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。     

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.     

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。     

热激励硅谐振梁压力传感器开环测试系统设计

设计了一个开环测试系统,利用锁相放大器能够对微弱信号进行有效检测的特点,采用交流激励、二倍频拾振的方法,实现了对热激励硅谐振梁压力传感器谐振输出的微弱信号的检测。该测试系统能够快速测得传感器的幅频特性曲线;通过处理,得到传感器的压力-频率特性。整个测试过程由程序控制实现。     

电磁激励微谐振式传感器的设计与制作

利用微电子机械加工技术成功研制出电磁激励-电磁拾振硅谐振梁式压力传感器。传感器以"H"型双端固支梁为谐振器,采用差分检测结构。工艺制作采用体硅加工工艺,并且采用一种减小封装应力的结构完成压力传感器的真空密封及封装。利用锁相环微弱信号检测技术建立的开环频率特性测试系统及闭环自激测试系统测试了传感器的频率、压力特性等相关技术指标。谐振器在空气中的品质因素Q值大于1200;在真空中的Q值大于7000。压力满量程刻度为0～120kPa。差分输出的结果优于单个谐振梁的输出结果,差分输出结果的线性相关系数为0.9999,灵敏度为225.77Hz/kPa。     

硅微机械谐振压力传感器技术的发展

现阶段,硅微机械谐振压力传感器应该是稳定性最好及精确度最高的传感器,在航空航天及工业等领域内广泛应用。按照硅微机械谐振压力传感器目前研究成果,对硅微机械谐振压力传感器工作原理进行阐述,分析不同类别硅微机械谐振压力传感器芯体结构,对硅微机械谐振压力传感器未来发展方向进行分析,希望能够增加对硅微机械谐振压力传感器技术的了解。     

硅微悬臂梁谐振器的电激电拾方法研究

采用电热激励、压电拾取方法对硅微机械悬臂梁的谐振性能进行了实验研究。成功实现了对硅微悬臂梁谐振器前三阶振型的实验测试。电热激励利用在硅微机械悬臂梁表面优化设计的热激励电阻加以实现。为拾取硅微悬臂梁的微弱谐振信号,在硅微悬臂梁表面优化设计并制作了压敏电阻全桥,利用压敏电阻的压电效应实现对谐振微弱信号的拾取。     

高精度MEMS硅谐振压力传感器闭环控制系统

硅谐振压力传感器因其数字频率信号输出和高精度的特点,被广泛应用于航空航天、工业控制等领域。硅谐振压力传感器的闭环控制系统决定硅谐振压力传感器的性能指标,系统的稳定性分析和参数优化则是谐振传感器的研究难点。基于系统状态方程从理论上推导了控制策略,提出系统稳定性判定依据。利用Simulink仿真搭建系统模型,并通过电路测试验证。结果表明,在满足稳定性判据的条件下,研制的硅谐振压力传感器基频为42 kHz,品质因数为30 000。在量程范围为3～130 kPa、温度为-55～85℃时,该谐振压力传感器的精度高达0.01%F.S.,实现了恒幅控制与实时频率跟踪。     

互相关运算算法在微传感器检测中的应用

本文对电热激励硅微谐振式传感器的数字闭环控制系统中的相关检测运算模块进行设计,从理论上分析利用互相关运算原理实现相关检测的可能性,使用Verilog语言编写代码,并经过QuartusⅡ软件仿真和FPGA开发板的硬件调试验证。结果表明:该模块能够实现相关检测功能,达到设计的要求和性能指标。     

谐振式微加速度计差频检测电路研究

微机械谐振式加速度计的输出频率信号不易受到环境噪声的干扰,在传输和处理过程中也不易出现误差.针对实验室加工的谐振式微机械加速度传感器,采用静电激励和电容拾振的检测方式,设计了电容拾振检测电路和差频输出电路,实现了谐振式加速度计的微弱差频信号检测.利用精密分度盘对该加速度传感器进行了性能测试,实验室测试灵敏度为25.7 Hz/g,达到了设计要求.     

认知雷达子空间信号迭代闭环检测方法

闭环迭代过程是认知雷达信号处理的重要特征。在雷达与探测环境构成的闭环中,雷达逐渐理解环境,选择适合当前环境的信号处理方式。本文考虑杂波和噪声中,认知雷达的子空间信号检测问题。基于认知雷达闭环迭代架构,提出了一种认知雷达检测方法。在每次迭代开始时,利用获得的数据计算目标在子空间内坐标的最大似然估计,然后依据目标参数设计下一次迭代所需的发射波形。计算机仿真分析表明,利用闭环迭代检测算法,认知雷达能够更高效获得探测环境信息,其检测性能优于常规雷达。      

