各种滤波器的C语言实现,有FIR的低通、高通、带通、带阻等,卡尔曼滤波器
上传时间: 2022-06-23
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本文针对传统放大器信噪分离能力弱,无法检测微弱信号这一现状,设计了一个基于AD630的锁相放大器。系统以开关式相关器为锁相放大器的核心部分进行设计,具有电路简单、运行速度快、线性度高、动态范围大、抗过载能力强等优点。本文设计的锁相放大器硬件主要包括信号通道模块、参考通道模块、相关器模块、电源模块、电压检测模块、显示模块等部分。信号通道模块的输入级通过并联多个放大器的方式有效降低了噪声,通过跟踪带通滤波电路提高了信噪比;参考通道模块包含参考电压放大器、锁相环电路和相移器电路三个部分,可以将输入信号放大10~10000倍:相关器模块是锁相放大器的核心部分,采用高信噪比的AD630芯片进行电路设计,包括相敏检波电路(PSD)和低通滤波电路;电源模块由集成三端稳压器构成,通过模拟电源和数字电源隔离的方式有效降低了电源纹波:电压检测模块通过电阻分压的方式提高了可检测范围;显示模块为数字电压表ZF5135-DC2V,直观显示被检测信号。本文利用Altium Designer软件绘制PCB板对电路进行了测试,结果表明系统能够准确检测到uV级别的信号,并且信噪比较高。相位差在0~360°范围内连续调节时,能够将较微弱的信号从噪声的背景中提取出来并进行放大。同时该系统各级电路之间采用直接耦合的方式,对于频率较低的信号,仍然能进行锁相放大。设计中对锁相放大器理想和非理想模型进行了仿真对比,结果表明在未掺杂噪声时,信号通道将输入信号放大10倍,相位改变180°。最后根据行为级建模和电路实物焊接两种方法进一步分析验证了锁相放大器的工作机理。
上传时间: 2022-07-11
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建立在数据率转换技术之上的宽带数字侦察接收机要求能够实现高截获概率、高灵敏度、近乎实时的信号处理能力。双信号数据率转换技术是宽带数字侦察接收机关键技术之一,是解决宽带数字接收机中前端高速ADC采样的高速数据流与后端DSP处理速度之间瓶颈问题的可行方案。测频技术以及带通滤波,即宽带数字下变频技术,是实现数据率转换系统的关键技术。本文首先介绍了宽带数字侦察接收关键技术之一的数据率转换技术,着重研究了快速、高精度双信号测频算法以及实验系统硬件实现。论文主要工作如下: (1)分析了现代电子侦察环境下的信号特征,指出宽带数字接收机必须满足宽监视带宽、流水作业以及近实时的响应时间。给出了一种频率引导式的数字接收机方案,简要介绍这种接收机的关键技术——快速、高精度频率估计以及高效的数据率转换。 (2)介绍了FFT技术在测频算法中的应用,比较了FFT专用芯片及其优点和缺点,指出为了满足实时处理要求,必须选用FPGA设计FFT模块。 (3)在分析常规的插值算法基础上,提出了一种单信号的快速插值频率估计方法,只需三个FFT变换系数的实部构造频率修正项,计算量低。该方法具有精度高、测频速率快的特点。 (4)基于DFT理论和自相关理论,提出了结合FFT和自相关的双信号频率估计算法。该方法先用DFT估计其中一个信号的频率和幅度,以此频率对信号解调并对消该频率成分,最后利用自相关理论估计出另一个信号的频率。 (5)基于DFT理论和FFT技术,研究了信号平方与FFT结合的双信号频率估计算法。根据信号中两频率分量的幅度比,只需一次一维平方信号谱峰搜索,就可以得到双信号的和频与差频分量的估计值,并利用插值技术提高测频精度。该算法能够精确地估计频率间隔小的双信号频率,且容易地扩展到复信号,FPGA硬件实现容易。 (6)基于现代谱分析理论,研究了基于AR(2)模型的双信号频率估计算法。方法在利用AR(2)模型系数估计双正弦信号频率之和的同时,利用FFT快速测频算法估计其中强信号分量的频率值。算法仿真验证和性能分析表明了提出的算法能快速高精度地估计双信号频率。 (7)给出了基于频谱重心算法的雷达双信号频率估计的FPGA硬件实现架构,并进行了时序仿真。 (8)讨论了双信号带宽匹配接收系统的硬件设计方案,给出了快速测频及带宽估计模块设计。
上传时间: 2013-06-02
上传用户:youke111
大气能见度(Visibility)是反映大气透明度的一个指标,是气象观测的常规项目,它对航海、航空、陆上交通以及军事活动等都有重要影响。目前国内能见度仪,特别是适用于海洋恶劣环境中的便携式、高精度的能见度仪较少,需要研制适合海上测量的能见度仪。 在系统阐述大气能见度检测理论依据的基础上,研究了能见度检测系统的关键技术,主要包括光源的稳定性、微弱信号的相敏检测技术及信号的抗干扰技术等。本系统由发射模块、接收模块、信号处理模块及电源模块等组成。设计了发射模块和接收模块的光学系统,并进行了发射光源的调制设计、接收模块中的光电转换电路、放大电路、带通滤波电路的设计及信号的锁相放大电路的设计等。大气能见度测量属于微弱信号检测技术,在海上更容易受到外界自然光及其它环境因素的干扰,因此滤除各种干扰,提取有用的微弱信号是本设计的核心。本文重点研究了光敏检测技术和适合于微弱信号检测的锁相放大技术,设计了以OPT101为核心的光敏检测电路,有效提高了电路的灵敏度和抗干扰,简化了设计;设计了以平衡调制解调芯片AD630为核心的锁相放大电路和由双D触发器SN74HCT74及单稳态触发器M74HC4538B1R组成的移相电路,实验证明,在较大的噪声背景下,该电路可以有效地提取出反映能见度变化的有用信号。锁相放大后的直流信号,经AD处理后输入到微处理器ARM中,经过理论运算最后得到能见度值。为了保证系统工作的稳定性,特别是海上恶劣环境,对系统进行了防盐、雾、水的设计,如对镜头进行镀膜、对PCB板进行了三防处理等。 最后进行了能见度仪样机的研制。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:胡佳明胡佳明
