李军华[1]2001年在《高频数字系统方案及技术改进》文中研究表明高频信道的变参性以及时间弥散特性严重影响短波数据传输的性能。本文在对短波数传两种常见调制方式FSK及PSK最佳解调性能分析的基础上，讨论了几种采用典型调制技术的短波数传系统(如时频调制、多进制频移键控慢跳频、CHESS系统)原理、优缺点以及抗衰落和抗符号间干扰的性能；分析了自适应串行数传系统抗短波信道衰落和多径干扰的原理、关键技术；在本文的最后引入一种有望解决短波数传系统低效率状况的调制方式BCM-分组编码调制，给出了一个采用BCM技术与自适应均衡技术相结合的短波数传系统方案，并通过计算机模拟进行了初部验证。
王农[2]2016年在《精密测量直流大电流的自激振荡磁通门法研究》文中提出磁通门电流传感器作为直流大电流精密测量与反馈元件广泛用于新能源电动汽车、高铁动车、智能电网、磁共振成像仪、精密直流大电流测量仪、精密直流大电流源等工业、医疗以及精密测试、测量等领域。但是,受国外核心技术垄断,目前国内大量使用的精密磁通门电流传感器几乎全部依赖进口。近年来,自激振荡磁通门技术以其电路结构简单、灵敏度与激励频率和磁芯参数无关等诸多优点逐渐引起关注,这为我们突破国外核心技术封锁,研制具有自主知识产权的新型精密电流传感器提供了一个契机。在上述背景下,本课题来源于国家重大科学仪器设备开发专项——“宽量限超高精密电流测量仪”(项目编号:2011YQ090004),致力于探索基于自激振荡磁通门技术实现直流大电流测量的新方案,基于新方案,研制具有自主知识产权的新型电流传感器,打破国外对精密磁通门电流传感器的垄断,提高国产仪器的自主创新能力和自我装备水平。论文的主要研究内容如下:(1)在对现有平均电流模型进行深入研究的基础上,提出了自激振荡磁通门的占空比模型,即激磁电压占空比与被测电流之间存在近似线性关系。分别基于磁化曲线的分段线性函数模型和反正切函数模型对其进行了证明,并通过实验进行了验证。在此基础上,分析了平均电流模型与占空比模型的线性度和稳定度的主要影响因素及提高措施,为自激振荡磁通门作为闭环系统直流零磁通检测器实现自身线性度和稳定度的优化设计提供了重要参考。提出的占空比模型为后文建立闭环系统感应调制纹波的理论模型,从而研究磁积分器对感应调制纹波的抑制原理奠定了理论基础。(2)针对现有闭环测量方案由于未考虑自激振荡磁通门自身线性度和稳定度、缺乏系统优化设计的理论依据、未考虑调制纹波引入的测量误差等导致测量精度难以提高的问题,提出了一种将自激振荡磁通门技术与磁积分器技术相结合构成新型零磁通闭环系统实现直流大电流精密测量的新方案。分析了新方案的基本组成与工作原理,并通过仿真进行了验证。基于磁路法,建立了安匝平衡控制系统的传递函数并推导出便于实际工程应用的直流稳态误差模型,为提高测量精度,实现系统优化设计建立了理论依据。针对滤波解调电路引起的传导调制纹波,采用了通过加入高通滤波器,同时降低激磁电流采样电阻和激磁电流峰值的抑制方法,并验证了其有效性;针对变压器效应引起的感应调制纹波,提出了使用经过优化设计的磁积分器同时降低激磁电流频率的抑制方法,并通过理论计算、电路仿真和对比实验进行了证明。(3)基于以上研究成果,作为方案验证,研制了一种600A新型精密电流传感器,并对其关键性能进行了测试。结果表明:传感器的测量精度达到1.3ppm,与现有类似方案达到的最高指标0.2%相比提高了3个数量级;调制纹波降至0.12μA,与现有类似方案指标10μA相比降低了83倍;与国外知名商用磁通门电流传感器对比,关键性能指标已经达到甚至超过了国外同类产品水平。