X光信号采集模块的设计与实现

本文设计了一种X光信号采集模块。在给出了信号采集模块设计方案基础上,设计了信号采集模块的硬件电路,包括信号调理电路、A/D转换电路,制作了电路板,并进行了实验与调试。本文所设计的信号采集模块能够实现X光信号的高速采集功能。该高速X光信号采集模块能够用于物流中货物和生产线中高速运行产品的无损检测,具有较高的应用价值。     

基于AT89C52的光离子化信号数据采集系统

根据微弱光离子化信号的检测需要,开发出一种光离子化信号数据采集与处理系统。利用AD7710在微小信号测试方面的优势,以AT89C52为主控对硬件系统的组成和结构进行了设计,实现了电压信号的数据采集与A/D转换、数码显示和数据串口发送。软件系统采用模块化设计,分为数据采集、数据存储和数据串口发送模块等。利用国家标准物质中心配制的标气,系统可以有效检测挥发性有机化合物浓度,检测极低限达到了1 ppb。     

基于STM32等精度测频的光信号检测装置设计与验证

基于STM32采用等精度测频方法设计了一种可用于光信号检测的装置。该装置由供电模块、光转频模块、频率测量模块和数据显示模块组成,其中,被测光信号在光转频模块中通过硅光电二极管S1226-8BK转成微弱电信号,经放大和滤波处理后输入AD650转换成频率信号。频率测量模块使用ARM Cortex-M3内核STM32F103RBT6作为处理器,结合一个D触发器,对光转频模块输出的频率信号进行等精度测频,测得的数据发送到上位机显示。实验结果表明,本装置测得的频率信号均与光功率之间成很好的线性关系,与示波器测量结果亦相吻合,证明了本装置可对光信号进行准确检测。相对于常用的频率测量法,本装置具有测量误差小的优点。     

光幕测速法中微弱光信号的分析与检测

构建了弹丸通过光幕的几何模型,提出了用于检测微弱光信号的边沿提取法,设计了由预处理电路、级联滤波放大电路和整流电路三部分组成的模拟电路,通过滤波的方式可有效滤除自然光和蚊虫噪声的干扰,实现微弱信号提取。该方法还可有效克服弹丸属性对测量的影响,增强检测系统的适应性。仿真实验表明,电路可以有效提取放大微弱的光信号,信噪比达到20 dB以上,满足探测的要求。     

基于光反馈自混合干涉的任意振动信号重构

阐述了光反馈自混合干涉的原理，基于光反馈自混合干涉效应，设计一种振动信号测量系统。根据光反馈自混合干涉信号的特点建立了自混合干涉振动测量模型，并设计了测量方法及数据处理算法。仿真分析及实验结果验证了测量方法的可行性。该系统的最小分辨力为半导体激光器光波波长的二分之一，最大误差为半导体激光器光波波长的四分之一，可以用于测量任意振动信号。     

基于Nios平台的光信号采集片上系统设计

介绍基于Altera Excalibur平台的光信号采集片上系统的设计，详细地分析片上系统各个组成部分的工作原理。作为一个新型的测量系统，它具有灵活、稳定、高效率等特点。     

便携式血氧信号检测装置设计

实现动态环境下血氧饱和度的实时连续检测,研制了一种基于透射式检测原理的血氧饱和度监测装置.采用透射式光频转换器采集人体光电容积脉搏波,低功耗处理芯片MSP430为主控芯片,获取的脉搏波信号经过程序处理之后,通过蓝牙模块无线发送到终端设备.在动态环境下脉搏波信号存在多种干扰,利用了脉搏波信号的上下包络线信息,采用邻值代替法去除奇异点,低通滤波去除高频干扰,形态学滤波去除基线漂移和运动伪差干扰.该装置具有成本低、功耗低、易操作等特点,实验结果表明:所得到的血氧饱和度具有较好精度,能够动态实时地监测.     

光记录的调制,编码与再生信号检测

本文在讨论光记录基本特性的基础上，对脉冲宽度调制（ＰＷＭ）和脉冲位置调制（ＰＰＭ）记录方式及相应的检测方式作出比较，对所选的ＲＬＬ记录编码提出了性能要求，同时介绍三种再生信号检测方式：峰点检测，微分检测和阈值检测。     

基于光纤信号传输的甲烷传感器设计

针对甲烷传感器频率、电流、总线通讯传输中存在距离短、速度慢、损耗大、抗电磁干扰能力弱等问题,对传感器单片机、电源模块、光电转换模块、显示、声光报警等电路进行了研究,采用单模光收发一体模块设计了一种基于光纤信号传输的甲烷传感器,传感器设备与监控分站通过光纤进行数据信号高速交互,保证数据传输的稳定性、及时性和可靠性,符合智能化传感器应用需求。     

