闭环信号检测论文_卢俊杉

导读:本文包含了闭环信号检测论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:闭环,陀螺,谐振,光纤,信号,可编程,波导。

闭环信号检测论文文献综述

卢俊杉[1](2018)在《鸽子穿戴式神经信号检测与刺激闭环调控系统设计》一文中研究指出开展动物神经信号编码分析、运动行为调控的研究,可以促进人们更好地认知大脑,为电刺激治疗脑部神经疾病提供借鉴,并能促进动物机器人的实用化发展。在动物模型方面,鸽子因为具有独特的空间导航特性、能够长距离飞行、反应灵敏等优点进而成为理想的实验动物。在开展鸽子神经编码分析、运动调控时,为充分利用鸽子的这些优点,需要有可供鸽子穿戴的系统远程记录鸽子神经信号,并根据信号状态对鸽子施加电流刺激,从而形成闭环调控。然而目前没有这种鸽子穿戴式闭环调控系统,且现有的神经信号采集系统或者刺激调控系统中,有线的系统限制了鸽子的自由活动,无线的系统则由于通信距离限制不能使鸽子在大区域内活动。针对这一问题,本文设计了鸽子穿戴式神经信号检测与刺激闭环调控系统。该系统能够采集鸽子神经信号,并对信号进行简单分析,根据分析结果对鸽子施加微电流刺激,从而形成闭环调控,同时系统会存储采集的神经信号以及施加刺激记录可以用于后期分析。另外,系统具有微型化、低功耗的特点,可供鸽子正常穿戴,能够用于鸽子在大范围自由活动状态下神经信号的检测与刺激调控。本文的主要工作有以下方面:1,根据在大活动范围内对鸽子神经信号检测与刺激的需求,制定了系统的整体设计方案,实现对鸽子神经信号采集记录分析并进行刺激调控的功能,同时系统兼具微型化、低功耗的特点,满足鸽子穿戴需求。2,系统软硬件的实现,主要包括核心控制单元、神经信号采集转换单元、微电流脉冲刺激单元及存储单元等的硬件设计及各单元模块的软件编程。3,完成系统的性能验证。系统尺寸为55mm×32mm×23mm,重量为27g,可供鸽子正常穿戴。对系统进行了模拟测试,包括功耗测试、神经信号采集存储模块测试以及微电流刺激模块测试,结果表明系统功耗低,可长时间工作,且各个模块功能均能实现。最后对系统整体进行了鸽子在体验证,结果表明系统能够实现鸽子自由状态下神经信号的检测记录并对其进行微电流刺激调控。(本文来源于《郑州大学》期刊2018-05-01)

张晞,张声艳[2](2014)在《数字闭环石英挠性加速度计信号检测技术(英文)》一文中研究指出数字闭环石英挠性加速度计可以有效地解决传统模拟式加速度计在模数转换中引起的精度损失问题,而数字式加速度计的精度主要取决于差动电容检测环节。阐述了数字式加速度计的工作原理,重点设计了差动电容检测方法,利用单载波调制与数字自相关解调技术构建完整的数字式加速度计信号检测方案。搭建数字式加速度计原理样机,对其进行0 g/±1 g稳定性测试,得到数字式加速度计0 g/±1 g零偏稳定性分别为17.595 0μg、19.363 7μg、20.715 3μg。测试结果表明,当前的数字式加速度计精度达到了模拟式加速度计精度量级,有效验证了该方案的可行性及正确性。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2014年10期)

卢霄[3](2014)在《双路闭环谐振式光纤陀螺数字信号检测系统的设计与实现》一文中研究指出谐振式光纤陀螺(RFOG)与传统的干涉式光纤陀螺一样基于光学Sagnac效应,其突出优点是可用短光纤获得高精度,是光纤陀螺小型化的重要途径。相对于模拟信号检测系统,RFOG的数字信号检测系统具有体积小、处理速度快、稳定性好和抗干扰能力强等优点。相对于单路闭环检测,双路闭环RFOG系统能够提高系统的线性度和动态范围。论文以FPGA为核心,设计并实现了双路闭环RFOG的数字信号检测系统。具体来说,本文主要开展了如下研究工作:(1)基于正弦相位调制解调技术设计并实现了RFOG的数字信号检测系统。利用CORDIC算法,在FPGA上实现了正弦调制信号的产生及信号的同步解调。实验结果表明,研制的数字信号检测系统等效输入噪声为9.95nV√Hz。(2)基于伺服控制器设计并实现了RFOG的谐振频率伺服回路。在比例积分控制器的基础上加入重积分项,用于抑制谐振频率线性漂移引入的锁定偏差,实验结果表明,研制的伺服控制器极大地减小了锁定回路的稳态误差。同时,通过设计自动控制复位技术,有效地减小了伺服控制器溢出复位脉冲的影响,复位重新锁定时间从8s降低到了5ms。(3)基于相位调制器设计并实现了高精度的等效移频器。通过改进数字锯齿波调制技术,提高了移频器的移频精度和移频范围。设计的移频器频率分辨率可达0.0075Hz,对于谐振腔直径为12cm的RFOG,其等效检测精度为0.03°/h。(4)基于串口通信设计并实现了计算机与FPGA之间的通信系统,实现了对FPGA参数的实时控制调节以及对FPGA内部信号的高速采样,增强了系统的灵活性和实用性。将上述以FPGA为核心的数字信号检测系统应用于双路闭环RFOG系统,实验结果表明:在1s积分时间下,谐振频率伺服回路等效锁定精度为0.18°/h(1σ);在105s积分时间下,陀螺输出的零偏稳定性优于0.5°/h;相对于单路闭环检测,双路闭环检测RFOG系统将检测范围从±215°/s扩大到了±1507°/s,提高了7倍,在相同的±215°/s检测区间内,标度因素的非线性度从1.2%降低到了0.02%(200ppmm),改善了60倍。(本文来源于《浙江大学》期刊2014-01-01)

