模差渐进投影法解析重叠色谱峰

提出了一种鉴别重叠色谱峰类型的化学计量学方法——模差渐进投影(MDEP)法。该方法利用二维色谱数据中相邻两个色谱流出点的光谱矢量模的和与该两个矢量和的模之差,建立模差-时间(dm-t)曲线判断非纯色谱峰的纯组分区,同时判定第二组分色谱流出点和倒数第二组分色谱结束点。分别以纯组分区的光谱矢量建立正交阵对该色谱峰进行投影运算,得到投影后转换色谱。该转换色谱消除了纯组分区所对应化合物的色谱和光谱信息。对转换色谱重复上述操作至整个色谱峰的模差-时间曲线均为0时终止,得到重叠色谱峰各组分的色谱流出点和结束点。利用上述结果,采用不包含待测组分光谱信息的该重叠峰二维色谱数据建立正交矩阵对该色谱峰进行投影运算,获得待测组分的相似色谱图。通过比对分析即可得到该组分在重叠色谱峰中的光谱和色谱信息。依次操作,即可获得重叠色谱峰中各组分的光谱和色谱信息。采用模差渐近投影法对4组分模拟重叠二维色谱峰及杜香挥发油GC-MS的重叠色谱峰进行了解析,方法简便、结果准确。

一种基于自相关和平均模差算法的胎儿心率提取方法

目的胎儿心率是判断孕期胎儿健康状况的一项重要指标,使用超声多普勒测量胎心率是常用的无创方法。其中,自相关算法是常用的测量胎心率的算法,但是其抗噪性差,容易出错。方法本文提出一种基于自相关与平均标准模差相结合的新算法,先通过自相关函数突显其周期性,然后用累计平均标准模差函数提取准确周期,最后通过使用该算法处理模拟器数据和临床数据,验证其精确度和抗噪性。结果相比滑动窗算法,基于自相关和平均标准模差的算法具有更高的精确度和抗噪性。结论改进后的算法可以有效计算出胎心率值。

同轴馈源TEM模差模性能分析

同轴馈源不仅可作为性能优良的双频段馈源,还可利用同轴区域的TEM模形成差模方向图,实现差模跟踪。该文章首先分析了同轴馈源TEM模的电磁场特性,给出了TEM模的激励形式及其性能,并给出了工程实现方法。最后给出同轴馈源及天线的实测结果,验证了同轴馈源TEM模实现差模性能的正确性,并指出利用TEM模差模实现单脉冲跟踪具有工程应用价值。

双差模非屏蔽线缆回路的电磁串扰研究

随着电气化的发展,电气与电子系统中的电磁兼容问题越来越被重视,为了消除或抑制电磁耦合的影响,实现设备或元件电磁兼容的工作,有必要对线缆间的串扰进行研究。但目前少有相关研究关注独立的发射回路与接收回路构成的双差模回路间的电磁串扰问题。提出了一种基于多导体传输线理论的五导体传输线模型,并基于此研究了双差模非屏蔽线缆回路间的串扰问题。该方法根据耦合机理,首先建立单位长度五导体传输线等效模型,然后根据有限差分的方法列写基尔霍夫方程组,最后补充边界条件后求解得到串扰的频域解。将串扰计算结果与CST软件仿真结果进行对比,验证了该模型和计算方法的可行性与有效性,经计算分别研究了感性耦合与容性耦合,分析得到了不同因素对线束间串扰的影响规律,可为实际工程中采取措施抑制线缆间串扰提供指导,体现出该模型的先进性。

一种顾及参数稀疏的GNSS瞬时钟差模型

提出一种顾及参数稀疏的GNSS瞬时钟差模型构建算法,该算法通过在最小二乘多项式拟合中附加L 1范数项(Lasso)进行约束,并采用滑动建模的方式拟合钟差模型,即滑动Lasso拟合法。使用GFZ 300 s钟差产品作为训练数据,通过10折交叉验证获得正则化参数,建立钟差模型,并与常用的钟差建模加密算法进行卫星钟差拟合精度与PPP定位精度对比。实验结果表明,滑动Lasso拟合法在进行钟差拟合建模时,对于局部钟差数据中出现跳变过大的钟差值,可以有效消除其在拟合过程中对模型造成的影响,防止模型过拟合,进而提高钟差模型的拟合精度与PPP定位精度。