基于I/Q支路相干积分观测滤波的GPS接收机信号跟踪方法

针对传统GPS接收机在弱信号环境下跟踪误差大,收敛速度慢的缺点,该文提出一种基于I/Q支路相干积分观测滤波的GPS信号跟踪方法。将接收机I/Q支路相干积分输出为观测量,应用无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter, UKF)算法构建卡尔曼滤波器,得到基带数字信号处理滤波模型,闭合接收机跟踪环路。该方法能够有效减小传统GPS跟踪环路中信号参数的估计误差,提高接收机抗干扰能力和弱信号环境下环路跟踪性能。仿真对比结果表明,不同载噪比环境下相比传统GPS信号跟踪的方法,基于I/Q支路相干积分观测的信号跟踪算法能够提高跟踪精度,加快跟踪收敛速度。     

数字闭环光纤陀螺的PID控制及参数的自动优化

研制成功了基于ＰＩＤ控制算法的半环惯性陀螺全数字式信号检测系统,提出了光纤陀螺零漂特性和动态响应特性的综合评估方法,设计了一种ＰＩＤ参数的自动优化方法,给出了实验结果。     

全数字光纤陀螺闭环检测系统

介绍了一种新型的全数字光纤陀螺闭环检测方案－数字相位斜波技术,讨论了采用该方案的电路设计并进行了具体电路的设计与调测。实验表明方案可以很好地解决标度因子线性度及大的动态范围等问题。     

A long reach digital subscriber loop transceiver

An echo-cancelling duplex transmission system is described for the digital subscriber loop which uses a 4-level zero redundancy line code (2B1Q) to give very long reach in the presence of crosstalk. Novel digital signal processing algorithms are used to simplify the analogue line interface circuitry. All the digital signal processing, along with sophisticated maintenance and interfacing circuitry, can be contained on a single LSI circuit. Measured performance results are presented.     

基于AD8368芯片的压控增益放大系统设计分析

针对接收机中信号电平变化范围过大所导致的系统恶化问题,提出基于中频信号检测电压反馈,2级AD8368芯片级联构造具有70 dB动态范围的中频大动态自动增益控制(AGC)的方法。对自闭环控制电路进行了分析,证明该方法能够解决宽动态范围下信号增益自动控制问题,实现了快速、稳定的自动增益控制,从而保证接收机小信号下的高灵敏度,提高系统的接收灵敏度。     

Detection and measurement of radio frequency feedback for an on‐frequency repeater

The radio frequency feedback (RFF) occurs when the insulation is insufficient between the antennas of an on‐frequency repeater, increasing digital transmission errors. In addition, a strong RFF could compromise system stability of the on‐frequency repeater because of the growing power in the closed‐loop. Automatic gain control is widely used by the on‐frequency repeater to regulate the power, this solution being generally used with echo cancellation processes. Most of echo cancellation techniques are based on digital processing such as adaptive filters whose the effectiveness and the algorithm speed are depending on the signal frequency, the bandwidth and the closed‐loop parameters. This paper describes a solution of RFF estimation and detection regardless of the receiving signal modulation. By using the frequency scanning and the analysis of the power spectral density peaks in the system, this solution is reliable whatever are the values of the gain‐margin and the loop‐delay. Simulations and experimental implementation using field‐programmable gate array validate the solution. In addition, an example of applications is given in the context of the interference cancellation.     

微弱原子荧光光场测量系统的设计简

在原子光学、量子通信、生物医学、食品安全和激光测量研究等领域,常常需要对荧光信号进行测量.而这些荧光信号的强度往往十分微弱,一般的探测方法难以检测.因此,针对微弱原子荧光光场分布信息的探测需求,设计搭建了一套测量系统.选用硅光电倍增管作为测量系统的探测元件,设计了跨阻放大电路来实现微弱电流信号的放大,并利用MultiSim软件对电路进行仿真分析,最终完成了测量系统的搭建、实现了对微弱光场的测量.实验结果表明,该系统可以很好地满足微弱光场分布信息的测量需求.     

基于DSP的非接触式生命参数获取及信息处理技术研究

介绍了一种通过DSP对非接触式生命参数信号进行采集和处理的系统。论述了该系统的软硬件设计以及预处理电路,通过预处理电路放大生命信号、滤除噪声,由AD7705进行采集,送入DSP进行后续处理。详细阐述了AD和DSP的工作方式、接口电路以及软件实现。通过HK2000Cv2.0脉搏传感器仿真非接触情况下人体心跳信号并进行采集。实验证明,该系统可以成功的检测到人体的心跳信号进行显示并对信号做基本的处理。     

认知雷达的未知目标检测

认知雷达可以在探测过程中不断优化自身系统参数,实现与当前探测环境的匹配,从而能够改善雷达的探测性能。针对未知目标的探测问题,利用当前回波数据更新目标分量的估计值及其协方差矩阵,基于目标相关信息优化下一次探测所需的发射机波形和接收机滤波器,并构成一个闭环处理过程。该文提出了两种优化途径,第1种途径利用目标分量的估计仅优化下一次探测波形,在接收端采用广义匹配滤波器;第2种途径将估计误差等效为信号依赖的噪声,联合优化发射波形与接收机滤波器。计算机仿真分析表明,采用闭环迭代优化的方法是渐进等效的,并可以在相干累积获得的性能增益基础上,进一步改善雷达的探测性能。