本文關鍵詞：基于LabVIEW的虛擬頻譜分析系統(tǒng)的設計及應用

  更多相關文章： 單比特信號處理 ?Σ調制器 頻譜分析 微弱信號處理

【摘要】：近年來,隨著數字信號處理技術的進步發(fā)展,廣泛運用到通信、計算機、航空、醫(yī)療等各個領域,對信號處理的精度要求也是越來越高。尤其是微弱信號的檢測,已經是測量技術中的尖端和綜合領域。因此,高精度低噪聲的頻譜分析儀的誕生應運而生。一位數據流的信號處理結構簡單,干擾小,處理速度高(采用單元運算電路,如加法器,乘法器等),運用到頻譜分析儀中可以提高分辨率。本文首先介紹了?Σ單比特調制器的調制原理,?Σ調制器中采用了過采樣和噪聲整形技術,使得其測量精度滿足較高的要求。接著本文介紹了采用NI PXI-5922板卡及Lab VIEW平臺制作的頻譜分析系統(tǒng)的軟件及硬件部分。NI PXI-5922采用的是多位單比特?Σ模擬/數字轉換器(ADC)技術,提供極高的分辨率和極寬的動態(tài)范圍。Lab VIEW軟件采用的是圖形化編輯語言G來編寫程序,其程序代碼是框圖的形式。在用戶界面的設計上更加的人性化,使得操作性更強。為了驗證本系統(tǒng)的精度,本文給出了對特定性能進實驗,并給出了仿真結果。微弱信號的處理,測量儀器的噪聲底限要低于所測電路的輸出噪聲,所測電路輸出噪聲才能在測量中反映出來,本文頻譜分析系統(tǒng)本底噪聲只有10nV/rt-Hz之內,比常見信號處理器低了很多,對微弱信號的測量可以更精確。接著本文通過該頻譜分析儀測量了100Ω電阻熱噪聲及增益為115的低噪聲放大器OPA627的噪聲背景,噪聲頻譜密度分別在1.283nV/rt-Hz及1.34nV/rt-Hz以下。
【關鍵詞】：單比特信號處理 ?Σ調制器 頻譜分析 微弱信號處理
【學位授予單位】：青島大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.23
【目錄】：

• 摘要2-3
• abstract3-6
• 引言6-9
• 第一章 ?Σ模數轉換器工作原理9-17
• 1.1 采樣與過采樣9-12
• 1.2 量化12-13
• 1.3 噪聲整形13-16
• 1.3.1 一階?Σ調制器13-14
• 1.3.2 二階及高階?Σ調制器14-16
• 1.4 本章小結16-17
• 第二章 虛擬頻譜分析系統(tǒng)的硬件實現17-27
• 2.1 數據采集系統(tǒng)硬件結構17-18
• 2.1.1 采集系統(tǒng)結構框架17-18
• 2.2 NI PXI-5922特性18-25
• 2.2.1 PXI-5922的構架19-23
• 2.2.2 NI PXI-5922的性能示例23-25
• 2.3 本章小結25-27
• 第三章 基于LabVIEW平臺的軟件模塊27-37
• 3.1 LabVIEW簡介27
• 3.2 LabVIEW軟件特點27-28
• 3.3 LabVIEW頻譜分析系統(tǒng)28-36
• 3.3.1 用戶界面29-31
• 3.3.2 框圖程序面板及各模塊功能31-36
• 3.4 本章小結36-37
• 第四章 低噪聲運算放大器噪聲背景的測量37-48
• 4.1 運算放大器噪聲介紹37-39
• 4.2 運算放大器噪聲分析及理論值計算公式39-42
• 4.3 噪聲計算實例42-47
• 4.3.1 實驗儀器43
• 4.3.2 實驗過程43-47
• 4.4 本章小結47-48
• 第五章 總結與展望48-50
• 5.1 本文總結48
• 5.2 工作展望48-50
• 參考文獻50-52
• 攻讀學位期間的研究成果52-53
• 附錄53-57
• 致謝57-58

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 郭金龍;黎恒;何明健;;基于交替采樣的頻譜分析模塊設計[J];國外電子測量技術;2012年03期

