用于引力波探测的星间激光干涉测量模拟系统

星间激光干涉仪具有比地面干涉仪更长的干涉臂(10^(6)km),能够探测更低频段0.1 mHz~1 Hz的引力波。星间激光干涉仪具有典型的应答式外差干涉仪结构,其本质是一个光学锁相环。在地面环境下搭建模拟的星间激光干涉仪,成功将从激光器的频率锁定到稳频的主激光器频率上。结果显示:锁相环的锁定时间超过2×10^(4)s,满足了低频信号的探测条件;在较短位移和较长位移的不同条件下,干涉仪无粗大误差。经过分析得出:温度、气压等环境扰动带来的噪声是制约干涉仪精度的关键因素。

基于带宽优化的载波跟踪算法

在现有的高动态微弱信号的载波跟踪算法中,针对锁频环(FLL)辅助锁相环(PLL)载波跟踪算法,环路调整不连续,易出现跟踪失锁的问题,给出了FLL与PLL的更优组合算法,并确定了组合环路状态转换的过程以及环路状态转换的门限值,从而优化环路性能;针对带宽调整不准确影响环路跟踪性能的问题,分析得出最优带宽值,确定了试探法带宽调整策略,对环路带宽进行实时调整,最终在信噪比为3 d B,且存在加加速度分量时,环路的跟踪误差达到3 Hz左右.

基于单相锁相环的高压直流分相触发相位控制

触发相位控制是高压直流系统控制的基础。换流器触发相位控制方式对高压直流性能的影响尤以不对称故障工况下为甚。针对传统分相触发中过零点检测抗干扰性差以及等间隔触发控制自由度低等缺点,提出一种新的基于单相锁相环的分相触发方案,该触发方式的锁相过程对谐波和负序电压干扰具有较强的抑制能力,能够在三相不对称工况下获得更详细的电压相位信息,减小此时各阀实际触发角的差异。最后,利用PSCAD/EMTDC对所提分相触发方式下高压直流稳态和暂态性能进行了仿真测试和分析,结果表明新分相触发对系统稳态性能无不利影响,并可有效降低交流故障恢复过程发生后续换相失败的概率,验证了该分相触发方式的优越性。

一种新型永磁同步电机滑模观测器设计方法

提出了一种新型永磁同步电机转速滑模观测器的设计方法。在传统的滑模观测器结构的基础上,通过改变切换函数,降低了观测器输出振动,并采用一种锁相环模块来估算转速,使估计的转速精度更高、响应速度更快。在MATLAB/Simulink下搭建了基于新型滑模观测器的永磁同步电机矢量控制系统仿真模型,证明了采用新型滑模观测器可以更有效地估算转子位置和转速,实现良好的动态和静态性能。

宽带频率捷变锁相环设计

分析设计了快速跳频锁相环，采用VCO精确电压预置的辅助捕获方法可使PLL跳频时间大大缩短。详细介绍了VCO电压预置方式在电路设计各部分需要考虑的问题，给出了设计的原理样机和测试的结果。设计的锁相环频率切换速度快，在1～1．35GHz范围内，5MHz鉴相频率，任意两频点切换时间小于10μs；而且还具有杂散小（低于-70dBc），相噪低（-95dBc／Hz／10kHz），体积小（80mm×75mm×22mm），易于实现等优点。

2.5Gb/s0.35μmCMOS时钟恢复芯片

介绍了基于 0 .35 μm CMOS工艺的 2 .5 Gb/ s时钟恢复电路设计。根据工艺特点 ,电路采用倍频器加全模拟锁相环结构。模拟表明 ,电路能工作在 2 .5 Gb/ s速率上 ,锁定范围达到 1 0 0 MHz,5 V电压供电下功耗小于 330 m W。

一种基于锁相环原理的参考模型自适应感应电机转速估计方法

针对超低速及零定子频率运行条件下感应电动机转速的不可观测性导致基于电机模型的传统速度估计方案无法实现速度估计,引入了高频信号注入法来获得转子磁链矢量位置角并得到转子磁链的参考模型,并以转子磁链的电流模型作为调节模型,在此基础上,提出了基于锁相环原理的参考模型自适应速度估计方案．仿真结果进一步验证了该方案的有效性．

用于铯芯片级原子钟的4.596GHz射频源研制(英文)

芯片级原子钟主要包括射频模块、物理封装模块以及其他的外围控制模块。射频模块的设计关系到芯片级原子钟的短期稳定度,所以射频模块在芯片级原子钟的设计时是非常重要的一部分。本文利用数字锁相环技术实现频率为4.596GHz的射频源,射频源由三部分组成,包括小数分频频率综合器、压控振荡器和环路滤波器。数字锁相环具有相位噪声低,频谱稳定度高等特点。此外,由于小数分频频率综合器是可编程的,可以通过配置N分频器与R分频器实现输出频率的快速扫描。与此同时,根据相关公式,可以计算出三阶无源环路滤波器的近似参数值,所设计的环路滤波器具有300kHz的环路带宽以及55°的相位裕度。最后,整个基于数字锁相环技术实现的射频源通过仿真、硬件实现以及测试。测试结果显示,射频源的相位噪声为-74.02dBc/Hz@300Hz,符合芯片级原子钟射频源的设计要求。

