电工技术系列课程实验教学的改革与研究

为了加强对学员实验技能的培养,对电工技术系列课程的实验教学进行了积极的探索。加强了实验室条件建设,对实验内容与实验方法进行了改革,增加了设计型实验和综合型实验的比重,突出了EDA软件在实验教学中的作用。同时还对实验模式进行了改革,利用网络化信息管理系统提升了实验室的管理水平。其改革措施取得了良好的效果,对提高电工技术系列课程的教学质量、培养高素质军事科技人才发挥了有益的作用。

基于数据文件读取的GPS信号模拟技术

介绍了一种基于数据文件读取的GPS信号模拟技术。采用专门的软件系统产生包含GPS电文和观测数据的数据文件,再作为文件存储在SD卡上。仿真时读取导航电文和相应的伪距,同时产生多星的伪码,实现导航电文的调制。伪距的延迟通过数字延迟滤波器实现。最后通过正交调制的方法得到GPS射频信号。当数据文件改变时,GPS模拟信号也随之改变。信号处理的主要功能由一片FPGA实现。所有的信号模拟功能均集成在一块电路板上。该信号模拟器可以满足部分GPS接收机的测试需求。

基于两步相关法的大量程超声波测距技术

在许多超声波测距算法中,互相关函数法是一种既适合于低信噪比信号,又适合于采用低采样速率的最佳算法。但是,超声波换能器的作用距离越长,所需的采样数据量也就越大,相应的计算时间也将随之急剧增加。为解决这一问题,提出了一种粗、精两步相关法来计算互相关函数,并由此确定超声波的射程时间,它显著地减少了超声波测距系统的数据处理时间,使得可以采用普通单片机来实现大量程超声波测距系统。

自动测试系统测量不确定度评定新方法

提出了采用模糊理论解决自动测试系统在非标准环境下测量不确定度评定的方法。首先在一系列环境下对自动测试系统进行检定,将检定环境作为标准样本,然后通过选择合适的相似因子,计算待测环境与样本环境的相似优先比,建立起相似优先比矩阵,并计算得到各相似因子下的相似顺序数,最后通过各相似因子的权值计算各样本的加权顺序数,加权顺序数最小的检定环境为与待测环境最相似的样本,该样本环境下的检定结果作为待测环境下自动测试系统的不确定度指标。

压电换能器阻抗匹配技术研究

超声测距传感器是由压电换能器及其收、发电路所组成的,其中压电换能器的阻抗特性直接影响着超声测距传感器的性能。为提高超声波回波信号的强度,扩大超声测距传感器的作用距离,对压电换能器的阻抗特性进行了分析与测试,设计了压电换能器的阻抗匹配电路,并进行了实验验证.

基于新息的威布尔模型自动测试系统校准周期优化

针对自动测试系统(auto test system,ATS)的原位校准策略,在获得的历史校准数据基础上,引入了测量可靠性随时间变化的威布尔模型,并通过将旧数据替换为新数据来调整模型参数,不断适应数据的变化,对ATS的校准周期进行动态优化,确定了校准时机。最后通过实例分析进行了对比论证,结果表明基于新息的威布尔模型预测的最小均方差为2.4×10?3,更能反映数据的变化趋势,优于最小均方差为2.7487×10?4的传统威布尔模型。

基于演化硬件技术的自适应传感器

未来深空探测、海洋监测等需要系统在恶劣环境条件下长期自主工作的领域对传感器的可靠性提出了更高的要求。由此提出的概念之一就是传感器应该具备自适应能力,能够在恶劣环境条件下进行自我调节,适应新的环境变化而保持功能可用。借鉴达尔文进化论思想的演化硬件(EHW)技术为解决这一问题提供了一种可行方案。探讨了基于可重构器件的EHW技术原理,给出了EHW机制应用于自适应传感器系统的一些方法和演化自适应传感器的结构形式。

基于NIOS技术的2.5Gb/s PoS信号测试平台设计

设计了一台基于NIOS技术的2.5Gb/sPoS信号测试平台,可以从物理层、数据链路层和网络层三个层次对输入PoS信号的相关特性进行测试,并可兼容2.5Gb/s整体PoS、622Mb/s整体PoS和155Mb/s整体PoS三种格式。该系统采用了高速光电转化、大规模可编程逻辑器件、NIOS软核等技术,能够为高速SDH光纤网的运营维护和PoS设备的开发发挥很好的作用。

基于延时滤波算法的阵列信号合成技术

阵列信号合成的关键是对一个参考信号如何实现高分辨率的延时.介绍了阵列信号合成的基本原理与方法,根据阵列信号的特性,深入研究了一种基于延时滤波算法的阵列信号合成技术.该方法的优点是在较低的D/A采样频率的条件下,达到了高分辨率的延时,实现了阵列信号合成.仿真结果证明,该算法结构简单,计算量小,延时精度高,工程应用前景好.

