BOXCAR

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取样积分器概述.

取样积分器概述.

指数式门积分
2. r(t)周期为T,取样门闭合时间宽度为Tg:
R,门接通时 Rt ,门断开时
占空系数: Tg T
平均阻值: Rt R R T Tg
t RC 阶跃响应:u0 t Vi 1 e
相比之下,对于线性门积分,信噪比的改善会随着积分时间的增加而
线性门积分
1. 开关K始终闭合:
1 u0 t RC
xt dt v
t 0
o0
若xt 为幅度为Vi的阶跃电压, 而且初始电压 uo 0 0时:
u0 t Vit RC
线性门积分
2. r(t)周期为T,取样门闭合时间宽度为Tg:
R,门接通时 Rt ,门断开时
时段,就像积分框沿着信号周期向前移动一样,所以这种积分方
式又称为Boxcar积分。
取样积分器应用
1.材料的光学特性检测
光电倍增管PMT将透射过被测材料的斩波光转换为电信号,
其中包含杂散光、漏电流、暗电流等各种噪声。利用定点式取样 积分提高输出信号的信噪比,并利用基线取样补偿基线的漂移, 就可以根据输出信号判别被测材料的吸收特性。
参考文献
• [1]张哲皇,黄建军,陈静秋. Boxcar积分器模型参数软件在nS荧光测量中的应用[J]. 计量与测试技 术,2004,05:24-25.

[2]阮思旭,庄其仁,于百英. Boxcar积分器提高光纤光栅传感器解调精度的分析[J]. 传感器与微系
统,2006,12:35-38.
• •
[3]金琨. 基于虚拟仪器技术光学取样积分器设计[D].长春理工大学,2012. [4]Improvement of Boxcar Integrator and Its Application to Low Resistance Measurement of Inductive Load

铁路货车分类

铁路货车分类

铁路货车可以根据不同的分类标准进行分类。

以下是一些常见的铁路货车分类:
1. 平车(Flatcar):平板货车没有围栏或侧壁,用于运输大型、重型货物,如钢材、机械设备等。

平车通常具有坚固的平板底部,以便于货物的装载和卸载。

2. 敞车(Open Wagon):敞车是一种有围栏但没有顶棚的货车,适用于运输散装货物,如煤炭、矿石、谷物等。

敞车通常具有侧门或顶棚开口,方便装卸货物。

3. 罐车(Tank Car):罐车是专门用于运输液体或气体的货车,通常具有圆筒形的罐体。

罐车可以用于运输石油、化学品、液化气等。

4. 冷藏车(Refrigerated Car):冷藏车是一种具有保温和冷却设备的货车,用于运输需要冷藏或冷冻的货物,如食品、药品等。

冷藏车可以保持货物在特定温度范围内的新鲜和品质。

5. 封闭车(Boxcar):封闭车是一种具有围栏和顶棚的货车,用于运输各种货物。

封闭车通常具有侧门和货门,以便于装卸货物,并提供一定程度的防护和安全性。

6. 平台车(Gondola):平台车是一种具有侧栏但没有顶棚的货车,适用于运输散装货物,如煤炭、矿石、建筑材料等。

平台车通常具有倾卸功能,可以便于货物的卸载。

高斯核公式和Boxcar公式

高斯核公式和Boxcar公式

1. 核公式
下列问题要求改进完成核公式,包括高斯核公式和Boxcar公式。

高斯核公式:
Boxcar核公式:
表示如果括号内的条件满足,则结果为1,否则为0. c是确保核公式的和为1的系数。

在一维情况下c=0.5,二维时c=1/pi。

请针对这两类情况分别写出程序。

如果是N维,参照n-sphere情况。

核公式定义为:。

r是bandwidth。

注意一个平滑的核通常为正,对称,并且总和为1.
计算核值[高斯和Boxcar各20分]
计算公式compute_kernel(XTrain, XTest, bw, kernel_type),回归为nTrain x nTest的矩阵K。

K_i,j为核在第i个training data和第j个test data.
2. 核密度估计:
完成核密度估计。

可能性密度方程:,是test 样本。

Xj为第j个training样本。

n为training 数据的总量。

h为handwidth。

完成KDE(XTrain, XTest, bw, kernel_type),回归为维的p。

pi为第i个test data的估算密度值。

需要用到第一题中的方程。

3。

核回归。

在这个题中需要用到Nadaraya-Watson核回归。

完成下列问题:
完成公式kernel_regression(KTrain,yTrain,XTest,bw,kernel_type)回归为维的y。

yi为第i个test data的预测值。

微弱信号检测 第三章

微弱信号检测 第三章

由普通指数积分电路,可 知,当t=RC时,有:
R Tg
u0(t) c
u O (t) 0.632Vi TC RC
而对门积分指数积分电 路,当开关闭合的占空因 子为Δ=Tg/T时有:
uo/Vi 0.632
r(t) 取样脉冲
产生电路
指数式门积分电路
Te
Tc
R' R V 当 uO (t ) 0.632 i 时有:
p(t)
n的
Δ
T
Tg
t
2π/Tg -ωs0 ωs
ω
0
如输入x(t)的频谱为X(ω),则有
X S () X () * P()

sin(n) X() * ( nS ) n n sin(n) X( nS ) n n
sin(n) n X( nS ) jRC n
滤播过程,滤波 器的积分常数为 RC/Δ。






三、指数式门积分器的输出特性
对取样门电路的时域分析,任何周期信号都可以表 示为三角函数的组合,现假设输入被测信号中频率为ω 的单一频率的正弦信号分量。
即 x(t ) x m cos[(t )] ①当x(t)的频率ω等于取样脉冲ωs=2π/T,指数式门积分器 sin( ) 的稳态输出为






第三章 取样积分与数字式平均
对于淹没在噪声中的频率相对较低的正弦信号的幅 度和相位可采用LIA进行检测。但如要恢复淹没在噪声 中的非正弦波,特别是脉冲波时,LIA中由于BPF和LPF 的存在会滤除高次谐波,使输出结果发生奇变。 取样积分 (BOXCAR)与数字式平均方法 把每个信号周期分成若干个时间间隔(取决于要 基本思路: 求精度),然后对这些时间间隔的信号进行取样,并将各 周期中处于相同位臵的取样值进行积分或平均。积分过程 常用模拟电路实现,称之为取样积分;平均过程常用计算 机以数字处理的方式实现,称之为数字式平均。 应用:物理、化学、生物医学、核磁共振等领域。

