一种新型锁相放大器检测电路

锁相放大是微弱信号检测的重要手段．现有的模拟锁相放大器参数稳定性和灵活性差，数字锁相放大器存在运算复杂等问题、为此，提出一种新型锁相检测电路，将传统锁相放大器的优点与∑-△型A／DC的过采样和积分特性结合起来．对该电路作了理论分析，并通过实验证明了该电路比现有锁相放大器具有更好的性能，能实现与微处理器无“缝”数据采集和传输．     

基于自动频率跟踪的虚拟数字锁相放大器

为避免传统设计中待测信号与参考信号之间的道间干扰,以及信号传输过程中引入的噪声,设计了一种基于LabVIEW开发平台的虚拟数字锁相放大器（DLIA：Digital Lock-In Amplifer）。通过引入自动频率跟踪模块,大大降低了待测信号与参考信号频率的失配程度。同时,在经典的正交相敏检波算法基础上,通过对输出信号进行优化处理,得到了良好的输出波形。实验结果显示,待测信号的信噪比R_SNR可小于-20 dB,可检测的最小幅值达10 μV,自动频率跟踪模块的锁频误差小于0.02%,信号幅值的测量误差小于0.05%。该设计的自动频率跟踪能力的虚拟DLIA具有良好的测量稳定性。     

一种新型程控测量放大器的设计与实现

介绍了一种新型精密测量放大器的设计方法 ,简述了基本原理。试验表明该放大器具有差模电压放大倍数大 ,共模抑制比高 ,非线性误差小 ,在 0～ 1 0 0Hz频带内噪声电压低的特点 ,并且差模电压放大倍数可以大范围预置和数字显示。     

基于数字锁相的激光光谱早期火灾预警系统

为了实现火灾的快速准确早期预警,研制了一种基于分布式反馈激光器(DFB)的早期火灾预警系统.该系统采用片上系统(SoC)芯片STM32H743为主控制器,结合波长调制(WMS)和数字锁相放大技术(DLIA)实现了CO高灵敏探测.通过单片机内部集成的12位数模转换器和16位模数转换器实现光信号的调制和光电信号采集,并根据内部2倍参考信号进行数字相关运算、积分运算及一阶无限长冲击响应滤波算法实现DLIA算法,从而得到光谱信号的2次解调信号.采用静态配气法进行了系统的标定试验,其线性相关系数达到0.998 8.利用该系统进行榉木,PVC,棉布,聚氨酯泡沫及A4纸的阴燃实验结果表明,阴燃产生CO体积分数达到5×10~(-6)所需时间分别为340、250、250、150、110 s.结果表明此系统具有快速、准确的早期火灾预警功能.     

锁相放大器的应用--弗兰克-赫兹实验的改进

本文详细介绍了锁相放大器的工作原理及其在弗兰克-赫兹实验中的应用.     

一种新型粒子群优化算法

为提高基本粒子群算法的搜索效率,引入和声算法中产生新解的策略(称之为和声策略),综合粒子自身经验和社会认知两方面的信息直接更新粒子的位置,提出了基于和声策略的新型粒子群优化算法,通过对高维复杂函数的优化分析比较结果表明,基于新型粒子群优化算法的搜索能力较基本粒子群优化算法大大提高。本算法对其它智能算法具有借鉴意义。     

一种新型群体智能优化算法——微进化算法

提出了一种新型群体智能优化算法——微进化算法.该算法采用实数编码,基于个体自身历史最优位置,以群体中最优个体与当前个体的矢量差异信息作为指导,进行启发式搜索.数值实验结果表明:微进化算法简单有效、计算精度高、收敛速度快、鲁棒性强;此外,还具有参数设置简便、计算简单等特点.     

一种新型的简化群优化粒子滤波算法

针对粒子滤波的粒子退化和贫化问题,将新兴的简化群优化(SSO)算法引入到粒子滤波的重采样阶段.SSO算法结构简单,在保留优良粒子的基础上,增加一项粒子随机运动过程,以提供粒子多样性.实验结果表明,新算法不仅有效提高了对非线性系统状态的估计精度,而且具有更高的运算速度.     

一种新型的多OROLAP模型及其优化算法

OLAP模型是实现高效的联机分析处理、数据挖掘和高级商务智能应用的基础,ROLAP模型、MOLAP模型和OOLAP模型是当前数据仓库和商务智能领域的研究热点.提出了一种新型的基于组播服务的多对象-关系型OLAP模型,简称多OROLAP模型.具有扩展性好、计算速度快、可分布性等特点.研究了多OROLAP模型、数据仓库增量式快速刷新算法、内外存对象存储优化算法、内外存对象透明交换算法、内外存对象自适应选择算法.同时还研究了典型的用户查询和分析模式对多OROLAP模型及其算法、分布式数据仓库中组成员的管理和维护的影响.     

