一、信号检测、噪声分析、信号干扰、均衡与补偿（论文文献综述）
王睿智[1]（2021）在《基于FPGA的生物测量仪弱相干信号处理模块设计》文中研究说明眼睛轴向参数是诊疗多种眼内疾病的重要依据,准确测量眼睛轴向参数直接影响眼内疾病的诊疗效果。生物测量仪基于光学弱相干干涉测量原理,是一种使用非接触技术的光学测量仪器,可以一次性精确测量患者眼睛轴向参数。在测量过程中,从人眼返回的干涉信号非常微弱,且干涉信号受到系统的工作环境、光电器件、检测电路等噪声的影响,探测器接收到的干涉信号难以进行后续处理。论文针对上述问题开展了对弱相干信号处理的研究和设计。为了对弱相干信号高信噪比的采集,提高生物测量仪的测量精度,论文设计了基于FPGA的弱相干信号处理模块。根据对光学弱相干干涉测量原理的研究,构建了生物测量仪系统的总体方案。设计了基于FPGA为主控的信号处理模块电路,对跨阻型光电信号检测电路的噪声和带宽特性进行了详细分析,根据干涉信号的中心频率和带宽设计了信号检测电路,采用平衡探测器和全差分光电检测电路相结合的方式,进行电路器件的选型和计算,完成了低噪声光电信号检测电路的设计;设计A/D信号采集电路,将干涉信号采集到FPGA上,完成基于FPGA为主控的信号处理电路。研究了弱相干信号的小波去噪算法,选取合适的阈值及小波基函数完成去噪,进一步提高信号处理效果;利用FIFO模块将数据缓存,通过UART串行通信模块实现计算机和信号处理模块间的通信,将FPGA采集处理后的弱相干信号传输到上位机中。结合干涉光路和设计的FPGA信号处理模块搭建实验平台进行实际测试实验。使用TINA仿真软件对全差分平衡探测电路仿真分析,电路的-3d B带宽点频率为2.1MHz,满足弱相干信号检测的带宽要求。仿真及实验结果表明,设计的FPGA信号处理模块可以实现对弱相干信号高信噪比的检测,信噪比高达87.61d B,有效地抑制弱相干信号中直流分量和噪声的影响,满足系统实际要求。
苗豪伟[2]（2021）在《基于干扰消除的MIMO-OTFS系统信道估计与信号检测研究》文中进行了进一步梳理正交频分复用（OFDM）调制方案对高多普勒扩展时变信道的鲁棒性不强,高速移动的通信场景下由多普勒拓展产生的载波干扰和符号干扰会造成系统性能损失。正交时频空间（OTFS）调制是OFDM的一种替代方案,该方案通过将时变多径信道转换为延迟-多普勒域中时不变的二维卷积信道,并在该域内进行调制和解调。MIMO和OTFS结合而成的MIMO-OTFS技术同时具MIMO和OTFS的技术优点,具有很大的研究价值。本文针对MIMO-OTFS系统的信号检测和信道估计进行研究,并通过软件无线电平台进行了2×2MIMO-OTFS软件无线电实验,验证了OTFS在真实环境中的通信性能。本文的主要研究内容有:（1）对MIMO系统中传统的线性和非线性信号检测算法进行介绍和分析,并通过仿真对算法进行了验证。然后对MIMO系统中传统的基于干扰消除的MMSE-OSIC信号检测算法做出改进,接收端根据收到的信号和信道传输矩阵,首先计算每一层信号的信干噪比（SINR）,并将其进行排序,然后通过信息传递算法检测出SINR最大的一组信号后将其删除,随后检测第二层信号,最后依次检测出全部信号。通过仿真对改进前后算法的性能进行了对比,仿真结果表明改进后的算法与原算法相比具有较好的性能。（2）利用OTFS的技术特性提出适合MIMO-OTFS系统的信道估计算法。该算法利用OTFS系统在发射和接收过程中需要加载发射和接收脉冲这一特性,在进行信道估计时,将发射脉冲、信道冲激响应和接收脉冲作为一个整体。接收机算出导频位置的信道估计值后,通过插值将导频位置的信道估计拓展到整个信道估计中,并且为了消除干扰,本文在算法中增加了迭代过程,从而最终得到整个信道状态信息的估计值并通过仿真对提出的算法进行了验证。（3）利用Lab VIEW和USRP搭建软件无线电仿真平台,通过Lab VIEW设计2×2MIMO-OTFS系统,并利用Alamouti编码对OTFS系统在真实环境中的通信性能进行实验和分析,实验结果表明MIMO-OTFS系统的性能是可靠的。
赵国锋[3]（2021）在《涡流式边缘传感器精密调理电路的研究》文中研究表明本文以非接触高精度位移测量为课题研究背景,重点是研究大型天文望远镜中边缘传感器的性能提升问题。详细介绍了一种涡流式边缘传感器的系统设计方案,针对边缘传感器的核心指标:分辨率、温度稳定性和长时间稳定性,给出了传感器的探头、电路和制作工艺等主要部分的设计方法,系统的分析了传感器的温度漂移并给出补偿方案。在此基础上,深入研究传感器信号处理电路,分析电路各部分对传感器核心指标的影响,提出了一种传感器电路的噪声抑制方法和一种电路温度漂移的补偿方法,分别得到了分辨率水平接近电容位移传感器的电涡流位移传感器样机和温度稳定性优异的传感器电路;探索了 一种新型的同步解调电路,有望进一步提高传感器的信噪比和降低末端输出的谐波分量,提高传感器的动态范围。最后,对设计的边缘传感器样机进行了系统测试和LAMOST小系统共焦维持实验,充分展现了传感器的实际性能。本文的主要工作和内容有:一、以电涡流效应为基础,介绍了电涡流位移传感器的基本工作原理和等效电路模型。给出了传感器的分析方法,提出以COMSOL Multiphysics有限元仿真配合MATLAB数值优化的分析方法来设计传感器的电学参数。针对电涡流传感器的热漂移等核心问题,讨论了传感器探头的设计方法和制作工艺,分析了单探头、差动探头和伪差动探头的性能差异,讨论了传感器的基本信号处理电路,指出了它们的优势和局限性,为后续传感器的设计提供系统的指导。二、根据边缘传感器的应用场景,分析了传感器的设计难点,依次给出了传感器的探头和信号处理电路的设计方案,分析了传感器的温度漂移特性并给出了相应的补偿方法。对研制的边缘传感器样机进行了系统的参数标定和性能测试,并在我国LAMOST望远镜上进行了小系统的共焦维持测试,初步验证了共焦系统的闭环稳定性,有效提高了小系统的共焦维持时间,表明研制的传感器具备优异的性能,在未来有望大幅提升望远镜的单次观测时间。三、从商业传感器和实验样机中分析了电涡流位移传感器在全量程范围内的分辨率特性,通过公式推导,给出了提高传感器分辨率的优化方向并提出了一种抑制信号源噪声的滤波方法。设计了一种以微晶玻璃为探头材料的差动式电涡流位移传感器样机,测量了传感器的噪声水平,实验结果表明传感器的分辨率提高到原来的5倍。与国内外的部分传感器样机和商业产品相比,该传感器样机具有媲美电容传感器的分辨率水平,在20μm的量程、7.2Hz的带宽下,分辨率达到了0.05nm。四、以交流电桥式的电涡流位移传感器为研究对象,分析了电桥电路中的温度漂移特性。介绍了比率测量在精密测量中的应用,指出它的设计缺陷,在此基础上提出了一种由模拟电路构成的电路温漂的补偿方法,并对补偿的原理进行了详细推导。最后设计了相应的传感器样机并进行了测试,实验结果表明,电路的温度系数由原来的243 ppm/℃减小到5 ppm/℃。五、探索了一种基于采样保持的同步解调电路。首先讨论了传统的相敏检波方法的不足,针对传感器的测量电路,提出了利用同步采样保持可以提高信号检测的性能。分析了该电路的信号传输特性,同等条件下,该电路能够为传感器的测量提供更高的信噪比和动态范围;仿真分析了电路末端输出的高次谐波被抑制到-60dB以下。最后制作了相应的电涡流传感器样机,测试了该电路的主要性能参数。
王祎楠[4]（2021）在《测速线圈靶弱信号处理技术》文中认为线圈靶在靶场测试中用作弹丸初速测试设备,本文针对大口径线圈靶测量小口径弹丸时,线圈靶输出信号十分微弱并且与线圈靶的噪声混叠在一起等问题,设计了大线圈靶测量小口径弹丸总体方案,研究了线圈靶微弱信号处理方法。首先分析了线圈靶磁偶极子模型,对线圈靶输出感应电动势大小公式进行了理论推理。研究了线圈靶感应电动势与线圈靶的影响因素的关系,分析了弹丸在弹道轴线上时不同位置时的线圈靶感应电动势,并通过Matlab以及Ansys软件对线圈靶的测量模型进行了仿真分析,得到了线圈靶物理参数及被测弹丸参数等因素对线圈靶感应电动势的影响规律。选用差分线圈的绕制方法绕制线圈,旨在进一步减小线圈靶的共模噪声,研究了线圈靶的结构参数对感应电动势的影响,选择最优的结构参数能有效提高线圈靶的稳定性。采用双绞线的绕制方法绕制线圈靶的传输线,有利于屏蔽外界电磁场对线圈靶信号传输的干扰。其次,采用匹配滤波处理方法对线圈靶混叠信号进行了滤波处理,通过实验验证匹配滤波处理方法能有效地将微弱信号提取,并设计了后续的线圈靶放大电路,实验验证线圈靶放大电路设计满足设计要求。最后,研制了大线圈靶测量小口径弹丸的等效实物模型,对线圈靶匹配滤波方法进行了验证,得到线圈靶与标准的光幕靶测速误差不超过0.6%,对线圈靶的放大电路在不同状态下的输出信号进行了分析,得到出现干扰信号的原因并对解决方法进行了研究。