铁路各专业英语单词整理

铁路各专业英语单词整理

铁路各专业单词整理Freight train货运列车Passenger train旅客列车Heavy freight重载货运Sleeping car卧铺车Dining car餐车Run-around track调车线Inter-city train城际列车Local train管内列车,慢车Elctric traction电力牵引Stopper慢车Double-decked passenger train双层旅客列车Locomotive 机车freight wagon货车passenger coach 客车multiple units动车组metro car 地铁车辆light rail轻轨railway service cars 铁路服务车Coach, carriage 客车Motor car (trailer car)动力车(拖车)Container集装箱车Tanker罐车Driving cab司机室TOFC平板拖车Box wagon棚车Monorail单轨Refrigerator wagon冷藏车High-speed railways高速铁路Maglev磁悬浮Open-topped wagon敞顶车Rail铁轨standard gauge标准轨距narrow gauge, broad gauge窄轨,宽轨Trackbed 道床Sleeper 枕木Crosstie 枕木subballast,道砟,底部道砟fastener紧固件Turnout道岔Derail(derailment)脱轨Crossing 平交道口colliery 煤矿quarry 采石场flanged steel wheels 有凸缘钢轮copper ore 铜矿speak of 谈到,提及backbone 骨干bulk freight 散装货物mass commutation traffic 大规模通勤运输short haul 短途运输Merchandise traffic 货物运输Depreciation 减值,折旧,贬值Settling 沉降,沉积bulk freight 散装货物Subgrade 地基,路基Soil stratum 地层Embankment 堤坝Trim off 修剪Organic topsoil 有机表层土ivil engineering 土木工程Earthwork 土方,土方工程Gravity wall 重力墙Drainage 排水系统,排水装置Real estate 房地产,不动产Crane 起重机Tamper 捣固机Trolley 台车,手推车,电车Headway 进展,向目标前进Cog railway嵌齿铁路Rubber-tired underground橡胶轮地铁Siding旁轨,支线Coupler车钩Maintenance of way 道路维护Long-distance train长途列车Channel Tunnel海峡隧道parcel package 包裹Travelling post offices 移动邮局 Centrifugal force 离心力pram 婴儿车Wheelchair 轮椅Conurbation 有卫星城市的大都市elevated structure 高架结构Accelerate (decelerate) 加速(减速)Tram, trolley, streetcar有轨电车 Flexibility 机动,灵活 Low loder 低架拖车Sneak into 偷偷地摸进Stow away 偷乘,搭白车Fatality disasterKit 工具包,装备earn one‘s keep 值得雇用, 挣饭吃Show up 揭露,露出Dead end terminal 闭塞终端 Buffer stop 止冲器 Crossover 转辙轨Locomotive escape 机车折返 Phase out 逐步淘汰,逐步停止Intensive service auxiliary equipment 辅助设备, 备用设备, 附属设备Heavy maintenance 大修Keep at forefront of 保持在……最前沿train loading 列车运载量Train capacity 列车运载能力Density of passengers 乘客密度Load factor 上座率Patronage 保护,光顾,赞助High degree of standardisation 高度标准化pilot end beam Bellmouth 钟形口,喇叭口Line up 整队,排列Semipermanent coupler 半永久车钩Be bolted together 螺栓连接Cushioning 减震,缓冲Uncoupling 解钩,拆开(反,coupling)Buckeye, Knuckle and Janney coupler 詹式车钩Coupler knuckle (jaw) 钩舌Coupler head 钩头Hinge pin 折页销Fully automatic coupler 全自动车钩Disengage 脱离pneumatical 风力的,空气的Keep in good working order 保持正常运转状态Drawgear 牵引装置Bolt 螺栓Pedal 踏板Funicular 索道Coupler alignment bar 车钩调直杆Pushbutton 按钮Shock absorber 减震器Multicore cable 多芯电缆Baggage行列车Coach客车Combine合造车Dome圆顶车Lounge游乐车Dinner餐车Observation瞭望车Sleeper、 sleeping car、Pullman卧铺车RPO铁路邮政车Housing car封闭车Autorack, auto carrier汽车运输车Boxcar, or van棚车Refrigerator car, reefer冷藏车Stock car牲畜车Open top car敞车Gondola敞车Hopper漏斗车Ballast car砟车Flat car平车Depressed-center flat car凹底平车Piggyback car背负式车Schnabel car钳夹车Tank car罐车Caboose守车Snow plow除雪犁Dynamometer car动力检测(试验)车Encompasss 包围,环绕,构成,包括Listed in alphabetic order 按字母顺序排列lining 衬里,衬套,内层Contamination 污染,玷污Corrosive action 腐蚀作用Stainless steel 不锈钢Glass enamel 玻璃釉彩,搪瓷Pocket for stake 柱插口Tie-down point 栓柱Manual brake equipment 手制动Air brake equipment 空气制动primary underframe 主车架,主底架Cumbersome 笨重的Intermodal shipping 联合运输Tonnage 吨位log 木材,原木Lumber 木材Slope down 向下斜Scrap metal 金属屑,废金属Aggregate 粒料,总计,聚集Wood chip 木屑,木片Drop end 落端门Shovel 铲Perishable freight 易腐货物spoiling 变坏,损毁Insulation 绝缘层,保温层Keep outCooling system 冷却系统Cold brine 冷盐水Waterproof 防水的Airtight 密封的,气密的Warehouse 仓库,库房Breakage 破坏,破损Barrel 桶Drum 鼓型圆桶safety valve 安全阀Tilting train摆式列车Head-end equipment车端设备Branch line支线Air-conditioned hard seat car空调硬座车seating capacity定员Length between truck pivot centers车辆定距tare weight空重Clearance 间隙Wheelbase轴距Gauge轨距Constructional speed构造速度Wheel diameter车轮直径Stanhope 轻便马车en route 在途中Streamlined 流线型的Ornate 装饰的, 华丽的, (文体)绚丽的to date 到此为止Aluminum steel 铝钢,含铝钢evolve into 发展[进化]成Fluted 有凹槽的Conveyance 运输Row upon row 一排排,一行行carry-on 手提行李,手提的Aisle 走廊Partitioned into 分割,分隔开efficiency apartment 有小厨房和卫生设备的小套公寓房间,公寓小套间Interior 内部Galley 厨房Recede 后退,倒退,变得模糊Fell out of use 开始不用,渐废Vantage 优势,有利情况Roofline 屋顶轮廓线Dumbwaiter 楼上楼下送饭菜的小升降机,可移动的上菜架或上菜桌Aluminum of high strength alloy 高强度铝合金pane 长方块, 尤指窗格, 窗格玻璃, 边, 面,方框Vestibule 门廊, 前厅Ride comfort乘坐舒适性Irregularity轨道不平顺Wheel tread车轮踏面Suspension悬挂系统Tread gradient踏面锥度Flange轮缘Running performance运行品质Articulated bogies铰接式转向架Lower center of gravity低重心Swing hanger摇枕吊Bolster bogie摇枕转向架Bolsterless bogie无摇枕转向架Wheelset hunting轮对蛇行Anti-yaw damper抗蛇行减震器Suspension gear悬挂装置JR日本铁路Bogie frame构架Lateral damper横向减震器Traction transfer device牵引装置Brake equipment制动装置Axle bearing and axle box轴箱轴承及轴箱Axle spring轴箱弹簧Brake disk制动盘Traction motor牵引电机Gear box齿轮箱,减速箱Wheelset轮对Traction force牵引力Air spring, air bag空气弹簧Side beam侧梁Coil spring圆弹簧Cross beam横梁Press welding压力焊B earing轴承Support rigidity支撑刚度Pedestal swing spring type导框式定位Play,游间,游隙,摆动量Leaf spring板弹簧IS typeIS拉板式定位Bending strength弯曲强度Unsprung mass(weight)Non-sprung mass簧下质量Axle beam type转臂式定位Cylindrical roller bearing圆柱滚子轴承Ball bearing球轴承Overhaul大修Nose suspension device轴悬,臂式悬挂装置Cardan driving device 万向轴驱动Torque converter变扭器Wheel tread brake踏面制动Disc brake盘型制动Brake shoe闸瓦Frictional heat摩擦热Brake pad制动闸片Motor braking动力制动Quill drive 空心轴驱动Hollow shaft空心轴Gearwheel, driven gear从动齿轮Pinion, driving gear主动齿轮Electric locomotive电力机车Rail head轨头Reprofile镟修Wheel/rail interface轮轨关系Lubricant润滑物Flatted wheel车轮擦伤Bogie