波形采样法有效值测量的同步误差分析

从同步偏差的概念出发，对测量交流电量有效值的常用方法─—波形采样法进行了同步误差分析，推导了同步误差公式，并用计算机仿真结果进一步验证了理论误差分析的结论。最后，提出了减小同步误差的措施。并用所研制的交流电机微机测试系统的实测结果进行了验证。

基于SCA波形采样读出电子学的CSNS Back-n中子飞行时间测量

中国散裂中子源(CSNS)反角白光中子束线(Back-n)对中子核数据测量和核技术应用等多个领域均有重要意义.为监测其中子束斑轮廓、束流密度及束流能量,研制了由镀硼微网格气体(Micromegas)探测器构成的束流剖面监测装置,并通过测量中子的飞行时间(TOF)来获得能量信息.采用基于开关电容阵列(SCA)专用集成电路(ASIC)的波形采样电子学系统,实现了128路Micromegas探测器阳极条信号的低噪声放大、成形和波形数字化,在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片中实现了对信号过阈时间的实时测量,其量程为650 ns-10 ms,电子学时间分辨好于10 ns.在CSNS Back-n上开展实验,成功获得了中子束流剖面及10.65μs^10 ms范围的飞行时间谱,对应的中子能量范围约为0.16 eV-0.14 MeV.利用钽、钴等吸收体进行了中子共振吸收峰的检验,验证了读出电子学系统的功能及飞行时间测量的正确性.

一款像素级开关电容阵列波形采样芯片

设计了一款基于GSMC 130 nm CMOS工艺的像素级开关电容阵列(SCA)波形采样芯片。该芯片由32×32像素阵列和读写控制电路组成,每个像素集成了裸露的顶层金属、pn结和32×32 SCA,裸露的顶层金属和pn结作为电荷收集电极,SCA用于存储波形信号,每个像素尺寸约为150μm×156μm。测试结果表明:拟合的直流传输函数与理论分析相符,该波形采样芯片的输入满量程约为1 V,单次成像模式下帧率可达10 MHz,直流噪声等效噪声电荷电子个数约为24 890,对正弦波信号采样后能够比较好地还原出原始信号波形。

同步波形采样的动态电机试验

同步波形采样的动态电机试验美国通用电气公司（ＧＥ）的动态测试技术始于５０年代，随着快速响应仪器的相继问世，这种方法才得以实现。ＧＥ公司早在６０年代就把动态测试用于电机试验，ｙＩＪ７０年代初，就推出了具有商用价值的电机测试系统。它包括有电压、电流、功率...

基于全波形采样的激电多信息提取方法研究与应用

激电法是地质勘查中的一种重要方法,时、频域测量各具优势,但传统的时、频域测量实现方法相对独立.根据频域和时域可相互转换的理论,本文提出一种基于全波形采样的时频激电多参数提取的地球物理数据处理方法.采取时间域激电法的观测模式,接收机高精度同步记录整周期电压-电流全部采样点的波形数据,通过该文提出的处理方法,仅一次供电和测量即可提取多种时、频域激电参数:时域激电的视电阻率、视极化率和频域激电的多频视电阻率、视相位、视频散率、去耦后的视相位等参数.在云南保山某典型矿区开展方法的试验应用,提取了地质体大量的相关激电信息,总结了目标体的激电参数响应规律.应用结果表明,该方法便捷高效,抗干扰能力强,相较于传统的时域激电测量,多种参数组合可提升对目标地质体的认识,增强激电法的应用效果.

基于全波形采样的APD阵列激光雷达系统研究

基于全波形采样技术,构建了一套64路APD阵列激光雷达系统。利用分立元件设计了信号处理电路,并使用数据采集卡对电路的输出信号进行全波形采样。通过基于最小二乘的高斯分解法对采集波形数据进行处理,并通过优化后的参量计算分析目标的距离和特性。搭建共光路实验平台,分别测试了全部通道的电路输出波形和测距精度。结果表明,信号处理电路达到了低噪声、宽带宽、无失真放大的设计要求;系统测距均方根误差最大为16.10mm,最小为8.47mm。最后进行了台阶成像实验,为将来更大APD阵列非扫描激光雷达的研制提供参考依据。

