基于无线传感器采集数据的起搏器可靠性检测系统设计

为了保障起搏器的有效性和安全性,减少起搏器故障发生概率,设计基于无线传感器采集数据的起搏器可靠性检测系统。无线传感器采集起搏器心电信号,并对信号进行增强处理,通过应力分析法实现起搏器可靠性检测,并生成检测评估报告提供至人机交互界面。经实验验证:该系统可精准采集正向、反向心脏阻力时起搏器的心电信号数据,还能够精准检测正常与异常起搏器之间的电压变化,同时能够快速、有效地检测出起搏器的多种类型故障,衡量起搏器运行可靠性。

基于FPGA与AD9786的调制解调电路的设计

谐振式光学陀螺因其高理论精度、小型化以及高稳定性受到了国内外的强烈关注。针对于谐振式光学陀螺检测信号微弱的特点,需要对该信号进行调制解调,以实现陀螺的稳定输出,设计了一种基于FPGA和AD9786的高精度模拟信号源,该信号以FPGA作为核心控制单元,AD9786作为数模转换器,实现16位的高精度DA转换,通过上位机实现指令的通信过程,可实现不同频率的交流信号。该实验结果表明,该系统符合陀螺测试系统调制解调要求,通过上位机对不同输出信号进行测试,且测试结果无纹波时输出噪声Vrms269μV,交流信号精度达到0.01%,最高频率可达到2M,稳定性高。

基于霍尔效应的位置传感系统设计

磁敏位置传感系统广泛应用于汽车、高端装备和先进制造等领域中。文中设计了一种基于霍尔效应的位置传感系统,可以实现被测物旋转角度的检测。该系统通过由线性霍尔芯片和磁铁组成的传感模块获取旋转角度信息,经信号调理电路处理后由12 bit ADC采样转换为数字信号,FPGA读取数据并采用拟合、标准化等算法校准,再利用Cordic算法计算得到被测物旋转角度,最后通过串口屏将测量结果显示。测试结果表明该位置传感系统精度较高,测得的旋转角度误差小于2°。

基于自校正的多回路模拟信号数据采集电路设计

传统的多回路模拟信号数据采集电路存在信号放大单元硬件电路,随着应用环境的变化而产生基准漂移、同类型模拟信号在不同信道之间采集的数据不一致、人工调节电路容易引起误差等问题。本文设计一种可自校正的多回路模拟信号数据采集电路,主要包括信号放大单元、标准满幅值信号端、标准零值信号端和电子开关。电路包括正常运行、出厂调试和自动校正三种控制模式,由控制单元自动完成相应的校正和运行,不需要人工调节干预,可有效避免传统多回路模拟信号数据采集电路存在的问题。

基于FPGA的高精度振动采集传输系统

为了满足某飞行器飞行过程中不同部位振动监测的需求,完成多路振动信号实时采集,论文提出一种基于FPGA的高精度振动采集传输系统设计方案。首先设计调理电路,将传感器输出的电荷信号调理至采集范围内。其次,使用模拟开关对14路采集通道进行切换,使用16bit高精度ADC实现模数转换。最后,利用FPGA控制整个采集传输过程,将数字量编帧、打包、缓存,并通过以太网接口将采集数据发送至防护存储器进行数据存储。测试表明,数据可靠性高,在单路采样率为20kSPS、测量范围为±2000g时,振动信号的采集精度可达到±0.5%。

电子纺织品用纺织信号传输线的研究进展

归纳现有纺织信号传输线的研究现状,介绍不同信号用纺织传输线及其制备方法,概述现阶段有关传输线在不同环境条件中的性能研究,总结其未来发展趋势,以期为今后研发可穿戴设备用纺织信号传输线提供方向。

基于ATE的模拟视频转换器测试方法

本文针对复杂的模拟视频转换器,提出了一种直接采集输出端模拟信号来进行功能判定和电参数测试的测试方法,使用ATE测试机采集输出波形并进行数据处理。该方法解决了模拟视频转换器在生产测试过程中可靠性低的问题,提高了测试效率,降低了人工测试成本。

