归一化频率自适应梳状滤波器的稳定性分析

采用多个归一化频率估计器并联形成梳状滤波器,以跟踪和检测平稳概周期信号各正弦成分的未知频率和未知幅值.滤波器包括相互耦合的状态估计和频率估计两个非线性微分方程.运用慢积分流形实现两个微分方程之间的解耦,获得关于多个频率估计值的概周期非线性动力系统,再应用平均方法导出估计频率的非线性自治方程.分析了自治系统的三种局部稳定性:孤立平衡点的指数稳定性,中心流形存在性与半稳定性以及结构扰动下的有界性.说明幅值估计与信号跟随的收敛性和有界性.给出滤波器参数对频率跟踪和幅值估计的暂态和稳态性能的影响.算法实现了在给定频率区间而不是给定数值条件下的正弦分量及其幅值的准确跟随,并且响应速度不受正弦分量幅值大小的影响.通过仿真验证了算法的有效性.

光子晶体光纤的归一化频率参量及模式特性研究

分析了光子晶体光纤(PCF)中的归一化频率参量(V),计算出了模式分离时的归一化频率参量值,分析了模式分离时归一化波长(λ/Λ)与相对孔径(d/Λ)的关系,研究了归一化频率参量与光子晶体光纤有效面积(Aeff)和模式场半径(ωPCF)之间关系以及与有效面积相关的特性。

用FDTD法计算外开槽同轴波导的归一化截止频率

给出圆柱坐标系下用FDTD法计算电磁场问题的差分格式和用FDTD法分析开槽金属波导截止频率的主要计算过程。实例计算了具有解析的空心金属圆波导和同轴传输线的传输特性,证明了圆柱坐标系下FDTD方法的正确性和有效性;用同一程序计算无解析的开槽同轴波导的传输特性,分析了各种开槽条件下开槽同轴波导截止频率的影响。

基于自适应陷波滤波器的频率和幅值估计

估计正弦信号的频率和幅值以实现准确信号跟随具有广泛的应用.本文采用三维自适应陷波滤波器分析正弦信号,提出了非归一化和归一化两种频率估计方法,两种算法都具有圆形周期轨道,能够获得信号的频率和幅值的准确估计以及正弦跟踪.用Lyapunov定理和平均方法证明积分流形的存在性和一致渐近稳定性.归一化算法改进了非归一化的收敛速度受制于信号幅值的缺点.分析了估计器的带宽参数和频率自适应增益参数对频率跟踪暂态速度和稳态精度以及噪声特性的影响.通过仿真证实了算法的有效性.

基于离散频率自适应梳状滤波器的时变谐波分析

针对直流分量与多个谐波及间谐波分量叠加的时变电力信号,采用一阶低通滤波器与多个归一化频率估计器并联形成偏置频率自适应梳状滤波器,以快速准确估计直流分量以及每个谐波与间谐波分量的频率和幅值。算法的带宽参数与频率自适应增益分别对幅值与频率的收敛速度及估计精度具有不同的影响。利用经典四阶龙格-库塔方法获得相应的离散算法,并给出实现算法的程序结构。采用两个DSP系统组成实验系统,验证了算法的有效性。

考虑电网频率变化率的改进相位差校正法研究

针对电网信号基波频率动态变化时相位差校正法测量结果存在较大误差,甚至可能测量失败的问题,提出了一种考虑频率变化率的改进相位差校正法。指出了非同步采样造成的频谱泄漏是相位差校正法测量误差的主要来源,尤其当基频动态变化导致基波频率偏移较大时,非同步采样使测量精度严重降低。推导了基于频率变化率修正的归一化频率校正量公式,在线测量时,频率变化率用前次与当次测得的基波频率进行差商运算求得,再据此对测量结果进行了修正。分别使用考虑频率变化率的方法和原方法对变频电网信号进行了数值仿真研究。研究结果表明,改进相位差校正法有更高的测量精度,对基波的测量精度提高一个数量级,采样窗长为IEC标准规定窗长的50%,能满足频率动态变化时谐波在线测量的精度与实时性要求。

