在雷达信号处理中,通常可以延长积累时间以增加实际应用的能量,达到降低信号信噪比要求的日的。随着积累时间延长,特别是当目标进行变速、转弯等机动飞行时,目标的多普勒回波是时变的,不再能看作中稳信号,传统的基于FFT的相参积累不再适用。本文以新体制米波舌达研制为背景,研究微弱信号长时间积累检测的新理论和新方法,主要研究内容包括:1,对目前微弱信号长时间积累检测问题的研究现状进行了分析,明确了对多项式相位信号及跨距离单元积累问题研究的必要性2,研究了多项式相位信号的检测问题,提出了先对雷达的多晋勒回波信号进行时频分析,再利用随机Hough变换(RHT)对得到的时频图进行多项式曲线检测的方法。随机Hough变换是针对图象处理中直线、圆和椭圆等几何图形的检测问题而提出的,本文将其借鉴到微弱信号长时间积累检测中,克服了以往使用Hough变换通常只能分析线性调频信号的局限。本文对影响其检测性能的关键因素进行了分析,并进行了仿真,结果表明随机Hough变换具有参数空间无限大、参数精度任意高、时间和空间复杂度低的优点,特别适合于雷达信号的长时间积累检测。3,在雷达的长时间积累过程中,目标在整个积累时间内,可能由于径向运动导致其回波分段出现在几个不同的距离单元中。如果不考虑距离的走V/动,仪仪简单地将同一个距离单元上的信号进行乱累,就无法有效地利用信号的能量。这就需要在信号处理中进行跨距离单元的积累检测。本文将信号的时频图推广到时间-多普勒频率-距离三维空间中,将应用于二维图像的RHT算法推广到三维空间的检测中。利用时间-多普勒频率距离三维空间的直线检测,来克服雷达回波散布在不同距离单元所带来的信号积累问题。4,在实际应用中,随着积累时间增加,目前有关多项式相位信号检测和估计的方法需要的资源量,特别是存储量也大大增加,因而很难直接应用于微弱信号的检测。本文在高阶模糊函数的基础上,采用时域分帧处理方法,每帧进行门限预处理,剔除大部分干扰噪声,仅保留包含目标在内的部分HAF谱成分以作后续的帧间累加,最后再进行二次门限检测。目标多普勒回波进行两级门限处理的方法可以有效地应用于微弱信号的检测,减少运算量和存储需求,有利于应用于实时信号处理系统。
上传时间: 2022-06-17
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微弱信号检测的目的是从噪声中提取有用信号,或用一些新技术和新方法来提高检测系统输出信号的信噪比。本文简要分析了常用的微弱信号检测理论,对小波变换的微弱信号检测原理进行了进一步的分析。然后提出了微弱信号检测系统的软硬件设计,在阐述了系统的整体设计的基础上,对电路所选芯片的结构和性能进行了简单的介绍,选用了具有14位分辨率的4路并行A/D转换器AD7865作为模数转换器,且选用Xilinx公司的Spartan-3系列FPGA逻辑器件作为控制器,控制整个系统的各功能模块。同时,利用FPGA设计了先入先出存储器,充分利用系统资源,降低了外围电路的复杂度,为电路调试及制板带来了极大的方便,且提升了系统的采集速度和集成度。系统的软件设计采用Verilog HDL语言编程,在Xilinx ISE软件开发平台上完成编译和综合,并选用ModelSim SE 6.0完成了波形仿真。关键词:微弱信号检测;信号调理:FPGA:AD7865;Verilog HDL信息时代需要获取许多有用的信息,多数科学研究及工程应用技术所需的信息都是通过检测的方法来获取的。若被检测的信号非常微弱,就很容易被噪声湮没,那么很难有效的从噪声中检测出有用信号。微弱信号在绝对意义上是指信号本身非常微弱,而在相对意义上是指信号相对于强背景噪声而言的非常微弱,也就是指信噪比极低。人们进行长期的研究工作来检测被噪声所覆盖的微弱信号,分析噪声产生的原因以及规律,且研究被测信号的特点、相关性以及噪声统计特性,从而研究出从背景噪声中检测有用信号的方法。1微弱信号检测(Weak Signal Detection)技术2.3.41主要是提高信号的信噪比,从噪声中检测出有用的微弱信号。对于这些微弱的被测量(如:微振动、微流量、微压力、微温差、弱光、弱磁、小位移、小电容等),大多数都是利用相应的传感器将微弱信号转换为微弱电流或者低电压,再经过放大器将其幅度放大到预期被测量的大小。
标签: 微弱信号检测
上传时间: 2022-06-18
