通信分析仪中实时频率模板触发捕获技术研究

在通信分析仪中,频率模板触发要求系统把数字下变频后的数据能进行实时的FFT变换,把已获得的频谱形状与用户定义的模板在电平两个方向上进行比较,使得可以捕获某个敏感频段内的小信号。本文提出了频率模板触发在Virtex-5内部的实现方法,其内部资源丰富,运算能力强大,并且针对高性能逻辑进行了优化。FFT CORE功能强大,在系统优化下可以实现实时的FFT变换,并通过仿真验证了它的正确性和实时性,具有很好的参考价值。

带触发网络的多重火花间隙触发器的研制

提出了一种基于Tesla变压器且带触发网络的多重火花间隙触发器设计方案。阐述了多重火花间隙在直流和脉冲信号下电压分布特性,并给出了其在脉冲电压作用下电压分布的主要影响因素。仿真分析了触发频率、分压电容和均压电阻对多重火花间隙电压分布的影响,确定了触发网络的最佳参数配置。以10级火花间隙为例,从触发器设计三要素,即脉冲陡度、输出幅值、带载能力出发,确定了Tesla型脉冲触发器的关键设计参数,当脉冲变压器的耦合系数为0.7,初级电感为2500nH,次级电感为400 mH,初级电容为60μF,初级电容充电电压为2.0kV时,次级直接输出的触发高压可实现10级火花间隙的触发导通。结合多重火花间隙导通实验,对作用于多重火花间隙的触发器的工作过程进行实验验证。

模块化多电平换流器型直流输电电平数选择研究

为分析模块化多电平换流器型直流输电拓扑的输出电压电平数选取原则,在采用基波频率调制方式的基础上,分析了影响换流器输出电压电平数的三个关键因素,即控制器触发频率、子模块个数和电压调制比。推导了影响电平数的两个控制器触发频率临界值,并得出了换流器输出电压总谐波畸变率与上述三个影响因素的关系曲线,为选择MMC-HVDC系统的电平数提供了理论依据。通过PSCAD/EMTDC搭建了MMC-HVDC仿真模型,仿真结果验证了该模型的合理性及上述电平数选择原则的正确性。

高测速双频激光干涉仪及其性能检测

新型驱动电机和高速传动器件的发展使得数控机床和三坐标测量机等的运行速度已经达到1000mm s,而目前商用外差干涉仪的测量速度不能完全满足这一要求。为此,研制了一种基于5MHz频差双频激光器的高测速干涉仪,理论上的最高测量速度可达1580mm s。通过实验对测量速度和计数频率进行了检测,结果证明,这种干涉仪可以达到的最高测量速度为980mm s,外触发计数频率达11kHz。

微通道内种子汽泡抑制沸腾不稳定性研究

搭建同步光学可视化实验台，以并联三角形微通道硅基热沉为实验段，微通道人口玻璃盖板内侧溅射5个Pt微加热器构成种子汽泡发生器阵列。研究了低人口质量流量下不同种子汽泡触发频率对微通道内沸腾不稳定性的影响。实验结果表明，种子汽泡触发频率作为控制微通道内流动沸腾不稳定的重要参数，单相液体区域，种子汽泡对微通道内流动影响很小；两相区域，随着热流密度增大，压降呈线性上升，壁面温度呈指数式上升。触发频率越高，压降越高，壁面温度下降越大。相同热流密度条件下，高频种子汽泡能够完全消除沸腾不稳定性，壁面温度显著下降，温度均匀性得到明显提升。

脉冲热控下微尺度沸腾不稳定性实验

微通道沸腾不稳定性引起传热恶化,造成设备疲劳损坏。设计入口集成种子汽泡发生器的并行三角形硅基微通道热沉,搭建同步可视化测量实验台。研究高热流密度下不同触发频率种子汽泡抑制微通道内流动沸腾不稳定性,验证种子汽泡主动式控制微通道内沸腾不稳定性的思路。实验结果表明,种子汽泡可有效抑制微通道内沸腾不稳定性,降低壁面温度,将微通道内混乱无序的汽泡动力学转换为规则有序的汽泡动力学。低频下,种子汽泡热控能够有效抑制压力和温度波动;高频下,沸腾不稳定性得到完全抑制,加热膜上温度均匀性得到明显改善,换热显著加强。

