InGaAs/InP高速正弦门控单光子探测器后脉冲抑制方案

基于量子力学基本原理的量子密钥分发(QKD)系统具有信息论安全的水平,单光子探测器是QKD系统的重要组成,其后脉冲对QKD系统的安全成码率和安全成码距离均有重要影响。文中根据InGaAs/InP高速正弦门控探测器的后脉冲概率随时间呈现指数递减分布的规律,提出了一种基于时间测量的后脉冲抑制方案,采用“Start-Stop型”时间间隔测量方式对探测脉冲进行测量,通过对探测事件进行时间标记并舍弃一段时长内探测脉冲的方法降低了后脉冲概率。实际验证了某型号单光子探测器的后脉冲概率随舍弃时长的关系,在500 ns舍弃时长条件下,后脉冲概率2.46%,增加舍弃时长至5μs可降低后脉冲至2%以下。同时,分析了100 ns舍弃时长条件下的典型探测脉冲计数分布,指出了主要后脉冲分布区域以及未过甄别阈值的雪崩脉冲引起的后脉冲机理。进一步地,指出基于时间测量方式区分探测脉冲的到达时间不仅可用于降低单光子探测的后脉冲概率,还可以根据探测脉冲的到达时间识别雪崩过渡区攻击事件、门外攻击事件,从而丢弃被攻击区域的探测脉冲来提升QKD系统抗量子黑客攻击的能力,可支撑高速正弦门控单光子探测器应用于实用化的QKD系统。

单极性SPWM逆变器并联环流分析与抑制

单极性正弦脉冲宽度调制SPWM(sinusoidal pulse width modulation)具有开关损耗低、效率高、输出波形良好的优点,然而在逆变器并联系统中,使用单极性SPWM方法可能引发环流,造成系统效率降低、电流波形畸变甚至器件损坏。对比采用4种不同单极性SPWM方法时并联系统的环流产生情况发现,只有双臂斩波单极性SPWM会引发环流,并从控制结构上分析了这一环流产生的原因。此外,针对使用双臂斩波单极性SPWM的情况,提出了一种不需要额外增加硬件成本的控制方法,可以避免在逆变器并联系统中引发环流。通过仿真与实验验证了该方法的可行性与有效性。

基于Hough变换识别单周期正弦曲线图像的算法及实现

手工识别成像测井中的裂缝具有一定的主观性,不同的人可能会有不同的解释结果.作者介绍利用Hough变换自动识别裂缝的原理及其算法,并通过实例分析了其应用效果,结果表明,这种算法计算裂缝参数不仅精度可靠,还保证了裂缝参数拾取的唯一性,对实现井壁裂缝参数的完全自动解释有重要意义.

光伏发电正弦波逆变系统设计

提出了一种小型光伏发电系统。系统主要由控制器和逆变器组成,控制器采用了太阳电池最大功率点跟踪技术和蓄电池充电精确控制技术,逆变器采用了DC/DC变换和DC/AC逆变二级变换技术和可编程低频正弦波DDS技术,使得系统具有较高的转换效率、可靠性和稳定性。试验结果表明,此光伏发电系统效率高、运行稳定。

直接数字频率合成单象限存储结构的VHDL语言实现

由ROM实现的相位码与幅度码转换电路是直接数字频率合成(DDS)的核心.单象限正弦波形存储结构是降低波形存储容量,改善杂散性能的有效方法.单象限正弦波形存储结构的指导思想是利用正弦波形的对称性,只存储1/4周期,通过对输入到波形ROM的地址和其输出数据的关系,根据一定算法实现整个周期信号的获得.该算法可由VHDL语言描述.通过EDA软件MAX+PLUSⅡ的仿真结果表明该算法的正确性.