基于人工神经网络的差模EMI滤波器插入损耗预测

在电力电子设备中,高速开关经常会导致严重的电磁干扰EMI(electromagnetic interfere),严重影响电力电子系统的可靠性。为解决EMI问题,EMI滤波器是1种常用的解决方案。插入损耗作为噪声衰减能力的评价指标,其模型的准确性直接影响EMI滤波器的参数设计精度。为了提高EMI滤波器插入损耗模型的预测精度,首先准确描述系统行为并预测EMI滤波器滤波性能,提高EMI滤波器设计效率,然后利用反向传播神经网络对单级差模EMI滤波器的插入损耗进行建模。相较于理想模型和高频电路的行为模型,所提神经网络模型预测精度具有更好的实际应用价值,可以快速评估EMI滤波器的实际插入损耗,提高EMI滤波器设计效率,并为EMI滤波器的设计和优化提供指导。

应用于车载充电机的三相四线制差共模集成电感——一种带“准十字”差模磁支路的差共模集成电感

随着环保、节能意识不断深入人心,对新能源电动汽车及其车载充电机的要求越来越高。磁性元件作为车载充电机中一类重要的元器件,也相应获得越来越广泛的关注与研究。针对车载充电机抗电磁干扰滤波电路中三相四线制差共模电感的集成进行理论分析和研究。基于电源应用背景、差共模电感集成原理及业界和学术界已有集成方案的对比分析,提出1种采用“准十字”差模磁支路的三相四线制差共模集成电感,通过对集成电感单体的磁场特性分析、偏磁情况下的电气性能研究及上机测试,验证了所提集成方案的有效性,可显著减小三相不平衡电流情况下差模磁支路的偏磁问题并有效帮助电源改善抗电磁干扰性能。

差模跟踪技术的应用

差模技术在低轨道遥感卫星地面接收系统中正扮演着越来越重要的角色 ,可以缓解和差矛盾 ,提高天线效率。文章介绍了一种差模单路单脉冲跟踪技术 ,从工作原理和实现方法上进行了阐述 ,并说明了实现过程中的注意事项。该技术已经用于实际工程中 ,并取得了良好的效果 ,可以适应多种信号形式 。

电雷管电磁场中差模响应特性

提出了电雷管电磁场中差模响应特性研究方法。利用传输线理论,建立煤矿许用电雷管简化物理模型,计算不同介质条件下电雷管分布参数,分析研究10 k Hz^20 GHz电磁波传播过程、雷管阻抗变化规律;采用Ansoft HFSS电磁场仿真软件与电雷管响应分析结果对比,具有较好的一致性;基于阻抗特性分析结果,建立电雷管不同端面电动势和电流计算方法;基于相同输入条件下的温度变化,形成电雷管输入与桥丝响应的关系。计算分析和仿真结果表明,电雷管在电磁场中敏感频率并不惟一,建立的分析方法是雷管与电磁波理论的紧密结合,为电雷管电磁兼容性分析和设计提供数值分析方法。

一种双磁芯差共模电感集成EMI滤波器

滤波电感集成是减小EMI滤波器体积的重要方法之一。在此提出了一种双磁芯差共模电感集成的EMI滤波器结构,分析了共模与差模电感的集成原理,利用磁路分析推导了集成共模与差模电感计算公式,给出了差共模集成电感的设计方法,并分析了磁芯磁阻不平衡对差共模电感的影响,给出了磁阻不平衡应满足的范围。利用二端口模型建立了差共模电感二端口等效电路,并利用A参数矩阵推导了集成EMI滤波器插入损耗。利用有限元分析提取了差共模电感的高频参数,并与实验样机测试结果进行了对比,结果表明有限元分析法获取的参数可以用于理论分析。利用频谱分析仪测试了集成EMI滤波器样机插入损耗测试曲线,测试曲线与计算和仿真曲线对比结果表明,二端口建模理论分析的正确性与二端口等效电路的准确性。

