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基于GPS的中、高轨道航天器定轨研究 被引量:11
1
作者 刘海颖 王惠南 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期293-297,共5页
利用GPS确定空间航天器轨道,尤其是GPS在中、高空间航天器定轨中的应用.针对中、高轨道中可见星少及GPS信号微弱等问题,提出了有效的微弱信号检测算法,提高了GPS接收机的接收能力.同时提出了利用伪加速度测量和轨道约束进行定轨解算的... 利用GPS确定空间航天器轨道,尤其是GPS在中、高空间航天器定轨中的应用.针对中、高轨道中可见星少及GPS信号微弱等问题,提出了有效的微弱信号检测算法,提高了GPS接收机的接收能力.同时提出了利用伪加速度测量和轨道约束进行定轨解算的新方法,使得在HEO(高偏心轨道)中利用两颗可见星可以解算定位解,对GEO(静止地球轨道)只用一颗星就可求解,仿真结果表明该方法具有很好的效果. 展开更多
关键词 GPS GEO HEO 微弱信号检测 轨道约束
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基于批处理的微弱GPS信号捕获 被引量:14
2
作者 焦瑞祥 茅旭初 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期285-289,共5页
针对传统方法难以实现微弱GPS信号的精确捕获,继而影响后续的信号跟踪及导航电文解码,提出了一种新的捕获方法解决这一基础性问题,采用基于批处理的手段来捕获低信噪比的GPS信号并提高运算速度,为高灵敏度GPS接收机的实现提供保证.仿真... 针对传统方法难以实现微弱GPS信号的精确捕获,继而影响后续的信号跟踪及导航电文解码,提出了一种新的捕获方法解决这一基础性问题,采用基于批处理的手段来捕获低信噪比的GPS信号并提高运算速度,为高灵敏度GPS接收机的实现提供保证.仿真结果表明,在捕获过程处理的数据长度不超过4个导航电文数据位(80 ms)的情况下,此方法能够较好地捕获到载噪比低至21 dB的GPS信号,同时确保较短的捕获时间和较高的灵敏度. 展开更多
关键词 全球定位系统 批处理 微弱信号处理 捕获
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微弱信号高精度数据采集技术研究 被引量:13
3
作者 杨宁 惠晓强 《现代电子技术》 2013年第9期71-73,共3页
介绍了一般数据采集系统的拓扑结构,针对微弱信号的特点,从信号传输、滤波、放大调理和模/数转换等方面进行了全面分析,通过对数据采集系统的拓扑进行改进和优化设计,分析计算相关的误差,提供了解决微弱信号采集的完整方案,试验验证该... 介绍了一般数据采集系统的拓扑结构,针对微弱信号的特点,从信号传输、滤波、放大调理和模/数转换等方面进行了全面分析,通过对数据采集系统的拓扑进行改进和优化设计,分析计算相关的误差,提供了解决微弱信号采集的完整方案,试验验证该方案可以获得高精度的数据采集结果。 展开更多
关键词 微弱信号采集 热电偶 数据采集 仪表放大器
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基于DBZP方法的微弱GPS信号快速捕获 被引量:11
4
作者 焦瑞祥 茅旭初 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2285-2289,共5页
卫星信号的捕获是GPS(Global Positioning System)接收机信号处理的首要任务.在微弱信号环境下,传统的方法难以实现信号捕获的准确性和快速性.本文的新方法将P(Y)码捕获技术应用于微弱GPS信号的C/A码捕获,并针对连续积分数据跨越多个导... 卫星信号的捕获是GPS(Global Positioning System)接收机信号处理的首要任务.在微弱信号环境下,传统的方法难以实现信号捕获的准确性和快速性.本文的新方法将P(Y)码捕获技术应用于微弱GPS信号的C/A码捕获,并针对连续积分数据跨越多个导航电文数据位的情况给出解决方案.仿真结果表明,此方法能够较好地捕获到信噪比低至15dB-Hz的信号,同时确保较少的运算量和较高的灵敏度. 展开更多
