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理過程中的放大、濾波技術等。然后，結合目前流行的嵌入式技術，論述了如何構建弱信號處理系統(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，在Altera公司的EP1C6Q240C8上構建了基于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)采用調制光源、光纖式光電檢測和窄帶化去噪技術方案。詳細地論述了傳感器光纖探頭及耦合部件的物理結構設計；調制紅外光源電路、散射信號檢測前級放大、濾波電路、有效值轉換電路和A/D轉換電路的設計；基于51單片機檢測系統(tǒng)

3、軟、硬件設計、以及傳感器數據標定等。實驗結果表明，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，采集大量數據，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。此外，構架了整個無線預警系統(tǒng)，設計了振動信號檢測調理電路；無線接收譯碼電路、檢測辨識部分程序設計、FFT變換，以及預警系統(tǒng)現場安裝調試等。該系統(tǒng)預警距離包括傳感器識