激光旋光仪中微弱光信号检测系统的设计与实现

光信号检测是激光旋光仪中一个不可或缺的组成部分。要求检测系统具有较高的测量分辨率、良好的测量重复性、高抗干扰性能和较高的测量精度。在该微弱光信号转换与信号提取系统中,前置放大器和滤波器的设计直接决定了对被检测信号的有效提取,对整个系统性能起着决定性作用。基于此,该系统利用T型电阻网络设计了前置放大器,对输出的微弱信号进行放大;利用双二阶环电路设计了窄带带通滤波器,滤除噪声后对信号进行提取。实验结果表明,该检测系统能将光功率为90nW的微弱光信号转换成幅度为240mV的电压信号,并且有效地抑制了噪声。     

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。     

滑动平均滤波在微弱脉冲信号检测中的应用

讨论滑动平均滤波这种简单而常用的算法,在微弱脉冲信号检测方面的应用,进行模拟仿真;同时还分析在单脉冲信号检测时,滑动平均滤波与相关检测之间的联系.     

宽动态范围微弱信号光电检测系统

昼夜工作的探测器在一天中处于不同照度环境下的信号探测,为了精确测量出工作在宽动态范围照度下的光电探测器的输出信号,利用FPGA工具和相关检测原理设计了一套宽动态范围高精度信号测量采集系统;该系统由接受光学系统模块,跨阻放大电路模块,锁相放大电路模块以及A/D采集模块组成,接受光学系统实现了屏蔽杂散光功能,对水平与垂直方向上的光强进行了误差校正;跨阻放大电路和锁相放大电路实现了微弱信号的放大和噪声的抑制,A/D采集模块将数据实时采集显示;在暗室环境下,以中心波长为650nm稳功率激光器为光源,使用滨松S2386-5K光敏二极管为光电探测器进行试验,实验过程中通过改变信号调制频率和激光器功率大小,最终选择调制信号频率为1000Hz最为适宜;实验结果表明,光电检测系统在照度范围为均可以完成准确测量,拓宽了测量的动态范围,实际测量值与理论值误差在精度允许范围之内,该研究对于其它波长的光源或其它微弱信号检测系统的设计与分析具有借鉴意义;     

远场涡流检测“猪”微弱信号的抗干扰研究

抗干扰是远场涡流检测“猪”提取微弱信号的关键问题之一。作者研制一个基于高精度仪用放大器ＡＤ６２０和八阶开关电容滤波器ＭＡＸ２９４组成的调理电路，该电路结构紧凑，抗干扰性能令人满意。文中还提供了采用该电路的实验结果。     

微弱信号检测方法研究

噪声是限制微弱信号检测系统的首要因素。对于微弱信号检测来说,如能有效克服噪声,就可提高信号检测的灵敏度。研究利用自适应滤波和小波分析来对微弱信号进行降噪,通过Matlab仿真证明,自适应滤波和小波分析对噪声有着很强的抑制作用。     

基于C8051单片机的微弱信号检测装置的设计

设计并制作一套微弱信号检测装置,用以检测在强噪声背景下的频率500Hz～2kHz、幅度值20mV～2V的微弱正弦波信号的幅度值,并通过单片机显示出来该幅度值.当把微弱信号和噪声组成的混合信号输入由MAX262组成的可编程开关电容滤波器时,通过单片机控制该滤波器的中心频率和Q值,从而使该系统适合不同频率的信号输入.通过窄带滤波后可基本恢复原信号,把该信号经过检波和信号调理后输入A/D转换器进行采样,之后将其在LCD 1602上进行显示.     

两种检测微弱正弦信号方法的比较研究

研究了低信噪比条件下,(互)相关解调和多重自相关两种不同的微弱正弦信号检测方法,利用MATLAB/SIMULINK分别对这两种算法进行仿真并对结果进行分析,最后作出比较总结.     

微波遥感中的微弱信号检测

概要叙述了典型微弱信号检测方法的实质，指出对实际系统要根据具体的信号和噪声统计特性，以最佳检测原则为参照，寻找有效的检测方法，在微波辐射计中，首先利用零平衡法和补偿法消除了系统增益波动产生的第一位干扰，再降低前端插入损耗和系统自身噪声，使之成为目前检测灵敏度最高的仪器。作者在１．４－３６ＧＨｚ频带内研制的多台机载微波辐射计量最小可检测信号是１－０．３Ｋ。     

基于混合系统的微弱信号检测方法研究

在电子信息、电力控制、通信、生物学等领域,都不同程度地需要进行微弱信号检测,为了提取强噪声背景下的微弱信号的幅值和频率,通过对混沌系统的Duffing方程动力学特性的分析,利用该系统对周期信号的敏感性和对噪声的免疫性,构建了多重相关和混沌振子相结合的微弱信号检测系统,并对具有代表性的微弱正弦信号进行了仿真检测;仿真实验表明:该系统可以对未知纳伏级的正弦信号幅值和频率进行有效的提取,并可达到较高的精度,同时也可进一步提高对低信噪比信号的检测能力.     

