基于差值放大法的锚固面位移监测系统

通过对悬索桥锚固面特征的研究,设计了一种差值放大装置,结合图像处理技术,提出一种基于活塞装置的位移差值放大法来监测锚固面位移的测量系统。介绍了系统的组成和测量原理,通过图像分割、圆拟合、位移转换等获得锚固面蠕变数据。对测量系统镜头畸变误差和非垂直安装误差进行分析并阐明解决措施。实验结果表明:当蠕变范围为-1.2 cm^+1.2 cm时,其测量误差可以控制在3.5%以内。

双邻域差值放大的高动态红外弱小目标检测方法(特邀)

针对现有红外弱小目标检测方法背景抑制不充分、计算复杂度高,导致红外侦察预警系统虚警率高、响应速度慢的问题,提出一种基于双邻域差值放大的高动态红外弱小目标检测方法。首先,分析真实红外图像中目标与邻域的均值特性;然后,计算出目标区域与内外双层邻域的差异,从而提升亮、暗弱小目标的局部对比度并抑制复杂背景和噪声;最后,利用自适应阈值分割算法获取目标的位置。针对信杂比增益和背景抑制因子难以客观评价红外图像序列的目标增强和背景抑制性能的问题,提出一种目标轨迹显著图评价方法,有效评价红外图像序列目标检测性能。实验结果表明:与同类检测方法相比,该方法的信杂比增益与背景抑制因子分别提高了12%与10%,运行时间约缩短了34 ms,是一种有效可行的高动态红外弱小目标检测方法。

一种适用于心电信号检测的斩波前置放大器

提出一种适合心电信号检测的低压、低功耗、低噪声、高共模抑制比的差分差值斩波前置放大器,包括偏置电路、主放大电路和时钟产生电路,其中,时钟产生电路包括张弛振荡器和两相非交叠时钟产生电路。该放大器采用斩波技术减小了低频1/f噪声,采用差分差值输入、交叉耦合结构增加了共模抑制比,采用T型电容反馈减小了芯片面积,优化了放大器性能。芯片采用SMIC0.18μm 1P6M CMOS工艺设计,使用PSS,PAC,PNOISE进行仿真分析。结果表明,放大器在1.8V电源电压下,静态电流为35μA,闭环增益为40.6dB,共模抑制比为115dB,输入等效噪声仅为950nV（rms）（0.01~100Hz）,适用于心电信号检测领域。

一种适合检测生物电信号的基于斩波技术的放大器

由于生物电信号非常微弱,容易受量测环境及电路本身等因素所影响,故要求该放大器具有低噪声和低失调电压的性能。据此提出了一款适合检测生物电信号的差分差值放大器,并应用了斩波技术来降低低频噪声和失调电压的影响。通过Cadence公司的Spectre仿真结果,电路测得增益达34 dB,共模抑制比可达114.2 dB。该电路采用上华DPDM0.6μm CMOS工艺。

脑电信号提取专用电极芯片的设计

根据脑电信号的特性,提出一种适用于检测脑电信号的电极芯片的系统设计方案,分析系统所涉及的主要模块的实现技术.系统采用双铝双多晶(DPDM)标准的0.6μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺完成系统信号处理电路的设计,同时采用单片集成微机电系统(MEMS)的工艺技术完成检测电极的制造,检测电极为4 mm×4 mm,电极针头长度为30～50μm,针头间距为100～210μm.系统的滤波模块主要是带通滤波电路,通带范围为0.5～50 Hz,低噪声放大电路和可调增益放大器采用基于斩波的差分差值放大器(CHS-DDA)技术,而连续时间滤波器则采用转导-电容(Gm-C)技术.

脑电信号检测专用集成电路的设计

采用CSMC双层多晶、双层金属、N阱0．6μm互补金属氧化物半导体工艺，设计一种脑电信号检测专用集成电路（ASIC）．系统包含基于斩波技术的差分差值放大器、跨导运算放大器（OTA）-C低通滤波电路、增益调整电路、两相非重叠时钟产生电路和带隙电压基准等电路．仿真结果表明，输入信号在-0．862-0．902V范围内，输入和输出都是线性关系，且共模抑制比可达114dB，符合设计要求．

磁共振成像系统中梯度放大器的控制算法

针对磁共振成像对梯度放大器的性能要求,提出一种状态反馈和比例积分相结合的控制算法。介绍了放大器的主电路结构,对输出滤波器进行了优化设计。基于滤波器和负载模型,采用状态量反馈法,设计了二次型最优调节器以使系统具有良好的动态性能。为减小模数转换的有限有效位数对控制算法稳态性能的影响,进一步使用了差值放大结合比例积分的调节器。仿真和实验结果证明,系统具有良好的动态和稳态性能。