谭茂[5]（2021）在《基于相关原理的风洞天平弱信号检测系统设计》文中指出随着空气动力学的发展,用于测量汽车、导弹、航天器等模型所受的空气动力和力矩的风洞得到了广泛应用,而随着风洞电磁环境越来越复杂,对风洞天平信号检测系统的要求也越来越高。针对风洞天平信号微弱、检测系统受干扰噪声影响大,使天平弱信号湮没在噪声中难以准确检测的问题,提出了一种基于相关检测原理的风洞天平弱信号检测系统设计。本文的主要内容或创新点分为以下几个方面:（1）介绍了微弱信号检测方法、天平信号检测系统的研究现状。分析了风洞天平弱信号检测中存在的问题,对天平信号检测中噪声来源及其特性进行了分析,对比目前的天平信号检测系统,论述了相关检测方法从理论上能有效抑制噪声干扰。（2）通过对相关检测方法进行原理性的论述,给出了基于相关检测的正交锁相放大器设计,其中心频率设计为10k Hz。通过Simulink搭建系统模型进行仿真分析和搭建硬件电路进行测试,发现检测结果误差最大为1.3%,检测结果稳定时间为0.4s,说明正交锁相放大器能准确的、快速的检测出被噪声湮没的待测信号,由此,基于正交锁相放大器的天平弱信号检测系统抗干扰能力很强,能有效放大天平弱信号而抑制噪声。（3）设计了一种用于多通道锁相放大系统的增益范围为-11～31d B、增益步长为0.05d B的低噪声、高线性度的正交参考信号源和驱动源,采用数字闭环反馈控制。通过实际硬件测试,正交参考信号源能够输出幅值为1V,频率为10k Hz,相位相差90°的正交参考信号,增益误差小于0.1d B;输出电压波动范围为1.00±0.02V,幅值稳定性优于2%。结果表明,正交参考信号源和电桥驱动源低噪声、驱动能力强、输出信号稳定性高。（4）在各电桥输出差分电压范围为0.1m V～25m V、激励信号±2.5V/80m A/10k Hz并联供电、正交参考信号1V/10k Hz的条件下,对风洞天平电桥输出信号进行测试。通过测试发现,系统对天平信号检测的电压分辨率为100u V,最大误差为50u V,准确度优于2%,并且系统可通过直流分量幅值的正负来判断电阻应变片的受力状态,结果表明,系统较好的解决了传统检测系统受干扰引起的信号跳变问题,有效地抑制了系统的内外部噪声,准确地检测出天平弱信号,在实际测试中具有较大的抗干扰性能,达到了系统设计的主要性能指标。
陈荣叠[6]（2021）在《窄带微弱光电流信号检测技术研究》文中研究指明随着科学技术的进步,人类在各个领域的探索越来越深入,所面临的挑战也逐渐增大,其中微弱光电流检测便是其中重要的一环。近年来,微弱信号检测理论得到较大的发展,因此微弱光电流检测也取得了相当大的进展,但是在实际的工业应用中,检测仪器的测试环境并不能得到很好的保障。若噪声过大,光电流过小,则要有效的提取出有用信号便相当困难,因此在光电流检测中还存在诸多的问题需要解决:第一,微弱光电流信号通常是淹没在噪声背景之下的,随着市场精度需求的提高,系统对前级检测电路的信噪比需求也更大;第二,一般微弱光电流检测设备的体积较大,价格昂贵而且对外界因素的要求较高。针对上述问题,本文对噪声背景下的窄带微弱光电流进行研究与分析,并设计了相对应的检测电路,其主要工作内容如下:1.研究微弱光电流检测原理,介绍电子器件的内部噪声类型,并分析了光电探测器和运算放大器的等效噪声模型。2.利用锁定放大器原理与晶体滤波器给出总体设计方案与模块划分。在前置放大电路中,分析了跨阻放大电路的等效噪声模型,并提出两种噪声抑制手段,然后根据课题信号特征设计了基于LC并联谐振的前置放大电路,并详细介绍了前置放大电路中的关键器件选型问题与PCB布板问题。3.为了保证混频信号的无杂散动态范围,设计了五阶椭圆低通滤波器,使混频信号的SFDR达到了80d Bc以上,确保了信号调制与解调的谱纯度;设计了移相电路从硬件角度控制本振信号的相位;利用仪表放大器设计了差分RF衰减滤波器,保证解调信号的精度。在完成电路板设计之后,结合课题项目需求指标,对相关参数进行分析与测试,验证了本文设计的可行性。
朱磊[7]（2020）在《伪差分结构微弱电流放大调理前端电路的设计与研究》文中指出随着现代科学技术,尤其是信息技术的飞速发展与进步,人们对于高精度的微弱电流信号检测提出了更高的要求。微弱电流信号检测在半导体检测,生物医学、光谱分析等领域都存在着广泛都应用。在有效的抑制内部和外部噪声的前提下,将微弱的电流信号进行放大调理,成为能被后续电路能够处理的信号,是微弱电流检测中的重要部分。本文介绍了经典的微弱电流检测的方法,着重对电阻负反馈放大法的基本原理和电路噪声来源进行了阐述与分析,计算了电阻负反馈放大法的电流分辨率。通过分析计算,得出结论:电阻负反馈法的微弱电流放大方案存在着固有的缺陷,很难达到我们需要的电流分辨率。之后,对电容负反馈电路的基本原理进行了介绍,分析了电容负反馈的电流放大方案的噪声来源,计算了该方案的电流分辨率。最后,在电容负反馈电路的基础上,采用电荷积分器对电流进行放大。为了抑制运算放大器的失调与低频噪声,引入了相关双采样电路。为了减少开关的电荷注入和时钟馈通效应对电路的电路的负面影响,抑制电源电压波动（通过电源耦合）引起的输出波动,采用了伪差分结构电荷积分器电路。对本文所采用的微弱电流放大调理前端电路进行了详细的噪声分析,计算了电路的电流分辨率,以便更好的进行具体的电路设计与参数调整。微弱电流放大调理前端电路主要的电路结构为电荷积分器,电荷积分器中运算放大器的性能至关重要,需要较高的开环增益和较宽的输入共模范围。在分析比较不同结构的运算放大器的基础上,采用了增益自举折叠式共源共栅运算放大器,同时,采用了源极退化技术来稀释运算放大器的噪声。另外,为了平衡伪差分结构而引入的哑电容会与输入电容产生失配。运算放大器输入端会产生共模波动,该波动会经过共模-差模变换导致结果的误差。为了抑制这一误差的产生,设计了一个三输入跨导放大器作为电路的输入共模反馈。并且,采用相关双采样技术的电荷积分器的有效输出体现为离散形式,不利于后续的信号读出、模数转换和数字处理。因此,我们在电荷积分器的后端加上一对差分的保持电容CH,将放大器的输出转换为连续的信号。前仿真结果表明,整体电路的等效输入电流噪声在10Hz时为0.063p A/√Hz,电路采用SMIC 180nm CMOS工艺进行设计和仿真,仿真结果表明,本电路可以满足p A级微弱电流检测的要求。
卞鑫[8]（2020）在《非正交波形调制和非正交多址接入技术研究》文中指出随着移动通信的蓬勃发展,第五代移动通信（the 5th Generation Mobile Communication,5G）将会有更高的传输速率、更密集的连接设备数以及更低的传输时延,应用场景会更加丰富多样。为满足5G对多样化的应用场景的需求,学术界和工业界纷纷研究并采用更加先进的技术手段来进一步提高系统容量和频谱效率,其中,波形调制和多址接入技术均是物理层的关键技术。一方面,OFDM技术虽然在现有的许多通信系统中被广泛采用,然而其本身固有的高带外泄露（Out-of-Band Emission,OOBE）、对时频偏较敏感等不足制约了其进一步提高频谱效率;另一方面,在海量机器类场景（massive Machine-Type-Communications,m MTC）中若仍然采用正交多址接入（Orthogonal Multiple Access,OMA）的方式,由于系统可同时连接的用户数目将会严格受限于分配的正交信道数目,那么海量、零星小数据包业务在有限时频资源上的竞争传输将会带来“信令风暴”问题以及因用户碰撞概率急剧增大而导致大量数据重传带来的时延增大问题,这将使得系统容量和传输效率大为降低。因此,研究基于滤波或加窗的非正交波形调制（Non-Orthogonal Waveform Modulation,NOWM）技术以及非正交多址接入技术（Non-orthogonal Multiple Access,NOMA）具有重要意义。