ADI 高速、混合、微弱信号布线指南。 ADI关于各种信号布线的说明指导文档

对于淹没在背景噪声中的微弱信号，由于信号本身的涨落以及背景和放大器噪声的影响，其测量灵敏度受到限制。以TI公司出品的MSP430小开发板Launchpad为处理和控制的核心，设计并制作了微弱信号检测装置，通过信号放大电路、乘法器电路、滤波电路和锁相电路等信号处理，实现了在强噪声（噪声均方根电压值固定为1 V±0.1 V）背景下对待测微弱正弦信号的提取和幅值检测，并通过LCD液晶显示。实际运用表明，该系统具有操作灵活简便、测试较为准确的特点，达到了设计要求。

分析了微弱光信号放大电路的基本工作原理，针对光电探测中对微弱信号放大带来的信噪比和稳定性问题，设计了一种低噪声光电信号放大电路，并给出了电路参数选择方法。

经典电路中能够实现对微弱光电转换成电压信号

在弱信号放大的情况下，尤其是对弱电流放大的情况下，有可能需要在运放的输入端加一个保护环（guard ring，或称屏蔽环)，目的是抑制漏电流对运放输入端造成影响

3．等效噪声带宽

针对目前成品锁相放大器价格昂贵且体积大，传统窄带滤波法性能和灵活性差的特点，设计了基于锁相放大器原理的微弱信号检测电路。本电路采用单片机作为激励信号和参考信号的发生器，利用带关断引脚的运放实现相敏检波器，整个电路仅使用了5个运算放大器和一些阻容元件。实验表明，本电路能实现了从信噪比为0.1的被测信号中提取有用信号幅值的功能，测量误差控制在5%以内。由于本电路有实现简单和成本低的特点，稍加修改后可作为模块电路用到其他测量系统当中。

根据声发射信号微弱、传播速度快、易受干扰等特点，通过对声发射检测中声发射信号源定位类别和方法的研究，提出了多个数据采集通道同时采集声发射信号的设计方法。本方法利用单片机技术设计了一个多通道声发射信号采集系统，从而实现了对声发射信号的同步采集以及声源信号技术，同时通过与上位机通讯完成了数据的保存和处理。

针对传统的OBF分解算法在非高斯噪声下检测性能较差的问题,提出了一种带通滤波结合OBF分解的磁异常信号检测算法。首先,根据磁异常信号的频域特征,设计了Parks-McCl ellan最优FI R滤波器。通过对含噪信号的带通滤波,实现对非高斯噪声的近似高斯化,同时最大程度地保留磁异常信号的信息。然后,对滤波后的信号进行OBF分解,提取能量特征信号进行门限检测。最后,分别采用仿真数据和实测数据对算法进行了验证。结果表明:改进后的算法有效地提高了信噪比,增强了非高斯噪声下微弱磁异常信号的检测能力,解决了OBF在

微弱信号检测是发展高新技术、探索及发现新的自然规律的重要手段，对推动很多领域 的发展具有重要的应用价值。将淹没在强背景噪声中的微弱信号，运用电子学和近代信号处理手段抑制噪声，进而从噪声中提取和恢复有用的微弱信号，是本书的主要内容。本书涉及利用随机噪声理论分析和解释电子系统内部噪声和外部干扰噪声的产生和传播问题，并详细介绍各种不同噪声的抑制方法，以及锁相放大、采样积分、相关检测、自适应降噪等应用技术。 本书可作为自动化、电子工程、物理、生物医学工程、测试技术与仪器等专业的研究生和高年级本科生的教材，也可供涉及电子噪声、低噪声设计、电磁兼容性、微弱信号检测的工程技术人员参考。 微弱信号是淹没在噪声中的信号，微弱信号检测的主要目的是提高信噪比。本书研究噪声的来源和统计特性，分析噪声产生的原因和规律，运用电子学和信号处理方法检测被噪声覆盖的微弱信号，并介绍几种行之有效的微弱信号检测方法和技术。 全书共分7章，主要内容有：微弱信号检测与随机噪声、放大器的噪声源和噪声特性、干扰噪声及其抑制、锁定放大、取样积分与数字式平均、相关检测、自适应噪声抵消。 本书可作为自动化、电子工程、物理、化学、生物医学工程、测试技术与仪器等专业的研究生和高年级本科生教材，也可供有关专业丁程技术人员自学和参考。