基于混沌的微弱信號放大與A/D轉(zhuǎn)換方法研究
發(fā)布時間:2020-12-16 05:23
微弱信號檢測技術(shù)是利用電子學、信息論、計算機和物理學等一系列方法從強噪聲中檢測出微弱信號的過程,采用一些新技術(shù)和新方法來提高檢測系統(tǒng)的信噪比。由于信號非常微弱,在對其進行測量前必須對其進行放大。運算放大器是微弱信號檢測中引入噪聲的主要原因。所以,在微弱信號檢測中要求前置放大器的噪聲系數(shù)盡量小。此外,要選擇合適的檢測方法。傳統(tǒng)的微弱信號檢測方法主要包括:相關(guān)檢測法、雙路消噪法、頻域的譜分析法等。但用這些方法對微弱信號進行檢測一般要求信噪比的門限值較高。由于傳統(tǒng)檢測方法的局限性以及對微弱信號檢測的迫切需要,尋找一種新的微弱信號檢測方法成為微弱信號檢測研究熱點,其中混沌、隨機共振、諧波小波在微弱信號檢測方面的應(yīng)用為微弱信號檢測開辟了新的思路。首先,本文設(shè)計了一種微弱信號循環(huán)放大電路。該電路主要由一個主運放,兩個采樣保持電路以及若干模擬開關(guān)組成。通過控制模擬開關(guān)的切換,實現(xiàn)對微弱信號循環(huán)放大。該過程是誤差自補償?shù)。信號被放大的同時噪聲保持不變,極大地提高了系統(tǒng)的信噪比。通過數(shù)學公式驗證了該原理的正確性,對器件的參數(shù)值進行了計算給出了計算結(jié)果。其次,基于混沌理論設(shè)計了A/D轉(zhuǎn)換電路。主運放的輸出...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
目錄
Contents
圖清單
表清單
變量注釋表
1 緒論
1.1 課題的研究背景
1.2 課題的研究現(xiàn)狀
1.3 混沌理論的應(yīng)用
1.4 本文主要研究內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能指標及等效模型分析
2.1 ADC 的主要性能指標
2.2 逐次逼近型 ADC 模型分析
2.3 雙積分型 ADC 模型分析
2.4 ∑-Δ型 ADC 模型分析
2.5 本章小結(jié)
3 微弱信號循環(huán)放大電路設(shè)計
3.1 低通濾波電路
3.2 循環(huán)放大電路設(shè)計
3.3 誤差自補償分析
3.4 采樣保持電路分析
3.5 自適應(yīng)增益控制電路設(shè)計
3.6 本章小結(jié)
4 混沌 A/D 轉(zhuǎn)換
4.1 混沌 ADC 設(shè)計原理
4.2 混沌 A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
4.3 時序邏輯控制
4.4 混沌 A/D 轉(zhuǎn)換證明及其動力學分析
4.5 李雅普諾夫指數(shù)判別
4.6 模擬開關(guān)動態(tài)切換分析
4.7 電路動態(tài)范圍分析
4.8 本章小結(jié)
5 電路系統(tǒng)仿真驗證
5.1 器件的選取及其性能仿真
5.2 微弱信號循環(huán)放大仿真及結(jié)果分析
5.3 混沌 A/D 轉(zhuǎn)換電路仿真及結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
6 硬件電路設(shè)計方案
6.1 FPGA 的選取
6.2 放大及 A/D 轉(zhuǎn)換硬件電路設(shè)計
6.3 FPGA 時序邏輯設(shè)計
6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻
附錄 1
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集
本文編號:2919611
【文章來源】:中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
目錄
Contents
圖清單
表清單
變量注釋表
1 緒論
1.1 課題的研究背景
1.2 課題的研究現(xiàn)狀
1.3 混沌理論的應(yīng)用
1.4 本文主要研究內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能指標及等效模型分析
2.1 ADC 的主要性能指標
2.2 逐次逼近型 ADC 模型分析
2.3 雙積分型 ADC 模型分析
2.4 ∑-Δ型 ADC 模型分析
2.5 本章小結(jié)
3 微弱信號循環(huán)放大電路設(shè)計
3.1 低通濾波電路
3.2 循環(huán)放大電路設(shè)計
3.3 誤差自補償分析
3.4 采樣保持電路分析
3.5 自適應(yīng)增益控制電路設(shè)計
3.6 本章小結(jié)
4 混沌 A/D 轉(zhuǎn)換
4.1 混沌 ADC 設(shè)計原理
4.2 混沌 A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
4.3 時序邏輯控制
4.4 混沌 A/D 轉(zhuǎn)換證明及其動力學分析
4.5 李雅普諾夫指數(shù)判別
4.6 模擬開關(guān)動態(tài)切換分析
4.7 電路動態(tài)范圍分析
4.8 本章小結(jié)
5 電路系統(tǒng)仿真驗證
5.1 器件的選取及其性能仿真
5.2 微弱信號循環(huán)放大仿真及結(jié)果分析
5.3 混沌 A/D 轉(zhuǎn)換電路仿真及結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
6 硬件電路設(shè)計方案
6.1 FPGA 的選取
6.2 放大及 A/D 轉(zhuǎn)換硬件電路設(shè)計
6.3 FPGA 時序邏輯設(shè)計
6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻
附錄 1
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學位論文數(shù)據(jù)集
本文編號:2919611
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