一种抗辐照的光电探测芯片设计

光电耦合器的核心模块是光电探测芯片。介绍了一种抗辐照光电探测芯片的设计,该电路基于0.5 μm标准互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺研制,内部包含跨阻放大器(TIA)、基准源和比较器等模块电路,并通过电路结构和版图设计进行抗辐照加固。测试结果表明,抗总剂量能力达到200 krad(Si),同时,该芯片数据传输速率可达10 MBd,其输入高电流范围为6~18 mA。     

一种高速高灵敏度的光电耦合器

研制了一种高速高灵敏的光电耦合器芯片,其中含有以Nwell-Pepitaxial-Psubstrate为模型的光电探测器(PD)、跨阻运放(TIA)以及后续的处理电路。详细分析了PD的模型,并对其频率响应做了理论推导和仿真,设计了跨导运放的电路,并对其进行了仿真验证。实测结果表明,当光电流为12.2mA时,TIA模块的灵敏度可达2ns,整片的响应时间为205ns和155ns。该光电耦合器适用于高速、高灵敏度的智能控制仪器及通信系统。     

用于光隔离IGBT栅驱动芯片的高CMTI差分TIA电路

设计了一种基于0.18μm BCD工艺的全差分TIA电路和光隔离IGBT驱动系统。分析了共模瞬态干扰对光隔离驱动系统的影响,提出了一种可以提高共模瞬态抗扰度(CMTI)的全差分TIA结构。TIA的差分输入端分别接一个遮光的PD和一个透光的PD,TIA的差分输出端做电平比较。只有一个TIA的输入能够接收光信号,产生差分增益,但是共模瞬态在隔离层的干扰却能耦合到TIA的两个输入端,因此共模瞬态的干扰作用将会被差分电路的共模抑制比(CMRR)减弱。且加入了窄脉冲滤波电路可滤掉共模瞬态干扰引起的短脉冲误差信号,进一步提高CMTI。所设计的TIA电路的仿真结果显示,CMRR达到105.4 dB,CMTI可以达到325 kV/μs。     

套管损伤探测仪信号采集系统研究

本文以瞬变电磁理论为基础,设计出基于单片机的套管探测仪的采集系统,通过对获取的磁探头信号信息进行分析,可以对套管损伤程度进行评估,能准确地了解井下套管的损坏状况,为套管的修复和采取的预防措施提供科学依据。文中重点介绍了信号采集的原理、方法,以及相应的硬件电路和软件设计。其中,硬件电路主要由前置放大电路、可变增益放大电路、积分电路和AD采样电路组成,软件主要利用PIC单片机进行相关时序控制。本采集系统能够完成对多路磁探头信号的分时采集,电路设计简单,控制简便,采样精度高,抗干扰能力强。     

一种用于生物信号采集的CMOS全差分前置跨阻放大器设计

针对生物信号微弱、变化范围大等特点设计了一种用于检测微弱电流的全差分跨阻放大器(TIA)电路结构。不同于传统电路的单端输入,该结构采用高增益的全差分两级放大器实现小信号输入及轨到轨输出。基于CSMC 0.18μm CMOS工艺,采用1.8V电源电压对设计的电路进行了仿真,仿真结果表明:TIA输入电流动态范围为100nA^10μA,最大跨阻增益达到104.38dBΩ,-3dB带宽为4MHz,等效输入噪声电流为1.26pA/Hz。对电路进行跨阻动态特性仿真表明,在输入电流为100nA时,输出电压的动态摆幅达到3.24mV,功耗仅为250μW,总谐波失真(THD)为-49.93dB。所设计的高增益、低功耗、宽输入动态范围TIA适用于生物医疗中极微小生物信号的采集,可作为模块电路集成在便携设备中。     

超低空掠海目标的微波探测系统设计

以低空突防技术研究为背景,从脉冲多普勒原理出发设计了微波探测系统,其主要目的实现对海面超低空来袭目标的有效探测。在实验室阶段实现了对移动目标的探测,针对微波探测进行了信号采集系统的电路设计与分析,并采用低通滤波和直流耦合的方式,得到目标信号。在探测实验中对脉冲产生电路,滤波电路及比较电路进行设计和分析验证。实验证明,该信号处理电路性能优良,工作可靠,对目标实现了有效探测。最后,根据实战情况对脉冲电路和滤波电路做了改进,能基本上满足超低空掠海目标的微波探测技术要求。     

基于55 nm CMOS工艺的2.5 Gbit/s高灵敏度跨阻放大器

基于55 nm CMOS工艺,设计了一种工作速率为2.5 Gbit/s的高灵敏度跨阻放大器(TIA)。TIA输入级电路采用三级反相器级联结构。为了提高动态范围,采用了双自动控制增益(AGC)电路来调节反馈电阻阻值。输入级电路后级的三级差分放大器进一步放大电压信号,并运用有源电感峰化技术来提高带宽,最后进行缓冲器输出。为了降低跨阻放大器的噪声,设计了基准带隙电路和电压偏置电路,采用温度补偿技术来保证芯片的温度稳定性。电路仿真结果表明,在误码率BER=1×10-12情况下,TIA的后仿真灵敏度为-30.2 dBm, 跨阻增益为87.5 dBΩ,带宽为1.8 GHz。在3.3 V电压的条件下,功耗为119.4 mW。     

