光寻址电位传感器的噪声分析与信号处理方法研究

• 作者: 刘诗斌 梁晋涛 殷世民 陈东
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 光寻址电位传感器 信号漂移 随机噪声 频域分量均方根 卡尔曼滤波
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: 信息科学
• 页码范围: 1456-1464
• 页数: 9页
• 分类号: TP212.3|TN911.4
• 字数: 3837字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20162406.1456

摘要

鉴于光寻址电位传感器(LAPS)的响应信号较弱,传统的抽取频域基波分量的方法易受信号漂移和随机噪声的影响,提出了一种基于频域分量均方根和卡尔曼滤波的两步信号处理方法.基于光寻址电位传感器件的理论模型构建了其等效电路模型,推导得到输出信号的表达式,分析了漂移与噪声产生的原因及其抑制方法.通过实验检测了不同pH值的溶液,并采集了系统输出的光电流信号.求取信号傅里叶变换后频域中的基波分量、二次谐波分量、三次谐波分量的谱线幅值的均方根,然后对归一化电流-偏压(I-V)特性曲线进行卡尔曼滤波.实验结果表明,相对于单纯抽取基波分量的方法,基于频域分量均方根和卡尔曼滤波的两步信号处理方法使检测结果的均方差(MSE)降低了97％,显著减少了信号漂移和随机噪声对检测结果的影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘诗斌	西北工业大学电子信息学院	84	743	15.0	22.0
2	陈东	西北工业大学电子信息学院	11	116	5.0	10.0
4	殷世民	桂林电子科技大学生命与环境科学学院	23	118	7.0	9.0
6	梁晋涛	桂林电子科技大学生命与环境科学学院	13	50	4.0	6.0