本文针对面向5G的波形调制和多址技术,在基于非正交波形调制的多址接入技术方案及其低复杂度收发机设计方面开展相关研究:为了同时利用NOMA和NOWM的优势,研究了基于非正交波形调制的非正交多址接入问题。具体来说,研究的是基于离散傅里叶变换扩展广义多载波（Discrete Fourier Transform Spread Generalized Multi-Carrier,DFT-S-GMC）调制的图样分割多址（Pattern Division Multiple Access,PDMA）上行传输问题。首先,分别给出了基于DFT-S-GMC的PDMA上行传输方案的时频域实现方案;其次,推导了两种实现方案中的等效信道响应矩阵和等效噪声的表达式;接着,较为全面地分析了所提结合方案DFT-S-GMC-PDMA的误块率（Block Error Rate,BLER）、复杂度、载波频率偏移（Carrier Frequency Offset,CFO）下的多址干扰（Multiple Access Interference,MAI）及峰均比（Peak-to-Average Ratio,PAPR）等系统性能。仿真结果表明,DFT-S-GMC-PDMA可取得与DFT-S-OFDM-PDMA相比拟的性能,而复杂度仅仅增加不到3%。对不同均衡器、不同PDMA图样下的系统性能也进行了评估,几乎没有性能损失。由于对CFO的鲁棒性,与DFT-S-OFDM-PDMA相比,所提出的DFT-S-GMC-PDMA的MAI性能要好约0.5d B,即相比正交调制下的PDMA,DFT-S-GMC-PDMA方案在抗CFO方面表现更优。所提出的DFT-S-GMC-PDMA方案在系统性能和复杂度方面可取得较好的折中,更适合窄带m MTC上行传输场景中。为了解决5G异构网络中灵活多址接入的问题,研究了基于滤波器组多载波（Filter Bank Multi-Carrier,FBMC）调制的可支持多种多址方案的统一多址传输结构。首先,通过利用滤波器组收发机的高效实现结构和可扩展矩阵变换（Scalable Matrix Transform,SMT）模块,本文提出了一种基于FBMC调制的统一多址结构——FBMC-SMT,可实现3G CDMA和4G FDMA传输的灵活复用,从而提高系统性能。作为FBMC-SMT的一个特例,评估了FBMC-CDMA的性能。仿真结果表明,当分配的码道数大于5时,16子带的FBMC-CDMA系统性能要优于传统单载波宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA）系统。其次,分析了FBMC-SMT系统的信干噪比（Signal-to-Interference-Plus-Noise Ratio,SINR）,理论性能曲线与仿真结果匹配良好。因此,所提FBMC-SMT可作为一种统一多址结构,用以灵活聚合多种无线接入技术（Radio Access Technology,RAT）,进而满足5G及以后异构无线网络中多样化的应用需求。为解决基于NOWM的多用户上行传输的接收机复杂度高的问题,研究了用于多用户过采样滤波器组块传输的上行链路低复杂度接收算法。通过利用DFT的特性,得到了调制矩阵的频域子带稀疏性质以及经匹配滤波后的格雷姆矩阵的块循环特性。利用上述特性,提出了一种用于衰落信道上行多用户接入中过采样滤波器组块传输的低复杂度迫零（Zero-Forcing,ZF）接收算法。在所提算法中,将原来的大维度多用户等效信道矩阵的求逆运算分解为多个DFT运算和更小尺寸的矩阵求逆运算,从而大大降低了计算复杂度。仿真结果表明,相比传统的迫零接收机,计算复杂度有显着降低,同时系统的误符号率（Symbol Error Rate,SER）性能几乎与传统的多用户ZF接收机相同。
吕日昇[9]（2020）在《高性能三轴硅陀螺数字输出接口ASIC芯片研究》文中进行了进一步梳理硅陀螺作为核心器件在航天航空和战术武器系统中得到重要应用。国外硅陀螺及其接口电路一直采用芯片集成方式,从而实现了硅陀螺的小体积、低功耗、低成本和批量化应用。近年来,我国在单轴硅陀螺接口电路研发方面取得突破,已经研制出单轴集成的接口电路芯片。实际应用中需求的绝大多数是三轴陀螺,因此三轴硅陀螺接口电路集成具有重要的研究意义。硅陀螺的三轴集成与单轴集成存在显着差别。三轴接口电路中的很多电路结构可以通过直接共用或分时复用方式实现电路单元共享,从而提高接口电路集成度,但信号通路的共用引入了新的噪声问题。另外,三轴敏感结构与接口电路芯片连接导致电路前级输入引线长度以及相应寄生电容不同的问题,从而影响器件性能。本文根据硅陀螺工作原理,通过电路资源重新整合提出接口电路三轴集成的总体结构设计,实现器件共享,同时着重解决三轴接口集成电路中的噪声抑制和自适应补偿问题,并完成接口集成电路芯片研制。首先,开展接口电路噪声理论研究。三轴硅陀螺接口电路中信号通路的切换和复用引入了额外噪声,其中一部分是多通道电荷检测和采样保持过程注入的幅值噪声,另一部分是三轴敏感结构固有频率差异在共用驱动电路中引起谐振信号频率抖动形成的相位噪声,进而影响角速度解调精度。分别建立幅值噪声和相位噪声的噪声理论模型可以得出三轴硅陀螺接口电路的噪声规律和噪声优化方法,通过实验验证模型正确性,指导低噪声接口电路设计,实现接口电路的低噪声优化。其次,针对不同的输入寄生电容影响开展接口电路的自适应补偿方法研究。硅陀螺三轴集成中敏感结构与接口电路芯片间的长引线连接使三轴陀螺的灵敏度等动态特性发生改变。应用基于线性扩张状态观测的自适应补偿方法,通过闭环反馈控制有效抵消系统参数差异,抑制输入寄生电容特性变化对输出角速度信号的影响,提高三轴陀螺灵敏度的一致性。在上述研究基础上,采用标准0.35μm BCD集成电路工艺参数和设计规则,完成了高性能三轴硅陀螺数字输出接口集成电路芯片的正向设计,主要包括基于模拟前级电荷检测电路和多通道增量型模拟数字转换电路实现的分时复用自动增益控制驱动环路和高精度角速度解算检测环路,实现了接口电路的噪声优化和自适应补偿功能。另外,对整体接口电路进行电路原理的模拟仿真、版图设计和后仿真,并进行了工程流片。结合硅陀螺敏感结构进行了陀螺系统测试,三轴偏置稳定性分别为1.18°/h、1.19°/h、1.21°/h,非线性度分别为0.013%、0.015%、0.015%。实验测试结果验证了芯片设计的正确性,综合指标达到高性能三轴硅陀螺的应用要求。本文研究成果对多轴集成惯性测量器件的研制具有参考价值。
王角[10]（2021）在《分布式光纤传感振动信号二维去噪方法研究》文中指出近年来,随着光纤通信行业的发展,利用光纤信号进行全分布式监测的技术应运而生。光纤传感通过测量光纤中散射光的光学特性（光强、频率、相位等）变化判别被测物的状态,基于不同光纤环路的传感系统在测量参数、感知范围和灵敏度等方面具有较大的差异。目前,基于相位敏感的光时域反射技术（Phase Optical Time-Domain Reflectometer,Φ-OTDR）可以测量多点或无限自由度的振动参数分布,与传统监测手段相比具有重量轻、体积小、耐腐蚀、抗电磁干扰、灵敏度高等优点,广泛应用于土木工程、周界安防、电力设备、地质勘测等领域。基于Φ-OTDR的光纤传感技术通过对光纤中散射光的时域相位进行解调,计算振动位置两端的相位差变化值,从而实现对被测物的感知。然而,在实际应用过程中,受光纤传感系统自身特点以及外部监测环境的影响,采集到的传感光信号质量较差,导致解调出的Φ-OTDR振动信号包含大量噪声,难以准确反映被监测对象的状态。影响光纤传感振动信号质量的噪声主要有以下三类:（1）自然噪声由于Φ-OTDR光纤传感监测技术灵敏度高,任何扰动源产生的振动信号均能够被光纤传感感知,导致实际采集到的传感信号包含大量环境振动干扰,影响了光纤传感振动信号的质量。（2）衰减噪声由于传感监测光纤通常和被监测物间存在一定的距离,振动信号经介质传递到传感光纤时衰减严重,导致实际采集到的传感信号能量弱、幅值低,质量较差。（3）模式噪声由于不同传感光纤间耦合程度、耦合面积和耦合方式的差异,光信号在不同光纤中传输频率发生漂移,导致在光纤接头处形成寄生调幅,成为影响光纤传感振动信号质量的噪声。