基于分时复用SAR ADC的Zoom ADC

为了在增加有限硬件开销的基础上实现更高的信号噪声抑制比、提高面积利用效率,提出一种基于分时复用SAR ADC的动态zoom ADC。同时提出一种提取粗量化模拟残差并前馈的无源实现方案,不需要有源求和运放的设计,避免了普通无源求和信号的衰减,减小了粗量化部分量化噪声泄露引起的“毛刺”。整体电路分为粗量化和细量化两部分进行设计,粗量化由3位异步SAR ADC实现,细量化由二阶3位量化的sigma-delta调制器实现。基于0.18μm CMOS工艺、3.3V供电电压,在1MHz采样频率下、1kHz带宽内,消耗76μA电流,得到信噪失真比和FOM的具体值,验证了设计的可行性。

STFT和Zoom-FRFT联合的多分量LFM信号参数估计方法

针对传统基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的多分量线性调频信号(MLFM)参数估计方法中计算量大,估计精度低等问题,提出了一种短时傅里叶变换(STFT)和Zoom-FRFT联合的参数估计方法.首先,利用STFT得到MLFM信号的短时傅里叶域频谱图,对其进行直线检测得到各个分量参数的粗略估计.然后,利用LFM信号在FRFT域的频谱分布特征和STFT窗函数的主瓣带宽,计算得到待估计信号在FRFT域变换阶次和频谱的分析范围;最后,在Zoom-FRFT域采用优选法对各个分量进行精估计,得到精确的变换阶次和峰值位置.仿真结果表明,该方法可以有效地对MLFM信号进行参数估计,可以根据实际需要灵活选择窗函数的宽度和细化倍数,与传统方法相比,提高参数估计精度的同时大大减小了计算量.

Zoom-FFT的改进、频谱反演与时-频局部化特性

回顾了经典连续分段序列Zoom-FFT方法.定义了时间分段序列的占空比Rms.分析了在实际应用中对Rms<1的时间分段序列的Zoom-FFT处理的需求并建立了处理这种序列的新方法.提出并证明了Rms为任意值的Zoom-FFT频谱反演回实际频谱的理论公式和修正公式.给出了对跳频信号进行Rms=1的Zoom-FFT处理和对话带信号进行Rms<1的Zoom-FFT处理并反演回实际频谱的例子.证明Zoom-FFT方法对解决信号快速搜索和粗分析与信号细节分析的矛盾有实用价值,间断分段序列的Zoom-FFT进一步提高了分析效率.最后讨论了Zoom-FFT具有类似于小波变换的时-频局部化特性问题.

基于S变换模时频矩阵局部相似度的短时电能质量扰动分类

采用基于S变换下的模时频矩阵局部相似度对短时电能质量扰动进行分类。首先,由时频尺度缩放将各类持续时间不同的扰动特征标准化,按照各扰动特征选取其模时频矩阵特定部分,以此建立矩阵大小不一且特征明显的各类扰动标准化模板;然后计算未知扰动各局部模时频矩阵与各类扰动标准化模板之间的相似度,按照相似度最大原则将扰动进行分类。由于各类扰动在不同的时频区域高度聚合了自身特征,采用局部时频区域相似度原理大大提高了同类扰动的相似度,建立的各类扰动标准化模板之间差异明显,不使用辅助性分类器而直接实现扰动分类,且分类过程简单明确,可用于不同时间长度的扰动分类。该方法有效利用局部区域明确的时频相关性,抗干扰能力比采用全局相似度强。仿真结果表明了很好的短时电能质量扰动分类效果。

反时限距离保护原理的改进

反时限距离保护是解决近范围快速动作与保护范围末端可靠动作之间矛盾的最好策略。鉴于距离保护动作特性的二维性,目前均采用阶段式开放距离范围的策略达到反时限的效果。提出了一种新型反时限距离保护实现方法,采用相似动作区域的概念,首先根据测量阻抗,确定其所在的二维动作区域边界,根据参考点(一般选择动作原点)将此二维动作区映射为对应的一维同比缩放因子,然后依据此缩放比例因子构造反时限动作方程,由此实现了距离保护的连续反时限动作特性。理论分析表明此方法的合理性,并结合距离保护装置开发实际,给出了具体的实现方案。大量ATP仿真分析表明,此方法可行、有效。

