基于归一化模板匹配算法的动作电位检测IC

针对多通道神经元动作电位(AP)信号采集硬件系统中,前端采集IC因电极阻抗、应用环境、系统功耗以及系统面积等因素而导致原始信号信噪比较低的问题,设计一种基于归一化模板匹配算法的AP信号检测IC。该检测IC基于模板匹配算法,并引入信号归一化以去除冗余信息。为确保芯片的实时性并降低功耗,芯片整体采用三级流水线结构,各个模块间插入门控时钟,同时可通过SPI总线配置更新其工作状态。在SMIC 180 nm数字工艺下,裸片面积为0.98 mm^(2),配置模板信息时功耗为701μW,完全工作时功耗为8.07 mW,且采用QFN48封装形式。测试结果表明,所设计的AP信号检测IC具有较好的抗噪性能,可用于信噪比较低的环境来降低信号传输带宽,即使在-10 dB信噪比环境下,评价模型综合性能的F1-Score仍可达到94.65%。

单脉冲测高和差信号归一化值的计算及校正

为了解决用经典公式计算目标高度值存在的调整困难、稳定性差的问题，研究了一种用数字处理技术得到和差信号幅度和相位关系值的方法，其电路调整简单，工作稳定，引入测高误差较小。

地层对电磁随钻测量信号的影响研究

为了改善电磁波随钻测量系统的信号传输的距离和质量,通过对电磁波在地层中传输特性的分析,研究了地层电导率、磁导率、电磁波发射频率和发射天线长度这4个方面对电磁波信号衰减和传输深度的影响。结果表明:电磁波传输距离随着发射频率减小而增大,高电阻率地层有利于电磁波的传输。当频率在5～20 Hz时,传输距离1 000～2 000 m时,强度信号较强,能很好地满足工程的需要,选用穿孔外接金属环套激励天线的效果最好,而且金属环长度应尽量长,而绝缘段长度为0.5 m时,发射天线的效果最佳。

OBF分解与BP网络在船舶磁场信号检测中的应用

针对水中兵器探测船舶磁场信号时信噪比较低的问题,提出了基于OBF分解与BP网络的船舶磁场信号检测算法。首先采用BP网络对测量数据进行预处理,滤除大部分环境磁噪声;再采用OBF分解算法对网络输出信号进行检测,提取归一化能量信号作为检验统计量。试验结果表明,本文算法可以显著提高信噪比,增强对船舶磁场信号的检测能力,性能明显优于直接采用OBF分解的检测算法。

一种生成高精度信噪比加噪信号的仿真方法研究(英文)

提出了一种应用于算法仿真的加噪信号的生成方法。在目前广泛使用的加噪信号方法中,产生的信噪比精度受无噪信号的影响很大,与之相比,新方法通过选择新的因子对信号进行归一化,剔除了无噪信号对产生的加噪信号的信噪比影响。理论分析和大量的仿真实验结果都证明了该方法较之传统方法的优越性。

基于反余弦法的高精度检相器研究

高速磁浮列车的直线同步电机要求精确相位信息．但是磁浮列车悬浮间隙并非恒定，悬浮间隙波动对相位检测精度影响较大．新检相器采用了两组4线圈的结构形式，每组线圈由两个相距一个齿或槽宽的线圈组成，其电信号相位相差π；两组线圈横向错开，纵向相距半个齿或槽宽，其电信号相位相差π／2．通过三角函数变换将两组线圈的电信号转化为归一化信号，再由归一化信号求反余弦获得直线同步电机相位．实验结果表明，在正常的间隙波动（6～14mm）情况下，新检相器最大输出误差不超过0．8＊（0．57mm），满足直线同步电机的要求．