基于频率调节的电动汽车无线充电互操作性提升方法研究

随着电动汽车无线充电技术的普及,如何实现不同厂家、不同型号的地面端与车辆端设备之间的互联互通,已成为制约无线充电技术推广和规模化的关键性问题。该文首先通过定义归一化角频率和电路类品质因数Q、Qf表征系统频率与系统固有参数特性,提出一种电动汽车无线充电系统模型的简化方法,并对系统频率特性进行分析研究;然后提出基于频率调节提升电动汽车无线充电系统互操作性的方法;最后搭建大功率电动汽车无线充电互操作性实验平台,通过仿真与实验验证了通过频率调节提升互操作性的正确性。该文对电动汽车无线充电技术的推广与产业化发展提供了理论支撑与技术参考。

填充左手介质矩形波导的截止频率研究

提出用时域有限差分法(FDTD)分析填充左手介质矩形波导的截止频率,给出了直角坐标系下无耗均匀左手介质中的二维时域有限差分法(FDTD)的差分公式。用FDTD法分析计算了填充无耗均匀左手介质的厚度和折射率对矩形波导TE模截止频率的影响,并与右手均匀介质填充进行比较,结果表明二者对TE模截止频率的影响正好相反,展示了左手介质所具有的奇特的电磁特性。

基于GRNN-MC的变压器振动信号预测

变压器振动信号是评估其工作状态的重要参数之一,与绕组松动或变形等隐患密切相关,为揭示变压器振动信号的变化趋势,本文提出了一种基于广义回归神经网络和马尔科夫链修正的变压器振动信号预测方法。即分别以变压器运行电压、负载电流和振动信号归一化特征频率为输入和输出建立变压器振动信号广义回归神经网络预测模型,然后引入马尔科夫链并结合负载电流的变化对振动信号计算结果进行修正以获得最终的预测结果。对某500 kV变压器振动在线监测信号的分析结果表明:经马尔科夫链修正后的变压器广义回归神经网络振动信号预测模型预测精度高,可为变压器绕组运行状态的振动监测技术提供重要参考。

长周期光纤光栅弯曲特性的模式耦合理论分析

运用模式耦合理论分析了长周期光纤光栅的弯曲特性 ,得出了该特性与光纤归一化频率V和模式的阶数m有关的结论 ,即随着弯曲曲率的增大 ,其谐振波长可能向长波方向漂移也可能向短波方向漂移 ,光纤的归一化频率和所考察模式的阶数是其决定因素

一维光子晶体全方向反射带的研究

设计了由SiO2和Te构成的一维光子晶体结构,对该结构的全向反射带特性进行分析。找到了TE和TM模的全向反射带范围,TE模的反射带在785 nm到1258 nm内变化,TM模的反射带在785 nm到1099 nm范围内变化。讨论了晶格常数,晶格周期对该全向反射带的影响。结果表明,TE模的全向反射带始终比TM模的宽。晶格常数增大,TE和TM模的全向反射带均向归一化频率较高(对应长波)的方向移动。晶体周期增大,TM模的全向反射带会变窄,而TE模的全向反射带变化不大。此外还发现,参数变化对TM模的反射带的影响明显大于对TE模的影响。

基于FDR技术的土壤水分传感器设计

本文以土壤的介电理论为基础,通过测量土壤的介电常数随土壤水分变化的规律得知土壤的体积含水量,并利用土壤水分频域反射法实现土壤水分的测量。此方法可以连续检测土壤含水量的变化,较好的反映土壤水分的变化趋势。本文所设计的土壤水分传感器因具有多个测量分探头,因此可测量较深的土壤。因采用RS485总线通信,使传感器具有实时测量、响应速度快等特点,且在1%到35%的测量范围内精度小于2%,具有较高的使用价值。