关键词 全球定位系统 双块零拓展 微弱信号处理 快速捕获
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MIT阵列感应测井微弱信号检测采集系统设计 被引量:10
5
作者 汤天知 陈涛 +2 位作者 周凯波 江有宏 张群华 《测井技术》 CAS CSCD 2008年第6期584-588,共5页
微弱信号检测是阵列感应测井精确测量的关键。介绍了以ADSP2181为核心处理器的数据采集系统实现MIT阵列感应测井仪的微弱信号检测。该系统通过硬件调理电路优化,采用多DSP主从复合结构的模块化功能设计,利用自动增益控制、实时刻度校... 微弱信号检测是阵列感应测井精确测量的关键。介绍了以ADSP2181为核心处理器的数据采集系统实现MIT阵列感应测井仪的微弱信号检测。该系统通过硬件调理电路优化,采用多DSP主从复合结构的模块化功能设计,利用自动增益控制、实时刻度校正和数字相敏检波技术,有效实现对阵列感应线圈系多道多频大动态范围微弱信号的采集处理。测试结果表明,在地层电阻率0.1-100Ω·m范围内能实现准确测量,相对误差小于5%。 展开更多
关键词 阵列感应测井 微弱信号检测 数据采集 自动增益控制 带通滤波 数字相敏检波
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适用于GPS软件接收机的弱信号捕获方法 被引量:10
6
作者 黎山 易清明 +1 位作者 陈庆 石敏 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第3期816-818,822,共4页
为了解决全球定位系统(GPS)软件接收机中弱信号捕获存在灵敏度和运算效率低的问题,提出了一种基于快速傅里叶变换(FFT)改进的差分相干累积算法。通过对去载波后的中频信号进行块累加处理,解决了相干积分时间的限制;根据FFT频移特性,采... 为了解决全球定位系统(GPS)软件接收机中弱信号捕获存在灵敏度和运算效率低的问题,提出了一种基于快速傅里叶变换(FFT)改进的差分相干累积算法。通过对去载波后的中频信号进行块累加处理,解决了相干积分时间的限制;根据FFT频移特性,采用多普勒圆周移位搜索替代频率补偿搜索,减少了FFT运算量;同时采用了不同的下变频,降低了频域分量间的损耗;对相干积分结果进行了差分相干累积,相对于传统的非相干累积,提高了信噪比。实验结果表明,该算法在-39 dB的低信噪比环境下仍能捕获到所有微弱信号,具有较高的灵敏度和运算效率。 展开更多
关键词 全球定位系统 弱信号 捕获 快速傅里叶变换 差分相干累积 软件接收机
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GPS软件接收机微弱信号捕获算法研究 被引量:8
7
作者 翟传润 张婧 《电子测量技术》 2008年第5期137-140,共4页
捕获是GPS接收机信号处理中的关键部分,在微弱信号情况下,传统方法不能很好地捕获到卫星信号。本文将介绍一种新型捕获方法——批式捕获法来取代传统的FFT相关搜索法,为高灵敏度GPS软件接收机提供理论依据。根据GPS信号的特征,利用软件... 捕获是GPS接收机信号处理中的关键部分,在微弱信号情况下,传统方法不能很好地捕获到卫星信号。本文将介绍一种新型捕获方法——批式捕获法来取代传统的FFT相关搜索法,为高灵敏度GPS软件接收机提供理论依据。根据GPS信号的特征,利用软件模拟出各种信噪比数值的数据,分别采用以上2种方法对其进行捕获仿真。仿真结果表明,传统方法仅能捕获到信噪比低至42dB-Hz的信号;而批式捕获法能够在较短时间内捕获到信噪比低至29dB-Hz的微弱信号,并能有效避免由导航数据位翻转造成的误捕获。 展开更多
关键词 全球定位系统 微弱信号捕获 批式捕获 FFT搜索
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基于非相干积分的GNSS弱信号捕获 被引量:9
8