2 郝敬堯,張玉東,陶祖萊,李錦,郭偉明;脈搏波的頻譜分析[J];力學與實踐;1980年02期

3 侯伯亨;;應用微處理機的頻譜分析系統(tǒng)[J];西北電訊工程學院學報;1982年04期

4 C.N.Pryor;杭汝衡;;頻譜分析系統(tǒng)的最小可檢測信號[J];水聲譯叢;1975年01期

5 趙爾沅;窄帶頻譜分析的一種新方法[J];通信學報;1986年01期

6 靳永東;孫渝生;;振動激光外差信號的頻譜分析處理[J];振動.測試與診斷;1988年02期

7 畢樹平,祁洪,都思丹,高鴻;交流示波極譜圖的頻譜分析[J];高等學�；瘜W學報;1991年05期

8 丁康,謝明;提高FFT和譜分析速度及精度的方法[J];重慶大學學報(自然科學版);1992年02期

9 張巍,王琳;微機動態(tài)壓力測量及頻譜分析[J];廣東水電科技;1993年01期

10 杜汐;一種新的頻譜測量方法──實時式頻譜分析[J];中國無線電管理;1994年02期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 黃庚辰;葛增偉;方麗華;童乃柱;;電信號的聲光頻譜分析[A];'99十一�。ㄊ校┕鈱W學術會議論文集[C];1999年

2 宮俊杰;周獻文;魏玉蘭;;寬頻帶聲表面波頻譜分析系統(tǒng)[A];中國聲學學會2002年全國聲學學術會議論文集[C];2002年

3 馬洪亮;周璧華;劉培山;徐云;丁雅菲;;地閃水平磁場頻譜分析[A];第22屆全國電磁兼容學術會議論文選[C];2012年

4 王良紅;張冬玲;王錦玲;;用DFT實現連續(xù)時間信號頻率和復振幅的計算[A];2004全國測控、計量與儀器儀表學術年會論文集（下冊）[C];2004年

5 楊勇新;李慶偉;才鵬;陳家川;;動載作用下結構的長期監(jiān)測[A];首屆全國建筑結構技術交流會論文集[C];2006年

6 李沁;張涵信;高樹椿;;Mc=0.4、0.5的剪切流動的旋渦合并的壓力頻譜分析[A];全國流體力學青年研討會論文集[C];2001年

7 陳超;侯振德;林世響;岳澄;王燕群;;基于模擬實驗的盾構刀具受力特征及頻譜分析研究[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

8 多勐;李周復;張偉;劉國政;明強;;基于LabVIEW的自由偏航系統(tǒng)時間歷程測量與頻譜分析[A];探索 創(chuàng)新 交流——第三屆中國航空學會青年科技論壇文集（第三集）[C];2008年

9 車有向;宋和平;;利用頻譜分析進行故障診斷[A];第十屆全國設備監(jiān)測與診斷技術學術會議論文集[C];2000年

10 齊東旭;;數字幾何中的頻譜分析[A];幾何設計與計算的新進展[C];2005年

中國博士學位論文全文數據庫 前1條

1 郭連平;寬帶信號頻譜分析關鍵技術研究及系統(tǒng)實現[D];電子科技大學;2015年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 席丹丹;心音的頻譜分析研究[D];西安工業(yè)大學;2015年

2 李香琴;軟件無線電平臺中頻譜分析波形設計與實現[D];電子科技大學;2014年

3 楊姝;基于LabVIEW的虛擬頻譜分析系統(tǒng)的設計及應用[D];青島大學;2015年

4 劉志軍;基于虛擬儀器的阻抗頻譜分析系統(tǒng)研究與設計[D];華中科技大學;2007年

5 劉邦魁;基于DDS的頻譜分析技術研究[D];長春理工大學;2012年

6 陸亮亮;便攜式通信接口測試儀頻譜分析功能設計與實現[D];電子科技大學;2013年

7 何志達;虛擬頻譜分析系統(tǒng)的研制與開發(fā)[D];汕頭大學;2005年

8 宋玉杰;基于虛擬儀器的頻譜分析研究[D];西華大學;2009年

9 郭濤;寬帶譜分析模塊硬件系統(tǒng)及數字處理邏輯設計[D];電子科技大學;2013年

10 何迎迎;信號頻譜分析模塊設計[D];南京理工大學;2009年

，

本文編號：1107706