基于IAS信号自适应窄带解调的RV减速器摆线轮故障特征提取

RV(rotary vector)减速器广泛应用于工业机器人,研究其关键零部件的故障检测方法具有重要意义。由于RV减速器结构复杂、摆线轮转速低、故障冲击较弱等问题,造成摆线轮故障特征难以用常规振动分析方法提取。针对上述问题,提出一种基于瞬时角速度信号自适应窄带解调的RV减速器摆线轮故障特征提取方法。首先对编码器角度信号进行采集,然后使用向前差分法获得瞬时角速度信号,在此基础上,使用角域同步平均提取摆线轮周期相关同步分量,消除非同步干扰,并通过构建边带信噪比指标选取故障信息丰富的啮合谐波频带进行带通滤波,最后对滤波后的信号进行窄带解调,实现对RV减速器摆线轮的故障特征提取。试验结果表明,该方法可以有效地提取RV减速器摆线轮故障特征,且自适应实现优化带宽选择。

基于电压约束的微机械谐振器幅-频耦合抑制方法

针对微机械谐振器中存在的幅度-频率耦合带来振动稳定性变差的问题,提出了一种闭环自激控制的直流参考电压约束方法来抑制谐振器振幅。首先,从理论上分析了决定谐振器临界振幅的因素,利用计算机视觉辅助测量方法和高频方波调制方法获得相关尺寸参数及品质因数计算得到微机械谐振器的临界振幅。然后,提出频谱边带比的振动幅度测试方法实现封装后的振动幅度测试。最后,构建了自激振荡闭环测控电路分析模型,根据临界振幅计算得相应的临界直流参考电压为0.866V。恒温实验测试表明:直流参考电压为0.4 V(小于临界参考电压)时,谐振器能够稳定地保持恒定幅度振动;直流参考电压为1.0 V(大于临界参考电压)时,谐振器振动幅度不恒定,谐振器稳定性变差,所提方法通过确定临界参考电压值,并将直流参考电压约束在临界参考电压以内能有效抑制幅度-频率的耦合。

ACO-OFDM可见光系统中抑制峰均比的联合算法

为了抑制非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)系统中存在的高峰均比,提出一种将嵌入边带信息的选择性映射(SLM)与离散哈特莱变换(DHT)相结合的联合算法。该算法首先根据SLM所用的相位因子与奇偶数子载波之间的关系,对传输的数据进行相位改变来嵌入边带信息,实现边带信息隐藏;然后对SLM算法选出的传输信号进行离散哈特莱变换,以此减小传输信号之间的相关性,达到抑制系统峰均比的目的。仿真结果表明,嵌入边带信息的SLM-DHT联合算法不仅提高了系统频带的利用率,而且明显抑制了系统的峰均比,达到了预期的效果。

基于偏振调制的最优接收灵敏度的ROF链路研究（英文）

提出了一个基于偏振调制的最佳接收灵敏度ROF链路系统。其根本原理在于实现具有最佳光载波边带比(OCSR)的光单边带调制技术,为此,利用偏振调制和滤波技术,线偏光首先经由一个特定偏振角α进入偏振调制器,然后一个固定起偏角β的起偏器被用来合并偏振信息,最后利用一个光滤波器实现光双边带调制到光单边带调制的转换。研究发现所获得的OCSR只与两个偏振角(α和β)有关,通过仔细调节上述指标,可以将OCSR调谐至最佳值0 d B。利用仿真验证了上述结论,仿真发现通过将OCSR调谐至最佳值将大大提高ROF链路的接收灵敏度。

双平行马赫-曾德尔调制器的单边带RoF系统

在光纤承载射频(RoF)系统中,传统单边带调制(OSSB+C)产生的光载波分量和光边带分量之间功率差较大,导致接收灵敏度较低.为此提出了一种利用双平行马赫-曾德尔调制器(MZM)产生OSSB+C信号的改进方法.通过调节该MZM调制器的直流偏压,对于任意调制指数,光载波分量和光边带分量之间的功率都能够平衡,得到最优的0dB载边比(CSR).仿真结果表明,对于小调制指数,接收灵敏度的改善高达7.8dB;对于其他情况,接收灵敏度改善0.7～1.1dB.另外,还仿真分析了直流偏压漂移对载边比和接收灵敏度的影响.结果显示,如果将偏压漂移控制在5%范围内,则接收灵敏度下降幅度甚小,因而基于所提出方法的RoF系统具有较好的稳定性.