一种适用于16QAM的自适应阈值载波锁定检测算法

为避免传统16阶正交幅度调制(16-Quardrature Amplitude Modulation,16QAM)载波锁定指示锁定阈值受输入信号电平的影响,提出了一种基于归一化信号高阶矩的16QAM载波锁定检测算法。针对传统基于固定阈值的检测算法在数据不满足均匀分布时失效的情况,提出了一种基于输入数据统计特性的自适应阈值载波锁定检测算法。实验结果和工程应用结果表明,所提出的自适应门限能更好地适应不同数据下的载波锁定检测。该方法已经在某卫星对接试验中得到了应用验证,取得了满意的效果。

某车型路噪主动降噪开发

采用主动噪声控制方式来降低车内道路噪声是一种前沿方法,但实际的案例和可供参考的经验较少。文章介绍了某车型道路噪声主动降噪系统,基于归一化参考信号滤波最小均方误差(NFxLMS)算法开发的道路噪声主动降噪系统,对控制系统多通道输入、多通道输出的降噪算法原理,以及次级通道的处理进行了说明。基于该算法搭建了Simulink模型,并采用dSPACE作为实时控制器搭建了基于该算法的整车验证平台,通过实车道路测试表明该系统对车内路噪有良好的降噪效果,最后对归一化的最小均方误差(FxLMS)算法中的不稳定工况问题进行分析并提出了解决办法。

用于水下航行器水深测量组件的电路设计

基于水下航行器的水深测量的需求,研制了一种水下航行器的水深测量组件,该水深测量组件由共接口的两路不同量程压力传感器和机械压力开关组成的传感器单元和测量电路及控制电路组成。它为水下航行器可提供入水启动控制信号、航行深度测量信号、航行状态多路保护控制信号。基于ATM128设计的测量和控制电路满足了用于水下航行器的水深测量组件的高精度测量、精确控制、与上位机通讯更改保护控制信号的设定值等要求。在电路设计中采用分级供电方式解决了具有大过载比的两路不同量程压力传感器信号归一化和限幅处理的问题,在程序设计中采用上升和下降动态过程判断方法解决了数字量开关信号控制准确性及误动作的问题。产品设计采用了共接口的微型化、集成化、多功能、智能化等技术。

基于半球型麦克风阵列的点声源定位系统智能检测前端设计与实现

本文系统阐述了自行研发的半球型麦克风阵列的点声源定位系统智能检测前端的设计与实现。本系统以STM32单片机为核心、以半球形麦克风阵列为声源检测单元、与信号调理模块及数据传输模块共同构建一个智能检测前端,针对点声源以不同的角度和方位同步实时多点采集噪声信息,并对多点信号同步归一化处理。经过测试本智能检测前端噪声分辨率0.1 d B。

一种数字高分辨率感应测井仪

感应测井仪新设计的线圈系和采用的先进制造工艺在提高其探测效率和稳定性的同时,保持了较好的纵向分辨率。数字相敏检波将接收到的信号分离成实部信号R和虚部信号X,并利用X信号进行趋肤效应和邻层影响校正,使其对地层电阻率的测量更为精确。用FPGA和DSP实现发射-接收自动控制和测量信号数字处理,并进行井下电路自动校准和信号归一化处理,以消除电路不稳定和相位漂移对测量的影响。

基于时间反演法的纤维增强复材/钢筋增强混凝土梁损伤监测研究

为识别纤维增强复材/钢筋(FRP/Steel)增强混凝土梁的损伤发展及损伤机理,采用压电陶瓷传感器对FRP/Steel增强混凝土梁进行损伤监测。利用时间反演法的自适应聚焦性质和良好的抗噪性质,分析四点弯曲加载下梁的损伤程度与归一化聚焦信号幅值的关系。试验结果表明:归一化聚焦信号幅值随着施加荷载的增大而减少;钢筋增强混凝土梁的归一化聚焦信号幅值衰减速度慢于FRP筋增强混凝土梁,说明在同等荷载作用下FRP筋增强混凝土梁的损伤程度大;将归一化聚焦信号幅值与梁的理论刚度指数进行对比发现,归一化聚焦信号幅值与理论刚度指数曲线吻合良好,其能够反映FRP/Steel增强混凝土梁的刚度退化情况。