CH4检测系统微弱信号处理电路研究

基于光谱吸收原理设计的CH4检测系统,气体吸收的信号比光源的噪声还要小,被淹没在背景噪声中.为改善检测系统的信噪比,针对非常微弱的气体吸收信号,基于微弱信号的锁定检测原理,以锁相放大器为核心,以同步积分器自动跟踪滤波,设计了检测系统的光电信号处理电路.结果表明电路输出电压与CH4体积分数呈线性关系,电路对CH4气体体积分数的检测极限为150×10-6.     

高信噪比干涉滤光片的应用与研究

详细论述了干涉滤光片的单色性对实现高信噪比的重要性以及它在生化仪中的应用。     

图像法在数字式水准尺自动检测中的应用

本文介绍了一种基于图像法的数字式水准尺自动检测系统的构成与测量原理,提出了一种动态的、能够实现对数字式水准尺的图像进行采集、处理的方法,在此基础上,给出了数字式水准尺图像边缘检测的关键电路和图像细分的算法,用于边缘检测的硬件电路准确、可靠;所使用的算法精炼、运算速度快、适应性强,二者相结合在数字式水准尺图像检测中取得了较好的效果,是数字式水准尺检测中一种实用的方法。     

应用SiC反射镜表面改性技术提高TMC光学系统信噪比

为了消除SiC反射镜的固有缺陷,提高反射式光学系统的信噪比,使用SiC表面改性技术对同轴三反射(TMC)光学系统的SiC反射镜进行了处理.首先,应用等离子体辅助沉积(PIAD)技术沉积了一层Si改性层,接着对改性层进行精密抛光,然后在反射镜表面镀制Ag膜和增强膜,最后获得了表面改性对TMC光学系统信噪比的影响.Wyko轮廓仪测试表明,SiC反射镜的粗糙度R_a由10.42 nm降低到了0.95 nm;镀制高反射膜后,主镜、次镜、三镜及折叠镜在0.5～0.8 μm可见光波段的反射率＞98%.计算结果表明,应用了表面改性技术后TMC反射式光学系统的信噪比提高了5%以上,说明SiC表面改性技术是一种提高TMC光学系统信噪比的有效方法.     

T型头在提高气体超声波流量计信噪比中的应用分析

超声波流量计广泛应用于苏里格气田天然气外贸交接工作,由于与超声波流量计串联使用的调节阀节流而产生的噪声对超声波流量计的正常工作产生了较大干扰,造成气体流量计量失准。本文通过第五天然气处理厂增加T型头后流量计的工作情况,对T型头在超声波流量计计量工作中的降噪性能进行了探讨。     

应用谱减法处理带噪语音信号的研究

语音信号经常会受到环境噪声的干扰,而噪声会影响语音通信的质量甚至是语音处理系统地运行。对于带噪语音信号的处理,主要目的是提取出尽可能纯净的原始语音。文章研究了基于功率谱的语音处理方法,主要包括功率谱相减算法和改进算法两种;给出了谱减法算法及其改进形式的基本原理、实现方法,并且运用MATLAB软件仿真得出了两种算法的语音处理效果。实验表明,在加性平稳噪声条件下,与常用谱减法算法相比,改进算法能更好地抑制噪声,从而提高了语音质量和信噪比。     

小波阈值法在机械信号降噪研究中的应用

在操纵稳定性试验数据的采集过程中,由于存在外界干扰,试验数据会受到强烈的噪声污染,从而对试验数据的处理及分析造成负面影响。以汽车操纵稳定性试验数据为研究对象,详细阐述了小波阈值去噪法的基本原理和流程,提出了一套可用于车辆操纵稳定性试验数据去噪处理的小波阈值去噪方法。进行了汽车操纵稳定性试验,以转向轻便性试验数据为例,利用小波阈值去噪法、窄带滤波法对试验数据进行了去噪处理并对比了两种方法的去噪效果,结果表明,小波阈值法能够更有效地保持试验曲线的低噪与平滑特性,具有更好的去噪效果。     