基于以上考虑,本文重点研究光纤传感振动信号去噪技术。鉴于采集到光纤传感振动信号同时包含时间、距离和相位信息,与灰度图像中包含的长、宽和像素值信息维度一致,因此可以将采集到光纤传感振动信号看作“图像”进行处理;另一方面,相比较单变量时间序列处理方法,二维信号处理方法可以充分利用数据间的潜在状态和共现关系,具有明显的优势。因此,本文将采用二维处理方法中的卷积神经网络对光纤传感振动信号进行处理,利用光纤传感振动信号数据集对神经网络进行训练,从而抑制信号中的噪声、放大振动信号,提高光纤传感振动信号的质量。本文的主要工作内容如下:1.光纤传感振动信号数据集的构建针对光纤传感振动信号数据集缺失的问题,构建了可供网络训练的光纤传感振动信号数据集。首先,对光纤传感振动信号中存在的噪声种类及特点进行了分析,为后续光纤传感振动信号数据集的建立提供支撑。其次,比较不同归一化预处理方法的优劣,采用均值0中心化的方法对光纤传感振动信号进行预处理,解决了由于光纤传感振动信号幅值较小、尺度不一致,导致模型难以训练的问题。最后,以消声室采集到的光纤传感振动信号为基础,通过添加模拟噪声,构建了光纤传感振动信号数据集。2.基于二维形态学的光纤传感振动信号去噪方法研究针对光纤传感振动信号受自然噪声影响,导致信号质量差的问题,提出了一种基于形态学的卷积神经网络信号去噪方法。首先,通过改进传统形态学滤波中的膨胀和腐蚀操作,使得形态学滤波方法具有更优的噪声抑制效果。其次,通过定义最小池化层,搭建了一个具有膨胀层和腐蚀层的形态学卷积神经滤波网络,利用随机梯度下降的训练方法学习光纤传感振动信号中的噪声特征。最后,在采集到的光纤传感振动信号上进行实验,结果表明,本文提出的方法能够有效滤除光纤传感振动信号中的自然噪声,提高了传感信号的信噪比。3.基于增强网络的光纤传感振动信号去噪方法研究针对光纤传感振动信号受衰减噪声影响,导致信号幅值低、能量弱的问题,提出了一种具有梯形卷积核结构的增强网络用以增强信号幅值。首先,通过重新定义不同大小的卷积核,使得神经网络具有不同层级的感受野;其次,基于上述定义的卷积核,构建了一个基于强监督学习的卷积神经网络,该网络具有上、下采样网络结构,下采样网络提取信号特征,上采样网络生成增强后信号。最后,在采集到的光纤传感振动信号上进行实验,结果表明,本文提出的方法能够有效增强光纤传感振动信号幅值,减少衰减噪声的影响,提高了传感信号的信噪比。4.基于全局阈值分割的光纤传感振动信号去噪方法研究针对光纤传感振动信号中存在模式噪声,导致信号受影响的问题,提出了一种基于阈值分割的光纤传感振动信号去噪方法。首先,构建了一个权重计算函数用以计算每个坐标点属于同一区域的概率。其次,基于新构建的权重函数,提出了一个成本函数,利用人工蜂群算法搜索该函数最小值,得到光纤传感振动信号的最优分割阈值。最后,在采集到的光纤传感振动信号上进行实验,结果表明,本文构建的全局阈值分割算法能够有效滤除光纤传感振动信号中的模式噪声,提高了传感信号的信噪比。根据上述研究内容,总结本文的创新点如下:1.提出了一种基于形态学的卷积神经网络滤波方法（Mo-CNN）。通过重新定义形态学滤波中的膨胀和腐蚀操作,克服了形态学滤波中的“跟随效应”,使其具有更加优异的噪声抑制效果;同时,为了扩展滤波器的学习能力,构建了基于改进形态学的卷积神经滤波网络,通过定义最小池化,使得网络具有和传统形态学滤波相同的卷积膨胀层和卷积腐蚀层。通过对构建的卷积神经滤波网络进行训练,最终达到滤除光纤传感振动信号中自然噪声的目的。2.提出了一种梯形卷积核结构的神经网络（T-CNN）信号增强方法。通过将光纤传感振动信号分别送入不同大小的卷积核结构中以获取不同感受野下的特征信息,同时,为了实现由“图”到“图”的映射,构建的卷积神经网络具有上、下采样网络,下采样网络通过学习某特定的关联映射关系得到信号的特征,上采样网络通过反卷积直接从特征映射中得到幅值增强后的信号,从而达到削弱光纤传感振动信号中衰减噪声的目的。3.提出了一种基于全局阈值分割的信号滤波方法。通过构建权重函数用以计算不同坐标点属于同一区域的概率,该函数具有更快的梯度下降速率,克服了分割中存在孤立点的问题。其次,基于上述权重函数,重构了一个成本函数用于信号的全局分割,该成本函数具有明显的极值点,通过搜索该成本函数的最小值,得到光纤传感振动信号的最优分割阈值,最终达到滤除光纤传感振动信号中模式噪声的目的。根据上述研究内容,本文共有六章。第一章绪论,阐述了本研究的背景和意义,介绍了光纤传感信号的特点并对国内外的研究现状进行了调研,分析了目前数字信号滤波技术和基于卷积滤波技术的优点和不足,最后总结了本论文的研究内容和创新点;第二章对光纤传感振动信号中噪声的特点进行了分析,比较了不同信号归一化方法的优劣,构建了光纤传感振动信号训练数据集,为后续的滤波和增强网络提供了数据基础;第三章针对光纤传感振动信号中的自然噪声,提出了一种基于元素动态选取的形态学信号滤波方法,基于该形态学滤波模型,构建了一个卷积神经滤波网络并进行了训练。最后,对实验结果进行了分析与总结;第四章针对光纤传感振动信号中的衰减噪声,提出了一种基于卷积神经网络的信号幅值增强方法,该网络具有梯形卷积核且具有上、下采样网络,通过对构建的网络进行训练,得到了增强后的光纤信号。最后,对实验结果进行了分析和总结;第五章针对光纤传感振动信号中模式噪声,提出了一种基于全局阈值分割的信号滤波方法,该方法通过搜索构建的成本函数最小值,得到了光纤传感振动信号的最优分割阈值。最后,对实验结果进行了分析和总结;第六章总结全文并对下一步研究提出了方向。
二、信号检测、噪声分析、信号干扰、均衡与补偿（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、信号检测、噪声分析、信号干扰、均衡与补偿（论文提纲范文）
（1）基于FPGA的生物测量仪弱相干信号处理模块设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 眼球测量技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.3 干涉信号处理技术研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第2章 生物测量仪系统总体方案设计 |
| 2.1 光纤弱相干干涉测量原理 |
| 2.2 系统总体方案设计 |
| 2.2.1 测量系统的工作原理 |
| 2.2.2 生物测量仪系统的组成及功能 |
| 2.3 关键器件选型 |
| 2.3.1 光源选型 |
| 2.3.2 光电探测器的选型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 光源驱动模块及信号处理模块硬件设计 |
| 3.1 硬件电路总体框架 |
| 3.2 光源驱动模块设计 |
| 3.2.1 SLD特性分析 |
| 3.2.2 温度控制电路设计 |
| 3.3 信号检测电路设计 |
| 3.3.1 信号检测电路噪声分析 |
| 3.3.2 光电检测电路带宽分析 |
| 3.3.3 平衡光电探测器 |
| 3.3.4 全差分平衡光电检测电路设计 |
| 3.4 A/D信号采集模块设计 |
| 3.5 FPGA主控设计 |
| 3.5.1 FPGA芯片选择 |
| 3.5.2 FPGA最小系统硬件电路设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 弱相干干涉信号处理及FPGA功能模块设计 |
| 4.1 小波变换理论 |
| 4.1.1 连续小波变换 |
| 4.1.2 离散小波变换 |
| 4.1.3 小波变换在弱相干信号处理中的优势 |
| 4.2 弱相干干涉信号的小波去噪 |
| 4.2.1 干涉信号的噪声来源 |
| 4.2.2 小波阈值去噪算法原理 |
| 4.2.3 阈值函数的确定 |
| 4.2.4 小波基函数的选择 |
| 4.3 小波阈值去噪算法的FPGA实现 |
| 4.3.1 小波分解与重构模块 |
| 4.3.2 阈值去噪模块 |
| 4.4 AD9226 控制模块设计 |
| 4.5 FIFO数据存储器设计 |
