一、脉冲信号处理系统的设计（论文文献综述）
司可[1]（2021）在《面阵激光雷达信号处理技术研究》文中进行了进一步梳理面阵激光雷达无需扫描装置、能够快速对被测目标进行整体性探测,成为近年来激光雷达领域广泛关注的研究热点。其探测器由多路并联雪崩光电二极管（APD）组成,对微弱的激光回波信号探测难度较大。因此,探测器后端信号处理系统设计十分重要。本文对以APD阵列为基本单元的多像素光子计数器（MPPC）为探测器的面阵激光雷达信号处理技术展开研究。根据技术指标,设计了 MPPC后端信号处理系统和时间间隔测量系统,并搭建了系统测试平台,对所设计系统进行了实验验证。主要研究内容及成果如下:（1）对面阵激光雷达理论和工作原理展开研究。以脉冲激光发射与接收系统、信号接收及处理系统、时间间隔测量系统三部分对面阵激光雷达系统进行分析。根据150～200m探测范围等总体技术指标,选择探测器,并根据探测器参数推导计算所需设计的信号处理系统指标。（2）对信号处理系统展开研究。将信号处理系统分为探测器偏置电源模块、微弱信号探测模块、时刻鉴别模块三部分进行设计。根据信号处理系统指标要求,完成三部分的硬件电路设计,通过电路仿真结果可验证:微弱信号探测模块能够在75～88MHz带宽范围内实现74dB的放大增益;时刻鉴别模块能够对激光脉冲信号进行有效鉴别。（3）对时间间隔测量系统展开研究。根据激光雷达系统总体指标选择专用计时芯片TDC-GP22作为系统核心芯片。在芯片完成计时后,通过STM32与其通讯来将计时结果读出。根据TDC-GP22芯片内部资源、通信方法、工作原理等要求,完成时间间隔测量系统的芯片外部硬件电路设计和软件程序设计。（4）搭建系统测试平台进行实验,实验结果表明:所设计的信号处理系统能够对150～200m范围内被测目标反射的激光回波信号进行探测、放大和鉴别;所设计的时间间隔测量系统在150～200m探测范围内的最大距离测量极限误差为9.75cm。
贺群淞[2]（2021）在《基于微波光子学的微弱微波信号探测性能提升的研究》文中提出随着微波雷达信号对更大带宽的需求,微波雷达信号向更高频段探索。具有宽带化、阵列化、小型化优势的微波光子雷达成为研究热点。高频微波信号容易在大气传输过程中受到损耗,特别是在潮湿环境下会受到强烈的吸收损耗。这将导致雷达探测过程中接收到的回波信号强度微弱、信噪比低。因此,在微波光子雷达接收端中针对高频微弱微波信号的处理是重要的研究方向之一。传统的电光调制器通常对调制信号的信噪比和驱动功率要求较高,微弱回波信号不能达到其调制深度的要求,使得其不能直接利用接收到的微弱回波信号,这限制了微波光子雷达接收端的发展。针对微波光子雷达系统接收端中探测微弱信号时接收功率和接收信噪比受到的限制,本文首先提出了基于微环谐振腔的高电光转换效率微弱微波信号探测系统,完成了对微弱微波信号接收端的总体设计。本文研究并建立了输入微波信号与上转换光信号之间的电光转换关系,分析得到在输入微波信号满足微弱信号的条件下,上转换光信号与输入微波信号呈线性关系。通过研究谐振腔中实现电光上转换满足的条件,分析得到谐振腔内的信号转换相互作用强度受非线性系数和电场叠加因子的影响,仿真得到了最优化的设计方案。实现了接收带宽为19.34 MHz的微弱微波信号探测系统,可实现微瓦量级（-30 dBm）以下的微弱微波信号探测,微环谐振腔中的信号功率转换效率为4.37×104,对应光子转换效率为6.78×10-2,突破了传统回音壁模式谐振腔结构中光子转换效率和转换带宽的限制。可以满足强背景噪声下的微弱微波信号探测需求。针对噪声对微弱微波信号探测系统的影响,提升微弱微波探测系统中的光信号输出性能,本文提出了基于硅基石墨烯混合波导的可调谐带通微波光子滤波器,并利用该滤波器对微弱微波信号探测系统的输出信噪比做出了改进。本文通过仿真研究建立了硅基石墨烯混合波导有效折射率随石墨烯化学势的变化关系及硅基石墨烯波导的电调节机制。研究了微波光子滤波器的频谱响应模型,分析得到了适用于微弱微波信号探测的最优化滤波器参数。设计得到的微波光子滤波器的3 dB通带宽度为3.74 GHz,矩形系数为1.29,具有36 dB以上的带外抑制。通过外加电压的控制可以获得70 GHz以上的通带调谐性能。利用该滤波器可以有效的滤除上转换信号输出中携带的泵浦光和杂散光干扰信号,提升了微弱微波信号探测系统的输出信噪比。优化后的微弱微波信号探测系统的最小可探测功率达-93.34dBm。对比热噪声背景下天线接收的输入信噪比,微弱微波信号探测系统的输出信噪比提升了8.66 dB。针对基于微环谐振腔的微弱微波信号探测系统中的带宽限制,改善微弱微波信号探测系统对宽带信号的接收能力,本文提出基于半径编码微环谐振腔阵列的宽带微弱微波信号接收方案。本文研究了适用于微弱步进频率编码脉冲信号的微环谐振腔阵列结构。在单个微环谐振腔接收带宽不变的情况下,极大地提高了宽带微弱微波信号接收能力。研究给出了频率编码脉冲信号与输出光信号之间的转换关系,分析了阵列接收系统中波导与微环谐振腔的耦合率、微环谐振腔半径对系统的接收带宽和接收信号中心频率的影响。系统的最小可探测功率谱密度为-166.2dBm/Hz,可实现输入微波信号功率谱密度为-96.0 dBm/Hz以下,动态范围为70.2dB的微弱微波信号探测,仿真实现了193.41 MHz的步进频率脉冲信号接收带宽。基于微环谐振腔阵列的微弱微波信号接收系统并不局限于一个固定频率编码的脉冲信号,通过对微环谐振腔阵列的半径进行编码可以适配脉冲信号的步进频率,实现多种步进频率编码下的脉冲信号接收。本文的研究成果解决了微波光子雷达无法直接探测处理微弱微波信号的难题,降低了微波光子雷达接收端电光转换过程的最小可探测功率并改善了系统的输出信噪比。为微波光子雷达在微弱信号探测的发展中提供了支撑,为微波光子通信领域的微弱信号探测和处理提供了有力的参考。
王正辉[3]（2021）在《连续波泥浆脉冲传输系统设计》文中提出随钻测量是一种能在钻机钻进的同时连续不断的获取和传输有关地质或钻头的信息到地面的技术,可供现场工程师优化钻井策略、调整钻井参数,对降低钻井成本、提高钻井效率有重大意义。连续泥浆脉冲通信是随钻测量领域常用的无线通信方式。目前,大量的井下信息与低效的通信速率之间的矛盾是泥浆脉冲传输方式最主要的难题。本文以提高泥浆脉冲通信的传输速率和可靠性为目的,在MATLAB仿真环境下,围绕该系统中的信号调制方式、泥浆信道噪声和传输特性、接收端噪声消除及解码方法展开研究。首先,泥浆脉冲信号的调制属于一种机械调制,在脉冲器经典调制方法的基础上提出了适合连续波信号的8PSK调制方法,通过8PSK单脉冲序列分析,用傅里叶变换推导出连续压力波8PSK信号数学模型,并用MATLAB得到仿真波形。基于时域频域特征分析对比了QPSK信号和8PSK信号的有效性和可靠性。结果表明连续波8PSK调制相较于现有的2PSK乃至QPSK调制,在相同的载频和带宽下信息传输速率能成倍提高。