非对称级联多电平功率放大器的虚拟载波移相PWM调制策略

由N个相同H桥功率模块(H-bridge power module,HBPM)组成的传统级联H桥功率放大器(cascaded H-bridge power amplifier,CHB-PA)最多可输出2N+1的电平数,输出电平数直接影响功率放大器的正弦特性和保真性能。在级联HBPM数量相同的情况下,首先提出了一种非对称级联多电平功率放大器(asymmetrical cascaded multilevel power amplifier,ACM-PA);其次,为了与传统CHB-PA有相同HBPM数目的ACM-PA,提出一种虚拟载波移相脉宽调制(virtual carrier phase shift pulse width modulation,VCPS-PWM)策略,将输出电平数提高到6N-3;最后,通过仿真对比验证了所提出的ACM-PA和VCPS-PWM可以显著提高输出电平数,降低负载电流的总谐波失真,提高功率放大器的保真性能。

不同制式轨道电路相邻时存在问题及解决方案

在车站同时存在不对称高压脉冲轨道电路和25 Hz相敏轨道电路时,因两种轨道电路制式的时间特性不一致,存在单机运行时轨道区段漏解锁、丢车、掉码的现象,对正常行车造成干扰。通过详细分析两种轨道电路制式的时间特性,对3种运营故障场景进行剖析,并针对每种场景给出不同的解决方案,对以后的工程设计具有一定的指导意义。

正线高压脉冲轨道区段掉码问题的分析

通过对不对称高压脉冲轨道电路原理和相关特性的研究,结合轨道电路和电码化电路的动作原理,利用时序图以及现场监控监测设备记录等,着重分析正线不对称高压脉冲轨道电路掉码问题发生的原因、时机,并提出解决相邻两区段为不对称高压脉冲轨道电路和25 Hz相敏轨道电路时机车掉码问题的方案和措施,为类似问题提供指导或借鉴。

冲击干扰下高压不对称脉冲特征频率提取算法

电气化铁路中的不平衡电流,尤其是电网冲击干扰电流,已经成为轨道电路系统主要的干扰源,如何减少冲击干扰的影响成为越来越紧迫的课题。FFT是在轨道电路信号特征参数提取中普遍使用的解调算法,只是FFT有其自身的局限性,不能对非平稳信号进行分析,而小波分析方法是一种时频分析方法,可以将高频信号和低频信号分离,在处理非平稳瞬时信号时有明显的优势。本文以高压不对称脉冲轨道电路为例,提出一种基于小波分析提取高压不对称脉冲信号特征频率的算法。通过计算机仿真,此算法不仅具有一定的抗干扰能力,而且具有较高的精度。

基于FPGA的新型非对称双极脉冲磁控溅射电源的研究

研究了基于FPGA的非对称双极脉冲电源,解决了磁控溅射工艺中遇到的共性问题,同时获得了优异的膜层性能和更宽的工艺范围。可以根据磁控溅射电源工艺需求对双向脉冲参数包括脉冲幅值、频率、占空比,以及正负向个数和正向脉冲与负向脉冲之间的换向时间等自由调节。最后设计了一个6 kW/100 kHz样机,前级采用两个独立的DC/DC变换器作为直流源,后级为一个非对称脉冲发生器。采用Altera公司的FPGA(EP3C25Q240C8)作为数字处理器实现了电源的数字控制,同时对后级脉冲变换环节实现高自由度控制,通过实验结果分析进一步验证了设计的可行性。

双色场驱动不对称分子产生超短X射线光源

数值研究了不对称分子He H2+在两束激光场形成的组合驱动场下发射高次谐波以及阿秒脉冲的特点.为了有效的展宽谐波的截止能量,基频场选择为5fs/800nm的啁啾激光场.计算结果表明,当啁啾参数和分子核间距分别选择为β=0.4和R=8.0a.u.时,不仅谐波波谱变得非常平滑而且其截止能量得到了有效的展宽.随后通过加入并且优化第二束控制激光场,谐波截止能量得到了进一步的展宽,形成了一个600e V的超平滑连续区.最后分别叠加280次到330次和330次到380次谐波可获得脉宽为78as的两个孤立阿秒X射线光源.

