嵌入式弱信號處理系統(tǒng)研究.pdf

1、本論文研究了針對微弱信號檢測的嵌入式處理系統(tǒng)，并結(jié)合項目“智能混濁度傳感器”和“列車臨近安全報警系統(tǒng)”，詳細的論述了針對特定檢測對象的嵌入式弱信號處理系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計。 論文首先闡述了信號與噪聲的特點、隨機信號的時頻域分析方法、弱信號檢測方法和弱信號調(diào)理過程中的放大、濾波技術(shù)等。然后，結(jié)合目前流行的嵌入式技術(shù)，論述了如何構(gòu)建弱信號處理系統(tǒng)、系統(tǒng)硬件功能組件擴展和軟件程序設(shè)計方法。為了給弱信號處理提供一種高性能的柔性處理系統(tǒng)，利

2、用SOPC技術(shù)，在Altera公司的EP1C6Q240C8上構(gòu)建了基于NiosⅡ軟核的嵌入式弱信號處理系統(tǒng)。 接著，研究了智能混濁度傳感器，分析了混濁度的常用檢測方法及其優(yōu)缺點，選取線性度好的光在液體中散射檢測原理，系統(tǒng)采用調(diào)制光源、光纖式光電檢測和窄帶化去噪技術(shù)方案。詳細地論述了傳感器光纖探頭及耦合部件的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計；調(diào)制紅外光源電路、散射信號檢測前級放大、濾波電路、有效值轉(zhuǎn)換電路和A/D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計；基于51單片機檢測系統(tǒng)

3、軟、硬件設(shè)計、以及傳感器數(shù)據(jù)標定等。實驗結(jié)果表明，該傳感器檢測范圍寬、抗干擾能力強、線性度良好。 最后，研究了列車臨近安全報警系統(tǒng)，利用PC機上的聲卡，采集大量數(shù)據(jù)，在Matlab中，詳細地分析了列車臨近過程中振動信號的各個特征及其變化情況，以此作為列車臨近識別依據(jù)。此外，構(gòu)架了整個無線預(yù)警系統(tǒng)，設(shè)計了振動信號檢測調(diào)理電路；無線接收譯碼電路、檢測辨識部分程序設(shè)計、FFT變換，以及預(yù)警系統(tǒng)現(xiàn)場安裝調(diào)試等。該系統(tǒng)預(yù)警距離包括傳感器識