单极性SPWM三电平半桥逆变器的研究

研究了一种三电平半桥逆变器,其开关管的应力减小了50%,同时也减小了输出滤波器的体积。该逆变器采用了单极性SPWM控制方案,建立了其双环控制的数学模型,并分析了系统的稳定性。针对初始参数的选取给出了相应的公式,最后给出了实验结果。结果表明,逆变器很好地实现了三电平工作。

车载逆变电源逆变器设计中PIC单片机的应用分析

目前,我国的汽车电器市场十分火热,大功率车载逆变器的设计受到了人们的关注。本文笔者结合实验研究,重点分析了车载逆变电源逆变器设计中PIC单片机的应用,具体如下。

同步加速器Barrier Bucket高频电压的研究

同步加速器Barrier Bucket高频系统用于克服空间电荷效应的影响,并对束团进行预压缩从而实现束团的多次累积来提高束流的流强。实现Barrier Bucket束流多次累积,要求在同步环高频加速腔上产生一个单正弦电压信号。针对单正弦波形的特点,讨论在同轴加载腔上产生该电压波形的方法和条件。通过对单正弦信号的频谱分析得出信号对加速腔高频系统的带宽要求,运用等效并联电路的方法并将同轴加载腔作线性时不变近似,求出输出的腔体电压与输入的激励电流间的关系。Barrier Bucket电压信号对加速腔整个高频系统的带宽要求至少应为单正弦频率的两倍。输入的激励电流为单正弦信号的基础上叠加上一个直流脉冲偏置,偏置大小为腔体Q值。最后,根据分析的结果在兰州重离子加速器冷却储存实验环(CSRe)高频系统的铁氧体加载腔和新研制的磁合金加载腔系统上进行测试,并对测试结果作相关讨论。

基于DSP的AM/FM调制器实验模块的实现

采用DDS技术实现了基于DSP的模拟调制实验模块。包括系统的硬件和软件设计,模拟调制原理,DSP实现模拟调制的方法,同时采用单象限正弦波形存储器结构对DDS模块进行了改进,提高调制器的性能。最后对系统功能和性能进行了测试,结果满足设计要求,非常适合学生对DDS和模拟调制原理的学习以及进一步的开发。

复杂网络的控制及计算机数值算法

针对复杂网络存在稳定的同步现象问题,采用了一种节点为三元二次迭代方程的复杂网络的控制方法.以相同结构动力学系统作为节点构造复杂网络,通过多控制信号和单一正弦控制信号来分别控制该动力学系统,通过计算机仿真模拟.结果表明:复杂网络存在稳定的同步现象,仿真模拟证明多控制信号和单一正弦控制信号对该动力学系统的控制方法是有效的.

近地表电磁探测多频数字驱动信号产生技术

针对近地表频率域电磁探测对发射信号的要求,以单极性倍频正弦脉宽调制技术(Si-nusoidal pulse width modulation,SPWM)为基础,利用现场可编程门阵列(Field-programma-ble gate array,FPGA)作为硬件平台,构建了基于嵌入式NiosII软核的片上系统SOPC(Sys-tem-on-a-programmable-chip);采用硬件描述语言(Verilog)实现多频SPWM的数字算法,产生频率间隔小、谐波失真(THD)低的多频数字驱动信号,克服了伪随机法频率间隔固定、系统结构复杂、位流法过分依赖负载线圈、算法复杂的缺点。最后,通过理论仿真和试验验证了本文方法的优越性。

汽车横向瞬态响应试验研究

讨论以方向盘角脉冲和单正弦为输入,横摆角速度和横向加速度为输出的汽车横向瞬态响应特性。采用角脉冲输入试验获得车辆系统频率特性,研究不同频率单正弦输入时汽车的响应特性。通过互相关算法计算横摆角速度和横向加速度对于方向盘输入的时延特性,证明了精确的试验控制可以准确地测量出车辆的瞬态响应特性。试验结果表明,该方法能够得到与主观评价一致的结果,并且可对数据进行量化分析,为设计改进提供参考依据。