transom转向架横梁Brake cylinder制动缸Parking brake停车制动Heavy duty brake重载制动Frame mounted motor架悬式电机Lifting lug吊耳Gearbox齿轮箱Compressed air压缩空气WSP(wheel slide protection)车轮防滑装置Speed sensor速度传感器Pendulum (titling) bogie摆式转向架Service life使用寿命Design concept设计理念Running speed运行速度Maximum speed最大速度Lateral force横向力Transition curve过渡曲线Circular curve圆曲线Self-steering bogie自导向转向架Running stability 运行平稳性Forced steering bogie迫导向转向架Obscurity 隐蔽,偏僻,含糊Abrasion 磨耗In terms of according to、In comparison to 对比Be sensitive to 对……敏感Rotational resistance 回转阻尼Harmonic 谐波, 和声, 谐函数Isolate … from…隔离Be commercialized for 商业化,商品化Welding technology 焊接技术General structure 一般结构Rolled steel 钢材,轧制钢Seamless steel pipe 无缝钢管Critical component 关键部件Corrugated wheel 波形辐板车轮Susceptible to 易受影响的Mass imbalance 动量不平衡Resonance 共振Put into service 投入运营,交付使用Right angle cardan driving device 直角万向轴驱动装置Impede stopForged steel 锻钢Porcupine 豪猪Rubber bushed links 用橡胶衬里的连杆Gearwheel 大齿轮In relation to 关于,涉及,与……比较Degree of coning 锥度Squealing noise 尖啸Flange or rail greasing 轮缘或轨道油脂Slippage 滑动Weled steel box format 焊接箱型结构Press against 压向Neutral section 分相区Leading bogie 导向架Vehicle suspension车辆悬挂系统Cushion system缓冲系统Laminated steel spring板弹簧Axle load轴重Carrying load载重Spring hanger弹簧吊Spring lank弹簧托板Swing link吊杆Side frame侧架,侧梁Side bearer (bearing)旁承Center bearing下心盘Equalizer bar suspension均衡梁式悬挂系统Commonwealth bogie均衡梁式转向架Levelling valve高度调节阀Solid rubber suspension pack橡胶堆悬挂系统Parlance idiom,谈话,说法,用法Take the form of leaf steel spring 采用板弹簧型式Securing strap 保护带,安全带Be left out for simplicity 为简便起见,不显示(去掉)……End on 从一端看,从端面看,一端向前地Rivete 铆钉,固定Side view 侧视图Simplified diagram 简图Sideways movement 侧面运动Reversal 逆转Durability 耐久性, 耐用性; 坚固Axle box yoke 轴箱轭Rubber Chevron V型橡胶Boarding and alighting 上车,落下Intermittent gentle hissing 断断续续的轻微的咝咝声Alight from 走下来,下车Kinetic energy动能Air brakes or pneumatic brakes空气制动Brake pipe列车管,制动管Compressor空气压缩机Main reservoir主风缸Driver’s brake valve司机阀Equalising reservoir均衡风缸Feed valve给气阀;进给阀Angle cock截断塞门,折角塞门Hose橡胶软管(制动软管)Auxiliary reservoir辅助风缸Triple valve三通阀Brake cylinder制动缸Brake block闸瓦Relay valve延迟阀Fail safe 失效安全Friction material摩擦材料Composition material复合材料Brake rigging制动装置Rate of application制动倍率Slide valve滑阀Graduating valve递动阀,节制阀Regulating valve调整阀,调节阀Propagation rate制动波速Distributor分配阀Diaphragm膜片Throttle节流阀slack action列车冲动E-P brake电空制动Dynamic braking动力制动Rheostatic braking电阻制动Regenerative braking再生制动Psi Pounds per square inch磅/平方英尺Replenished 补充Trigger 打开,激发,引起Distributor 分配阀Sophisticated 复杂的Choke 阻气门Inshot 跃升装置; 跃升time lapse 时滞, 时延Elusive 令人困惑的; 油滑的; 难记忆的Spur 踢马剌, 剌激物, 刺激Essential ingredient 关键因素Thyristor 闸流晶体管; 半导体开关元件; 可控硅; 硅可控整流器Circuitry 电路, 线路Resistor 电阻器Power electronic 电力电子Sliding door滑动门,塞拉门Routine examination常规检查Consumable易损易耗件Maintenance regime维修体制Existing railway既有铁路Maintenance management维修管理Interchangeability互换性Operating pattern运行模式Converging聚集,会合Marshalling编组Electrified railway电气化铁路current collection equipment吸流装置Audit审计Performance indicator绩效指标maintenance standard维修标准Common sense 常识Revisit 再访, 重游, 重临Draw on 戴上, 吸收, 利用, 引诱, 向...提取, 招来, 临近Rectify 矫正, 调整Progressively adverse effect on 日益增加的反作用Morale 士气,民心Upholstery 室内装潢Clomatic condition 天气条件Of equal importanceChore 家务杂事Contractual 契约的Good access to components 零部件的易接近性Superfluous 多余的, 过剩的, 过量的Watertight 不漏水的, 水密的Thwarted 反对; 阻挠, 挫败, 妨碍Overlook 俯瞰, 耸出, 远眺, 没注意到Refitting 整修, 改装premise 房产; 房屋Planning stage 计划阶段Termini 目的地, 界标,terminus 的复数Converging 集中,收敛,会聚Proximity 接近, 亲近Jack 插孔, 插座, 起重器, 千斤顶, 男人Inspection pit 检查坑Walkway 走道, 人行道Wheel turning facility 车轮加工设备Constructed wash roadDe-icing arrangement 防止结冰, 装以除冰装置, 除冰Fire alarm 火灾报警Magnetic field磁场Maglev磁悬浮Propulsion推进Levitation 悬浮Guidance导向Attractive force吸引力Ferromagnetic 电磁铁的Magnetic repulsion磁力推进Superconducting magnet超导磁体Linear motor线性电机Magnetizing rail磁化轨道Payload weight负载Dynamic load动载荷Electrodynamic suspension, EDS电力悬浮Electromagnetic suspension, EMS电磁悬浮Levitate (使)轻轻浮起, (使)飘浮空中Cryogenics 低温学Linear synchronous motor LSM同步直线电机Linear induction motor LIM直线感应电机Gas turbine 燃气涡轮Turboprop 涡轮螺旋桨发动机Concurrently 同时发生的事件,并发的, 协作的, 一致的Availability crisisMetropolitan 大城市Turbulence 骚乱, 动荡, (液体或气体的)紊乱FRA Federal Railroad Administration 联邦铁路管理局[美] Power supply供电Electric traction system电力牵引系统Overhead wire接触网Power transmission电力传输Third rail第三轨Collector受流器Pantograph受电弓Return circuit回路Substation配电站Earthing protection接地保护Signalling circuit信号电路Catenary接触网Dropper吊线Electric arc电弧Mast柱子Booster transformer, BT吸流变流器Return wire回流线Track magnet轨道磁铁Neutral section分相区Communication cable通信线缆Pigtail引线In parallel with 与...平行、与...并联Microprocessor 微处理器Grip with 掌握,理解Electrolysis 电解Insulated 绝缘的Manhole (锅炉, 下水道供人出入检修用的)人孔, 检修孔At one’s peril 由某人自担风险Take precautions to do 采取防范措施Aggravate 使恶化, 加重Stitching 用U字钉钉箱, 缝纫Sag 松弛, 下陷, 下垂, (物价)下跌, 漂流Evacuate 疏散, 撤出, 排泄Visual intrusion 视觉障碍,妨碍CBI英国工业联合会Urban transport policy 城市交通政策Urban sprawl城市扩张Light rail轻轨Road transport路面交通Steep gradient大坡道sharp curve小半径曲线Criteria标准Congested urban area 拥挤的城市区域House of Commons Transport Committee 上议院交通委员会Congested 拥挤的Pedestrians 步行者Cyclists 骑脚踏车的人Public transport user;公共交通使用者Motorists 乘汽车者Intractable 难处理的Down-marketed 价廉质次的, 低档市场的Park and ride 停车换乘Pollutant 污染物质Resurgence 复苏Overambitious 野心太大的Underutilized 为充分利用的。