利用三次样条插值实现雷达信号采样波形复现

探讨在现代电子情报侦察中如何将雷达信号采样所得的离散采样数据进行处理，实现在时域波形复现时获得不失真的连续光滑曲线。提出利用三次样条插值逼近真实波形的思想，推导了相应的计算公式，仿真模拟获得了较为满意的效果。

数字传感器信号采样技术研究

为了提高数字传感器输出信号的采样精度,简化采样处理,提出了一种将脉冲宽度测量和脉冲计数测量相结合的复合采样方法,给出了该方法的基本原理,并依据信号采样理论,推导了该方法的基本计算公式,讨论了它的采样精度、性能和参数选取限制。结合实际应用情况,给出了可以节省处理量的基于整数运算的改进算法和可以使采样精度最大化的动态精度自适应算法。该方法已成功地应用到实际系统中,实测数据表明,该方法有较好的精度和适应性。

基于高频滤波算子的数字采样波形毛刺去除方法

为了滤除数字采样波形中的毛刺,构造了一种基于高频上冲击滤波算子与高频下冲击滤波算子的毛刺去除方法。通过论述其定义和作用方式,更加深入地探讨了通过设置附加限制条件和多次调整应用,以改进高频冲击滤波算子的性能。以小电流接地的配电网单相接地故障检测波形的去噪处理为例,详细说明了该方法的应用方式与处理效果,结果表明了方法的可行性与有效性。基于高频冲击滤波算子的毛刺去除方法,能够有效滤除采样信号波形中的毛刺,且不会对波形的有效信息产生不利影响。

数字化核能谱测量中影响能量分辨率因素的研究

作者研究了基于脉冲波形采样的新型数字化核能谱测量系统中,对离散的波形数据经过高通数字滤波处理后,改善能量分辨率的情况,及其与数字滤波器截止频率、干扰信号大小等的关系,以及滤波前后信号幅度的变化和线性关系等.

多气隙电阻板室飞行时间谱仪技术

基于多气隙电阻板室(MRPC)技术的飞行时间谱仪广泛应用于现代物理实验,并在粒子鉴别中发挥了重要作用.随着加速器能量和实验亮度的提高,对飞行时间谱仪的粒子计数率和时间分辨要求越来越高.MRPC飞行时间谱仪按技术上可以分成三代.从第一代到第三代,计数率要求越来越高(> 30 kHz/cm^2),时间精度也更加严格(<20 ps),相应的探测器结构和读出电子学系统呈现出不同的特性.本文总结了三代飞行时间谱仪技术的主要技术特点及主要物理实验,介绍了已经取得的应用成果,提出了该技术的未来发展方向.同时也介绍了MRPC探测器在工业及医学方面的应用.

电力系统阻抗的相量图示方法

本文针对电网的系统阻抗参数在电力系统应用中的重要作用,提出一种电网系统阻抗测量方法。该方法通过对三相电压和三相电流的波形采样计算出三相阻抗,并利用对数极坐标的非线性分度和能够同时显示阻抗模和阻抗角的特点来进行图示显示。由于采用了IDTS4516数据采集仪和Dasview2.0软件进行信号波形采样,使得数据采集系统精确可靠。模拟实验证实了这种测量方法的正确性和实用性。

基于深度信念网的心电自动分类

提出一种基于深度信念网(deep belief network,DBN)和心电波形采样的心电自动分类算法。对心电信号进行滤波、R波定位后,以QRS波群的180Hz下采样表示心拍形态,结合RR间期特征,使用的DBN共6层,隐藏层神经元数目为30。使用标准数据库对DBN进行训练和测试,结果为平均Se88.6%,平均P^+62.1%,优于现有特征选择方法的结果,基于深度学习的心拍分类算法无需波形特征提取步骤,解决了目前的波形特征对心拍的人间差异没有鲁棒性的问题。