基于量子混沌映射降低OFDM系统PAPR的算法研究

针对OFDM系统存在较高峰均功率比的问题,提出基于量子loigstic混沌映射的改进选择性映射算法,采用量子loigstic混沌映射作为随机相位序列矢量,解决了传统loigstic混沌映射的不动点和稳定窗问题,提供数目众多,具有良好相关特性和随机特性,易于产生和再生的信号。仿真结果表明所提算法有效降低了系统的峰均比,扩展了候选序列数量,减少了冗余信息传输量,降低了系统的边带功率,并在OFDM技术中具有广阔的应用前景。

光的单边带传输的性能研究

对一种光单边带传输系统用MATLAB进行了仿真 ,结果表明 :在完全消光条件下 ,10Gb/s单边带信号在常规单模光纤传输可达 14 0km ,而双边带仅为 70km ;消光比对双边带传输和单边带传输的影响是不一样的 .双边带传输消光比为 10dB就够了 ,单边带传输消光比要在 2 0dB以上 ,只有消光比大于 2

一种载边比可调单边带全双工光载无线系统

理论分析了一种基于双平行马赫曾德尔调制器(MZM)的2倍频光单边带调制方案,仿真研究了基于该方案的载波重用全双工光载无线(RoF)通信系统性能。合理设置射频驱动信号相移及双平行MZM主调制器偏置电压产生单边带信号,再调整调制指数以实现光载边比ROCS的连续可调谐。讨论了射频信号相移、主调制器偏置电压、双平行MZM消光比RE和调制指数对ROCS的影响,理论分析与仿真结果较为一致。结果表明经20 km光纤传输后,在误码率BER为10-9时0 dB和10.33 dB载边比系统的功率代价分别为2.5 dB和3.4 dB,在背靠背(BtB)传输中当载边比从10.33 dB降低至0 dB后,接收机灵敏度提高了2.6 dB。

基于光谱分析的强度调制器半波电压测量

为了提高信息容量,调制器的调制信号已经发展到Ka微波频段,频率往往大于10 GHz,带宽达到几十GHz.这使得其半波电压会发生明显的变化,进而直接影响到调制器的调制效率以及光谱特性.将光谱分析法推广到强度调制器半波电压的测量中,理论分析了MZM调制器(Mach-Zehder modulator,MZM)在射频(radio frequency,RF)信号调制下的输出光光谱特性,利用调制边带强度比计算调制器在不同的调制频率和调制功率下的半波电压.实验结果表明:MZM调制器半波电压随着输入射频频率的增加而上升,且与输入调制功率的变化相比,调制频率的变化对调制器半波电压的影响更大.针对不同调制条件下对强度调制器的半波电压进行测量,可为优化设计微波光子链路提供基础数据,对提高系统的传输性能具有重要实用意义.

无光滤波六倍频微波信号产生的系统设计

基于两个级联偏振调制器,提出了一种高频谱纯度、稳定的六倍频微波信号产生方法。该方法通过适当调整偏振片的偏振方向、射频驱动信号电压和相位,实现无光滤波器条件下、任何波段六倍频微波信号的产生。利用Optisystem平台搭建的仿真系统,以S波段4GHz信号为例,验证了该设计系统产生的六倍频信号质量,并分析了非理想射频驱动电压和相位对六倍频信号质量的影响,结果表明:该设计系统能产生最大光边带抑制比、射频无杂散抑制比分别为21.3,15.2dB的六倍频微波信号;且非理想驱动电压和相位差的偏离应控制在理想值±5%的范围之内。

基于单个马赫曾德尔调制器产生射频光残留边带的研究

光残留边带(optical vestigial sideband,OVSB)既可克服光双边带(optical double-sideband,ODSB)色散问题,又可解决光单边带(optical single-sideband,OSSB)信噪比低的问题,是光载射频(Optical radio frequency,ROF)技术中的一种高效的调制方案。本文提出了采用单个马赫-曾德尔调制器(Mach-Zehnder Modulator,MZM)产生OVSB的方法。通过控制注入到MZM的射频(Radio Frequency,RF)端口的两个RF信号间的相移,可得到不同边带比(Sideband Suppression Ratio,SSR)的OVSB信号。分析了MZM产生OVSB的原理,采用optisystem光子模拟软件,设计出来了一种基于MZM产生OVSB的结构,仿真得到了不同相移情况下的OVSB光谱图,验证了方法的可行性。该方法结构简单,成本低廉,SSR调节灵活,可降低ROF系统的成本,提高系统性能。

频偏校准技术研究

对用频谱仪测定调频指数和频偏的近载频比值法(CFSR)进行了研究。给出了方法的基本原理、测量误差、不同频偏指数适用范围,以及测量不准确度。讨论了大频偏指数时的调制频谱替代法(FMSS)。

基于双平行马赫曾德调制器的动态可调光载波边带比光单边带调制:理论分析与实验研究

理论分析并实验研究了一种基于双平行马赫曾德调制器(DP-MZM)具有动态光载波边带比(OCSR)调谐能力的光单边带(OSSB)调制实现方案,方案利用DP-MZM内部集成的三个独立的调制单元,分别实现OSSB调制、光载波移相和光信号干涉,最终,仅需改变调制器的一个偏置点,就实现了OCSR的动态调谐,实验得到了小信号调制(调制系数m=0.2)下,OCSR的可调范围20.8—23.5 dB.并分析了OCSR与射频功率之间的对应关系,通过本方案调谐至最佳的OCSR可提高模拟光链路接收灵敏度.

