基于混沌的微弱信号放大与A/D转换方法研究

发布时间：2020-12-16 05:23

　　微弱信号检测技术是利用电子学、信息论、计算机和物理学等一系列方法从强噪声中检测出微弱信号的过程，采用一些新技术和新方法来提高检测系统的信噪比。由于信号非常微弱，在对其进行测量前必须对其进行放大。运算放大器是微弱信号检测中引入噪声的主要原因。所以，在微弱信号检测中要求前置放大器的噪声系数尽量小。此外，要选择合适的检测方法。传统的微弱信号检测方法主要包括：相关检测法、双路消噪法、频域的谱分析法等。但用这些方法对微弱信号进行检测一般要求信噪比的门限值较高。由于传统检测方法的局限性以及对微弱信号检测的迫切需要，寻找一种新的微弱信号检测方法成为微弱信号检测研究热点，其中混沌、随机共振、谐波小波在微弱信号检测方面的应用为微弱信号检测开辟了新的思路。首先，本文设计了一种微弱信号循环放大电路。该电路主要由一个主运放，两个采样保持电路以及若干模拟开关组成。通过控制模拟开关的切换，实现对微弱信号循环放大。该过程是误差自补偿的。信号被放大的同时噪声保持不变，极大地提高了系统的信噪比。通过数学公式验证了该原理的正确性，对器件的参数值进行了计算给出了计算结果。其次，基于混沌理论设计了A/D转换电路。主运放的输出... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
目录
Contents
图清单
表清单
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 课题的研究现状
    1.3 混沌理论的应用
    1.4 本文主要研究内容
    1.5 本章小结
2 模数转换器的性能指标及等效模型分析
    2.1 ADC 的主要性能指标
    2.2 逐次逼近型 ADC 模型分析
    2.3 双积分型 ADC 模型分析
    2.4 ∑-Δ型 ADC 模型分析
    2.5 本章小结
3 微弱信号循环放大电路设计
    3.1 低通滤波电路
    3.2 循环放大电路设计
    3.3 误差自补偿分析
    3.4 采样保持电路分析
    3.5 自适应增益控制电路设计
    3.6 本章小结
4 混沌 A/D 转换
    4.1 混沌 ADC 设计原理
    4.2 混沌 A/D 转换电路设计
    4.3 时序逻辑控制
    4.4 混沌 A/D 转换证明及其动力学分析
    4.5 李雅普诺夫指数判别
    4.6 模拟开关动态切换分析
    4.7 电路动态范围分析
    4.8 本章小结
5 电路系统仿真验证
    5.1 器件的选取及其性能仿真
    5.2 微弱信号循环放大仿真及结果分析
    5.3 混沌 A/D 转换电路仿真及结果分析
    5.4 本章小结
6 硬件电路设计方案
    6.1 FPGA 的选取
    6.2 放大及 A/D 转换硬件电路设计
    6.3 FPGA 时序逻辑设计
    6.4 本章小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
附录 1
作者简历
学位论文数据集



本文编号：2919611