混沌腔体的统计电磁预测技术

随机耦合模型既继承了传统确定性电磁预测方法的优点,又能克服确定性预测方法对电大混沌腔体中电磁场量预测性能较差的问题。针对统计电磁学的研究运用现状,围绕混沌腔体的统计电磁预测技术,分析了随机耦合模型在理论研究及其测试应用中需要解决的非遍历性短周期耦合、任意孔缝辐射耦合及多腔体级联能量统计分析等关键技术及其研究思路,为随机耦合模型统计电磁预测技术的研究提供了一定的参考。

复杂腔体电磁混沌特性统计分析

运用量子混沌理论对复杂腔体内电磁混沌统计特性进行研究.针对不同腔体结构下的本征模分布规律问题,采用随机矩阵理论研究了它们的普适性,并结合最小二乘曲线拟合方法,总结了矩形、球形及其布尔组合体(Sinna、Stadium腔体)的混沌统计特性规律.结果显示:矩形、球形等规则腔体的混沌度较低,而两者的布尔组合体混沌度通常大于两者混沌度的线性叠加,且Sinna腔体混沌度大于Stadium腔体,这反映了内凹结构比外凸结构具有更高的混沌特性.为以后复杂腔体的混沌特性研究奠定了理论基础,也为混响室设计、试验提供了理论指导.

混沌腔体中电场边缘概率分布模型

为研究有限容量样本下电场分布情况,基于边缘分布理论方法,得到混沌腔体内电场边缘分布模型。该模型在混沌条件下一致性收敛速度快,当样本容量N>10时,最大相对误差收敛于0.004 5。与此同时,利用混响室实测数据及理想波混沌场,对边缘分布模型的有效性进行试验验证,结果表明:该边缘分布模型与样本分布基本重合;无论对单自由度还是3自由度的波混沌场都可以很好地拟合场的分布,优于传统的Weilbull、Rayleigh分布。该模型对有限样本下混沌电场的统计分布规律的描述,具有重要的理论价值和指导意义。

基于广义极值的混沌电场峰值分布研究

通过分析峰值分布及广义极值分布理论关于混沌电场峰值分布的特点,获得一种混沌电场峰值分布的计算方法,结合Bootstrap重采样技术,提出了混沌电场峰值分布参数估计方法,该方法吸取了重采样技术估计的优点,对分布参数置信区间的估计更为准确、实用。以蒙特卡罗仿真和某机械搅拌混响室内电场数据为实例,结果表明,与传统的正态近似法、百分位法、BC-t等方法相比,其计算结果与实际结果更为吻合,证明了该方法具有更高的准确度。

基于数字化矢量伏安法LCR测量仪的设计

针对传统自由轴矢量伏安法,在阻抗测量过程中,因相位跳变而引起复杂电路设计问题,提出一种基于数字化的矢量伏安法阻抗测量方案,通过以数字信号处理替代传统模拟电路功能,极大降低了电路设计难度同时也提高了数字信号处理的灵活性,并针对夹具、线缆、接插件等引入的附加阻抗带来的测试误差问题,采用二端口等效网络,通过短路、开路、标准件的校正,消除了附加阻抗的影响,结合试验,验证该方法的正确性。

GPS信号发射装置上变频器电磁兼容设计

利用电磁兼容设计方法通过对特性阻抗、微孔、布局布线、电源模块、接地等技术的研究,进行了GPS上变频器的设计。实验测试结果证明,其输出信号抗噪声能力比没有经过电磁兼容设计产品高15 dB,从而使产品更具有可靠性。

基于统计分析的链路干扰预测

针对我国长期以来,对复杂系统的电磁兼容管理主要依赖于对设备电磁兼容测试来发现问题,极大可能导致产品的"过设计"和"欠设计"两种不利现象。本文以空间通信链路为例,分析研究电磁环境对空间通信链路的影响,建立与通信链路相关的统计模型,并根据电磁环境特征的随机性特点,提出了电磁环境效应的分析方法,通过实验测试,验证了方法的有效性,为空间通信链路等复杂系统环境效应仿真及预测提供了评估准则。

