基于变载波频率的永磁同步电机驱动系统效率优化控制

为降低永磁同步电机驱动系统的损耗,提高系统效率,提出了一种基于母线电流反馈的变载波频率优化控制方法.首先,建立了系统损耗数学模型,探究了载波频率与系统损耗的关系.然后,针对离线优化方法对于参数敏感的问题,设计了一种基于母线电流反馈的载波频率在线寻优方法.结果表明,在不同转速与负载条件下均存在使系统损耗最小的最优载波频率,其随转速与负载条件变化而变化.在各个工作点,系统损耗的计算值均与实测值基本吻合.在线寻优方法在中高负载情况下能够实现约0.6%的效率优化,并且在负载变化的情况下仍然能够实现损耗优化.

M-APSK鉴相算法与并行载波同步方法

为实现M进制幅相调制(M-APSK)体制下高阶调制信号的相位精细校正,将DVB-S2标准推荐的16APSK和32APSK的Q次方无数据辅助鉴相算法进行了扩展,以应用于64APSK、128APSK和256APSK等高阶调制。针对高阶调制的有效鉴相星座点占比较低时环路工作不稳定的问题提出了改进算法,通过对功率归一化后接收符号的幅值进行阈值判决,仅在高于阈值时进行鉴相,低于阈值时则不改变滤波器状态和相位补偿值,以提高星座点的鉴相有效性和可靠性,从而降低入锁门限。针对高速数传的符号速率非常高,而处理器的工作时钟频率相对较低的问题,提出了一种适用于M-APSK的并行载波同步方法,可以满足接收机工作时钟处理需要。相对于传统固定编码调制(CCM)的载波同步环路,该并行方法还可应用于可变编码调制(VCM)体制的频率跟踪。

低载波比下基于状态反馈和大林算法的永磁同步电机高性能电流控制策略

受到功率器件开关频率的限制,高速永磁同步电机驱动系统通常需要低载波比运行,此时系统延时相对很大,对电流环设计要求很高。常规在连续域设计的复矢量PI控制器由于离散化实现存在误差,dq轴解耦不完全,而且扰动传递函数包含电机自身低阻尼比极点,使系统抗干扰能力差,尤其是负基波频率附近的扰动。因此,文中提出状态反馈大林控制算法。首先,利用延时环节电压进行反馈来使系统完全解耦;然后,通过输出电流反馈提升系统阻尼来抑制扰动;最后,对解耦且阻尼后的系统设计大林控制器来提升稳定裕度。实验结果表明,相较于复矢量PI控制器,所提出的状态反馈大林控制器dq轴解耦性能好,电流超调小,系统振荡小,且抗扰能力显著提升。

连续激光载波同步系统的慢漂抑制

高精度同步系统是加速器产生高品质束流的关键因素之一,基于清华大学已有的连续激光载波同步系统,对不同接收端之间参考微波信号相位差的长时漂移,即同步系统慢漂进行了研究,提出了一种基于接收端参考微波信号幅值的电光调制器(EOM)偏置电压控制方法抑制慢漂。采用该方法后,清华大学甚高频光阴极电子枪测试平台L波段(1300 MHz)同步系统慢漂被抑制到10.45 fs@24 h,清华大学汤姆逊散射装置(TTX)S波段(2856 MHz)同步系统慢漂被抑制到10.53 fs@24 h,并且该方法可以使整套同步系统工作于室温环境,有效地提高了同步系统对工作环境温度的适应性。

一种改进的载波同步Costas环路设计及实现

提出了一种基于Costas环(科思塔斯环)载波同步的改进环路,它具有可变环路增益和可变环路带宽。与传统的Costas环相比,改进环路增加了频差估计、增益控制和环路锁定检测三个辅助电路。该方法能较好地处理环路带宽、稳态相位误差与环路增益之间的关系,在FPGA上已成功实现。

一种用于实现载波同步的改进COSTAS环研究

为了提高软件无线电载波恢复系统的运算效率、简化其电路实现结构,提出了一种改进COSTAS环,并以QPSK信号为例从理论上对该环作了相应介绍,并对其改进算法进行了分析.最后通过System View软件得出仿真结果,验证了该算法的可行性与正确性.仿真结果表明,该环在能够实现提取出同步载波分量的前提下,具有实现电路简单,误码率较低等优点。