高速深存储数据采集系统研究与设计

存储深度表征了示波器在最高实时采样率下连续采集并存储采样点的能力。提高存储深度有助于提高系统分析波形细节的能力,但同时也会导致系统响应速度的下降。基于超高速并行采样和波形快速定位与缩放等技术,设计了实时采样率高达6 Gs/s,存储深度高达512 Mpts的高速深存储数据采集系统,重点提出了一种深度存储条件下的波形快速定位与缩放技术,以解决提高深度存储所带来的响应速度慢、波形捕获率低等问题。最后给出信号实时数据采集的实验结果。结果表明运用波形快速定位与缩放技术,系统响应速度大幅提高,可以快速定位并显示用户所关心的波形细节,提高示波器的性能。

尺度变换下Internet流量的Gamma特征

网络流量特征分析与研究对流量产生和流量工程具有重要意义.现有工作集中在特定尺度下考察分析.基于不同地点采集得到的流量集合,采用尺度变换的方法,以时间间隔与数据包个数作为尺度变换的对象,分析不同粒度下流量特征,发现网络流量在特定尺度范围之上满足Gamma分布的特征.且在传输层上表现有所不同,TCP流量在特定尺度范围之上满足Gamma分布,UDP流量则在任何尺度都无明确的统计分布特征.

LabWindows/CVI在某测试系统软件开发中的应用技术

叙述了采用虚拟仪器技术开发测试系统的方法,介绍了用虚拟仪器开发某测试系统软件的方法,讨论了LabWindow CVI环境下驱动程序设计,给出了测试系统在测试过程中测试数据实时处理方法,及事后处理图形曲线的无极缩放的实现方法。通过系统的实际测试和评估,证明本方法十分有效。

碾压混凝土层面间隔时间宏细观试验研究

碾压混凝土(RCC)层面结合优劣将直接影响碾压混凝土坝体的强度、抗渗和安全运行 ,而层面成型的间隔时间则是控制层面结合的关键所在。传统上一直以宏观的初凝时间为判断碾压混凝土是否失去触变复原特性的依据 ,作者利用高倍连续变焦显微系统追踪观察水泥砂浆的细观晶体构架形成过程 ,并与宏观测定的初凝时间对比。观察结果表明 ,早在初凝之前 ,砂浆的细观晶体构架已经基本形成 ,此后若加以扰动会破坏已经形成的构架。层面成型的间隔时间应控制在从浇注到初凝时间的三分之一到二分之一。

超高分辨率相机成像检测系统的设计与实现

讨论了超高分辨率相机成像检测系统的设计;分析了系统的设计目标;设计了系统的架构;给出了系统实现的技术指标。

对静态拉伸法测杨氏模量实验的改进及误差分析

由静态拉伸法结合光放大原理,用一次性增(减)砝码反复读取标尺刻度值的测量方案,对逐步增(减)砝码来测量钢丝微小伸长量的测量方法进行改进,通过对镜与标尺距离的控制,在保证微小伸长量测量质量的前提下,确定望远镜可视距离内的最佳镜与尺距离。由实验原理及其不确定度的分析,结合测量数据,计算出钢丝的杨氏模量。用置信概率为95%的不确定度对实验数据进行分析与评定,得到了较为合理的实验结果。

基于时频分析的高频地波雷达目标检测算法

为提高海事监测中高频地波雷达(High Frequency Surface Wave Radar,HFSWR)对运动目标的检测准确率,提出了一种基于频谱细化和小波尺度谱重排时频分析的运动目标检测算法.对HFSWR的接收信号进行频率细化处理以提高后续时频分析的频率分辨率;然后,进行基于Morlet小波的时频分析以提取目标的时频分布特征,为提高时频分布的集中性和抑制交叉项干扰,对小波尺度谱进行重排;根据得到的时频分布特征实现可疑目标区的精确检测.实验结果表明:该算法能有效检测多普勒频率相差很小的运动目标以及海杂波附近的运动目标,可用于对常规目标检测算法无法判定的可疑目标区域进行精细、准确的目标检测与分析.