多模光纤布里渊散射阈值理论分析与计算

针对目前受激布里渊散射(SBS)阈值研究主要针对单模光纤,而对多模光纤研究较少的现状,理论分析和计算了多模光纤SBS阈值特性。结果表明:对于多模光纤,由于其多个模式的布里渊增益谱叠加导致频谱展宽,其布里渊增益谱最大增益1.667 5×10-11 m/W较单模光纤偏低。根据多模光纤布里渊散射增益,通过SBS阈值公式获得了50/125μm阶跃折射率多模光纤和渐变折射率多模的SBS阈值与光纤长度、衰减系数、纤芯半径之间的关系。理论分析可知,阶跃折射率多模光纤的SBS阈值是渐变折射率多模光纤的4.5倍,更不容易发生SBS非线性效应。

简明光波导模式理论

不同于传统的基于解波动方程的光波导模式理论，本文从简明的普通物理光波叠加的观点分析了光波导中形成光场模式的机制，给出了清晰的光场模式的物理定义，依此观点用简单的方法计算了对称与非对称平面光波导中模式的场分布，并给出了特征方程以及归一化频率等一些波导参量的物理意义。

一次自动土壤水分观测数据异常的原因分析

利用广西某土壤水分观测站2018年1月1日01时-2月23日08时10~100 cm(共8层)土壤水分逐小时监测数据,进行瞬时归一化频率值的变化趋势分析。结果表明,10~40 cm土壤层水分观测值先后出现异常是探测环境改变引起。对土壤水分观测数据的统计分析不仅能进行数据质量控制,也可以间接达到探测环境监控的目的,而传感器的归一化频率值的变化更能直接反映探测环境现状。

聚苯乙烯三维光子晶体的力敏性质

通过研究聚苯乙烯三维光子晶体的力敏性质,讨论了不同压强作用下聚苯乙烯三维光子晶体的晶面间距、Bragg衍射峰与归一化频率之间的关系：随外加压强的增大,晶面间距减小;随归一化频率的增大,Bragg衍射峰随之蓝移。计算表明,在外加压强0~41.3 MPa范围内,外加压强与归一化频率之间呈简单的线性对应关系;这就提供了通过测量归一化频率就可以感知压强的大小,从而验证了制造聚苯乙烯三维光子晶体传感器应变片的可行性。

椭圆状光纤的偏振特性

光纤的偏振特性由其双折射率来描述.本文利用严格的解析解式计算出各种椭圆率下传播常数差与归一化频率之间的关系;指出在椭圆长短半轴比为1.8时.有较大距离的保偏特性,这在实际应用中有重要意义.

高次频差倍增技术

本文讨论了频标计量仪器中频差倍增系统的设计思路,论证了有关方案,介实验证明该方案可以实现106倍的倍增(对1MHz而言).

左手材料包层渐变光纤TE模的功率限制因子

采用矢量场分析法,推导出左手材料包层抛物型渐变光纤TE模的传输功率和功率限制因子,绘制出几种TE模式下功率限制因子随归一化频率变化的曲线。分析得出结论:在频率较低时,TE模式的功率限制因子随归一化频率的变化出现了一定的波动,波动最低点的功率限制因子值随纤芯-包层磁导率比|η|的增大而减小,而随TE模式序号的增大而增大;对于一定的模式,|η|较小时,功率限制因子在频率较低时有明显的波动,说明在低频时选用|η|较小的光纤有利于减少光纤对接时的耦合损耗等。

基于谱分析的通信信号调制方式自动识别

本文研究基于谱分析的通信信号调制方式自动识别 ,首次提出了瞬时频率归一化分布和AWGN因子等一组鲁棒性强的特征参数。在不需要先验知识的情况下 ,对加性高斯白噪声 (AWGN)信道中常用通信信号BPSK ,QPSK ,OQPSK ,π/4QPSK ,MSK ,FSK ,FM ,CW进行识别 ;仿真结果表明 :总体识别率达 95 %以上 。