本文選題：MEMS　切入點：地震檢波器　出處：《蘇州大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：MEMS地震檢波器已經(jīng)成為新一代高精度數(shù)字地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心部件,其優(yōu)異的微弱信號檢測能力使其能夠勝任高精度勘探任務,因此逐漸成為地震檢波器的發(fā)展趨勢。作為MEMS地震檢波器的核心技術部件之一,抽取濾波芯片是對前端伺服電路ASIC調(diào)制所產(chǎn)生的高速低位數(shù)據(jù)流進行數(shù)字濾波處理轉(zhuǎn)換成低速高位數(shù)據(jù)流。本文主要工作即是設計出滿足要求的抽取濾波器并以FPGA實現(xiàn),首先介紹了MEMS地震檢波器的背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,通過分析其對抽取濾波器的要求,提出了抽取濾波器的設計指標即設計要求。然后確定了抽取濾波器的整體架構,由以下三部分級聯(lián)組成：①前端CIC濾波器,多倍數(shù)降采樣及抗高頻量化噪聲混疊；②補償FIR濾波器,補償前端CIC濾波器造成的通帶衰減,并進一步降采樣；③末端等波紋FIR濾波器,完成系統(tǒng)精細濾波。接著通過Matlab仿真得到了滿足設計指標的各級濾波器的參數(shù),最后優(yōu)化了CIC濾波器硬件實現(xiàn)結構,用FPGA實現(xiàn)了抽取濾波器的設計并通過了Modelsim仿真及板級調(diào)試。研究工作結果表明：①本文設計的抽取濾波器能夠滿足系統(tǒng)動態(tài)范圍、信噪比、阻帶衰減、通帶紋波等性能指標；②本文優(yōu)化了CIC濾波器的硬件實現(xiàn)結構,有效降低了系統(tǒng)功耗。
[Abstract]:MEMS geophone has become the core component of a new generation of high-precision digital seismic data acquisition system. Its excellent weak signal detection ability makes it capable of high-precision exploration task. As one of the core technical components of MEMS geophone, The decimation filter chip is used to convert the high-speed low data stream generated by the ASIC modulation of the front-end servo circuit into the low-speed high data stream. The main work of this paper is to design the decimation filter which meets the requirements and realize it with FPGA. This paper first introduces the background of MEMS seismograph and the present research situation at home and abroad. By analyzing the requirements of decimation filter, the design requirements of decimation filter are put forward, and then the whole structure of decimation filter is determined. It consists of the following three parts: 1 front-end CIC filter, multi-multiple demultiplexing and anti-high-frequency quantization noise aliasing FIR filter, compensating passband attenuation caused by front-end CIC filter, and further de-sampling 3-terminal equal-corrugated FIR filter. Through Matlab simulation, the parameters of all levels of filter satisfying the design index are obtained. Finally, the hardware implementation structure of CIC filter is optimized. The decimation filter is designed by using FPGA, and it is simulated by Modelsim and debugged at board level. The research results show that the decimation filter designed in this paper can satisfy the system dynamic range, signal-to-noise ratio (SNR) and stopband attenuation. In this paper, the hardware structure of CIC filter is optimized, and the power consumption of the system is reduced effectively.
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P631.436

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 陳靜,彭安金;基于余弦調(diào)制濾波器組的電力系統(tǒng)諧波分析[J];安徽電氣工程職業(yè)技術學院學報;2005年03期

