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。     

散射面位移激光多普勒测量技术的研究

研究利用激光多普勒效应在远距离对一般散射面进行横向位移测量的检测技术 .通过在光路中对信号调制 ,在电路中利用锁相放大器提高信噪比 ,解决了微弱信号检测的问题 .用锁相环路对丢失信号重构 ,改善了信号质量 .对测量原理进行了分析 ,阐明了进行微弱信号检测和信号重构的机理     

基于DSP Builder的正交矢量型数字锁相放大器实现

微弱信号检测技术在当今科学研究领域必不可少,其中锁相放大技术由于在速度和精度这两个方面都能达到很高的要求,因而在微弱信号检测领域得到大量使用。使用DSP Builder可以更加方便高效地进行设计。以DSP Builder软件为工具,介绍了正交矢量型数字锁相放大器各个模块的设计,并对整体设计进行了验证,仿真结果证实设计可行。     

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。     

锁相放大技术提取微弱信号的极限性能仿真与分析

锁相放大技术是一种基于频谱搬移原理,能够从干扰极大环境中提取出特定载波频率信号振幅的技术。该技术以提取信号的高信噪比、高精确度等优点被广泛应用于混杂于背景噪声中的微弱信号幅值的提取。文中利用Simulink仿真研究了锁相放大技术从较强的背景噪声中提取微弱信号的极限性能的特性,采用均值与偏离度判断信噪比的极限范围,并通过改变仿真模块参数,包括积分时间、信号与噪声的功率比与振幅比、噪声类型等,详细分析了提取微弱信号的信噪比极限范围。研究结果显示,对于含均匀高斯噪声的信号,提取微弱信号的信噪比极限为-52.04 dB;对于含白噪声的信号,提取的信噪比极限为-49.03 dB。该研究对使用锁相放大技术对微弱信号的实际测量有很好的理论参考意义,对分析基于锁相放大技术的测量系统的整体信噪比有一定的帮助。     

可调谐激光波长调制技术检测氧气浓度

为了克服传统方法检测氧气浓度的一些弊端,提出了一种采用可调谐激光二极管吸收光谱法结合锁相放大的检测技术.通过改变激光二极管的驱动电流使输出波长变化扫描通过氧气的吸收峰,然后利用锁相放大技术对吸收光谱的谐波进行检测分析.利用半导体激光能量高、单色性好、输出波长可随电流调制的特点和锁相放大检测微弱信号的优势来提高信噪比与检测精度.对不同浓度的氧气进行了实际检测,可得检测线性相关系数为0.99,检测极限质量浓度为1142.86 mg/m3,且该方法具有较好的稳定性及抗干扰性.     

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。     

基于虚拟仪器的锁相放大设计

LabVIEW是当今最为流行的虚拟仪器开发平台,本文详细介绍了基于LabVIEW的锁相放大器设计过程.研制了一台L-I-100型光信号锁相检测实验仪,并应用在实验室和实际的微弱光信号检测中,测量精度达到了纳伏级.     

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。     

基于物联网技术的微弱光电信号自动检测研究

微弱光电信号检测是光电场检测核心,以往微弱光电信号检测方法的检测范围小,已无法满足微弱光电信号检测标准,因此,研究基于物联网技术的微弱光电信号自动检测方法,提高微弱光电信号自动检测范围。通过物联网感知层的数据采集卡采集激光传感器发出的光电信号,经基于数字信号处理的微弱光电信号自动检测方法的双重锁相结构去除信号相位差干扰后,实现微弱光电信号自动检测,检测后信号数据经通信网络传输应用层数据库内,采用基于小波分频叠前相干噪声压制方法和复合数字滤波算法处理数据库内检测的微弱光电信号,提高微弱光电信号自动检测效果。实验结果表明:该方法的检测性能良好,检测范围高达1 800 km,可快速检测微弱光电信号强度,微弱光电信号检测平均准确率高达97.62%。     

基于Simulink的锁定放大器仿真技术的实现

锁相放大器是实现噪声中微弱信号参量测量的一种有效检测装置。该文介绍了锁定放大器的原理与实现方法,并利用MATLAB的Simulink工具箱对锁定放大器进行了建模和仿真。仿真结果表明,锁定放大器能很好地完成微弱信号测量。     

