4。2 程序设计 18
第五章 测试方案及结果 19
结论 21
参考文献 22
致谢 23
第一章 绪论
1。1 微弱信号检测技术概述
在自然现象和规律的科学研究和工程实践中荧光光强;卫星信号的接收;红外探测以及经常遇到需要检测毫微伏量级信号的问题,比如测定地震的波形和波速;材料分析时测量生物电信号测量等,这些问题都归结为噪声中的微弱信号的检测。微弱信号检测技术是采用电子学,信息论,计算机和物理学的方法,分析噪声产生的原因和规律,研究被测信号的特点和相关性,检测被噪声淹没的微弱有用信号。微弱信号检测的宗旨是研究如何从强噪声中提取有用的信号,任务是研究微弱信号的检测的理论。在现代信息技术领域中,微弱信号检测是一项重要的内容,同时也是工程技术中人们获得各种有用信息的一项重要手段。
目前,微弱信号检测已经在很多领域中进行现代科学技术研究。显然,对微弱信号检测理论的研究,探索新的微弱信号检测方法,研制新的微弱信号检测设备是目前检测技术领域的一大热点。
1。2 微弱信号的特点
⑴ 待检测信号的信噪比较低:
待测信号本身幅值比较低,同时在获取或转换、传输过程中又受到环境噪声以及获取、转换和传输设备本身的噪声干扰,所以待测信号的信噪比较低。
⑵ 实时性:
在通讯、雷达、医学成像等领域对微弱信号检测技术都有广泛的要求,而在这些场合应用对实时性的要求也比较高。传统的WSD方法分为频域分析法和时域分析法。除了前面提到的一系列测量方法外,还有取样积分法,时域平均法以及一些比较新的WSD方法,如差分振子法、高阶统计量、小波分析、随机共振、神经网络、独立分量分析法等等。文献综述
1。3 信号检测的方法
锁相放大器微弱信号检测:常规的微弱信号检测方法根据信号本身的特点不同,一般有三条途径:一是降低传感器与放大器的固有噪声,尽量提高信噪比;二是研制适合微弱检测原理并能满足特殊需要的器件,如锁相放大器;三是利用微弱信号检测技术,通过各种手段提取信号,锁相放大器由于具有中心频率稳定,通频带窄,品质因数高等优点得到了广泛的应用。常用的模拟锁相放大器,虽然速度快,但是参数稳定性和灵活性差;传统的数字锁相放大器一般使用高速的A/DC对信号进行高速采样,然后使用比较复杂的算法进行锁相运算,这对微处理的要求较高;现提出的新型锁相检测电路是模拟与数字方法的有机结合,这种电路将待测信号和参考信号相乘的结果,经过高精度的ADC采样,采样率不高,因此对于处理器的运算能力和速度要求不高,算法和电路更加简单。
1。4 本文的主要工作
第一章 绪论,简要介绍了微弱信号检测技术的概念,小信号和微弱信号检测的几种方法以及微弱信号检测技术的特点。
第二章 主要介绍了本文微弱信号检测装置的设计方案的选择以及总体的设计思想。
第三章 主要介绍基于锁相放大的微弱信号检测装置设计。本章从加法器单元电路的设计、纯电阻单元电路的设计、锁相放大器电路的设计这几个方面对微弱信号检测装置进行理论计算和分析。
第四章 各部分仿真结果分析及软件设计。