PWM逆变器输出端共模与差模电压dv/dt滤波器设计

PWM逆变器直接驱动电机时会产生较高dv/dt的共模电压,并由此产生轴承电流和共模漏电流以及严重的电磁干扰(EMI)。特别是当逆变器通过长线电缆与电机连接时,由于电缆中分布参数的影响,会在电机端产生电压反射现象,从而在电机端会产生2倍以上的过电压,导致线圈绝缘失败。本文通过对PWM逆变器驱动电机系统产生的共模以及差模电压分析,提出了一种改进型的逆变器端无源滤波器,并给出了参数的设计方法。与传统的滤波器相比,该滤波器可对共模及差模电压dv/dt同时起到抑制作用,从而减小了由此产生的负面效应。实验结果验证了该滤波器的有效性。

基于并联电抗器差模电流波形特征的三相自适应重合闸永久性故障识别

针对带并联电抗器的超高压输电线路,详细分析了发生两相或三相瞬时性及永久性故障时,故障相并联电抗器差模电流的特征:在线路两端三相跳闸以后,对于瞬时性故障,故障点熄弧以后,差模电流中只存在衰减周期分量,对于永久性故障,差模电流中只存在衰减直流分量。利用差模电流的这一特性可以提出适用于三相自适应重合闸中相间故障性质识别的新判据,该判据只需利用单端并联电抗器电流即可实现,并且可以判定熄弧时刻。大量ATP/EMTP电磁暂态仿真表明,该方法能够快速准确地识别故障性质,且基本不受故障位置、过渡电阻、采样频率、负荷电流、故障时刻、跳闸时刻、故障点熄弧时刻等因素的影响,且同时适用于单端和双端带并联电抗器的输电线路。

端口非线性条件下双端差模注入法可行性研究

电子设备响应的非线性主要表现为端口非线性和转移非线性,为研究端口非线性条件下双端差模注入方法的可行性,理论分析了在不对受试设备特性做出限定的情况下双端注入和辐照之间的等效性,研究了以两耦合装置监测端电压的幅值和相位差作为等效依据的正确性,仿真分析了线缆两端为非线性负载时试验方法的可行性,通过在不同场强下将不同阻值的通过式负载接入线缆两端,试验研究了双端注入方法的准确性。结果表明:场强和等效注入电压线性外推关系的成立与两端设备特性无关;以耦合装置监测端电压的基波分量为等效依据,可保证终端响应的各次谐波分量均相等;当终端负载阻抗随场强增大而改变时,双端注入等效辐照试验所得两端负载响应的误差均<4.5%。因此,双端差模注入方法适用于端口非线性情况且准确性很高。

差模定向注入等效替代强电磁脉冲辐射效应试验方法

针对电子信息装备强电磁脉冲辐射效应试验的技术需求,考虑到传统直接辐射效应试验方法费效比高、试验频点和辐射强度不便调节等缺点,提出了一种基于"差模定向注入-线性外推"原理的注入试验新方法.采用定向耦合器级联和强耦合设计方案,构建了具备干扰信号注入和前向信号监测功能的辅助试验设备,给出了基于频域传递函数法的等效注入波形获取方法,在此基础上总结归纳了差模定向注入等效替代强电磁脉冲辐射效应试验的方法步骤.以某型数据链收发组件为受试对象,分别开展了超宽带电磁脉冲和窄带高功率微波辐射与差模定向注入试验,试验结果验证了差模定向注入等效试验方法的有效性.

