基于相位补偿核的GNSS-SAR改进后向投影成像算法

在利用全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)的无源合成孔径雷达体制中,目前常采用后向投影算法进行成像处理,但该算法逐点精确聚焦的处理过程使得算法的运算量大。针对上述问题,提出了一种数据分块和构造相位补偿核的改进后向投影算法。改进算法对回波矩阵进行分块,将目标区域成像网格点的最长延迟距离与最短延迟距离等间隔划分,建立相位补偿核,通过距离向搜索操作得到各网格点的相位补偿结果,在方位向相干叠加形成子图,递归合并得到最终图像。定量分析得出,改进算法可有效降低运算量,同时节省内存。仿真结果验证了所提算法的有效性。

陆探四号01星微波通道在轨自主相位补偿方法

地球同步轨道星载合成孔径雷达系统单次成像任务时间长达千秒级且具有较高热耗。成像过程中,多通道射频链路上多种设备均会发生插入相移随温度漂移现象,导致方位向相位相关性变差进而影响系统的成像性能。为了解决该问题,文章中提出了一种在轨自主实时温度相位补偿方法。该方法将上百台设备/电缆的温度相位数据进行优化存储,在成像时实时读取温度后查表计算链路相位变化并进行补偿,具有灵活适应多种模式、存储及逻辑轻量、可靠稳定等特点。仿真和测试验证了该方法可有效提升系统长时间工作工况下成像性能,已成功实现在轨应用。

基于QPSO的震动传感器片上相位补偿器设计方法

震动传感器的系统相位非一致性会对地震波到时时差提取产生很大的误差,严重影响震源定位精度;针对这一问题,提出了一种基于量子粒子群优化算法(QPSO)的震动传感器片上相位补偿器设计方法;首先对震动传感器进行相位标定,获得传感器与参考传感器的相位差;其次设计基于QPSO算法的相位补偿滤波器对相位差进行修正,使其无限趋近于0;最后,将相位补偿滤波器封装成FPGA软核部署于FPGA上,完成对震动传感器的相位片上实时补偿;为了验证该方法的性能,将相位补偿滤波器部署于自研的多通道震动信号采集系统上,对8个相同型号震动传感器进行相位一致性校准;试验结果表明,在震动传感器频响范围内,该方法可以将2.5°内的传感器相位差实时修正至0.004 4°以下,实现了震动传感器阵列的相位一致性实时校准;该成果在地下浅层震源定位领域具有较强的应用价值。

基于相位补偿的过热汽温自抗扰控制

随着可再生能源接入电网比例的逐步增大,热力发电厂需要应对更加频繁、更大范围的负荷变化,给电厂的高阶大惯性过热汽温过程的控制带来严峻的挑战。为此,文中针对一类高阶大惯性过热汽温过程,提出一种基于相位补偿的自抗扰控制(phase compensation based active disturbance rejection control,PC-ADRC)方法。首先,阐述过热汽温系统的工作原理和控制难点。然后,采用低频近似法详细推导相位补偿(phase compensation,PC)网络模型,提出采用PC网络对模型动态特性进行补偿,得到等效降阶模型的简化思路。为便于工程应用,给出PC-ADRC系统的简单实现方法和等效模型分析。最后,对PC-ADRC系统的稳定性和鲁棒性进行研究。理论分析和仿真结果表明,所提出的PC-ADRC系统能有效提升高阶过程控制系统的鲁棒性和快速响应能力。

基于改进NMF与相位补偿的胎心音降噪算法

在孕妇体表,通过声音传感器对胎儿心音信号进行采集,结果通常包含多种噪声,常用的滤波方法无法取得满意的降噪效果。为了能够更好地滤除与胎儿心音信号同频的噪声信号,提出改进的非负矩阵分解算法(NMF),对短时幅度谱利用奇异值分解得到用于NMF的特征数和初始化矩阵,对NMF增加L2,1稀疏限制,使分解得到的胎心音特征呈现更多细节;对短时相位谱采用了增加稀疏限制的相位补偿算法(PSC)。实验结果表明:与常用降噪方法相比,该方法的信噪比至少提升0.52 dB,能更好保留胎儿心音信号特征。

基于电角度相位补偿的死区在线补偿算法设计

伺服系统在工业自动化领域得到了广泛应用。为解决伺服系统中由死区效应引起的相电流畸变、转矩脉动及对伺服系统响应性能的影响,提出了一种基于电角度相位补偿的死区补偿方法。该方法补偿编码器相位延时导致的电角度相位差,通过模型预测速度控制,对多个电流环周期的电角度进行预测,并针对Sigma-Delta ADC采集中的线性相位延时进行补偿,以此判断真实电流极性。实验结果验证了所提死区补偿方法的有效性。