王文怡[4](2013)在《双路闭环谐振式微光学陀螺数字信号检测系统的设计与实现》一文中研究指出光学陀螺是一种基于光学Sagnac效应,检测运载体相对惯性空间的旋转角速度的高精度传感器,应用于导航和惯性制导系统。谐振式微光学陀螺(Resonant Micro Optic Gyro, RMOG)以光波导谐振腔(Waveguide-type Ring Resonator, WRR)为Sagnac效应敏感环,相比于光纤陀螺,在小型化和集成化上具有无可取代的优势。相比于单路闭环RMOG,双路闭环可以更好地抑制互易性噪声,并改善陀螺带宽。论文在完善和优化单路闭环RMOG数字检测系统的基础上,首次实现了以单片FPGA为核心的双路闭环全数字检测系统,并应用于实际RMOG系统,相较于由分立仪器构成的检测电路来说,它不仅具有噪声低、延时小、可靠性高、可配置性强等优点,更利于RMOG的集成化。论文基于正弦相位调制和环路锁定技术,构建了RMOG数字检测系统,完成低噪声、低延时设计。在此基础上,通过方案对比,确定采用直接数字频率合成器(Direct Digital Frequency Synthesizer, DDS)为声光移频器(Acoustic Optic Frequency Shifter, AOFS)的驱动电路,在满足频率分辨率同时,不会额外引入相位噪声,且易于信号提取。以单片FPGA为核心的硬件平台上实现了双路闭环RMOG数字检测系统,包括调制解调、比例积分(Proportional Integrator, PI)反馈控制、DDS时序控制、陀螺信号提取等模块。测试结果表明,研制的数字检测系统等效输入噪声低于5.53nV/√Hz,应用于谐振腔直径为2.5cm的RMOG,等效检测精度为30°/h。第一闭环检测电路处理延时约为1.1μs,第二闭环检测电路处理延时约为1.6μs,相比于分立仪器实现所需的300μs延时,具有很大改善,有利于提高环路增益,抑制互易性噪声;第二闭环路中的DDS频率分辨率为0.]16Hz,相当于陀螺以2.15°/h转动所产生频差,完全满足系统的频率控制精度要求。在上述基础上,将数字检测系统应用于双路闭环RMOG系统,并进行相关测试。1小时测试结果,RMOG双路等效锁定精度分别为0.0039°/s和0.0055°/s,输出带宽为1s积分时间时,陀螺的长期零偏稳定性为0.502°/s;并且可以清晰地分辨出频率为O.1Hz、峰值为±0.1°/s的正弦摆动,并且在±0.5°/s~±1000°/s的测试范围内,标度因素非线性度由单路闭环的0.448%降至0.131%。(本文来源于《浙江大学》期刊2013-01-01)