一种新的传导型共模／差模EMI分离测试网络

传统的传导型电磁干扰(EMI)噪声的测试多为混合测试或分时分离测试,由于共模和差模EMI噪声没有完全分离或不为同一时刻的值,因此其测试结果不够精确。本论文针对传导型共模、差模EMI噪声产生机制的不同,给出了一种可同时测量共模/差模噪声的分离测试网络,该分离测试网络基于一种简单的测试等效电路。本文给出了该分离测试网络的电路原理及仿真结果。仿真结果表明该分离测试网络的分离测试效果良好。

差模辐射和辐射抗扰性在PCB设计中的研究

在印制电路板设计阶段进行电磁兼容性(EMC)设计非常重要。分析了引起数字差模辐射干扰的原因,提出了印制电路板设计中相关问题的解决方法,介绍了较好的元器件布置及地线、电源线和信号线的设计。

高性能原子钟钟差建模及其在精密单点定位中的应用

鉴于当前许多IGS跟踪站均配置有高性能原子钟的现状,本文首先采用修正Allan方差法分析了不同IGS跟踪站的接收机钟随机噪声的时域特性,进而评估了不同类型接收机的短期稳定度及钟差建模的可行性,然后利用IGS站配有氢原子钟的观测数据,在精密单点定位算法中,通过对钟差参数进行短时建模约束接收机钟差的随机变化,进而改进精密单点定位(PPP)的定位性能。试验结果表明钟差建模方法显著降低了高程分量参数、天顶对流层延迟参数与接收机钟差参数之间的相关性,GNSS高程分量的精度可提高50%。该方法对于提升PPP技术在地壳形变监测、低轨卫星定轨、水汽监测及预报等高精度GNSS地学领域的应用水平具有一定意义。

SPD残压测量回路中差模干扰问题

为了解决限压型SPD残压测量波形严重畸变上凸、幅值偏大的现象,进行了理论计算、EMTP-ATP程序仿真、新旧同轴电缆对比试验和人为将新电缆屏蔽层末端强行接地的试验,结果表明:相同引线长度,相同8/20冲击电流幅值情况下,理论计算、EMTP-ATP程序仿真、新电缆屏蔽层不接地测量残压波形符合要求,引线在SPD上端电压降(U′AB)等于引线在SPD下端的(UAB);人为将新电缆屏蔽层末端强行接地或破损同轴电缆呈现SPD残压波形严重变形上凸,冲击电流幅值越大,上凸越严重,引线在SPD上端时的电压降(U′AB)大于下端的(UAB),且均大于新电缆屏蔽层不接地的测量结果。新电缆屏蔽层接地或破损电缆构成两端接地测量系统,两端接地点存在电位差,通过阻性耦合产生电磁干扰,在同轴电缆屏蔽层和大地之间产生共模干扰电压,芯线和屏蔽层之间产生差模干扰电压。

基于有向图的零件容差建模方法

为了实现用计算机表示零件几何形状和尺寸变动的基准、变动方向和变动量的要求,提出了一种基于有向图的容差建模方法。该方法采用一个五元组来表示容差元:定义零件的参考坐标系和零件中与几何形状和尺寸相关的关键特征;采用图的有向边描述关键特征之间的容差关系;采用单位向量表示容差变动方向,实现容差元的有向图表示;基于图的和运算实现了对所有容差元模型求和,从而构建了零件容差模型。最后,给出了实例验证,并开发了与CATIA集成的容差建模功能模块。

一种航天器单脉冲差模角跟踪系统的标定及测试方法

介绍了航天器单脉冲差模角跟踪系统的组成和基本原理;针对捕获跟踪系统性能与射频通道相位特性的相关性,提出了在无线状态下通过用户目标在一定范围内按一定轨迹运动进行射频通道相位标定及跟踪性能测试的方法;在此基础上进一步提出了利用信号源模拟用户目标在角跟踪系统天线坐标系下不同位置时天线输出的射频信号,进行有线状态下射频通道性能的测试方法。标定及测试方法通过地面试验验证了可行性和有效性,可用于航天器单脉冲差模角跟踪系统在地面的通道相位标定、跟踪性能测试和射频通道性能测试,以实现角跟踪系统对用户目标高精度、稳定的跟踪。