(4)针对现有测试用恒流源的长期稳定性指标不满足要求导致新型精密电流传感器额定电流下的长期比例稳定性无法测试的问题,研制了一台输出电流为10A、稳定度达到9.8×10-8/24h的高稳定度恒流源,并基于等安匝法对本文研制的新型精密电流传感器额定电流下的长期(24小时)比例稳定性进行了测试。结果表明:传感器额定电流600A下的长期比例稳定性达到1.7×10-7/24h。为了实现测试用恒流源的高稳定度,基于低频等效电路模型建立了MOSFET压控恒流源的严密电流方程,为关键部件选型建立了理论依据;基于高频等效电路模型分析了多MOSFET并联导致恒流源自激振荡的原因,并设计了相应的频率补偿网络;在此基础上,提出了一种基于可调线性稳压源的调整管压降控制方法,解决了恒流源调整管压降波动导致输出电流漂移的关键问题。
丁丽晶[3]2002年在《基于DPS技术的超声波多普勒流量计的设计》文中研究说明超声多普勒流量计主要用于污水类非纯净液体和混有固体颗粒的两相流的流量测量，其优点是：分辨率高，对流速变化响应快；对流体的压力、粘度和温度等因素不敏感。但就当前测量水平来说，其精度及其它性能都有待于进一步提高，因此，超声多普勒流量计的研究无论是对于自动化测量技术的提高还是对于环保事业来说，都将是一项极有意义的研究课题。 本课题设计的超声多普勒流量计引入先进的数字信号处理技术，在频域上对多普勒信号进行有效的处理，主要处理技术是以快速傅里叶(FFT)变换为基础的周期图法和峰值逼近算法。具体方法是首先对多普勒频移信号进行采样，再进行FFT变换，进而得到该信号的功率谱，在功率谱上应用峰值频率的逼近算法，加上适当的数字滤波技术，从而得到频移信号所对应的频率值，在此基础上，根据多普勒效应原理，求取管道中流体流速及其它数据量。为进一步提高精度，在进行数据采样时，采样率的选择根据频率值进行了分段设置，提高了FFT变换的频谱分辨率。由于要进行大量的数据处理，硬件电路采用TI公司的TMS320F240 DSP作为核心处理器件，从而满足系统实时性的要求。硬件电路除了核心器件外，还辅以其他滤波及放大电路等，最终推出一款结构简单、系统完善的新型超声多普勒流量计。 该系统除了具有一般流量计的显示功能，如瞬时流量、累计流量、累计时间、瞬时流速的显示等，还引入了频谱的动态显示，有利于实时观测信号状态，特别是对于多普勒流量计的安装非常有利。在仪表精度和稳定性方面，也有了进一步的提高。
霍志胜[4]2009年在《某新型数—模结合雷达宽带信号脉冲压缩系统的研制》文中研究说明本文主要描述了某新型数-模结合雷达宽带信号脉冲压缩系统的具体原理及组成,对其中涉及的几个关键技术进行了深入的研讨,提出了最佳的设计方案,并完成了各个电路的具体实现。另外,针对研究开发中出现的一些问题,在总结经验的基础上,进行了深入的理论分析和方法论证,提出了新的思想与解决问题的方法。本文所介绍的新型数-模结合雷达宽带信号脉冲压缩系统设计思路独特、新颖,结合了数字技术与模拟技术各自的优势,用数字技术(DDS)实现了雷达宽带信号(线性调频脉冲信号)波形设计,又用模拟技术即声表面波器件(SAW)实现了对宽带信号的匹配滤波。弥补了原系统模拟产生宽带信号波形差、不稳定、难于调试的缺点,体现了稳定可靠、波形好、易于调试升级的优点。全文对“用DDS技术实现线性调频脉冲信号”和“用SAW技术实现脉冲压缩”进行了深入的理论分析、工程研究、设计开发、试验验证、研制定型,实现了对原系统的技术改进,有效提高了系统的各项性能指标。对新型雷达宽带信号的设计具有一定的参考价值。