微弱信号检测——取样积分器

微弱信号检测——取样积分器

第四部分:取样积分器背景:● 实际信号:不都是正弦或方波,通常为一复杂的宽带函数,表现为淹没在噪声中的微弱周期短脉冲。

例如:脑电、心电信号;核磁共振信号。

● 实际要求:恢复淹没在噪声中的微弱周期短脉冲信号波形,并显示记录。

锁定放大器无能为力。

● 功能实现:用取样积分器,对信号多次取样并加以平均,抑制混于信号中的噪声,得到完整的波形恢复。

● 模拟取样积分器→微计算机组成的数字式多点信号平均器。

第一节 取样积分器的基本原理一、定点式取样积分器:信号通道,参考通道,门积分器积分器类型:1、指数积分器:上图定点式取样积分器使用的RC 积分器为指数积分器。

微分方程:00()()()i du t u t RC u t dt=+;微分方程解:阶跃信号()Eu t 作用下,/0()(1)t RC u t E e -=-,C T RC =为时间常数。

作用:对信号进行积分和平均;阶跃信号作用下,当3t RC =时,达到输入的95%;当5t RC =时,达到输入的99%。

2)微分方程:0()()i du t u t Cdt R-=;微分方程解:阶跃信号()Eu t 作用下(电容初始电压为0),001()()t itu t u t dt E RC RC=-=-⎰,C T RC =为时间常数。

