双极化复用信号的接收技术研究

针对双极化复用传输系统的交叉极化干扰问题,提出一种适用于双极化复用信号的接收技术。在接收链路本振不同源的情况下,参考信号与干扰信号载波频率不同,干扰不能被对消。从理论上推导了参考信号与干扰信号之间的频率关系,并通过频率补偿模块消除参考信号与干扰信号间的频差,使得参考信号与干扰信号频率一致,从而实现极化干扰对消。测试结果表明,链路本振不同源的情况下,该方法可有效减少交叉极化干扰带来的误码率恶化。

温差电源阵列电路建模与MPPT策略研究

通过测试温差电源模型特性,提出了一种温差电源阵列的电路模型,模型考虑了等效电路内阻受温度的影响和内部实际温差影响,进而建立了温差电源阵列电路模型。分析了温差电源阵列模型的温度、参数不匹配等问题导致的局部最大功率点问题,进而提出了改进的粒子群跟踪策略,提升了电源输出功率。采用Matlab/Simulink建立仿真模型,验证模型和算法的可行性。最后,以某大型冷区系统的温差发电为例,验证了所提模型和策略的有效性。

脉冲激光雷达全波形建模及仿真实验

根据脉冲激光雷达测距基本原理,搭建脉冲激光雷达模型,对发射电流波形、激光发射功率、接收信号功率、接收光电压波形进行了建模与仿真,并分析产生测量误差的因素,研究不同情况全波形分析算法精确获取激光脉冲接收时间:对于信噪比较高的单模回波,可使用自适应阈值法;对信噪比较低的,可使用波形形心法。该仿真与建模可应用于激光雷达实验教学与设计和相关科学研究。

量化参数对H.266压缩标准4K视频质量影响实验

多功能视频编解码方式(H.266/VVC)在每一个编码环节上都采取了多项改进措施,诸多措施的总体效果使其编码效率比高效视频编码方式(HEVC)提高了一倍。该文对几种动态情况各异的视频序列(*.yuv)采用H.266编解码器进行压缩和解压,通过改变量化参数(QP)取值,研究在不同比特率条件下,视频压缩后编码效率和时间损耗的差异。实验表明,对于较低的比特率和4K视频常用的比特率(20 Mbps)附近,在编码效率和峰值信噪比上都有着很大的优势,但在超大比特率的情况下,两者表现近乎相同。对时间倍数和码率节省进行计算后发现,每个视频序列的结果差距较大,说明编码复杂度和编码性能与选取的视频序列本身有很大关系。H.266对复杂度较高的视频序列提升明显,编码复杂度有了显著提升,在某些比特率的情况下甚至可达到100倍之多,H.266同时对硬件的算力带来了很大挑战,需要在之后进行进一步优化。

一种光机电一体化增量式光电编码器设计

为解决现有轴柄式控制增量编码器损耗高、寿命短、抗振动能力差、可靠性低等问题,介绍一种光机电一体化的增量式光电编码器设计方案,包括32内花瓣轴套和可伸缩滚珠定位、Z型遮光盘设计和红外光敏OC开路输出电路等创新设计。通过精密结构设计和材料选择,实现了高精度32档位电信号转换。采用三维建模和有限元分析进行了结构可靠性验证。通过与国外同类产品的技术指标对比,验证数据和所达到的环境适应能力。本研究在性能、结构和成本等方面皆有优势,应用前景广阔。

基于锁相环载波可调的FM调制解调系统

为深入研究锁相环原理和应用,本文介绍了一种基于集成锁相环芯片HEF4046的载波可调FM调制解调系统。该系统利用锁相环倍频实现了载波频率可调,并通过锁相环实现了FM调制和解调功能,具有较高的性能和灵活性。实验结果表明,该系统能够有效地实现载波频率可调的调制和解调,且在倍频功能方面表现出良好的稳定性和可靠性。该系统结构清晰明了,电路易于实现,为实践中对锁相环倍频、调制和解调的工作原理进行研究提供了新的思路和方法。

太赫兹固态通信系统技术发展现状与挑战

太赫兹固态通信系统被认为是下一代通信的重要技术备选方案,其高速、实时、大容量传输特性为“万物智联”提供了可能。当前,太赫兹固态通信系统面临诸多技术挑战。为进一步推动太赫兹固态通信系统研制,梳理了太赫兹波段信号调制、固态器件、天线以及收发系统的研究进展与关键技术,并剖析了太赫兹通信系统未来的发展方向。太赫兹固态通信系统将进一步加快通信系统小型化研究,促进信号、器件、芯片、系统等多项技术深度优化融合,为商业化应用提供技术基础。

