基于虚拟仪器技术取样积分器设计

基于虚拟仪器技术取样积分器设计

作者：金琨 赵大鹏 张健 胥馨

来源：《硅谷》2013年第18期

摘 要 对于微弱光信号的检测，取样积分法是一种最为重要的检测方法，该方法简单精确，易于操作。文章研究了取样积分检测信号原理，并通过虚拟仪器技术对取样积分器运行结果进行分析讨论。

关键词 微弱信号；取样积分器；LabVIEW；虚拟仪器

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）18-0017-01

微弱信号检测是一新兴技术，近年来得到了广泛的应用和发展。微弱信号具有幅度小、不易检测的特点，它受强噪声影响较大，为了将微弱信号从强噪声中检测出来。抑制噪声和提高信噪比是检测微弱信号的主要方法。我们利用一个与信号重复频率一致的参考信号，对含有噪声的信号进行采样处理，并对噪声信号产生的原因、规律分析，找到了解决从强噪声中提取微弱信号的方法。

微弱信号检测技术在地球物理学、海洋重力测量、激光光谱学等领域中有着非常广泛的应用。当这些弱信号被淹没在强噪声中时，我们需要获得干净的完整波形，仅仅通过传统的常规方法检测出它们是非常困难的。

我们在取样积分法的原理上设计的一种检测微弱信号的装置——取样积分器。与锁相放大器相似，都是利用参考信号与被测信号相关来提取噪声中信号，它们都称为信号处理系统。 我们取样积分被强噪声淹没下的微弱信号，从而再现淹没于噪声中的周期重复的微弱信号的快速时间变化或者测量负脉冲的各点振幅。本文依托LabVIEW软件平台设计了扫描式取样积分器。

1 取样积分器原理

取样积分包括取样和积分两个过程。由于微弱信号在噪声中不易恢复，我们采取如下方法：利用了相关原理给出一级统计信号，由于重复多次提取信号，所以噪声的统计平均值为零。我们将信号按周期进行分割和取样，多次取样后，将对各周期中相同位置点进行取样积分。周期为T的被检测信号经过叠加了干扰噪声，待测信号经过放大器放大以后，结果变为，最后经过放大输入到取样开关。触发电路按被测信号波形的情况形成触发脉冲信号，触发脉冲信号再经过一段时间后，触发脉冲信号形成宽度为的取样脉冲，接下来就可以通过控制取样开关K，来最终完成对输入信号的取样。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/rzxe.html