CZ單晶爐液位檢測系統(tǒng)的脈沖噪聲濾波研究.pdf

1、在直拉法中，熔硅液面的位置對晶體的生長品質(zhì)具有重要影響，為了維持晶體生長過程中熔硅液面位置的穩(wěn)定，必須對熔硅液面位置進行實時精確的測量。針對熔硅液位檢測問題，兩安理工大學發(fā)明了一種基于而陣CCD的線激光三角液位檢測系統(tǒng)，但該系統(tǒng)獲取的檢測信號中伴隨有大量的脈沖噪聲，脈沖噪聲的存在嚴重影響了檢測的精度。為提高晶體的生長品質(zhì)，必須有效去除檢測信號中的脈沖噪聲。
　　為有效濾除信號中的脈沖噪聲，本文介紹了基于面陣CCD的線激光三角液位檢

2、測系統(tǒng)的檢測原理，并依據(jù)檢測原理分析了檢測信號中脈沖噪聲為主要噪聲的原因。對脈沖噪聲生成過程的統(tǒng)計模型進行了分析，且指出了脈沖噪聲的時域特性比頻域特性明顯的特點，并作為選取時域進行脈沖噪聲濾波的依據(jù)。為克服在原始信號中直接檢測脈沖噪聲的困難，設(shè)計了一種基于AR模型的脈沖噪聲濾波系統(tǒng)，通過去相關(guān)操作實現(xiàn)了對脈沖噪聲的增強，減小了噪聲檢測的難度，并利用信號的統(tǒng)計和結(jié)構(gòu)信息完成了對帶噪信號的修復過程。為增強去噪的魯棒性和有效性，在設(shè)計的濾波系

3、統(tǒng)中構(gòu)造了基于預測誤差最小化的有限樣本自適應階次估計器、基于脈沖限幅的韌性閩值估計器、基于形態(tài)學的脈沖噪聲膨脹器等相應的自適應環(huán)節(jié)。為驗證設(shè)計的濾波系統(tǒng)的性能，進行了周期性與非周期性脈沖噪聲濾波仿真實驗，并與中值濾波和基于小波分析的閩值去噪方法進行了對比，實驗結(jié)果表明設(shè)計的濾波系統(tǒng)較其它方法更具優(yōu)越性和魯棒性。最后通過對基于面陣CCD的線激光三角液位檢測系統(tǒng)采集到的液位檢測信號的濾波實驗，驗證了設(shè)計的濾波系統(tǒng)對液位檢測信號一中脈沖噪聲去