一种基于V/F转换的大动态范围测温电路设计

针对传统测温电路通常精度不高且比较复杂的问题,提出了一种基于V/F转换的测温电路设计方案。该方案可简化测温电路并且提高测温精度。在阐述目标与环境温差探测原理和环境温度补偿原理的基础上,给出了一种K型热电偶与V/F转换相结合的大动态范围的测温电路。应用RC电路的充、放电理论,分析了该测温电路的V/F转换机制,并进行了相应的实验。实验结果表明了该方案的有效性。     

基于PSpice的光电探测电路仿真分析

光电探测电路的设计对光电探测系统的性能有重要的影响。采用PSpice电子电路设计软件,对光电探测电路性能进行了仿真。分析了光电二极管的PSpice模型,光电探测电路的时域特性、频域特性及噪声特性。通过PSpice软件的参数扫描功能,对电路参数进行了优化设计。利用PSpice软件的噪声分析功能,计算了系统等效噪声功率,并对后级电路设计参数进行了计算。     

激光脉冲信号探测系统参数分析

在人定激光脉冲信号典型探测电路的基础上,对光电信号、探测电路的噪声、信噪比、最小探测能力和幅度鉴别器的阈值等参数进行了系统分析,并对相关参数提供了设计依据,论文最后人出实验结果。     

基于多参数的驾驶员疲劳检测系统

疲劳驾驶已经成为威胁驾驶员安全的重要因素.本文设计了一种融合眼睛状态和心跳速率变化的驾驶员疲劳检测系统,分别研究了驾驶员疲劳时眼睛状态和心跳速率的变化规律,改进了已有的疲劳检测算法以适应驾驶环境.由于融合了眼睛检测子系统和心跳速率检测子系统,该系统既减小了光照等环境因素的影响,又克服了心跳速率检测设备有延迟的缺点,具有更好的准确率.实验结果证明该系统具有良好的鲁棒性和实时性.     

特征检测与异常检测相结合的入侵检测模型

介绍了入侵检测技术的基本概念,讨论了几种常见的入侵检测技术,提出特征检测和入侵检测相结合的一种检测技术,建立了模型并分析了实验结果,发现其检测性能更好。     

网络入侵检测技术研究

对入侵检测作较全面的综述性介绍，首先从入侵、入侵检测的概念出发，接着介绍入侵检测的分类和入侵检测系统的模型，最入对入侵检测的各种方法进行简要分析。     

基于能量和循环谱的两步频谱感知

频谱感知是认知无线电的重要技术之一,它通过实时感知电磁环境以判断频谱空穴的存在。根据能量检测的检测时间短,以及循环平稳特征检测在低信噪比情况下的检测准确性高的优点,提出了基于能量和循环谱的两步检测算法。通过实验仿真表明,与循环平稳特征检测相比,两步检测的检测时间大幅度缩短,同时检测准确性也得到了提高。     

基于聚类的网络异常检测

探索一种基于聚类来识别异常的方法,这个方法不需要手动标示的训练数据集却可以探测到很多不同类型的入侵行为.实验结果表明该方法是可行的和有效的,使用它来进行异常检测可以得到探测率和误报率的一个平衡,从而为异常检测问题提供一个较好的解决办法.     

基于VC＋＋的超声波混凝土厚度检测软件的设计与实现

为检测混凝土厚度,研发了基于Windows平台的超声数据分析软件,并根据用户需求设计系统架构和模块功能,以提高软件的可靠性和易用性。该软件采用自定义数据格式,利用多种数字信号处理方法对原始数据进行分析处理,当发射器有效地监测到反射波时,软件根据收集到的数据计算出混凝土厚度。     

视频检测算法研究与FPGA实现

视频检测、跟踪、识别一直是智能监控、视频检索、模式识别相关领域研究的热点。在此使用FPGA作为系统的控制模块,实现了基于背景寄存检测算法的检测系统。该系统在满足实时性要求的同时,较好地完成了检测任务。并用在QuartusⅡ,ModelSim进行混合仿真,避免了硬件平台的限制,增加了实现的成功率。     

Fast-response low-ripple envelope follower

A novel envelope detector structure is proposed in this paper that overcomes the traditional trade-off required in these circuits. It improves both the tracking and keeping of the signal and thereby obtains great savings of capacitor area. At the same time, it cancels nonlinearities due to the use of switches when this technique is employed, such as nonlinearities caused by charge injection and, tenders high performance with small ripple (<1%), fast settling (0.4 μs) and high linearity.     

故障信号的分析与检测方法

讨论了小波变换及其基本性质,探讨了基于小波变换模最大值沿尺度演变的信号突变检测的基本原理与方法。在不同尺度上分析和处理信号的各种频率成分,使信号的奇点、突变点被放大,成为诊断故障信号的手段。     

A pattern recognition approach to tone detection

A pattern recognition approach is proposed for tone detection. Three basic tone features are extracted from the signal in the form of power, mean frequency, and spectral concentration. These three features are calculated for each signal sample taken during the decision interval and are represented by points in a three dimensional space.The actual tone detection function is then performed by partitioning the feature space in two decision volumes corresponding to the two alternatives (tone present and absent respectively) and by identifying the presence of associated clusters. A reject option is available when the decision volumes are not complementary, and allows the system to be insensitive to very noisy samples (e.g. impulsive noise).A non-linear classification method is presented which provides adaptive and robust detection in presence of non gaussian noise. Moreover global performance may be optimized on-line for unknown or time varying environments.Hardware and Software simulation results are presented and show good performance in presence of impulsive and interference noise.