Development of Laser-Based Handheld Aerosol Particle Counter

The JC-CA300 handheld Aerosol particle counter is designed and developed based on light scattering principle. The JC-CA300 counter is composed of optical sensor, DSP component and microprocessor unit. The hardware architecture is designed in compact style by SMT IC chips. The whole counter weight is less than 2 pounds. With 32K RAM space, the JC-CA300 can store 500 sampling records and support standard printer and communicate with a computer through RS232 interface. Based on experimental results, the main performance of JC-CA300 is better than that of the ARTI＇S HHPC-6 instrument.

凝聚核粒子计数器原理与实验研究

针对环境中纳米量级颗粒物浓度检测问题,对凝聚核粒子计数器进行了研究与设计。首先对凝聚核粒子生长原理及检测原理进行了研究,并依据异质核化原理设计了凝聚核粒子计数器的生长装置;其次设计了传感器后级信号处理电路用于解决微弱粒子检测信号抗干扰能力差和测量困难问题;然后设计了基于抗饱和积分PID的控制系统,实现了采样流量的闭环控;最后制研制了凝聚核粒子计数器样机,并开展了流量控制、纳米量级粒子生长及计数实验。实验结果表明,设计的凝聚核粒子计数器,流量稳定性在2%以内,以TSI3772型凝聚核粒子计数器为标准仪器的计数相对误差在±8.5%以内,满足了行业规范要求。

LPI雷达信号调制识别及参数估计研究进展

低截获概率(low probability of intercept,LPI)雷达已成为新时代雷达装备中关键的技术体制或工作模式,针对LPI雷达信号调制识别及参数估计方法的研究是当前雷达对抗侦察领域的热点。首先,分析了几种典型LPI雷达信号的脉内特征,梳理了LPI雷达信号调制识别及参数估计的传统和主流方法,并说明其原理、优缺点和研究现状。最后,总结了现有LPI雷达信号调制识别及参数估计方法尚存的问题,并指出其未来发展趋势,旨在为今后的研究提供参考。

GM计数管的信号采集与处理

根据GM计数管输出信号的特点对其前置整形电路进行了设计计算,分析寻找其最佳工作点,配置电路的最佳工作参数,并对进入单片机的信号和输出剂量率之间的计算函数进行了拟合,使计算出的剂量率能更好地反映真实剂量率。

计数型激光测速仪信号处理器及其应用研究

讨论了计数型多普勒信号处理器,着重介绍计数型信号处理器的工作原理,及各主要硬件部分的构成原理和具体结构。其主体部分采用包括集成计数器、存储器、比较器为主的全硬件设计,具有响应快和精度高的特点。通过合理设计闪烁包络检测单元、计数器主体部分和计数有效性判别电路,既增强了处理器的噪声适应能力,进一步提高了仪器的处理速度。并应用于双锥水力旋流器内部流场的研究,证实了零轴向速度包络面将流场分为内外旋流区的特点,得到了包络面为一柱锥联合面及其与旋流器结构参数之间的关系。

尘埃粒子计数器信号传输特性研究

为了研究尘埃粒子计数器信号传输的本质特性,采用从单粒子信号出发的方法,在研究单粒子散射光收集特性、光电转换特性的基础上分析单径粒子群信号分布的统计特性及混合粒子群在传感器中的输入-输出信号传输特性,并进行了实验验证,实验值与理论值基本一致,相关系数高达0.9以上。结果表明,尘埃粒子计数器的信号传输特性的本质是将粒子群的粒径分布描述方式以线性变换的方式转换成相应的脉冲信号幅值分布描述方式。这一结果为促进仪器向大流量、高灵敏方向发展奠定了理论基础。

基于CPLD的光栅信号解码与仿真分析

运用可编程逻辑器件,设计了光栅信号的解码方案,针对信号转向计数缺失的问题,提出了一种二次计数的修正方法,并进行了仿真验证与分析。首先简述了光栅信号的运动特征;其次根据光栅信号的变化特点,采用硬件描述语言编程(Verilog)的方法,设计了信号逻辑处理电路,包括细分辨向电路、转向识别电路与双向计数电路;最后通过仿真验证了该方案的可行性,并具体分析了解码速率。仿真结果表明,该方案实现了光栅信号的细分辨向与转向修正,最终计数值准确可靠,解码速度快,达到了设计目的。

基于STM32微处理器的光栅信号处理方法的研究

在三维移动平台运动控制系统中,STM32微处理器作为主控制器实时地处理光栅尺反馈信号和发送相应指令。由于微处理器中计数器的位数和计数方式,不适宜在大行程三维移动平台中应用,针对这一缺陷,给出了扩展计数器位数和辨向的方法,探讨如何选择合理的查询周期,延长光栅尺的测量长度,实现在平台上的应用。实验证明:该方法计数准确、可靠性高,满足光栅尺信号的处理要求。

多空中干扰源与舰载雷达的对抗研究

现代海战为了提高己方突袭飞机的成功率,必须首先对敌方的舰载雷达实施电子干扰以降低其探测能力.本文首先开展在干扰背景下雷达信号检测的理论分析,获得了干扰进入方向与特性曲线的变化关系.然后基于空间能量建立多部空中干扰源的干扰方程,根据模型采用MFC程序框架和OPENGL工具,对多干扰源条件下的雷达干扰压制区域进行了三维仿真计算和绘制.仿真结果与理论分析一致.