作者 郑伦贵 尤政 +1 位作者 张高飞 赵书敏 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期794-798,共5页
当接收机天线被建筑物遮挡或信号被强噪声淹没时,接收机为正常捕获信号,需进行长时间相干积分和多次非相干积分以提取全球卫星导航(GNSS)弱信号,但长时间相干积分会因为导航数据位跳变导致积分后信号能量衰减影响捕获,且多次非相干积分... 当接收机天线被建筑物遮挡或信号被强噪声淹没时,接收机为正常捕获信号,需进行长时间相干积分和多次非相干积分以提取全球卫星导航(GNSS)弱信号,但长时间相干积分会因为导航数据位跳变导致积分后信号能量衰减影响捕获,且多次非相干积分会带来平方损耗限制了对弱信号的捕获能力。针对这一问题,该文在非相干积分基础上提出以最大能量为准则估计最优导航数据位方法,消除导航数据跳变对积分时间长度限制,从而提高弱信号的捕获能力。捕获仿真结果表明:该方法能大幅提高增益,可捕获到20dBHz的弱信号。 展开更多
关键词 非相干积分 弱信号 最优导航数据位 捕获能力
原文传递
CS3301在长周期大地电磁测深仪中的应用研究 被引量:9
9
作者 巩秀钢 魏文博 +2 位作者 金胜 叶高峰 陈凯 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期4051-4057,共7页
大地电磁测深是研究地壳和上地幔构造的一种重要的地球物理探测方法,当前国家正在实施深部探测专项SinoProbe等项目,故需要借助于长周期大地电磁测深仪器.我国没有自己生产的长周期大地电磁测深仪器,只能依靠从乌克兰进口的LEMI-417进... 大地电磁测深是研究地壳和上地幔构造的一种重要的地球物理探测方法,当前国家正在实施深部探测专项SinoProbe等项目,故需要借助于长周期大地电磁测深仪器.我国没有自己生产的长周期大地电磁测深仪器,只能依靠从乌克兰进口的LEMI-417进行深部探测.在LEMI-417使用中,我们从该仪器提供的数据文件Final.asc中发现它的电场信号测量分辨率为0.01mV/km,磁场信号测量分辨率为0.01nT,相对较低,此外,该仪器在无GPS信号时会出现记录紊乱等现象,故需要设计适合课题组需要的长周期大地电磁测深仪器.由于大地电磁测深仪器需要采集的电场、磁场信号为微弱信号,容易淹没于噪声之中,故选用了低噪声、极小总谐波失真率的CS3301作为运算放大器.CS3301提供了4种可选择的信号输入模式和7种可选增益,经分析与测试,测量电场信号时,CS3301设置为输入模式1及×64增益,当极距100M时,测量精度可达0.001mV/km,高于LEMI-417的0.01mV/km;测量磁场信号时,将反馈理论用于测量电路,CS3301设置为输入模式3及×64增益,只对信号的可变部分进行放大,精度可达0.006nT,高于LEMI-417的0.01nT.该系统在华南的9005、1005等多个测点以及东北的1600、5105等多个测点进行了测试,并与LEMI-417进行了对比试验,测量结果表明它们的时间序列曲线比较一致,数据处理后,在同一测点得到的大地电磁测深曲线也较一致,说明设计的仪器达到了预期目标. 展开更多
关键词 大地电磁测深 微弱信号检测 数据采集 CS3301
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基于差分判决的GPS弱信号长比特相干捕获算法 被引量:8
10
作者 吴皓威 刘远 +1 位作者 杨力生 李恩玉 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期42-46,共5页
针对全球定位系统(GPS)的弱信号捕获问题,提出了一种基于差分判决的长比特相干捕获算法.该算法采用差分判决和循环相关的方式,实现对导航数据跳变边沿的快速定位和对码相位的并行搜索,具有较长的相干累积时间、较高的数据利用率和较快... 针对全球定位系统(GPS)的弱信号捕获问题,提出了一种基于差分判决的长比特相干捕获算法.该算法采用差分判决和循环相关的方式,实现对导航数据跳变边沿的快速定位和对码相位的并行搜索,具有较长的相干累积时间、较高的数据利用率和较快的捕获速度.仿真结果表明:基于差分判决的GPS弱信号长比特相干捕获算法较传统的半比特相干累积法在捕获性能上可优化4~6dB.Hz,并且差分分块长度越短,捕获性能越好. 展开更多