其次,对泥浆信道的噪声分析并建模,并对信道传输特性进行了数值分析。泥浆信道噪声成分复杂,重要的成分为强度较大的周期性泵噪声信号和非周期性的高斯噪声信号。同时用速度传输模型和信道衰减模型对信道特性进行数值仿真分析,结果表明信号频率和传输距离是影响信号衰减的重要因素。最后,通过建立井口压力波模型,结合噪声和信道衰减特性,对井口连续压力波信号进行了仿真。用基于泥浆泵特性的时域平均法去除泵噪声,并利用改进的分层阈值的小波去噪法去除其余噪声;用零点解调法和相位解调法进行联合解调得出原始数据,验证了连续泥浆脉冲信号8PSK调制方案的可实施性。用实际井下工程值做综合仿真,设定仿真参数,改变噪声强度,直到解调出现误码,得出能正确解调的噪声边界,在信噪比较高的条件下该方案可靠有效。总之,本系统适合应用在井下信息需求量大、环境噪声信噪比较高等条件下,在噪声强度不超过-10db时能成功识别井下信息,适合用在钻井初期的水平井及大位移井,在地质环境复杂、井下信息需求量大的条下,能对提高信号传输速率和适应多元化环境传输策略提供新思路。
刘永东[4]（2021）在《超低占空比脉冲合成与调理模块设计》文中研究指明超低占空比脉冲信号源是电子技术领域一种重要的测试激励工具,广泛应用于数据域测试和高频模拟测试等领域,具有可编程的多样化信号和足够大的驱动能力,能够为被测系统提供频率、脉宽、电平、幅度、时延等参数可编程和工作模式、触发方式等可选的脉冲信号。本文围绕超低占空比脉冲信号发生技术开展相关研究,对超低占空比脉冲信号的合成与调理进行技术分析并设计电路,完成了输出频率1Hz～1MHz、占空比0.01%～1%的超低占空比脉冲模块的设计,实现了最小脉宽100ps,脉宽分辨率0.5ps,最大输出幅度3Vpp,幅度分辨率10m Vpp等指标要求。在对比课题指标与设计难点,分析相关理论与技术的基础上,论文主要开展了以下几个方面的研究工作:（1）超低占空比脉冲合成设计对超低占空比脉冲合成技术进行了深入研究,结合课题宽脉宽范围、高脉宽分辨率和最窄脉宽极窄的特性,确定了基于相对延时的脉冲合成技术。设计了亚皮秒级精密延时系统,实现了100ps～10ms的精准延时,采用高性能T触发器构成数字脉冲合成电路,完成了超低占空比脉冲合成。（2）超宽带信号调理系统研究为了解决超低占空比脉冲信号频带过宽、高频分量频率过高给信号调理带来的极大困难,论文探索设计了以滤波器组为核心的基于信号分解与合成的超宽带信号调理系统。通过模拟滤波器组逼近数字滤波器组响应的方式设计并仿真了基于信号分解与合成的超宽带信号调理系统,并利用双工器、合路器等射频器件仿真了超低占空比脉冲信号的调理。同时,论文对比分析了分频段调理的超宽带信号调理系统,完成了课题的超低占空比脉冲调理系统设计。（3）超低占空比脉冲调理设计针对课题设计指标分析了各种线性调理技术和非线性调理技术,结合超宽带信号调理系统完成了超低占空比脉冲调理电路设计。低频调理电路利用基于差分放大电路的非线性调理技术结合恒流源、恒压源电路构建,高频调理电路利用射频放大器为核心的射频放大技术结合射频衰减器、射频偏置树构建。本文顺利完成了全部工作内容,经过调试与测试分析,所设计的超低占空比脉冲合成与调理模块满足课题功能指标要求。
杨寿南[5]（2020）在《高分辨率阵列探测器航空伽马能谱仪研制》文中指出航空伽马能谱测量技术作为地球物理勘探的重要方法,在矿产资源勘察、区域环境辐射评价、突发核事件应急等领域发挥着重要作用。当前,国内外的航空伽马能谱仪主要采用大体积碘化钠（NaI（Tl））闪烁计数器,以直接能谱读出方式实现伽马能谱测量,该测量方法具有高效、简单、成本低的优点。但由于NaI（Tl）晶体的固有能量分辨率较低、探测下限较高、单条晶体的对地探测效率有限,因此无法适用于对测量精度和探测灵敏度有较高要求的应用场合。针对该情况,本文开展了基于高分辨率阵列探测器的伽马能谱测量技术研究,对高能量分辨率阵列航空伽马能谱探测器的设计方法、粒子模式多参数核脉冲信号处理技术及其实现方法进行研究,完成了高分辨率阵列探测器航空伽马能谱仪的研制。主要研究内容与取得的研究成果如下:1、地-空界面上天然伽马射线的能量主要集中在30keV-3MeV之间,其中小于1MeV伽马射线能量注量率占总能注量的85%。当地表介质厚度达到50cm时,地-空界面上天然伽马能谱便达到“谱平衡”状态,空中伽马射线注量率随着距离地表高度的增加而减少。从航空伽马能谱测量对地探测灵敏度入手,建立了航空伽马能谱测量系统对地最低可探测活度（MDA）与探测器能量分辨率、探测器体积和飞行高度等参数之间的数学表达式。在此基础上,提出并研制了新型航空伽马能谱探头的设计,该探头采用高能量分辨率溴化铈（CeBr3）和溴化镧（LaBr3）闪烁计数器组成8×8阵列探测器,与同体积的碘化钠（NaI（Tl））闪烁计数器相比较,航空伽马能谱仪的能量分辨率从8%提高到4%@662keV,探测效率提高了263.39%（1.33Me V）。探头机械结构采用碳纤维外壳,内部充填特氟龙材料,在保证探头机械强度和耐热性的特性下,降低探头材料对伽马射线的吸收,提高测量系统灵敏度。2、针对阵列探测器输出核脉冲信号的时间同步性和幅度一致性采集与处理难题,提出粒子模式多参数核脉冲处理技术,研制了64通道多参数伽马能谱采集器。将阵列探测器输出的核脉冲信号进行时间、位置（探测器ID）、幅度和强度（脉冲数）等多参数标记,以每一个伽马光子与探测器作用的核事件（粒子）作为核脉冲处理器的数据包,输出到上位机进行能谱合成与数据处理,形成能谱仪所需的合成能谱、反符合能谱、反康增峰能谱、本底能谱、时间谱等。采用恒比定时电路实现核脉冲信号的时间提取,实测使用溴化铈探测器时,信号过零点到定时时刻时间差的最大概率出现在280.8ns,此时时间抖动的均方根值（RMS）为1.6ns;对每一个粒子入射的探测器添加ID标记,并将该ID信息添加到粒子包当中,从而实现位置信息测量;核脉冲幅度提取是分两步实现的,第一步是采用80MSPS采样率、16位ADC将核脉冲信号数字化;第二步是采用对称零面积梯形成形数字算法实现幅度提取;以内置镅-241豁免源放出的59.56keV伽马射线为内标实现仪器谱自动稳谱,保证伽射线能量提取（核脉冲幅度）的一致性和稳定性。实测64通道采集器模拟带宽可以达到100MHz,脉冲通过率可达500kcps,最大数据传输速率可以达到360MB/s,微分非线性≤1.0%。使用该采集器对Φ50mm×50mm的溴化铈闪烁计数器进行能谱响应测试,能量分辨率约为4.2%@662keV;在0℃到50℃范围内@662keV能量处谱漂小于±1道（@2048道）。3、基于粒子模式多参数核脉冲处理器对核脉冲的多参数标记能力,提出了反康增峰技术,对任一探测器中发生康普顿散射作用所逃逸出的一次散射光子或多次散射光子在次探测器中产生的核脉冲幅度（即散射光子能量）,重新叠加到该探测器的反冲电子沉积谱上,作为入射伽马光子的全能峰计数贡献,该技术有效减少航空伽马能谱仪器谱的低能散射本底,同时有效地提高全能峰的计数和峰背比,有利于提高航空伽马能谱测量对地的探测灵敏度。