微弱光信号检测系统的研究北大核心

为了解决光电检测系统检测微弱光信号时的噪声问题,通过建立等效电路模型,推导出了光电检测电路输出信噪比公式并分析了影响系统噪声性能的关键因素。设计了一种可探测微弱光信号、具有宽动态范围和自动换档功能的光电检测系统。实验结果表明,该系统可对微弱光信号进行精确探测。     

微弱光信号检测电路的设计

从微弱光信号检测电路的设计方案入手,论述了光电检测电路的基本工作原理,给出了采用AD795KN为前置放大器来设计放大电路、有源滤波电路以及主放大电路．最终设计低噪声光电检测电路的一般原则。实验表明,基于本设计的检测电路可以有效测量微弱光信号,适用于一般光信号和微弱光信号的检测需要。     

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。     

基于分段线性随机共振模型的信号检测电路研究

提出了一种新的分段线性随机共振模型,建立了模型的数学关系,通过强噪声背景下微弱周期信号检测的数值仿真,验证了模型的有效性.根据该模型设计了硬件电路,对不同噪声强度背景下微弱周期信号以及无噪声周期信号进行了随机共振实验研究和对比分析,结果表明,该电路可以实现对强噪声背景下的微弱周期信号检测,并能显著增强输出信噪比.     

基于Duffing振子的微弱信号检测方法及其电路的实现

在介绍了Duffing振子用于微弱信号检测原理和方法的基础上,根据系统的状态方程,设计制作了基于Duffing振子的微弱信号检测电路,并且分别用20HZ和60HZ频率的正弦信号对电路进行了控制试验.利用混沌系统相变对周期小信号的敏感性和对噪声具有免疫力的特点,用此电路实现了在强噪声背景下的微弱正弦信号的检测.研究工作对...     

一种新的随机共振模型的电路设计与信号检测实验研究

基于一种新的分段混合随机共振模型,设计实现了信号检测硬件电路;对不同噪声强度背景下的微弱周期信号进行了随机共振信号检测实验研究和分析;在相同参数和相同输入信号条件下,将该电路和连续双稳系统电路进行了信号检测效果对比实验。结果表明,该电路可以实现噪声背景下的微弱信号检测,在强噪声背景下,检测效果优于连续双稳系统。     

红外微弱信号的放大与调理电路设计

从热电堆红外探测器的检测电路设计入手,讨论了微弱信号的放大和调理方法,分析了热电堆探测器输出信号的时频域特性和噪声,给出了各环节的实现电路并进行了仿真,分析了以前置放大器为主的模拟信号链的噪声,并提出了噪声匹配的新方法,最终实现了微弱信号的测量。测试结果表明,本电路在噪声抑制和失调补偿方面达到了理想的效果,最小可检测到3.5μV的微弱直流信号变化,在红外光谱探测以及微弱直流信号检测中可以有较广泛的应用。     

基于光弹调制的原子磁强计中光信号检测方法

在无自旋交换弛豫原子磁强计中,需要检测极小的旋光角度。基于光弹调制器的偏振调制技术由于其较低的噪声和长时间的稳定性在各种检测方法中是优选的。但光弹调制器的输出信号里包含有大量噪声和高次谐波,严重影响了原子磁强计的性能。针对以上问题分析了基于光弹调制器的偏振调制技术的原理和待检测信号的特性,并提出一种基于双通道数字锁相放大器的原子磁强计微弱信号检测方法。该方法简化锁相放大算法,减小电路复杂度,并能准确地同时检测一次谐波和二次谐波的幅值。理论分析和仿真结果表明,该检测系统工作良好,可以准确地检测微弱信号,误差在0.1%以内。     

基于光电检测的红外光信号接收电路设计

由于红外器件的广泛应用,红外光信号的检测受到许多学者的关注。为解决红外光信号容易受到太阳光干扰的问题,在光电检测原理的基础上,根据红外光信号和噪声的特点,设计了红外光信号检测的前置调理电路。将微弱的光信号通过光敏三极管转换成电信号,并通过放大、滤波等处理,滤除了部分高频和低频噪声,使转换后的电信号放大到适合后续电路处理的幅度范围内。试验结果表明,该检测电路可以满足一般场合的红外光信号的检测,输出电压的幅度可以由毫伏级放大到几伏,能够滤除太阳光中高频和低频分量。     

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.     

