微机械陀螺ASIC接口电路设计

在分析微机械陀螺接口电路工作原理的基础上,采用中电集团第24研究所的3μm10 V P-well标准模拟CMOS工艺设计并制作了微机械陀螺ASIC接口电路.电路HSPICE仿真灵敏度为0.252 mV/aF.芯片面积为5.5 mm×4.4 mm,在此工艺流片并进行了芯片测试.结果表明,在10 V电源电压下,其功耗为49.3 mW,输出摆幅为4.85±3.1 V,输出节点的零点偏离为0.15 V.此芯片具有微陀螺驱动及信号检测功能,可实现与微陀螺敏感结构的双片集成.     

基于超低频电磁波的穿墙生命探测技术

基于超低频电磁波的强穿透性、低衰减率的特点,提出了基于超低频电磁波的穿墙生命探测器设计方法,并对其工作原理进行详细的论证,包括利用双通道相关检测方法来得到目标信号和利用人体生命信号的特征来对目标信号进行识别,并通过仿真对其进行验证。仿真结果表明:这种基于超低频电磁波的探测器可以实现对障碍物后目标对象的探测。     

新型高灵敏度低功耗的磁场传感器设计与模拟

提出了一种用于微弱磁场检测的新型MOEMS磁场传感器结构,包括MEMS微扭转敏感结构、磁性敏感薄膜和光学检测部分.文中分析了器件的磁敏感原理和光学检出原理,给出了器件的结构参数、模态分析和综合设计考虑,并利用Matlab进行了解析计算,通过ANSYS进行了模拟仿真分析.分析结果表明:通过双光纤准直器和光电探测器监测微扭转镜面的扭转,该器件可以实现60nT的磁场探测,其探测灵敏度可以达到0.6dB/μT.     

MEMS振动传感器信号检测电路设计与实现

分析了电容检测电路原理,优化设计了C/V模块电路、接口电路和零偏及标度因数补偿电路,并搭建电路以及联合微机械差分电容结构进行了集成测试.经过测试验证,设计的微机电系统(MEMS)振动传感器信号检测电路对微弱电容具有较好的检测放大作用,并具有较强的接口适应性和防护能力.     

基于动目标检测的视频监控智能节点设计

针对现有视频监控系统无效信息多造成存储资源严重浪费的现象,提出了基于动目标检测的视频监控智能节点设计方案;利用微波移动传感器检测运动目标多普勒信号,通过微控器采集调理后的多普勒信号完成运动目标识别,并控制传输设备将含有动目标的视频监控信息和多普勒频率数据传输到监控中心进行实时处理;实验结果表明,视频监控智能节点最大探测距离可达15m,该设计有效提高了视频监控的有效信息,减少了存储资源,具有广泛的应用前景。     

数字补偿式巨磁阻抗传感器设计

地磁环境下弱磁信号的检测要求地磁传感器具有灵敏度高、工作范围宽的特点,非晶丝在高频交流激励下具有阻抗变化率高的特点,宜于用来作地磁传感器.但非晶丝线性工作区较短,不能完全覆盖地磁场范围,通过采用数字补偿技术可以补偿大部分地磁场,使传感器工作于非晶丝的线性区,提高了传感器的灵敏度,扩展了传感器的工作范围.通过测试,采用数字补偿技术的巨磁阻传感器灵敏度为71. 133μV/nT,工作于-61 750. 8~73 774. 8 nT,与被测磁场的最大误差为2. 45 nT.     

基于80C51的调谐宽频带回波信号FIR滤波设计

宽带目标回波信号检测常用与雷达目标识别领域中,设计基于80C51单片机的调谐电路宽频带回波信号FIR滤波系统,分析信号频谱进行幅值补偿、标定目标强,提高对目标的定位识别能力。提出一种基于80C51单片机的调谐电路宽频带回波信号FIR滤波设计方法,设计基于80C51单片机的调谐电路回波信号采集结构,进行阻抗匹配及功率放大器电路设计,采用基于串联谐振匹配的FIR滤波设计,改进FIR滤波算法,实现基于80C51单片机的调谐电路宽频带回波信号FIR滤波。实验结果表明,该FIR滤波设计具有较好的宽频带回波信号滤波性能,通过FIR滤波电路设计,提高了对信号的检测概率和目标识别能力,检测精度提高14%,展示了较好宽频带回波信号检测和处理性能。     

低压低功耗CMOS微电容式传感器数字型接口电路研究

针对便携、无线设备的低电压、低功耗需求,基于TSMC 0.18μm CMOS工艺设计提出一种面向CMOS微电容式传感器的接口转换电路。将敏感电容、参考电容与接口电路集成于同一芯片,可以将对湿度敏感的电容变化量线性转换为方波脉冲信号的宽度,并直接输出数字信号。实验仿真结果显示在1.5 V电源供压下电路消耗的功耗仅为1.95 mW,转换分辨率达到4.38μs/pF,与同类接口电路相比具有线性度好、有效减少电容间失配和对温度与工艺角变化不敏感等优点。     

基于卷积神经网络的雷达目标检测方法

雷达目标检测近年来一直是雷达信号处理中的重要任务,在探测监控等安全领域中有非常重要的作用;针对传统恒虚警目标检测方法存在的环境适应能力较弱、复杂地形环境下雷达虚警数量急剧上升等问题,提出一种基于卷积神经网络的雷达目标检测方法;以雷达回波信号数据处理后得到的距离-多普勒图像作为模型的训练集和测试集,设计基于FasterR-CNN结构的雷达目标检测模型,训练模型并将测试结果与传统恒虚警目标检测算法结果相比较,所设计的模型提升了雷达目标检测正确率并较大地减少了虚警数量,这表明将卷积神经网络应用于雷达回波信号的处理任务中是可行的。     

基于剩磁原理的微功耗脉冲励磁方法研究

针对目前因恒流源励磁方法功耗过大而无法满足电磁水表微功耗要求的问题,提出了基于剩磁原理的微功耗脉冲励磁方法。通过对电磁流量传感器磁场的工作方式进行分析,选择具有高剩磁、低矫顽力的矩形磁滞材料制作磁路,采用双向窄脉冲电压为励磁线圈供电,使磁场稳定反转。根据这一原理,设计了脉冲励磁磁路和双向脉冲发生电路,并进行试验测试。测试结果表明,相对于恒流励磁方法,基于剩磁原理的脉冲励磁方法可以大幅度降低励磁功耗,并且得到稳定的工作磁场,有利于提高电磁水表的使用寿命和流量信号的稳定性。