4、开发了粒子模式多参数核脉冲处理技术的阵列航空伽马能谱测量软件。该软件采用Visual C++语言编程实现硬件设备控制与接口功能,采用WinC#.NET语言实现界面编程,采用Sqlite实现数据处理层,该软件具有粒子数据收录、能谱/时间谱显示、符合/反符合测量、反康增峰、谱数据处理等功能。5、搭建了由1条1升碘化钠（NaI）晶体、1条2升碘化钠（NaI）晶体和2个1.5英寸溴化铈（CeBr3）晶体组成的4通道航空伽马能谱测量系统,采用F-120型无人机飞行平台,在中国某省铀矿远景区开展了220km2的航空伽马能谱测量。无人机飞行平均雷达高度为80m,飞行速度为10m/s,能谱采样时间为3s。在两条晶体碘化钠闪烁计数器的合成谱和两条溴化铈闪烁计数器的合成谱上分别设置铀（1.66-1.86MeV）、钍（2.41-2.81MeV）、钾（1.37-1.57MeV）和全谱计数等四个能窗,共获能窗数据共计2622组（含坐标、GPS高度和雷达高度数据）。在碘化钠和溴化铈闪烁计数器的总道能窗的等值线图上,均出现了明显的高值浓集中心和偏高场,而且溴化铈（CeBr3）相较于碘化钠（NaI）具有更加精细的偏高场分布。
刘威[6]（2020）在《探测器阵列多通道核脉冲采集成谱技术研究》文中进行了进一步梳理核工业生产应用的各个环节都会产生大量的放射性固体废物,通常采用核废物桶整装存储。在核废物桶处理处置过程中需要对其进行放射性检测,目前较为理想的检测方法是对放射性物质进行无损检测分析,通过对γ能谱的获取和分析获得放射性核废物中核素的种类和含量等重要信息。在对放射性核废物桶检测中,单个探测器的探测效率低、时间长,采用探测器阵列的检测方式可以提高探测效率。基于此,论文提出以探测器阵列为探测模块对核脉冲信号获取与处理进行相关研究。主要研究内容如下:（1）提出多个碘化钠（Na I）探测器并列的方式,各个探头独立进行核脉冲信号采集,研发了一套基于FPGA的核脉冲信号采集系统,实现了在20MHz系统时钟下对脉冲信号的高速采集。（2）对核脉冲信号进行数字成形处理。实现核脉冲信号的梯形成形和高斯成形,并对两种方法进行了对比。根据S-K滤波电路数字递推公式对高斯成形参数进行选取,优化性能参数,研究了不同成形参数下对能量分辨率产生的影响。针对数字高斯成形在FPGA内的实现方法进行验证。（3）运用MATLAB平台开展核脉冲信号成谱性能研究。对高斯滤波成形处理后的脉冲信号进行基线恢复、堆积判别与幅值提取等研究,并最终成谱。（4）对能谱进行定性、定量分析,实现对核废物桶内放射性核素的识别。本文创新性如下:对采集到的核脉冲信号展开数字成形处理,对不同的成形方法、成形参数下的结果进行分析、评价,对合适的成形方法获得的能谱展开能谱分析。综上所述,本文对核脉冲信号成谱技术展开研究,实现了脉冲信号的高速采集成谱。对脉冲信号进行数字成形处理分析,优化性能参数,使用Cs-137标准源对成形算法、能谱显示、能量分辨率进行测试,完成了能谱的定性、定量分析。实验结果表明能谱显示效果较好,系统性能准确可靠。
翁明[7]（2020）在《X射线多道脉冲幅度分析系统研究》文中研究说明X射线多道脉冲幅度分析系统作为射线能谱测量的关键技术,其在众多基础科学研究中发挥着重要的作用。本文根据X射线透射介质发生衰减的规律,设计了相应的X射线脉冲信号采集系统以及数字信号处理分析系统。本次设计的X射线多道脉冲幅度分析系统包括硬件电路和信号提取算法及软件。硬件电路部分的设计包括电源电路、信号调理电路、模数转换电路、FPGA主控电路以及UART接口电路。电源电路给整个X射线多道脉冲幅度分析系统各硬件电路提供有效电源电压;信号调理电路对X射线探测器的输出的信号进行方向放大处理,方便模数转换电路将模拟的脉冲信号转换成数字信号;FPGA主控电路对整个系统的硬件电路进行控制以及数字脉冲信号的处理;UART接口电路完成与上位机的数据通信处理。软件程序部分采用自顶向下的模块化设计方法对FPGA内部逻辑进行架构,使用Verilog HDL语言完成在FPGA上脉冲分析以及数据通信等功能的实现。软件设计包括梯形成型滤波算法的简化算法实现、梯形成型滤波算法在Matlab仿真软件中的实现、梯形滤波简化算法在FPGA中的实现、脉冲判别及峰值检测模块设计、脉冲分析模块等数字信号处理模块设计以及各数据通信模块的设计。完成X射线多道脉冲幅度分析系统的搭建后对系统各模块进行了测试。AD采样电路的测量绝对误差在±1mV。梯形成形滤波模块测试结果在无噪声的情况下的最大相对误差在3%左右,在加噪声的情况下最大相对误差在5%左右,算法在FPGA中的实现时间为4us。脉冲判别及峰值检测模块测试结果相对误差在1%左右。脉冲分析模块测试结果表明其最大通过率在150KHz,其脉冲道址与输入信号幅值呈线性关系,最终系统整体测试结果显示系统具备良好的数字信息处理能力,其综合性能达到预期目标。
赵晓涛[8]（2020）在《基于FPGA的激光导引头数字信号处理系统设计与仿真》文中研究说明精确制导武器已经成为现代高科技局部战争中必不可少的打击手段之一,其中激光精确制导武器更是备受青睐而成为了各个国家争相发展的武器装备。而半主动式激光精确制导技术是我国目前在激光制导领域中应用最广泛的技术,是我国当前武器装备研究发展的重点方向之一。根据半主动式激光导引头目标识别跟踪的工作原理,本文设计了一套以FPGA为核心处理器的激光导引头数字信号处理系统。该系统采用了高速数字采集技术,有效的保留了脉冲信号的完整信息,可实现微弱脉冲信号的增强与检测,脉冲编码码型的识别,时间波门的控制,脉冲信号的提取,对抗高重频信号的干扰及目标的跟踪定位等功能。本文首先对激光制导武器的发展背景进行了介绍,表明了研究激光导引头数字信号处理系统的必要性。然后介绍了激光制导的原理,阐明了激光导引头信号处理系统是由四象限探测器、对数放大器、高速数字采集、FPGA和DSP等部分组成的。并在此基础之上,提出了激光制导数字信号处理系统的整体设计思路。其次,论文对激光导引头信号处理系统中设计的各个模块进行了详细阐述,包括在FPGA中实现的信号增强模块、解码模块、波门控制模块、脉冲提取模块和在DSP中实现的抗高重频干扰算法和定位算法模块。在信号增强模块提出了基于同步累积法加匹配滤波器的信号增强方案,并在MATLAB上进行了仿真验证。在解码模块,对不同码型的特性进行了介绍,并详细阐述了解码流程。在波门控制模块,提出了固定波门加实时波门的波门控制方案,并对其进行了阐述和验证。在脉冲提取模块采用了提取整个脉冲信息的方法。在定位算法模块本文未作深入研究采用了最经典的加减算法来计算方位偏差。接下来,论文介绍了高重频干扰的相关知识和当前常用的抗高重频干扰方法,并分析了它们的不足之处,然后提出了在小波分析算法基础上基于脉冲信号幅值、位置、宽度相关性做进一步判定的抗高重频干扰改进算法,并在MATLAB上对提出的抗高重频干扰算法进行了充分的仿真验证。最后基于Vivado软件对信号处理系统中基于FPGA设计的功能模块进行了仿真验证,并对仿真的结果进行了分析说明,表明了所设计的数字信号处理方案可以满足系统的要求。
