从噪声中提取弱光信号的采样跟踪滤波器

作者用采样滤波器制成了用于弱光信号检测的高Q值自跟踪采样滤波器。介绍了它的数学基础和实验结果,以及工程中一些值得注意的实际问题。     

用数字锁相实现秒信号跟踪

本文阐述利用数字锁相原理实现对准秒信号的跟踪方法,介绍了主要电路的设计方案,并讨论了该方法的一般特性。     

莫尔条纹信号的数字锁相倍频系统

为实现对莫尔条纹信号的高倍动态细分,提出了莫尔条纹信号数字锁相倍频的细分方法,并设计了基于CPLD芯片的数字锁相倍频系统.该系统将莫尔条纹原始信号处理成方波信号,采用全数字倍频系统对其进行锁相倍频.首先利用鉴频/鉴相器对编码器信号进行鉴别,得到倍频控制字和相位差;然后将倍频控制字送入数控振荡器,实现对原始信号的高倍倍频,同时保证了新生倍频信号与原始信号的相位同步;最后将数控振荡器输出的倍频信号经过N分频,反馈回鉴频/鉴相器,并利用相位差进行相位调整.经过实验证明,系统成功实现了对编码器信号的32768倍的细分.倍频电路全部在CPLD芯片中编程实现,其动态特性好,提高了对编码器信号的跟随速度,避免了机械上对精码码道的刻画、电子学上对精粗码校正及A/D转换中量化等的误差;并且克服了传统模拟倍频方法的响应时间较长、易受温度和电网电压波动影响、存在直流零点漂移及部件饱和等缺欠.     

数字超声波信号中有色噪声的自适应滤波

针对测试环境中常存在的超声波频段的有色干扰噪声,设计了一种基于横向滤波器和最小均方误差自适应滤波算法的自适应对消器结构,并提出了固定步长和自适应步长相结合的自适应滤波算法流程.该方法增设了一个接收环境噪声的专用探头来自动跟踪噪声特性的改变,无需手动设置自适应滤波器参数和期望信号.通过自适应步长调整算法与固定步长方法结合,该方法能够在实现良好滤波效果的同时兼顾快速跟踪环境的变化.实验表明,提出的方法可以有效滤除目标超声波信号频带之外频率点处的有色干扰噪声,信噪比改善幅度可达16dB;时间复杂度为O(n),可实现实时处理.本文方法可以在无人工干预下自动、实时、有效地滤除与超声波信号频率接近的有色干扰噪声,已被成功地应用于气体超声波流量测量中.     

基于锁相放大的近红外光谱信号提取电路研究

锁相放大技术(LIA)是提取微弱信号的重要方法之一,广泛应用于近红外光谱测量领域。基于光谱吸收原理设计的甲烷检测系统,利用移相技术,实现了通过调节偏置电压的大小控制测量信号与参考信号之间的相位差,通过平衡调制解调器AD630实现了相敏滤波功能,有效地抑制了干扰,提高了系统的性能。结果表明:LIA相关器输出电压与甲烷气体体积分数呈线性关系,其线性度拟合系数为0.998 5,灵敏度为0.045 7 V/%。     

一种光栅莫尔信号数字锁相细分方法

为了保证和提高光栅传感器在动态测量过程中信号细分结果的准确性和实时性,本文提出一种新型的莫尔信号数字锁相细分方法.该方法采用开环结构,根据光栅莫尔信号的实时频率,利用小数分频方法完成对光栅莫尔信号的细分功能;开发了基于现场可编程门阵列(FPGA)的数字锁相细分电路,并对细分实现过程中的电路关键环节进行详细分析;使用自制...     

量子噪声和白噪声中脉冲信号的探测研究

本文利用信号探测概率和虚概率的统计概念，对量子噪声和白噪声中激光脉冲信号的探测进行了研究，并且给出了虚警概率和信号探测概率以及激光接收机最小可探测功率的信噪比公式。     

卡尔曼滤波结合数字锁相放大器的弱光声信号降噪方法研究

采用光声光谱法对变压器油中溶解气体的浓度进行在线监测时,低浓度气体激发的弱光声信号中夹杂有强噪声,传统的单一数字锁相放大器难以将其高效滤出,导致该方法对低浓度气体的检测精度低、稳定性差.为了进一步的降低噪声干扰、提高对低浓度气体的监测精度,提出卡尔曼滤波结合数字锁相放大器的光声信号降噪方法,在锁相放大环节中加入卡尔曼滤...     