孙众[5](2012)在《谐振式微光学陀螺双路闭环信号检测技术研究》一文中研究指出光学陀螺是基于Sagnac效应的高精度惯性角速度传感器,在传感技术研究中占有重要地位。谐振式微光学陀螺(Resonator Micro Optic Gyro, RMOG)以光波导谐振腔为核心敏感元件,相比于技术较为成熟的干涉式光纤陀螺(Interferometric Fiber Optic Gyro, IFOG)在小型化和集成化方面有其独特的优势。目前陀螺所采用的单路闭环RMOG系统,由于环路延时的存在,影响了闭环路对激光器频率噪声的抑制能力,为进一步提高噪声抑制能力,开环路往往采用比较小的输出带宽,影响了RMOG系统的响应带宽,使系统的跟踪性能变差。双路闭环结构能够更好的利用系统的互易性,直接获得频差信号作为陀螺输出,具有单路闭环系统所不具备的优势。本论文针对单路闭环系统中存在的问题,提出双路闭环的RMOG信号检测技术方案。通过在环路中增加声光移频器(Acoustic Optic Frequency Shifter, AOFS)及压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator, VCO)的方法,在元件结构上,构建了对逆时针(Counter clockwise, CCW)环路和顺时针(Clockwise, CW)环路完全互易的双路闭环信号检测系统,将CCW与CW两路光同时锁定在各自的谐振频率上,通过检测两光路的谐振频率差直接获取陀螺转动信号。相比于单路闭环系统,双路闭环系统能够在保证系统响应带宽的条件下,提高对激光器频率噪声的抑制能力。论文在基于正弦波相位调制技术、PI反馈为核心的激光频率锁定技术的基础上,在环路中引入声光移频器,建立了双路闭环的RMOG系统;建立基于Matlab/Simulink的系统仿真模型,对单路闭环系统和双路闭环系统的带宽特性、激光器频率噪声抑制特性等进行了对比分析,在元件结构上,确定了CW和CCW光路完全互易的双路闭环系统方案;并进一步结合实际RMOG系统中CCW和CW光路间的参数差异,对闭环参数进行了优化设计,在保证激光器频率噪声抑制能力的条件下,尽量增大系统响应带宽;结合光学噪声抑制和信号检测要求,完成了调制信号的性能指标分析,利用CORDIC算法,实现了正弦波信号的数字化,并在单片FPGA上实现了调制信号产生、解调等功能;利用VCO和AOFS以及基于NI DAQ板卡和LabVIEW实现的PI反馈控制器,实现了双路闭环;最后,将研制的双路闭环信号检测方案应用于实际的RMOG系统,经过1小时的测试,陀螺零偏稳定性为2.52°/s,理论带宽为5Hz。(本文来源于《浙江大学》期刊2012-02-14)

袁瑞铭,陈慧,郝燕玲,董浩[6](2002)在《闭环光纤陀螺信号检测与处理方法》一文中研究指出介绍了干涉型光纤陀螺的基本原理 ,提出了一种基于多功能集成光学器件Y波导和现场可编程门阵列的全数字化信号检测与处理方案。采用了该方案的样机实测的零漂移低于 0 .5 3°/h ,证实了方案的可行性。(本文来源于《传感器技术》期刊2002年12期)

叶炜,倪永锋,赵为党,舒晓武,周柯江[7](1998)在《闭环光纤陀螺全数字式信号检测方法研究》一文中研究指出研制成功基于阶梯波调制技术的闭环光纤陀螺全数字式信号检测系统·提出了闭环光纤陀螺几个重要参数的测试方法,并给出了实验结果.(本文来源于《光子学报》期刊1998年04期)

闭环信号检测论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

数字闭环石英挠性加速度计可以有效地解决传统模拟式加速度计在模数转换中引起的精度损失问题,而数字式加速度计的精度主要取决于差动电容检测环节。阐述了数字式加速度计的工作原理,重点设计了差动电容检测方法,利用单载波调制与数字自相关解调技术构建完整的数字式加速度计信号检测方案。搭建数字式加速度计原理样机,对其进行0 g/±1 g稳定性测试,得到数字式加速度计0 g/±1 g零偏稳定性分别为17.595 0μg、19.363 7μg、20.715 3μg。测试结果表明,当前的数字式加速度计精度达到了模拟式加速度计精度量级,有效验证了该方案的可行性及正确性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

闭环信号检测论文参考文献

[1].卢俊杉.鸽子穿戴式神经信号检测与刺激闭环调控系统设计[D].郑州大学.2018

[2].张晞,张声艳.数字闭环石英挠性加速度计信号检测技术(英文)[J].红外与激光工程.2014

[3].卢霄.双路闭环谐振式光纤陀螺数字信号检测系统的设计与实现[D].浙江大学.2014

[4].王文怡.双路闭环谐振式微光学陀螺数字信号检测系统的设计与实现[D].浙江大学.2013

[5].孙众.谐振式微光学陀螺双路闭环信号检测技术研究[D].浙江大学.2012

[6].袁瑞铭,陈慧,郝燕玲,董浩.闭环光纤陀螺信号检测与处理方法[J].传感器技术.2002

[7].叶炜,倪永锋,赵为党,舒晓武,周柯江.闭环光纤陀螺全数字式信号检测方法研究[J].光子学报.1998

论文知识图

微动台机构示意图全数字闭环信号检测方案原理图...基于数字锯齿波相位调制技术的闭瑞典ImegoAB公司陀螺数字测控系统框图双通道闭环控制基本功能框图开环检测输出信号零偏稳定性

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