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用于中红外痕量气体检测的光电信号高速采集系统设计
被引量:
10
1
作者
吕默
陈晨
王一丁
《激光杂志》
北大核心
2016年第2期26-29,共4页
在中红外波段,大多数气体分子吸收光谱的线宽都很窄,因此红外光电探测器输出信号为窄脉冲信号。对此脉冲信号的处理要求前置放大器必须兼具精度与速度,而对放大器输出信号的采集也需要在保证带宽的情况下尽量提高数字化的精度。本文中...
在中红外波段,大多数气体分子吸收光谱的线宽都很窄,因此红外光电探测器输出信号为窄脉冲信号。对此脉冲信号的处理要求前置放大器必须兼具精度与速度,而对放大器输出信号的采集也需要在保证带宽的情况下尽量提高数字化的精度。本文中设计了高速并行采样电路,利用两片双通道高速ADC实现了1GSPS的采样速度与12bit的垂直分辨率。信号链的最后一环是FPGA数据处理电路,我们应用CORDIC算法对采集系统的时间误差进行了校正。本文最后给出了光电信号高速采集电路的设计与测试结果,在输入参考信号频率为100MHz时,采集系统整体信噪比达到60d B,无杂散动态范围达到70d B。
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关键词
痕量气体检测
时间交替并行采样系统
Farrow滤波器
CORDIC算法
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职称材料
新型超宽带探地雷达数字采样接收机设计
被引量:
5
2
作者
叶盛波
周斌
方广有
《电波科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第4期783-788,824,共7页
基于探地雷达应用,结合等效时间采样技术和实时采样技术的优点,提出了一种新的超宽带等效数字采样技术。该采样技术不需要采用集成模数转换(A/D),而是通过对模拟信号进行1比特并行时间交替采样和均匀量化来实现模数转换的功能。基于该...
基于探地雷达应用,结合等效时间采样技术和实时采样技术的优点,提出了一种新的超宽带等效数字采样技术。该采样技术不需要采用集成模数转换(A/D),而是通过对模拟信号进行1比特并行时间交替采样和均匀量化来实现模数转换的功能。基于该技术思想,利用一片现场可编程门阵列(FPGA)研制出具有等效4.096GHz采样率、7位精度模数转换功能的超带宽探地雷达数字采样接收机。电路结构紧凑,功耗低于1.5W.实测结果表明:该接收机的模拟带宽达500MHz,具有很低的量化噪声,能很好的重构输入信号。同时,该接收机具有很好的性能,能满足超宽带探地雷达的要求。
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关键词
探地雷达
数字接收机
等效数字采样
交替并行采样
超宽带
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职称材料
基于子空间投影的并行交替采样系统误差估计
被引量:
1
3
作者
马仑
廖桂生
卢丹
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2012年第9期1796-1800,共5页
并行交替采样技术可以有效解决单片模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)转换速率与量化精度间的矛盾,但是多通道间的失配误差将严重降低系统性能。提出了一种基于子空间投影技术的系统误差估计方法,利用多通道时延对应的频域...
并行交替采样技术可以有效解决单片模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)转换速率与量化精度间的矛盾,但是多通道间的失配误差将严重降低系统性能。提出了一种基于子空间投影技术的系统误差估计方法,利用多通道时延对应的频域线性相位矢量与噪声子空间的正交特性实现增益误差以及时基误差的精确估计。该方法迭代次数少,估计精度较高,对噪声以及偏置误差稳健,并且可以同时完成信号重构。仿真数据的处理结果验证了该方法的有效性。
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关键词
模数转换器
并行交替采样
时基误差
增益误差
子空间投影
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职称材料
基于特高频传感器的局部放电信号并行采集系统设计
被引量:
2
4
作者
代少升
刘仁光
刘凯
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期1014-1020,共7页
针对传统局部放电信号采集系统采样率低、采样率不可灵活配置导致局部放电脉冲信号时域波形特征提取误差较大的问题,设计了一种用于特高频传感器的局部放电信号并行采集系统。系统以Xilinx 7系列FPGA为主控芯片、四片最高采样率为250 MH...
针对传统局部放电信号采集系统采样率低、采样率不可灵活配置导致局部放电脉冲信号时域波形特征提取误差较大的问题,设计了一种用于特高频传感器的局部放电信号并行采集系统。系统以Xilinx 7系列FPGA为主控芯片、四片最高采样率为250 MHz的ADC芯片通过分时交替并行采样技术实现最高1 GHz的采样率。系统在特高频传感器的基础上,主要分析并校正了由分时交替并行采样技术引入的偏置失配误差、增益失配误差和时延失配误差。仿真及实验结果表明,该系统能够采集到高精度的局部放电信号包络,并且在100 MHz带宽范围内无杂散动态范围(SFDR)提高到35 dB。
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关键词
分时交替并行采样
特高频传感器
局部放电
偏置失配
增益失配
时延失配
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职称材料
一种时间交替采样的非均匀时延估计技术
5
作者
陈颖
邓洁
杨丽
《电讯技术》
2006年第6期139-141,共3页
给出了一种时间交替采集系统各通道非均匀采样时延偏差的估计方法,分析了非均匀采样信号的频谱特性,介绍了非均匀采样信号时延估计原理。仿真结果表明,该算法可显著提高数据采集系统的性能。
关键词
侦察系统
数据采集
时间交替并行采样
非均匀采样
时延估计
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职称材料
TIADC高速数据捕获和时间失配补偿的FPGA实现
被引量:
6
6
作者
张尚良
邹月娴
《数据采集与处理》
CSCD
北大核心
2011年第5期601-608,共8页
时间交错并行采样模拟数字转换器(TIADC)模拟前端特有的多通道分时交替采样结构不可避免地引入了通道失配问题,并且给其后端多通道高速数据的捕获、缓存和处理带来了很大的设计挑战。本文针对上述技术难题,利用FPGA和SoPC技术特点,着重...
