三阶卡尔曼滤波数字锁频环设计及性能分析

提出了一种基于三维卡尔曼滤波的三阶数字锁频环设计方法,并将该锁频环用于高动态GPS信号的载波跟踪。推导了卡尔曼滤波与数字锁频环之间的等效关系,给出了基于该方法设计的锁频环的等效噪声带宽闭式解,分析了环路的暂态性能和稳态性能。以暂态带宽和均方根频率跟踪误差为性能指标,对基于该方法设计的锁频环和固定增益的数字锁频环进行了仿真对比。结果表明,在具有相同稳态带宽的情况下,两种环路具有可比拟的动态和静态跟踪误差,但基于该方法设计的环路具有较高的初始捕获带宽,环路收敛时间大大降低。     

X～Ku波段宽覆盖捷变频频率合成器研制

提出了一种宽相对覆盖、低相位噪声的捷变频频率合成方法。该方法首先利用混频锁相环方法进行宽带锁相得到低相噪性能与捷变频性能,进而针对混频锁相环在宽覆盖情况下环路带宽急剧变化而导致系统相噪和捷变频性能下降的问题,提出实时调节锁相环电路的鉴相增益,以对压控振荡器的等效压控增益非线性进行补偿,从而实现在宽覆盖范围内锁相环环路带宽基本保持恒定,即确保所覆盖范围内低相噪性能与捷变频性能的一致性。基于本方法研制实现的11.1～13.1GHz,最小步进10MHz的宽覆盖合成器全范围环路带宽基本保持在600kHz,输出信号相噪优于?83dBc/Hz@1kHz,捷变频时间小于10μs。     

基于磁致伸缩换能器阻抗匹配网络的设计

在电磁超声检测中,针对磁致伸缩换能器换能效率低,接收到的信号通常十分微弱的问题,设计了一个在激励线圈和功率放大器之间的阻抗匹配电路,使之可以在30~150 kHz内的能量传输效率增大。通过Smith圆图法确定元器件数值并用阻抗变换得到的公式去验证,设计出阻抗匹配网络。该网络可以增大传输功率,提高激励线圈上的电流。仿真和实验结果表明:增加阻抗匹配电路,可以有效提高激励电流,进而增加电磁力,使得磁致伸缩效果明显,功率传输效率有效提高。     

一种Galileo E5信号双环路捕获跟踪方法

Galileo导航系统是实现多系统联合定位的优良选择,故对Galileo信号接收的研究具有重要的理论和实际意义。当前Galileo E5信号主要采用二进制偏移载波调制,其信号接收存在精度和效率等多方面的不足。针对Galileo E5信号的特点,提出结合捕获和跟踪的双环路组合跟踪方法。研究使用并行码相位搜索的方法,实现对Galileo E5信号准确捕获,粗略估计出伪随机噪声码相位和载波频率。通过紧密耦合的码跟踪环路和载波跟踪环路,对这2个参数进行精确锁定跟踪。仿真结果显示:跟踪信号在0～1 000 ms内功率谱密度集中在频带之内,包络恒定,相位连续变化,实现了Galileo E5信号的连续稳定跟踪。     

基于模糊自寻优控制方法的自动频率跟踪

本文研究了功率超声外科手术设备的自动频率跟踪技术。首先,分析了功率超声振动系统中振速与频率之间关系,把频率跟踪过程表述为一维变极值点的寻优问题。然后,结合自寻最优自适应控制方法和模糊控制方法.提出了一种模糊自寻优控制方法来实现自动频率跟踪。通过对梯度自寻优控制方法和模糊自寻优控制方法进行实验比较,得出模糊自寻优控制方法能够解决频率瞬变漂移的跟踪问题。     

