基于混沌的微弱信號放大與A-D轉(zhuǎn)換方法研究.pdf

1、微弱信號檢測技術(shù)是利用電子學(xué)、信息論、計算機和物理學(xué)等一系列方法從強噪聲中檢測出微弱信號的過程,采用一些新技術(shù)和新方法來提高檢測系統(tǒng)的信噪比。由于信號非常微弱,在對其進(jìn)行測量前必須對其進(jìn)行放大。運算放大器是微弱信號檢測中引入噪聲的主要原因。所以,在微弱信號檢測中要求前置放大器的噪聲系數(shù)盡量小。此外,要選擇合適的檢測方法。傳統(tǒng)的微弱信號檢測方法主要包括:相關(guān)檢測法、雙路消噪法、頻域的譜分析法等。但用這些方法對微弱信號進(jìn)行檢測一般要求信噪比

2、的門限值較高。由于傳統(tǒng)檢測方法的局限性以及對微弱信號檢測的迫切需要,尋找一種新的微弱信號檢測方法成為微弱信號檢測研究熱點,其中混沌、隨機共振、諧波小波在微弱信號檢測方面的應(yīng)用為微弱信號檢測開辟了新的思路。
　　首先,本文設(shè)計了一種微弱信號循環(huán)放大電路。該電路主要由一個主運放,兩個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,實現(xiàn)對微弱信號循環(huán)放大。該過程是誤差自補償?shù)?。信號被放大的同時噪聲保持不變,極大地提高了系統(tǒng)的信

3、噪比。通過數(shù)學(xué)公式驗證了該原理的正確性,對器件的參數(shù)值進(jìn)行了計算給出了計算結(jié)果。
　　其次,基于混沌理論設(shè)計了A/D轉(zhuǎn)換電路。主運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)輸入到主運放的輸入端進(jìn)行下一次比較。依次循環(huán)輸出符號序列。運用混沌符號動力學(xué)原理建立輸出序列與輸入信號的一一對應(yīng)關(guān)系,從而檢測出微弱信號。運用PSPICE軟件對電路系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。主要包括對運算放大器、采樣保持器以及模