| 4.6 UART串行通信模块设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 信号处理模块性能仿真及实验 |
| 5.1 信号检测电路性能仿真 |
| 5.2 信号处理模块实验测试 |
| 5.3 上位机结果显示 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（2）基于干扰消除的MIMO-OTFS系统信道估计与信号检测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景与意义 |
| §1.2 国内外研究现状 |
| §1.2.1 MIMO技术及其研究现状 |
| §1.2.2 MIMO-OTFS系统研究现状 |
| §1.2.3 软件无线电 |
| §1.3 论文的研究内容和结构安排 |
| 第二章 传统MIMO系统信号检测算法 |
| §2.1 传统的MIMO系统信号检测算法 |
| §2.1.1 最大似然检测算法 |
| §2.1.2 球形译码算法 |
| §2.1.3 QR分解算法 |
| §2.2 线性信号检测算法 |
| §2.2.1 MRC算法 |
| §2.2.2 ZF算法 |
| §2.2.3 MMSE算法 |
| §2.3 非线性信号检测算法 |
| §2.3.1 基于SINR排序的信号检测算法 |
| §2.3.2 基于SNR排序的干扰消除算法 |
| §2.4 实验结果与分析 |
| §2.5 本章小结 |
| 第三章 基于干扰消除的MIMO-OTFS信号检测研究 |
| §3.1 MIMO-OTFS系统原理 |
| §3.1.1 OTFS系统原理 |
| §3.1.2 MIMO-OTFS系统 |
| §3.2基于干扰消除的MIMO-OTFS信号检测算法 |
| §3.3 实验结果与分析 |
| §3.4 本章小结 |
| 第四章 MIMO-OTFS系统的信道估计研究 |
| §4.1 无线信道的传输特性 |
| §4.1.1 无线信道的多径衰落和时间色散 |
| §4.1.2 无线信道的时变性以及多普勒频移 |
| §4.1.3 路径损耗以及阴影衰落 |
| §4.2 基于导频序列的信道估计算法 |
| §4.2.1 LS信道估计算法 |
| §4.2.2 MMSE信道估计算法 |
| §4.2.3 基于DFT的信道估计 |
| §4.3 MIMO-OTFS系统信道估计 |
| §4.4 实验结果与分析 |
| §4.5 本章小结 |
| 第五章 MIMO-OTFS系统软件无线电实验 |
| §5.1 空时编码技术 |
| §5.1.1 空时分组码的编码 |
| §5.1.2 空时分组码的译码 |
| §5.2 软件无线电实验 |
| §5.2.1 Lab VIEW软件平台 |
| §5.2.2 USRP硬件平台 |
| §5.3 实验结果与分析 |
| §5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 工作内容 |
| §6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间相关科研情况 |
（3）涡流式边缘传感器精密调理电路的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 非接触精密测量的应用场合 |
| 1.2.1 半导体加工 |
| 1.2.2 加速度计和陀螺仪 |
| 1.2.3 微位移平台定位 |
| 1.2.4 设备监测 |
| 1.2.5 光学望远镜的主镜拼接 |
| 1.3 非接触精密位移传感器 |
| 1.3.1 光学位移传感器 |
| 1.3.2 线性编码器 |
| 1.3.3 电容与电涡流传感器 |
| 1.4 位移传感器的性能指标 |
| 1.4.1 量程和非线性 |
| 1.4.2 分辨率与动态范围 |
| 1.4.3 温度稳定性 |
| 1.5 高精度ECDS的研究现状 |
| 1.6 本论文的研究目的和创新性 |
| 1.7 本论文的内容和结构安排 |
| 第2章 ECDS的基础理论和系统设计 |
| 2.1 ECDS的相关理论 |
| 2.1.1 电涡流效应与集肤效应 |
| 2.1.2 ECDS的工作原理 |
| 2.1.3 ECDS的基本模型 |
| 2.1.4 ECDS的分析方法 |
| 2.2 ECDS的基本信号处理电路 |
| 2.2.1 调幅与调频法 |
| 2.2.2 相位法 |
| 2.2.3 交流电桥法 |
| 2.3 ECDS的基本探头设计 |
| 2.3.1 探头的测量形式 |
| 2.3.2 探头面形对阻抗曲线的影响 |
| 2.3.3 线圈及设计工艺的选取 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 涡流式边缘传感器的系统设计 |
| 3.1 边缘传感器的设计方案和难点 |
| 3.1.1 边缘传感器的设计方案 |
| 3.1.2 参数指标和设计难点 |
| 3.2 探头的设计 |
| 3.2.1 材料的选择 |
| 3.2.2 整体结构设计 |
| 3.2.3 探头结构的热仿真分析 |
| 3.2.4 线圈和目标板的设计和制作 |
| 3.3 信号处理电路的设计 |
| 3.3.1 差动电桥 |
| 3.3.2 多通道测量系统 |
| 3.3.3 电源的噪声抑制 |
| 3.3.4 电路器件的老化处理 |
| 3.4 探头的特性分析 |
| 3.4.1 探头的阻抗特性 |
| 3.4.2 探头的热漂移特性 |
| 3.5 边缘传感器的温度补偿 |
| 3.5.1 基本的补偿思路 |
| 3.5.2 电路的补偿方法 |
| 3.5.3 探头的补偿方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 ECDS的噪声分析与分辨率的提高 |
| 4.1 ECDS中的噪声分析 |
| 4.1.1 差动结构的电路噪声分析 |
| 4.1.2 电路噪声的测试与结果 |
| 4.2 正弦信号的常用产生方法 |
| 4.2.1 方波滤波 |
| 4.2.2 基于移位寄存器的数字合成方法 |
| 4.2.3 直接数字合成-DDS |
| 4.3 基于LC回路的噪声抑制方法 |
| 4.3.1 正弦信号源的频谱 |
| 4.3.2 LC带通滤波器的设计 |
| 4.4 高分辨率位移传感器样机的设计和测试 |
| 4.4.1 传感器的设计与标定 |
| 4.4.2 信号源噪声对传感器的影响 |
| 4.4.3 传感器的噪声测量和微振动响应测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 ECDS中温度漂移的分析与补偿 |
| 5.1 精密位移传感器的温度漂移的介绍和分析 |
| 5.1.1 精密位移传感器的温度漂移概况 |
| 5.2 比率测量在精密测量中的应用 |
| 5.2.1 ADC中的比率测量 |
| 5.2.2 LVDT中的比率测量 |
| 5.2.3 电涡流传感器中的比率测量 |
| 5.2.4 比率测量的误差对传感器的影响 |
| 5.3 ECDS中电桥电路的温度漂移补偿 |
| 5.3.1 ECDS中电桥电路的的温度漂移分析 |
| 5.3.2 补偿通道的设计 |
| 5.3.3 电路热漂移的自校正 |
| 5.3.4 补偿的进一步优化 |
| 5.4 实验设计和结果讨论 |
| 5.4.1 测试系统的设计 |
| 5.4.2 温度漂移测试实验 |
| 5.5 实验结果的讨论与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 基于采样保持可应用于ECDS的同步检幅电路 |
| 6.1 同步解调在弱信号检测中的作用 |
| 6.1.1 噪声与噪声带宽 |
| 6.1.2 同步解调提高检测系统的信噪比 |
| 6.2 基于采样保持的同步解调方法 |
| 6.2.1 工作原理 |
| 6.2.2 电路性能的分析 |
| 6.2.3 多通道采样保持同步解调系统的设计 |
| 6.3 实验设计与讨论 |
| 6.3.1 动态特性测试 |
| 6.3.2 谐波对比实验 |
