基于混沌的微弱信號(hào)放大與A-D轉(zhuǎn)換方法研究.pdf

1、微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)是利用電子學(xué)、信息論、計(jì)算機(jī)和物理學(xué)等一系列方法從強(qiáng)噪聲中檢測(cè)出微弱信號(hào)的過程,采用一些新技術(shù)和新方法來提高檢測(cè)系統(tǒng)的信噪比。由于信號(hào)非常微弱,在對(duì)其進(jìn)行測(cè)量前必須對(duì)其進(jìn)行放大。運(yùn)算放大器是微弱信號(hào)檢測(cè)中引入噪聲的主要原因。所以,在微弱信號(hào)檢測(cè)中要求前置放大器的噪聲系數(shù)盡量小。此外,要選擇合適的檢測(cè)方法。傳統(tǒng)的微弱信號(hào)檢測(cè)方法主要包括:相關(guān)檢測(cè)法、雙路消噪法、頻域的譜分析法等。但用這些方法對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)一般要求信噪比

2、的門限值較高。由于傳統(tǒng)檢測(cè)方法的局限性以及對(duì)微弱信號(hào)檢測(cè)的迫切需要,尋找一種新的微弱信號(hào)檢測(cè)方法成為微弱信號(hào)檢測(cè)研究熱點(diǎn),其中混沌、隨機(jī)共振、諧波小波在微弱信號(hào)檢測(cè)方面的應(yīng)用為微弱信號(hào)檢測(cè)開辟了新的思路。
　　首先,本文設(shè)計(jì)了一種微弱信號(hào)循環(huán)放大電路。該電路主要由一個(gè)主運(yùn)放,兩個(gè)采樣保持電路以及若干模擬開關(guān)組成。通過控制模擬開關(guān)的切換,實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱信號(hào)循環(huán)放大。該過程是誤差自補(bǔ)償?shù)?。信?hào)被放大的同時(shí)噪聲保持不變,極大地提高了系統(tǒng)的信

3、噪比。通過數(shù)學(xué)公式驗(yàn)證了該原理的正確性,對(duì)器件的參數(shù)值進(jìn)行了計(jì)算給出了計(jì)算結(jié)果。
　　其次,基于混沌理論設(shè)計(jì)了A/D轉(zhuǎn)換電路。主運(yùn)放的輸出與零電位進(jìn)行比較,輸出0或1,控制模擬開關(guān)將基準(zhǔn)電壓( R+V或 R-V)輸入到主運(yùn)放的輸入端進(jìn)行下一次比較。依次循環(huán)輸出符號(hào)序列。運(yùn)用混沌符號(hào)動(dòng)力學(xué)原理建立輸出序列與輸入信號(hào)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,從而檢測(cè)出微弱信號(hào)。運(yùn)用PSPICE軟件對(duì)電路系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。主要包括對(duì)運(yùn)算放大器、采樣保持器以及模