履带式排爆机器人底盘双电机速度同步控制研究

履带式底盘结构机器人具有越障性能好、转向半径极小、牵引附着性能强和良好的自复位性等特点,可满足排爆机器人在复杂环境条件下作业。在建立单节双履带式底盘运动模型的基础上,选取同等控制方式作为控制策略。为提高采样精度,设计并实现了不完整波形采样算法,减小了低精度码盘对闭环控制带来的不利影响。提出了基于继电器方法的PID自整定方法,系统反应迅速,超调量小。通过实验研究,机器人在运动过程中位姿保持稳定,控制性能良好。

履带式排爆机器人底盘双电机速度同步控制研究

履带式底盘结构机器人具有越障性能好、转向半径极小、牵引附着性能强和良好的自复位性等特点,可满足排爆机器人在复杂环境条件下作业。在建立单节双履带式底盘运动模型的基础上,选取同等控制方式作为控制策略。为提高采样精度,设计并实现了不完整波形采样算法,减小了低精度码盘对闭环控制带来的不利影响。提出了基于继电器方法的PID自整定方法,系统反应迅速,超调量小。通过实验研究,机器人在运动过程中位姿保持稳定,控制性能良好。

能量权重图法快速核素识别

在序贯贝叶斯算法相关研究的基础上,提出了能量权重图法快速核素识别方法。基于探测器的实测能谱响应,通过并道、平滑等能谱预处理生成能量权重图,从而搭建Co处理器和Cs处理器以并行判别60Co和137Cs的放射源。针对能谱抽样生成的模拟数据进行处理器的参数调整,并在一套1 Gs/s(1 Gs=10-4 T)的数字化LaBr3探测系统中开展了初步的实验验证。处理器平均使用不到100个光子就能实现核素识别,且虚警率低于2%,漏检率低于1%。

基于ADμC812的高速数据采集系统的设计与应用

ADμC812是一款高性能的数据采集智能集成芯片,可应用于多种数据采集系统的设计。本文分析和介绍一种基于ADμC812的瞬时力测量数据采集系统的设计方案和相关软件。为获得较小误差,本设计采用模拟校准法,建立了测量原型,将测误差控制在±2%以内,并通过模拟信号发生器、波形采样器和PC上位机的软件设计,配合硬件上的设计,保证了设计目标的精确性与可信度。

一种新的极化滤波综合性能评估方法

极化合成孔径雷达(SAR)可以获得目标散射的相位信息,这种更加丰富的信息为极化SAR图像相干斑噪声抑制提供了更好的解决方法。通过对几种典型的极化滤波技术的算法实现,基于采样信号波形图、极化特征图和相对标准差,提出了一种新的极化滤波综合性能评估方法。对实测极化SAR数据进行实验验证,结果表明局部统计滤波在图像分辨率的保持、极化信息的保留和相干斑噪声的抑制3个方面都有很好的效果。

SPWM逆变器计算机辅助分析

随着各种复杂调制策略在SPWM逆变器中的应用,许多逆变器波形生成越来越依赖于数字系统.与模拟系统的主要区别是在数字系统中用采样一保持波形来近似模拟调制波形.本文详细描述了采样—保持调制波形与三角形载波相比较来生成SPWM波形开关时刻的计算方法,其中包括对称规则采样法和非对称规则采样的开关时刻的计算以及调制比小于1和调制比大于1的情况下开关时刻的计算.采用傅立叶级数的形式描述了其输出电压.对各种SPMM逆变器输出波形仿真分析结果表明:该方法不仅可以用于生成SPWM波形驱动功率器件,而且还可以对SPWM逆变器进行仿真和分析复杂的调制策略下的输出波形特点.

交流接触器电应力特征参数监测及处理方法研究

通过对交流接触器承受电应力情况的分析,可以实现电气操作可靠性的预测。首先提出交流接触器电应力在线实时监测方法,在电气操作过程中逐次实时监测电源电压、触头断口电压、负载电流,获取6路电压、3路电流动态变化波形的采集数据;然后根据电压、电流变化特征及多路采样信号间的特征,提出多路采样数据融合的处理方法,提高电应力特征参数提取精度;最后利用设计的监测试验系统,进行交流接触器的电寿命试验,并根据试验过程中的采集数据提取出电应力特征参数,为交流接触器电寿命变化规律研究提供数据。经过实测对比分析,在采样频率不变的情况下,采用所提出的数据处理方法,可以提高电应力特征参数的提取精度。