并行采集系统通道失配误差测量及校正

并行时间交替采样结构是一种有效地提高采样率的方法,但在采用此结构的采集系统中,多个ADC通道间的失配误差严重影响采集系统的性能,国内外对失配误差的测量和校正多采用加测试信号的方法。该文通过理论分析得出一种不需要测试信号且适用信号范围广泛的误差测量算法,并对国外文献中盲算法估计时间误差的方法进行了改进。计算机仿真证实了该方法对误差的估计有极高的精确度,能有效地提高采集系统性能。     

宽带信号采样的关键技术研究

提出了一种实现宽带信号实时采样的技术原理和应用设计方法;论述了混合滤波器组技术对传统并行交替采样结构进行非均匀采样的校准处理,多通道采样的时钟与触发同步机制,以及分相存储实现大容量采样数据存储等研究内容;给出了系统的可行性设计。     

阶次跟踪在行星齿轮箱非平稳信号故障诊断中的应用

齿轮箱行星轮系复杂的结构导致常规的频谱和解调方法在分析此类振动信号时,频谱会出现"模糊"现象,不能有效提取齿轮箱行星轮系故障特征频率。为此,提出了一种阶次跟踪新方法,把时域非平稳信号在角度域进行等角度重新采样,变成角度域平稳信号,再对角度域平稳信号进行傅里叶变换可得到阶次谱。考虑转速对故障频率的影响,总结了齿轮箱太阳轮、行星轮和内齿圈的故障阶次特征表。通过对风电齿轮箱振动信号的阶次分析,实现了变转速工况下的故障诊断。结果表明:阶次跟踪方法能够识别时变工况下齿轮箱行星轮系故障特征频率并对故障进行准确定位,体现了阶次跟踪技术在时变工况下故障诊断的优势。     

物联网中压缩感知算法的云加速方法

为了减少采集的数据量,提出在物联网中引入"边采样边压缩"的新型采样方法——压缩感知。针对压缩感知理论中信号重建算法计算复杂度较高的问题,设计并实现了一个基于云平台和代码迁移的算法加速方案;该方案解决了代码并行化的自动翻译、算法向云端迁移、本地和云端执行同步等问题,对可并行化的算法,仅需要增加几个新定义的接口及插入一些描述性的注释,就可以利用云资源实现算法的加速;实验表明,该方案是可行的、有效的。该文还研究了基于物联网资源的云加速方法,提出了基于云加速方案、结合多核/多CPU方法和GPGPU方法,能充分利用已有物联网资源的混合压缩感知算法加速框架,并初步设计了理论运行流程。     

局部最小二乘法校正中药指纹图谱信号的组分保留时间漂移

提出和实现了采用局部最小二乘法对中药指纹图谱中的组分保留时间漂移进行校正的方法。首先介绍了标准最小二乘法的算法原理,针对标准最小二乘法直线拟合在处理指纹图谱数据时的局限性,根据中药指纹图谱信号数据的特点,提出对组分复杂的中药指纹图谱信号采用局部最小二乘法实现对组分保留时间漂移的校正。对3组田基黄中药样本的指纹图谱信号采用局部最小二乘法进行处理,从校正前后相似度结果的对比可知,校正后的相似度均有不同程度的提高,证明文中所提方法的可行性和优越性。     

电子校音器设计

本文提出了一种钢琴电子校音器的设计方法.以STM32单片机作为控制核心,采用AGC技术对音律信号进行采样保持,利用任意基数的FFT算法实现频谱分析,并将分析后的采样音律音频与存储的标准音律音频进行比较,从而判断钢琴按键音准,进而实现钢琴的标准校音.此设计系统采用低功耗微控技术,电路简单,速度快,误差小,具有较强的实用价值和较高的社会经济效益.     

一种非均匀信道化滤波方法

针对复杂电磁环境下雷达信号密集且带宽分布不均匀的问题,基于邻信道合并思想提出了一种非均匀信道化滤波方法.文中首先讨论了复调制信号的邻信道合并条件,然后利用余弦基神经网络训练出满足邻信道合并条件的低通原型滤波器,并对网络的稳定性进行了分析,给出了学习效率的取值范围,再用训练出的原型滤波器构造复调制滤波器组实现均匀信道化,最后将均匀信道化的相邻子信道输出相加即可实现通带的合并,从而构造出不同带宽和信道滤波器实现非均匀信道化滤波.通过计算机仿真,验证了该方法的有效性.     

