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非接触式高精度微弱信号采集技术研究
目录
文档概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.3主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.4技术创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.5论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
非接触式信号采集的基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.1振动信号非接触式检测原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.2多普勒效应与信号转换．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
2.3高信噪比采集器件原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
2.4弱信号调理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
2.5探测过程数学建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
关键技术方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
3.1高灵敏度传感器选型依据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
3.2信号传输线路抗干扰设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
3.3数字滤波算法开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
3.4智能放大电路优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
3.5误差抑制同步策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
3.6抗环境噪声屏蔽技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
实验系统搭建与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
4.1系统硬件集成方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
4.2探头安装误差分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
4.3实验平台搭建流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58
4.4采集精度标定方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
4.5不同工况下的信号对比实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62
4.6数据有效性验证标准．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
微弱信号增强处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
5.1信号平均值漂移修正．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
5.2自适应降噪算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72
5.3相位补偿技术优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75
5.4弱信号功率谱密度估计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76
5.5小波包阈值去噪策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
5.6机器学习辅助信号识别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
工程应用案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83
6.1机械设备故障检测实例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．85
6.2生物医学精细监测应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．87
6.3灾害预警信号捕捉研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．90
6.4复杂环境下的信号处理挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91
6.5多源数据融合解决方案
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