非隔离型级联双降压并网逆变器及其漏电流抑制

为了抑制传统双降压式并网逆变器的漏电流,提出了一种非隔离型级联双降压式并网逆变器(non-isolated cascadeddual-buckgrid-connectedinverter,CDBGCI)及单极性双载波正弦脉宽调制(dual-carriersinusoidalpulse widthmodulation,DCSPWM)策略。采用共模等效电路法分别建立了CDBGCI的高频和低频共模等效模型,并详细分析了逆变器的高频和低频共模漏电流。研究结果表明:所提新型级联逆变器在一个工频周期内的高频共模电压保持恒定,且漏电流小于300m A,高频共模漏电流得到了有效抑制;同时,与非对称型CDBGCI相比,对称型CDBGCI具有更小的低频共模漏电流,且当n个双降压并网逆变器级联时,高频共模漏电流亦可得到有效抑制。研究可为级联型并网逆变器拓扑及其漏电流抑制研究提供参考。

旋转正弦曲面单层网壳的静力及稳定性分析

针对以正弦半波曲线为母线旋转而成的正弦曲面单层网壳,首先对其进行静力分析,找出内力分布及变形规律;然后对其稳定性能进行参数分析,包括矢跨比、初始几何缺陷、荷载不对称分布、节点选取方式以及正弦函数幅值对网壳极限承载力的影响。研究表明:同截面下,网壳最大轴力一般发生在次外环的环向杆件上;矢跨比对网壳的稳定承载力影响显著且具有良好的规律性;当初始几何缺陷超过L/600时会改变整个网壳的受力形式,必须加以控制;结构对荷载不对称作用不敏感;采用等弦长正弦曲线网格划分方式网壳极限荷载值最大;网壳的极限承载力随正弦函数幅值增大先增大后趋于稳定。

自动调频式串联谐振耐压测试系统的研究

介绍了一种自动调频式串联谐振耐压测试系统。根据串联谐振电路的基本原理并结合电容电压幅频特性,电容电压幅值在电路发生谐振时达到最大。该测试系统可在30~300 Hz范围内连续调频,自动搜寻谐振频率。通过实时采样电容电压幅值判断串联谐振状态,在达到谐振后保持谐振频率恒定并自动调节输出电压幅值。整个过程利用单极性正弦脉宽调制(SPWM)对逆变电源进行控制,使其输出自动跟踪谐振频率并最终控制电容电压达到设定值,满足耐压试验要求。

基于CPLD+SCM结构的SPWM变频调速控制

采用复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammableLogicDevice,CPLD)结合单片机(SingleChipMicroprocessor,SCM)控制结构实现了正弦脉宽调制(SinusoidalPulseWidthModulation,SPWM)变频调速控制,由于CPLD和SCM之间互补性较强,所以采用该控制结构可大大增加系统设计的灵活性,提高系统的可靠性和精度,同时降低系统的设计成本,简化电路设计,优化整个控制系统的性能。文中简单介绍了变频调速技术的发展及SPWM变频调速控制的原理,重点介绍了采用CPLD结合SCM控制结构进行SPWM变频调速控制的软硬件实现。实验波形证明,系统可实现稳定的SPWM输出控制。

采用复合控制的SPWM逆变电源研究

针对低压直流供电逆变电源的特点,在逆变电源的主要控制策略和单极性弱倍频SPWM控制方式基础上,提出了一种用于逆变电源的复合控制方法,介绍了该复合控制方法中电压有效值环控制、DC分量控制、重复控制及电压电流双闭环瞬时值控制等控制环节的设计机理。以DSC MC56F8346为控制核心,设计了一款4 k V·A低压直流供电的逆变电源原理样机,给出了详细的软硬件实现方法,并进行了实验验证,结果表明了采用这种复合控制方法进行SPWM逆变电源设计的可行性。

汽车转向瞬态响应试验研究与分析

汽车转向瞬态响应性能是评价汽车操纵稳定性的重要指标之一,国标和ISO标准对该性能分析有具体的试验方法,结合国标与ISO标准的差异,选取4款车型按照标准要求进行阶跃输入和单正弦输入试验。结果表明对于车辆瞬态响应特性性能评价及开发对标中,需要对试验项目和试验方法进行一致性约定,便于结果对比,以期给出客观准确的评价结果和更好地提高整车性能。