機(jī)械電子第八章信號處理-閱讀頁
2025-02-22 13:36本頁面
【正文】 +RCUiUo低 通濾 波 器調(diào) 制 +時(shí) 鐘解 調(diào)低 通濾 波 器31 自動調(diào)零放大器 ? 自動調(diào)零放大器是在斬波穩(wěn)零放大器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 +C1R1+自 動調(diào) 零12C2++++自 動調(diào) 零21C2C1R1模式 I 模式 II 32 信號隔離 ? 有些場合中傳感器對地存在一個(gè)電位差，這類情形下需要在傳感器和其余電路之間采取電隔離措施。交替地輸出未反相輸入信號和反相輸入信號 ?開關(guān)動作的頻率由參考信號決定。 ?由上式還可看出， 濾波器輸出信號的大小取決于輸入信號與參考信號的相位關(guān)系 ?；?180176。或 270176。由于這個(gè)原因，參考信號的移相能力要能保證輸出最大。 ? 相敏檢波器濾波級的輸出信號經(jīng)放大后用來做壓控振蕩器的控制信號，壓控振蕩器的輸出又給相敏檢波器提供了參考信號。 ? 時(shí)分復(fù)用 (TDM) :每個(gè)數(shù)據(jù)源依次與數(shù)據(jù)通道接通，輪換著傳輸數(shù)據(jù)。 ? 頻分復(fù)用 (FDM):用每一個(gè)數(shù)據(jù)源調(diào)制一個(gè)副載波頻率，然后把這些副載波混合起來調(diào)制另一個(gè)高頻載波，這個(gè)高頻載波就用于向接收裝置發(fā)送信息。 ? FDM技術(shù)適用于模擬信號處理 37 濾波器 ? 濾波器用于阻止某些頻率的信號通過。 理 想 特 性實(shí) 際 特 性Af理 想 特 性實(shí) 際 特 性fA理 想 特 性實(shí) 際 特 性Af理 想 特 性實(shí) 際 特 性fAa) 低通 b) 高通c) 帶通 d) 帶阻幾種濾波器的特性38 模擬濾波器 ? 模擬濾波器可以用有源電路或無源電路實(shí)現(xiàn) 。制約無源濾波器性能的主要因素是元件本身并非理想的 。這使得有源濾波器的性能更接近理想特性，但是也更復(fù)雜， ? 濾波器的主要特性指標(biāo)有 ? 3dB帶寬 ?有效噪聲帶寬 ?波形因數(shù) ?選擇性 ?響應(yīng)時(shí)間。波形因數(shù)定義為 60dB帶寬與 3dB帶寬之比，若動態(tài)范圍小于 60dB，則用 40dB帶寬與 3dB帶寬比。 ? 濾波器并不是立刻對輸出信號電平做出響應(yīng)。 41 無源濾波器的實(shí)現(xiàn)形式 L / 2 L / 2C2 C 2 CL(a) 低通 (b) 高通2 CL / 2L / 2 2 CCL2 CL / 22 CL / 2CL(c) 帶通 (d) 帶阻42 濾波器的梯形網(wǎng)絡(luò) ? 要得到陡峭的頻率特性，可以把若干個(gè)相似級連接起來形成梯形網(wǎng)絡(luò)， Z1Z1Z1Z2Z2Z1Z2Z1Z243 常用的濾波器 ? 巴特沃茲濾波器 ?巴特沃茲濾波器的幅頻特性在 ω≥0時(shí)單調(diào)減，所以又稱為最平響應(yīng)濾波器。 ? 橢圓函數(shù)濾波器 ?橢圓函數(shù)濾波器的幅頻特性在通帶內(nèi)和阻帶內(nèi)都是起伏函數(shù)。這使得有源濾波器的性能更接近理想特性，但是也更復(fù)雜，同時(shí)帶來一些新問題，比如漂移。 ? 數(shù)字濾波器要滿足 Shannon采樣定理的約束。 數(shù) / 模轉(zhuǎn) 換 器數(shù) 據(jù)分 析模 / 數(shù)轉(zhuǎn) 換 器系 統(tǒng)參 數(shù)SiSo數(shù)字濾波器原理框圖47 預(yù)處理濾波器和后處理濾波器 ? 預(yù)處理濾波和后處理濾波能改善系統(tǒng)的噪聲性能，尤其是抑制高頻噪聲。數(shù)字技術(shù)能做溫度補(bǔ)償、信號線性化、濾波以及快速傅立葉變換（ FFT）這類復(fù)變函數(shù)分析運(yùn)算。 ? 但是比起同樣功能的模擬系統(tǒng)來，系統(tǒng)所需的運(yùn)算時(shí)間較長。 49 數(shù)字信號處理 ? 線性化 ?對于固有非線性特性的傳感器，通過動、靜態(tài)標(biāo)定，利用微處理器的計(jì)算能力和查表功能，先進(jìn)行靜態(tài)非線性校正，再進(jìn)行動態(tài)非線性補(bǔ)償，這樣的線性化方法使得這類非線性傳感器的應(yīng)用也日益廣泛。用別的手段分別檢測各個(gè)外部條件，然后可由微處理器作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。 50 離散傅立葉分析 ? 傅立葉分析是強(qiáng)有力的分析工具，廣泛用于提取關(guān)于系統(tǒng)行為的信息。 ? 離散變換 (DFT)用于周期性數(shù)字信號分析，這種信號在頻域里也是周期性的。 51 信號處理技術(shù)的發(fā)展 ? 智能型敏感器件 ?把傳感器和有關(guān)電子線路集成在一個(gè)芯片上，由這一構(gòu)想形成了智能型敏感器件的概念。 ? 信號處理既可以用模擬也可以用數(shù)字技術(shù)。 ? 有決策能力。 52 專家系統(tǒng)、人工智能在測量中的應(yīng)用 ? 目前，專家系統(tǒng)在從醫(yī)學(xué)診斷到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的廣泛而多種多樣的領(lǐng)域中用于數(shù)據(jù)分析解釋。 ? 在一些復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中，往往有多個(gè)數(shù)據(jù)源給出大量的數(shù)據(jù)，譬如行走機(jī)器人的軍事態(tài)勢分析。 53 思考題 ? 理想運(yùn)算放大器的基本特性是什么？ ? 運(yùn)算放大器有哪幾種輸入方式？ ? 實(shí)用運(yùn)算放大器要考慮哪些因素？ ? 解決零點(diǎn)漂移有哪幾種技術(shù)？ ? 什么情況下需要信號隔離？ ? 使多個(gè)信號源能共用一個(gè)信號通道的技術(shù)有哪幾種？ ? 模擬濾波器和數(shù)字濾波器各有什么特點(diǎn)？ ? 用數(shù)字技術(shù)處理信號有什么特點(diǎn)？ 54 演講完畢，謝謝觀看！
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