运用过采样与成形信号技术的价值反思

1、运用过采样与成形信号技术的价值反思【摘要】光是自然界屮富含信息量和资源量最大，也是传递信息速 度最快的一种载体，人类认知客观世界的有效途径，是从光的信号中提取 有效的信息。是通过实践研究，有关工作人员以传感器为研究对象，根据 过采样与成形信号技术原理，研究出的一种技术，这是一种可以有效增强 传感器识别微弱信号的能力，在科学研究、工业建设、农业设备等各个领 域都起着至关重要的作用。【关键词】过采样 成形信号技术 价值反思以光电效应作为基础的光电传感器，是把光侍号转化成电信号的一个 过程。由于过采样技术自身具备许多的优点，如速度快、频谱广、不受电 磁波的干扰、可实现非接触性检测等，它的作用可涉及牛

2、物、化学和工程 技术等多个区域。也是科学技术不断发展必须耍注入的新型力量。本文就 从应用成形信号与过采样技术的价值反思进行研究和分析。一、过采样与成形信号的原理(-)过采样技术的作用过采样技术原理是建立在减小信号基带范围里的噪声功率，从而提高 信噪比(scr),通常在a转换为d的过程中，有限的a转换为d的位数， 可以令a转换为d的分辨率变成有限值，从而导致模拟信号的量化发生量 化误差。如果输入的信号有所变化，那么量化误差可以与随机噪声等效， 也就是叠加在输入信号上的噪声，也叫量化噪声，我们可以把过采样后经 量化得到的信号，作为理想的抽样信号与量化噪声的集合，即x （n）与e（n）之和。这是过采

3、样技术原理可以得以延续和发展的有效作用。（二）过采样与成形信号的关系美国电信工程师h.奈奎斯特在1928年推出了有关于过采样的定理， 过釆样定理明确表现了采样频率与信号频谱z间的关系，是连续信号离散 化的基本依据和必要条件。我们可以通过过采样技术的数字平均，进而减 小传送到输入端的量化噪声，这样不仅可以提高a转换为d的信噪比，还 可以提高分辨率。然而对于微弱信号检测而言，当信号幅值低于a转换为 d的1个量化电平的时候，就算采用过采样技术也无法读出信号的微弱变 化，反而会造成信息与资源的大量丢失。（三）光电传感器的概论传感器所能检测到的最小模拟输入增量就是传感器的分辨力，我们通 常说的死区限制是

4、在传感器输入零点附近的分辨力，也叫作阀值。而光电 传感器内也分死区限制和分辨力。减小分辨率的有限和阀值限制的影响， 可以减小对光电传感器的使用，利用a转化为d的过程，运用过采样和成 形信号技术可以提高分辨率，将成形信号用光信号的形式施加在传感器的 前端，再由釆样来提高对微弱光信号的识别能力，进行相关实验可以验证 它是否切实可行。二、过采样与成形信号技术的应用（-）过釆样技术的特点过采样技术可以提高信噪比，述可以增强成形信号技术的保真度。经过有关专家的研究一致表明，对信号进行反复多次地采样实验，再通过高 性能的滤波器，尤其是数字滤波器，可以起到滤除繁杂的噪音，从而提取 有效信号的作用。这对于在恶

5、劣环境下，提取有效的弱信号的方式，可以 看出这是-种非常有效的手段。同理，我们了解过釆样和有效的滤波，这 样不仅可以让釆样结果更加贴近真实的信号，还可以提高信号的保真度， 达到有效提高弱信号的作用。通过相关实验操作，我们可以依据理论得出 相关结论，从而证实过采样技术的高效能作用。（-）过采样技术的应用范围过采样技术是一种应用范围非常广泛的科学技术手段，它从家电设备 到工业建设再到国防建设，只要是涉及到信号处理的地方就会用到这种技 术。比如：像高保真数码音响、工控信号的采集防御系统、口动控制系统, 述有国防上的雷达数字滤波等，都会涉及到过采样技术的应用。可见，过 采样技术的应用范i韦i是多么的广

6、阔，应用到的対象在不断的逐年递增。因 此，我们应该加强科学技术的不断创新，只冇这样才能得到越来越人的重 用和重视。（三）实验参数的选取有关专家通常在实验操作前，都会选择锯齿波作为实验的参数，其中 还有频率和幅值，如果我们假定成形信号其频率为（10,原始采样频率为 de,过采样率为l,那么过采样频率就为id,只有保证被测信号在l个采 样点内不受到影响，有整数个周期的成形信号，就可以得出这样的结论， 即：d0=de/g, g是正整数，g值如果发生变化，那么成形信号每个周期内 的采样点数量也会有所变化，会造成量化噪声的变弱，锯齿波也会失真， 因此，当g值是1的时候，那么d0二de。三、结束语由于传感器识别微弱信号的能力太弱，因此，有关部门提出了成形信 号与过采样技术的方法，过采样技术与成形信号的原理，对象是以光电传 感器为主，通过对其施加的光学成形信号和微弱光的信号交叠，再由采样 后恢复其弱信号。经过研究发现，传感器的分辨能力在不断增强，这是一 种十分有效的可行的方法。专家们通过相关的实验验证了这种方法的可行 性，在弱光信号上叠加光学成形信号，可以增大弱光信号的动态范i韦i,还 可以限制传感器的阀值，待到光电进行转换后对信号进行过采样，还可以 提高测试的灵敏度。参考文献：1 韩大伟试析过采样技术在通信信号处理中的意义j 河