| 6.3.3 在ECDS中的性能测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 边缘传感器的测试标定和共焦维持实验 |
| 7.1 边缘传感器的参数标定 |
| 7.1.1 灵敏度和非线性 |
| 7.1.2 分辨率、精度和重复性 |
| 7.1.3 温度系数的标定 |
| 7.1.4 传感器的标定结果汇总 |
| 7.2 边缘传感器的性能测试 |
| 7.2.1 温度稳定性测试 |
| 7.2.2 长时间稳定性测试 |
| 7.3 LAMOST小系统共焦维持实验 |
| 7.3.1 拼接镜共焦维持的原理 |
| 7.3.2 测试系统的建立 |
| 7.3.3 闭环系统验证 |
| 7.3.4 共焦维持测试 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 工作总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（4）测速线圈靶弱信号处理技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 弹丸测速技术研究现状 |
| 1.2.2 测速线圈靶研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及论文安排 |
| 2 测速线圈靶理论研究 |
| 2.1 线圈靶测速工作原理 |
| 2.2 线圈靶轴线上感应电动势 |
| 2.3 弹丸的磁化过程分析 |
| 2.4 弹丸磁矩的研究 |
| 2.5 线圈靶信号处理电路噪声分析 |
| 2.5.1 线圈靶的感应信号 |
| 2.5.2 共模噪声干扰 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 线圈靶线圈绕制研究 |
| 3.1 线圈靶的结构分析 |
| 3.1.1 线圈靶系统的校正分析 |
| 3.2 线圈靶绕制的影响因素分析 |
| 3.2.1 线圈靶的分布电容 |
| 3.2.2 线圈靶的电感 |
| 3.2.3 线圈靶的带宽 |
| 3.3 差分线圈的绕制方法 |
| 3.4 双绞绕制方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 线圈靶匹配滤波处理方法 |
| 4.1 线圈靶信号研究 |
| 4.2 微弱信号检测方法 |
| 4.3 匹配滤波方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 线圈靶的信号处理电路设计 |
| 5.1 线圈靶信号处理电路原理设计 |
| 5.2 线圈靶信号处理电路的设计 |
| 5.2.1 前级放大电路的设计原理 |
| 5.2.2 中间放大电路的设计 |
| 5.2.3 过零触发电路的设计 |
| 5.2.4 单稳整形电路设计 |
| 5.2.5 驱动电路设计 |
| 5.3 线圈靶信号处理电路存在的问题 |
| 5.4 线圈靶信号处理电路板的制作 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 线圈靶试验与结果分析 |
| 6.1 信号匹配滤波处理 |
| 6.1.1 线圈靶与光幕靶测速对比实验 |
| 6.1.2 低信噪比下输出信号 |
| 6.1.3 速度对比结果 |
| 6.2 线圈靶感应电动势仿真研究 |
| 6.3 线圈靶信号处理电路实验分析 |
| 6.3.1 线圈靶波形分析 |
| 6.4 本章总结 |
| 7 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（5）基于相关原理的风洞天平弱信号检测系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 风洞天平弱信号检测方法的研究现状 |
| 1.2.1 微弱信号检测方法 |
| 1.2.2 风洞天平信号检测系统研究现状 |
| 1.3 风洞天平弱信号的相关检测方法概述 |
| 1.3.1 风洞天平信号检测中存在的问题 |
| 1.3.2 风洞天平弱信号检测中噪声源及其特性分析 |
| 1.3.3 干扰噪声和固有噪声的抑制 |
| 1.3.4 相关检测方法对噪声的抑制 |
| 1.4 主要研究工作 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 相关检测原理及正交锁相放大器 |
| 2.1 相关检测原理 |
| 2.1.1 原理介绍 |
| 2.1.2 自相关检测 |
| 2.1.3 互相关检测 |
| 2.2 正交锁相放大器原理及组成 |
| 2.3 基于Simulink的正交锁相放大器仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于相关原理的风洞天平弱信号检测系统硬件设计 |
| 3.1 系统的方案设计 |
| 3.2 辅助电源设计 |
| 3.3 正交参考信号源设计 |
| 3.3.1 带通滤波器 |
| 3.3.2 AGC电路 |
| 3.3.3 正交参考信号源控制时序 |
| 3.4 模拟信号处理电路 |
| 3.4.1 应变测量电桥 |
| 3.4.2 前置放大器 |
| 3.4.3 二级放大电路 |
| 3.4.4 乘法器 |
| 3.4.5 低通滤波器和加法器 |
| 3.4.6 可调放大电路设计 |
| 3.5 数字信号处理电路 |
| 3.5.1 数据采集电路 |
| 3.5.2 控制电路 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于相关原理的风洞天平弱信号检测系统软件设计 |
| 4.1 信号源程序设计 |
| 4.2 AD7608 数据采集程序设计 |
| 4.3 串口通信设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 系统硬件电路测试和结果分析 |
| 5.1 电源电路测试 |
| 5.2 正交参考信号源电路测试 |
| 5.2.1 稳定性测试 |
| 5.2.2 增益控制特性测试 |
| 5.3 正交锁相放大器电路测试 |
| 5.4 系统测试及结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（6）窄带微弱光电流信号检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究目的与主要任务 |
| 1.4 本文结构与安排 |
| 第二章 微弱光电流检测技术基础 |
| 2.1 微弱光电流检测技术原理 |
| 2.1.1 光电二极管介绍 |
| 2.1.2 光电二极管光电流产生机制 |
| 2.1.3 光电二极管等效模型电路 |
| 2.1.4 光电二极管工作模式 |
| 2.2 器件噪声模型分析 |
| 2.2.1 光电二极管等效噪声模型分析 |
| 2.2.2 运算放大器等效噪声模型分析 |
| 2.3 微弱光电流信号检测方法 |
| 2.4 锁定放大原理及频率锁定误差 |
| 2.4.1 锁定放大器检测原理 |
| 2.4.2 正交矢量型锁定放大器 |
| 2.4.3 频率锁定误差的影响 |
| 2.5 方案设计分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 微弱光电流检测系统设计 |
| 3.1 总体方案设计 |
| 3.2 前置放大电路设计 |
| 3.2.1 跨阻放大电路 |
| 3.2.2 基于LC并联谐振的前置放大电路 |
| 3.3 带通滤波器的设计 |
| 3.4 本振信号的产生 |
| 3.4.1 锁相环技术产生本振信号 |
| 3.4.2 DDS产生本振信号 |
| 3.4.3 本振信号的产生电路 |
| 3.5 信号调制和信号解调 |
| 3.5.1 模拟乘法器方案 |
| 3.5.2 混频器方案 |
| 3.5.3 信号调制与信号解调的实现 |
| 3.6 低噪声电源设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 微弱光电流检测系统测试分析 |