实时估计变流器电磁干扰频谱的综合方案

为了评估和抑制现场运行设备的电磁干扰(electromagnetic interference,EMI),对其EMI频谱进行实时准确的估计十分必要。基于快速傅里叶变换(Fourier transformation,FFT)的实时频谱分析要解决数据量和精度之间平衡问题,提出一种实时估计变流器EMI频谱的综合方案。该方案先通过低频率分辨率的FFT运算获得干扰频谱的粗略情况,然后选择EMI峰值进行以频率调制为基础的频谱局部精细化,来减少实时计算所需的数据量;再通过加优选窗函数以减小频谱能量泄漏;最后采用新提出的对称移位相位差(symmetrical time-shift phase difference,STSPD)法对栅栏效应进行修正,获得EMI峰值较为精确的参数。通过对比研究,找到了当峰值频率点比较接近时具有最佳精度的窗函数和STSPD修正法的组合。通过DC/DC变换器的实验证实了该综合方案快速、准确。

多焦点多光子显微技术及其研究进展

多焦点多光子显微技术(multifocal multiphoton microscopy,MMM)提高了激发光能的利用率和成像速度,可以实现样品的三维快速多光子激发荧光显微成像,并具有对活体样品损伤小,成像深度大,图像深度大,图像信噪比高等优点。详细阐述了MMM的实现方法及其研究进展,包括同时时间和光谱分辨的MMM(simultaneous time- andspectrum-resolved multifocal multiphoton microscopy,STSR-MMM)基于时间相关单光子计数技术的MMM(multifocalmultiphoton microscopy based on time-correlated single photon counting,TCSPC-MMM)、基于随机扫描的MMM(stochastic scanning multifocal multiphoton microscopy,SS-MMM)、基于固定光路系统的变视场扫描的MMM等技术。

传动误差测试中的时空细分新技术实现原理的研究

提出了时空细分技术的计算机实现 。

“大学物理”课程在线混合式教学的改革与实践

为了做好新冠肺炎疫情防控期间"大学物理"课程的教学,实现"停课不停学""教学质量实质等效"的教学目标,依托同济大学云课堂(https://courses.tongji.edu.cn/)所用的ZOOM系统和在中国大学MOOC(https://www.icourse163.org/)上所建设的国家精品在线开放课程"大学物理(系列)课程",从多个教学环节开展了"大学物理"课程在线混合式教学模式的改革。经过一段时间的教学实践,取得了积极的成效。本文主要介绍我们教学团队在"大学物理"课程在线混合式教学方面的改革方案和具体做法,以利于相互启发、共同提高。

DTFT频谱细化特性分析及其快速算法设计

该文介绍了离散时间傅里叶变换(Discrete Time Fourier Transform,DTFT)的一种等价定义式,分析了DTFT与线性调频Z变换(Chirp-Z transform)的联系与区别,推导出DTFT是一种特殊形式的Chirp-Z变换,具有频谱细化特性。设计了DTFT的快速算法,给出了算法实现步骤。算法计算量分析表明:在相同频率分辨率下,DTFT快速算法的计算量比Chirp-Z变换快速算法小。仿真结果验证了理论推导的正确性和DTFT在频率估计方面的优越性。

一种双CCD电视测角仪的参数自动检测系统

研究的是一种双 CCD 电视测角仪参数的自动检测。其关键的技术参数有:视场、零点、精度、灵敏度、抗干扰能力、变焦时间、短焦到位时间等.从分析测角仪的工作原理和关键技术指标的定义出发,提出了一种能够快速、准确的定量检测该电视测角仪的主要技术参数的方法.实现了对平行光管出口处光照度恒定的自动控制;采用80C196单片机实现对测角仪电子学的各种功能检测、数据通讯。该方法成功的实现了这种双 CCD 电视测角仪的自动检测.主要的创新点在于它集光、机、电为一体,建立了一套室内照明装置,用来模拟战场环境和干扰目标,同时实现了快速准确的测量该双 CCD 电视测角仪的各种性能指标。

实现大地图快速缩放和实时显示的一种有效方法

对于大地图,传统的放大或缩小方法所需的内存空间过大,这往往不能适合许多场合的要求。为此,提出了一种基于大地图的缩放方法,应用本方法可以实现大地图的快速缩放和实时显示。

一种快速有效的循环平稳信号检测方法

TSAE-Z算法把时间切片自相关包络检测和可变步进的Zoom-FFT检测相结合,实现了对循环平稳信号的快速、精确检测,仿真结果表明,在相同数据长度条件下,TSAE-Z算法能够使检测运算时间减少3个数量级;在相同执行时间的条件下,TSAE-Z算法能在提高检测分辨率的同时使检测性能提升6dB以上。