时间交错并行采样模拟数字转换器(TIADC)模拟前端特有的多通道分时交替采样结构不可避免地引入了通道失配问题,并且给其后端多通道高速数据的捕获、缓存和处理带来了很大的设计挑战。本文针对上述技术难题,利用FPGA和SoPC技术特点,着重开展模块化TIADC通用数字后端系统设计技术研究。分别实现了对TIADC系统模拟前端多通道分时交替高速输出数据的实时捕获、多通道拉格朗日时间失配实时数字后补偿、数据的存储及传输等功能。分析表明,本文提出的数字后端系统设计方案具有良好的通用性,其模块化特性易于拓展并适用于不同的TIADC系统架构。测试结果表明本文实现的4*80MS/s12bit TIADC数字后端系统工作稳定,采用6阶拉格朗日插值滤波器使系统获得了平均25dB的SFDR性能提高。
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关键词
时间交替并行采样
时间失配
数字后补偿
TIADC数字后端系统
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职称材料
题名
用于中红外痕量气体检测的光电信号高速采集系统设计
被引量:
10
1
作者
吕默
陈晨
王一丁
机构
吉林大学集成光电子学国家重点联合实验室
吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室
出处
《激光杂志》
北大核心
2016年第2期26-29,共4页
基金
中国国家科技支撑计划“煤矿突水、火灾等重大事故防治关键技术与装备研发”重大课题,煤矿用红外CO检测仪(传感器)研发(2013BAK06B04)
文摘
在中红外波段,大多数气体分子吸收光谱的线宽都很窄,因此红外光电探测器输出信号为窄脉冲信号。对此脉冲信号的处理要求前置放大器必须兼具精度与速度,而对放大器输出信号的采集也需要在保证带宽的情况下尽量提高数字化的精度。本文中设计了高速并行采样电路,利用两片双通道高速ADC实现了1GSPS的采样速度与12bit的垂直分辨率。信号链的最后一环是FPGA数据处理电路,我们应用CORDIC算法对采集系统的时间误差进行了校正。本文最后给出了光电信号高速采集电路的设计与测试结果,在输入参考信号频率为100MHz时,采集系统整体信噪比达到60d B,无杂散动态范围达到70d B。
关键词
痕量气体检测
时间交替并行采样系统
Farrow滤波器
CORDIC算法
Keywords
trace gas detection
time
-
interleaved
parallel
sampl
ing system
Farrow filter
CORDIC algorithm
分类号
TN91 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
新型超宽带探地雷达数字采样接收机设计
被引量:
5
2
作者
叶盛波
周斌
方广有
机构
中国科学院研究生院
中国科学院电子学研究所
出处
《电波科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第4期783-788,824,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.40976114)
国家863项目(No.2008AA121702)
文摘
基于探地雷达应用,结合等效时间采样技术和实时采样技术的优点,提出了一种新的超宽带等效数字采样技术。该采样技术不需要采用集成模数转换(A/D),而是通过对模拟信号进行1比特并行时间交替采样和均匀量化来实现模数转换的功能。基于该技术思想,利用一片现场可编程门阵列(FPGA)研制出具有等效4.096GHz采样率、7位精度模数转换功能的超带宽探地雷达数字采样接收机。电路结构紧凑,功耗低于1.5W.实测结果表明:该接收机的模拟带宽达500MHz,具有很低的量化噪声,能很好的重构输入信号。同时,该接收机具有很好的性能,能满足超宽带探地雷达的要求。
关键词
探地雷达
数字接收机
等效数字采样
交替并行采样
超宽带
Keywords
ground penetrating radar (GPR)
digital receiver
equivalent digital
sampl
ing
parallel
time
-
interleaved
sampl
ing ultra
-
wideband
分类号
TN95 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
基于子空间投影的并行交替采样系统误差估计
被引量:
1
3
作者
马仑
廖桂生
卢丹
机构
长安大学信息工程学院
西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2012年第9期1796-1800,共5页
基金
中央高校基本科研业务费(CHD2012JC051)
陕西省自然科学基金(2011JQ8041)
国家级大学生创新训练计划(201210710069)资助课题
文摘
并行交替采样技术可以有效解决单片模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)转换速率与量化精度间的矛盾,但是多通道间的失配误差将严重降低系统性能。提出了一种基于子空间投影技术的系统误差估计方法,利用多通道时延对应的频域线性相位矢量与噪声子空间的正交特性实现增益误差以及时基误差的精确估计。该方法迭代次数少,估计精度较高,对噪声以及偏置误差稳健,并且可以同时完成信号重构。仿真数据的处理结果验证了该方法的有效性。
关键词
模数转换器
并行交替采样
时基误差
增益误差
子空间投影
Keywords
analog
-
to
-
digital converter (ADC)
parallel
time
-
interleaved
sampl
ing
timing mismatch
gainmismatch
subspace projection
分类号
