周林宇 赵晋楠 汤琴

【摘要】本文基于超低功耗微处理器MSP430F149设计了一套微弱信号检测装置，用于检测强噪声背景下已知频率正弦波信号的幅度值。该系统由加法器、纯电阻分压网络、微弱信号检测电路和显示电路组成。经测试，该装置可较好满足满足微弱信号检测的精度要求。

【关键词】微弱信号检测;MSP430;强噪声

Abstract：This essay based on TI company's ultra low power consumption microprocessor MSP430F149，designed a set of weak signal detection device，used to detect the known frequency signals under strong background noise amplitude value of the sine wave signal.The system consists of adder，partial pressure of pure resistance network，weak signal detection circuit and display circuit.Through testing the device can good meet the requirements of weak signal detection accuracy.

Keywords：weak signal detection;MSP430;strong noise

微弱信号检测是一门新兴的技术学科，它利用电子学、信息论和物理学的方法，分析噪声产生的原因和规律，研究被测信号的特征，检测出并恢复被背景噪声掩盖的微弱信号。微弱信号检测的目标是从强噪声中提取有用信号，任务是研究微弱信号检测的理论、探索新方法和新技术，从而将其应用于各个学科领域当中。常规的微弱信号检测方法主要包括时域方法和时频方法[1]。

一、系统方案

總体设计框图如图1所示：

图1 系统总体设计框图

（1）加法电路

为能够将正弦信号与噪声信号混合在一起，并且能够将混合后的信号衰减到很小的程度，采用加法电路和纯电阻分压网络实现这一要求。加法器采用TI公司的OPA2227芯片，该芯片是一款高精度、低噪声的双电源运放，其增益带宽积可达8MHz。电阻分压网络除了纯电阻构成分压电路外，还有10nF的电容能滤除一定的杂波。

图2 加法器和电阻分压网络

（2）前置放大滤波电路

前置滤波电路需要对输入的信号进行100～120倍的放大，以方便后继的检测和测量。因此采用TI公司的一款高开环增益、低失真率的音频高速双运放放大器OPA134，带宽为8MHz，开环增益：120dB，输入阻抗为3.3MΩ，满足系统对输入阻抗的要求。……