旷立强[5]2014年在《基于FPGA的DDR3设计与实现》文中研究说明近些年来,高速数字系统对带宽的要求不断提高。在基于FPGA的系统中,经常需要一个外部存储器接口来缓冲超过了FPGA内部存储容量的数据。这种接口往往决定了整个系统的性能。除了更高的性能,内存控制器设计也需要是灵活的和容易实现的。随着内存的速度和容量的飞速提高,内存的控制逻辑也逐渐变得越来越复杂,其接口的设计越来越具有挑战性。本文就实现基于FPGA的DDR3控制器和接口设计这一课题,着重从时序控制逻辑和Leveling功能两个方面进行研究和设计,以满足高性能的要求。主要工作如下:首先由DDR3的特性与功能,引出了DDR3由于FLY-BY拓扑而进行Write Leveling技术设计的必要性,并深入研究了DDR3复杂的工作过程和相关命令。接下来结合高速高性能处理板项目工程,进行基于FPGA的DDR3控制器各模块的总体架构设计,给出了400MHz和800MHz时钟频率下的设计实现细节,以期高效率利用DDR3-1866的数据传输速率。然后针对FLY-BY拓扑结构带来的时钟信号和数据/数据选通信号之间的飞行时间偏移,深入阐述了Write Leveling技术的原理,并且结合Leveling过程中关键信号的信号完整性和时序分析,给出了基于FPGA物理层接口的Leveling技术的具体实现方法以及Write Leveling过程实现的相关算法。最后通过Xilinx的ML605开发板和高速高性能处理板的硬件平台,借助Xilinx的Chip Scope片上逻辑分析仪,完成对DDR3 Leveling技术设计的板级验证与调试。在基于Kintex-7系列FPGA的DDR3系统运行一段时间后,通过Chip Scope对一些关键信号进行监控,最后成功实现了800MHz速率的高速传输,并在开发板和实际系统中得到验证。相关算法具有创新性和工程应用价值,为今后Write Leveling技术的设计优化提供了经验。
李燕平[6]2008年在《多山地区农网架空线路故障定位技术研究》文中认为目前的农村电网线路分支繁多、运行方式复杂,单相接地和短路故障多发,而线路故障定位大部分依靠原始人工巡线的方式,费时费力且难以保证供电系统的安全稳定运行,供电可靠率较低。随着电力系统自动化程度的不断提高,对线路故障的定位也提出了新的要求。本文结合云南文山电力公司辖区内10kV农网架空线路的实际情况,在深入研究国内外电力线路故障定位技术基础上,针对农网架空线路多发的单相接地及短路故障,配合自行设计的故障点位置编码技术,构建了实时有效的架空线路故障定位系统。该系统利用成熟的故障检测技术实现对架空线路故障的准确检测,并对故障点处的线杆位置进行编码,以电力线载波通信方式传输编码信号,在接收端由FPGA构建载波信号处理系统,还原出位置编码,从而实现故障点的定位、显示及实时报警。相对于传统的故障定位技术,本文采用的故障位置编码方式,克服了阻抗法、行波法测得结果为故障点相对检测点的距离,不适用于结构复杂、支路繁多的农村电网这一缺点;将低压线路中广泛应用、技术成熟但因信道原因而导致问题繁多的电力线载波通信技术应用到10kV中压线路;信号接收端以FPGA为载体构建系统,采用软件硬件化的技术路线,以纯硬件模式进行数据存储、信息处理和串口传输模块的设计,充分保证了系统的实时性。文章第一部分绪论从常见的架空线路故障定位技术入手,讨论了各种方法优缺点及各自适用范围、分析国内外研究现状的基础上,并指出了现行故障定位技术应用于多山地区10kV农网架空线路时存在的问题,进而引出了一种利用改进的故障定位技术而构建的故障定位系统,二叁章为第二部分,对采用的电力线载波和FPGA嵌入式技术进行了介绍,第叁部分是文章的四五章,详细阐述了系统的软硬件设计,第六章为最后一部分,总结全文并展望未来。本文结合昆明理工大学研究生创新基金科研课题“10KV农网架空线路故障定位装置设计”,构建了适于多山地区农网架空线路实际运行情况的故障定位系统,文章所进行的研究与应用可为类似的区域的线路故障的定位、检测提供良好的借鉴,具有一定的现实意义和实用价值。