DMB单频网及适配器电路的设计与实现

针对目前数字多媒体广播(digital multimedia broadcasting,DMB)单频网组网成本高、系统复杂的问题,提出了一种使用局域网传输数据,利用全球定位系统(global positioning system,GPS)校准DMB发射机的发射时间和系统频率、并可用于小区和校园等小型DMB系统的低成本单频网实现方法。在发射机中增加单频网适配器模块,利用GPS的秒脉冲信号实时校准本振时钟,通过传输帧缓冲机制,在普通局域网内能使多路发射机的基带信号实现比特同步,降低了DMB单频网的实现成本。测试结果表明:IQ基带信号同步误差小于0.1μs,发射机之间的频率偏差约为0.1 Hz,DMB信号同步误差小于0.5μs。在约500 000 m2的校园内进行了DMB小功率单频网的测试,证明该方法适用于学校、景区、社区等对成本敏感的场景。     

基于三阶谐振网络的恒定输出型ECPT系统

用电负载要求电场耦合无线电能传输系统的输出电压或电流不能随着负载等效阻值的变化而大幅度变化。基于此分析谐振网络在不同工作模式下输出恒定的一般性条件,给出具有恒定输出特性的三阶谐振电路形式,推导分析T-CLC、T-LCL、Π-CLC和Π-LCL 4种三阶谐振电路在恒压及恒流2种模式下的输入输出增益、全谐波畸变率及参数敏感性,提出分别适用于恒压型和恒流型系统的4种电路结构,给出系统的参数设计方法。最后通过仿真模型及实验样机验证所提出系统的传输特性及参数设计方法的准确性。结果表明:所提出的系统不仅具有恒定输出特性,同时还兼具较好的谐波抑制能力和参数鲁棒性。所搭建样机系统能以83%的整机效率输出100 W功率。     

大学生毕业设计创新能力的评价方法

就一款主、副边互感线圈均为串联谐振感应耦合的电动汽车无线充电原理电路进行了深入分析，经对电动汽车的蓄电池电压与输入交流电源电压之比的优化，得出了它在稳态工作时电路的输出功率、传输效率与电路参数的关系，并得到了与互感线圈对应的补偿电容上的电压与输入交流电源电压、蓄电池电压及互感线圈互感量间的关系。通过仿真,对以上结果进行了验证，此结果可以为电动汽车在行进中充电打下基础。     

伪连续导电模式Boost PFC变换器研究

分析工作于伪连续导电模式(PCCM)的Boost功率因数校正(PFC)变换器,设计电压环与电流环并行的控制环路。针对传统连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM)Boost PFC变换器负载功率范围受限的问题,研究以负载电流为基准量实时调整参考电流的控制策略,给出其网侧输入电流和功率因数的表达式。为了在宽输入电压范围内提高正弦参考电流控制三态PCCM Boost PFC变换器的功率因数(PF),提出非正弦参考电流控制算法。此外建立小信号模型给出其频域分析结果。最后通过实验结果验证了理论分析的正确性。     

数字式可编程锁相环光栅信号倍频器

用微型计算机控制锁相环(PLL)可对计量光栅信号进行数字倍频。用这种技术产生的角度定标脉冲去量度齿轮传动链误差比用时钟脉冲合理,有助于提高光栅仪器的动态检测精度。     

EST增益(幅度)均衡器

增益(幅度)均衡器是用于功率行波管和行波管放大链作为增益均衡,是行波管的主要配套器件之一。EST增益均衡器采用了自行设计的新型双套筒螺纹谐振式、单套筒埋头螺纹谐振式两种类型,可以配置成可调插损式或固定插损式两种工作型式。由于解决了设计、调谐、传输与匹配技术、吸收材料的配置与粘结工艺等关键技术、EST增益均衡器具有结构新颖、性能     

锁相跳频源的极值相位裕量设计法

针对电流型电荷泵PLL频率综合器芯片,提出一种称为极值相位裕量的无源环路滤波器方案和设计方法。使PLL频率合成器成为2型(3~4)阶环;论证了设计公式,并用良好设计方法研制了一个L波段的跳频源。该跳频源在相位噪声、调频速度和杂散抑制等方面的性能指标较高。     