3、积分器选择:线性门积分器的输出受到运算放大器线性工作范围的限制,较适用于信号幅度较小的场合。

如果信号幅度较大,为数不多的若干次取样积分就有可能使运算放大器进入非线性区,导致测量误差。

在这种情况下只能使用指数门积分器。

定点式取样积分器工作过程● 间歇式充电,一个周期内只在g T 内进行,因此一次无法充至该点的信号值。

● ()r t 为参考信号,与被测信号()s t 同频,周期为T ;g T 称为门宽,周期也为T 。

● 每隔周期T 取样一次,积分器(RC )对取样信号进行积分和平均。

● 缺点:延时0t 需手动调解,因此要恢复全部波形需逐步改变取样脉冲的延时量,麻烦而且很难得到一个完整的波形。

微弱信号检测的原理和方法

微弱信号检测的原理和方法

光电信号处理微弱信号检测的基本原理与方法第三章微弱信号检测的基本原理与方法§3.1 低噪声电子设计的适用范围§3.2 窄带滤波法§3.3 双路消噪法§3.4 同步累积法§3.5 锁定接收法§3.6 取样积分法(Boxcar方法)§3.7 相关检测法§3.8 光子计数技术§3.9 计算机处理方法§3.10 常用弱检仪器§3.1 低噪声电子设计的适用范围1低噪声电子设计的适用范围前面我们讨论了噪声的基本概念,以及降低噪声的一些基本方法。

这些方法使用的前提是要求在电信号处理的输入端有足够大的信噪比,处理的结果是使信噪比不至于变坏。

如果在信号处理系统的输入端,信噪比已很糟糕,甚至信号深埋于噪声之中,这时要想将信号检测出来,仅用低噪声电子设计的方法就不行了。

这时,必须根据信号和噪声的不同特点,采用相应的方法将信号与噪声分离。

2微弱信号检测的途径微弱信号检测的途径:●一是降低传感器与放大器的固有噪声,尽量提高其信噪比;●二是研制适合弱信号检测的原理,并能满足特殊需要的器件,●三是研究并采用各种弱信号检测技术,通过各种手段提取信号,这三者缺一不可。

从数学表达式看,SNIR是噪声系数NF的倒数,但实质上两者是有差别的。

●噪声系数是对窄带噪声而言的,并且得到结论NF≥1。

这个结论的产生是由于假设了输入噪声的带宽等于或小于放大系统的带宽;●实际上输入噪声的带宽要大于放大系统的带宽,因而噪声系数NF便有可能要小于1,同时又考虑到实际的情况,因此而给出信噪比改善的概念。

§3.2 窄带滤波法●原理:利用信号的功率谱密度较窄而噪声的功率谱相对很宽的特点,●方法:用一个窄的带通滤波器,将有用信号的功率提取出来。

●由于窄带通滤波器只让噪声功率的很小一部分通过,而滤掉了大部分的噪声功率,所以输出信噪比能得到很大的提高。

Boxcar FIR Filter:Boxcar滤波器

Boxcar FIR Filter:Boxcar滤波器
• Tap - A coefficient/delay pair. The number of FIR taps is an indication of the amount of memory required to implement the filter.
3
Introduction
• One of the most fundamental elements for a DSP system is an FIR Filter.
5
Longest Path Calculations
CELL
xor2 xor2 NAND2 (Slave) Driver Mux (Slave) NAND2 (Master) Driver Mux (Master) NAND2 (Slave) Driver Mux (Slave) NAND2 (Master) Driver Mux (Master) NAND2 (Slave) Driver Mux (Slave) NAND2 (Master) Driver Mux (Master) NAND2 (Slave) Driver Mux (Slave) NAND2 (Master) Driver Mux (Master)
9 2.19E-04 3.90E-04 6.00E-05 6.00E-05 1.0229E-14 1 2 2.12E-04 1.90E-04
10 2.12E-04 1.90E-04 6.00E-05 6.00E-05 6.7344E-15 2 2 1.79E-04 3.18E-04
11 1.79E-04 3.18E-04 6.00E-05 6.00E-05 8.3410E-15 1 2 1.82E-04 1.63E-04

Boxcar FIR Filter:Boxcar滤波器

Boxcar FIR Filter:Boxcar滤波器

BIT# WN Load WP Load Ln Load Lp Load Cg or Cin of load N M WN
WP
(cm)
(cm)
(cm) (cm)
F
cm
cm
1
6.00E-05 6.00E-05 2.0000E-14 6 6 4.26E-04 7.38E-04
2 4.26E-04 7.38E-04 6.00E-05 6.00E-05 1.9536E-14 6 6 4.21E-04 7.28E-04
3
Introduction
• One of the most fundamental elements for a DSP system is an FIR Filter.
• There is no feedback, which results in a finite output value of zero.
3 4.21E-04 7.28E-04 6.00E-05 6.00E-05 1.9267E-14 1 2 3.55E-04 6.00E-05 6.00E-05 1.1185E-14 1 3 1.57E-04 1.57E-04
5 1.57E-04 1.57E-04 6.00E-05 6.00E-05 5.2613E-15 1 2 3.06E-04 2.76E-04
6 3.06E-04 2.76E-04 6.00E-05 6.00E-05 9.7671E-15 2 2 2.27E-04 4.03E-04
7 2.27E-04 4.03E-04 6.00E-05 6.00E-05 1.0574E-14 1 2 2.17E-04 1.94E-04
8 2.17E-04 1.94E-04 6.00E-05 6.00E-05 6.9041E-15 1 3 2.19E-04 3.90E-04