微弱光信号的光电探测放大电路的设计

分析了微弱光信号放大电路的基本工作原理,针对光电探测中对微弱信号放大带来的信噪比和稳定性问题,设计了一种低噪声光电信号放大电路,并给出了电路参数选择方法。     

基于PIN型光电转换电路的噪声研究

在微弱光信号探测系统中,由光电传感器输出的原始微弱电信号,首先进入的是光电转换电路,因此光电转换电路的信噪比将影响整个测试系统测量结果的准确性,这就非常有必要对电路的噪声进行研究。本文比较详细地分析了以PIN型光电二极管作为光电传感器的光电转换电路的各种噪声,并以此提出了一些有效减小光电转换电路噪声影响的方法。这些方法...     

低噪声单微粒散射光检测电路

针对单微粒散射光信号弱、脉宽窄的特性,设计了一种低噪声宽动态范围光电检测电路.首先对单微粒散射光脉冲检测原理进行了分析;然后根据散射光脉冲信号特征对检测电路进行了设计;最后搭建了实验系统并对检测方法性能指标进行了评估.实验结果表明:设计的电路带宽为1.5 kHz～1.2 MHz,总输出噪声的均方根值为3.51 mV,计算结果与实验结果基本一致,误差为3.33％.该光电检测电路能够有效地对微弱的散射光信号实现低噪声放大,为后续处理提供了稳定的信号.     

瞬变光探测系统前置放大电路的设计

光电探测器前置放大电路设计的好坏会直接影响整个检测系统的信噪比.为了提高对微弱光信号的检测精度,使用低噪声光电二极管和运算放大器,并选择光电二极管工作在光伏模式,设计出了光电探测器的低噪声前置放大电路.通过采用超前校正方法对由光电二极管结电容及运算放大器输入电容引起的相移进行补偿,克服了光电二极管寄生参数引起的转换电路...     

一种双频激光干涉信号探测器的设计

为了获取高精密双频激光干涉测量中的干涉信号,完成了一种新的光电探测器电路设计。该探测器利用AD645设计了精密低噪声光电转换前置放大器,保证微弱干涉光信号的有效接收;增益可调的主放大器设计保证输出信号足够的动态范围,适应不同类型的干涉信号处理电路,双二次型带通滤波器有效抑制了噪声与温漂。结果表明,研制的光电探测器能完成微弱干涉信号的接收处理,信噪比高、频率稳定、结构简单易实现,可应用于高精密比相计等激光干涉仪信号处理装置。     

激光干涉仪光电检测电路的设计

依据大气垂直探测仪的设计要求,给出激光干涉信号光电检测电路的实现方法。通过选择合适的探测器,对前置放大级进行噪声分析,设计了低噪声光电转换前置放大电路。利用Multisim对2阶Butterworth低通滤波器进行仿真,验证了所设计的滤波器是可行的。简化设计了整形电路,从而获取脉冲输出信号。     

基于调制光源的八通道光电脉搏波检测系统

为了获取多波长的指端光电脉搏波信号来进行脉搏波特征分析,利用STM32F103ZE嵌入式平台设计了基于八波长激光调制光源的脉搏波检测系统.系统光源是由STM32控制的八波长激光组成的调制光源,再由光电二极管构成光电转换电路将光信号转换为易处理的电信号.系统结合巴特沃斯高通滤波电路与切比雪夫低通滤波电路的滤波特性设计了由...     

新型光电检测电路的研究与设计

在分析传统光电转换电路的基础上,提出了一种三极管电流放大加运放电压转换的新型光电转换电路。通过建立光电检测电路的噪声模型与系统频率响应函数,从信噪比与频率响应两方面论证了这种光电转换电路的优点。实验分别对静态光强信号与高速运动干涉条纹信号的接收分析,表明这种方法无论在信噪比还是响应速度上比传统的电流型光电转换电路都有大幅度的提高。     

小波分析在地铁杂散电流光纤传感系统中的应用

基于光纤传感的地铁杂散电流监测系统所采集到的数据中存在的噪声主要包括3个方面：传感光路系统的噪声、光电转换部分的噪声、信号采集电路的噪声。为了有效地消除整个传感系统中的噪声,通过对其进行小波变换分析进行信噪分离。利用小波阈值去噪方法,并通过合理地选取阈值函数,以及选用Daubechies小波系作为小波基,对电流信号以及...     

光电检测前置放大电路设计及稳定性分析

光电检测前置放大电路的设计直接影响整个检测电路的性能。选择光电二极管在光伏模式下工作,使用低输入偏置电流和低噪声放大器,设计了光电检测前置放大电路,重点分析了转换电路的稳定性,给出了转换电路元器件参数选择的依据。电路在实际应用中取得了良好的效果。