关键词 全球定位系统 弱信号捕获 差分判决 相干累积 捕获算法
原文传递
基于DAQ-2204的微弱信号数据采集与分析系统 被引量:8
11
作者 吴永亮 邱成 +1 位作者 朱衡君 赵志华 《测控技术》 CSCD 北大核心 2011年第3期26-28,32,共4页
针对某型号磁电式角度传感器的测试要求,设计了一种基于DAQ-2204数据采集卡的微弱信号采集与分析系统。描述了系统的硬件平台构成,介绍了基于LabVIEW的微弱浮动信号数据采集程序,通过修正驱动程序提高了信号采集精度。实验结果表明:该... 针对某型号磁电式角度传感器的测试要求,设计了一种基于DAQ-2204数据采集卡的微弱信号采集与分析系统。描述了系统的硬件平台构成,介绍了基于LabVIEW的微弱浮动信号数据采集程序,通过修正驱动程序提高了信号采集精度。实验结果表明:该系统运行良好,信号采集精度高,对于微弱信号的采集有较好的应用前景,可移植搭建快速、便捷、低成本、多功能的微弱信号检测实验平台。 展开更多
关键词 微弱信号 数据采集卡 驱动程序 LABVIEW
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一种克服NH码调制影响的北斗卫星信号捕获方法 被引量:7
12
作者 丁继成 刘爱萌 赵琳 《遥测遥控》 2015年第1期58-62,共5页
基于北斗公开服务信号B1的结构特点,通过理论分析得出了NH码调制对北斗卫星信号在弱信号环境下捕获的影响,并通过仿真验证了理论分析的正确性,最后提出基于二次精频搜索的捕获方法,克服了这种影响。研究结果对北斗弱信号捕获技术的深入... 基于北斗公开服务信号B1的结构特点,通过理论分析得出了NH码调制对北斗卫星信号在弱信号环境下捕获的影响,并通过仿真验证了理论分析的正确性,最后提出基于二次精频搜索的捕获方法,克服了这种影响。研究结果对北斗弱信号捕获技术的深入研究具有重要指导意义,能够为其他更优秀的北斗弱信号捕获方案提供理论依据。 展开更多
关键词 NH码调制 弱信号捕获 相关性 二次精频捕获
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微弱信号的高精度数据采集系统 被引量:7
13
作者 殷广冬 王建立 +1 位作者 孟浩然 万宏 《计算机系统应用》 2014年第3期199-202,共4页
针对加速度计输出信号微弱的特点,提出了一种基于TMS320F28335、CPLD以及AD7760的高精度数据采集系统设计.加速度计的输出信号经过信号调理电路后进入24位精度AD7760完成模数转换,DSP TMS320F28335作为主控制器,辅以CPLD完成对AD7760转... 针对加速度计输出信号微弱的特点,提出了一种基于TMS320F28335、CPLD以及AD7760的高精度数据采集系统设计.加速度计的输出信号经过信号调理电路后进入24位精度AD7760完成模数转换,DSP TMS320F28335作为主控制器,辅以CPLD完成对AD7760转换数据的读取操作,并将数据通过串口发送到上位机.详细介绍了系统的硬件电路设计,包括信号调理电路以及ADC、CPLD、DSP之间的接口电路设计,并介绍了系统的软件设计.实验结果表明,设计的数据采集系统能够完成微弱信号的数据采集任务. 展开更多
关键词 微弱信号 AD7760 DSP CPLD 数据采集
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基于LabVIEW的海洋环境弱信号检测系统 被引量:7
14
作者 宗荣芳 田锦明 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第11期35-37,77,共4页
