光寻址电位传感器的噪声分析与信号处理方法研究

发布时间：2017-11-23 06:00

  本文关键词：光寻址电位传感器的噪声分析与信号处理方法研究

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【摘要】：鉴于光寻址电位传感器(LAPS)的响应信号较弱,传统的抽取频域基波分量的方法易受信号漂移和随机噪声的影响,提出了一种基于频域分量均方根和卡尔曼滤波的两步信号处理方法。基于光寻址电位传感器件的理论模型构建了其等效电路模型,推导得到输出信号的表达式,分析了漂移与噪声产生的原因及其抑制方法。通过实验检测了不同pH值的溶液,并采集了系统输出的光电流信号。求取信号傅里叶变换后频域中的基波分量、二次谐波分量、三次谐波分量的谱线幅值的均方根,然后对归一化电流-偏压(I-V)特性曲线进行卡尔曼滤波。实验结果表明,相对于单纯抽取基波分量的方法,基于频域分量均方根和卡尔曼滤波的两步信号处理方法使检测结果的均方差(MSE)降低了97%,显著减少了信号漂移和随机噪声对检测结果的影响。
【作者单位】： 西北工业大学电子信息学院;西安邮电大学电子工程学院;桂林电子科技大学生命与环境科学学院;广西自动检测技术与仪器重点实验室;广西信息科学实验中心;
【基金】：国家自然科学基金(No.61265006) 广西自动检测技术与仪器重点实验室基金项目(No.YQ15113)
【分类号】：TP212
【正文快照】： 1引言光寻址电位传感器(Light-Addressable Po-tentiometric Sensor,LAPS)是一种新型的半导体硅传感器件。自从上世纪80年代末,Dean G.Hafeman发明了LAPS以来,其一直被人们所关注与研究[1-5]。同传统的电化学测量方法相比,LAPS具有灵敏度高,易于阵列化等优点。但是,LAPS的响应

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1 吴小文;李擎;;UKF在MEMS陀螺随机噪声补偿的应用[J];火力与指挥控制;2013年06期

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本文编号：1217410