拓展雷达检测技术的新途径

本文叙述了一种新型雷达无源干扰效果检测设备的系统工作原理。该系统采用数据传感器、计算机控制和数据融合等技术，实施雷达诸元信号的实时自动录取，并对获取的各种信息进行频域分析、时城分析和相关分析，最终将测试数据和分析结果以图形和表格的形式输出。实现了雷达干扰效果的动态定量测试和分析功能。从而为拓展雷达在干扰效果动态测试领域中的研究进行了有意的探索。     

基于FPGA的自适应数字传感器设计

高量程加速度传感器在小信号的激励下输出在10 mV以内,传统测试系统的噪声可能覆盖如此小的电压信号,使高量程的加速度传感器无法测试小的加速度信号。针对这一问题提出了基于自动增益切换控制理论的自适应数字传感器,该传感器能够根据加速度信号的输出电压自动选择最佳的电压增益,使高量程加速度传感器始终保持从低量程到高量程的完整加速度信号输出,拓宽了加速度传感器的动态测试范围。     

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。     

用于微弱信号及扭矩检测的容栅式扭矩传感器

在对扭矩信号的检测中，传统的扭矩检测方法存在抗干扰能力弱、响应速度慢、准确度较低的不足。为了改善该问题，提出一种基于典型电容电桥和负反馈控制环路相结合的容栅式扭矩传感器电路来检测扭矩的变化。其中负反馈控制环路由控制信号和移相器组成，可用于补偿因电路自身结构和外部噪声干扰所导致的相位偏移，进一步提高了检测电路的准确性。该检测电路首先通过桥式电路将电容信号转变为电压信号，然后经过比较器输出传感器通道和参考通道的相位信息，最后根据相位信息生成的控制信号来补偿信号的相位，从而准确计算出扭矩的大小。并对检测系统进行了仿真和测试。测试结果表明：该方法能够将微弱电容信号灵敏度减小到1%以下，扭转角误差减小到0.001 3 rad以下，可以有效减小噪声的干扰，从而准确、快速地测量出动态扭矩信息。     

声表面波免疫传感器高频检测系统设计

声表面波（SAW）免疫传感器是一种新型生物传感器,该文设计并实现了一个高频的SAW免疫传感器检测系统。该系统利用锁相环控制输出信号频率对输入信号频率跟踪锁定,通过测量频率变化量即能完成对免疫传感器的检测,通过液晶屏显示结果。测试结果表明,该检测系统能准确测量频率156~162 MHz内的传感信号,系统的最大测量误差仅0.85%,满足SAW免疫传感器高频检测领域的工程实际需要。     

多光谱TDI-CMOS图像传感器读出电路设计

针对3D集成式多光谱TDI-CMOS图像传感器的数字化处理和高速读出需求,为了解决与TDICCD探测器的整体布局、物理尺寸和接口的匹配性和一致性问题,研制了适用于五谱段TDICCD的CMOS读出电路芯片。该读出电路芯片创新地设计了一种使用多相位ADC时钟、支持相关多次采样的新型列级单斜ADC电路结构,实现了TDICCD信号的数字化和高速输出,有效提升了探测器的动态范围和噪声指标。流片测试结果表明：读出电路芯片的功能正常,集成式TDICCD的成像效果良好,新型列级ADC工作正常,读出电路以最小9.5μs的行周期输出14 bit数据,相关多次采样具备降低输出信号噪声的作用,实现了TDICCD信号的高精度数字化处理和高速输出,满足3D集成式TDI-CMOS图像传感器的研制要求。     

基于FPGA的传感器噪声信号采集压缩存储系统的设计

在航天遥测系统中,为了提高传感器的噪声信号传输以及存储的稳定性和效率,设计了一种以FPGA为主控制核心的噪声信号采集压缩和存储系统,采集到的四路传感器噪声信号由ADS8365进行模数转换,然后由TMS320C6416 芯片将转换后的数据进行压缩,并由K9WBG08U1M存储芯片对数据进行存储,经过多次的实际测试结果显示,系统的可靠性高,可以有效地提高噪声信号的传输及存储效率。     

硅微机械谐振式压力传感器组合敏感原理

为解决硅微机械谐振式压力传感器的微弱信号检测问题,并改善其可靠性和动态响应,提出在传感器原有结构上增加辅助传感器,构成组合敏感原理。利用根据辅助传感器测量结果推算出的谐振频率近似值,可控制带通滤波器的中心频率以改善噪声抑制;可及时判断闭环系统失效;可在闭环系统失效状态下继续部分维持传感器的测量功能。辅助传感器的制造工艺与主传感器兼容,附加成本低。     

传感器在制动器试验台信号采集系统的应用

为了实现对起重机制动器性能试验和质量检测,设计了起重机制动器试验台信号采集系统。系统的温度、扭矩以及转速等反映制动器主要性能的数据都需要通过各种传感器得到,因此作为信号采集系统的重要组成部分传感器具有至关重要的作用。在详细分析系统参数要求以及各个传感器性能的基础上,对温度传感器、扭矩传感器和测速传感器进行了选择,在系统中进行了相关测试并对试验结果进行了分析。试验结果表明,该系统中的传感器选用合理,达到了对制动器主要性能参数的准确检测。     

硅微机械谐振式压力传感器组合敏感原理

为解决硅微机械谐振式压力传感器的微弱信号检测问题,并改善其可靠性和动态响应,提出在传感器原有结构上增加辅助传感器,构成组合敏感原理.利用根据辅助传感器测量结果推算出的谐振频率近似值,可控制带通滤波器的中心频率以改善噪声抑制;可及时判断闭环系统失效;可在闭环系统失效状态下继续部分维持传感器的测量功能.辅助传感器的制造工艺与主传感器兼容,附加成本低.     

