大动态范围

摘要： 针对在数字采集中,受ADC的量化分辨力限制,大动态范围信号难以满足信号分辨力的要求的问题,提出了一种适应大动态范围信号高分辨力采集电路系统的设计方法。首先根据信号的动态范围、分辨力指标和关注度,将信号进行逆序分段放大到ADC的输入动态范围,之后,根据各分段采集到的不同分辨力数据,进行数据加权合成,实现大动态范围信号的分段高分辨实时采集。仿真实验验证表明,此方法既可满足大动态范围信号的高分辨采集,同时可根据不同段信号的关注度,实现特定的分辨力采集,且误差率低于3%。

摘要： 基于自主互补双极工艺,设计了一种单片大动态范围对数放大器,介绍了对数放大器总体架构以及工作原理。电路内部包含限幅放大器、整流器、偏置电路、输出级、失调补偿结构等单元,对对数放大器结构特点和实现原理进行了分析。芯片流片测试结果表明,该对数放大器在5 V工作电压条件下,工作频率DC-500 MHz;对数斜率23~27 mV/dB;对数截距-87~-77 dBm;输入失调电压≤500μV;电源电流≤14 mA;在对数精度±1 dB要求下,动态范围可达到80 dB以上;在对数精度±3 dB要求下,动态范围可达到88 dB以上;响应时间≤600 ns。

摘要： 为提高动态范围,提出一种针对InGaAs焦平面电容负反馈放大型输入级的残差时间计数型两步式脉冲频率调制数字读出电路。建立了电容负反馈放大型输入级的脉冲频率调制数字化理论转换模型,分析了积分电容残余电荷和复位遗失电荷引起的转换误差和线性度问题。基于0.18μm CMOS工艺设计了线列光谱组件用双积分电容残差时间计数型两步式脉冲频率调制数字化结构,改善了转换误差和线性度,实现了16位粗略转换与最大16位精细转换的融合,为短波红外光谱组件的野外复杂场景应用提供了一种大动态范围的数字读出方案。

摘要： 目前红外探测器采用传统读出方法很难通过一次积分实现其本身的动态范围。为实现红外探测器的大动态范围不换档读出,引入脉冲频率调制(Pulse Frequency Modulation,PFM)结构,同时为保证弱信号时的注入效率,结合CTIA输入级,对红外探测器不换档大动态范围读出方法进行研究。提出一种CTIA输入级脉冲频率调制(PFM)读出方法,在系统级层面搭建实验系统并结合短波红外InGaAs单元探测器进行数字量化实验。详细分析了强信号时由系统结构延迟时间引起的转换线性度问题,并建立非理想条件下的数字量化转换模型。实验结果显示,提出的CTIA输入级PFM红外探测器读出方法动态范围达到97 dB,为红外探测器不换档大动态范围读出提供了一种可行方案,并为数字化读出电路设计奠定理论基础。

摘要： 针对微电阻率电成像测井仪井下电流微弱、动态范围大等特点,设计了一种具有大动态范围、对电流有高灵敏度的采集电路.设计包含电流信号处理电路、放大滤波电路、模数转换电路;电路有序完成了25路通道的采集,上传模值后并由数字相敏检波得到其幅度信息.通过实验测试证明,电路能够对有效值为0.7nA的电流仍有一定的分辨能力,测量动态范围达125dB.

摘要： 针对目前太赫兹频段雷达散射截面(RCS)测量动态范围较小的问题,提出了一种结构分段定标结合数据分段处理的大动态范围RCS获取方法.基于相对定标理论分析了单一定标测量方式对RCS测量范围与测量精度的限制,并通过对光滑金属球与圆柱的实验测量进行了验证.通过光滑金属平板的RCS测量讨论了衰减元件的引入对系统测量精度与测量范围的影响.在此基础上,利用结构分段定标结合数据分段处理对弹头模型的RCS进行了测量,成功获得了弹头模型的主要散射特征,实现了目前已知最高的63 dB动态范围,测量结果与仿真计算结果一致.

摘要： 数字化红外焦平面探测技术作为第三代红外焦平面技术成为近年来被研究的热点.本文提出了一种将像素级数字化技术与TDI技术相结合的红外焦平面读出电路,使得电路实现大动态范围的同时满足低功耗设计.文中在0.18μm CMOS工艺模型下,对电路进行设计仿真,该读出电路电荷处理能力可达到5.04 Ge-,动态范围最高达到101.5 dB,在典型长波积分电流应用下电路功耗仅95.8 mW.

