激光探測技術(shù)是激光技術(shù)的一個最重要的方面。激光由于具有高亮度和方向性、單色性好等特點，因此在國防和民用領(lǐng)域中正發(fā)揮著越來越重的作用。脈沖激光探測技術(shù)作為激光探測技術(shù)的一種方式，正在成為世界研究的熱點。本文以激光雷達為研究背景，在通過增大接收系統(tǒng)口徑提高回波信號信噪比的前提下，從理論和實驗上研究了脈沖激光回波信號特性對探測性能的影響。在理論和設(shè)計方面，本文首先對幾種激光探測技術(shù)進行深入的研究。對脈沖激光測距中回波信號進行分析，并建立信噪比測距方程，在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)回波信號功率和系統(tǒng)噪聲公式。定量分析了接收系統(tǒng)三種主要的噪聲，并從接收系統(tǒng)出發(fā)，研究接收口徑和接收視場對探測信噪比的影響，在設(shè)計上，采用大口徑物鏡以提高回波信號強度，采用雪崩光電二極管（APD）作為光電探測器件，通過干涉濾光片和視場光闌降低系統(tǒng)背景噪聲以提高回波信號信噪比。前置放大電路采用跨導(dǎo)放大電路結(jié)構(gòu)，有效地對APD所輸出的微弱電流信號進行放大。在實驗方面，通過大量的實驗和實驗數(shù)據(jù)，研究了回波信號幅值和測距誤差以及測距不確定度的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)回波信號幅值越大，系統(tǒng)的測距誤差和測距不確定度越小。研究了脈沖激光回波信號的幅值和上升時間的統(tǒng)計分布。分析了測距系統(tǒng)帶寬對于系統(tǒng)探測概率和漏測率的影響，發(fā)現(xiàn)過小的系統(tǒng)帶寬會使系統(tǒng)探測特性發(fā)生惡化。最后，對信噪比和探測概率的關(guān)系做了實驗研究。本文的研究對脈沖激光探測理論有一定的完善作用，對后續(xù)系統(tǒng)的研制和探測指標(biāo)的改善有很好的參考價值。
上傳時間： 2022-06-20
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隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Analog to Digital Converter，ADC）作為模擬與數(shù)字接口電路的關(guān)鍵模塊，對性能的要求越來越高。為了滿足這些要求，模數(shù)轉(zhuǎn)換器正朝著低功耗、高分辨率和高速度方向快速發(fā)展。在磁盤驅(qū)動器讀取通道、測試設(shè)備、纖維光接收器前端和日期通信鏈路等高性能系統(tǒng)中，高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器是最重要的結(jié)構(gòu)單元。因此，對模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能，尤其是速度的要求與日俱增，甚至是決定系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。在分析各種結(jié)構(gòu)的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了一個分辨率為6位，采樣時鐘為1GS/s的超高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器。本設(shè)計采用的是最適合應(yīng)用于超高速A/D轉(zhuǎn)換器的全并行結(jié)構(gòu)，整個結(jié)構(gòu)是由分壓電阻階梯，電壓比較器，數(shù)字編碼電路三部分組成。在電路設(shè)計過程中，主要從以下幾個方面進行分析和改進：采用了無采樣/保持電路的全并行結(jié)構(gòu)；在預(yù)放大電路中，使用交叉耦合對晶體管作為負(fù)載來降低輸入電容和增加放大電路的帶寬，從而提高比較器的比較速度和信噪比；在比較器的輸出端采用時鐘控制的自偏置差分放大器作為輸出緩沖級，使得比較輸出結(jié)果能快速轉(zhuǎn)換為數(shù)字電平，以此來提高ADC的轉(zhuǎn)換速度；在編碼電路上，先將比較器輸出的溫度計碼轉(zhuǎn)換成格雷碼，再把格雷碼轉(zhuǎn)換成二進制碼，這樣進一步提高ADC的轉(zhuǎn)換速度和減少誤碼率。
上傳時間： 2022-06-22