回转机械故障噪声信号数字处理系统的研制

介绍了自主开发的一套用于回转机械故障噪声监测的系统,指出了系统的设计方法和主要功能,实现了从多个角度、多个方面来分析故障的原因,提取故障特征量,保证了结果诊断的正确性,并通过对一台水泵的实验说明了本系统的有效性。     

基于DSP和CPLD的数字锁相技术研究

提出了一种基于数字信号处理技术(DSP)和可编程逻辑控制器件(CPLD)的全数字锁相方法.首先实现了DSP与CPLD的相互通信,在此基础上详细阐述了锁相的基本原理,并分别给出了DSP和CPLD的程序算法和设计流程,最后通过实验验证了该方法的正确性和可行性.实践证明,该技术具有广泛的推广应用前景.     

一种强噪声环境下的水声信号提取算法研究（英文）

在对水中目标进行探潜、跟踪、定位时,需要对目标辐射的水声信号进行频域分析、相关性计算等处理。在强噪声环境下,目标的信号可能会被噪声淹没,导致无法有效识别目标。针对这一问题,本文提出利用傅里叶降噪预处理与小波变换相结合进行信噪分离,实现强噪声环境下的水声信号提取。设计了傅里叶系数阈值调整与小波阈值变换相结合的组合算法,并对算法的性能进行了测试。仿真实验表明,在信噪比为-15 dB时,该组合算法能够实现水声信号的有效提取,并将信噪比提高到了8.2 dB。     

统计对称噪声对叶片振声信号提取的探讨

针对统计对称噪声系统对称点噪声统计特性相对稳定的特点，提出了利用对称镜像点的信号降低噪声，克服不稳定因素影响的改进方法，数值仿真结果表明，该方法克服了非平衡变化的影响，提高了实时分析能力。     

统计对称噪声中叶片振声信号提取的探讨

针对统计对称噪声系统对称点噪声统计特性相对稳定的特点 ,提出了利用对称镜像点的信号降低噪声 ,克服不稳定因素影响的改进方法。数值仿真结果表明 ,该方法克服了非平稳变化的影响 ,提高了实时分析能力。     

高噪声背景下超声信号数字处理技术研究

实现高噪声背景下超声回波信号的可靠识别在工程实际中非常重要。本文对高噪声背景下的超声测距信号进行了傅里叶频谱分析和成分分析， 在此基础上确定了频率滤波的滤波范围，并进行了滤波处理。提出了用自相关技术实现高噪声背景下超声回波信号识别的方法，建立了相应的数学模型，给出了理论分析和实验结果。     

基于经验模态分解的混沌噪声背景下弱信号检测与信号提取

基于经验模态分解方法,研究了在强混沌噪声背景下进行弱信号的检测与信号提取。对仿真信号的研究表明:用该方法可以直接提取出微弱的偶然性和周期性冲击时域信号,对弱谐波信号可能不能直接提取,但可以直接提取出其频率特征,这些弱冲击信号和弱谐波信号完全淹没在强的混沌噪声背景信号中,无论从时域上还是频域上基本上都看不出来。对齿轮箱的实际信号的研究也表明:尽管某些故障信号有时极其微弱,EMD方法也能有效地实现这些非线性非平稳信号的分离和提取,从而为机械设备故障诊断提供直观的有效的参考。     

数字存储式信号发生器噪声抑制的几种措施

数字存储式信号发生器噪声抑制的几种措施北京科技大学张建勇，程瑞雪，张黎军随着数字存储技术及数模转换技术的发展，数字存储式信号发生器得以实现．这种信号发生器可以产生任意波形，信号频率下限可达很低，波形的控制比较容易，所以近年来在超低频到中频领域得到广泛...     

用数字平均法提高NMR信噪比的计算机程序问题

对弱信号进行同步累加是提高信噪比的一种手段。本文介绍了自制的100兆脉冲付里叶变换核磁共振(PFT—NMR)波谱仅用数字同步累加方法提高信号灵敏度的原理、装置及程序。     

慢变量信号检测中的V／F变换技术与强噪声中弱信号的提取方法

慢变量信号检测中的Ｖ／Ｆ变换技术与强噪声中弱信号的提取方法中国科学院大气物理研究所熊小芸，赵松年国家地震局地球物理研究所于允贤一、引言电压（Ｖ）一频率（Ｆ）一Ｍ进制编码（ＢＣＤ）变换电路是电参量线性变换电路，由Ｖ／Ｆ芯片与Ｆ／ｐｏＤ芯片组成，它可以很...     

微弱信号检测的噪声和处理方法

随着电子技术的应用深入到各个科学和专业领域，很多电信号需要检测，各种物理量也需要转换为电信号来检测。由于自动化程度的提高，各个生产环节大都采取集中控制或检测，测量仪器与被测对象之间的距离较远，环境条件较为复杂。特别是被测信号是微弱的而且是深埋在噪声中的，怎样对微弱信号进行检测越来越受到人们的重视。特别是测量仪器仪表的设计人员和检测人员更不能忽视。