差动自感式电感传感器的信号调理电路设计。主要论述了各个模块的设计,如信号发生器模块、移相模块、调零模块、传感器模块、带通滤波模块、相敏检波模块、低通滤波模块的设计。给出了具体的参数值。当然,由于格式的问题,这里并没有将整个信号调理电路的原理图上传。
上传时间: 2013-06-08
上传用户:奈雁归dxh
心电(Electrocardiograph)作为人体重要的生理及病理指标之一,具有重要的医学研究价值。针对其信号微弱、频率低、阻抗高、随机性强及易受干扰的特点,首先提出了信号调理电路设计的要求;然后针对性地选择元器件并设计硬件电路,其中包括:一级放大电路、调零电路、50 Hz限波电路、带通滤波电路及二级放大电路;最后对所设计的硬件电路进行实际测试。结果表明该调理电路具有输出波形稳定、噪声小和共模抑制比高的特点,提高了心电信号采集的精度。
上传时间: 2014-01-19
上传用户:ommshaggar
设计了一种基于nRF24L01的无线心电采集系统, 该系统采用模拟集成电路对心电信号进行调理和采样,通过前置放大电路、带通滤波电路、主放大电路、50 Hz陷波电路、电平抬升电路等电路调理心电信号后,使用无线传输模块nRF24L01将心电信号发送至上位机中显示, 从而达到通过PC显示和监测心律变化的目的。
上传时间: 2013-10-09
上传用户:mahone
基于通用集成运算放大器,利用MASON公式设计了一个多功能二阶通用滤波器,能同时或分别实现低通、高通和带通滤波,也能设计成一个正交振荡器。电路的极点频率和品质因数能够独立、精确地调节。电路使用4个集成运放、2个电容和11个电阻,所有集成运放的反相端虚地。利用计算机仿真电路的通用滤波功能、极点频率和品质因数的独立控制和正交正弦振荡,从而证明该滤波器正确有效。 Abstract: A new multifunctional second-order filter based on OPs was presented by MASON formula. Functions, such as high-pass, band-pass, low-pass filtering, can be realized respectively and simultaneously, and can become a quadrature oscillator by modifying resistance ratio. Its pole angular frequency and quality factor can be tuned accurately and independently. The circuit presented contains four OPs, two capacitors, and eleven resistances, and inverting input of all OPs is virtual ground. Its general filtering, the independent control of pole frequency and quality factor and quadrature sinusoidal oscillation were simulated by computer, and the result shows that the presented circuit is valid and effective.
上传时间: 2013-10-09
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fortran程序,数值计算,带通滤波程序
上传时间: 2013-12-24
上传用户:com1com2
心脏病是危害人们健康的主要疾病之一,所以,设计一款连续24小时的跟踪记录的动态心电监护仪对早期发现心脏疾病,具有重要的临床意义。本文尝试采用电子技术与微机结合设计一种小型、轻便,具有实时ECG波形显示的便携式心电监护仪,该心电监护仪具有多款滤波器,抗干扰能力强,直观方便,是家庭首选的心电监护仪。 在电子线路设计中,设计了一款电源电路,为各部分提供稳定的电源。设计了由威尔逊网络组成的导联选择电路。通过电路可在各导联之间相互切换。前置放大电路和右腿驱动电路设计中运用运放INA118来实现。电路中分别设计了0.05HZ-100HZ的带通滤波电路、主放大电路、50HZ和35HZ的陷波电路。能有效滤除各种频率的干扰。利用点阵液晶模块HG1286412B为显示元件,显示屏为128*64点阵,显示了心电波形图,实现了心电信号实时动态显示。通过软件滤波,进一步优化心电信号波形。本文设计采用单片机STM32F103为数字电路核心,控制外围电路工作。通过USB接口控制器CH372,可以方便将心电数据送至上位机,在上位机中波形进一步被优化,为医生提供有用的心电波形。 论文对以上叙述的各方面进行了详细描述,基本达到设计要求。经调试分析,得到的波形和数据基本与实际相符。为今后进一步优化系统功能和准确性奠定了基础。系统整体体积小、便携式,适合在家庭中推广使用。
上传时间: 2022-05-29
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