基于小波变换和维纳滤波的半导体器件员辕枣噪声滤波鄢.PDFVIP

物理学报摇 粤糟贼葬孕澡赠泽援杂蚤灶援摇 灾燥造援远园袁晕燥援员员 渊圆园员员冤摇 员员园缘员远 基于小波变换和维纳滤波的半导体 器件员辕枣 噪声滤波鄢 覮 代摇 煜 摇 张建勋 渊南开大学机器人与信息自动化研究所袁天津摇 猿园园园苑员冤 渊圆园员员年苑月猿 日收到曰圆园员员年苑 月员缘 日收到修改稿冤 摇 摇 针对半导体器件中普遍存在的员辕枣 噪声提出了一种结合了提升小波变换和维纳滤波器的处理方法援首先利用 重新加权迭代最小二乘法拟合员辕枣 噪声的功率谱曲线得到噪声参数的估计袁从而选择恰当的小波援其次袁对包含了 员辕枣 噪声的信号进行提升小波变换援考虑到小波变换对员辕枣 噪声的白化作用袁利用维纳滤波器对每一层小波系数进 行处理援设计了最优全通滤波器以校正维纳滤波器的相频特性袁使得小波系数经滤波后相位不变援最后利用提升小 波逆变换获得被员辕枣 噪声淹没的信号援利用实验检验了提出方法的有效性袁实验数据采自用于微创外科手术机器人 的力传感器援结果表明提出的方法能够有效抑制员辕枣 噪声袁并使传感器的分辨力提高了圆缘豫援 关键词院半导体器件袁员辕枣 噪声袁提升小波变换袁维纳滤波 孕粤悦杂院园缘援源园援原葬袁愿缘援源园援匝曾袁愿源援猿园援灾灶 方法援 员郾 引 言 圆郾 员辕枣 噪声及其小波变换域特性 员辕枣 信号最早是在员怨圆缘年对真空管的研究中作 为一种超低频噪音被发现和研究的袁它具有非平稳 员辕枣 噪声通常是以它的功率谱定义袁如果半导 性尧自相似性尧持久相关性和员辕枣 类型的功率谱密度 体器件的某种噪声电压信号枣 渊曾冤的能量主要集中 等特性袁广泛地存在于各类半导体器件中咱员袁圆暂援对于 在低频阶段袁其功率谱杂枣 渊棕冤满足 员辕枣 噪声具体的产生机理以及影响员辕枣 噪声的物理 粤陨滓 杂枣 渊棕冤 越 酌 袁 渊员冤 机理袁前人针对晶体管尧结型场效应管和金属氧化 棕 物半导体场效管等器件进行了深入而广泛的研 式中滓 和酌 是常数袁粤 是由器件结构决定的参数袁陨 究咱猿袁源暂 袁而如何从员辕枣 噪声中提取有用信号是在半导 表示通过器件的电流袁则称枣 渊曾冤为员辕枣 噪声咱缘暂援值得 体器件的使用过程中经常遇到的问题袁比如对用于 注意的是袁渊员冤式中当酌跃员 时袁杂枣 渊棕冤的积分为无穷 信号调理的模拟电路而言袁当有用信号的频率较低 大袁通常假设存在一个很低的频率袁低于该频率功 时袁用于放大尧滤波的半导体器件产生的员辕枣 噪声是 率谱的形状发生变化袁杂枣 渊棕冤变得可积袁对实际器件 主要噪声袁如果不能滤除袁员辕枣 噪声将直接导致输出 的测试表明袁这个很低的频率确实存在咱缘暂援栽藻憎枣蚤噪 信号的低频漂移援 等咱远暂利用分数布朗运动模型研究了员辕枣 噪声在小波 考虑到员辕枣 信号的小波变换域特性袁本文首先 变换域的信号特征袁他们已经证明袁如果正交小波 估计了员辕枣 噪声的参数袁提出对叠加了员辕枣 噪声的有 的消失矩砸满足砸 跃酌辕圆袁利用该小波对员辕枣 噪声进 用信号进行提升小波变换袁而后利用有限冲击响应 行离散小波变换袁得到的细节系数序列的持久相关 渊云陨砸冤型维纳滤波器处理每一个尺度下的小波变换