党雪晨[9]（2020）在《液闪TDCR信号处理装置的研制》文中认为放射性药物现已广泛用于医学显像、诊疗等领域,其放射性活度常采用液闪TDCR（The Triple-Double Coincidence Ratio）方法进行测量。由于18F等医用核素的半衰期短,放射性药物活度的现场测量极具必要性。国内尚未研制出便携式的TDCR测量装置。因此,开展液闪TDCR测量系统的小型化研究意义显着。本课题拟采用数字化的处理方法,研发出一款液闪TDCR信号处理装置,为建立便携式液闪测量装置奠定基础。信号处理装置的设计分为两部分:硬件部分及软件部分。硬件部分主要包括液闪闪烁室、模拟信号处理模块、数字电路模块、GPS模块以及电源模块。闪烁室内光电倍增管输出的脉冲信号较窄,模拟信号处理模块采用高速的电流反馈放大器和高速比较器实现模拟信号到数字信号的转换。数字电路模块是由FPGA和ARM及其外围电路组成,FPGA实现对数字信号的处理,包括实现死时间及符合分辨窗口、循环测量、多模块并行测量及符合计数。然后通过FSMC方式将计数信息发送至MCU,经MCU分析处理后,通过RS485、Wi-Fi传输方式将数据信息发送至上位机,实现人机交互。放射性核素会随时间发生衰变,GPS模块用来确定装置的准确测量时间。电源模块包括高压电源和低压电源:高压电源通过高压模块为液闪闪烁室提供所需高压;低压电源是变压器将市电降压后再通过DC-DC装置为系统提供稳定的电源。软件部分是指上位机软件及下位机程序两个部分:上位机软件基于Lab VIEW语言实现对装置的远程控制及数据显示,下位机程序包括MCU程序和FPGA程序,分别实现对装置系统的控制和液闪TDCR方法的数字化实现。本文研制的液闪TDCR信号处理装置完成了对放射性核素的基础测量。初步测试结果显示,系统性能稳定,与数字采集仪测试结果相比,241Am的测量误差优于1%,14C的测量误差约为5%。
梁耀[10]（2020）在《旋转导向系统信号传输与闭环控制关键技术研究》文中研究指明随着我国油气勘探开发的不断深入,旋转导向钻井系统是“提速提效”、“增储上产”的重要保证。目前,在我国油田开发所使用的旋转导向系统仍以进口为主,因此,通过开展旋转导向系统信号传输与指令识别关键技术研究对进一步掌握旋转导向关键技术、实现旋转导向系统的自主化具有重要意义。本文将旋转导向系统分为实现井下测量数据上传以实时得到井下仪器工作状态的信号上下传输系统及测量系统的“上闭环系统”和导向偏置执行单元根据相关指令自适应调整仪器状态的系统的“下闭环系统”。通过理论分析、仿真计算、试验验证等手段,本文的主要研究内容和成果如下:高速泥浆脉冲信号上传技术。通过采用密勒码的信源编码技术和帧间差分压缩技术实现了泥浆脉冲信号的高速上传编码技术;设计了一款基于霍尔位置检测无刷直流电机驱动器以满足信号高速传输的控制需求。结合高速泥浆脉冲器机械总成,通过试验验证了该套高速信号上传技术的适用性及可靠性。指令下传控制技术。通过对信号下传控制编码方案的设计实现,针对井下待接收信号的特征、实际工况分别采取了不同信号接收及实现方案设计及方法验证。通过不同作业条件下的现场试验验证了该指令下传控制技术的可行性及适用性。上传信号识别解码技术。针对高速脉冲信号受噪声影响更明显的特点,基于ARM+FPGA的双处理器架构,设计了一款随钻泥浆脉冲信号噪声模拟系统以研究不同噪声、井深等因素对信道传输的影响特性;通过数据采集处理系统的设计,结合小波变换在信号去噪方面的优势,通过计算比较优选了适用于高速泥浆脉冲信号的小波去噪最优参数组合;针对密勒码编码信号特点及同步帧头的特征,采用自相关检测及位同步闭环时钟调整等技术实现上传泥浆脉冲信号的解码处理。通过不同作业条件下的现场试验验证了该上传信号解码识别技术的可行性及适用性。旋转导向闭环控制技术。通过对其工作模式、液压驱动原理的深入了解,结合数据共享得到的贝克休斯导向头井下工作中的实际数据,分析了三肋板矢量力合成与分解的原理,形成了一套独立自主的矢量力闭环控制技术。并通过仿真计算与原始运算结果的对比,验证了该套方法的原理可行性。
二、脉冲信号处理系统的设计（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、脉冲信号处理系统的设计（论文提纲范文）
（1）面阵激光雷达信号处理技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 激光雷达的发展 |
| 1.1.2 面阵激光雷达研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容及结构安排 |
| 2 面阵激光雷达系统设计 |
| 2.1 激光雷达测距方法简介 |
| 2.1.1 相位法 |
| 2.1.2 脉冲法 |
| 2.1.3 相位法和脉冲法测距方式比较分析 |
| 2.2 面阵激光雷达测距原理 |
| 2.2.1 激光雷达距离方程 |
| 2.2.2 面阵激光雷达照明方式和距离方程 |
| 2.3 面阵激光雷达系统 |
| 2.3.1 脉冲激光发射及接收光学系统 |
| 2.3.2 信号接收及处理系统 |
| 2.3.3 时间间隔测量系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 信号处理系统设计 |
| 3.1 信号处理系统总体方案 |
| 3.2 探测器偏置电源模块电路设计 |
| 3.3 微弱信号探测模块电路设计 |
| 3.3.1 跨阻放大电路 |
| 3.3.2 电压放大电路 |
| 3.4 时刻鉴别模块电路设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 时间间隔测量系统设计 |
| 4.1 时间间隔测量系统实现方式 |
| 4.2 计时芯片选型分析及介绍 |
| 4.2.1 计时芯片选型分析 |
| 4.2.2 计时芯片介绍 |
| 4.3 时间间隔测量系统硬件设计 |
| 4.4 时间间隔测量系统软件设计 |
| 4.4.1 STM32初始化程序设计 |
| 4.4.2 芯片测试程序设计 |
| 4.4.3 TDC初始化配置程序设计 |
| 4.4.4 时间测量程序设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 系统调试及结果分析 |
| 5.1 系统测试环境与平台搭建 |
| 5.2 信号处理系统测试 |
| 5.3 时间间隔测量系统测试 |