TN957.5 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
基于特高频传感器的局部放电信号并行采集系统设计
被引量:
2
4
作者
代少升
刘仁光
刘凯
机构
重庆邮电大学通信与信息工程学院
重庆市信号与信息处理重点实验室
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期1014-1020,共7页
基金
重庆邮电大学校企合作项目(SET2019062700)。
文摘
针对传统局部放电信号采集系统采样率低、采样率不可灵活配置导致局部放电脉冲信号时域波形特征提取误差较大的问题,设计了一种用于特高频传感器的局部放电信号并行采集系统。系统以Xilinx 7系列FPGA为主控芯片、四片最高采样率为250 MHz的ADC芯片通过分时交替并行采样技术实现最高1 GHz的采样率。系统在特高频传感器的基础上,主要分析并校正了由分时交替并行采样技术引入的偏置失配误差、增益失配误差和时延失配误差。仿真及实验结果表明,该系统能够采集到高精度的局部放电信号包络,并且在100 MHz带宽范围内无杂散动态范围(SFDR)提高到35 dB。
关键词
分时交替并行采样
特高频传感器
局部放电
偏置失配
增益失配
时延失配
Keywords
time
-
interleaved
parallel
sampl
ing
UHF sensor
partial discharge
bias mismatch
gain mismatch
delay mismatch
分类号
TN911.7 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
一种时间交替采样的非均匀时延估计技术
5
作者
陈颖
邓洁
杨丽
机构
中国西南电子技术研究所
出处
《电讯技术》
2006年第6期139-141,共3页
文摘
给出了一种时间交替采集系统各通道非均匀采样时延偏差的估计方法,分析了非均匀采样信号的频谱特性,介绍了非均匀采样信号时延估计原理。仿真结果表明,该算法可显著提高数据采集系统的性能。
关键词
侦察系统
数据采集
时间交替并行采样
非均匀采样
时延估计
Keywords
reconnaissance system
data acquisition
time - interleaved parallel sample
un
-
equalized
sample
time
delay evaluation
分类号
TN911 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
TIADC高速数据捕获和时间失配补偿的FPGA实现
被引量:
6
6
作者
张尚良
邹月娴
机构
北京大学现代数字信号处理实验室
出处
《数据采集与处理》
CSCD
北大核心
2011年第5期601-608,共8页
基金
国家自然科学基金(60775003)资助项目
文摘
时间交错并行采样模拟数字转换器(TIADC)模拟前端特有的多通道分时交替采样结构不可避免地引入了通道失配问题,并且给其后端多通道高速数据的捕获、缓存和处理带来了很大的设计挑战。本文针对上述技术难题,利用FPGA和SoPC技术特点,着重开展模块化TIADC通用数字后端系统设计技术研究。分别实现了对TIADC系统模拟前端多通道分时交替高速输出数据的实时捕获、多通道拉格朗日时间失配实时数字后补偿、数据的存储及传输等功能。分析表明,本文提出的数字后端系统设计方案具有良好的通用性,其模块化特性易于拓展并适用于不同的TIADC系统架构。测试结果表明本文实现的4*80MS/s12bit TIADC数字后端系统工作稳定,采用6阶拉格朗日插值滤波器使系统获得了平均25dB的SFDR性能提高。
关键词
时间交替并行采样
时间失配
数字后补偿
TIADC数字后端系统
Keywords
time
-
interleaved
parallel
sampl
ing timing mismatch digital background compensation TIADC digital backend system
分类号
TP335 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
用于中红外痕量气体检测的光电信号高速采集系统设计
吕默
陈晨
王一丁
《激光杂志》
北大核心
2016
10
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职称材料
2
新型超宽带探地雷达数字采样接收机设计
叶盛波
周斌
方广有
《电波科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2011
5
在线阅读
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职称材料
3
基于子空间投影的并行交替采样系统误差估计
马仑
廖桂生
卢丹
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2012
1
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职称材料
4
基于特高频传感器的局部放电信号并行采集系统设计
代少升
刘仁光
刘凯
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
5
一种时间交替采样的非均匀时延估计技术
陈颖
邓洁
杨丽
《电讯技术》
2006
0
在线阅读
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职称材料
6
TIADC高速数据捕获和时间失配补偿的FPGA实现
张尚良
邹月娴
《数据采集与处理》
CSCD
北大核心
2011
6
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职称材料
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