| 4.1 电源测试 |
| 4.2 前置放大电路测试 |
| 4.3 本振信号电路测试 |
| 4.4 系统指标测试 |
| 4.4.1 带内信号测试 |
| 4.4.2 带外信号测试 |
| 4.4.3 系统底噪与动态范围 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 存在的问题及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻硕期间取得的成果 |
| 附录 |
（7）伪差分结构微弱电流放大调理前端电路的设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文组织 |
| 第二章 微弱电流放大调理前端电路的基本研究 |
| 2.1 集成电路中的噪声 |
| 2.1.1 噪声的统计特性 |
| 2.1.2 噪声的表示方法 |
| 2.1.3 噪声的类型 |
| 2.1.4 电流-频率变换法 |
| 2.1.5 电流-电压变换法 |
| 2.2 开关电容电路的基本原理 |
| 2.2.1 基本结构 |
| 2.2.2 开关电容电路中的KT/C噪声 |
| 2.3 相关双采样技术的原理分析 |
| 2.3.1 相关双采样电路的常见结构 |
| 2.3.2 相关双采样技术对噪声的抑制作用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 微弱电流放大调理前端电路的噪声分析 |
| 3.1 几种经典微弱电流检测方法的噪声分析 |
| 3.1.1 取样电阻和电阻负反馈法的噪声分析 |
| 3.1.2 电容负反馈微弱电流检测电路的噪声分析 |
| 3.2 微弱电流放大调理前端电路的噪声分析 |
| 3.2.1 电路对运放低频噪声的作用 |
| 3.2.2 电路电流分辨率的计算 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 伪差分结构微弱电流放大调理前端电路的设计与仿真 |
| 4.1 整体电路设计 |
| 4.1.1 整体结构设计 |
| 4.1.2 整体时序设计 |
| 4.2 运算放大器的设计 |
| 4.2.1 运算放大器结构的选取 |
| 4.2.2 增益自举运算放大器的设计 |
| 4.2.3 运算放大器的源级退化技术 |
| 4.2.4 运算放大器的共模反馈电路的设计 |
| 4.2.5 运算放大器的仿真 |
| 4.3 输入共模反馈电路的设计与仿真 |
| 4.3.1 输入共模反馈电路的设计 |
| 4.3.2 输入共模反馈电路的仿真 |
| 4.4 MOS开关的设计 |
| 4.4.1 MOS开关简介 |
| 4.4.2 MOS开关的非理想特性 |
| 4.4.3 CMOS互补开关 |
| 4.5 时钟产生电路的设计与仿真 |
| 4.5.1 时钟产生电路的设计 |
| 4.5.2 时钟产生电路的仿真 |
| 4.6 整体仿真 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 伪差分结构微弱电流放大调理前端电路的版图设计 |
| 5.1 版图设计的考虑因素 |
| 5.1.1 器件的匹配 |
| 5.1.2 寄生参数 |
| 5.1.3 闩锁效应 |
| 5.1.4 低噪声设计 |
| 5.2 电路的版图的设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（8）非正交波形调制和非正交多址接入技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号列表 |
| 算子对照表 |
| 专用术语注释表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 面向5G网络及以后的挑战 |
| 1.1.2 新波形调制和多址传输技术的必要性分析 |
| 1.2 波形调制和多址技术的研究现状 |
| 1.2.1 波形调制技术 |
| 1.2.2 非正交多址接入技术 |
| 1.3 波形调制和多址技术的标准化历程 |
| 1.3.1 波形调制技术 |
| 1.3.2 非正交多址接入技术 |
| 1.4 论文的主要内容和结构安排 |
| 1.4.1 主要研究内容及创新点 |
| 1.4.2 论文的结构安排 |
| 第2章 波形调制和多址接入理论基础 |
| 2.1 波形调制 |
| 2.1.1 多载波传输系统 |
| 2.1.2 符号、滤波器和和栅格 |
| 2.1.3 正交与非正交的分类 |
| 2.2 非正交多址技术 |
| 2.2.1 容量界分析 |
| 2.2.2 MMSE-SIC算法 |
| 2.2.3 MPA接收机算法 |
| 第3章 基于DFT-S-GMC调制的PDMA上行传输方案研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于DFT-S-OFDM的 PDMA上行链路模型 |
| 3.3 基于DFT-S-GMC时域实现的PDMA上行链路模型 |
| 3.3.1 发射机时域实现 |
| 3.3.2 接收机时域实现 |
| 3.3.3 等效信道响应矩阵和等效噪声分析 |
| 3.4 基于DFT-S-GMC频域实现的PDMA上行链路模型 |
| 3.4.1 发射机频域实现 |
| 3.4.2 接收机频域实现 |
| 3.4.3 等效信道和等效噪声分析 |
| 3.5 仿真结果及分析 |
| 3.5.1 仿真参数 |
| 3.5.2 结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 3.7 附录 |
| 3.7.1 时域等效信道和等效噪声方差的推导 |
| 3.7.2 频域等效信道和等效噪声方差的推导 |
| 第4章 异构无线网络中基于FBMC调制的统一多址研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 滤波器组多载波系统的高效实现 |
| 4.2.1 FBMC系统的一般模型 |
| 4.2.2 FBMC系统的高效实现 |
| 4.3 FBMC-SMT:可扩展矩阵变换的滤波器组多载波 |
| 4.3.1 FBMC-SMT结构 |
| 4.3.2 FBMC-SMT结构与3G和4G多址方案的关系 |
| 4.4 FBMC-SMT的 SINR分析 |
| 4.5 仿真结果及分析 |
| 4.5.1 仿真参数 |
| 4.5.2 结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 多用户CB-OSFB上行传输中低复杂度ZF接收机研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CB-OSFB调制系统模型 |
| 5.2.1 CS-OSFB上行传输模型 |
| 5.2.2 传统的ZF接收机 |
| 5.3 低复杂度的ZF接收机设计 |
| 5.3.1 调制矩阵的频域结构 |
| 5.3.2 接收机设计流程 |
| 5.3.3 复杂度分析 |
| 5.4 仿真结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 5.6 附录:性能损失的证明 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读博士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读博士学位期间撰写的提案 |
| 附录4 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（9）高性能三轴硅陀螺数字输出接口ASIC芯片研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 硅陀螺国内外研究现状 |
| 1.2.1 硅陀螺国外研究现状 |
| 1.2.2 硅陀螺国内研究现状 |
| 1.3 硅陀螺发展趋势和存在的主要问题 |
