪声的影响是一个值得重视的问题。本文探讨了在微弱电磁量的测量中应用相关方法的原理,对相关器的性能进行了研究,特别讨论了相关器的参考信号选择方法及测量时间的影响。     

一种测量溶液浓度的光纤传感器

利用平-凸透镜准直器作扩束耦合光学系统，采用低频斩光器实现光调制．推导了浓度计算的理论公式，并对新鲜牛奶进行了实验测定，其测量精度为1％，实验结果与理论分析相符．结果表明，用光纤传感器测量液体的浓度在灵敏度、精度方面都有较大的改善，并可在线连续测量或控制溶液的浓度．