多普勒信号处理系统

多普勒信号处理系统

多普勒信号处理系统1. 测量系统中的噪声噪声是真是信息之外测量所得的值,往往也成为有害信号。

广义的讲,噪声是扣除被测信号真实值之后的各种测量值,不论这些非零测量值的来源是外界环境、测量系统、测量人员,还是测量对象。

广义的噪声分为两类:一是干扰,另一被称为噪声(狭义)。

干扰是指非被测信号或非测量系统所引起的噪声,是来自于外界仿若影响造成的非信号测量值。

这些外界干扰可能来自于宇宙,如宇宙射线、宇宙电磁干扰,也可能是认为的其他器件,如开关的电火花、强电视信号、计算机的高频辐射等等。

最通常的是市电的干扰和附近有强电的外部器件。

从理论上来说,干扰是属于理想上可排除的噪声。

不少干扰源发出的干扰是有规律的,因此我们可以通过屏蔽、工作时间错开、电源净化器等手段,对这些干扰加以排除或削弱。

狭义的噪声是指来自于北侧对象,传感器的噪声。

其特点是:不可能彻底排除,只能设法减少,这些噪声为电子噪声。

它们最常见的是热噪声、散粒噪声和低频噪声。

(1).热噪声热噪声也常称为约翰逊噪声,是1928年约翰逊首先发现的。

任何电子器件,其中纵有电传导载流子,当处于一定温度环境下,这些载流子必做无规则运动。

这种热运动将使器件中载流子的定向流动有起伏变化,这就形成器件闭路时的热噪声电流。

即使器件开路,热运动也会形成开路噪声电压(热运动使体内电荷分布出现起伏)。

奈奎斯特从热力学出发,获得了与实验一致的规律。

热噪声电压有效值为VN=(4kTR△f)1/2式中:k是波尔兹曼常数,T是绝对温度,R是器件的等效负载电阻,△f是系统的频带宽度。

其热噪声电流有效值为IN=(4kT△f/R)1/2它们说明热噪声有效值与系统允许通过的电信号的频带宽度的平方根成正比,带宽越宽,噪声越大。

因此可以认为热噪声有各种频率,其低频、高频的热噪声幅度(只要带宽相同)是相同的。

所以我们成热噪声为白噪声。

(2).散粒噪声即使进入探测器的光强宏观上是稳定的,但从光的量子特性可知,相等的测量时间内进入探测器的光子数是有涨落的,这在测量中就会形成散粒噪声。

货柜内装货物的常见包装种类英文

货柜内装货物的常见包装种类英文

分享]货柜内装货物的常见包装种类英文
缩写全称中文
BAG BAG 袋
BAL BALE 大捆、大包
BAR BARREL 桶(木桶)
BDL BUNDLE 小捆
BOX BOX 盒、箱
CAR CARDBOARD 纸板箱
CAS CASE 箱(木箱)
W/C WOODEN CASE (常用)木箱
COI COIL 盘卷
CRA CRATE 板条箱筐
CTN CARTON 纸箱
DRU DRUM 桶(如鼓状)
D/S DRUMS 桶(复数)
PAL/PLT PALLET 货盘、托盘
SAC SACK 布袋
SET SET 组、台
TRA TRAY 货盘(浅的,如茶盘,菜碟)UNT UNIT 组、套
PIE PIECEC 件(单数)
PCS PIECECS 件(复数)
PS:1。

W/C 还指WEST COAST美西(美国西海岸)还指WATER CLOSET
2。

CARTON使用得很广泛,缩写为CTN(注意与CTNR[货柜CONTAINER]相区别,CONTAINER 常见的缩写有CTNR,CNTR,CONT 三个)
3。

货柜中PALLET 被广泛使用,将PALLET 连货一起装入CNTR 称为“打托”
4。

PCS 还指PORT CONGESTION SURCHARGE 港口拥挤附加费 5。

PKG 或P'kgs 均指PACKAGES,指一切包装种类,注意与KG(千克)区分。

boxcar函数

boxcar函数

boxcar函数
Boxcar函数是一种常用的时钟函数,它可以控制电路中的时序和延迟功能,并且可以在逻辑电路中起到一定的作用。

Boxcar函数有两种不同的类型:脉冲函数和滞后函数。

脉冲函数是在定义触发和关闭时间之后激发衰减信号,而滞后函数则是激发衰减信号之前定义了触发和关闭时间,并且激发函数以落后于触发信号的方式发出。

Boxcar函数的应用非常广泛,它可以用来控制多种信号的输出和激发,形成更复杂的信号形式。

它可以帮助用户实现延迟等效果,也可以帮助在逻辑仿真中建立更复杂的电路。

特别是在脉冲宽度调整和图形化显示等应用中,使用Boxcar函数可以更精确和灵活地实现这些功能,而不必使用更复杂的电子技术。

Boxcar函数也可以用于脉冲宽度调整(PW M)和蓄力调整(PD R),以实现电子设备的动态调节,从而更好地满足用户的需求。

此外,Boxcar函数还可以用于滤波器设计,可以根据滤波器的不同需求而调节滤波器的输出信号。

此外,Boxcar函数还有一些其他用途,如实时快速处理,飞行控制系统,通信系统等。

在通信系统中,Boxcar函数可以实现更精确的接收和传输信号,从而提高信号传输质量。

总之,Boxcar函数是一种非常强大和有效的时钟函数,它可以应用于各种电子设备,并且可以更好地满足用户的需求。

尽管它的应用范围很广,但是它的实现要求也非常高,因此,在使用Boxcar函
数时,用户应该更加注意,以避免出现意外的情况。

第五讲取样积分与数字式平均

第五讲取样积分与数字式平均
t-Tg到t时段内的积分,如下图所示。
• 2、频响特性
设输入信号为:
xi(t)=Vmexp(jt);
则在t时刻的积分平均结果为:
V0
(t)

1 Tg
t
tT g Vm exp( jt')dt'

Vm
exp( jt jTg
)
[1

exp(
jTg
)]

xi (t)
jTg
[1
c os (Tg
• (梳状滤波器)
取样积分的工作方式
• (,
经过(很) 多个信号周期后,得到测量结果。
– ① 单点定点式
重复对信号周期内某固定时刻的波形取样 积分,即在每个周期都在同一位置取样。
– ②单点扫描式 取样积分器门延迟的时间缓慢而连续地改变,使 取样脉冲和相应触发脉冲之间的延时依次增加, 于是对每一个新的触发脉冲,取样脉冲缓慢移动, 逐次扫描整个输入信号。
i0
iT ) 0
• 这样输出的电压为:
u0

1 N
N -1
s(t0
i0
iT ) s(t0 )
即:积分器的输出u0是在t0时刻从x(t)中恢复出 来的真实信号s(t0)。
取样积分器的频域特性
• 很明显,取样积分器是一个取样系统,它 的系统函数是:
h(t)
1 N
N -1
NTg RC
把NT看成t: NT=t,代入上式得:
uo (t)

Vi
NTg RC

t NT
Vit Tg Vit RC T ( R )C Tg /T
• 令D=Tg/T(K闭合时间的占空比),则等效 积分电阻为R/D,等效的积分常数为: Te=RC/D=Tc/D=RCT/Tg=TcT/Tg

Boxcar信号平均器和原理

Boxcar信号平均器和原理

Boxcar 信号平均器和原理摘要本文主要介绍了Boxcar 信号平均器检测微弱信号的工作原理和使用方法,还包括了如何设定各项重要参数及其依据,并在本文最后结合实践给出了详细的操作步骤和注意事项。