| 1.4 研究的目的和意义 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 硅陀螺系统原理和电学模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 硅陀螺工作原理 |
| 2.2.1 振动式硅陀螺力学运动原理 |
| 2.2.2 振动式硅陀螺机械敏感结构驱动原理 |
| 2.2.3 振动式硅陀螺机械敏感结构检测原理 |
| 2.3 硅陀螺系统等效电学模型研究 |
| 2.3.1 驱动模态等效电学模型 |
| 2.3.2 检测模态等效电学模型 |
| 2.3.3 机械结构完整电学模型 |
| 2.4 三轴硅陀螺接口电路系统原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 硅陀螺接口电路噪声研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电荷检测电路噪声 |
| 3.3 采样保持电路噪声 |
| 3.4 模数转换电路噪声 |
| 3.4.1 调制器噪声分析 |
| 3.4.2 调制器谐波失真分析 |
| 3.5 相位噪声分析 |
| 3.6 接口电路噪声优化验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 硅陀螺接口电路自适应补偿方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三轴硅陀螺引线的寄生电容 |
| 4.3 自抗扰控制技术原理 |
| 4.4 接口电路自适应补偿方法实现 |
| 4.5 接口电路自适应补偿方法验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 三轴硅陀螺接口集成电路芯片设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三轴硅陀螺接口电路系统设计 |
| 5.3 三轴硅陀螺接口电路关键模块设计 |
| 5.3.1 电荷检测电路设计 |
| 5.3.2 三通道模数转换电路设计 |
| 5.3.3 自适应补偿方法的电路实现 |
| 5.3.4 数模转换电路设计 |
| 5.4 三轴硅陀螺接口集成电路芯片版图设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 三轴硅陀螺接口电路与传感器性能测试 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 三轴硅陀螺接口电路芯片测试 |
| 6.2.1 电荷检测电路测试 |
| 6.2.2 三通道模数转换电路测试 |
| 6.3 三轴硅陀螺系统测试与分析 |
| 6.3.1 闭环自激驱动环路测试 |
| 6.3.2 标度因子和非线性度测试 |
| 6.3.3 速率噪声密度测试 |
| 6.3.4 偏置稳定性测试 |
| 6.4 三轴硅陀螺及接口电路测试结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）分布式光纤传感振动信号二维去噪方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与目的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光纤传感系统研究现状 |
| 1.2.2 光纤传感信号处理研究现状 |
| 1.2.3 光纤传感信号二维处理研究现状 |
| 1.3 主要研究内容和创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.4 论文结构 |
| 第二章 光纤传感振动信号噪声分析与数据集构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光纤传感振动信号的噪声分析 |
| 2.2.1 光纤传感振动信号中的环境噪声 |
| 2.2.2 光纤传感振动信号中的衰减噪声 |
| 2.2.3 光纤传感振动信号中的模式噪声 |
| 2.2.4 光纤传感振动信号中的系统噪声 |
| 2.3 光纤传感振动信号预处理 |
| 2.4 光纤传感数据集的构建 |
| 2.4.1 标准光纤传感振动信号的采集 |
| 2.4.2 自然噪声光纤传感振动信号数据集的构建 |
| 2.4.3 衰减噪声光纤传感振动信号数据集的构建 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于二维形态学的光纤传感振动信号去噪方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于元素动态选取的形态学滤波方法 |
| 3.2.1 结构元素的动态选取方法 |
| 3.2.2 基于元素动态选取的形态学滤波 |
| 3.3 基于形态学滤波的神经网络构建 |
| 3.3.1 形态学卷积层的构建 |
| 3.3.2 卷积形态学滤波网络的构建 |
| 3.3.3 神经网络的训练 |
| 3.4 实验结果 |
| 3.4.1 实验环境搭建 |
| 3.4.2 卷积形态学滤波网络性能评价 |
| 3.4.3 不同算法的定量比较和分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于增强网络的光纤传感振动信号去噪方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光纤传感振动信号增强网络的构建 |
| 4.2.1 卷积神经网络的构建 |
| 4.2.2 卷积神经网络的详细参数 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 实验环境搭建 |
| 4.3.2 梯形卷积核增强网络性能评价 |
| 4.3.3 不同算法增强效果定量比较和分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于全局阈值分割的光纤传感振动信号去噪方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 阈值分割模型的构建 |
| 5.2.1 基于信号幅值的无向权重图的构建 |
| 5.2.2 基于无向权重图的成本函数构建 |
| 5.3 基于人工蜂群的最优阈值搜索 |
| 5.4 实验结果 |
| 5.4.1 实验环境搭建 |
| 5.4.2 光纤传感振动信号分割算法性能评价 |
| 5.4.3 不同算法分割效果定量比较和分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读博士学位期间的科研工作和奖励 |
四、信号检测、噪声分析、信号干扰、均衡与补偿（论文参考文献）
- [1]基于FPGA的生物测量仪弱相干信号处理模块设计[D]. 王睿智. 长春理工大学, 2021(02)
- [2]基于干扰消除的MIMO-OTFS系统信道估计与信号检测研究[D]. 苗豪伟. 桂林电子科技大学, 2021(02)
- [3]涡流式边缘传感器精密调理电路的研究[D]. 赵国锋. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [4]测速线圈靶弱信号处理技术[D]. 王祎楠. 西安工业大学, 2021(02)
- [5]基于相关原理的风洞天平弱信号检测系统设计[D]. 谭茂. 西南科技大学, 2021(08)
- [6]窄带微弱光电流信号检测技术研究[D]. 陈荣叠. 电子科技大学, 2021(01)
- [7]伪差分结构微弱电流放大调理前端电路的设计与研究[D]. 朱磊. 南京邮电大学, 2020(03)
- [8]非正交波形调制和非正交多址接入技术研究[D]. 卞鑫. 南京邮电大学, 2020(03)
- [9]高性能三轴硅陀螺数字输出接口ASIC芯片研究[D]. 吕日昇. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [10]分布式光纤传感振动信号二维去噪方法研究[D]. 王角. 北京邮电大学, 2021