小波变换在缆索张力测量中的应用研究

介绍了波动法测量缆索张力的基本原理及其检测技术。针对实际测量中脉冲激励下产生的应力波含噪声大及走时时差难以分辨的问题,利用相关系数选取最优小波函数并结合软阈值消噪方法,将应力波从噪声干扰中提取出来。实验结果表明,采用此方法选取的小波能更有效地消去噪声,经过修正后的小波系数重构得到的信号图清晰地反映了入射波和反射波之间的时差。     

超大轴向冲击载荷下六边形蜂窝铝结构的吸能特性优化研究

针对60 MN超大力值拉向叠加式力标准机断裂保护装置的选型问题,以蜂窝铝为吸能件,对其在超大冲击能量下的吸能效率进行了研究。利用ABAQUS/Explicit对不同结构参数的蜂窝铝吸能结构进行了数值模拟,通过对比不同壁厚和六边形边长下蜂窝铝的平均载荷、峰值载荷和比吸能,得出了其吸能效率的变化规律;利用响应面优化方法,以壁厚和六边形边长为设计变量,建立了因变量的回归方程,采用遗传算法对其进行了优化设计;最后对优化结果进行了仿真验证。研究结果表明:随着壁厚增加以及小六边形尺寸减小,吸能件的各项指标都得到了改善;当蜂窝铝小六边形长边长为7.75 mm,壁厚为0.66 mm时有最优解;优化结果显示其各项指标误差值均控制在5%以内,该分析方法可为60 MN大型拉向叠加式力标准机缓冲装置的选型提供参考。     

基于Blackman-Harris窗三谱线插值测试ADC信噪比的方法

利用快速傅里叶变换(FFT)测试模数转换器(ADC)的信噪比(SNR)必然存在非相干采样,导致测量结果会受频谱泄漏的影响.针对此问题,提出了一种利用Blackman-Harris窗三谱线插值测试高速ADC SNR的方法.基于MATLAB构建了验证平台,采用美国模拟器件公司(ADI)的AD9627等高速ADC产品的行为级动态模型进行了仿真验证.结果表明,在非相干程度最大的情况下,基于Blackman-Harris窗三谱线插值测试得到的SNR误差低于0.23 dB,达到了ADI公司提供的测试标准,证明该法能很好地抑制频谱泄漏的影响,提高SNR测试精度.     

基于采样值数字特征的压缩感知信号检测方法

由于压缩感知的采样值能够较好的保持原始信号的结构和信息,因此可以不重构原始信号,直接处理采样值完成原始信号的检测任务.目前的检测方法主要是基于信号的部分重构完成检测,这种方法在信噪比较低时,检测效果不好.针对这种情况,本文提出一种基于采样值数字特征的信号检测方法,根据采样值在不同假设下数学期望不同的特点,将实际采样值与其在各假设下数学期望的偏差作为判决依据,完成检测.实验结果表明,与传统方法相比,在低信噪比条件下,本文方法可以使用较少的采样点获得较高的检测成功率.     

低信噪比下WCDMA信号的盲检测与降耗研究

宽带码分多址信号是非周期性信号,由于非周期性扩频码打破了伪码的周期和相关特性,使它淹没在噪声中难以检测。针对宽带码分多址信号的盲检测,利用四阶矩切片对高斯白噪声的良好抑制效果,以及将混噪信号四阶矩切片的时延零点除去后的更优抑噪性能,提出了基于二次四阶矩切片的检测法,使得原本被噪声掩盖的扩频信号凸显出来,并利用一种快速计算方法降低了计算量。研究结果表明,当信噪比为-21 dB时,检测概率仍可达到90%以上,使得在相同噪声影响下,信号发射功率更低。     