一、引言一些基础科学的研究领域,如高分辨激光光谱学,非线性光学和光与物质相互作用等,都会遇到微弱光信号检测的问题。

有时候,光电流的强度甚至比光电倍增管热燥声的水平(10-14W 还要弱,这时,就需要能从噪声背景中提取有用信号的检测技术。

在这种技术中,比较常用的方法有:选频放大器,锁相放大器,取样平均器,光子计数器等。

其中取样平均器是指对周期重复信号,或调制信号多次取样平均,靠牺牲时间的办法改善信噪比并恢复信号波形。

取样积分器又称Boxcar 。

二、实验原理1. 取样积分原理设输入信号f (t 由被测信号S (t 和大小由方均根给出的随机噪声N (t 组成,且以周期T 重复,则:⋯⋯=+++=+=2,,1 n ,(((((2nT t N nT t S t N t S t f对其进行m 次取样积分后累加得:((2(((((22111t N m t m S T t N T t N nT t S nT t N nT t S m n mn m n +=⋯⋯++++++=+++∑∑∑=== 输入输出的信噪改善比为:m t N t S t N m t mS SNR SNR SNIR in out ===(((((( 即若取样100次,则改善10倍。

而每一次取样积分相当一次互相关检测。

2. 两种工作方式取样积分器一般有两种工作模式,其原理框图如下:图 1 Boxcar 工作模式框图当使用固定延时器时,仪器处于“静态门测量方式”,取样门在输入信号每个周期T 的同一固定点进行取样积分,从而测量该点的瞬时值。

此时,若被测信号S (t 不是周期信号,但相对周期T 而言是缓变的,则可将其从噪声中提取并记录下来。

此种情况相当于,门不动而波形动。

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BOXCAR 取样积分器实验(凝聚态物理 北京师范大学)[摘要] 本实验利用Boxcar 取样积分器探测微弱光电信号,对含有噪声的信号进行取样处理,根据相关原理,信号经过多次重复提取,从而使噪声的统计平均趋于零,提高了信噪比。

本实验通过设计Boxcar 参数,验证了原理中改善信噪比的公式,并设计电路,探测仪器中内置电路的exponential curves 。

一、 实验原理1. 取样积分器取样积分器又称Boxcar ,是测量噪声中微弱的周期性重复信号的有力工具。

取样积分器利用一个与信号重复频率一致的参考信号,对含有噪声的信号进行取样处理。

根据相关原理,信号经过多次重复提取,从而使噪声的统计平均趋于零。

1.1取样积分原理设输入信号f (t )由被测信号S (t )和大小由方均根给出的随机噪声N (t )组成,且以周期T 重复,则:⋯⋯=+++=+=2,,1 n ,)()()()()(2nT t N nT t S t N t S t f对其进行m 次取样积分后累加得:)()()2()()()()(22111t N m t mS T t N T t N nT t S nT t N nT t S m n mn m n +=⋯⋯++++++=+++∑∑∑=== 输入输出的信噪改善比为:m t N t S t N m t mS SNR SNR SNIR in out ===)()()()()()( 即若取样100次,则改善10倍。

而每一次取样积分相当一次互相关检测。

1.2两种工作方式取样积分器一般有两种工作模式,其原理框图如下:个周期T 的同一固定点进行取样积分,从而测量该点的瞬时值。

此时,若被测信号S (t )不是周期信号,但相对周期T 而言是缓变的,则可将其从噪声中提取并记录下来。

此种情况相当于,门不动而波形动。

但m 次取样积分累积的结果抹去了mT 间隔内波形的变化。

当使用顺序延时器时,仪器处于“波形测量方式”。

此时,信号周期T ,或其一部分,即时基范围被分为若干相等的间隔,每次取样积分顺延一个间隔,从而可以对重复性好的信号进行波形扫描。

此种情况相当于,波形不动而门动。

在理想情况下,可以完全复原被测波形。

主要参数● 取样门宽度T g为了使信号波形得到恢复,要求:T g ≤0.5T ,门宽越窄信号恢复越精细。

● 时基T d是可取样积分的整个时间范围。

为了能完整扫过整个整个信号波形,T d 应大于等于信号周期T 。

当然,如果只想测量信号的一部分,T d 也可小于T 。

● 积分常数T c积分器本身的积分常数RC ,故完全积分时间一般约为2RC ,但是,取样门的开门时间为门宽T g ,称为有效积分时间。

若开门时间与时基相等,即:T g = T b ( = T ),也即排满完全积分时间,则取样积分器积分次数为:N = 2RC /T g ,相应的信噪改善比为:g T RC N /2 ,仪器的积分常数为完全积分时间:T c =NT b =NT g =(2RC /T g )T g =2RC 。

若开门时间不能排满完全积分时间,即存在无效积分时间,则:T c =NT b = (2RC /T g ) T b =2RC T b /T g 。

此时,仪器的积分常数为不完全积分时间。

可见,提高RC 和减少T g 有利于增加积分时间,从而提高信噪比。

1.3 噪声来源及其特性与有用光电信号相伴随的噪声可按来自测量系统的内部和外部来划分。

(1)外部噪声源包括:市电、无线电、电火花、脉冲放电等。

(2)内部噪声源是由各种器件,部件产生的,包括:①热燥声,由有功元件中电子无规运动产生的电压起伏引起;②散粒噪声,电子发射的不规则离散性产生的电流起伏引起;③闪烁噪声,器件中局部位垒不均匀引起,正比于1/f,是低频段的主要噪声源,频率上限约500Hz。

一般,外部噪声易于克服,抑制内部噪声是弱光电信号检测的主要任务。

1.4 氩离子激光器Ar+激光器是离子气体激光器中应用最广泛的,它具有良好的单色性、稳定性和高功率。

Ar+激光器一般充纯Ar约0.2乇,弧光放电电流约数十安培。

(1)工作原理Ar+的能级图如下,存在三种可能的激发过程。

a) e + Ar(3p6) → Ar+(3p5) + 2e,e + Ar+(3p5) → (Ar+)* + eb) e + Ar(3p6) → Ar+(3p5M)* + 2e,e + Ar+(3p5M)* → (Ar+)* + ec) e + Ar(3p6) →(Ar+)* + 2e,(Ar+)* → Ar+(4p)图2. 与氩离子激光器有关的能级跃迁示意图激光上、下能级分别为Ar +(4p)和Ar +(4s),波长在455nm~529nm 范围内的激光共有10条,较强的有6条,最强的两条为514.536nm 和478.995nm 。

