發(fā)布時間：2017-10-28 09:33

  本文關(guān)鍵詞：基于LabVIEW的虛擬頻譜分析系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 單比特信號處理 ?Σ調(diào)制器 頻譜分析 微弱信號處理

【摘要】：近年來,隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的進步發(fā)展,廣泛運用到通信、計算機、航空、醫(yī)療等各個領(lǐng)域,對信號處理的精度要求也是越來越高。尤其是微弱信號的檢測,已經(jīng)是測量技術(shù)中的尖端和綜合領(lǐng)域。因此,高精度低噪聲的頻譜分析儀的誕生應(yīng)運而生。一位數(shù)據(jù)流的信號處理結(jié)構(gòu)簡單,干擾小,處理速度高(采用單元運算電路,如加法器,乘法器等),運用到頻譜分析儀中可以提高分辨率。本文首先介紹了?Σ單比特調(diào)制器的調(diào)制原理,?Σ調(diào)制器中采用了過采樣和噪聲整形技術(shù),使得其測量精度滿足較高的要求。接著本文介紹了采用NI PXI-5922板卡及Lab VIEW平臺制作的頻譜分析系統(tǒng)的軟件及硬件部分。NI PXI-5922采用的是多位單比特?Σ模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)技術(shù),提供極高的分辨率和極寬的動態(tài)范圍。Lab VIEW軟件采用的是圖形化編輯語言G來編寫程序,其程序代碼是框圖的形式。在用戶界面的設(shè)計上更加的人性化,使得操作性更強。為了驗證本系統(tǒng)的精度,本文給出了對特定性能進實驗,并給出了仿真結(jié)果。微弱信號的處理,測量儀器的噪聲底限要低于所測電路的輸出噪聲,所測電路輸出噪聲才能在測量中反映出來,本文頻譜分析系統(tǒng)本底噪聲只有10nV/rt-Hz之內(nèi),比常見信號處理器低了很多,對微弱信號的測量可以更精確。接著本文通過該頻譜分析儀測量了100Ω電阻熱噪聲及增益為115的低噪聲放大器OPA627的噪聲背景,噪聲頻譜密度分別在1.283nV/rt-Hz及1.34nV/rt-Hz以下。
【關(guān)鍵詞】：單比特信號處理 ?Σ調(diào)制器 頻譜分析 微弱信號處理
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.23
【目錄】：

• 摘要2-3
• abstract3-6
• 引言6-9
• 第一章 ?Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換器工作原理9-17
• 1.1 采樣與過采樣9-12
• 1.2 量化12-13
• 1.3 噪聲整形13-16
• 1.3.1 一階?Σ調(diào)制器13-14
• 1.3.2 二階及高階?Σ調(diào)制器14-16
• 1.4 本章小結(jié)16-17
• 第二章 虛擬頻譜分析系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)17-27
• 2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)17-18
• 2.1.1 采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架17-18
• 2.2 NI PXI-5922特性18-25
• 2.2.1 PXI-5922的構(gòu)架19-23
• 2.2.2 NI PXI-5922的性能示例23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-27
• 第三章 基于LabVIEW平臺的軟件模塊27-37
• 3.1 LabVIEW簡介27
• 3.2 LabVIEW軟件特點27-28
• 3.3 LabVIEW頻譜分析系統(tǒng)28-36
• 3.3.1 用戶界面29-31
• 3.3.2 框圖程序面板及各模塊功能31-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 低噪聲運算放大器噪聲背景的測量37-48
• 4.1 運算放大器噪聲介紹37-39
• 4.2 運算放大器噪聲分析及理論值計算公式39-42
• 4.3 噪聲計算實例42-47
• 4.3.1 實驗儀器43
• 4.3.2 實驗過程43-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第五章 總結(jié)與展望48-50
• 5.1 本文總結(jié)48
• 5.2 工作展望48-50
• 參考文獻50-52
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果52-53
• 附錄53-57
• 致謝57-58

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本文編號：1107706