列车交会空气压力波研究及应用

列车交会空气压力波是高速轨道交通特有的空气动力学问题,它对高速轨道运输行车安全、旅客舒适度均产生重大影响。讨论了列车交会空气压力波数值计算方法、动模型及在线实车试验技术,论述了非对称滑移网格技术。根据对我国提速,200km/h速度等级及其以上高速列车进行计算、试验和理论分析,建立了列车交会压力波与运行速度、复线间距、车体宽度、附面层、外形以及编组方式等之间的关系,讨论了列车交会行车安全评估方法,提出了我国既有线上各种列车车体和车窗结构承受瞬态交会压力冲击安全运行极限值。

一种新型高压不对称脉冲轨道电路接收器的研制

轨道电路是铁路信号系统中重要的设备之一,轨道电路的故障将影响行车安全。分路不良是其常见的故障之一,高压不对称脉冲轨道电路是解决分路不良的有效手段,然而当前的设备存在线路衰减、需要补偿、费用昂贵等缺点。提出了一种基于网络化的轨道电路接收器方案,直接在室外对高压不对称脉冲的特征参数进行提取,并通过CAN总线网络传输到室内,现场测试数据表明,系统测试精度达到设计要求,能可靠替代原接收器工作。

网络化高压不对称脉冲轨道电路的研制

分析现有高压不对称脉冲轨道电路现状,提出一种网络化高压不对称脉冲轨道电路方案,解决分路不良和信息传输衰减的问题,同时也简化了工程施工,降低了工程造价,为信号设备智能化以及从故障修到状态修的转变提供了很好的现场条件。

高压脉冲轨道电路在济南站的应用与改进

由于诸多原因,济南站1001DG、1021-1077DG等区段存在轨道电路分路不良的现象,严重危害行车安全。高压脉冲轨道电路利用发码器产生不对称高压脉冲,电压幅值最高可达100V;能够有力地击穿钢轨表面的不良导电层。当有车占用时,二元差动继电器失磁落下,导向安全,从而彻底解决分路不良问题。

FAIMS电源低功耗小型化及其优化研究

FAIMS系统中最基础的部分为高场非对称射频电源,它提供电压差让离子在迁移区中实现有效的分离。通过半桥逆变的原理产生RF方波,设计一种三桥臂的方波产生电路,减小了通过高压直流电源的电流,从而有效减小了系统的功率。考虑FAIMS芯片的复杂性和仪器的便携性,改进差分式射频工作模式,有效降低了FAIMS对高压直流电源的输入要求,有利于高压直流电源的简化和功耗的降低,进而有利于FAIMS的小型化应用。结合补偿电压自动扫描,研制出优化后的高场非对称方波射频电源,通过实验对比,满足FAIMS迁移区的工作要求。

移频脉冲轨道电路在动车所中的应用

动车所常用25 Hz轨道电路叠加电码化或不对称高压脉冲轨道电路叠加电码化的方式。在应用过程中发现,25 Hz轨道电路叠加电码化方式存在分路不良现象;使用不对称高压脉冲轨道电路后,叠加电码化则会存在掉码现象。ZPW-2000A·TM移频脉冲轨道电路同时含有高压脉冲信号和移频信号,脉冲信号可以有效改善使用25 Hz轨道电路分路不良问题,移频信号同时给机车发码,解决了高压脉冲轨道电路叠加电码化机车掉码问题。

近空间平台位置不稳定条件下的激光链路性能分析

在建立近空间(near space)高空平台(HAP)位置不稳定性模型的基础上,修正了平台位置不稳定引起的光束指向误差因子,并结合gamma-gamma分布大气模型,推导出基于APD探测器的脉冲位置调制(PPM)光链路误符号率。根据误符号率公式,在极限传输距离的条件下,对比分析高空平台不稳定性、大气湍流和APD增益等因素对近空间HAP间光链路性能的影响。仿真结果表明,在相同的系统带宽条件下,误符号率的变化随着跟踪误差的均方差数值增大而增大;最优APD增益值只与信号光功率以及噪声功率的大小有关,而与系统带宽和跟踪误差无关;改变系统带宽能够有效缓解平台不稳定性对平台间光链路性能的影响,并且跟踪误差均方差值越大,链路改善的效果越明显。