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单脉冲雷达在我国航天测控领域具有非常重要的作用。随着新技术的不断研发和投入使用,数字单脉冲雷达技术已经日趋成熟并逐渐走向实用,模拟单脉冲雷达接收机进行数字化改造适应了技术发展的趋势。接收机数字化改造的目的是在设备可靠性增加的基础上,实现雷达跟踪距离的大幅提高。在进行接收机数字化改造前,要进行雷达回波微弱信号检测方法的研究,以达到在数字接收机上实现提高回波信号输出信噪比的目的,从而增加单脉冲雷达的跟踪距离。本文在研究大量国内外微弱信号检测成果的基础上,结合我国单脉冲雷达回波信号处理特点,提出了应用小波多分辨率阀值去噪来实现单脉冲雷达微弱信号检测的方法。阐述了单脉冲雷达微弱信号检测方法的研究背景,并介绍了单脉冲雷达回波微弱信号的采集和提取工作。提出应用小波多分辨率阀值去噪法来进行单脉冲雷达回波微弱信号检测的方法,并通过MATLAB仿真进行了算法验证,在理论和实验上验证了在回波信号去噪效果和波形恢复方面的良好效果,为后续的接收机数字化改造奠定了理论基础和算法模型。本文提出的方法有效地提高了微弱信号检测输出的信噪比,大幅增加了单脉冲雷达的跟踪距离。
上传时间: 2022-06-18
上传用户:jason_vip1
DVI(Digital Visual Interface),是1999年由Silicon Im-age、lntel(英特尔)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同组成的数字显示工作组DDWG(Digital Display Working Group)推出的接口标准,其外观是一个24针的接插件(中-1。DVI接口采用高速串行的方式传输数据,在正常的使用情况下,DVI传输从计算机引出后直接连接到显示终蜡,中间只经过两对匹配的连接器和长度比较短的DVI线缆,DVI信号在这种情况下的传输一般都不会存在什么问题。当前在工业控制等恶劣环境领域DVI接口的使用频率也越来越频繁,在工业控制环境下,DVI传输需要经过除标准传输线缆外的其它环境,如底板、转接线等,传输线的长度也可能比较长,而且当前在工业控制领域基于DVI接口的电路基本上仍然采用原有的VGA接口电路的方式进行设计,在信号引出时仍采用传统连接器,而不是专用的差分连接器。以上这些情况都导致在工业控制环境下DVI信号传输经常出现信号完整性问题]。本文针对常见的DVI信号完整性问题,提出了基于电路仿真的解决方法,并结合具体的硬件平台详细说明了该方法的实现过程。使用基于电路仿真的方法可以得到DVI传输的极限情况,合理为设计留有裕度。最后通过高速示波器对电路的测试验证了仿真方法
上传时间: 2022-06-18
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下面是北京和协航电科技有限公司的射频研发笔试题,答案是自己总结的,仅供参考1请简述锁相环的基本构成与工作原理,各主要部件的作用。2请说出产生线性调频信号的几种方法。3请简述AGC电路的基本工作原理。4请简述丙类放大器和线性放大器的主要区别。5请简述并联谐振电路的基本特性,画出阻抗曲线。6请用运放构建一个电压放大倍数为10的同向放大器。7请简述你对阻抗匹配的理解。8请简述低通滤波器的主要指标。9请简述线性稳压电离的基本工作原理。10请给出放大器绝对u4稳定的条件。相环由以下三个基本部件组成:鉴相器(PD)、环路滤波器(LPF)和压控振荡器(VCO)锁相环的工作原理:1,压控振荡器的输出经过采集并分频;2,和基准信号同时输入鉴相器:3,鉴相器通过比较上述两个信号的频率差,然后输出一个直流脉冲电压:4,控制vco,使它的频率改变;5,这样经过一个很短的时间,VcO的输出就会稳定于某一期望值。锁相环可用来实现输出和输入两个信号之间的相位同步。当没有基准(参考)输入信号时,环路滤波器的输出为零(或为某一固定值)。这时,压控振荡器按其固有频率fv进行自由振荡。当有频率为fr的参考信号输入时,Ur和Uv同时加到鉴相器进行鉴相。如果fr和fv相差不大,鉴相器对Ur和Uv进行鉴相的结果,输出一个与Ur和Uv的相位差成正比的误差电压Ud,再经过环路滤波器滤去Ld中的高频成分,输出一个控制电压Uc,Uc将使压控振荡器的频率fv(和相位)发生变化,朝着参考输入信号的频率靠拢,最后使fv=fr,环路锁定。环路一旦进入锁定状态后,压控振荡器的输出信号与环路的输入信号(参考信号)之间只有一个固定的稳态相位差,而没有频差存在。这时我们就称环路已被锁定。
上传时间: 2022-06-21