| 5.4 误差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（2）基于微波光子学的微弱微波信号探测性能提升的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 微弱微波信号光子学探测方法的研究进展 |
| 1.2.1 微波光子雷达的研究 |
| 1.2.2 电光信号转换方法的研究 |
| 1.2.3 微波光子滤波器的研究 |
| 1.2.4 国内外研究现状分析 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 基于微环谐振腔的微弱微波信号探测系统的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于微环谐振腔的微弱微波信号探测系统的总体设计 |
| 2.2.1 基于微环谐振腔的微弱微波信号探测系统 |
| 2.2.2 微环谐振腔中微弱微波信号的上转换增强 |
| 2.2.3 微波光子滤波器对上转换光信号的滤波 |
| 2.3 基于微环谐振腔的微弱微波信号探测系统性能影响因素研究 |
| 2.3.1 基于微环谐振腔的微弱微波信号探测系统的工作机理 |
| 2.3.2 微环谐振腔中的光传输性能影响因素分析 |
| 2.3.3 基于微带传输线的微波谐振腔性能影响因素分析 |
| 2.3.4 微环谐振腔中的信号转换影响因素分析 |
| 2.4 基于微环谐振腔的微弱信号探测系统的仿真研究 |
| 2.4.1 光学微环谐振腔的仿真分析 |
| 2.4.2 基于微带传输线的微波谐振腔的仿真分析 |
| 2.4.3 基于微环谐振腔的微弱微波信号探测系统的性能分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 提升微弱微波信号探测系统输出性能的微波光子滤波器研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 硅基石墨烯混合波导的设计和仿真 |
| 3.2.1 石墨烯的电光调谐性能分析 |
| 3.2.2 硅基石墨烯混合波导的传输特性 |
| 3.2.3 硅基石墨烯混合波导的电光调谐性能仿真 |
| 3.3 基于硅基石墨烯混合波导的微波光子滤波器的研究 |
| 3.3.1 微波光子滤波器的设计 |
| 3.3.2 微波光子滤波器的仿真 |
| 3.3.3 微波光子滤波器的性能分析 |
| 3.4 微波光子滤波器对微弱微波信号探测系统的性能提升 |
| 3.4.1 微弱微波信号探测系统内的噪声分析 |
| 3.4.2 微波光子滤波器对微弱微波信号探测系统的性能提升 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于微环谐振腔阵列的宽带微弱微波信号探测系统的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于微环谐振阵列的宽带微弱微波信号探测方法 |
| 4.2.1 宽带微波雷达信号对雷达距离分辨率的提升 |
| 4.2.2 步进频率编码脉冲信号对信号带宽的提升 |
| 4.2.3 基于微环谐振腔阵列的微弱步进频率编码脉冲信号探测系统 |
| 4.3 基于微环谐振腔阵列的宽带微弱信号探测系统的仿真研究 |
| 4.4 基于微环谐振腔阵列的宽带微弱信号探测系统的性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）连续波泥浆脉冲传输系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 随钻测量传输技术 |
| 1.2.2 泥浆脉冲传输技术 |
| 1.2.3 连续波信号传输的困难 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 第二章 泥浆脉冲信号传输理论 |
| 2.1 信号传输系统结构 |
| 2.2 泥浆脉冲发生器 |
| 2.2.1 正脉冲发生器 |
| 2.2.2 负脉冲发生器 |
| 2.2.3 连续波发生器 |
| 2.3 泥浆压力波产生的原理 |
| 2.4 泥浆脉冲信号的典型调制方式 |
| 2.4.1 泥浆脉冲二进制调制 |
| 2.4.2 泥浆脉冲QPSK调制 |
| 2.5 泥浆脉冲8PSK信号调制原理 |
| 2.5.1 脉冲信号逻辑控制方式 |
| 2.5.2 单脉冲信号的调制 |
| 2.5.3 与常规8PSK调制的区别 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 泥浆脉冲数据传输方案 |
| 3.1 数据传输流程 |
| 3.2 编译码方案设计 |
| 3.2.1 数据编码方案 |
| 3.2.2 数据译码方案 |
| 3.3 连续波8PSK信号调制及信号分析 |
| 3.3.1 脉冲序列产生8PSK调制信号模型 |
| 3.3.2 信号有效性分析 |
| 3.3.3 信号可靠性分析 |
| 3.4 泥浆脉冲系统通信协议 |
| 3.5 泥浆脉冲器控制与驱动 |
| 3.6 泥浆压力波信号的采集 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 泥浆信道噪声与传输特性研究 |
| 4.1 噪声分析与建模 |
| 4.1.1 干扰与噪声来源分析 |
| 4.1.2 噪声模型建立 |
| 4.2 泥浆脉冲信号传播速度影响分析 |
| 4.2.1 信号传输速度模型 |
| 4.2.2 信号传输速度影响数值仿真 |
| 4.3 泥浆脉冲信号信道衰减特性 |
| 4.3.1 泥浆信道衰减模型 |
| 4.3.2 信道衰减影响数值仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 连续波信号去噪及解码 |
| 5.1 信号处理流程及评价参数 |
| 5.2 井口连续波信号构造 |
| 5.2.1 连续波信号模型 |
| 5.2.2 连续波信号仿真 |
| 5.3 井口连续波信号消噪 |
| 5.3.1 泵噪声的消除 |
| 5.3.2 剩余噪声消除 |
| 5.3.3 信号平滑处理 |
| 5.4 连续波8PSK信号解码 |
| 5.4.1 信号特征分析 |
| 5.4.2 信号的同步 |
| 5.4.3 信号解调 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 仿真结果及分析 |
| 6.1 仿真参数确定 |
| 6.2 结果及分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（4）超低占空比脉冲合成与调理模块设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 1.3.1 设计指标与工作内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第二章 脉冲信号特性分析与总体方案设计 |