电子式互感器数字相位补偿技术研究

为改善电子式互感器的相位特性,提高其挂网运行稳定性,分析了电子式互感器中常用的模拟相位补偿技术,将模拟相位补偿技术与数字相位补偿技术进行了比较,分析了2种技术的优缺点,给出了二者的不同应用场合,提出了一种电子式互感器的数字相位补偿方法,在220 kV电子式互感器测量系统上进行了试验,补偿最小分辨率可至1′,补偿最大角度为270′,调节方便,可满足电子式互感器相位误差补偿的需求。

相位补偿电路在有源滤波电路中的应用

针对有源滤波电路在滤波的同时会产生信号滞后的问题,提出一种带有相位补偿功能的电路.应用TL084集成运放组成的滤波器来实现滤波,设计了输出频率为0～100Hz的信号有源低通滤波电路.采用Multisim仿真软件对设计电路进行仿真分析,仿真结果与理论分析一致.结果表明,相位补偿电路对此滤波电路具有很好的相位补偿作用.

应用自适应相位补偿法减弱机载激光探测时湍流的干扰

从理论上推导了自适应相位补偿法的基本原理,详细分析了探测光波在经过湍流前后的相位畸变关系。得出了为能补偿掉湍流影响所要求辐射孔径上需要的场强。

变压器差动保护中电流相位补偿方式的分析

在变压器空载合闸时,对变压器差动保护中△→Y电流相位补偿方式进行分析,证明变换后得到的某相差流并不能反映该相励磁电流的真实变化。进一步利用MATLAB仿真YN,dll变压器空载合闸,对比分析了变压器差动保护中△→Y和Y→△这2种电流相位补偿方式对二次谐波比励磁涌流闭锁判据的影响,仿真结果表明前者并不比后者具有明显的优势,也不宜采用分相闭锁差动保护。同时,分析变压器对称涌流产生的原因,计算说明对称涌流中的二次谐波比并不一定比单侧涌流低。提出了利用未经补偿的相电流计算励磁涌流闭锁判据中二次谐波比,提高分相闭锁的可靠性,以及利用综合二次谐波比全相闭锁保护、加短延时投入分相开放判据开放保护,提高带故障合闸时保护动作速度的思想。

电子式光电组合电流/电压互感器中的相位补偿技术

为了解决传统电磁式互感器所面临的问题 ,基于光学和电子学原理的新型电子式互感器得到了广泛的重视。文中介绍了电子式光电组合电流 /电压互感器中传感头部分的设计原理及其相应的信号处理过程 ,主要内容是如何针对传感头输出信号的特点进行适当的相位补偿 ,通过对多种相位补偿方法性能的分析比较 ,提出了新的相位补偿方法 ,并进一步分析了各种误差因素对新的相位补偿方法的影响 ,实验结果验证了新的相位补偿方法的有效性与实用性。

多调频广播外辐射源雷达波形综合的相位补偿方法

利用多电台信号提高探测性能是外辐射源雷达的一个重要发展趋势,该文研究了多调频广播(FM)外辐射源雷达高距离分辨率信号综合的相位补偿方法。首先介绍多调频广播信号接收模型,并分析单个FM广播接收信号的相位对高距离分辨率信号综合的影响,然后提出两种相位补偿方法用以自适应调整接收信号相位,从而达到最佳的信号综合效果。该文不仅理论阐述了方法的内在机理,而且仿真验证了在所述相位补偿方法的基础上通过多FM广播信号综合能够成功分辨距离紧邻的目标。

电子式电流互感器相位补偿设计

针对目前难以精确测量小电流这一难题,研制了一种适用于小电流测量的电子式电流互感器。根据其特点对各环节所产生的相位差进行分析计算,针对计算结果及以往相位补偿电路的特点与不足,提出基于全通滤波原理、采用2个1阶全通滤波电路串联来解决小范围内相位补偿问题,并给出相位补偿电路的仿真结果及系统试验结果。结果表明该设计方案具有良好的相位补偿效果,并且能够使该系统的精度达到国标0.2级标准。

运用电力系统稳定器对励磁系统进行相位补偿的理论与实践

该文针对电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)理论与工程之间差异的关键细节进行说明和探讨。首先简要阐述了力矩分解法分析低频振荡的基本原理,介绍了与PSS相关的关键概念及其区别。然后通过分析和仿真指出,PSS参数整定是基于发电机在功角处开环时的励磁系统相频特性,即理论值,而实测励磁系统相频特性是功角闭环时得到的。两者在系统自然振荡频率附近狭窄的频段内有很大差别,但在其余频段差别很小,因此可以通过"人工平滑"的方式由实测值得到理论值。并进一步论证了PSS参数现场整定方法的合理性。最后提出,由于发电机负荷变化时,励磁系统的理论无补偿相频特性差异很小,工程应用中在发电机负荷较大和较小时均可配置PSS参数。