基于分数阶PI~λD~μ重复控制的多SOGI锁相环设计

由于电网电压不平衡、含有大量谐波分量,导致传统的锁相环基波相位跟踪失败,多SOGI的锁相环响应速度慢、误差大等问题。设计基于分数阶PI~λD~μ重复控制策略的多SOGI锁相环。在电压不平衡和含有谐波的情况下,利用Simulink分别进行仿真分析,结果证明该方案比传统锁相环和多SOGI锁相环能更好地跟踪电网基波电压的相位,同时能有效地提取正负序幅值,提高了并网发电系统并网的快速性、稳定性、抗干扰性和有效性。

电子式互感器数据传输方法的分析与改进

分析了当前电子式电压/电流互感器的数据传输方案中存在的问题,在此基础上提出了改进的数据传输方案。方案包括数据传输的硬件结构设计以及串行通信协议。该方案采用CPLD作为通信控制器件,DSP作为接收数据的处理器件,简化了数据采集系统的硬件结构。通过全数字锁相环逻辑从曼彻斯特编码的基带信号中提取位同步信号,位同步精度显著提高,实现了可靠的串行通信。通信提供了可靠的误码检测手段,并对接收错误的数据采用Lagrange线性插值算法进行修复。分析与仿真表明该数据传输方案具有良好的性能。文中最后提供了一套设计实例作为电子式电压/电流互感器数据采集系统的设计参考。

一种锁相频率合成系统的设计

描述了以MC145152和MC1648芯片为核心，采用锁相频率合成技术来实现电压控制LC振荡器的设计思路、方法及指标测试。本系统可以产生高稳定度的正弦信号，输出频带在5—25MHz范围内，并实时显示；输出频率的稳定度达到10^-3以上。该系统在通信领域有广泛的应用前景。

含并联直驱风电机组并网的风电场多开环模式谐振

针对电力系统中的次同步振荡问题,采用开环模式谐振分析方法研究了多台具有相同参数的直驱风电机组并联并网后引发电力系统次同步振荡的多开环模式谐振现象,构建了以直驱风电机组为反馈子系统和电力系统其余部分为前馈子系统组成的闭环互联模型。针对网侧换流器直流电压外环和锁相环动态主导的振荡模式,研究2个子系统之间的多开环模式谐振。模式分析计算结果表明,多台直驱风电机组的并网会导致锁相环模式的阻尼降低;并联并网直驱风电机组的数目增加会导致电力系统的次同步振荡。

基于最优负载匹配WPT系统的最大效率跟踪

磁耦合谐振式无线电能传输MCR-WPT(magnetically-coupled resonant wireless power transfer)因其具有在中长距离传输较大电能的优势,获得较高的潜在应用价值。针对一类具有串-串结构等效电路的MCR-WPT系统,首先分析其传输效率,得出发射和接收回路同时处于相同频率的谐振状态仅仅是系统取得最大效率的必要条件;进一步分析并证明在线圈互感一定的情况下,存在一个最优负载使系统的效率达到谐振状态下可能达到的最大值;然后引入DC-DC阻抗变换电路使系统在任意实际负载下都可获得等效的最优负载,提出并设计带锁相环谐振频率跟踪的基于最优阻抗匹配的最大效率跟踪方案;最后通过仿真和实验验证了方案的有效性和可行性。

转台数字锁相系统最高极限速率的确定方法

数字锁相速率系统实质是一个非线性系统。确定其最高速率极限是设计者十分关心的问题。本文采用求锁相环非线性系统极限环频率的方法确定了系统的速率极限，并给出了计算公式。用该方法对某转台速率系统进行了计算，结果证明了此方法的有效性。

基于d-q变换的改进型锁相环设计

针对基于d-q变换的锁相环对电压不平衡和畸变时动态过程较差,提出一种基于d-q变换的锁相改进模型,即电压不平衡和畸变条件下,能快速、准确地锁定正序基波电压相位.通过PSCAD/EM TDC对改进模型进行仿真,验证结论的正确性.

新颖单相光伏并网逆变系统的仿真研究

针对小功率光伏并网发电系统,提出一种基于数字信号处理器控制的新颖单相光伏并网逆变系统的设计。根据系统的结构和控制原理,设计出最大功率跟踪算法和锁相环的软件设计流程图。仿真和实验的结果表明,并网电流与电网电压基本同频同相,并网系统的功率因数近似为1,完全满足设计的要求。

简析载波同步

针对通信系统中的同步问题,该文介绍了载波同步的两种方法,插入导频法和直接法。

单片机程控锁相环及其在晶闸管触发控制中的应用

利用单片机内部定时器／计数器实现的程控锁相环，工作稳定可靠，当输入信号频率发生波动时能实现频率自动跟踪。阐述了程控领相环的基本原理和实现方法，给出了应用程控锁相环实现高精度晶闸管触发控制的设计实例。

Flash在锁相与频率合成教学中的应用

结合Flash交互性强、形象生动的特点,以锁相环路非线性性能分析为例,介绍了Flash在锁相与频率合成教学中的应用。在实验中进一步体现了多媒体在学科教学中的特点和作用,实现了多媒体技术和传统教学的结合,软件达到提高课程教学质量及学习效率的效果,扩展了教学的深度和广度,实际授课效果良好。

数字锁相倍频环的噪声分析及最佳参数选择

为解决数字锁相环的噪声分析及最佳参数选择问题，本文从理论上对数字锁相环输出相位噪声方差进行了分析，并在锁相环输出相位噪声方差最小的最佳准则下证明其最佳参数选择为ξ＝１．从而为数字锁相环的设计与调整提供了可靠的理论根据。