用于低相干干涉测量系统的多通道数字与模拟信号同步采集方法研究

在现代工程领域中,模拟信号和数字信号同步采集的重要性变得越来越显著。同步采集这两种类型的信号可以提高数据采集和处理的准确性、可靠性,并避免数据延迟、抖动等问题,尤其对于一些特定应用场景具有极高的必要性。为了适应低相干干涉测量系统中多类型多路信号的同步采集与处理需求,基于已有的数据采集仪,设计并制作了数字信号调理板,并通过实验验证了数字信号与模拟信号的同步采集情况。实验结果表明:所设计的系统不仅可以实现两种信号的高速同步采集,而且系统整体位移采集的精度很高:电动位移台在0~70 mm行程内,系统测量值与干涉仪测量值最大误差为2.52μm;压电位移台在0~320μm内,系统测量值与干涉仪测量值最大误差仅为0.54μm。

强噪环境下分频段数字音频信号精细化采集研究

在强噪环境下,为了获取高质量、低失真度的数字音频信号,提出一种强噪环境下分频段数字音频信号精细化采集方法。通过麦克风设备获取音频信号,利用LM4550芯片对其作采样、编码等处理后生成数字音频信号,基于AC-97单元接收数字音频信号,利用频段分割器对其作频带分解,获得互不重叠子频段数字音频信号。采用多窗谱谱减法对其去噪,利用数据通信接口将其传输给LM4550芯片,在完成模拟信号转换后,通过耳机输出,实现数字音频信号精细化采集。实验结果表明,该方法处理后的各子频段数字音频信号有用信息得以完整保留,并提高了信号波形的规整度和规律性,强噪声环境下数字音频信号的PESQ指标达到4.08以上,最大失真度为3.74%。

模拟混合视频处理电路单粒子效应测试系统设计

为开展模拟混合视频处理电路的单粒子效应研究,通过改变伪CCD信号源的输出信号,建立一款模拟混合视频处理电路的单粒子效应测试系统,实现该器件的单粒子闭锁、单粒子翻转与单粒子功能中断等单粒子效应的评估。通过在中科院近物所回旋加速器和中国原子能院串列加速器的试验测试,获取有效数据。试验结果表明该试验方法及测试系统可以有效评估器件的单粒子性能,为器件的加固设计提供有力数据支撑。

电流型碲锌镉探测器模拟信号调理方法研究

针对电流型碲锌镉(CdZnTe,CZT)探测器输出的快脉冲模拟信号后沿存在过冲、振铃等信号畸变问题,采用传输线理论,分析了阻抗匹配对CZT探测器输出电流型快脉冲信号的影响,仿真研究了电流型快脉冲信号的典型阻抗匹配方法。根据仿真结果,采用平面型CZT探测器样品,在西安120 MeV电子直线加速器上开展了实验研究,研究了不同阻抗匹配位置、不同匹配电阻阻值下CZT探测器输出的模拟信号,实测波形和仿真结果符合较好,验证了本文提出的模拟信号调理方法的可行性。提出的以阻抗匹配为核心的模拟信号调理方法,对电流型半导体探测器,及其他类似超快时间响应探测器中的脉冲信号畸变问题,具有一定的借鉴意义和参考价值。

面向脑机接口测试的高精度脑电信号模拟发生系统设计与实现

脑电采集芯片或脑电采集器等脑机接口基础硬件正在逐渐落地,需要使用模拟信号发生器对其性能进行测试验证。针对传统信号发生器系统复杂、体积庞大、精度低等问题,提出了高精度微伏级脑电信号模拟发生系统。经试验验证,该系统可以生成微伏级的正弦波、方波、三角波和模拟脑电,电压生成误差在±1μV以内,满足脑电采集芯片或脑电采集器的性能检测需求,为脑机接口技术的研究提供了参考。

基于标准电容器的高压信号精密测量系统设计

电子式电压互感器的误差稳定性较差,需要在不停电的条件下进行误差检测。检测中的关键在于一次高压信号的在线测量。针对这一需求,设计了1种基于标准电容器的高压信号精密测量系统。相比于标准电压互感器,标准电容器无铁芯和电感单元,并且作为高压信号的传感主体,可安全地通过机械升降的方式带电接入一次导体。此外,为实现电压信号的精密测量,设计了1种带T型网络的改进模拟积分电路和高精度信号采样电路。校准试验结果表明,所设计的高压信号精密测量系统测量准确度满足0.05级的要求。该系统可作为标准电压互感器,用于电子式电压互感器测量误差的带电检测。