基于FPGA的虚拟通用计数器/信号源集成

将通用计数器与信号源集成于FPGA内,借助EPP实现与PC机的通信,以Delphi实现虚拟图形化界面。采用等精度等测量技术和余数插补法,虚拟地实现2个通道0.1Hz～10MHz信号的频率、周期、占空比、脉宽、计数及其频率比、相位差、时间间隔测量,1个扩展通道10MHz～1GHz信号的频率、周期、计数测量,和1个通道频率、占空比、幅度、直流分量步进可调的矩形波(1Hz～1MHz)、正弦波(1Hz～16kHz)等信号的产生。重点介绍了其系统EDA设计、仿真及实验结果。实验表明,本设计是切实可行的。

高准确度数字式时频域实时频率测量系统

针对弱信号条件下的频率精确测量问题,提出了一种新的时域和频域相结合的算法,实现了一种数字式实时高准确度频率测量系统。搭建了系统测试平台,测试结果表明,测量时间为1 024个采样点、归一化频率为0.5条件下,信噪比10 dB情况下相对均方根准确度约为1.2×10-5,信噪比0 dB条件下相对均方根准确度约为7.7×10-5。在较高信噪比、10万点测量时间下相对均方根准确度可达7.1×10-11。

光纤陀螺输出信号模拟及计数卡的设计

光纤陀螺是一种敏感的、相对于惯性空间角运动的新型传感器。本文研究了计数式光纤陀螺输出信号模拟的方法、电路设计及计数卡的具体实现电路和软件编程方法。设计的信号模拟电路精确模拟了光纤陀螺输出信号的波形,给计数卡提供了准确的输入测试信号。设计的计数卡具有电路简单、精度高的特点,通过对实际陀螺的测试,正确可靠。

线阵CCD小幅角位移测量输出信号处理

研制了用单片机系统拾取线阵电荷藕合器件图像传感器(CCD)二值化输出信号的小幅角位移测量装置,外扩可编程计数器提高了计数频率,在Windows XP环境下利用Visual Basic软件以及其携带的串行通信控件MSComm对其提取的信号进行分析、计算,大大提高了系统的工作效率,从而实现了在±5°范围内微小角位移的非接触在线测量.借助步进电机对系统进行标定,测得系统测角精度优于0.01°,装置在实验室中的运行状态良好,对在实际应用中需要动态检测微小角度偏转有一定的参考价值.

迈克尔逊干涉仪干涉条纹计数器

介绍自行研制的迈克尔逊干涉仪干涉条纹计数器的设计、原理及使用特点。

多功能水声设备模拟信号源的设计与功能实现

针对目前水声测量装备的日常使用训练、维护保养和性能检测的需要,设计了一种对水声测量设备进行常态维修检测和在非航行状态下仿真模拟深水操作训练的专用信号源设备,论述了多功能水声设备模拟信号源的设计思路,硬件设计原理及各功能的实现过程。

一种实现大动态范围周期信号频率测试的方法

首先提出了实现大动态范围周期信号频率测试的两种方法 ,然后详细讨论了计数测频方法的设计框图及电路实现 ,并对实现电路的每个组成部分进行了详细深入的阐述 。

智能水雷主动干扰方法研究

针对传统的扫雷方法在清除智能化水雷引信方面存在的不足,分析了利用主动干扰信号反水雷的思路,通过分析智能引信的工作机理及在干扰背景下对目标信号的检测能力,建立了基于奈曼-皮尔逊准则的主动干扰反水雷模型。针对水雷磁引信,选择电极式电磁扫雷具为干扰源,以中型舰船为保护对象,通过计算三者的相互位置与信噪比的关系,以及水雷检测出的舰船磁场信号的概率,给出了伴随干扰实现方案,证明了该方法的可行性。

用激光扫描投影法检测核燃料模拟组件变形

鉴于核燃料组件变形水下检测的需求,本文提出了一种基于激光扫描投影的模拟组件整体轮廓变形检测系统的原理和实现方法:首先在光路部分分析了组件的变形情况及其各自的评价标准,以及位移测量法和CCD成像法的局限性;在数据采集和软件算法上,着重对信号调理部分采用的特殊整形方法和引入相对测量以提高系统精度作了介绍;最后给出了一批静态尺寸测量数据,对测量精度作了验证。

多周期测量法在I/F变换器测试系统中的应用

本文讨论了多周期测量法、测频法和测周法这三种频率测量方法的特点 ,介绍了多周期测量技术的原理和软硬件设计方法 ,以及该技术在I/F变换器测试系统中的应用 .为了提高测量I/F变换器输出信号频率的精度 ,引入多周期测量法 ,使得测试系统在较宽的频段内都能保持很高的测量精度 ,不仅能测量普通的周期信号的频率 ,而且可以测量非等间隔信号的频率 。

一种用于同位素分离在线穆斯堡尔谱学的PPAC

研制了一种用于同位素分离在线穆斯堡尔谱学的平行板雪崩计数器,计数器仅重40 g。用它测量由穆斯堡尔共振吸收后放出的内转换电子,采用85%119Sn同位素增丰的SnO2作为阴极吸收材料,测得的穆斯堡尔谱的信噪比为11,是一种适合在线穆斯堡尔实验的计数器。对该计数器的性能进行了讨论。