基于SoC的非对称数字系统算法设计与实现

文章提出一种在片上系统(System on Chip,SoC)实现高吞吐率的有限状态熵编码(finite state entropy,FSE)算法。通过压缩率、速度、资源消耗、功耗4个方面对所提出的编码器和解码器与典型的硬件哈夫曼编码(Huffman coding,HC)进行性能比较,结果表明,所提出的硬件FSE编码器和解码器具有显著优势。硬件FSE(hFSE)架构实现在SoC的处理系统和可编程逻辑块(programmable logic,PL)上,通过高级可扩展接口(Advanced eXtensible Interface 4,AXI4)总线连接SoC的处理系统和可编程逻辑块。算法测试显示,FSE算法在非均匀数据分布和大数据量情况下,具有更好的压缩率。该文设计的编码器和解码器已在可编程逻辑块上实现,其中包括1个可配置的缓冲模块,将比特流作为单字节或双字节配置输出到8 bit位宽4096深度或16 bit位宽2048深度的块随机访问存储器(block random access memory,BRAM)中。所提出的FSE硬件架构为实时压缩应用提供了高吞吐率、低功耗和低资源消耗的硬件实现。

空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术特点及其优化方法

从电压利用率、调制波分析和开关损耗几个方面分析了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术与常规正弦脉宽调制(SPWM)技术的区别和联系,给出了SVPWM技术的几种优化措施.理论分析和仿真结果表明将每相电压正、负半周各6 0°的不开关扇区对称分布于电流峰值两侧的优化SVPWM调制技术是最为理想的控制策略.实际系统的运行结果证明,采用这种调制技术后。

一种基于DSTFT解调2FSK信号的新方法

现有解调 2FSK信号的方法 ,大多采用时域解调的方式。本文提出了一种利用离散短时傅里叶变换 (DSTFT)在时频域解调 2FSK信号的新方法 ,仿真表明效果良好。

光纤光栅传感解调系统的研究进展

光纤光栅传感以其强大的优越性受到了社会的广泛关注,波长编码信号解调是实现光纤光栅多参量、多点分布式传感网络的关键技术。综述了光纤光栅传感信号解调技术的研究进展,对几种较成熟的解调方法的工作机理、特点和性能作了重点分析,分别给出了典型的实验原理图,并对其应用前景作了展望。

数字微镜器件在高动态辐射场景成像探测系统中的应用

由于数字微镜器件(DMD)空间光调制器结合图像传感器能同时探测高动态场景中的亮暗目标,本文研究了DMD在高动态辐射场景成像探测系统中的应用。首先,介绍了DMD实现成像探测的原理,分析了DMD在高动态场景成像探测系统中的驱动控制方法。然后,根据DMD在高动态辐射场景成像探测系统中的工作特性,设计了能使光电成像设备提高66dB的DMD的驱动控制。文中阐述了系统的主要设计模块和工作参数,并结合实验验证了系统设计的正确性。实验结果表明:该驱动控制方法能够实现对高动态场景中亮暗目标的同时探测,满足对光电成像设备动态范围提高66dB的要求。若光电成像设备采用11位高灵敏高动态科学级图像传感器,则系统动态范围可达130dB以上。

通信电台个体识别技术研究

本文研究了基于通信电台短时频率稳定度特征的通信电台个体识别技术.在论证通信电台短时频率波动可以作为电台个体细微特征的基础上,提出了一种利用该特征进行电台识别的有效方法.首先通过采样抽取的方法将频率波动信息转变到伪调制的包络波形中,并对极大值点之间用三次样条插值拟合的方法精确提取包络特征,然后计算包络信号分形的盒维和信息维特征,最后采用最近邻的分类方法达到对通信电台的个体识别.仿真和实际电台实验结果都验证了方法的有效性.

