發(fā)布時(shí)間：2021-02-23 19:18

　　鎖相放大器作為微弱信號(hào)檢測(cè)領(lǐng)域一類重要儀器,在科學(xué)研究與工程實(shí)踐中發(fā)揮著重要的作用。鎖相放大器具有極強(qiáng)的抗噪能力,可以從較強(qiáng)的背景噪聲中恢復(fù)有效信號(hào)。隨著人類對(duì)自然探索的不斷深入,在諸如生物科學(xué)、智能感知、基礎(chǔ)材料研究等領(lǐng)域,對(duì)大量不同特征微弱信號(hào)進(jìn)行同步采集與檢測(cè)的需求與日俱增,也使得傳統(tǒng)單通道/單路鎖相放大器的使用受到了越來(lái)越多的限制。因此,開(kāi)展對(duì)多通道鎖相放大器的研究工作勢(shì)在必行。本文在對(duì)現(xiàn)有鎖相放大器常用算法與設(shè)計(jì)原理進(jìn)行深入調(diào)研的基礎(chǔ)上,提出了一種多通道鎖相放大器設(shè)計(jì)方案,主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）算法研究從鎖相放大器時(shí)域與頻域行為入手,分析了數(shù)字正交鎖相算法與離散傅里葉變換算法之間的異同,并提出一種改進(jìn)的Goertzel算法對(duì)數(shù)字正交鎖相算法進(jìn)行了優(yōu)化,通過(guò)引入迭代的相位校正因子,使算法理論檢測(cè)頻率范圍擴(kuò)展至任意頻率,并能準(zhǔn)確的對(duì)信號(hào)相位進(jìn)行跟蹤。之后在分析Goertzel算法性能的基礎(chǔ)上,利用插值FIR濾波器實(shí)現(xiàn)窄帶低通濾波器,完成對(duì)微弱信號(hào)的提取。通過(guò)Matlab仿真驗(yàn)證,該算法可有效的檢測(cè)出深埋于噪聲內(nèi)的微弱信號(hào),在減少大量計(jì)算的同時(shí),保持性能與傳統(tǒng)鎖相算法相當(dāng)。（2）... 

【文章來(lái)源】：北方工業(yè)大學(xué)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１多核異構(gòu)ＤＳＰ??

第二章鎖相放大器設(shè)計(jì)原理綜述??玻爾茲曼常數(shù)（１．３７４ｘｌＯ＿２３Ｊ／°Ｋ），ｒ?yàn)榻^對(duì)溫度（°Ｋ），電阻近似具有４ｎＶ／ＶＨｚ的熱噪聲。??是微弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)中需要面對(duì)的另一種主要噪聲，成反比，又被稱為低頻噪聲。該類噪聲不僅存在于物、經(jīng)濟(jì)、音樂(lè)等諸多領(lǐng)域，在自然界和各種人類關(guān)于１／ｆ噪聲的來(lái)源至今仍存有很大疑義，很多機(jī)泛的研究［２２］。??率很低時(shí)，１／ｆ噪聲取代白噪聲成為影響信噪比的Ｉ公司ＡＤＡ４６２２運(yùn)算放大器的電壓噪聲分布情況，轉(zhuǎn)角頻率，是界定１／ｆ噪聲與白噪聲對(duì)系統(tǒng)影響大１００?ＶＳＹ＝?土?１５Ｖ??

相敏檢波式鎖相放大器的利用相敏檢波器（Ｐｈａｓｅ?Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ?Ｄｅｔｅｃｔｏｒ，?ＰＳＤ）作??為核心構(gòu)建，并利用移相器完成對(duì)參考信號(hào)的相位調(diào)整，之后的積分環(huán)節(jié)由低通??濾波器代替，完成對(duì)信號(hào)的提取，其結(jié)構(gòu)如圖２－２所示。??ＰＳＤ??輸入信號(hào)?？?￣？低通濾波??參考信號(hào)?？移相????圖２－２相敏檢波式鎖相放大器結(jié)構(gòu)圖??相敏檢波式鎖相放大器原理如下，設(shè)有待測(cè)信號(hào)＆則〃為：??５（／）?＝?Ｊｓｉｎ（ｃ〇ｒ＋?％）?＋?％（／）?（２－６）??其中ｆｔ；是待測(cè)信號(hào)頻率，外為待測(cè)信號(hào)相位，為噪聲，ｄ為信號(hào)幅值。??令參考信號(hào)為ｒ如式（２－９）：??ｒ（ｔ）?＝?Ａｓ＼ｎ｛ｃｏｔ＋（ｐｒ）?＋?ｎｒ?（／）?（２－７）??７??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3048096