低信噪比下任意波形的微弱信号检测方法及系统

小试阶段/n在强噪声背景下进行微弱信号检测, 在现代无线通信、传感器与机械设备检测等领域应用广泛，常用的检测方法有相关检测、频谱分析等。对微弱信号而言，直接通过波形采集进行频谱分析是不合适的，同时，传统的相关运算采用的参考信号为方波波形，这仅仅适合固定频率的微弱信号检测，且由于方波信号存在丰富的谐波成分，对低频微弱信号的检测存在干扰；同时由于参考频率误差、参考信号相移误差，难以获取准确的被检信号参数，以及被检信号的重建输出。。 本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中通过方波波形的参考信号难以获取准确的被检信号参数，无法进行被检信号的重建输出的缺陷，提供一种可实现任意波形的微弱信号自动检测和再生放大的微弱信号检测方法及系统。本发明公开了一种低信噪比下任意波形的微弱信号检测方法及系统，其中系统包括：低噪放大器、锁相环、微处理器、数字频率合成器和运算模块，通过模拟锁相环工作锁定待检微弱信号的频率，利用微处理器测量该锁相环的输出频率，并根据该频率值控制直接数字合成电路产生同频信号，该信号作为相关检测所需的参考信号。运算模块采用乘法器和积分电路实现相关检测，通过步进调整参考信号的相位，使互相关值最大，获得与被测信号同频同相的再生信号，从而实现微弱信号的检测与放大。本发明在低信噪比条件下，具有较好的线性测量特性和较高的准确度，可实现任意波形的微弱信号自动检测和再生放大。。支持额度：。50。万元。承接单位：。湖北省。项目进展：。在强噪声背景下进行微弱信号检测, 在现代无线通信、传感器与机械设备检测等领域应用广泛，常用的检测方法有相关检测、频谱分析等。对微弱信号而言，直接通过波形采集进行频谱分析是不合适的，同时，传统的相关运算采用的参考信号为方波波形，这仅仅适合固定频率的微弱信号检测，且由于方波信号存在丰富的谐波成分，对低频微弱信号的检测存在干扰；同时由于参考频率误差、参考信号相移误差，难以获取准确的被检信号参数，以及被检信号的重建输出。

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中通过方波波形的参考信号难以获取准确的被检信号参数，无法进行被检信号的重建输出的缺陷，提供一种可实现任意波形的微弱信号自动检测和再生放大的微弱信号检测方法及系统。本发明公开了一种低信噪比下任意波形的微弱信号检测方法及系统，其中系统包括：低噪放大器、锁相环、微处理器、数字频率合成器和运算模块，通过模拟锁相环工作锁定待检微弱信号的频率，利用微处理器测量该锁相环的输出频率，并根据该频率值控制直接数字合成电路产生同频信号，该信号作为相关检测所需的参考信号。运算模块采用乘法器和积分电路实现相关检测，通过步进调整参考信号的相位，使互相关值最大，获得与被测信号同频同相的再生信号，从而实现微弱信号的检测与放大。本发明在低信噪比条件下，具有较好的线性测量特性和较高的准确度，可实现任意波形的微弱信号自动检测和再生放大。。项目基本内容：。在强噪声背景下进行微弱信号检测, 在现代无线通信、传感器与机械设备检测等领域应用广泛，常用的检测方法有相关检测、频谱分析等。对微弱信号而言，直接通过波形采集进行频谱分析是不合适的，同时，传统的相关运算采用的参考信号为方波波形，这仅仅适合固定频率的微弱信号检测，且由于方波信号存在丰富的谐波成分，对低频微弱信号的检测存在干扰；同时由于参考频率误差、参考信号相移误差，难以获取准确的被检信号参数，以及被检信号的重建输出。

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中通过方波波形的参考信号难以获取准确的被检信号参数，无法进行被检信号的重建输出的缺陷，提供一种可实现任意波形的微弱信号自动检测和再生放大的微弱信号检测方法及系统。本发明公开了一种低信噪比下任意波形的微弱信号检测方法及系统，其中系统包括：低噪放大器、锁相环、微处理器、数字频率合成器和运算模块，通过模拟锁相环工作锁定待检微弱信号的频率，利用微处理器测量该锁相环的输出频率，并根据该频率值控制直接数字合成电路产生同频信号，该信号作为相关检测所需的参考信号。运算模块采用乘法器和积分电路实现相关检测，通过步进调整参考信号的相位，使互相关值最大，获得与被测信号同频同相的再生信号，从而实现微弱信号的检测与放大。本发明在低信噪比条件下，具有较好的线性测量特性和较高的准确度，可实现任意波形的微弱信号自动检测和再生放大。