一种GMI传感器目标探测模型.pdf

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1、50传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第2期DOI：10．13873／J．1000--9787(2015)02-0050--04一种GMI传感器目标探测模型肖晶，段修生，师菁菁(1．军械工程学院。河北石家庄050003；2．68129部队，甘肃兰州730060)摘要：为了使巨磁阻抗(GMI)传感器能够在军事目标探测中发挥灵敏度高、探测距离远的特点，对其输出曲线处理方法进行改进，提出了基于幅值功率特征和小波特征的目标探测模型，既

2、充分利用了敏感材料的GMI效应，又保证了测量的精度。最后通过模拟目标定位实验验证了该模型的有效性。该模型操作简单，易于实现，且定位精度较高，在目标探测与跟踪领域有很大的发展空间。关键词：巨磁阻抗传感器；信号处理；曲线拟合；小波分析；BP神经网络中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2015)02-0050--04AtargetdetectionmodelofGMIsensorXIAOJing，DUANXiu．sheng，SHIJing．jing(1．stajiazhuan

3、gOrdnanceEngineeringCollege，Shijiazhuang050003，C~na；2．No68129Unit，Lanzhou730060，China)Abstract：Inordertomakefulluseofadvantagesofhighsensitivityandlongdetectiondistanceofgiantmagneto—impedance(GMI)sensorinmilitarytargetdetection，outputcurveprocessingme

4、thodofsensorisimproved，targetdetectingmodelbasedonamplitudepowerchangerateandwaveletcharacteristicsisputforward，whichnotonlymakefulluseofGMIeffectofsensitivematerialbutalsoensuremeasurementprecision．Finally，effectivenessofmodelisprovedbysimulationtarge

5、tpositioningexperiment．Operationofthemodelissimpleandeasytorealizeandprecisionofpositioningishigh，ithaspotentialdevelopmentspaceintargetsdetectingandtracking．Keywords：giantmagneto·impedance(GMI)sensor；signalprocessing；curvefitting；waveletanalysis；BPneu

6、ralnetwork0引言适温湿压，且易于维护，在目标的探测上具有巨大的优磁感应(magneto．induction，MI)自1992年被日本名古势。然而，军事目标探测中如果像电流传感器一样将GMI屋大学的MohriK教授发现以来就受到广泛关注。一方效应曲线的应用范围限制在较小的线性区域内，显然不能面，深入研究巨磁阻抗(giantmagneto-impedance，GMI)效应满足要求，也不利于发挥GMI传感器灵敏度高的特点。的机理和模型，通过直流退火等工艺制得了阻抗变化倍数本文提出了一种GMI传感

7、器目标探测模型，引入曲线较高的非晶丝材料；另一方面，利用高阻抗变化倍数的非晶拟合与神经网络的思想，在保证测量精度的基础上拓展了丝制成了GM1传感器，设计了传感器的信号调理电路，并探测范围。对其应用进行了探索。Et本、西班牙等国家在磁性标1GMI传感器输出信号的特征提取和选择签和磁传感器领域已经实现了产品的商业化，国内相关研GMI传感器输出信号的提取应用较多的是包络检波，究主要是基于GMI效应的电流传感器和弱磁场传感器，利通过提取信号的幅值，建立与外加磁场的关系，多采用二极用GMI效应曲线的线性区实现

8、了非接触测量。在军事领管包络检波电路J。这种方法简单且易实现，但只提取了域，弱磁测量是地磁导航的关键技术之一，也是对潜艇、舰信的包络，忽略了输出信号的内在特征，可能影响传感器船、装甲车辆等目标无源探测的重要手段之一。北京理工大的性能。学的孙骥等人将GMI效应应用于近感探测，使GMI传感器为了便于研究GMI传感器应用于坦克、潜艇等磁性目在军事上受到了关注”。GMI传感器的分辨率可达lOT标的探测，在实验室环境下利用小磁体(直径1Cnl、厚0．4cm、环状)模拟目标相对传