语音信号的MATLAB分析与处理

MATLAB是十分强大的用于数据分析和处理的工程实用软件,利用其来进行语音信号的分析、处理和可视化十分便捷。文中介绍了在MATLAB环境中如何驱动声卡采集语音信号和语音信号采集后的文档处理方法,并介绍了FFT 频谱分析原理及其显示、MATLAB中相关函数的功能、滤波器的设计和使用。在此基础上,对实际采集的一段含噪声语音信号进行了相关分析处理,结果表明利用MATLAB处理语音信号十分简单、方便且易于实现。     

基于小波阈值滤波的光纤比色测温仪的信号处理

介绍了用小波阈值滤波方法实现比色测温信号的滤波消噪.该方法基于信号和白噪声在小波变换下具有不同的特性,将含噪信号进行多尺度小波分解,采用软阈值方法将其高频部分进行量化处理,再进行重构.实验证明该方法有效去除了信号中的噪声,方便地用软件实现了比色测温信号的处理,提高了系统的测温精度.     

基于多尺度分解的瞬态信号检测

瞬态信号的检测在信号处理研究中占有重要地位。本文在多尺度分解的基础上对含噪声信号进行尺度上和尺度间作两维自适应滤波,并采用逐级消除平均误差的方法对自适应滤波算法进行了改进,从而有效地滤去噪声,达到提取信号的目的。基于瞬态信号的特点,在滤波的方法上提出了反向滤波的方法。实践结果表明,该方法在信噪比较小时仍能取得较好的结果。     

基于结构光的凸凹字符采集与提取磁

针对凸凹字符对比度低边缘特征不稳定,光照不均匀及污损会影响凸凹字符的正确提取,提出了基于结构光的采集与提取方法。首先使用结构光对包含有凸凹字符的物体表面照射,凸凹字符会使结构光变形,相当于凸凹字符对结构光进行了相位调制。软件处理算法以傅立叶变换为核心,从获取的图像中获取载波,并对原图像进行滤波和解调运算提取出凸凹字符。实验结果表明,基于结构光的凸凹字符采集与提取方法算法简洁效率高,算法具有整体性,不易受噪声干扰,有较可靠性和可应用性。     

心电信号自动识别技术现状与展望

心电信号自动识别技术是信号处理及模式识别领域的热点研究课题,是在现代医学健康领域中进一步应用心电诊断技术的基础。文章围绕心电信号自动识别技术的发展历史、研究现状、关键技术及存在问题展开了讨论,并对以后的研究趋势做出展望。     

模糊C-均值聚类算法在动态汽车衡中的应用

为了提高动态汽车衡的测量精度,针对测量数据的信号处理问题,采用小波变换对动态汽车衡测量数据进行数字滤波.小波变换不但能滤除测量数据中的噪声信号,而且能很好地保留信号的突变部分.同时,通过提取5尺度小波系数作为模糊C-均值聚类算法的聚类样本,有效识别出最接近车辆实际质量的有用称重数据,提高了称重精度.试验结果表明,采用小波变换对动态汽车衡测量数据进行阀值滤波,并利用模糊C-均值聚类算法识别有用数据,对提高车辆称重的精度具有良好效果.     

一种直扩信号的检测方法

在非协作通信中,基于循环谱理论的检测方法是直扩信号检测的重要方法之一.目前,该方法都是假设背景噪声和干扰为平稳信号.但是实际上,直扩信号面临严重的窄带干扰,特别是在军事领域,更是面临敌方有意的人为强窄带干扰.由于存在调制,人为的窄带调制信号都存在循环平稳特性,这对目前基于循环谱理论的直扩信号检测方法提出了挑战.文中通过理论分析、MATLAB仿真,分析了直扩信号、窄带调幅干扰信号,验证了窄带调幅信号具有循环平稳特性,提出了利用循环谱包络检测存在窄带调幅干扰的直扩信号检测方法,并写出了具体的算法.     

科氏流量计数字信号计算及噪声处理􀀁

本文介绍了 DFT谱分析方法处理科氏流量计测量算法中几个关键问题 ,并以仿真结果为依据 ,介绍了一些能够提高计算速度和精度的方法。为了消除噪声干扰 ,应用 FIR滤波 ,并且引入了相关 ,仿真结果表明本文方法的有效性。     

一种基于ST-RFT算法的数字调制信号识别方法

将短时拉曼努金傅里叶变换(ST-RFT)应用于数字调制信号识别的研究中,以寻求提高低SNR条件下数字调制信号识别率的新方法。通过归一化ST-RFT谱图计算、特征参量提取以及阈值判别来实现调制信号的识别。针对5种常见的数字调制信号进行仿真分析,结果表明,在SNR=0 dB的信噪比条件下,基于ST-RFT算法的数字调制信号识别方法的平均识别率可以达到90%,比基于谱图时频分析法的识别率提高了10.4%;特别是相比于基于瞬时幅度和瞬时频率的特征方法,4FSK调制信号的识别率可提高9%。基于ST-RFT算法的数字调制信号识别方法能够 在低SNR条件下有效识别数字调制信号,具有良好的工作性能。     

多步提升小波变换的FPGA实现

针对一步提升5/3小波变换分辨率低这一弊端,提出了多通道设计方案。该方案利用FPGA对数据并行执行的特性,基于System Generator建模工具,实现了5/3多步提升小波变换。仿真表明,多通道方案的小波变换具有速度快、分辨率高、易于维护和移植等特点。