为检测海洋环境中弱信号及提高目标信号的信噪比,利用样点抽样进行数字平均的弱信号检测系统设计,避免传统数字平均需要外部同步信号的局限性。系统采用软硬件相结合的设计手段,硬件部分由信号提取、信号调理、虚拟仪器及计算机等组成... 为检测海洋环境中弱信号及提高目标信号的信噪比,利用样点抽样进行数字平均的弱信号检测系统设计,避免传统数字平均需要外部同步信号的局限性。系统采用软硬件相结合的设计手段,硬件部分由信号提取、信号调理、虚拟仪器及计算机等组成。软件部分以LabVIEW为软件开发平台,主要设计了数据采集、样点平均,保存,打印,查询等功能模块,最后对设计系统进行运行调试。该系统充分利用虚拟仪器在数字信号处理、波形数据存储、图形化程序设计等方面的优势,可推广应用于海洋监测行业及其他领域。 展开更多
关键词 海洋环境 虚拟仪器 微弱信号 抽样平均 数据采集 存储打印
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弱信号下“北斗”接收机NH码的快速捕获 被引量:6
15
作者 洪冰清 覃新贤 +2 位作者 刘聪聪 陈海强 齐月敏 《电讯技术》 北大核心 2017年第11期1260-1265,共6页
在全球卫星导航系统(GNSS)中,延长相关累积时间可以有效提高弱信号捕获灵敏度,但是"北斗"中圆地球轨道/倾斜地球同步轨道(MEO/IGSO)卫星信号的捕获性能很大程度上受到二次编码(NH)码的影响:调制NH码的信号在每一个码元周期(1 ... 在全球卫星导航系统(GNSS)中,延长相关累积时间可以有效提高弱信号捕获灵敏度,但是"北斗"中圆地球轨道/倾斜地球同步轨道(MEO/IGSO)卫星信号的捕获性能很大程度上受到二次编码(NH)码的影响:调制NH码的信号在每一个码元周期(1 ms)内都有可能发生跳变,对相关累积时间造成一定影响,从而会导致系统捕获灵敏度的下降。为此,提出了一种针对NH码的码元遍历搜索算法,通过遍历累积时间内NH码的所有组合,消除NH码码元引起的误差。实验结果显示,所提算法可以在一定程度上提高卫星信号的捕获成功率,尤其可以至少提高2 d B弱信号的捕获灵敏度。同时,算法可以为信号跟踪提供更加准确的载波频率。 展开更多
关键词 “北斗”卫星导航系统 弱信号捕获 NH码 相关累积 码元遍历搜索
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高动态GPS弱信号多级相干累加捕获 被引量:6
16
作者 刘原华 张旭东 牛新亮 《西安邮电大学学报》 2015年第5期11-16,共6页
给出一种高动态GPS弱信号捕获算法。对接收到的卫星信号,以1ms为步进做20次数据翻转位估计,确定出单次积分时间为20ms;以单次积分时间内相干损耗小于1dB为标准,确定单次积分中频率和码相位的搜索步进;在第二级累加之前对多普勒频偏和导... 给出一种高动态GPS弱信号捕获算法。对接收到的卫星信号,以1ms为步进做20次数据翻转位估计,确定出单次积分时间为20ms;以单次积分时间内相干损耗小于1dB为标准,确定单次积分中频率和码相位的搜索步进;在第二级累加之前对多普勒频偏和导航数据进行同时补偿,实现多级相干累加捕获。模拟一组卫星信号,利用软件接收机的设计进行仿真验证,结果显示,该方法在信号功率为-180dBW的情况下,捕获所需的累加次数是相干-非相干方法的36.4%,且动态适应能力强。 展开更多
关键词 高动态 弱信号 伪码捕获 频率补偿 数据补偿
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一种克服比特跳变的北斗B1弱信号捕获技术 被引量:6
17
作者 黄海生 曹小英 +1 位作者 李鑫 曹新亮 《西北师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第1期55-60,共6页
比特跳变是限制弱信号环境下卫星信号捕获性能的一个重要因素.比特跳变会导致检测变量峰值分裂,在降低峰值的同时,导致多普勒频率估计精度降低,从而影响捕获性能.为克服这一影响,本文结合非相干积分法,提出了一种基于分段傅里叶变换的... 比特跳变是限制弱信号环境下卫星信号捕获性能的一个重要因素.比特跳变会导致检测变量峰值分裂,在降低峰值的同时,导致多普勒频率估计精度降低,从而影响捕获性能.为克服这一影响,本文结合非相干积分法,提出了一种基于分段傅里叶变换的分块补零弱信号捕获方法.该方法利用傅里叶变换的线性性质,首先,通过对本地扩频码进行拆分和补零以剔除循环卷积内潜在的比特跳变问题;其次,通过对分块捕获结果进行组合以重构完整的捕获结果;最后,采用非相干积分法提升弱信号环境下的捕获灵敏度.仿真结果表明,文中提出的方法很好地解决了比特跳变造成的峰值分裂问题.同时,蒙特卡洛实验表明,该方法能在载噪比为22的弱信号环境下实现90%的检测概率,高于传统非相干积分法约50%. 展开更多
