摘要：可调谐二极管激光频率调制吸收光谱(FM-TDLAS)技术是一种高灵敏度的痕量气体检测方法。为改善以CH4为目标气体检测系统的信噪比,提高系统的检测灵敏度,以双平衡混频器(double balanced mixer)为核心,设计了一套用于提取被噪声淹没的微弱信号的调制解调高频相敏探测器。在对高频相敏探测器进行具体设计和分析的基础上,结合实验,利用CH4气体在1653nm附近的近红外吸收光谱,对整体电路的性能进行了测试,获得了具有较高信噪比的二次和一次谐波信号,检测灵敏度可达10×10-6。

摘要：微弱信号的处理是智能检测与控制领域的难题,文中针对高精密气体传感器应用场景,设计完成了高精密三通道微弱信号处理电路。该电路主要应用于高精度非分光红外气体浓度检测,能同时进行氢浓度、二氧化碳(或一氧化碳)浓度、二氧化硫浓度的检测;根据应用场合,设计采用LTC1151CSW运放,经过严格的参数计算、逐级精密放大和滤波,设计了三通道微弱信号处理电路,经过仿真测试,电路信噪比高,总谐波失真(THD)为0,选频特性好,具有最佳平坦特性。通过实验测试,将该电路应用在非分光红外低硫检测系统,实现了1 ppm级别的信号检测。

摘要：氧气浓度检测是当前气体检测的重点领域,氧传感器信号处理属于微弱信号处理,针对氧传感器探测器出来的微弱信号进行分析,设计改进了一款微弱信号处理电路,经过严格的参数计算、逐级精密放大和滤波,经过仿真测试,电路具有很高的信噪比,实现了微弱信号的精密放大。最后进行了两级测试,首先测试了微弱信号处理电路在氧传感器中的应用,测试误差小,再将此氧传感器应用于氧分析仪中,经过测试,氧分析仪线性误差小于±3%RS,一天的漂移误差约为±2 FS。验证了处理电路的正确性和有效性。

摘要：微弱GPS信号的捕获处理将使运算量急剧增加,传统的方法难以实现快速捕获以保证信号处理的实时性。针对解决捕获微弱信号问题,根据GPS的C/A码本身的相关特性和计算机基本运算的时间特性,提出了一种改进的快速串行搜索和FFT搜索捕获方法,在同等精度下,大量减少运算量,提高捕获速度,保证了高灵敏度GPS软件接收机的实时性。仿真结果表明,对不同载噪比的GPS中频信号数据应用改进的串行搜索捕获法可以节省时间近40%,满足微弱GPS信号的快速捕获要求,为设计提供了依据。

摘要：为更好地处理微弱信号,提出一种新型的多通道信号前端调理模块。该模块不仅具有可编程增益功能,而且还整合了带通滤波器。在保证高输入阻抗和低噪声等关键性能的同时,提出一种全面而创新的调理模块设计方案。该方案的核心是采用可编程增益放大电路,显著提高了模块在放大各类微弱信号时的适应性。此外,利用HC595系列芯片,实现了对增益的精确调控。该放大电路具备26 dB的固定增益和0~84 dB的可调增益范围,工作带宽设定在380~420 kHz。经过系统性能测试,结果表明该调理电路成功满足了设计目标的各项要求。

摘要：介绍了一种由高精度运算放大器及精密仪表放大器构成的隧道式硅微加速度计信号处理电路,通过分析信号处理电路的构成、信号输出的有效成分、放大器的性能指标及典型用法,得出高精度运算放大器OPA128LM使用在隧道电流的I-V转换部分所具有的独特优势。后级反馈放大电路采用精密仪表放大器AD620BR构成两级放大,其各项参数极大提高了信号读出电路的精密性。实验结果表明:基于以上方法的设计对信号处理电路的精度、灵敏度及线性度等性能有明显的改善。

摘要：研究了一种针对管径和流量变化范围大的气体的超声流量测量系统的设计。利用传统流量计的原理 ,结合微弱信号处理技术和目前先进的 CPLD高频电路设计技术 ,针对高精度、宽量程的要求 ,设计出具有数字 AGC自动增益控制和纠错系统、高频计数系统在内的新型气体超声波流量计 ,它还具有主从处理器并行工作结构和多种输出方式。

摘要：针对目前微型光谱仪器光通量低,不利于微弱信号检测分析的问题,设计了基于哈达玛变换的近红外光谱仪,提出一种互补S矩阵编码调制的方案;通过建立以数字微镜为核心的坐标体系模型,详细推导了互补S矩阵编码调制算法对于能量的增强理论。实验结果表明:S矩阵编码组合测量较逐次扫描测量光能量有了明显增强,但是依然丢失近一半的光谱能量;而互补S矩阵编码方案可以在S矩阵编码调制的基础上,补偿其关状态微镜单元上损失的能量;当光谱信号极其微弱时,逐次扫描方式所测得的光谱信号淹没于噪声信号中,而S矩阵编码与互补S矩阵编码测得的光谱信号依然可辨,并且在噪声抑制方面,互补S矩阵优于S矩阵,与理论分析基本吻合。

摘要：为了提高二氧化硫浓度测量系统的检测灵敏度,基于微弱信号检测特点,结合相关滤波技术和红外吸收原理,设计了以相关检测技术为核心的微弱信号数据处理电路,提高了系统的检测灵敏度,电路结构可靠、简单、实用。在实验室条件下,对该系统进行了二氧化硫浓度的性能测试,并对实验数据进行了有效的分析和拟合处理,给出了二氧化硫浓度与电压的关系式。

摘要：在分析当前可控源电磁法仪器发展趋势的基础上,针对现有仪器存在噪声大、设计难度大、数据处理复杂的问题,提出了一种便于实现的高效抗干扰收发系统,接收机和发射机按照相同的时间—频率表自动变频,实现灵活的多频同步收发;接收机利用乘法变频技术,将不同的信号频率变换到固定的频率,简化了滤波放大电路的设计,降低了对ADC采样速率的要求,采用低速高分辨率ADC实现高质量的信号采集,并采用数字互相关算法实现对强干扰情况下信号的提取;使得这种探测系统具有易于实现、自动高效、抗干扰能力强等特点,可广泛应用于音频大地电磁法(CSAMT)、人工源极低频电磁技术(CSELF)、频谱激电法(SIP)等频率域电磁法中.