SDH信号中DCME数据的检测处理技术

SDH信号中的虚容器VC-12是承载DCME数据的主要部分,文章通过分析简化其中各层数据的帧格式提出了一套可行的设计方案,用于初步实现SDH信号中DCME数据从前期检测到后期处理的流程,从而达到数据分析的目的。

低噪声电荷灵敏前置放大器关键技术的现状与发展

电荷灵敏前置放大器因其输出增益稳定、噪声低和性能良好在高分辨率能谱测量系统中得到了广泛应用。根据电荷灵敏前置放大器的基本原理及其噪声来源,分析了降低其噪声的关键技术,并结合国内外研究现状阐述了这些技术的实际应用。指出了为满足人们对未知世界的探索,未来前放将向极低噪声、极低功耗、高度集成、高灵敏度、宽带宽的ASIC芯片方向发展。

100Gb/s DP-QPSK光信号采集技术研究(本期优秀论文)

介绍了高速DP-QPSK光信号的相干接收技术,并用Optisystem软件联合Matlab进行了仿真。基于FPGA和DP-QPSK相干接收模块设计出可以采集100Gb/s DP-QPSK光信号的数据采集系统,重点介绍了光信号接入、跨时钟域数据缓存等关键技术。通过给定已知序列测试了高速光信号接入和存储器读写,验证了该方案的可行性。

40Gb/s DQPSK光信号解调技术研究

提出了一种基于FPGA的40Gb/s速率DQPSK光信号解调方案。详细描述了40Gb/s DQPSK光信号的解调、转换和接收过程,重点介绍基于FPGA的DQPSK解调、光电转换以及高速数据同步传输、缓存等关键技术。通过长周期伪随机码(周期231-1)测试,得到不同光功率下的接收误码率结果,验证了该方案的可行性。

利用多线程技术优化局域网通信

Winsock(Windows Sockets)是应用程序和网络协议TCP/IP的桥梁,利用Winsock编写客户/服务器程序使用多线程技术可以解决阻塞问题,并能以线程同步方式保证子线程执行权明晰,最终达到提高运行效率,优化局域网通信的目的。

双路信号相位同步测量系统设计与实现

为了实现2维外差干涉位移测量中信号相位的精确同步探测,采用整周期计数与脉冲填充相结合的方法,利用同一时钟基准,对双路信号进行同步检测与并行处理,设计并实现了一种基于现场可编程门阵列的双路外差干涉信号相位同步测量系统。该系统在100k Hz载波频率下测量分辨率可以达到0.18°,双路信号下的相位同步测量误差同样为0.18°。结果表明,该系统实现了整小数相位的精确测量,确保了双路信号相位的实时同步探测,能够满足各种2维外差干涉位移测量系统对相位同步测量的需求。

基于反射内存网络的实时测试系统设计与实现

现代测试系统中,怎样保证各个模块之间的同步以及测量的实时性是一个非常重要的课题,反射内存网络因为内在的延迟确定、延迟时间短、支持跨平台等特点在实时系统中得到了广泛的应用;一种基于反射内存网络的实时测试系统设计方案被提出,该设计利用MPC8270将通用PMC反射内存卡的数据转换为VXI总线格式数据;该设计还可以使反射内存数据转换为任意格式数据,有很强的通用性;实际测试表明,该方案设计达到了实时性要求。

水下声定位系统原理与误差分析

阐述了当前水下定位系统的发展现状和研究意义,分类介绍了短基线、超短基线和长基线定位系统的工作原理、实现方式,优点与不足之处,同时分析了各种定位系统的误差来源和减小误差的方法。

类GPS超声定位系统及其多基站距离估计算法研究

针对常规超声波局部定位系统的缺陷,介绍了类GPS超声定位系统及其工作原理.建立了超声扩频测距时延估计模型,根据此模型提出了一种基于FFT的单基站距离估计快速算法.根据多基站接收信号的特点,在单基站距离估计算法的基础上,介绍了一种基于短时傅立叶变换(STFT)的多基站距离估计算法.实验研究表明,在获得发射信号载波频率先验知识的情况下,多基站距离估计算法运算量不大,并能精确得到距离估计值,从而为小车的精确定位奠定基础.

类GPS超声定位系统中几种定位算法比较

针对常规超声波局部定位系统的缺陷,介绍了类GPS超声定位系统及其工作原理.在获得定位物体与观测基站的估计距离后,详细推导了Gauss-Newton迭代定位算法.针对常规Gauss-Newton迭代定位算法不易于在DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器)中实现的缺点,介绍了三种定位算法:改变目标函数的Gauss-Newton迭代定位算法、相交圆弦线方法和最小二乘估计算法.仿真研究表明,在相同的观测误差和定位基站的情况下,改进的和常规的Gauss-Newton迭代算法的定位精度相当,而相交圆弦线方法和最小二乘估计方法的定位精度较低,但后两种方法计算量小,不涉及开方和迭代运算,从而更易在DSP中实现.

基于VXI总线的鱼雷声自导系统仿真信号源设计

仿真信号源模拟鱼雷声呐基阵接收到的目标回波,是检测声自导系统性能的有效工具;介绍了鱼雷声自导系统仿真信号源的工作原理,给出了仿真信号源系统的总体设计方案,详细讨论了系统中VXI总线接口和信号源模块的硬件设计方案,最后对仿真信号源系统的软件设计进行了分析;仿真信号源的开发成功,为我国鱼雷声自导系统的研制提供了必要的技术条件,对改善声自导系统的制导能力,提升鱼雷的作战效能有着极其重要的作用。