摘要： 目的:针对大动态范围复杂曲面的面形检测需求,提出了一种基于光纤干涉投影的子孔径拼接测量方法。方法:通过CCD相机与干涉条纹间的关系作为子孔径划分的依据,利用光纤干涉投影测量系统采集各子孔径的面形数据,由此结合所提出的加权算法将各子孔径进行拼接来获取全口径面形。结果:仿真分析与实验验证表明,通过所提出方法获取的拼接面形连续光滑,且与全口径真实面形RMS值偏差为1.8458μm,达到了微米量级的检测精度。结论:该测量方法具有检测精度较高、动态测量范围大等特点,从而为各类复杂曲面提供了一种有效的面形检测方法。

摘要： 设计了一款基于单兵背负式电台的射频前端模块,主要由发射、接收通道组成.发射通道完成中频21.4 MHz至30 MHz～512 MHz的变频、滤波和功率放大至≥40 dBm后输出;接收通道将30 MHz～512 MHz射频信号进行限幅、滤波及均衡、变频、带宽选择后经中频AGC控制,输出稳定幅度的21.4 MHz中频信号,AGC能在≥80 dBc动态范围内保证中频信号功率稳定,接收通道具有高矩形系数、大动态范围的特点;模块内部器件实现了100％国产化,且做到了小型化,轻量化,高效率,充分满足用户使用要求.

摘要： 激光吸收光谱(LAS)技术具有定量性好和操作便捷的优势,已成为目前最为广泛使用的激光光谱气体检测技术,但在许多实际应用中,传统的LAS在光程精确测定、多点气体检测和大动态范围检测等方面的指标仍不能满足需求。介绍了一种基于光学调频连续波(FMCW)技术的气体光谱检测方法,该方法将FMCW技术引入到LAS中,在充分利用FMCW精确定位能力的同时,挖掘光学FMCW信号中的吸收光谱信息。详细介绍了光学FMCW气体光谱检测技术的基本原理,总结了本课题组采用该技术在多通池内气体吸收光谱和光程同步测量、多点式气体检测和大动态范围气体检测三个方面的最新研究进展,并对下一步研究工作做了展望。

摘要： 本文提出了一种数模混合技术以实现大动态范围可调自动增益控制（AGC）系统。针对采样模块，引入前级放大技术扩大采样数据动态范围，进而提高系统整体动态范围；针对模拟AGC参考电平调整困难及差分比较运算的不足，引入数字电平比对技术，实现输出增益动态可调。由此设计完成了一款两阶90dB动态范围的可调AGC系统。

摘要： 检波对数视频放大器(Detector Log Video Amplifier,DLVA)的主要用途之一是用于现代高灵敏度接收机信号处理前端,以提高接收机动态范围.在微波器件实验中,器件参数(增益/插损)变化范围可达50dB以上,传统微波器件参数监测中,受限于示波器和检波器的动态范围(动态范围u001620dB),难以对器件参数的大动态范围变化过程进行实时监测.本文基于DLVA技术,建立了器件实验参数实时监测系统,该监测系统动态范围可达65dB,由于减少了衰减器和检波器等环节,使得监测系统更为简单紧凑,较好解决了器件参数大动态范围变化的实时监测问题.

摘要： 本发明涉及一种大动态范围高效率整流电路，该电路包括介质基板、微带结构和金属地板；介质基板上表面设置微带结构；介质基板下表面设置金属地板；微带结构包括复阻抗压缩及匹配网络、二倍压整流电路拓扑结构和负载端，二倍压整流电路拓扑结构和负载端连接构成子整流电路，复阻抗压缩及匹配网络与两路完全相同的上子整流电路和下子整流电路相连。本发明的复阻抗压缩网络具有良好的阻抗压缩性能，引入此阻抗压缩网络能够有效降低输入阻抗对输入功率的敏感度，提高整流电路的匹配性能，在更宽的输入功率范围内实现高整流效率，同时具有大动态范围、高效率的性能，可以广泛应用于微波射频电路中。

摘要： 本发明公开了一种大动态范围激光测距方法及激光测距仪，属于激光测距领域，该激光测距仪包括发射模块、接收模块和控制模块；发射模块包括驱动板、泵浦激光器、全反镜、输出镜、增益介质、可切换初始透过率调Q晶体组件、光电二极管、激光扩束镜头；接收模块包括接收物镜、可切换式透射式液晶面板、窄带滤光片、雪崩光电二极管、前置放大电路；通过控制模块使激光测距在五种测距模式下工作，极近距离模式(＜50米)、近距离测距模式(50～1000米)、中距离测距模式(1k～10km)、远距离测距模式(>10km)和高温环境测距模式。通过控制激光器输出状态和激光回波功率，使激光测距仪能够测量极近距离模式(＜50米)。

摘要： 本发明涉及一种大动态范围砂岩模型电阻率测量装置及测量方法，所述电阻率测量装置包括设置有128路探针的大型砂岩模型、电路模块和数据采集卡，所述大型砂岩模型连接注水井和出油井，所述电路模块连接大型砂岩模型与数据采集卡，所述数据采集卡连接PC机。本发明是一种基于改进的扩展卡尔曼滤波在测量大动态范围电阻率的应用，根据新息协方差矩阵的范数来抑制滤波发散的扩展卡尔曼滤波，来消除零点漂移的误差的方法，该技术方案可以利用差分放大电路来抑制共模干扰，还可以利用卡尔曼滤波消除零点漂移的误差，有效提高预测精度。