基于雷电流注入的圆柱表面电流分布仿真研究

雷电间接效应通过外部雷电能量耦合进入腔体内部,在设备或系统连接电缆上感应产生过电流和过电压而发生作用,腔体内部场可由表面电流透射产生。针对雷电间接效应作用下圆柱腔体表面电流分布规律不完善的问题,采用基于传输线矩阵法的3D电磁仿真软件CST MICROSTRIPES工作室分别对有限长规则圆柱和有限长带弧表面圆柱进行仿真分析。仿真结果表明:在雷电流脉冲注入情况下,规则圆柱横向电流沿轴向分布较为均匀,但前后边缘处较大;带弧表面圆柱横向电流沿轴向(半径小处为头部)呈衰减趋势,圆柱表面曲率半径越大,衰减程度越小;规则圆柱和带弧表面圆柱轴向电流分布呈圆周对称;锥形圆柱表面电流幅值与其表面曲率半径成正比,锥台形圆柱则正好相反。圆柱形结构表面电流分布规律的研究对具有此类结构的设备的雷电间接效应防护设计具有指导价值。

某型车载方舱调温系统的设计及设备选型

论文以某型车载方舱为例,分析方舱内热量来源,分别对方舱在高温和低温条件下的制冷和制热功率进行了设计计算,并据此开展了设备选型,为同类产品的设计提供了理论依据。

某型检测车质心位置及轴荷计算

论文以某型检测车为例,对车辆的质心位置和轴荷分配进行了计算,分析了其纵向稳定性和横向稳定性。分析结果表明,该车满足相关国家标准要求。

振动型本征混响室场均匀性仿真分析

为比较分析振动本征混响室与机械搅拌混响室的场均匀性性能,针对振动型本征混响室（VIRC）腔壁不断振动的特点,提出了一种振动型本征混响室的场均匀性建模与仿真方法。将腔壁振动等效为多个细小腔壁在振动方向上随机振动,并将一个腔壁振动的混响室离散化为多个固定外形的混响室,则计算全部固定外形混响室中工作区域的电场即可获得振动型本征混响室的场均匀性。由此建立了振动型本征混响室的矩量法数值模型,进行低频段（200～400 MHz）的场均匀性仿真,并采用电场分量柱状图与Rayleigh分布概率密度曲线一致性比较的方法论证了建模与仿真的有效性。然后在200～400 MHz范围内将振动型本征混响室与同体积同外形的机械搅拌混响室进行场均匀性仿真对比,发现前者比后者的场均匀性标准偏差低0.5 dB以上,从而证明了在同体积同外形腔室结构条件下,振动型本征混响室较机械搅拌混响室能更有效的改善混响室的低频段性能。

基于USB2.0的多串口数据采集设计

针对多串口实际需求,依据USB2.0与串口传输速度差特点,提出了一种基于USB2.0的多通道串口数据采集方案。在硬件上,针对热插热拔设备供电限制及系统可靠性要求,对主要芯片进行论证选型,并设计系统框架;在软件上,为了避免多串口主动同时"抢占"USB接口而导致数据丢帧问题,引入多级缓存结构,变主动"抢占"为被动入栈,同时采用统计方法设计串口防抖捕获模型。为了验证设计模型的有效性,以Demo平台为试验对象,设计了4路串口传输的试验方案,实验结果满足预期要求,达到多路串口传输的目的。

飞行器雷电间接效应危害及其防护研究

雷电对飞行器的损伤作用分为直接效应和间接效应,间接效应可能导致内部电子电气设备及系统功能紊乱或丧失。本文在分析雷电特性的基础上,应用理论分析和计算的方法,探究了飞行器雷电间接效应的作用机理,并结合GJB 1389A[1]、GJB 2639-1996[2]等标准对间接效应试验和雷电防护方案进行了设计。

航空器雷电附着区划分研究

基于目前航空器雷电附着区研究时多采用试验方法,理论划分研究不多。以某类航空器为研究对象,应用"尖端效应"理论,对雷云起电、发展机理、飞行中航空器的带电机理及雷电先导初始附着机制等进行研究,进一步理论划分航空器雷电附着区域。依据GJB3567《军用飞机雷电防护鉴定试验方法》和SAE ARP5416《飞机雷电试验方法》中相关方法,对该航空器的1∶3缩比模型进行雷击附着点试验,并与国内外相关划分结果进行对比,试验结果证明了划分区域的正确性和该雷电附着区划分方法的可行性。该方法一定程度上为包括航空器在内的多种导体的雷电附着区划分研究提供了参考。