| 2.1 脉冲信号特性分析 |
| 2.1.1 脉冲信号时域特性分析 |
| 2.1.2 脉冲信号频域特性分析 |
| 2.2 总体方案设计 |
| 2.2.1 指标分析 |
| 2.2.2 方案设计 |
| 2.3 设计难点分析 |
| 2.3.1 脉冲合成设计难点分析 |
| 2.3.2 脉冲调理设计难点分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 超低占空比脉冲合成技术分析与电路设计 |
| 3.1 超低占空比脉冲合成技术可行性分析 |
| 3.1.1 基于阶跃恢复二极管的脉冲合成技术 |
| 3.1.2 基于高速比较器的脉冲合成技术 |
| 3.1.3 基于相对延时的脉冲合成技术 |
| 3.2 超低占空比脉冲合成方案设计 |
| 3.3 超低占空比脉冲合成电路设计 |
| 3.3.1 时钟电路设计 |
| 3.3.2 亚皮秒级精密延时电路设计 |
| 3.3.3 脉冲合成电路设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 超低占空比脉冲调理技术分析与电路设计 |
| 4.1 超宽带信号调理系统分析 |
| 4.1.1 基于信号分解与合成的超宽带信号调理系统 |
| 4.1.2 基于分频段调理的超宽带信号调理系统 |
| 4.2 脉冲调理技术分析 |
| 4.2.1 基于集成运放的线性调理技术 |
| 4.2.2 基于射频放大器的线性调理技术 |
| 4.2.3 基于差分放大电路的非线性调理技术 |
| 4.2.4 基于引脚驱动器的非线性调理技术 |
| 4.3 超低占空比脉冲调理方案设计 |
| 4.4 超低占空比脉冲调理电路设计 |
| 4.4.1 低频调理电路设计 |
| 4.4.2 高频调理电路设计 |
| 4.5 辅助电路设计 |
| 4.5.1 电源设计 |
| 4.5.2 高速电路板设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 测试与分析 |
| 5.1 整机调试与测试方法 |
| 5.1.1 整机调试 |
| 5.1.2 测试方法 |
| 5.2 指标测试与分析 |
| 5.2.1 测试内容与结果 |
| 5.2.2 指标测试 |
| 5.2.3 测试分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的成果 |
| 附录 |
（5）高分辨率阵列探测器航空伽马能谱仪研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 航空伽马能谱仪研究路径与现状 |
| 1.2.2 航空伽马能谱仪电子线路单元研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 1.4 主要研究成果与创新点 |
| 第2章 高能量分辨率阵列航空伽马能谱探测器设计 |
| 2.1 阵列航空伽马能谱探测器设计依据 |
| 2.1.1 地-空界面伽马能谱分布 |
| 2.1.2 辐射体上空伽马射线注量率 |
| 2.1.3 高能量分辨率伽马射线探测器性能分析 |
| 2.1.4 航空伽马能谱测量最低可探测活度 |
| 2.2 阵列航空伽马能谱探测器设计与实现 |
| 2.2.1 溴化铈晶体生长、封装 |
| 2.2.2 光电倍增管的选型 |
| 2.2.3 高压电源设计 |
| 2.2.4 前置读出电路设计 |
| 2.3 闪烁计数器性能测试 |
| 2.3.1 震动测试 |
| 2.3.2 电磁兼容性测试 |
| 2.3.3 高低温测试 |
| 2.3.4 溴化铈/溴化镧闪烁计数器能量分辨率测试 |
| 2.4 基于阵列探测器的航空伽马能谱探头设计 |
| 2.4.1 混合谱合成技术 |
| 2.4.2 探测器阵列的几何结构设计 |
| 2.4.3 伽马能谱探头机械结构设计 |
| 第3章 多参数核脉冲信号处理技术研究 |
| 3.1 粒子模式多参数核脉冲处理技术 |
| 3.2 脉冲信号时间信息提取技术 |
| 3.2.1 高精度时间信息提取理论原理 |
| 3.2.2 高精度时间提取电路设计 |
| 3.2.3 高精度时间提取电路性能测试 |
| 3.2.4 数字时间提取算法设计 |
| 3.3 高精度数字脉冲幅度提取技术 |
| 3.3.1 数字极零相消器 |
| 3.3.2 数字滤波成形器 |
| 第4章 64通道多参数伽马能谱采集技术与实现 |
| 4.1 64通道DMCA阵列设计 |
| 4.1.1 DMCA电路设计 |
| 4.1.2 DMCA算法实现 |
| 4.2 主控制器设计 |
| 4.2.1 FPGA与 ARM控制器电路设计 |
| 4.2.2 时钟同步与触发电路设计 |
| 4.2.3 高速通信电路设计 |
| 4.3 电源转换电路设计 |
| 4.4 反康增峰技术 |
| 4.4.1 反康增峰原理及实现 |
| 4.4.2 反康增峰测试结果 |
| 4.5 ~(241)Am源低能伽马射线稳谱技术 |
| 4.6 多通道伽马能谱采集器性能测试 |
| 4.6.1 四通道DMCA性能测试 |
| 4.6.2 主控制器性能测试 |
| 第5章 高分辨阵列航空伽马能谱测量系统软件设计与实现 |
| 5.1 系统软件总体设计 |
| 5.2 系统软件各功能介绍 |
| 第6章 高分辨阵列航空伽马能谱仪测试与初步应用 |
| 6.1 高分辨阵列航空伽马能谱测量系统构成 |
| 6.2 系统静态测试 |
| 6.2.1 系统分辨率测试 |
| 6.2.2 系统稳定性及谱漂测试 |
| 6.3 系统动态飞行实验 |
| 6.3.1 系统本底测量 |
| 6.3.2 系统高度校准测试 |
| 6.3.3 重复测线测量及早晚校 |
| 6.4 系统初步应用 |
| 6.4.1 测量系统及实测数据 |
| 6.4.2 试验区应用效果 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（6）探测器阵列多通道核脉冲采集成谱技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 第2章 γ能谱测量理论基础 |
| 2.1 γ射线与物质相互作用 |
| 2.2 几种常见的核辐射探测器 |
| 2.3 核脉冲信号分析 |
| 2.4 影响能谱能量分辨率的因素 |
| 2.5 滤波成形方法 |
| 2.5.1 高斯成形方法 |
| 2.5.2 梯形(三角)成形方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 系统总体方案设计 |