实时频谱仪在雷达对抗中的应用

着重论述了雷达信号的捕获和脉内信息的分析。使用实时频谱分析仪(RTSA),可以实时捕获瞬态脉冲,为雷达信号的识别和分选提供了有利的工具。RTSA的瞬时信号测试功能可以提供其他分析仪上无法提供的显示性能洞察力和分析能力。RTSA不但能够像普通频谱仪一样测量雷达信号的频率和功率信息,同时数字荧光显示技术DPX和强大的触发功能可以对特定的脉冲进行发现和捕获,并分析相位参数、及频率参数等。帧重叠快速傅里叶变换、频率模板触发(FMT)和3 ns的时间分辨率、其独有的脉冲自动分析测量软件,使得可以全面的对复杂调制脉冲进行分析。不论是调试自己的雷达、EW或ELINT系统,还是进行雷达信号的侦察和识别,RTSA都提供了无可比拟的高效性能。

复杂电磁环境下的高速频谱分析技术

为解决传统频谱分析系统存在测试速度慢、对瞬态信号侦测分析不精确、实时性差的问题,提出了频率模板触发技术结合可重构计算,实现系统的超高速数据捕获、侦测与分析。频谱显示采用数字荧光显示技术,信号频谱展现更加实时、直观、精确。实测结果表明:该系统在可接受的性能损失范围内,提高了对信号的分析精确度。可重构计算使系统运行更高效,降低了传统频谱分析方法的能量消耗,使系统在大带宽情况下仍可实现对瞬态信号和复杂信号的实时精准分析。

16.5MW高压直流电源的研制与应用

针对传统的交流调压方案通过改变晶闸管的导通角大小来直接调节交流输出电压而存在的输出电压谐波大、难以获得高电压输出等问题，设计了一种高压直流电源，其主电路采用星点控制方式调压、升压变压器隔离及高压二极管阀整流的方案。采用该设计生产的2台55kV／150A规格高压电源组成16．5MW、输出电压可在0-110kV之间调节、最大输出电流300A的高压直流电源用于中国环流二号（HL-2A）核聚变装置的二级加热系统。工程实际运行结果表明，该电源性能稳定，完全满足聚变科学研究中的实验使用需要。

宽带跳频信号捕获分析技术

当前跳频通信技术已广泛的应用于军事和雷达通信中,本文介绍了基于FPGA的跳频信号捕获分析方法,通过高速数字信号处理,能对跳频速率、跳频驻留时间、跳频带宽、跳频图案、频率合成稳定时间等参数进行测量,解决了高速数字下变频、高速移相及抽取滤波、实时FFT、跳频参数计算等关键技术。实验测试表明,该方法捕获速率快、重构性强,可实现对实时带宽高达175MHz的高速跳频信号的实时捕获。

瞬态信号的捕获和分析

本文首先归纳了瞬态信号对测试技术的要求,然后介绍作为第三代无线信号分析仪的实时频谱分析仪,并阐述了泰克公司专门为瞬态信号的捕获和分析提供的四合一解决方案。

ALICE实验中光子谱仪的触发选判机制的模拟研究

对ALICE实验光子谱仪的触发选判机制进行了模拟研究,内容包括:1)对光子谱仪的能量重建性能进行了研究,通过计算机模拟检验光子谱仪探测器对大横动量范围的入射粒子的能量重建性能; 2)对光子谱仪探测器的事件触发效率进行了研究,通过计算机模拟分析触发阈值的选取并计算触发效率;3)对光子谱仪探测器的事件触发频率进行了研究,通过计算机模拟对p-p和Pb-Pb两种碰撞模式下的触发频率分别进行了估算和讨论．