基于幂函数型双稳随机共振的故障信号检测方法

在实际的故障诊断中,有用信号经常淹没在噪声中,特征信息提取非常困难。为了提取强噪声背景中的微弱信号,将幂函数型单势阱模型与Gaussian Potential模型相结合提出一种新型的双稳随机共振系统,称为幂函数型双稳随机共振系统。首先,以平均信噪比增益为衡量指标,提出一种寻找最优系统参数组合的算法,使微弱信号、噪声及系统产生最佳的共振效果;然后,基于幂函数型双稳随机共振系统对Levy噪声背景下的仿真信号进行检测;最后提出一种基于小波变换和幂函数型双稳随机共振的微弱信号检测方法并应用于轴承故障信号检测中。仿真实验表明,幂函数型双稳随机共振模型在故障信号检测中是有效和可靠的。     

利用小波变换提高数字全息信噪比

光学和数字全息需要解决的基本问题是在图像重构过程中出现的散斑噪声,因为散斑降低了信噪比（SNR）。目前很多方法都可以减小散斑噪声,以提高数字全息信噪比。现利用小波滤波的方法来提高数字全息重构过程中的信噪比。提供了实验结果,实验结果证明该方法是可行的。     

空间碎片的红外探测研究

分析了空间碎片在轨运行时的空间辐射环境,通过分析空间碎片受到太阳、地球、月球等辐射的情况,计算其温度变化情况,并计算了8～12μm波段空间碎片的辐射情况。分析了红外探测器的噪声来源与类型,并计算了探测器接收的空间碎片红外辐射以及光学近场辐射所产生的电子数,然后分别计算了在目标温度不变与光学系统温度不变的情况下的信噪比(SNR)。结果显示,在以深空为探测背景的情况下,光学系统近场辐射是对系统探测距离影响最大的辐射。     

高信噪比微流控芯片检测仪的设计

简要介绍了微流控芯片及其现有的检测方法,重点设计研发一种具有高信噪比的检测仪。此检测仪器采用激光诱导荧光检测原理;检测光路采用共焦原理;并通过电路滤波及放大设计、仪器结构设计、软件设计等途径而研制。此检测仪是集光、机、电及软件处理等的多维一体的综合性仪器。检测证明这种仪器检测性能高、结构紧凑便于携带、具有很高的信噪比,检测能力可达到1-0 9n m o l/L。     

采用余弦调制滤波器组泄漏检信号处理研究

供水管道泄漏检测定位中,定位的不确定度由检测信号的信噪比决定,抑制噪声干扰,提高信噪比,是提高泄漏检测定位精度的关键。在充分分析泄漏信号特征的基础上,提出将改进的余弦调制滤波器组用于泄漏检测信号的噪声抑制。该方法利用分析滤波器组将信号分解为若干个带宽相同的子带信号,然后选择有效子带,再通过综合滤波器组将有效子带信号合成。该方法是一种不需要泄漏信号和噪声先验知识的自适应信号处理方法,能够有效抑制噪声,由于余弦调制滤波器分解的特性,即使泄漏信号处于不同频率段时,噪声抑制效果基本相同,处理后信噪比较处理前平均提高8 d B左右。实际工程应用验证表明,该方法去噪处理后的定位结果优于现有各种噪声抑制/信号增强方法的结果。     

基于互相关检测和混沌理论的弱信号检测方法研究

本文简术了互相关检测的原理及混沌理论,在此基础上,提出了将互相关检测与混沌理论相结合检测微弱正弦周期信号的瓣方法。给出了原理框图、仿真模型及仿真实验结果。研究结果表明,此方法是目前信噪比门限较低的时域信号处理方法,因而具有广泛的应用前景。     

Highly accurate SNR measurement using the covariance of two SEM images with the identical view

Quality of an SEM image is strongly influenced by the extent of noise. As a well-known method in the field of SEM, the covariance is applied to measure the signal-to-noise ratio (SNR). This method has potential ability for highly accurate measurement of the SNR, which is hardly known until now. If the precautions discussed in this article are adopted, that method can demonstrate its real ability. These precautions are strongly related to "proper acquisition of two images with the identical view," "alignment of an aperture diaphragm," "reduction of charging phenomena," "elimination of particular noises," and "accurate focusing," As necessary, characteristics in SEM signal and noise are investigated from a few standpoints. When using the maximum performance of this measurement, SNR of many SEM images obtained in a variety of the SEM operating conditions and specimens can be measured accurately.