基于现场可编程门阵列 (FPGA) 的高性能实时周期信号检测方法的研究
Xuan Wang1,2, Zhongtao Shen1,2, Yanbin Shui1,2
1State Key Laboratory of Particle Detection and Electronics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China.
The Review of scientific instruments
|January 15, 2025
概括
这项研究增强了单位长时间连贯集成 (LTCI) 以提高信号噪声比 (SNR) 性能. 新的方法扩大了可测量的SNR范围,并大大提高了要求高的应用程序的信号质量.
科学领域:
- 数字信号处理 数字信号处理
- 电子工程 电子工程
背景情况:
- 长时间连贯集成 (LTCI) 通过积累多个连贯周期来改善信号噪声比 (SNR).
- 之前的单位LTCI方法虽然是FPGA优化的,但受到了输出和和有限的SNR增益 (SNRG) 的影响.
研究的目的:
- 在高SNR环境中提高单位LTCI的性能.
- 克服以前LTCI方法的局限性,以获得更广泛的适用性.
主要方法:
- 实施了一个值跟踪方法来管理高SNR场景.
- 引入了提高采样率的技术,以改善SNR.
- 应用了卡尔曼过方法以进一步减少噪音.
- 使用基于FPGA的原型验证的方法.
主要成果:
- 值跟踪方法将可测量的输入SNR范围扩展到30.
- 通过提高采样率,SNR比原始方法提高了30%.
- 卡尔曼波器将噪声水平降低到原来的60%的水平.
结论:
- 开发的方法显著提高了单位LTCI性能,特别是在高SNR条件下.
- 这些进步使LTCI能够用于以前受到SNR约束限制的应用.
- FPGA原型证实了拟议改进的实际有效性.