关键词 北斗 弱信号 捕获 比特跳变 非相干
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一种改进的基于FFT弱信号捕获算法 被引量:5
18
作者 冯继威 石敏 易清明 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第5期212-215,共4页
提出一种基于FFT弱信号的中频信号块累加的差分相干累积算法。新算法利用中频信号块累加在中频信号FFT之前进行累加,减少相干运算量;利用差分相干累积在IFFT之后进行累积,消除平方损耗,解决了传统的基于FFT弱信号捕获时相干积分运算量... 提出一种基于FFT弱信号的中频信号块累加的差分相干累积算法。新算法利用中频信号块累加在中频信号FFT之前进行累加,减少相干运算量;利用差分相干累积在IFFT之后进行累积,消除平方损耗,解决了传统的基于FFT弱信号捕获时相干积分运算量过大和非相干累加算法引起的平方损耗问题。仿真实验表明该算法完成了对输入信噪比为-39 dB/2 MHz的信号的快速准确捕获,减少相干运算量,消除了平方损耗,提高了信噪比。 展开更多
关键词 全球定位系统(GPS) 弱信号 捕获 中频信号块累加 差分相干 Global POSITIONING System(GPS)
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基于批处理与差分相干的GPS信号捕获算法 被引量:4
19
作者 易盛 茅旭初 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第11期345-348,共4页
研究全球导航卫星系统,针对传统方法难以实现微弱GPS信号的精确捕获,影响后续的信号跟踪及导航电文解码等问题,提出了提高信噪比的一种新方法。由于批处理在导航数据位跳变时会存在隐患,而差分相干积分没有积分累加过程,采用基于批处理... 研究全球导航卫星系统,针对传统方法难以实现微弱GPS信号的精确捕获,影响后续的信号跟踪及导航电文解码等问题,提出了提高信噪比的一种新方法。由于批处理在导航数据位跳变时会存在隐患,而差分相干积分没有积分累加过程,采用基于批处理的手段结合差分相干积分,在传统批处理的流程中加入差分相干积分的处理,使捕获算法融合两者的优点,为高灵敏度GPS接收机的实现提供技术保证。仿真结果表明,方案能够较好地捕获到载噪比低至17dB-Hz的GPS信号。 展开更多
关键词 全球定位系统 批处理 差分相干积分 微弱信号处理 捕获
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基于nA级电流信号的多通道高精度采集系统设计 被引量:5
20
作者 闫静纯 富帅 +2 位作者 苏浩航 荣鹏 申一伟 《红外技术》 CSCD 北大核心 2021年第5期417-421,共5页
在大气成份和含量探测的傅里叶变换光谱探测技术中,红外探测器输出的电流信号一般极其微弱。本文针对电流信号频率为kHz级、电流强度在nA级的多元型红外探测器,通过分析系统噪声来源,选取高精度、低噪声的精密集成运算放大器,合理选取... 在大气成份和含量探测的傅里叶变换光谱探测技术中,红外探测器输出的电流信号一般极其微弱。本文针对电流信号频率为kHz级、电流强度在nA级的多元型红外探测器,通过分析系统噪声来源,选取高精度、低噪声的精密集成运算放大器,合理选取电路参数,设计了一种多通道微弱电流信号高精度采集电路。通过对电路性能进行分析,结果表明,该系统可以精确采集到nA级的1 kHz微弱电流信号,系统的噪声低,满足设计要求。 展开更多
关键词 微弱电流信号 高精度 低噪声 数据采集系统
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