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本文針對傳統(tǒng)放大器信噪分離能力弱，無法檢測微弱信號這一現(xiàn)狀，設(shè)計了一個基于AD630的鎖相放大器。系統(tǒng)以開關(guān)式相關(guān)器為鎖相放大器的核心部分進行設(shè)計，具有電路簡單、運行速度快、線性度高、動態(tài)范圍大、抗過載能力強等優(yōu)點。本文設(shè)計的鎖相放大器硬件主要包括信號通道模塊、參考通道模塊、相關(guān)器模塊、電源模塊、電壓檢測模塊、顯示模塊等部分。信號通道模塊的輸入級通過并聯(lián)多個放大器的方式有效降低了噪聲，通過跟蹤帶通濾波電路提高了信噪比；參考通道模塊包含參考電壓放大器、鎖相環(huán)電路和相移器電路三個部分，可以將輸入信號放大10~10000倍：相關(guān)器模塊是鎖相放大器的核心部分，采用高信噪比的AD630芯片進行電路設(shè)計，包括相敏檢波電路（PSD）和低通濾波電路；電源模塊由集成三端穩(wěn)壓器構(gòu)成，通過模擬電源和數(shù)字電源隔離的方式有效降低了電源紋波：電壓檢測模塊通過電阻分壓的方式提高了可檢測范圍；顯示模塊為數(shù)字電壓表ZF5135-DC2V，直觀顯示被檢測信號。本文利用Altium Designer軟件繪制PCB板對電路進行了測試，結(jié)果表明系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確檢測到uV級別的信號，并且信噪比較高。相位差在0~360°范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)時，能夠?qū)⑤^微弱的信號從噪聲的背景中提取出來并進行放大。同時該系統(tǒng)各級電路之間采用直接耦合的方式，對于頻率較低的信號，仍然能進行鎖相放大。設(shè)計中對鎖相放大器理想和非理想模型進行了仿真對比，結(jié)果表明在未摻雜噪聲時，信號通道將輸入信號放大10倍，相位改變180°。最后根據(jù)行為級建模和電路實物焊接兩種方法進一步分析驗證了鎖相放大器的工作機理。
上傳時間： 2022-07-11
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心率是心血管疾病診斷 的重要生理指標(biāo) 。心血管疾病是 目前死亡率最高的疾病之 一，而這 類疾病發(fā)作的主要前兆是心率出現(xiàn)異常 。對于 心血管疾病 患者和高發(fā)人群來說 ，若能進行實時 心率監(jiān)測 ，在發(fā)病之初進行及時搶救，患者 的生存率將會大幅提升 。為此 ，本文提 出 了一種 可以實時監(jiān)測心率 ，并且在情況異常時 自動報警 的小 型心率監(jiān)測系統(tǒng)。該 系統(tǒng)以MSP430單片機為核心 ，融合 了無線傳輸技術(shù) ，具有集成度高 ，低功耗 及方便 攜帶 等特 點 。1 設(shè)計原理在心臟跳動 的過程 中，人體組 織的半透 明度會 出現(xiàn) 明顯 變 化 ，這 種 現(xiàn) 象 在 手 指 尖 等 部位 尤 為明顯 。根據(jù)該原理 ，通過紅外光照射手指尖 可以獲取人體心率數(shù)據(jù) 。本文采用高可靠性紅外光電傳感器測量手指脈搏信號 ，根據(jù)特定波長紅外線對血管末端血液微循環(huán)引起的血液容積變化 的敏感特性 ，檢測心臟搏動所引起的指尖血液變化，經(jīng) 具 有 濾 波 與 放 大 功 能 的信 號 調(diào) 理 電 路 對 信 號 進行預(yù)處理 ，心率計數(shù)通過MSP430的專用比較器實現(xiàn) 。脈搏信號經(jīng)過 濾波和放大之 后送入MSP430單片機的比較器專用I／0口CA0或CA1進行心率計數(shù) ，系統(tǒng)設(shè)定 了報警 閾值 以實現(xiàn)報警功能，當(dāng)心率超 出人體正常值時 ，MSP430單片機會通過SPI接 口指示無線通信模塊發(fā) 出報警信息 ，并向監(jiān)護中心或監(jiān)護人發(fā)出報警 。系統(tǒng)架構(gòu)如圖IN示。
標(biāo)簽： msp430 單片機 便攜式心率監(jiān)測系統(tǒng)
上傳時間： 2022-07-18
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壓電陶瓷換能器在醫(yī)學(xué)超音波儀器的應(yīng)用
上傳時間： 2013-07-13
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深圳森霸光電公司 光敏傳感器系列
標(biāo)簽： 光敏傳感器
上傳時間： 2013-05-16
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圖解OP放大電路設(shè)計 岡村
上傳時間： 2013-06-15
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半導(dǎo)體線路(放大、振蕩、電源部分）
上傳時間： 2013-05-18
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新型電子電路應(yīng)用指南 信號放大電路
標(biāo)簽： 電子電路 應(yīng)用指南 信號放大電路
上傳時間： 2013-04-15
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可控硅整流器觸發(fā)裝置與半導(dǎo)體放大線路
標(biāo)簽： 可控硅整流器 半導(dǎo)體 觸發(fā) 裝置
上傳時間： 2013-06-07
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