低信噪比下任意波形的微弱信號檢測方法及系統(tǒng)
小試階段/n在強(qiáng)噪聲背景下進(jìn)行微弱信號檢測, 在現(xiàn)代無線通信、傳感器與機(jī)械設(shè)備檢測等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,常用的檢測方法有相關(guān)檢測、頻譜分析等。對微弱信號而言,直接通過波形采集進(jìn)行頻譜分析是不合適的,同時(shí),傳統(tǒng)的相關(guān)運(yùn)算采用的參考信號為方波波形,這僅僅適合固定頻率的微弱信號檢測,且由于方波信號存在豐富的諧波成分,對低頻微弱信號的檢測存在干擾;同時(shí)由于參考頻率誤差、參考信號相移誤差,難以獲取準(zhǔn)確的被檢信號參數(shù),以及被檢信號的重建輸出。。 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中通過方波波形的參考信號難以獲取準(zhǔn)確的被檢信號參數(shù),無法進(jìn)行被檢信號的重建輸出的缺陷,提供一種可實(shí)現(xiàn)任意波形的微弱信號自動(dòng)檢測和再生放大的微弱信號檢測方法及系統(tǒng)。本發(fā)明公開了一種低信噪比下任意波形的微弱信號檢測方法及系統(tǒng),其中系統(tǒng)包括:低噪放大器、鎖相環(huán)、微處理器、數(shù)字頻率合成器和運(yùn)算模塊,通過模擬鎖相環(huán)工作鎖定待檢微弱信號的頻率,利用微處理器測量該鎖相環(huán)的輸出頻率,并根據(jù)該頻率值控制直接數(shù)字合成電路產(chǎn)生同頻信號,該信號作為相關(guān)檢測所需的參考信號。運(yùn)算模塊采用乘法器和積分電路實(shí)現(xiàn)相關(guān)檢測,通過步進(jìn)調(diào)整參考信號的相位,使互相關(guān)值最大,獲得與被測信號同頻同相的再生信號,從而實(shí)現(xiàn)微弱信號的檢測與放大。本發(fā)明在低信噪比條件下,具有較好的線性測量特性和較高的準(zhǔn)確度,可實(shí)現(xiàn)任意波形的微弱信號自動(dòng)檢測和再生放大。。支持額度:。50。萬元。承接單位:。湖北省。項(xiàng)目進(jìn)展:。在強(qiáng)噪聲背景下進(jìn)行微弱信號檢測, 在現(xiàn)代無線通信、傳感器與機(jī)械設(shè)備檢測等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,常用的檢測方法有相關(guān)檢測、頻譜分析等。對微弱信號而言,直接通過波形采集進(jìn)行頻譜分析是不合適的,同時(shí),傳統(tǒng)的相關(guān)運(yùn)算采用的參考信號為方波波形,這僅僅適合固定頻率的微弱信號檢測,且由于方波信號存在豐富的諧波成分,對低頻微弱信號的檢測存在干擾;同時(shí)由于參考頻率誤差、參考信號相移誤差,難以獲取準(zhǔn)確的被檢信號參數(shù),以及被檢信號的重建輸出。 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中通過方波波形的參考信號難以獲取準(zhǔn)確的被檢信號參數(shù),無法進(jìn)行被檢信號的重建輸出的缺陷,提供一種可實(shí)現(xiàn)任意波形的微弱信號自動(dòng)檢測和再生放大的微弱信號檢測方法及系統(tǒng)。本發(fā)明公開了一種低信噪比下任意波形的微弱信號檢測方法及系統(tǒng),其中系統(tǒng)包括:低噪放大器、鎖相環(huán)、微處理器、數(shù)字頻率合成器和運(yùn)算模塊,通過模擬鎖相環(huán)工作鎖定待檢微弱信號的頻率,利用微處理器測量該鎖相環(huán)的輸出頻率,并根據(jù)該頻率值控制直接數(shù)字合成電路產(chǎn)生同頻信號,該信號作為相關(guān)檢測所需的參考信號。運(yùn)算模塊采用乘法器和積分電路實(shí)現(xiàn)相關(guān)檢測,通過步進(jìn)調(diào)整參考信號的相位,使互相關(guān)值最大,獲得與被測信號同頻同相的再生信號,從而實(shí)現(xiàn)微弱信號的檢測與放大。本發(fā)明在低信噪比條件下,具有較好的線性測量特性和較高的準(zhǔn)確度,可實(shí)現(xiàn)任意波形的微弱信號自動(dòng)檢測和再生放大。。項(xiàng)目基本內(nèi)容:。在強(qiáng)噪聲背景下進(jìn)行微弱信號檢測, 在現(xiàn)代無線通信、傳感器與機(jī)械設(shè)備檢測等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,常用的檢測方法有相關(guān)檢測、頻譜分析等。對微弱信號而言,直接通過波形采集進(jìn)行頻譜分析是不合適的,同時(shí),傳統(tǒng)的相關(guān)運(yùn)算采用的參考信號為方波波形,這僅僅適合固定頻率的微弱信號檢測,且由于方波信號存在豐富的諧波成分,對低頻微弱信號的檢測存在干擾;同時(shí)由于參考頻率誤差、參考信號相移誤差,難以獲取準(zhǔn)確的被檢信號參數(shù),以及被檢信號的重建輸出。 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中通過方波波形的參考信號難以獲取準(zhǔn)確的被檢信號參數(shù),無法進(jìn)行被檢信號的重建輸出的缺陷,提供一種可實(shí)現(xiàn)任意波形的微弱信號自動(dòng)檢測和再生放大的微弱信號檢測方法及系統(tǒng)。本發(fā)明公開了一種低信噪比下任意波形的微弱信號檢測方法及系統(tǒng),其中系統(tǒng)包括:低噪放大器、鎖相環(huán)、微處理器、數(shù)字頻率合成器和運(yùn)算模塊,通過模擬鎖相環(huán)工作鎖定待檢微弱信號的頻率,利用微處理器測量該鎖相環(huán)的輸出頻率,并根據(jù)該頻率值控制直接數(shù)字合成電路產(chǎn)生同頻信號,該信號作為相關(guān)檢測所需的參考信號。運(yùn)算模塊采用乘法器和積分電路實(shí)現(xiàn)相關(guān)檢測,通過步進(jìn)調(diào)整參考信號的相位,使互相關(guān)值最大,獲得與被測信號同頻同相的再生信號,從而實(shí)現(xiàn)微弱信號的檢測與放大。本發(fā)明在低信噪比條件下,具有較好的線性測量特性和較高的準(zhǔn)確度,可實(shí)現(xiàn)任意波形的微弱信號自動(dòng)檢測和再生放大。
武漢工程大學(xué)
2021-04-11