熒光法溶氧儀的微弱信號檢測關鍵技術研究.pdf

1、本文以“熒光法在線溶氧儀”為研究對象，針對項目中涉及到的微弱熒光信號的檢測關鍵技術展開了一系列的研究。在任何一個系統(tǒng)中，都無法避免噪聲的干擾，而當干擾信號十分強大而有用信號十分微弱時，如何把有用信號從強大的噪聲信號中很好的提取出來就成為了整個系統(tǒng)研究的關鍵環(huán)節(jié)，本文具體內容如下:
　　在硬件電路上，改進設計了LED驅動電路、光電檢測電路、前置放大電路和濾波電路。第一，改進了LED驅動電路，為了更好的控制激發(fā)光信號以及參考信號，在L

2、ED驅動電路中加入了開關控制電路部分，從而避免了藍光信號和參考紅光信號互相干擾，影響后續(xù)熒光信號的檢測。第二，設計了低噪聲的光電檢測電路和前置放大電路，分析了光電信號檢測的原理，選用了低噪聲器件。第三，設計了一個二階帶通濾波器，根據(jù)熒光信號的頻率為4KHz，通過設計帶通濾波器的上限截止頻率和下限截止頻率，很好的濾除掉噪聲干擾部分。第四，對PIN管和運算放大器進行了噪聲分析，分別利用光電二極管和運算放大器的等效電路對光電檢測電路、前置放大

3、電路中的噪聲進行了深入的研究。
　　在軟件算法方面，提出了正弦信號產生算法、自適應LMS濾波、互相關檢測和相位差算法。第一，從激發(fā)正弦信號的產生方式，分別闡述了查表法和數(shù)字振蕩法，分析了兩種方法的優(yōu)缺點，最終選定了查表法產生正弦信號。第二，應用自適應LMS濾波算法對接收到的數(shù)字熒光信號和參考紅光信號分別進行了處理，對自適應LMS濾波算法的濾波過程進行了推導，對其濾波效果以及影響濾波效果的因素進行了分析。第三，將濾波過后的數(shù)字信號繼