在信號處理中,一般認為噪聲是有害的,因它擾亂了信號。因此總希望所采集的信號中盡量不含噪聲,但這在實際中是不可能的。正因為如此,才產(chǎn)生了一系列噪聲信號的處理算法和處理理論。 本文通過分析港口起重機狀態(tài)檢測評估系統(tǒng)(簡稱CMAS系統(tǒng))的工作特點和所處于的工作環(huán)境,得出CMAS系統(tǒng)屬于受干擾的敏感元件,其主要外部干擾源為高壓變頻器和大功率電動機,其傳播形式為變頻器和電動機的輸送導(dǎo)線對傳感器信號線的電磁耦合,這樣傳感器到采集箱為受干擾最嚴(yán)重段。減少這個通道的噪聲是系統(tǒng)抗干擾的關(guān)鍵,同時也應(yīng)提高系統(tǒng)本身的精度和抗干擾能力。本文結(jié)合信號處理理論,提出了測試系統(tǒng)的硬件設(shè)計的基本要求,要求高的共模抑制比、傳感器穩(wěn)定性好、低噪聲和低漂移等,在軟件上,要求實時性好、穩(wěn)定性高等。 根據(jù)以上要求本文做了如下設(shè)計; 1、設(shè)計預(yù)處理電路,采用兩級放大的方式,選用儀表放大器INA115和INA128提高共摸抑制比和降低漂移;選用頻譜均衡法設(shè)計的高抗干擾電源以降低外部電網(wǎng)對測試電路的影響,利用帶有良好屏蔽的信號以降低外部輻射影響;根據(jù)港口起重機振動頻率在0.1到1000Hz之內(nèi),利用八階低通濾波器MAX295去除高于...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 機械故障診斷的意義
    1.2 機械故障診斷設(shè)備發(fā)展的現(xiàn)狀
    1.3 港口起重機械(集裝箱岸橋)的狀態(tài)監(jiān)測
    1.4 本文研究的主要工作
第二章 噪聲的基本理論
    2.1 噪聲的基本概念
    2.2 噪聲的分類
    2.3 研究去噪方法的意義
    2.4 CMAS系統(tǒng)存在的噪聲分類
    2.5 噪聲的解決方法
第三章 CMAS系統(tǒng)與抗干擾技術(shù)
    3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計概述
    3.2 NetCMAS系統(tǒng)在硬件設(shè)計方面采用的抗干擾設(shè)計
    3.3 低噪聲元器件選擇與電路優(yōu)化設(shè)計
        3.3.1 前級放大器的設(shè)計
        3.3.2 后級放大器的設(shè)計
        3.3.3 信號線的選擇與布置
        3.3.4 電源技術(shù)
        3.3.5 走線對稱布置達到對消
    3.4 預(yù)處理濾波
        3.4.1 低通濾波器設(shè)計
        3.4.2 高通濾波器設(shè)計
第四章 自適應(yīng)濾波在噪聲抵消中的應(yīng)用
    4.1 自適應(yīng)濾波原理
    4.2 LMS算法
    4.3 抗通道干擾系統(tǒng)設(shè)計及算法實現(xiàn)
        4.3.1 抗干擾系統(tǒng)設(shè)計
        4.3.2 利用MATLAB仿真
        4.3.3 實驗驗證
第五章 信號采集處理系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計
    5.1 硬件電路整體結(jié)構(gòu)
    5.2 DSP及外圍電路模塊設(shè)計
        5.2.1 主控制芯片DSP
        5.2.2 模式選擇電路
        5.2.3 軟件看門狗設(shè)計
        5.2.4 A/D轉(zhuǎn)化電路
        5.2.5 SCI接口硬件設(shè)計
        5.2.6 電平轉(zhuǎn)換電路、信號鎖存電路及地址譯碼電路
    5.3 高速DSP數(shù)據(jù)采集信號的噪聲問題
        5.3.1 信號完整性問題產(chǎn)生的機理
        5.3.2 保證信號完整性的方法
        5.3.3 本次設(shè)計的信號完整性分析
第六章 信號處理系統(tǒng)的軟件設(shè)計
    6.1 系統(tǒng)軟件總體方案
    6.2 DSP程序設(shè)計
        6.2.1 啟動代碼模塊
        6.2.2 主程序設(shè)計
        6.2.3 A/D轉(zhuǎn)化模塊
    6.3 自適應(yīng)濾波在DSP中的實現(xiàn)
    6.4 串行通訊的軟件設(shè)計
        6.4.1 系統(tǒng)的通訊協(xié)議
        6.4.2 下位機(DsP)程序
        6.4.3 上位機(PC)程序
        6.4.4 編程中需注意的問題
    6.5 軟件抗干擾設(shè)計
        6.5.1 軟件陷阱法
        6.5.2 程序的冗余設(shè)計
        6.5.3 軟件看門狗設(shè)計
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻



本文編號：3770019