| 3.1 总体方案设计 |
| 3.2 探测模块 |
| 3.3 信号处理模块 |
| 3.3.1 ADC的选型 |
| 3.3.2 信号处理芯片的选型 |
| 3.3.3 通信接口的选择 |
| 3.4 MATLAB开发环境 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 信号采集硬件电路设计 |
| 4.1 信号采集电路设计方案 |
| 4.2 信号调理电路设计 |
| 4.3 A/D采样电路设计 |
| 4.3.1 AD9235简介 |
| 4.3.2 AD9235相关电路 |
| 4.4 FPGA配置电路 |
| 4.4.1 FPGA芯片简介 |
| 4.4.2 FPGA配置电路 |
| 4.5 JTAG下载电路 |
| 4.6 通信电路 |
| 4.7 电源电路 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 脉冲采集成谱软件设计 |
| 5.1 FPGA设计原则及开发软件简介 |
| 5.1.1 FPGA设计原则 |
| 5.1.2 FPGA开发软件简介 |
| 5.2 FPGA高速数字逻辑设计 |
| 5.3 FPGA内部模块设计 |
| 5.3.1 时钟分频模块 |
| 5.3.2 采样控制模块 |
| 5.3.3 阈值比较器及脉宽检测 |
| 5.3.4 存储模块 |
| 5.3.5 通信模块 |
| 5.4 脉冲信号的处理 |
| 5.4.1 梯形成形 |
| 5.4.2 高斯滤波成形 |
| 5.4.3 高斯滤波成形在FPGA内实现 |
| 5.4.4 高斯滤波成形参数选取对能量分辨率的影响 |
| 5.4.5 基线处理 |
| 5.4.6 堆积判别 |
| 5.4.7 幅值提取 |
| 5.4.8 脉冲成谱 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 γ能谱分析 |
| 6.1 定性分析 |
| 6.1.1 谱平滑 |
| 6.1.2 峰位确定 |
| 6.1.3 能量刻度 |
| 6.1.4 核素识别 |
| 6.2 定量分析 |
| 6.2.1 净峰面积 |
| 6.2.2 活度计算 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）X射线多道脉冲幅度分析系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文的研究目的及意义 |
| 1.2 X射线多道脉冲幅度分析系统的应用现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 X射线多道脉冲幅度分析系统设计 |
| 2.1 X射线多道脉冲幅度分析系统的总体设计 |
| 2.2 硬件电路设计 |
| 2.2.1 电源电路设计 |
| 2.2.2 信号调理电路设计 |
| 2.2.3 模数转换接口电路设计 |
| 2.2.4 FPGA主控电路设计 |
| 2.2.5 UART接口电路设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 X射线多道脉冲幅度信号提取算法软件设计 |
| 3.1 X射线多道脉冲幅度信号提取方法 |
| 3.2 X射线多道脉冲幅度信号分析模块设计 |
| 3.2.1 时钟模块的设计 |
| 3.2.2 SPI通信模块的设计 |
| 3.2.3 AD采集模块的设计 |
| 3.2.4 梯形成形滤波模块的设计 |
| 3.2.5 脉冲判别及峰值检测模块的设计 |
| 3.2.6 FIFO模块的设计 |
| 3.2.7 脉冲分析模块的设计 |
| 3.2.8 串口通信模块的设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 X射线多道脉冲幅度分析系统调试与试验 |
| 4.1 AD采样电路测试 |
| 4.2 梯形成形滤波算法模块测试 |
| 4.3 脉冲判别及峰值检测模块测试 |
| 4.4 脉冲分析模块测试 |
| 4.5 整体系统的综合测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（8）基于FPGA的激光导引头数字信号处理系统设计与仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要内容 |
| 2 激光导引头数字信号处理方案设计 |
| 2.1 激光制导原理 |
| 2.2 激光导引头系统总体框架 |
| 2.3 激光导引头信号处理系统组成 |
| 2.3.1 四象限探测器 |
| 2.3.2 基于对数放大器的自增益控制 |
| 2.3.3 高速数字采集 |
| 2.3.4 FPGA芯片选用 |
| 2.3.5 DSP芯片选用 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于FPGA的信号处理系统设计 |
| 3.1 导引头信号处理流程 |
| 3.2 FPGA的工作任务 |
| 3.3 信号增强模块 |
| 3.3.1 微弱信号检测方法 |
| 3.3.2 信号增强仿真验证 |
| 3.4 解码模块 |
| 3.4.1 激光编码方式 |
| 3.4.2 激光解码 |
| 3.5 波门锁定模块 |
| 3.5.1 时间波门技术概述 |
| 3.5.2 固定波门 |
| 3.5.3 实时波门 |
| 3.5.4 波门锁定模块仿真测试 |
| 3.6 脉冲提取模块 |
| 3.7 定位算法 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 抗高重频干扰改进方法 |
| 4.1 高重频干扰 |
| 4.2 常用抗高重频干扰方法分析 |
| 4.3 抗高重频干扰改进方法 |
| 4.3.1 小波分析算法介绍 |
| 4.3.2 基于脉冲特征相关性进一步判定 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.4.1 小波分析算法处理高重频干扰仿真 |
| 4.4.2 基于脉冲相关性进一步判定仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于Vivado环境的信号处理方案验证 |
| 5.1 仿真环境 |
| 5.2 FIFO存储器仿真验证 |
| 5.3 信号增强仿真验证 |
| 5.4 信号检测仿真验证 |
| 5.5 解码模块仿真验证 |
| 5.5.1 精确频率码解码仿真验证 |
| 5.5.2 变间隔码解码仿真验证 |
| 5.5.3 伪随机码解码仿真验证 |
