微弱信号检测高晋占版书籍

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一般传感器的输出信号多为微弱的线性直流电压信号，电压值在几毫伏到几十毫伏之间，而测量仪表大多采用单片机进行数据的采集与处理，这就要求对传感器的输出信号进行高精度、线性的放大[1]。本文的设计电路由惠斯通电桥电路和两级运算放大电路构成，第一级运算放大电路由一个双运算放大器构成，双运算放大器可获得的较严格的匹配在性能上有显著提高；第二级运算放大电路实现二次放大和滤波作用。与传统的三运放差分放大电路相比，本设计电路具有较高的共模抑制比和较好线性度。

本文设计了一种基于TI公司MSP430G2553单片机的微弱信号检测系统，此系统由加法器、纯电阻分压网络、微弱信号检测电路、显示电路组成，用来检测在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值，并数字显示出该幅度值。微弱信号检测电路分为测量放大电路、滤波电路、乘法检波电路和低通滤波电路，将微弱的小信号提取出并检测其幅值。

三种微弱信号检测法对比研究，张帆，郑紫微，论文研究了用于微弱信号检测的单次自相关法、多重自相关法、离散小波法及其算法特点，通过Matlab对这三种算法进行了仿真研究。仿真

摘要：微弱信号检测是随着工程应用而不断发展的一门学科。近年来，微弱信号检测相关研究已经成为一个热点研究领域，具体表现在对微弱信号检测方法的探寻、对微弱信号检测系统的设计、对微弱信号检测仪器的研发。本文中主要研究了利用锁相放大器进行有用信号提取的微弱信号检测原理与实现方法。   首先介绍了微弱信号检测的基本理论与常见的几种检测方法，重点介绍了利用数字锁相放大器进行信号检测的原理。在此基础上，结合数字锁相放大器的相关检测原理，给出了数字锁相放大器的整体设计方案，着重从相关检测原理算法和移相算法方面对数字锁相放大器的设计作了深入探讨。   重点研究了采样频率与相关运算结果的关系，在设计的过程中先使用MATLAB进行算法上的模拟，从模拟结果发现参考信号为方波而采样频率与信号频率成一定关系时，系统相关运算存在固有误差。为减少该误差，提出了将动态采样率的方法引入数字锁相放大器设计中，运算发现动态采样的采样频率数越多，奇点产生的误差越少，有效地解决奇点问题。   最后，使用LabVIEW对设计的系统进行仿真测试。测试结果表明该数字锁相放大器在信号幅度为5V、噪声标准差小于等于50时（SWR=.34.04dB），能有效地检测出频率为500kHz以下的信号，系统检测结果与理论计算值的相对误差基本不超过2%。

国外仪器厂商吉时利的经典手册，手册详细介绍了微弱信号检测的原理以及实际应用中电路设计注意事项等等，对于模拟电路设计的提高很有帮助。

电子技术是根据电子学的原理，运用电子元器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括 Analog （模拟） 电子技术和 Digital （数字） 电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术，处理的方式主要有：信号的发生、放大、滤波、转换。电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。随着科学技术不断地进步与发展，电子技术越来越广泛地应总用到各领域中去，并发挥着重要作用。本次设计，涉及到电信号的处理。生活中，信号无处不在。人们为了利用信号

本文研究了光电检测系统的原理和设计方法。通过从经济和实用的角度对相关的光电转换器件和前置放大器进行了选择和电路设计，从而确定了关键元器件的参数。