通信电台个体识别中的载波稳定度特征提取技术研究

由于电台频率稳定度较高,造成电台个体之间的频率波动特征差别较小,因此需要精确的频率稳定度提取技术,而目前常规信号频率提取方法获取的频率稳定度特征难以达到精度要求。该文重点研究了频率稳定度的有效提取技术,提出了3种有效的提取方法,在详细分析基本原理基础上,进行了仿真实验,比较精确地获取了载波频率稳定度信息,最后利用实际电台进行了验证,结果表明算法的有效性。

错时采样空间矢量调制技术的频域数学分析

错时采样空间矢量调制是一种新型的开关调制策略,能够在较低的器件开关频率下实现较高等效开关频率的效果,具有良好的谐波特性。文中以不连续脉宽调制为例,首先将其调制波显化,并通过双重傅里叶交换得到其频域数学模型。在此基础上,推导了错时采样空间矢量调制技术的频域数学模型,从而在理论上证明该技术能够大大提高装置的等效开关频率,同时没有基波损失。这个结论普遍适用于各种载波脉宽调制技术。仿真和实验验证了理论分析结果。

基于改进DDS技术的FPGA数字调制器研究与实现

提出了一种基于改进直接数字频率合成(DDS)技术的现场可编程门阵列(FPGA)数字调制器设计与实现方法。该方法首先对DDS技术进行改进,然后再利用这种改进的DDS技术在Matlab/DSP Builder环境下建立现场可编程门阵列(FPGA)数字调制器的设计模型。通过对二元频移键控(BFSK)的仿真实验表明,使用这种改进DDS技术的FPGA数字调制器实现方法建立的模型进行算法级和寄存器传输级(RTL)仿真,不仅能验证模型的正确性和有效性,且还简化系统的硬件电路,节省系统资源,提高系统的可靠性与灵活性,最终达到成本低,修改方便,快速产生多种模式数字调制信号的目的。

一种混合9电平电压源逆变器及其变频脉宽调制

介绍了一种应用于中高压变频调速装置的9电平输出电压源逆变器,逆变器的主电路由2种不同拓扑结构的逆变电路组成,分别使用不同参数的开关器件实现,可以综合利用阻断电压高的器件和开关速度快的器件的优点。分析了逆变器主电路的拓扑结构及特点,研究了主电路的开关模式后提出了一种基于载波调制的适合于任意电平数目混合逆变器的PWM(脉宽调制)算法,最后仿真研究了混合9电平逆变器在变速驱动场合中的应用,并验证了算法的有效性。对线电压的频谱分析表明,混合9电平逆变器有很好的输出波形,输出谐波含量少,在高频段输出线电压的总谐波畸变率小于5％,输出电压的dv/dt小,可用于驱动大容量的中高压异步电动机。

大功率固态调制器的仿真研究

设计了大功率固态调制器的新型固态脉冲开关模块。通过分析电力电子仿真软件Saber中绝缘栅双极晶体管(IGBT)物理模型的概念和等效电路,结合实验数据建立了IXDH20N120型IGBT的模型,研究了Saber环境下,不同参数条件和拓扑结构对调制器电路输出特性的影响。仿真结果表明:动态均压网络在有效地保护开关的同时,可以减少IGBT的开关损耗;电路中器件离散性与系统分布参数会造成调制器输出波形质量下降,效率降低。并对调制器在负载打火情况下,因严重不均流而损坏器件故障的机理作了分析,实验证明仿真结果和分析与实际相符。

一种宽带幅度调制信号的自动检测方法

给出了一种自动检测解调谱线谱的方法。该方法是一种双门限检测过程,首先通过选择低的检测门限和利用线谱的形状特点进行线谱识别来完成第一次检测,延迟一段时间后利用该时刻前后多个时刻的解调谱的线谱识别情况剔除噪声、自动生成中间丢失的线谱来完成第二次检测。分析表明,此线谱检测方法并不需事先知道调制信号的幅值、根数、位置、起止时间等信息,却能在低信噪比下自动地以高检测概率和低虚警概率检测解调谱的线谱。

450kV高功率速调管调制器系统

研制了一套用于新型速调管测试的450 kV高功率调制器系统。根据系统指标分别设计了脉冲变压器、脉冲形成网络以及充电电路等主要部件。同时,针对高功率脉冲开关的要求,对闸流管相关性能进行了比较研究,并对其触发、保护电路作了优化设计。并利用可编程控制器与触摸屏组合方式实现了调制器和速调管的控制与连锁保护。利用电力电子仿真软件Saber对调制器主电路进行了建模与仿真,脉冲电压波形仿真结果与在水负载上进行的满功率试验结果一致:脉冲宽度2.5μs,脉冲前沿1.1μs,脉冲后沿1.7μs。调制器输出脉冲电压450 kV,脉冲电流600 A,满足速调管测试需要。