矿用隔爆兼本安型计算机信号隔离器设计

针对煤矿井下电气设备要求本质安全的特点,设计了一种矿用隔爆兼本安型计算机信号隔离器,主要介绍了该隔离器的硬件电路设计。该隔离器主要用于矿井中本质安全型计算机主机与外部输入输出设备的连接,能够实时地传送键盘输入的数据,具有良好的信号隔离功能和抗干扰性能。     

基于光纤陀螺仪的信号补偿

光纤陀螺仪是目前广泛使用的一种惯性仪器, 但在使用过程中仍然会遇到有很多问题. 光纤陀螺仪在使用过程中由于光纤陀螺仪内部元器件构造、材料的使用、以及元器件的精度等因素, 会产生一些误差, 如启动温度、零漂、刻度因子等. 同时在使用的过程中受外界的环境干扰也会使光纤陀螺仪产生误差, 如受外界的振动, 环境温度变化等. 通过分析研究光纤陀螺仪的原理和输出信号, 建立误差补偿模型, 对误差进行补偿分析. 应用分段平均选点法补偿了由于温度变化在信号中产生的线性趋势项, 以及使用平滑滤波算法对光纤陀螺仪输出信号进行     

基于FPGA的数字超声内窥镜接收系统设计

根据数字超声成像的要求和超声信号的特点,设计了由高速采样电路和FPGA正交解调电路组成的数字超声内窥镜接收系统。采样电路由AD8138和AD9235实现,对放大后的超声回波信号直接进行模数转换;FPGA利用内部RAM、乘法器、IP核和宏模块构建数字正交解调电路,提取超声回波信号的幅度;获取的幅度信息经USB2.0接口电路送入计算机显示。对玻璃杯进行的静止扫描成像实验,验证了接收系统的小信号检测能力,可以检测到信噪比约为4dB的回波信号;对玻璃杯进行的旋转扫描成像实验,表明接收系统可用于数字超声内窥镜成像。     

反射式光纤位移传感信号双值的甄别􀀁

本文分析了反射式光强调制型光纤位移位感器输出信号双值的物理机制,在实验上,引入传感器输出峰值电压的监控信号,以甄别传感器的输出信号是上升沿还是下降沿所对应的位移量,使这类光纤传感器的实用成为可能。     

基于DSP的光纤气体传感器信号处理技术

针对以往光纤气体传感器模拟信号处理电路的不足,基于DSP芯片TMS320F2812设计并实现了一种嵌入式光纤气体传感器信号处理系统;重点描述了硬件实现方法及其软件开发,其硬件主要由接口电路、高精度运放器OPA139P,32位高性能定点DSP(数字信号处理器)TMS320F2812和D/A转换芯片DAC7625组成;软件部分的主要功能是产生交流信号,完成两路输入信号滤波,相敏检波,相除、线性化处理等工作.     

基于扩展光学模型的电磁信号传播系统设计与实现

电磁信号传播系统的建模在复杂环境下有十分重要的意义,并且对模拟系统的准确性和快速性有一定的要求。本文基于扩展光学模型,以Java为平台开发语言,以射线追踪为核心算法,实现基于扩展光学模型的电磁信号传播系统的设计。通过与AREPS(高级折射效应预测系统)比较,证明本系统建模的准确性和很快的速度响应。     

基于LabVIEW的内窥镜手柄工效学评价系统设计

设计了一个能够对内窥镜手柄进行工效学评价的系统,在模拟内窥镜手术操作实验的过程中采集人体手部与内窥镜手柄的表面接触压力以及手臂的表面肌电信号。通过对数据的分析与处理得到了内窥镜手术过程中手柄的表面压力分布情况,以及人体局部肌电信号的特征值,为内窥镜手柄设计的工效学评价提供了客观、有效的实验数据。     

基于光纤MZ干涉仪光纤AE传感器的灵敏度分析

介绍了光纤传感器的应用和S状声发射(AE)传感器结构。给出此类光纤声发射传感器和超声波之间的相互作用以及基于光纤MZ干涉仪的此类传感器灵敏度的理论分析。最后给出由Matlab得到此类光纤声发射传感器灵敏度分析的模拟结果。     

基于马赫-增德尔干涉仪的光纤周界防范装置设计

以马赫-增德尔光纤干涉仪为对象,分析了双光束干涉检测原理,在此基础上,设计出利用MZ光纤干涉仪构建周界防范装置。系统采用两根单模光纤构成MZ光纤干涉仪的参考臂和传感臂,半导体激光器作为干涉光源并用两个单模Y型光纤耦舍器实现激光的分柬和合束。通过计算机对激光合束后形成的拍频信号进行快速采集处理,并与特征波形进行匹配、比较和识别从而对防范周界内的入侵情况迅速做出反应。     

基于光电转换模块的光纤以太网通信设计

本文设计了基于光电转换模块的以太网通信方法,利用FPGA控制RTL8309芯片实现对以太网协议的发送与接收.其中单模单纤光收发一体模块打破了传统电信号的传输,通过光电转换模块可将光信号转换为电信号后,再接入RTL8309芯片中,实现对以太网的精准高速传输.