单边带光纤承载射频系统的性能改进研究

在光纤承载射频(RoF)系统中,针对普通单边带信号中光载波分量和光边带分量之间功率差较大的问题,提出了一种利用集成马赫-曾德尔调制器(MZM)生成单边带信号的改进方法。通过调节该集成MZM中直流臂上的直流偏压,对于任意调制指数,单边带信号中两个分量的功率都能够平衡,即得到最优的0 dB载边比(CSR)。理论分析了集成MZM处于不同损耗状态时载边比的变化情况。仿真结果证实了在不同损耗状态下调节直流偏压可以使单边带信号中光载波和光边带的功率平衡。仿真结果还表明,当集成MZM中的直流偏压偏离最佳值时,如果将偏压漂移控制在5%范围内,RoF系统具有较好的稳定性。

基于长周期光纤光栅载边比连续可调的单边带调制光载无线通信系统

提出了一种基于长周期光纤光栅(LPFG)载边比(CSR)连续可调的单边带调制光载无线通信(RoF)系统。其核心单元是由偏振控制器(PC)、偏振分束器(PBS)、两个平行的长周期光纤光栅和偏振合束器(PBC)构成的载边比调节单元。通过调节偏振控制器输出的偏振角度,就可以实现载边比的连续可调。进一步分析了调制指数、长周期光纤光栅透射率峰值和马赫-曾德尔调制器消光比对载边比的影响。仿真结果与理论分析结果具有很好的一致性。经40km标准单模光纤(SMF)传输后的仿真实验表明,当载边比由13.22dB调节到5.4dB后,系统灵敏度提高了5.7dB。

基于偏振复用技术的载边比可调光单边带ROF系统

为提高单边带光载无线通信(RoF)系统倍频及载边比(OCSR)调谐能力,利用马赫-曾德尔调制器(MZM)和光纤布拉格光栅(FBG),提出了一种基于偏振复用技术的载边比可调光单边带调制方案,通过调整偏振控制器(PC)偏振角度即可实现大动态范围的载边比调谐。理论分析了方案的基本原理,讨论了相关参数对载边比调谐特性的影响,理论研究与实验结果较为一致。结果表明在误码率(BER)为10^-9时,当载边比从4.35 dB调谐到0 dB并经50 km光纤传输后接收机灵敏度可提高1.31dB。

一种新型的单边带调制技术

从理论和实验两方面研究了一种新型单边带调制(SSB)技术,通过在中心站合适设置单臂强度调制器的偏置电压,使调制器产生的奇数边带被抑制,采用滤波器滤除其中的一个二阶边带,即可产生单边带信号。用该新型的单边带调制技术产生的光毫米波理论上可以传输148 km。同时搭建了实验系统,采用10 GHz的本振信号源与2.5Gbit/s的数字信号混频后驱动单臂强度调制器产生抑制奇数边带的调制信号,再通过一个滤波器得到20GHz的单边带毫米波,还得到了不同载波边带比(CSR)情况下的毫米波眼图。通过实验分析不同载波边带比对传输性能的影响,发现载波边带比为0 dB时,传输性能最佳。

基于外调制器的可控八倍频光载毫米波生成技术研究

采用了二加一的结构,提出了一种基于三并联集成马赫-曾德尔调制器(MZM)、可应用于毫米波光载无线通信(RoF)系统的新型高质量八倍频光载毫米波信号生成方案。该方案通过利用两个子马赫-曾德尔调制器(subMZMs)间射频(RF)驱动信号的电相位差为90来很好地消除两种冗余边带,再使用第三个子马赫-曾德尔调制器(sub-MZM)的偏压调整来获取最佳信号。仿真结果表明在不采用任何光或电滤波器的情况下,常规消光比(30dB)时,射频杂散抑制比(RFSSR)可以达到38.3315dB。而在理想消光比(100dB)时,光边带抑制比(OSSR)最高可达61.22878dB。该方案在理想和常规消光比下均能得到高质量的毫米波信号。

高阶边带抑制比对全光波长变换系统性能的影响

理论研究并模拟仿真了高阶边带抑制比对基于载波抑制平行抽运结构的偏振复用信号的全光波长变换系统的影响。根据贝塞尔函数曲线性质,通过控制射频信号电压,调节马赫一曾德尔调制器的调制深度,改变了各频率成分的光边带功率,进而得到具有不同高阶边带抑制比的偏振方向相同、相位锁定的平行抽运光,分析了不同边带抑制比下转换光的接收误码率性能。结果证明:通过控制调制器的调制深度在(1.7,2.0)范围内,对应得到边带抑制比在(7 dB,18 dB)范围内的平行抽运光,经过全光波长变换系统后x和y两个偏振方向上的转换光的误码率均达到10^(-10),可实现偏振不敏感信号无串扰地直接接收,因此可以不使用滤波器将残留边带过滤掉,从而降低了系统的复杂度及成本。