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微型气相色谱仪热导检测器放大电路设计被引量：7: 2010年; Agilent公司生产的Agilent3000+系列色谱仪是微型气相色谱仪(micro GC)的典型代表,其热导检测器的信号放大电路和模数转换器(analog-to-digital convertor,ADC)存在功耗大、工作温度过高等不足。文中分析了microGC电路的功能需求,从选用低噪声的24bitΔ-ΣADC ADS1255入手,设计了高共模电压容限、低噪声的全差分放大电路及其他外围电路,并且对全差分放大电路建立了噪声模型,计算了其噪声理论值,优化了系统设计参数。另外,还设计了一个测试平台,对所设计的全差分放大电路和ADC的性能进行了全面的测试评估,结果表明新设计的热导检测器放大电路与ADC的总噪声(以美国材料与试验协会(ASTM)标准值计)仅为1.25μV,总功耗降低了3.7W,满足micro GC的功能需求,而且可靠性高、体积小、结构简单,可用于新一代micro GC的研发和生产。; 刘鸿飞陈忠; 关键词：微型气相色谱仪热导检测器低噪声模数转换器

高分辨率红外图像的分层自适应阈值Curvelet系数萎缩去噪方法: 2010年; 高分辨率红外图像在基于小波系数阈值萎缩的去噪过程中,容易导致边缘模糊或丢失等失真。文中首次引入基于wrapping的第二代快速Curvelet变换,对图像边缘信息进行有效的稀疏保存,并采用分层自适应阈值算法独立估计每个尺度、方向上的Curvelet系数噪声阈值,并针对红外图像的Curvelet系数能量高度集中于低尺度系数的特点,采用尺度相关的硬阈值对染噪图像的Curvelet系数进行处理。实验结果表明:在不同噪声条件下,与基于小波系数的Visu Shrink,Penalized,sparsity-norm阈值等去噪算法相比,文中提出的去噪算法取得了较好的去噪效果,在噪声方差σ=30时,使用该方法的峰值信噪比(PSNR)可高达31.77 dB,去噪后的图像边缘保持良好,具有较好的视觉效果;同时,文中建议算法的计算量比传统Curvelet降低了70%以上,适合在DSP等嵌入式系统应用。; 刘鸿飞陈忠; 关键词：CURVELET变换去噪

模糊自适应PID算法在核磁共振谱仪样品旋转控制系统中的应用被引量：4: 2011年; 在核磁共振(NMR)实验中,样品旋转能够有效消除XY方向磁场的部分不均匀性,从而提高信号分辨率。在商用NMR谱仪中,一般采用PID算法进行待测样品的旋转控制。由于被控对象具有一定的非线性,存在着调节时间较长,稳定后存在误差等缺点。针对该现象,在Varian 500 MHz波谱仪气路系统的基础上,设计一套新的控制电路,在控制方法上引入了模糊PID控制,经过多次实验调试、优化处理,定制了适用于NMR谱仪气控系统的模糊参数隶属函数和模糊规则,设计出一种模糊自适应PID控制算法。结果表明,本系统较原系统稳定时间缩短了约30 s。在相同的实验环境下采样,本系统得到半高宽均值为1.27 Hz,信噪比为2293,优于Varian气控系统采样所得的结果,增强了旋转控制的鲁棒性,加快了响应速度和稳定速度,具有较高的应用价值。; 林超力刘鸿飞孙惠军郑振辉陈忠; 关键词：核磁共振波谱仪模糊PID 自适应

Micro GC的低功耗数据采集电路设计: 2010年; 分析了micro GC的功能需求,在理论计算结果指导的基础上,从选用低功耗、低噪声的24 bΔ-Σ模数转换器ADS1255入手,设计了低功耗、低噪声的高共模电压容限全差分放大电路及其他应用外围电路,并对新设计的数据采集电路的热分布和系统性能进行了理论计算和实际测量.结果表明:新设计低功耗数据采集电路的消耗功耗降低了3.7 W,屏蔽盒内环境温度降低了11.7℃,所有重要芯片全部在其额定工作温度范围内,并且全部具有10℃以上的温度裕量,同时数据采集电路获得较低的噪声性能,ASTM值为1.24μV,RMS值为0.85μV,可以满足micro GC的功能需求.; 刘鸿飞陈忠; 关键词：MICRO GC 低功耗工作温度 ADC 低噪声

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中国博士后科学基金(20090460750)