基于软件无线电架构的手持式频谱仪硬件设计

以手持式频谱仪为背景,设计一种基于软件无线电架构的、高集成度的、低功耗的手持频谱测量平台;该平台采用Xilinx公司28nm高性能功耗比Spartan 7序列的FPGA芯片XC7S100和TI公司集DSP和ARM为一体的双核CPU芯片OMAP-L138为主处理器,选用低功耗、高宽温、自身发亮的AMOLED屏为人机交互模块,通过EMIFA、UPP等外部拓展接口及强大的数据处理能力,结合时钟、电源模块,形成了并行与浮点计算优势互补的手持式数字信号处理系统,解决了频谱仪中频、零频信号的并行处理及复杂的浮点模型解算问题,该系统能具有体积小、精度高、高性能功耗比等特点,在户外等测试现场具有广泛的运用前景。

基于FPGA的一种数字下变频控制策略研究

数字下变频是将中频数字信号下变频到零中频信号,且使信号流速率变速至适合于后级DSP器件处理要求速率的技术,它是软件无线电技术的核心与关键环节。着重以基于多速率处理技术的数字下变频理论为基础,深入探讨了数字下变频原理架构,利用FPGA并行处理优势,结合实际使用需求,在不牺牲FPGA硬件乘法器资源的条件下,提出了一种数字下变频控制策略,使得数字下变频通道中滤波器效果达到最优。为了验证设计的有效性,以某软件无线电平台为实验对象,通过平台的自激与响应形成的闭合回路,验证数字下变频控制策略的有效性,实验结果满足预期设计要求。

一种新结构差分低通滤波电路设计

针对普通差分滤波器对高频噪声抑制能力较差的问题,综合利用差分结构抑制共模干扰的对称性与接地电容抑制高频干扰的有效性等优点,提出一种多处接地差分形式滤波电路。通过仿真试验和实物测试,结果表明多处接地差分滤波器在截止频率附近的幅频特性与抑制高频干扰的能力都优于普通差分滤波器,为具有差分结构的DAC成型滤波器的设计提供理论指导。

电池管理系统BMS性能测试装置方案设计

针对电池管理系统BMS性能检测的效率、精度及试验费用等问题,提出了一种智能、高效、便携的电池管理系统BMS性能测试装置的设计方案。充分利用FPGA高效并行处理机制及ARM易于实现的人机友好交互界面的优势,在顶层规划上,对测试装置指标进行细化论证,架设了基于FPGA+ARM结构的电池管理系统BMS性能测试装置,从集约化、智能化、低功耗等方面出发,重点对关键芯片、关键电路进行论证设计,为进一步的系统开发提供了数据支撑和设计思路。

基于PLC的除湿机控制和调试系统设计

针对地下工程空气温湿度因素对设备至关重要性,根据性能指标及实际需求,提出了一种基于PLC的某型除湿控制系统及调试系统的软硬件实现方案。利用PLC高可靠性、功能全面,强大的抗干扰能力等强大技术优势,控制系统的除湿机控制器采用工业级Siemens S7-200PLC作为控制核心组件,使用Step7-Micro/WINV4.0软件对PLC控制器的控制策略进行设计,实现对除湿机的各项功能控制及参数设定;解决了PLC控制器人机交互界面不友好问题,通过MODBUS协议实现了PLC与上位机实时交互;使用Visual Basic平台开发除湿机调试系统,实现了除湿机系统进行状态查询及参数设定。经系统联调,结果表明：控制系统和调试系统均操作简单,调试方便,运行可靠。

基于MODBUS总线的地下工程除湿控制系统设计

针对某地下工程空间温湿度对设备、操作人员的重要性,提出了一种基于MODBUS的除湿控制系统软硬件方案。利用PLC高可靠性、功能全面、强大的抗干扰能力等强大技术优势,借助于MODBUS总线的公开发表并且无版权要求及易于部署和维护的优点,及上位机人机友好的交互界面极易实现的优点,对除湿控制系统的控制策略进行了设计,实现对除湿机的各项功能控制及参数设定。经系统试验验证,控制系统人机交互简单,控制系统运行可靠,功能满足指标要求。