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广东工业大学硕士学位论文 (工学硕士) 基于FPGA的PCIE数据采集卡设计数据采集处理技术与传感器技术、信号处理技术和PC机技术共同构成检测 技术的基础,其中数据采集处理技术作为实现自动化检测的前提,在整个数字化 系统中处于尤为重要的地位。对于核磁共振这样复杂的系统设备,实现自动化测 试显得尤为必要,又因为核磁共振成像系统的特殊性,对数据的采集有特殊要求, 需要根据各种脉冲序列的不同要求设置采样点数和采样间隔,根据待采信号的不 同带宽来设置采样率,将系统成像的数据采集下来进行处理,最后重建图像和显 示。因此本文基于现有的采集技术开发专门应用于核磁共振成像的数据采集卡。 该采集卡从软件与硬件两个方面对基于FPGA的PCIE数据采集卡进行了研 究,并完成了实物设计。软件方面以FPGA为核心芯片完成数据采集卡的接口控 制以及数据处理。通过Altera的GXB IP核对数据进行捕捉,同时根据实际需要 设计了传输协议,由数据处理模块将捕捉到的数据通过CIC滤波器进行抽取滤 波,然后将信号存入DDR2 SDRAM存储芯片中。在传输接口设计上采用PCIE 总线接口的数据传输模式,并利用FPGA的IP核资源完成接口的逻辑控制。 硬件部分分为FPGA外围配置电路、DDR2接口电路、PCIE接口电路等模 块。该采集卡硬件系统由Flash对FPGA进行初始化,通过FPGA配置PCIE总 线,根据FPGA中PCIE通道引脚的要求进行布局布线。DDR2接口电路模块依 据DDR2芯片驱动和接收端的电平标准、端接方式确定DDR2与FPGA之间通 信的各信号走线。针对各个模块接口电路的特点分别进行眼图测试,分析了板卡 的通信质量,对整个原理图布局进行了设计优化。 通过测试,该数据采集卡实现了通过CPLD对FPGA进行加载,并在FPGA 内部实现了抽取滤波等高速数字信号处理,各种接IsI和控制逻辑以及通过大容量 的DDR2 SDRAM缓存各种数据处理结果正确。经系统成像,该采集卡采集下来 的数字信息可通过图像重建准确成像,为核磁共振成像系统的工程实现打下了良 好的成像基础。
上传时间: 2022-06-21
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摘要 DAQmx驱动作为N公司的第三代数据飛集硬俘驱动程序,减少了传統数据采集硬件驱动程序帶来的编程复杂性,可被多种编程语言调用,程序接口功能强大,应用起来十分方便。研究并使用DAQmx驱动程序开发基于PX1总线的数采系统逐渐成为趋势。针对PXI总线数采系统开发中必须解决的采集同步、触发等关键技术问题,重点讲迷在LABVIEW中利用DAQmx驱动实现多块数采卡同步采集、多功能数采卡的横拟与数字信导同步采集的程序设计技术以及数字与模拟信号触发程序设计技术等。利用这些技术可解决大部分基于PX1总线的数据采集仪器设计问题。并结合工程实际,演示了利用DAQmx工具开发的32通道多功能PXI总线数据采集系统。DAQmx硬件驱动程序是N公司研制的第三代硬件驱动程序,在LABVIEW环境下使用可简化数据采集系统程序设计。且可被C++、VC++、以及LabWindows/CVI等程序调用,为应用其他开发语言的工程师提供了方便。DAQmx驱动程序在数据采集程序设计时具有如下特点:对多功能的数据采集卡都使用统一的编程界面,可编写模拟输入、模拟输出、数字10以及定时器/计数器程序,驱动程序完全支持多线程程序。利用Measurement&Automation(MAX)配置工具,可简化数据采集卡的配置。在异常条件下运行可靠,传统的DAQ驱动难以处理异常情况,而DAQmx定义并加强了异常条件处理方法,这比传统DAQ驱动更可靠,一个最重要的特征是简化了采集同步的难题。传统DAQ中的设备同步实现起来相当复杂,必须通过软件编程路由RTSI总线或PFI信号线来完成,而DAQmx应用时不必为信号指定路由,只需确定同步信号,所有路由工作由DAQmx自动完成。本文结合工程开发实际介绍在LABVIEW环境下应用DAQmx驱动程序开发数据采集系统的技术,主要讲述利用DAQmx解决多块卡同步的问题,以及多功能数据采集卡的数字与模拟采集同步以及信号触发等问题。
上传时间: 2022-06-22
