CPT原子钟系统的数字正交解调算法及实现

介绍了将数字正交解调算法应用于CPT原子钟系统的锁相环路，通过FPGA硬件结构实现解调功能所开展的研究。经MATLAB和QUARTUS2的联合仿真表明，该算法抗噪声能力强，解调结果可靠性高，是应用于高性能CPT原子钟的理想算法。实际应用于CPT原子钟的实验结果与理论预期和实验仿真结果相一致。该方案有利于原子频标的工作状态调整和保持产品性能一致性。

瓦斯多通道光纤传感器解调电路的设计

瓦斯多通道光纤传感器是一种基于可调谐半导体激光光谱吸收技术原理,结合谐波检测和波长调制技术对气体的浓度进行测量的检测系统,具有较高的灵敏度。但由于各通道光信号传输距离不同以及电路自身延迟会导致未知的相位差,给信号的处理带来困难。设计了一种基于模拟乘法器MLT04的解调电路,并对相距为1.5 km的两个通道进行试验。结果表明,该电路可以准确提取被测信号中包含气体浓度信息的二次谐波分量,消除了未知的相位差,方便了信号的处理,并且提高了系统的稳定性。

多路独立人体阻抗测量和信号分析

目的测量多路阻抗信号 ,使用分解多路阻抗信号信源方法分析阻抗信号。方法本文提出的阻抗测量系统采用独立电流源设计 ,可以同时采集多路阻抗信号。使用基于锁相环的相敏相干检测技术 ,可以直接得到阻抗信号的幅度变化。利用奇异值分解方法分解胸部阻抗信号 ,得到产生阻抗变化的源信号—心、肺阻抗信号。然后把经过频谱甄别的源信号重新投影在测量电极位置上。结果对系统实测得到的阻抗信号成功地进行了分解和投影处理 ,取得了较好的结果。结论多路阻抗系统能够提供单导测量系统无法提供的信息。在阻抗信号分析具有良好应用价值。

大容量远距离声表面波标签研究

在脉冲幅度、脉冲位置编码的基础上,设计了相位步进脉冲位置编码方案,通过数字正交解调方法提取时隙和相位信息,其编码容量接近300万,可满足大多数应用场合的需求。通过理论推导和仿真分析对比研究了单通道与双通道声表面波标签的回波幅值与反射栅反射率之间的关系,结果表明,对于反射栅数量相同的两种标签,双通道标签可以选取更高的反射栅反射率,从而具有更远的识别距离。实际制作了相应的声表面波标签并进行了测试,测试结果验证了采用相位步进脉冲位置编码双通道标签的大容量和远距离特点。

HFC网上行信道突发解调器的一种实现

根据CABLE MODEM协议的规定，对比各种已有的解调方式，提出了一种全新的采用差分四相相移键控实现光纤同轴混合网上行信道突发解调的方法。计算机仿真结果证明该方案是可行的，其锁定较快，且抗噪声性能接近于理论值。

基于TDLAS技术的云水含量检测系统

针对传统云水含量传感器体积大,功耗大等问题,本文基于可调谐半导体激光器吸收光谱技术,研制了一种云水含量检测系统.采用1 368.6nm分布式反馈半导体激光器作为检测光源,设计了基于TLC7528芯片的正交锁相放大器,提高了测量的稳定性和抑制噪声的能力;单板实现了激光器驱动、谐波信号处理、浓度反演功能.系统在不同浓度,不同温度下进行在线检测,实验结果表明,系统响应时间为10s左右,水含量在0~16g/m3范围内误差小于5%,在-55^+60℃条件下可正常工作.该系统体积小,检测精度高,响应速度快,性能不受温度影响,很好地满足了机载云层探测需要.

一种基于EPLL技术的自适应正交解调技术研究

针对过零检测实现的全数字锁相环不仅锁相速度慢,而且过零点的扰动会直接影响锁相精度以及适合模拟电路实现的相干解调技术,在数字电路中实现则需要设计高阶数字低通滤波器,将占用大量数字电路资源并且会显著增加系统功耗等问题,在设计一种新型全数字锁相环(All-digital Enhanced Phase-lock Loop,EPLL)的基础上,结合自适应正交解调技术,提出了一种基于EPLL技术的自适应正交解调技术方案,并对该方案进行了研究与仿真。仿真得到了满意的结果,验证了基于EPLL技术的自适应正交解调技术方案的可行性,并研究验证了算法的参数变化对其性能的影响,为今后算法在数字系统中的实现以及其在各领域的应用研究奠定了坚实的基础。