| 5.6 波门锁定模块仿真验证 |
| 5.7 脉冲提取模块仿真验证 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（9）液闪TDCR信号处理装置的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 第2章 理论基础及总体设计方案 |
| 2.1 活度测量理论基础 |
| 2.1.1 液体闪烁测量方法 |
| 2.1.2 液闪TDCR测量方法 |
| 2.2 脉冲信号处理方法 |
| 2.2.1 死时间 |
| 2.2.2 符合分辨窗口 |
| 2.3 系统总体方案设计 |
| 第3章 硬件设计及实现 |
| 3.1 液闪闪烁室 |
| 3.1.1 闪烁室 |
| 3.1.2 光电倍增管 |
| 3.2 模拟信号处理模块 |
| 3.2.1 放大电路设计 |
| 3.2.2 比较电路设计 |
| 3.3 数字电路模块 |
| 3.3.1 FPGA模块 |
| 3.3.2 数模转换电路 |
| 3.4 MCU及外围电路 |
| 3.4.1 MCU选型 |
| 3.4.2 MCU配置电路 |
| 3.4.3 MCU通信电路 |
| 3.5 GPS模块 |
| 3.6 电源模块 |
| 3.6.1 低压电源 |
| 3.6.2 高压电源 |
| 第4章 软件设计及实现 |
| 4.1 FPGA程序设计 |
| 4.1.1 开发环境及语言 |
| 4.1.2 死时间与符合分辨窗口模块设计 |
| 4.1.3 符合模块设计 |
| 4.1.4 计数模块设计 |
| 4.1.5 测量模块设计 |
| 4.1.6 FSMC通信模块设计 |
| 4.2 MCU程序设计 |
| 4.2.1 开发环境 |
| 4.2.2 系统工作流程 |
| 4.2.3 通信模块设计 |
| 第5章 装置性能测试 |
| 5.1 测试条件 |
| 5.1.1 测试环境 |
| 5.1.2 闪烁液样品选取 |
| 5.1.3 符合计数逻辑验证 |
| 5.1.4 测量参数选取 |
| 5.2 系统准确性测试 |
| 5.2.1 241Am测试 |
| 5.2.2 14C测试 |
| 5.2.3 测试结果分析 |
| 5.3 系统稳定性测试 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）旋转导向系统信号传输与闭环控制关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 上闭环技术国内外研究现状 |
| 1.2.2 下闭环系统国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第2章 井下泥浆信号传输关键技术 |
| 2.1 泥浆脉冲编码 |
| 2.1.1 数据帧同步 |
| 2.1.2 数据编码 |
| 2.2 数据压缩方法 |
| 2.2.1 传输数据特性分析 |
| 2.2.2 数据压缩实现 |
| 2.2.3 应用实例 |
| 2.3 高速泥浆脉冲发生器驱动器研究 |
| 2.3.1 无刷直流电机原理简介 |
| 2.3.2 无刷直流电机换相机制 |
| 2.3.3 PID控制 |
| 2.3.4 驱动电路设计 |
| 2.3.5 测试验证 |
| 2.4 系统试验 |
| 2.4.1 水循环试验 |
| 2.4.2 模拟井试验 |
| 第3章 地面信号识别处理关键技术 |
| 3.1 泥浆信道传输特研究 |
| 3.1.1 泥浆信道传输特性 |
| 3.1.2 泥浆信道传输模拟系统研究 |
| 3.1.3 仿真验证 |
| 3.2 信号采集硬件设计 |
| 3.2.1 硬件采集电路设计 |
| 3.2.2 基于Vx Works的数据采集系统设计 |
| 3.2.3 基于FPGA的信号采集流程设计 |
| 3.2.4 仿真验证 |
| 3.3 泥浆脉冲信号去噪处理方法 |
| 3.3.1 数据预处理 |
| 3.3.2 小波去噪 |
| 3.3.3 仿真计算 |
| 3.4 基于密勒码的泥浆脉冲信号解码方法 |
| 3.4.1 信号特征 |
| 3.4.2 解码识别 |
| 3.5 试验验证 |
| 第4章 下传指令识别关键技术 |
| 4.1 下传控制系统简介 |
| 4.2 地面旁通控制器设计实现 |
| 4.2.1 下传编码方法 |
| 4.2.2 硬件控制设计 |
| 4.3 井下基于转速信号的解码处理 |
| 4.3.1 频率识别 |
| 4.3.2 解码处理 |
| 4.3.3 硬件实现 |
| 4.3.4 试验验证 |
| 4.4 井下基于压力信号的解码处理 |
| 4.4.1 信号采集 |
| 4.4.2 指令设计 |
| 4.4.3 现场试验 |
| 第5章 闭环控制关键技术 |
| 5.1 闭环控制简介 |
| 5.1.1 井眼轨迹参数 |
| 5.1.2 轨迹参数在闭环控制中的作用 |
| 5.1.3 近钻头参数采集 |
| 5.2 闭环控制方法 |
| 5.2.1 闭环控制模式 |
| 5.2.2 矢量合成 |
| 5.2.3 矢量分解 |
| 5.3 闭环控制实现 |
| 5.3.1 液压驱动原理 |
| 5.3.2 液压驱动电机控制 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 取得的主要成果 |
| 6.2 存在不足及下一步计划 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、脉冲信号处理系统的设计（论文参考文献）
- [1]面阵激光雷达信号处理技术研究[D]. 司可. 西安工业大学, 2021(02)
- [2]基于微波光子学的微弱微波信号探测性能提升的研究[D]. 贺群淞. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]连续波泥浆脉冲传输系统设计[D]. 王正辉. 西安石油大学, 2021(09)
- [4]超低占空比脉冲合成与调理模块设计[D]. 刘永东. 电子科技大学, 2021(01)
- [5]高分辨率阵列探测器航空伽马能谱仪研制[D]. 杨寿南. 成都理工大学, 2020
- [6]探测器阵列多通道核脉冲采集成谱技术研究[D]. 刘威. 成都理工大学, 2020(04)
- [7]X射线多道脉冲幅度分析系统研究[D]. 翁明. 西安石油大学, 2020(12)
- [8]基于FPGA的激光导引头数字信号处理系统设计与仿真[D]. 赵晓涛. 郑州大学, 2020(02)
- [9]液闪TDCR信号处理装置的研制[D]. 党雪晨. 中国地质大学(北京), 2020(04)
- [10]旋转导向系统信号传输与闭环控制关键技术研究[D]. 梁耀. 中国石油大学(北京), 2020(02)