CMOS环型压控振荡器的设计

设计和分析了一种高稳定度、低噪声的CMOS环型压控振荡器。该电路具有较低的压控增益,较好的线性范围,较低的相位噪声。应用复制偏置电路,对差分环型压控振荡器的控制电压进行复制,通过对压控振荡器相位噪声的计算和分析,以提高对环型压控振荡器电源电压噪声和衬底噪声的抑制。该设计和分析是基于上华0.5μmCMOS工艺,当控制电压从1～3V变化时,相应的振荡频率为100～500MHz;在偏离中心频率1kHz、10kHz、100kHz和1MHz频率处得到的相位噪声分别为?50dBc/Hz、?75dBc/Hz、?98dBc/Hz和?120dBc/Hz。     

数字式有效值多用表的设计

本设计可测量电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、电压基波及总谐波的有效值等一系列参数 ;采用 89C52单片机作为控制和运算的核心 ,充分利用其内部的 8KB代码存贮器和 2 56B的数据存贮器来进行数据的实时采样与处理 ;外围使用 1 2位的A D芯片可使测量精度高 ;利用数字电位器实现增益自动控制 ,从而满足各种大小量值的测量精度     

新型微波快速模拟—数字变換器

本文描述了一种新型快速模拟—数字变换器的原理、实现和实际性能。该变换是以馈接于一数字式频率鉴频器上的电压控制振荡器为基础的。一个由微波元件组成的4比特实验电路,成功地以40MHz频率为10MHz正弦信号进行了编码。     

超声磨削中电信号非接触传输特性参数研究

为了提高超声磨削加工系统中非接触电能传输系统电能传输的效率,建立了电信号非接触传输装置感应模型,推导了超声系统电信号 非接触传输装置传输效率和总输入阻抗的表达式,从理论上分析了分布电容和线圈自感对电能传输效率和输出阻抗的影响。实验结果表明通过改变线圈绕组的结 构、调整瓷罐间隙可以提高传输效率,获得最大有效功率。     

激光二极管侧面泵浦的Nd∶YAG激光放大器

研制了一台激光二极管面阵三向侧面泵浦Φ3 mm×55 mm Nd∶YAG的激光放大器。使用Zemax光学设计软件建立了激光二极管面阵三向对称侧面泵浦棒状Nd∶YAG的模型,给出了放大器的储能和小信号增益的数学表达式,并进行了实验研究。结果表明:激光放大器有着均匀的荧光分布,当重复频率为100 Hz,泵浦功率为1.8 k W时,Nd∶YAG放大器的小信号增益为23。     

基于DDS技术随钻测井仪发射电路研究

设计了一种随钻电磁波电阻率测井仪的发射电路。在电磁波测井仪中，频率源是关键的部件，其性能的好坏直接影响着系统的整体性能。锁相式频率合成器以较高的频率精度、分辨率及频谱纯度得到广泛应用，但是当需要窄频率步进时，环路带宽需要降低，致使锁定时间变长，不能满足要求。而DDS（直接数字频率合成）的出现恰好可以弥补这一缺陷，利用高精度、低功耗的DDS芯片AD9850组成频率为2MHz和400kHz数字电路作为随钻测井仪发射源，使对相位和幅度的控制和调试更方便快捷，并设计出具体的电路，通过实验验证了此方案的可行性。     

军用宽带大功率连续波行波管热参数综合自动测试系统

主研人员：张其劭唐宗熙羊恺李恩贾黎刚张寿康张薇元军用宽带大功率连续波行波管热参数综合自动测试系统适用于对行波管“热”参数的综合测试，其主要测试功能有：输入和输出功率，增益和饱和增益，幅值、静态等激励，静态均衡化、瞬时等激励，瞬时均衡化，输入和输出频谱，效率、噪声功率谱密度和输入端“热”驻波系数等特性，同时还具有行波管各级工作点电压电流的数据采集与显示功能。该系统采用的校准、多仪器控制和数据采集及数据处理软件，计算机界面友好，操作灵活简便，激励功率稳定，实现了频响的灵活程控、悬浮高电位多路高电压电…     

高频开关整流模块主电路的设计

高频开关整流模块是高频开关电源的核心部分，其主电路的设计直接关系到整个模块的性能。本高频开关整流模块的输出既对通信设备供电也同时给额定电压为48V的蓄电池充电，因此其最高输出电压可达56.4V，额定输出电流为25A，其输出的最大功率为1410W。