光尋址電位傳感器的噪聲分析與信號處理方法研究
發(fā)布時(shí)間:2017-11-23 06:00
本文關(guān)鍵詞:光尋址電位傳感器的噪聲分析與信號處理方法研究
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【摘要】:鑒于光尋址電位傳感器(LAPS)的響應(yīng)信號較弱,傳統(tǒng)的抽取頻域基波分量的方法易受信號漂移和隨機(jī)噪聲的影響,提出了一種基于頻域分量均方根和卡爾曼濾波的兩步信號處理方法;诠鈱ぶ冯娢粋鞲衅骷睦碚撃P蜆(gòu)建了其等效電路模型,推導(dǎo)得到輸出信號的表達(dá)式,分析了漂移與噪聲產(chǎn)生的原因及其抑制方法。通過實(shí)驗(yàn)檢測了不同pH值的溶液,并采集了系統(tǒng)輸出的光電流信號。求取信號傅里葉變換后頻域中的基波分量、二次諧波分量、三次諧波分量的譜線幅值的均方根,然后對歸一化電流-偏壓(I-V)特性曲線進(jìn)行卡爾曼濾波。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相對于單純抽取基波分量的方法,基于頻域分量均方根和卡爾曼濾波的兩步信號處理方法使檢測結(jié)果的均方差(MSE)降低了97%,顯著減少了信號漂移和隨機(jī)噪聲對檢測結(jié)果的影響。
【作者單位】: 西北工業(yè)大學(xué)電子信息學(xué)院;西安郵電大學(xué)電子工程學(xué)院;桂林電子科技大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院;廣西自動(dòng)檢測技術(shù)與儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;廣西信息科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(No.61265006) 廣西自動(dòng)檢測技術(shù)與儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目(No.YQ15113)
【分類號】:TP212
【正文快照】: 1引言光尋址電位傳感器(Light-Addressable Po-tentiometric Sensor,LAPS)是一種新型的半導(dǎo)體硅傳感器件。自從上世紀(jì)80年代末,Dean G.Hafeman發(fā)明了LAPS以來,其一直被人們所關(guān)注與研究[1-5]。同傳統(tǒng)的電化學(xué)測量方法相比,LAPS具有靈敏度高,易于陣列化等優(yōu)點(diǎn)。但是,LAPS的響應(yīng)
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1 吳小文;李擎;;UKF在MEMS陀螺隨機(jī)噪聲補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用[J];火力與指揮控制;2013年06期
,本文編號:1217410
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