蔡凡[7]2007年在《卫星定时接收机的关键技术研究》文中研究说明时间传递在科学研究、军事和经济建设等很多领域使用广泛。随着科技的发展，各个领域对时间精度的要求越来越高，要求时间同步的范围越来越广，授时技术也随之得到快速发展。利用无线电信号进行时间传递和比对是一种广泛应用的授时技术，典型代表是罗兰—C系统。随着空间技术的发展，利用卫星进行时间传递和比对的方法已经得到普遍应用，由于卫星授时技术极大扩展了时间同步的工作范围并提高了授时精度，因此卫星授时系统在多个领域逐渐替代原有的授时系统。在卫星授时过程中，卫星定时接收机的性能影响着定时精度。随着数字化技术的快速发展，卫星定时接收机借助数字化技术极大的提高了性能。但是由于数字化技术对接收机中晶体振荡器以及数字器件处理速度的高要求，使得接收机的成本居高不下。本文旨在通过对接收机涉及的数字信号处理算法的创新使得接收机在提高性能的同时不提高对接收机硬件要求，表现在降低了晶体振荡器的准确度要求以及数字信号的处理速度，提高卫星定时接收机的性价比。本文研究的主要内容如下：1．扩频通信系统中信号处理算法的相关内容。分析导航卫星信号的特点，比较导航卫星信号与一般扩频信号的异同，结合通用的载波恢复算法和符号定时算法选择卫星定时接收机中相关算法，分析卫星定时接收机的硬件结构和系统中的定时应用单元；2．详细分析数字信号处理算法涉及的理论基础，对捕获算法中的FFT相关法和匹配滤波器法、前向跟踪算法、反馈跟踪算法中的锁频环、锁相环、非相干延迟锁定环、多阶环路的性能及环路对应的算法公式等内容进行了理论分析和算法验证；3．在现有算法基础上做扩展性和补充性研究，为通过对接收机自身的技术改进来提高定时性能提供了可行途径。研究包括利用码跟踪环路完成采样频率偏差的估计以提高载波相位值的准确度、环路滤波器数字转换过程中不同等效方式之间的差异、码跟踪环两种运行方式之间的差异、利用非整数倍采样原理在不提高采样率的前提下提高码相位跟踪的准确度等；4．利用实际的卫星采样信号和DSP硬件平台对算法进行性能验证和硬件验证，分析在DSP硬件平台上进行算法移植时所应注意的相关内容。上述方面的研究为提高卫星定时接收机的有关性能提供了丰富的理论依据和设计参考。
王帅[8]2006年在《CCD器件的特性评价及其驱动和数据采集电路设计》文中研究指明随着CCD(Charge Coupled Device)技术的不断发展,如何选择合适的CCD以及如何设计CCD正常工作所需的外围电路是我们需要认真考虑的一个问题。本课题研究设计了一个基于USB2.0的CCD高速数据采集与传输系统,利用所设计的采集系统对CCD的动态范围进行了测试与分析,并提出了一些降低CCD噪声提高CCD信噪比的方法。 本文在对线阵CCD的工作原理与性能进行了简要的阐述之后,详细分析了CCD的噪声源及相关的降低CCD噪声的方法,最后采用了相关双采样法(CDS)来消除CCD的复位噪声。 在CCD高速数据采集系统的设计中,本课题以Toshiba公司的TCD132D为例,分析了几种常用的CCD驱动电路及高速数据传输设计方案的优劣,研究开发了基于USB2.0的CCD高速数据采集系统。CCD的驱动电路及A/D转换器的采样时钟电路通过可编程逻辑器件EPM7064来实现,USB接口器件选用了内部自带DMA控制器的ISP1581芯片。数据采集系统与计算机的接口采用USB2.0接口,充分发挥了通用串行总线所具有的真正的即插即用、易扩展的特点,从而使数据采集系统比以往那些采用传统接口方式的线阵CCD数据采集系统更灵活、更高速。 利用所设计的CCD采集系统,设计了测试CCD动态范围实验,并分析了CCD供电电压波动对CCD动态范围的影响。