用于痕量检测微弱信号提取的锁相放大电路设计及实现

在分析了现代微弱信号检测的研究技术的基础上,设计了一种基于AD630芯片的锁相放大器电路,利用锁相放大器芯片内部的锁相与乘法功能,对参考信号与探测信号进行处理,实现了信号的锁相放大,通过合适的积分电路,实现了锁相放大器的设计。文章还对微弱信号的前置放大电路进行设计,从而提高了整个锁相放大器电路的整体性能。该电路成功应用于光纤痕量气体检测中,并实现了0．0001％浓度量级的一氧化碳痕量检测,提高了检测灵敏度,效果明显。     

高选择性便携式正交锁相放大器研制

针对商用锁相放大器或虚拟锁相放大器体积较大、 价格昂贵, 无法集成在便携式设备中的问题, 利用信号相干检测原理, 设计并研制了一种基于ARM7的便携式正交锁相放大器, 包括两路参考信号相互正交的相敏检波器。为验证各电路功能, 详细测量了各模块的输出信号波形。利用信号发生器模拟产生待测信号, 对两路相敏检波器的输入输出关系做了标定, 并重点对所研制锁相放大器的性能做了测试和表征, 包括量程、 均值误差、 选频特性和检测下限等。实验结果显示, 系统测量下限小于等于5 mV, 检测范围为5~3 000 mV, 均值误差绝对值小于等于10 mV, 满度测量误差小于等于1%, 待测信号允许带宽0~50 kHz, 3 dB频带宽度小于1 Hz, 达到了便携式仪器的测量要求。     

基于模拟正交矢量锁定放大的SNMR信号采集系统

为了对地下水信息进行反演,确定地下水水量、地层结构等信息,根据乘法型正交矢量锁定放大器的基本原理,设计了基于模拟正交矢量锁定放大的SNMR(Surface Nuclear Magnetic Resonance)信号采集系统。系统利用CPLD(Complex Programmable Logic Device）和D／A转换器,使地下水核磁共振信号和参考信号相乘,实现信号正交功能,提取出自由感应衰减(FID:Free Induction Decay)信号,获得地面核磁共振找水探测的各关键参数。模拟正交法软硬件设计简单,进一步改善了信噪比。该地面核磁共振找水仪采集系统在探寻地下水源中已得到验证,采样频率可根据各地Lamor频率的不同在250~1 000 Hz范围内进行程控调整。     

新型混沌优化方法的研究及应用

为了克服现有混沌优化方法在大空间，多变量问题中的不足，提出了一种新型的混沌优化方法，该方法利用了一类在有限区域范围内折叠次数无限的一维迭代混沌自映射进行混沌搜索，比一般的有限折叠次数代混沌自映射具有更好的混沌特性，因此，选取优化变量的搜索空间，并不断提高搜索精度，构造新型的混沌优化方法，实验算例和仿真结果表明，新型混沌优化方法具有较高的搜索效率与搜索精度，是解决优化问题的一种有效方法。     

基于TDA8924的数字功放设计

文章介绍了TDA8924数字音频功放的基本组成，对其关键技术进行了详细论述．总结了在电路和排板设计中的注意事项，对改善音质提出了详细的方案和措施．     

以柔顺机构作位移放大器的拓扑优化设计

针对微定位技术中压电驱动器的形变放大问题 ,利用有限元方法和连续体的拓扑优化方法 ,以位移放大比为优化目标设计出一种无铰接的柔顺位移放大器 .通过把优化目标由位移之比形式转化为能量之比形式建立了优化的数学模型 ,并运用准则法作迭代求解 .而且 ,通过过滤算法避免了棋盘格现象 .     

基于锯齿型微粒群方法的放大器参数优化

针对放大器电路中多种参数的同时优化问题,对微粒群算法进行改进,提出一种锯齿型动态群体数量的微粒群方法,并将其用于放大器电路参数的优化设计.改进的锯齿型微粒群方法中,群体数量在每个固定的进化阶段线性减少,当群体数量减少到给定最小值时,利用交叉操作产生新个体对群体进行补充.此方法不但减少算法的运算量,而且减少因随机操作产生新个体导致平均适应度振荡的弱点.为验证方法的有效性,以放大器参数优化问题为研究对象,在高频条件下建立非线性电路及非线性器件的数学等效模型,利用不同的微粒群方法实现模拟电路的自动设计,对比实验验证方法的有效性.     

一种新的混合遗传算法及其在机构优化中的应用

针对传统遗传算法所存在的缺点和不足,提出了一种新的混合遗传算法.该算法用模拟退火算法适当拉伸适应度,自适应算法合理调整交叉概率Pc与变异概率Pm以及最优保存策略保护历代最优个体的办法对传统遗传算法进行了改进,同时对约束条件作出了先放宽后逐步加强的措施.经Visual C软件编程计算,得到了较好的优化结果.实例说明,该混合算法收敛速度快,易突破局部收敛的局限而达到全局最优.