数字信号处理中的模拟信号恢复技术研究

数字信号能采用理想的低通滤波器,将其重新恢复到模拟信号。从时域角度来看,整个恢复过程是从无限多离散点和单位平移的内插函数相乘求和的过程。基于此,文中通过阐述数字信号处理中模拟信号恢复技术的基本原理,分析了常见的信号恢复方法,并将模拟信号恢复技术应用到各行业,充分发挥了模拟信号恢复技术的作用,提高了其应用效果。

某型船合控制系统模拟量信号测量故障分析

某型船联合控制系统存在模拟量信号测量故障,该故障会导致联合控制系统对设备状态判断出现误差,甚至导致异常停机。针对该型联合控制系统模拟量信号测量故障问题,从模拟量测量原理出发,结合现场常见故障形成故障诊断树,分析系统运行工作中出现的典型模拟量信号测量故障,总结出适用于该型联合控制系统模拟量信号测量故障的分析方法,对联合控制系统稳定运行有重要意义。

一种采用单运算跨阻放大器实现的模拟乘法器

针对广泛应用于核电子技术领域的模拟乘法器进行了研究,提出了一种采用单运算跨阻放大器实现的模拟乘法器。首先基于运算跨阻放大器的基本结构和输入输出关系,提出了基于单OTRA的基本乘法器电路。然后,为了消除OTRA的有限跨阻增益对乘法器的影响,提出了在直流偏置下叠加小信号的实现方案和基于MOS的乘法器结构,以实现对高频应用的补偿。还讨论了其作为平方器和振幅调制器的应用。最后通过PSPICE仿真验证了提出的理论设计,表明仿真结果与理论设计吻合得很好。

基于FPGA的X射线平板探测器信号采集系统设计

针对传统工业X射线平板探测器噪声高和像素低的问题,利用非晶硅薄膜晶体管(TFT)平板、亚德诺半导体(ADI)成熟的模数转换(ADC)芯片、奇景光电(Himax)公司的驱动模块和现场可编程门阵列(FPGA)设计了一种3072×3072像素的X射线平板探测器信号采集系统。本项目以ZYNQ7020为核心处理器进行电路设计,并实现FPGA的综合布局布线、仿真和调试,该系统在FPGA的控制信号作用下,实现了驱动模块控制TFT的开关、模拟前端(AFE)同时并行采集3072个通道的电荷信号,经过去噪、放大以及AD转换后数据在一个低压差分信号(LVDS)接口串行输出,最终成功得到采集信号,验证了系统的功能,可以为研究X射线探测器提供一种设计思路。

基于FPGA的数字下变频资源优化方法

中频模拟信号在数字采集板上做数字下变频处理需要消耗现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的硬件资源,然而FPGA的硬件资源有限,为了留出更多的资源做后续处理问题,讨论在最佳采样率情况下,使用常规混频和三角函数特性2种方法,通过仿真平台对比2种方法的资源使用情况,使用三角函数特性的方法在一定程度上节省了资源开销。

机上ARINC429总线信号模拟源设计

为了提高传输系统的可靠性和高效性,以及传输信号的完整性与抗干扰性,文章基于ARINC429总线通信技术设计了机上ARINC429总线信号模拟源,以模拟发送和接收飞机输出信号。该模拟源对ARINC429总线电子设备的设计、试验、维修、测试等具有一定的借鉴意义,可有效提高系统的可靠性以及通用性。

一种基于EtherCAT总线技术的电感信号处理模块设计

电感式传感器作为一种在计量检测领域应用广泛的高精度传感器,使用过程中需要配套相应的电感信号处理模块,对电感传感器的信号进行采集、信号处理、模数转换等操作,当前常见的处理模块都是采用的USB、RS232串口等传统数据传输模式,无法满足当前智能检测领域要求功能部件要可接入工业总线、且具备可扩展性强、配置灵活的特点。针对此类问题,文中介绍了一种基于EtherCAT总线技术的电感信号处理模块设计方案。