在FPGA中用costas环实现载波同步和数字下变频

研究了数字costas环的基本原理及其实现技术。数字costas环能够很好的实现数字载波同步和数宇下变频。首先从理论上对数字costas环进行了分析,然后介绍了在Xilinx的FPGA芯片 XC2V500完成的硬件实现,它有效的完成中频70M,码流10Mbps的QPSK信号的载波同步和数宇下变频。

在FPGA中用costas环实现载波同步和数字下变频

研究了数字costas环的基本原理及其实现技术。数字costas环能够很好的实现数字载波同步和数字下变频。本文首先从理论上对数字costas环进行了分析,然后介绍了在Xilinx的FPGA芯片XC2V500完成的硬件实现,它有效的完成中频70MHz,码流10Mbit/s的QPSK信号的载波同步和数字下变频。

高速永磁同步电机解耦控制——低载波比数字延时与Smith预估控制

永磁同步电机(PMSM)运行在高速工况时,由于逆变器的开关频率受限使得载波比较低,会出现数字延时加剧的问题,直接影响了系统的控制性能,甚至造成系统失稳。针对低载波比工况下的数字延时问题,首先对数字延时环节进行精确的复矢量建模,并基于转速及电流环带宽的根轨迹、闭环零极点图及波特图分析数字延时对系统性能的影响,并给出考虑延时后系统的临界失稳转速。结合复矢量解耦策略,提出一种改进的基于Smith预估控制的解耦延时补偿电流控制策略,能够避免高速低载波比工况下系统失稳的问题,提高了电流环的稳定性,同时具有较好动态响应能力和解耦性能。采用Simulink仿真对比验证了所提的解耦延时补偿控制策略的有效性。

低载波比下永磁同步电机电流环内模解耦控制

电机高速或低开关频率运行时呈现低载波比运行特征,会加重定子电流在两相旋转坐标系下的耦合程度,严重时会导致电流环失稳。为有效提升永磁同步电机(PMSM)低载波比运行时的电流控制效果,在电流环复矢量建模的基础上,引入数字和角度延时表征低载波比运行影响。针对传统解耦控制方法的不足,设计适用于PMSM低载波比运行的电流内模解耦控制方法,深入对比分析不同解耦控制方法的性能。实验结果表明,所研究的电流内模解耦控制方法不仅能在低载波比时具有良好的电流解耦控制性能,而且在定子电感参数失配时具备良好的控制鲁棒性。

一种Wi-Fi 6信号调制分析载波同步技术

近年来,无线局域网飞速发展,随着Wi-Fi 6标准的发布,各大无线设备制造商纷纷推出基于Wi-Fi 6标准的产品。然而Wi-Fi 6产品指标测试、故障诊断、标准符合性测试等均需测量仪器的支撑,为Wi-Fi 6信号测试分析仪器带来广泛的市场需求。文章主要研究Wi-Fi 6信号调制分析载波同步技术,提出基于训练序列和高效信号域频偏的估计方法,实现对WiFi 6信号的高精度解调。

基于Costas环的载波同步算法抗噪声性能分析

Costas环通常在抑制载波的相位调制系统中用于提取参考载波信号,是一种闭环的自动调整系统。采用计算机仿真的方法,分析了Costas环随机相差与输入载噪比、积分时间,以及环路噪声带宽之间的关系,评估了高斯白噪声对Costas环载波恢复性能的影响。

基于FPGA的改进QAM载波同步算法的研究与实现

对常用的载波同步算法进行分析比较,从频偏捕获能力和相位稳定两方面考虑,提出一种运用正交振幅调制(QAM)系统的联合载波同步算法。运用硬件描述语言Verilog HDL和调用IP核实现各功能模块,采用自顶向下的系统设计思想,在现场可编程门阵列(FPGA)平台上实现了极性判决算法、面向判决算法和优化算法的功能,利用MATLAB对解调恢复的基带信号形成星座图,验证了该优化算法能够较大程度地提升QAM系统的解调性能。

一种改进数字COSTAS环在载波同步中的研究

COSTAS环在数字通信系统中有着十分重要的地位,是通信系统中载波同步的核心技术之一。文中首先对经典的COSTAS环进行了介绍,针对经典COSTAS环所存在的问题,对经典COSTAS环的鉴相器和环路滤波器做了改进,并利用FPGA平台实现设计。FPGA硬件仿真和MATLAB软件仿真的结果表明,改进后的数字COSTAS环对于经典结构具有较快的频偏捕获性能以及更高的频偏跟踪精度,从而提高了COSTAS环的载波同步性能。

