基于混沌的微弱信號(hào)放大與A/D轉(zhuǎn)換方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-16 05:23
微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)是利用電子學(xué)、信息論、計(jì)算機(jī)和物理學(xué)等一系列方法從強(qiáng)噪聲中檢測(cè)出微弱信號(hào)的過(guò)程,采用一些新技術(shù)和新方法來(lái)提高檢測(cè)系統(tǒng)的信噪比。由于信號(hào)非常微弱,在對(duì)其進(jìn)行測(cè)量前必須對(duì)其進(jìn)行放大。運(yùn)算放大器是微弱信號(hào)檢測(cè)中引入噪聲的主要原因。所以,在微弱信號(hào)檢測(cè)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(cè)方法。傳統(tǒng)的微弱信號(hào)檢測(cè)方法主要包括:相關(guān)檢測(cè)法、雙路消噪法、頻域的譜分析法等。但用這些方法對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)一般要求信噪比的門(mén)限值較高。由于傳統(tǒng)檢測(cè)方法的局限性以及對(duì)微弱信號(hào)檢測(cè)的迫切需要,尋找一種新的微弱信號(hào)檢測(cè)方法成為微弱信號(hào)檢測(cè)研究熱點(diǎn),其中混沌、隨機(jī)共振、諧波小波在微弱信號(hào)檢測(cè)方面的應(yīng)用為微弱信號(hào)檢測(cè)開(kāi)辟了新的思路。首先,本文設(shè)計(jì)了一種微弱信號(hào)循環(huán)放大電路。該電路主要由一個(gè)主運(yùn)放,兩個(gè)采樣保持電路以及若干模擬開(kāi)關(guān)組成。通過(guò)控制模擬開(kāi)關(guān)的切換,實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱信號(hào)循環(huán)放大。該過(guò)程是誤差自補(bǔ)償?shù)。信?hào)被放大的同時(shí)噪聲保持不變,極大地提高了系統(tǒng)的信噪比。通過(guò)數(shù)學(xué)公式驗(yàn)證了該原理的正確性,對(duì)器件的參數(shù)值進(jìn)行了計(jì)算給出了計(jì)算結(jié)果。其次,基于混沌理論設(shè)計(jì)了A/D轉(zhuǎn)換電路。主運(yùn)放的輸出...
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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?jī)?nèi)容
1.5 本章小結(jié)
2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)及等效模型分析
2.1 ADC 的主要性能指標(biāo)
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(hào)循環(huán)放大電路設(shè)計(jì)
3.1 低通濾波電路
3.2 循環(huán)放大電路設(shè)計(jì)
3.3 誤差自補(bǔ)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(jì)
3.6 本章小結(jié)
4 混沌 A/D 轉(zhuǎn)換
4.1 混沌 ADC 設(shè)計(jì)原理
4.2 混沌 A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
4.3 時(shí)序邏輯控制
4.4 混沌 A/D 轉(zhuǎn)換證明及其動(dòng)力學(xué)分析
4.5 李雅普諾夫指數(shù)判別
4.6 模擬開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)切換分析
4.7 電路動(dòng)態(tài)范圍分析
4.8 本章小結(jié)
5 電路系統(tǒng)仿真驗(yàn)證
5.1 器件的選取及其性能仿真
5.2 微弱信號(hào)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(jì)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(jì)
6.3 FPGA 時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)
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(xiàn)
附錄 1
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):2919611
【文章來(lái)源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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?jī)?nèi)容
1.5 本章小結(jié)
2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)及等效模型分析
2.1 ADC 的主要性能指標(biāo)
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(hào)循環(huán)放大電路設(shè)計(jì)
3.1 低通濾波電路
3.2 循環(huán)放大電路設(shè)計(jì)
3.3 誤差自補(bǔ)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(jì)
3.6 本章小結(jié)
4 混沌 A/D 轉(zhuǎn)換
4.1 混沌 ADC 設(shè)計(jì)原理
4.2 混沌 A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
4.3 時(shí)序邏輯控制
4.4 混沌 A/D 轉(zhuǎn)換證明及其動(dòng)力學(xué)分析
4.5 李雅普諾夫指數(shù)判別
4.6 模擬開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)切換分析
4.7 電路動(dòng)態(tài)范圍分析
4.8 本章小結(jié)
5 電路系統(tǒng)仿真驗(yàn)證
5.1 器件的選取及其性能仿真
5.2 微弱信號(hào)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(jì)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(jì)
6.3 FPGA 時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)
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(xiàn)
附錄 1
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):2919611
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