王薇[9]2013年在《基于ISO 18000-6B协议集成温度传感器的标签芯片设计》文中研究指明近年来，将RFID技术与温度传感器相结合成为一种新的发展趋势，具有温度感知功能的低功耗、长距离无源超高频RFID芯片可实现各种低成本、高可靠性、长寿命的物联网节点，已成为RFID与物联网技术领域的一个研究重点和难点，其研究与实现具有重要的科学意义和工程应用价值，可用于食品、药品和物流等许多需要采集物品温度信息的领域。本文研究设计了一款基于ISO/IEC18000-6B协议且具有温度传感功能的标签芯片。首先介绍了项目的背景和意义，RFID系统工作原理、标签分类和应用，以及集成温度传感器的RFID标签的发展趋势、挑战和国内外研究现状。分析了ISO/IEC18000-6B标准，提出了本文设计的集成温度传感器的RFID标签芯片系统架构和设计指标。然后对RFID标签模块设计进行介绍，重点介绍了整流电路、稳压电路、时钟电路的设计，并给出了其电路性能仿真结果，简单介绍了射频/模拟电路其他部分和数字基带电路。再对温度传感器模块设计进行介绍，确定其设计方案，阐述了温度采集流程，对电路设计进行了详细介绍，包括温度感知电路、电容充/放电电路、比较器电路、脉冲采样电路四个模块，给出了温度传感器各个模块电路和系统仿真结果。最后对本设计的标签芯片进行系统仿真，并采用TSMC0.18um CMOS Mixed Signal工艺对标签芯片进行版图设计，版图面积为0.51mm2，芯片功耗为6uW，实现了读/写、锁存、查询锁存、温度传感等功能。
柳春[10]2008年在《电力电子变换器DSP控制电路设计及其EMC研究》文中提出本论文主要对燃料电池用DC/AC变换器的主电路拓扑、脉宽调制(PWM)方式、控制系统硬件电路、控制策略以及电磁兼容(EMC)问题进行了研究。考虑到燃料电池(Fuel Cell)的特性和DC/AC变换器的应用场合,本文主要对单相DC/AC变换器做了研究。首先,针对单相DC/AC变换器,分析了它们的主电路拓扑结构、工作原理以及脉宽调制方式。其次,完成了DSP控制系统的软硬件设计。DC/AC变换器的控制系统硬件电路,主要包括DSP最小系统、电源系统、信号检测与调理电路、CAN通信以及SCI串口通信电路等。变换器控制策略则采用电压环控制,瞬时值电压以及有效值电压控制都采用PI调节,并且阐述了如何通过DSP实现PWM脉冲。另外本文还研究了DC/AC变换器控制电路板的电磁兼容(EMC)问题。针对一些电磁干扰(EMI)问题,提出了相应的抑制措施。主要研究了开关电源EMI滤波器的设计方法。最后,经过相关试验,给出了结论,也提出了今后需要进一步研究的方向。
参考文献：
[1]. 高频数字系统方案及技术改进[D]. 李军华. 大连海事大学. 2001
[2]. 精密测量直流大电流的自激振荡磁通门法研究[D]. 王农. 哈尔滨工业大学. 2016
[3]. 基于DPS技术的超声波多普勒流量计的设计[D]. 丁丽晶. 大连理工大学. 2002
[4]. 某新型数—模结合雷达宽带信号脉冲压缩系统的研制[D]. 霍志胜. 西安电子科技大学. 2009
[5]. 基于FPGA的DDR3设计与实现[D]. 旷立强. 国防科学技术大学. 2014
[6]. 多山地区农网架空线路故障定位技术研究[D]. 李燕平. 昆明理工大学. 2008
[7]. 卫星定时接收机的关键技术研究[D]. 蔡凡. 中国科学院研究生院（上海天文台）. 2007
[8]. CCD器件的特性评价及其驱动和数据采集电路设计[D]. 王帅. 浙江大学. 2006
[9]. 基于ISO 18000-6B协议集成温度传感器的标签芯片设计[D]. 王薇. 电子科技大学. 2013
[10]. 电力电子变换器DSP控制电路设计及其EMC研究[D]. 柳春. 同济大学. 2008