摘要： 本发明提供的是一种大动态范围多波长环境光探测器，由第一光电二极管对(1)、第二光电二极管对(2)、第三光电二极管对(3)、第四光电二极管(4)、开关阵列(5)和可调增益跨阻放大器(6)组成，每个光电二极管对由P型注入层(7)、N阱层和P型外延层构成。本发明可用于提高探测器对环境光探测的动态范围及多波长的探测，可广泛应用于智能手机、智能平板、智能电视、投影仪及智能家居系统等领域。

摘要： 本发明具体公开了一种大动态范围的光纤干涉仪相位检测装置及方法，所述方法包括以下步骤：S1、通过强度调制器、声光移频器和光纤延时线对激光器发出的光进行处理，生成由不同频率光脉冲组成的光脉冲序列；S2、通过非平衡光纤干涉仪获取干涉光脉冲序列；S3、通过光电转换器将干涉光脉冲序列转化为电信号，并进行数字采样以获取采样数字信号；S4、利用信号处理系统对采样数字信号进行解时分处理，获取对应的数字信号；S5、消除数字信号的直流量获取正交相位信号CR和SR；S6、对正交相位信号CR和SR进行解调，从而得到被测相位信息。本发明在兼具大动态范围优势的同时，大大简化了传统3×3多相检测方法所需的复杂硬件结构。

摘要： 本发明属于集成电路领域，特别涉及一种大动态范围对数放大器芯片的失调补偿结构；所述失调补偿结构包括第一级限幅放大器，多级限幅放大器，跨导检测单元以及恒流源和反馈电流源；第一级限幅放大器分别连接差分信号的输入正端和输入负端，差分信号输出正端和输出负端连接多级限幅放大器的输入正端和输入负端；恒流源连接多级限幅放大器的输入负端，反馈电流源连接多级限幅放大器的输入正端；跨导检测单元连接多级限幅放大器的输出负端和输出正端；本发明通过跨导检测单元来获取输出正端和输出负端电压的差异结果，并通过反馈电流源生成反馈电流，以恒流源电流补偿反馈电流引起的第一级限幅放大器直流工作点变化，起到稳定限幅放大器工作的作用。

摘要： 本发明公开了一种复杂地球背景下高速暗弱目标大动态范围探测方法。本发明使用天基红外探测系统对高速飞行的高机动性目标进行探测。首先，建立多参数关联寻优模型，通过谱段、分辨率对特定光谱特征目标进行求解实现背景抑制。其次，设置两组及以上的系统探测参数，一组通过长积分时间、高增益的高灵敏参数获取地球背景信息及小辐射强度目标信息，且在该参数下地球背景不超过探测器模拟信号动态范围的N％(25≤N≤90)；第二组及以上的参数通过短积分时间获取高辐射强度目标信息，且该参数内目标不饱和。然后，进行动态范围融合搭接，实现对目标探测范围的提升。该方法可大幅度提升探测动态范围，增强对复杂地球背景下高速暗弱目标的探测能力。

摘要： 本发明公开了一种大动态范围和低频噪声测量系统。本发明系统包括树莓派PICO单片机、电源模块、信号输出模块、信号传输端口、电流测量模块、电压测量模块、噪声测量模块和A/D模块，这些模块通过针插式的方式连接在自行设计的双层PCB板上；树莓派PICO单片机向信号输出模块发送数字信号，获取并处理A/D模块转换得到的数字信号；信号输出模块输出满足测量需求的电压信号；电流测量模块测量待测器件的低边和高边电流；电压测量模块测量待测器件的电压并实现电压放大模块的自动调零；A/D模块获取电信号并将其转换为数字信号，发送给单片机。本发明系统硬件连接简单、动态范围大、测量功能丰富、测量速度快、测量精度高。

摘要： 本发明提供一种高速大动态范围磁场测量系统，包括：捷变射频源，基于频率控制字产生中频信号；混频器连接中频信号及本振信号，输出射频信号；磁场检测模块，对磁场进行检测产生荧光信号及对应的数字电信号；锁相解调模块，输出荧光解调信号；闭环锁频模块，基于荧光解调信号跟踪计算当前周期相对于上一周期的微波频率移动量及磁场大小变化量，得到当前周期的微波中心频率及磁场大小，并将微波频率移动量转换为频率控制字以更新中频信号的频率。本发明将顺磁共振传感器从传统的小磁场测量拓展到大的动态范围；通过快速反馈跟踪，提高了磁测量速度，增强了在不同场强下磁测量的适应性。

摘要： 基于收发阵列模组的大动态范围混合固态激光雷达系统，属于激光雷达技术领域。本发明包括发射系统、收发一体光学系统、一维扫描装置、探测系统、信息处理系统。本发明通过信号处理控制电路和增益控制模块使单个计时周期中增益电路的总放大倍数随时间的增加而增大，能够改善回波信号强度失真问题，增加测距动态范围。本发明采用由环形器、透镜组和光纤阵列组成的收发一体光学系统以及一维扫描装置，能够实现光学系统与APD探测器的分离，无需对焦，使得激光雷达结构简单紧凑，减小光机装调难度，易于实现。本发明通过在探测系统中对线性APD阵列温度进行监测，对应调整APD的反偏电压，有效改善由于温度改变而导致的增益不稳定问题。