电子式电压互感器中的相位补偿研究

针对基于电容分压原理的电子式电压互感器的相位误差,提出了相位补偿方案。分析了二次分压电阻引入相位误差的大小,设计了组合相位补偿电路对该相位误差进行补偿。研究分析了相位补偿电路在不同工作点时随频率和温度的变化特性,结果表明,通过选取合适的单元移相电路工作点,使移相电路对频率的依赖性最小、受温度的影响也最小。该相位补偿技术已成功应用于电子式电压互感器。其型式试验结果表明,互感器的整体性能在-40～40℃时,比差和角差准确度达到了0.2级的要求。

电子式互感器相位补偿方法研究

根据电子式互感器的信号传输原理,提出了一套相位补偿方法。简要分析了电子式互感器产生误差的原因,对Rogowski线圈产生的相位超前和高压侧向合并单元传输信号所产生的延时分别作出定义和分析。针对这2种原因产生的相位误差设计出了一套完整的补偿方法,由于Rogowski线圈产生的相位超前,设计了一种采用ADE 7759芯片的数字积分电路,可基本还原线圈引起的超前相位;由于传输过程中产生的延时,介绍了一种移相用软件算法,可对延时进行有效补偿。该算法在合并单元数字信号处理器(DSP)中执行,经测试后效果良好。最后,对补偿过程中出现的问题进行了分析,并设计了解决方案。

单相PWM变换器相位补偿谐振控制方案

提出了PWM变换器的相位补偿谐振控制方案。借助于重复控制的相位补偿原理,阐明了谐振控制的相位补偿原理,建立了相位补偿重复控制与相位补偿谐振控制之间的有机联系。相比于相位补偿重复控制器,相位补偿谐振控制器能够独立地对任意的谐波频率提供所需的相位补偿,以期实现"零相位"补偿,从而能扩大稳定范围;同时,根据各谐波含量的大小,能相应地选取各谐振控制器的增益去优化系统性能,并提供了一个单相PWM逆变器的应用实例,系统地验证了所提方案的有效性。

带相位补偿环节的双级矩阵变换器网侧电流闭环控制

针对双级矩阵变换器(TSMC)输入功率因数易受系统参数和负载影响的问题,提出了一种带相位补偿环节的双级矩阵变换器网侧电流闭环控制方案。电流闭环确保输入电流严格跟踪电压,补偿环节实现了输入相位的无差控制。在推导TSMC数学模型,分析其输入功率因数角特性的基础上,给出了该方案的理论依据,并搭建了一台基于DSP+CPLD的实验样机。实验结果表明,该方案的采用最终使TSMC在各种系统参数和负载下具有优良传动性能的同时均能实现单位功率因数,并且降低了系统输入电流谐波含量,提高了输入电流正弦度,从而验证了该方案的可行性和有效性。

Chirp Scaling算法中的相位补偿因子研究

该文从SAR回波的二维频谱表达式入手,研究了适合高波段SAR的CS(ChirpScaling)类算法和一种适合超宽带(UltraWideband,UWB)SAR成像的非线性CS算法,通过对算法推导中的近似性分析,重新刻画了SAR成像,即SAR成像是利用回波频谱特性构造频域或时域相位补偿因子的过程,尤其是对UWBSAR回波,相位补偿因子的精确性直接影响着目标聚焦性能。仿真实验表明,补偿三阶以上二维相位耦合的非线性CS算法能够在一定的测绘带内满足UWBSAR点目标的理想聚焦;同时,该算法在UWBSAR实测数据处理中也已得到成功应用。

差分二次平均修正的频域相位补偿线谱检测方法

针对常规平均功率谱方法幅度平方后相位信息丢失造成检测性能损失问题,通过对观测数据分段进行快速傅里叶变换后的统计特性进行分析,提出了高斯噪声背景下检测未知线谱的频域相位补偿方法。采用蒙特卡洛法估计相位补偿因子,先进行差分法去除零星野值,然后使用二次平均(TPM)去除连续野值,最后使用估计的相位补偿因子均值构造广义似然比检验统计量实现检测。从理论上对比了广义平均周期图(AVGPR)法、广义功率谱(GPR)法及文中方法的检测性能。仿真结果表明,文中方法充分利用信号的相位信息,参数估计简单,相位补偿因子估计准确,在一定虚警概率下较AVGPR法的检测性能提高了接近5 dB左右。