(2)基本结构离子激光器的发光介质是离子,由于整个系统呈电中性,离子浓度N I 与电子浓度N e 相当,故激光上能级粒子数N 2 的增加与放电电流密度的平方2J 的关系为 222J N N N dtdN e e I ∝=∝,即激光器的增益正比于2J 。

这就要求在细的放电管内通过大电流。

大功率放电管为有效降低管壁温度,一般用高导热系数的石墨或BeO 陶瓷制成,并加水冷装置。

为了将离子约束在放电管轴心附近,需加轴向磁场,一般由环绕在管壁上的螺线管形成,强度一般为400~800Gs 。

二、 实验内容Ⅰ、测He-Ne 光源旁侧光谱(1) 打开He-Ne 光源;(2) 开启单色仪,Boxcar 等仪器的电源;(3) 设定Boxcar 参数:①设定扫描点数:1000点。

参数选择1000是因为本次实验中我们所使用的单色仪中光栅精度为0.1,单色仪扫描波长范围是550nm 至650nm 。

又由于Boxcar 信号平均器的容量有限,故将其分两次进行扫描,即扫描波段Ar(3p 6)Ar +(3p 5)Ar +(4s)Ar +(4p)分为550nm-600nm与600nm-550nm两组;每点的扫描65次。

再根据实验规则要求后面仪器的精度必须大于等于前面仪器已有的精度,所以我们最终决定选择设定Boxcar参数中的扫描点数为1000点;②触发选择:Normal;③输入条件设定:耦合方式,直流;(光致实验我们都选择直流)④输入阻抗选择高阻状态。

因为我们的光电倍增管是属于电压源,所以选择高阻;⑤采用静态门测量方式,设定初始延迟为10ns,门宽为15μs,测量的固定延迟为100ns;(4)设定单色仪参数:光栅转动速度设为3档;(5)参数设定完毕,开始实验。

首先将单色仪上的旋转方向调至“反”向,并“启动”单色仪使波长起始点回到549.5处,然后“停止”,接着使用“手动扫描”将波长起点调至550nm,关掉“手动扫描”,并将旋转方向调回“正”向;(6)按下Boxcar界面上的“start”键,当工作灯亮起时,立即“启动”单色仪;(7)扫描结束,立即关闭单色仪;(8)保存数据,将数据另存为txt文件;(9)重复(5)-(8),测量第二段600nm-650nm。

Ⅱ、微弱信号检测(1)打开激光,调整其功率至预设范围300mw左右,预热,并同时打开制冷装置(保持其水温在17℃左右);(2)由于实验光路事先已布置好,所以开启单色仪,Boxcar等仪器的电源;(3)设定Boxcar参数:与上面的设定不同的是:扫描波长范围为550nm到650nm,分两段进行扫描,每段测量500个点,每个点测量65次共500个点,测32500次,共用400s,频率为81.25/s;先后将Average旋至1和100检测两组微弱信号,进行对比。

(4)设定单色仪参数:光栅转动速度设为3档;(5)参数设定完毕,开始实验。

首先将单色仪上的旋转方向调至“反”向,并“启动”单色仪使波长起始点回到549.5nm处,然后“停止”,接着使用“手动扫描”将波长起点调至550nm处,关掉“手动扫描”,并将旋转方向调回“正”向;(6)按下Boxcar界面上的“start”键,当工作灯亮起时,立即“启动”单色仪;(7)扫描结束,立即关闭单色仪;(8)保存数据,将数据另存为txt文件。

(9)重复(5)-(8),测量第二段600nm-650nm,实验完成并关闭所有的实验仪器。

(10)将弱信号局部多次平均,如前保存扫描数据。

Ⅲ仪器内部的exponential curve按照下面的步骤连接电路,并绘制exponential curve。

The following example is designed to introduce you to the SR272 software. In this example, you will collect 2 exponential curves off the SR245 that will be generated by the SR250. In order to perform this exercise, you will need the following:1. SR280 Mainframe2. SR250 Gated Integrator and Boxcar Averager3. SR245 Computer Interface module4. The inline BNC high-pass filter that was included with the boxcar5. 5 BNC cables6. 1 BNC T connectorDevice Setup:1) Set the SR245 configuration switches for GPIB communication. Make note of the address.2) Connect the BNC T connector to the SR245 "Sync" input. Connect a BNC cable from the SR250 "Busy" output to one end of this T.3) Connect a BNC cable to the free end of the T and attach the other end to the high-pass filter. Connect the high-pass filter to the SR250 "Signal Input".Leave the "Signal Output" disconnected.4) Using a BNC cable, connect the SR250 "Averaged Output" to Channel 1 of theSR245. Using a BNC cable connect the SR250 "Last Sample" to Channel 2 of theSR245.5) Using a BNC cable, connect Channel 8 of the SR245 to the "External Delay Control" on the back of the SR250. This sets up the hardware portion of the time scan.6) Adjust the boxcar to the following settings:Internal trigger=100hzDelay Multiplier 0-10=0 (It is a good idea to lock it at this value by pushing down on the black tab on the side of the multiplier knob).Width Scale=30nsWidth Multiplier=3Signal Sensitivity=0.5VSet the Signal "Input Filter" toggle to DCAveraging Samples=10SR272 Setup1) Click on the speed button or select Scan/Connection from the main menu. Select the GPIB page.a) If necessary, select which type of GPIB board you are using (If you have a CEC card and no National card, the National Option may show up anyway, USE THE CEC NOT THE NATIONAL).b) Enter the address of the SR245.c) Enter the address of the computer (typically 0).d) Click on Connect. The graph should disappear and then reappear. The new graph will have a light bulb in the upper left hand corner.2) Click on the speed button or select Scan/Set up from the main menu. Go to the Scan Parameters page and select the following:a) 2 in the Number of Channels radio box.b) Single in the Scan Type radio box.c) In the Data Points box, type in 100 for number of points and 1 forTriggers/Point.d) Click on the Apply button.3) Go to the Time Scan page. Select Yes in the Time Scan radio box. Click on the Change button. The Time Scan dialog box will appear:Delay Scale on the SR250.c) Press OK. The Time Scan dialog box will disappear and the initial and final delay values you have set will appear on the Time Scan page of the Set Up dialog box.d) Press OK in the Set Up dialog box. The Set Up dialog box will disappear.4) Press the speed button, select Scan/Start from the main menu or press ctrl+B、。

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