高辐射通量下CdZnTe探测器的脉冲处理技术研究

针对高辐射通量条件下碲锌镉(CdZnTe)辐射探测器对模拟前端输出信号应具有快速上升时间及窄脉宽的要求,研究了CdZnTe探测器中电荷灵敏前置放大器(CSA)、准高斯脉冲滤波整形放大器的原理。采用Multisim,仿真分析了CSA输出脉冲信号上升时间、衰减时间和滤波整形放大器级联输入电阻、运放反馈电容等优化参数。基于仿核精密脉冲源搭建实验平台,完成了CSA和准高斯滤波整形放大器的实验验证工作。结果表明,CSA的输出信号上升时间为10 ns,下降时间为150 μs,准高斯脉冲脉宽达200 ns。CSA和滤波整形放大电路的输出脉冲波形与仿真结果一致,满足了高分辨率半导体能谱测量系统的要求。     

温度传感器校准系统中红外信号检测电路设计

为了提高红外探测器检测红外微弱信号的精度,采用晶体管恒流偏置电路,使用低噪声高速运算放大器构成了前置放大电路。运用电路理论建立放大电路的噪声等效模型,采用叠加法计算1级放大输出端的噪声电压。通过中温黑体炉红外辐射实验,测试电路性能,取得了500℃~700℃时的电压波形,计算得出信噪比为7.25×103。结果表明,红外探测器前置放大电路达到高信噪比、响应速率快、抗干扰强的应用要求,可以对红外微弱信号检测放大。     

一种微弱电荷检测放大电路设计

针对传统电荷放大器对电缆噪声敏感,无法精确测量微弱电荷的问题,设计了一种三运放差动放大电路。通过构建传统电荷放大电路的噪声模型,分析了本底噪声对测量结果的影响,针对其共模特性,设计了三运放差动放大电路,放大微弱电荷同时能有效抑制电缆中的本底噪声,提高电路的共模抑制比。经Multisim仿真和硬件电路实验证明,该电路能实现±1.5 pC微弱电荷的检测放大,在电缆叠加32.8 mV干扰噪声的情况下,输出信号幅值与理论值误差仅为1.3%,进而验证了该电路的可行性与可靠性。     

数字激光告警系统探测接收前端设计

探测接收前端是激光告警系统的关键部件,针对数字激光告警系统设计激光脉冲探测接收前端.采用宽带、高增益、低噪声的跨导放大方式实现了对最小来袭激光脉冲产生的10 nA,10 ms的微弱窄脉冲电流的放大,采用放大器饱和方式实现信号的整形,把来袭激光脉冲转换、放大成数字系统能处理的数字脉冲,脉冲宽度代表作用能量大小.前端最小可检测来袭激光信号能量达1μW,动态范围达100 dB.该宽带低噪声跨导放大电路很好地处理了电容对窄脉冲的影响,具有带宽宽(500 MHz),成本低的特点,为放大微弱的ns级及以下的窄脉冲电流信号提供一个很好的宽带方案.该设计结构简单、成本低廉、易于维护,不仅可用于激光来袭探测,还可用于激光安防系统等.     

高阻运放在矿用钻孔伽马测井仪信号调理电路中的应用

矿用钻孔伽马测井仪中伽马射线探测器输出的信号形式为电流型,其就幅度而言较为微弱,不能直接输入给微控制器进行脉冲计数与统计分析。利用高性能、低噪声、小体积单运算放大器CA3140A设计信号调理电路,对伽马射线探测器输出的微弱信号进行信号变换,并依据实际应用需求实现了相应的硬件电路。实验结果表明,设计的电路性能稳定,能有效拾取并调理得到标准的脉冲信号,符合预期设计要求。     

纯真甜美、清爽迷人——一款6J8p前级放大器

在电唱机、磁带机盛行的那个年代,前级放大器的主要作用是将电唱机、磁带机输出的微弱音频信号放大到一定的幅度,并进行频率补偿,使频率响应趋于平衡,再馈送给后级功率放大电路。电唱机、磁带机的输出电平为毫伏级,后级功率放大电路需要伏特级的激励信号,前级放大器在放大系统中发挥信号传递和电压放大的作用,对放大系统音色及各项指标的影响巨大。     

激光窄脉冲信号探测电路的设计与接收

在激光反射层析成像雷达系统中,激光脉宽越窄,系统的成像分辨率越高。而高带宽、无失真的探测接收电路设计起来较为困难。详细分析了雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)模型及其主要性能参数,并选择了合适的探测器。然后对前置放大电路、主放大电路和可控增益放大电路进行了较为详细的分析,并设计了合适的电路结构。GHz级微弱光电信号在被接收时很容易受到外部噪声的干扰,这会导致接收波形产生畸变。采用电磁辐射屏蔽方法消除了干扰,最终无失真地探测和接收到了1 ns窄脉冲激光信号,满足了激光反射层析成像雷达系统的0.15 m成像精度要求。     

一种基于宽带低噪声THS4012运放的激光测高仪前置放大电路设计与实现

激光测高仪依靠回波信号包含的信息来反演地面目标的物理特性,因此必须保持回波信号的保真度和高信噪比.通过选择合适的探测器、设计与探测器匹配的放大电路、设计可以最大信噪比提取信号并保持滤波信号波形的滤波器来达到系统指标.讨论了激光测高仪前置放大电路的设计原则,分析了测高系统中对放大器选择的要求.实验表明,所设计的前置放大电路可以有效地满足设计要求.     

近地层紫外自由空间通信微弱信号放大器设计

针对近地层自由空间紫外通信信号微弱的特点,在阐述紫外信号调制方式的基础上,提出了放大器的选频特性及其指标。围绕预定的指标要求设计了选频电路和三级放大电路,通过增益调整电路进行增益的补偿和微调,使总体特性曲线可以满足实际使用的需求。用Multisim进行放大器仿真,结果表明：该放大器在30 kHz和50 kHz两个中心频率具有10 000～100 000之间连续可调的放大倍数,中心频率附近的带宽约2 kHz,等效输入噪声电压5 nV/Hz~（1/2）@30 kHz、50 kHz。设计中采用了低噪声器件,使放大器更适合用于近地层微弱紫外信号的放大,这对实际工作有一定的参考意义。     

人体心电信号采集与处理的研究

本设计的目的在于研究人体微弱心电信号的采集与处理的方法,应用高精度的仪表放大器AD620组成的放大电路对输入的带有干扰的心电信号进行采集放大,采用有源滤波器对心电波形进行抑制干扰的综合处理,经末级放大后,利用TI公司的低功耗单片机MSP430对心电信号进行采集、存储和显示,结果表明系统各项技术指标达到了设计要求,具有低功耗低成本便携的特点。     

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.     

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。     

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。     

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.