地磁背景环境中基于分形特征的磁异常信号检测算法

磁异常检测(MAD)是一种应用广泛的被动式目标检测方法,其应用包括水面舰船目标监测、水下移动目标及陆地目标的检测与识别等领域。基于地磁背景下弱磁异常信号的可靠性检测方法研究具有重要的意义,该文在研究地磁背景与磁异常信号分形特征差异的基础上,提出一种基于目标磁异常信号分形特征的单传感器检测方法,并进行实际外场试验验证。试验结果表明:该方法能准确分辨出地磁背景干扰与磁异常信号,并可以在地磁背景噪声中实现弱磁异常信号的检测。     

湮没在色噪声背景下 微弱方波信号的混沌检测方法

 建立一个其动力学行为对微弱方波信号极其敏感的混沌系统,根据该系统相轨迹的变化实现了任意色噪声背景下的微弱方波信号的测量.文中论证了方波信号的检测方法;分析了噪声对混沌检测的影响,仿真实验表明该混沌检测系统对方波信号非常敏感,对任何零均值色噪声均具有极强的抑制能力.     

白天空间目标激光测距微弱信号探测方法

白天空间目标激光测距数据有助于提高空间目标定轨精度,在航天科研方面具有重要应用价值。白天天空背景较亮,激光测距回波信号一般很弱,从较强背景光中识别出微弱的空间目标激光回波信号十分困难。针对白天空间目标激光测距微弱信号探测技术难题,从白天天空背景噪声影响估算入手,计算了不同探测阈值情况下的测距虚警率,分析了白天激光测距距离门宽与探测阈值的关系,给出了白天对空间目标激光测距的回波信号探测阈值,提出了基于多光子探测器的白天激光测距微弱信号探测方法,并对其可行性进行了实验验证,该研究成果可应用于白天空间目标激光测距系统设计及新型激光测距系统发展研究等方面。     

一种强噪声背景下微弱信号检测方法研究

针对常规单混沌振子微弱信号检测方法存在检测过程不稳定的现象,将混沌吸引子与双振子差分检测技术相结合,提出一种通过调整系统稳定混沌态来检测微弱信号的改进方法,同时利用双差分振子来判别系统混沌态向周期状态转变的临界值。通过仿真分析,该方法可有效防止误判且实时性较好,有利于在强噪声背景下的微弱信号检测,为工程实际应用提供了一种可借鉴的方法。     

高灵敏加速度计微弱信号提取电路设计与测试

介绍了一种压阻式高灵敏加速度传感器微弱信号提取电路。该信号提取电路采用两级信号放大设计,两级之间设计有二阶巴特沃兹低通滤波器。本设计电路通过电路仿真软件进行仿真和外接加速度计测试。测试结果表明,该微弱信号检测提取电路可以很好地对高灵敏MEMS加速度计输出的信号进行放大,具体表现为可将传感器输出信号从毫伏级放大到伏级。采用这种电路设计的MEMS高灵敏加速度计输出信号具有良好的低频特性,可以满足高灵敏传感器宽频带测试的需要。     

基于背景分析的蓝绿激光探测信号检测

针对机载海洋激光探测系统接收信号噪声的非平稳性及与信号的相关性问题,文中利用局部相关特性建立了一种广义空间相关模型,把与信号相关的噪声转化为独立于信号的加性噪声,提出了一种基于背景分析的三重相关检测弱小信号的方法,实验结果表明该方法是一种抗噪性能强,自适应性能好的弱信号检测方法。     

基于初值敏感性混沌弱信号检测的性能研究

混沌微弱信号检测研究是当前在时域检测信号的新方法,该文通过仿真计算研究了Duffing振子检测弱正弦信号的性能.首先分析了Duffing方程的运动状态,指出利用初值敏感性进行混沌弱信号检测时背景噪声必然对过渡过程产生影响;为分析噪声的影响,研究推导了连续系统仿真输入噪声的生成表达;仿真试验结果表明系统的最终运动状态跟随噪声强度的变化,由试验结果分析得出Duffing弱信号检测的最低信噪比,为混沌弱信号的实际应用提供指导.     

阵列双稳随机共振在微弱信号检测中的应用研究

阵列双稳随机共振(stochastic resonance, SR)系统可利用噪声在单个双稳SR系统基础上进一步增强微弱信号检测的能力,为强噪声背景下微弱信号的检测开创了新方法。本文应用阵列双稳SR原理进行微弱信号检测的研究,采用理论和数值仿真相结合,通过稳态自协方差函数,分析了阵列双稳SR系统输出信噪比（signal-to-noise ratio, SNR）增益。在此基础上,分别讨论了阵列噪声、外部噪声及阵列单元数对检测性能的影响。并与单个双稳SR检测弱信号进行性能比较,分析和仿真结果都表明,在相同条件下,采用阵列双稳SR比采用单个双稳SR检测微弱信号性能有较大改善。这些研究结果对于阵列双稳SR的进一步发展及应用具有重要意义。      

微弱信号检测的变尺度Duffing振子方法

针对强噪声背景下微弱信号检测问题,本文把互补集总经验模式分解（CEEMD）方法和变尺度Duffing振子结合,提出了一种新的微弱信号检测方法.利用CEEMD将复杂含噪信号分解为不同的固有模态函数（IMF）,通过Duffing系统分岔图及其变化找到相轨迹变化的临界阈值,实现含噪信号的信息检测.结果表明,本文所提方法不仅可以很好地免疫噪声,而且能有效检测出信噪比低至-73dB的多频率周期信号.