用“相关技术”检测弱光

在红外或激光的接收检测过程中往往存在着光的信号比伴随的噪声小的情况。对于这种微弱信号的检测技术,目前已有多种方法;诸如N~(1/2)法则法,锁相放大法,取样积分法,锁相环检测法以及相关器检测法等。本文介绍对激光进行光的滤波、调制、探测、锁相放大接收方法。按照噪声产生与抑制、信号的特征以及信号的相关性来处理深埋在背景噪声中弱光有用信号的一个实例。使用一般检测方法对信噪比小于1的信号是无能为力的,然而使用“相关检测技术”对信噪比远小于1的弱光信号检测则是可以实现的。     

锁相放大器及其相关检测的仿真分析

锁相放大器是一种对检测信号和参考信号进行相关运算的电子设备.文章基于锁相放大器检测微弱信号的基本原理,简要介绍了锁相放大器的各部分组成及功能;然后在matlab中,分别以带有宽带噪声的正弦波为输入信号,以正弦波或方波作为参考信号,进行了相关检测仿真:提出了减弱相关检测中参考方波奇次谐波影响的方法,经实验证明,以方波作参考信号时,在信号通道后加入以输入信号频率为中心频率的带通滤波器减小了方波奇次谐波对直流输出的影响,使测量结果和以正弦作参考信号相当.最后介绍了其他解决方案.     

基于数字锁相相关计算结构的优化算法

为了兼顾数字锁相检测的速度和精度,提高信号检测系统的综合性能,该文提出了一种基于数字锁相相关计算结构的高速算法并结合过采样对算法性能优化。该方法在过采样的基础上将采样频率还原为4倍于原信号的频率,快速数字锁相算法对下抽样后q个周期的4q个采样点进行加减法运算即可实现,与传统数字锁相算法相比几乎消除了所有的乘法运算,大幅度地提高了数字锁相算法实现的速度。同时引入修正因子改善了由于降采样所带来的误差。实验结果表明,该方法既有过采样和锁相检测的高精度,能够检测到较低信噪比的信号,又具备较高的速度,使得该算法对微弱信号的实时检测在普通微处理器上的实现成为可能。     

太赫兹空气相干探测技术中锁相放大器参数的影响与优化

锁相放大器在微弱信号测量中有非常重要的作用。在太赫兹空气相干探测技术中利用外置调制电场对激光在气体中四波混频作用产生的二次谐波进行调制,并以调制电场的频率作为锁相放大器的参考频率,能够完成对微弱的激光二次谐波的测量,使得二次谐波和太赫兹波电场成正比,从而将该探测技术转换成相干探测技术。采用Simulink对太赫兹空气相干探测技术中的锁相放大器参数的影响进行仿真,研究脉冲信号的宽度和锁相放大器的参数对探测结果的影响,并获得该测量过程所需的最优化参数。研究结果对太赫兹空气相干探测技术中锁相放大器的参数选取和设置有很好的理论参考价值。     

光纤气体浓度检测中数字锁相放大器的设计应用

针对气体浓度检测中淹没在背景噪声下的非常微弱的光电信号,构建了一个基于数字信号处理（DSP）技术的数字锁相放大器。通过DSP实现待测信号和参考信号的相关运算及参考信号的移相功能,从而确保在气体吸收检测中以更大的信噪比获得有用的检测信号。     

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。     

热激励硅谐振梁压力传感器开环测试系统设计

设计了一个开环测试系统,利用锁相放大器能够对微弱信号进行有效检测的特点,采用交流激励、二倍频拾振的方法,实现了对热激励硅谐振梁压力传感器谐振输出的微弱信号的检测。该测试系统能够快速测得传感器的幅频特性曲线;通过处理,得到传感器的压力-频率特性。整个测试过程由程序控制实现。     

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。     

锁相放大器及其应用介绍

LA系列模块是具有多种自动测量功能并带有计算机接口的锁相放大器，可广泛用于物理、化学、生物医学、天文、通信及电子技术等领域的微弱信号检测。该系列锁相放大器的主要应用有以下几点：