Costas环载波同步的FPGA实现

本文研究了基于软件无线电工程应用的Costas环载波同步的数字实现方法,对环路的关键指标进行了数学分析,并根据模拟滤波器的数字实现方法将模拟Costas环进行数字方式的实现。仿真结果表明数字化后的载波同步环路可以很好地提取原始载波,并可推广到多进制的PSK的载波提取应用中。

大多普勒频偏SOQPSK信号FFT引导COSTAS环载波跟踪技术

SOQPSK信号包络恒定、相位连续,拥有很高的功率、频谱效率,在卫星通信、深空通信、航空遥测等系统中具有广泛的应用前景.为保证SOQPSK信号能够适应上述系统较大的载波多普勒平移,本文提出一种FFT引导COSTAS环的SOQPSK信号载波跟踪技术.算法首先利用FFT粗略估计多普勒频率,将载波频偏牵引至较小的误差范围,再利用改进的COSTAS环跟踪载波残差及相位误差,进而实现了对大频偏SOQPSK信号载波的稳态跟踪.仿真结果表明,本文所提算法不仅能够跟踪大频偏载波,而且在小频偏时性能亦优于传统方法.

脉间Costas跳频脉内多载波混沌相位编码雷达信号设计与分析

该文在步进频信号的基础上,把基于混沌调制的多载波相位编码(Multi-Carrier Phase Coded,MCPC)信号作为子脉冲,用Costas跳频代替频率的线性步进,设计出脉间Costas跳频脉内多载波混沌相位编码(Inter-Pulse Costas frequency hopping and intra-pulse Multi-Carrier Chaotic Phase Coded,IPC-MCCPC)雷达信号,并对其模糊函数及自相关性能进行了研究。仿真分析表明,该文设计的信号继承了步进频信号用较小的瞬时带宽合成较大的工作带宽的优点,同时有效克服了步进频信号存在的距离-速度耦合的缺点。脉内多载波特性使得这种信号在保持总带宽和步进频信号相等的条件下减少跳频阶数,从而提高信号处理的数据率;混沌调相的引入使得这种信号具有更强的保密性;脉间频率的随机跳变使其模糊函数具有更低的周期性旁瓣。这种信号众多的参数、灵活的结构及较大的调制复杂度,增加了侦察接收机匹配和识别的难度,从而提高雷达的反截获性能。

直接序列扩频通信中Costas环法载波同步仿真

二相相移键控(BPSK)调制是最基础、最常见的相移键控调制方式,载波同步与解调是通信系统中的关键技术之一。本文以直接序列扩频通信系统为研究对象,介绍了科斯塔思环(Costas环)的基本原理及数学模型,给出BPSK信号的产生、载波同步解调过程的仿真模型,搭建的仿真模型能够成功实现BPSK信号的同步解调。

面向电力线通信的基于Mitchell算法的OFDM同步检测方法

为了提高电力线通信系统中OFDM定时同步的准确度,文章基于低压电力线宽带载波通信互联互通技术规范下的物理层通信协议,提出了一种基于Mitchell算法的电力线载波通信符号定时算法。与理论本地互相关同步算法相比,文章的算法不需要进行乘法运算,易于硬件实现。与简化的单比特量化算法相比,该算法同步检测结果更加准确,峰值旁瓣更小,在低信噪比条件下符号定时更加准确。

相干载波存在情况下的Costas环性能

主要给出当输入信号为存在相干载波的合成数据调制信号时Costas环的工作性能 .通过分析环路特性对合成信号中的固定相移和相干载波功率的敏感程度 ,推导数据支路滤波损耗相同条件下环路相位方差最小的传递函数 ,给出了环路相位方差和最佳支路滤波器的数学表达形式 .得出环路相位方差不仅与相干载波和数据调制功率之比有关 ,同时与载波和数据之间的固定相移有关 ,并且 ,当固定相移大于 45°时 ,存在相干载波和数据调制功率比范围 ,使得相位方差急剧增大 ,导致环路无法正常工作的结论 .通过仿真验证了结论的正确性 .该结果将对相干载波存在情况下的具体信号设计有一定帮助 .