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摘要:本文介绍了一个基于ARM的线性CCD高速采集系统,系统中选择了高速线性CCD和高速ADC,因为ADC的采祥速度相对ARM的工作时钟频率较慢,所以使用CPLD和FIFO作为A/D和ARM之间的1/0接口,它使电路工作在更加平稳、简洁而易丁控制,同时也提高了ARM的工作效率。为了提高通信速度,这里采用通用申行总线(USB)技术米与PC进行通信。ARM是用来控制主处理器的数据采集,数据的计算和数据传输。结果证明,整个系统能高效运作。该系统可应用于高速数据采集及多路模拟信号的工作环境下。1引言在电气化铁路,为了扩大对电力机车受电弓的寿命,所以要使受电弓滑块磨损均匀,接触线的直线段(电气化铁路供电线)排列为曲折路线(弯段被安排成折线的形式)。之间的接触线的定位点和受电弓轨道中心线距离称为错开值,这是一种接触线的关键指标。错开值是不可忽视的,这个值过小会影响到受电弓滑块磨损的均匀性,从而影响到延长使用寿命的目的,然而,在某些情况下(比如陷入了激烈的风中),造成大范围的在屋部的横向运动(并且速度越快,受电弓的左右摆动越剧烈),按触线将在某些部分将会超过受电弓的有效工作长度,从而使错开,接触线值超出标准范围的错开值,导致了当前连接的破坏,甚至导致了会产生受电弓事故的错识运行。受电马与滑触线发生故障,将导致列车正常运行的中断,从而对铁路运输产生严亚的影响。为了避免这些情况,错开伯及其变化应经常性地予以测试。因此,一个机车的接触线式在线监测系统,及与其配套的数据采集系统被开发出来,它的工作是实时地、迅速地计算错开值。
上传时间: 2022-06-23
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机械工业是国民经济的装备部门,而标准化和计量测试是机械工业发展的基础和先决条件。在机械制造中,精密加工必须靠精密的测量手段来保证,加工精度的提供与计量技术的发展水平密切相关。测量与控制是促进科技发展的一个重要因素。CCD(Charge Coupled Device),电荷耦合器件,是70年代初发展起来的新型半导体器件,其设计思想是由美国贝尔实验室的Boyer与Smith于70年代提出]。二十多年来,CCD的研究取得了惊人的进展,特别是在传感器应用方面发展迅速,已成为现代光电子学与现代测试技术中最活跃、最富有成果的新兴领域之一。由于CCD具有自扫描、高分辨率、高灵敏度、重量轻、体积小、像素位置准确、耗电少、寿命长、可靠性好、信号处理方便、易于与计算机配合等优点,致使CCD光电尺寸测量的使用范围和特性比现有的机械式、光学式、电磁式量仪优越得多。特别值得注意的是CCD尺寸测量技术是一种非常有效的非接触检测方法,它使加工、检测和控制过程融为一体成为可能。利用CCD作为光敏感器件的激光三角法测量技术在非接触尺寸、位置测量中得到了广泛应用。它将激光束投射到被测物面所形成的漫反射光斑作为传感信号,用透镜成像原理将收集到的漫反射光汇集到CCD上形成像点,当入射光斑随被测物面移动时,成像点在CCD上作相应移动,根据象移大小和传感器的结构参数可以确定被测物面的位移量,若在物体两边同时测量就可以得到物体的厚度。
上传时间: 2022-06-23
上传用户:xsr1983
激光雷达是激光技术和雷达技术相结合的产物,其工作原理与传统雷达基本相同,都是通过雷达发射信号,由接收系统收集从目标返回的信号,并对其进行观察和处理来发现目标、测量目标的坐标和运动参数等1-7].由于激光雷达发射的激光频率较微波高几个数量级,故频率的量变使得激光雷达技术产生了质的变革.因此,激光雷达在精度、分辨率、抗干扰性和某些特定参数测量能力方面都是普通雷达所无法比拟的.雷达系统的核心部分是三维成像激光雷达信号处理系统,其处理的数据量大、实时性要求高,因此,对信号处理系统的设计要求很高,由于FPGA运算速度快、实时性好,在数字信号处理方面有明显的优势,故设计一种基于FPGA和MCU的三维成像激光雷达信号处理系统,具有重要的现实意义.1成像激光雷达原理与系统方案设计激光雷达系统由雷达发射系统、接收系统、控制系统和信号处理系统等部分构成,其原理框图见图1.发射系统与接收系统用于发射一定的激光波束并接收目标的反射光信号,同时将光信号转化为电信号,包括激光器、光电探测器、发射光学系统和接收光学系统几部分;信号处理系统是将光电探测器接收到的信号进行放大,并从信号中提取有用信息,然后将这种信息转化为所需要的信号形式,包括前置放大、信号处理和数据采集等部分;处理与显示系统是整个成像系统的终端部分,其功能是将采集到的数据形成图像并显示.
上传时间: 2022-06-24
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