2 王建忠;多相濾波在軟件無線電中的應用[J];兵工自動化;2004年04期

3 王甲峰;;弱周期信號的時域積分檢測法[J];兵工自動化;2007年09期

4 李學斌,劉澤民;多率濾波器組消除混迭的一種方法[J];北京郵電大學學報;2002年03期

5 溫靖;;基于多種雷達信號的中頻接收機設計[J];江西師范大學學報(自然科學版);2009年01期

6 趙義正;HSP50214B在數(shù)字解調(diào)系統(tǒng)中的應用[J];重慶郵電學院學報(自然科學版);2002年01期

7 羅靜;鐘佑明;;小波包時頻分析方法的研究及應用[J];重慶郵電大學學報(自然科學版);2009年03期

8 張健,向敬成;直接中頻采樣全數(shù)字化多模式接收機[J];電訊技術;1999年05期

9 李炯亮,吳嗣亮;HSP50216在數(shù)字中頻接收機中的應用[J];電訊技術;2002年03期

10 李利,劉向東;軟件數(shù)字下變頻技術研究[J];電訊技術;2002年05期

相關會議論文 前5條

1 成少鋒;李雙田;;全雙工免提電話中的回波抵消算法研究[A];第十屆全國信號處理學術年會（CCSP-2001）論文集[C];2001年

2 焦陽;何杰;;寬帶數(shù)字多相信道化接收技術的DSP實現(xiàn)[A];全國第二屆嵌入式技術聯(lián)合學術會議論文集[C];2007年

3 卜妍;郝莉;廖艷;;抽取式HB濾波器基于FPGA的優(yōu)化實現(xiàn)[A];2008年中國西部青年通信學術會議論文集[C];2008年

4 閔淑琴;馬宏;;CIC濾波器及其補償設計濾波器的設計與實現(xiàn)[A];中國通信學會第六屆學術年會論文集（下）[C];2009年

5 閔淑琴;馬宏;;CIC濾波器及其補償設計濾波器的設計與實現(xiàn)[A];中國通信學會第六屆學術年會論文集（下）[C];2009年

相關博士學位論文 前10條

1 覃嶺;無線電偵測中的陣列處理算法研究[D];電子科技大學;2010年

2 楊星海;無線移動環(huán)境中濾波多音調(diào)制關鍵技術研究[D];山東大學;2011年

3 倪錦根;變設計參數(shù)子帶自適應濾波器研究[D];復旦大學;2011年

4 羅勇江;寬帶數(shù)字偵察接收機若干關鍵技術研究及應用[D];西安電子科技大學;2011年

5 沈志;MC-QAM調(diào)制器信號處理關鍵技術的實現(xiàn)研究[D];華中科技大學;2011年

6 王育紅;軟件接收機若干關鍵技術研究[D];西安電子科技大學;1998年

7 張健;軟件無線電的基本理論構架[D];電子科技大學;2000年

8 凌杰;公路動態(tài)稱重系統(tǒng)的設計理論研究[D];長安大學;2001年

9 胡延平;軍用軟件無線電偵聽接收機設計與實現(xiàn)及其關鍵技術研究[D];國防科學技術大學;2001年

10 常文革;UWB SAR系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];國防科學技術大學;2001年

相關碩士學位論文 前10條

1 金光;EPIRB檢測儀技術方案設計與研究[D];哈爾濱工程大學;2010年

2 王菲;UM2000軌道電路信號的解碼算法研究[D];中國鐵道科學研究院;2010年

3 呂德東;集群信道機數(shù)字中頻收發(fā)信機的設計[D];北京交通大學;2011年

4 李娜;基于小波變換和自適應算法的聲學回聲消除理論與應用研究[D];昆明理工大學;2010年

5 沈智翔;多天線信號合成關鍵技術研究與實現(xiàn)[D];解放軍信息工程大學;2010年

6 萬磊;Chirp超寬帶系統(tǒng)的同步技術研究與實現(xiàn)[D];解放軍信息工程大學;2010年

7 王成;短波突發(fā)信號同步技術研究及DSP實現(xiàn)[D];解放軍信息工程大學;2010年

8 李忠佳;基于濾波器組的短波信道化技術研究、設計與實現(xiàn)[D];解放軍信息工程大學;2009年

9 劉宏鶴;多通道相關干涉儀硬件模塊FPGA設計與測向算法研究[D];電子科技大學;2011年

10 潘文蘋;基于WIMAX數(shù)字中頻的FPGA設計[D];西安電子科技大學;2011年

，

本文編號：1590881