DFT测频的加窗插值算法与实现

分析DFT频谱中栅栏效应的形成原因,推导出DFT频谱的幅度比值校正算法,在此基础上,系统地推导不同加窗函数下的插值校正公式以提高DFT测频精度,重点探讨插值算法的工程实现方法,提出一种适于FPGA实现的基于区间搜索的频率偏差估计算法,以避免复杂的除法运算。通过对不同信噪比、不同频率偏差下的校正结果进行仿真分析,发现该算法完全满足工程实际需要。     

空间信号二维到达方向分离估计

基于Ｌ型均匀线性阵列和ＥＳＰＲＩＴ算法提出了一种避免谱峰搜索的多个空间信号二维到达方向分离估计及其配对处理方法，该方法可以并行实现。计算机模拟实验证实了其可行性。     

降低线性调频脉冲压缩信号旁瓣的方法

讨论线性调频脉冲压缩信号距离旁瓣的抑制。研究如何降低小时带积线性调频信号距离旁瓣电平问题,针对该信号频谱矩形特性差,提出了采用频谱修正方法来提高脉冲压缩信号的主副比。该方法具有全数字式处理特点,适宜使用IMS A100器件实现脉冲压缩处理。计算机模拟结果表明,无论是小时带积还是大时带积的线性调频信号,经谱修正后,脉冲压缩信号的主副比均舍得到提高。     

J-对称算子J-自伴扩张的谱

在J-对称算子扩张基本理论的基础上,运用Naimark谱核的方法,得到J-对称算子扩张为J-自伴算子后其谱的变化情况.     

模数转换器(ADC)在温度补偿中的应用

介绍一种 ADC组成的温度测量电路 ,对该电路在温度补偿中的原理和作用进行了论述和分析。该测量电路的特点是通过模数转换消除了温度误差 ,提高了温度补偿精度     

数字式功率因数表

提出了一种测量功率因 数的方法，介绍了它的测量电路，此测量电路可直接得到正比于功率因数的电压值，然后通过ADC变换，直接得到功率因数值。     

基于应力强度干涉模型的疲劳损伤研究

基于Miner法则,分析了工程上常用的阶梯谱级数对疲劳寿命精度的影响．建立了变换的JS-N曲线与阶梯谱拟合曲线的应力强度干涉数学模型,采用参数求解的数值解析法得到参数,并推导出了疲劳损伤的积分公式．对铁路货车转向架侧架运行36万公里（一个段修期）内分阶段的多次载荷谱测试数据进行分析,得出随着各阶段阶梯谱离散级数的增大,损伤成收敛趋势,寿命预测精度高．采用本文的分析方法,建立了侧架一个段修期的载荷谱概率模型,预测了侧架的寿命及其可靠性．     

基于数字补偿的实时自动增益控制技术研究

阐述了基于前馈技术的实时自动增益控制的原理及同步和数字补偿等关键技术的实现;介绍了在通信分析仪中的具体应用。采用的实时自动增益控制电路利用信号通路的延迟特性,精确控制模数转换器同步,实时调整信号增益,在数字域补偿误差,扩展系统动态范围。该技术成功应用于通信分析仪,并在雷达、电子对抗和接收机中得到推广。     

4GS/s6位低功耗内插模数转换器设计

提出一种基于0.18μm CMOS工艺的6位最大采样速率为4GS/s的低功耗内插模数转换器的设计方法：模数转换器采用电阻内插与有源内插级联的两级内插方式,使内插因子达到4。这种内插方式减少了内插放大器和内插电阻的数量,降低了电路的功耗。同时为了提高模数转换器的采样速率,在系统结构上使比较电路与解码电路都采用流水线差分低摆幅的工作方式;且在电路技术上在比较器中使用电感技术,提高了比较器的转换速度而并没有增加功耗。仿真结果表明,此模数转换器积分非线性和微分非线性分别小于0.243LSB和0.124LSB,在100MHz的正弦输入信号下,有效比特数达5.02bits,功耗小于220mW。     

利用AD574A设计基于FPGA的高速数据采集系统

在分析FPGA数据采集控制系统结构与工作原理的基础上,利用AD574A作为控制器,构建了一种基于FPGA的数据采集系统。该系统的核心电路,包含控制器、内嵌双口RAM、地址计数器3个模块,结合模数转换器件AD574A构成高精度、快速采集、存储控制系统。可以通过单片机或DSP进行数据的后续处理。并在Quartus II平台下实现FPGA内部3个功能模块,给出了时序仿真波形图。     

用于提高ADC性能的自适应Dither结构

针对流水线型ADC(模数转换器)中加入Dither噪声后可能导致输入信号溢出问题,提出一种自适应Dither结构。该结构采用PN(伪随机码)作为宽带大幅度的Dither,通过自适应的方式在不影响输入信号动态范围的前提下将模拟信号随机化,减小ADC的DNL(微分非线性)误差,提高ADC的动态性能。实验结果对比了加入该Dither前后的输出码字分布以及不同幅度Dither加入后对ADC性能的影响结果。     

通用数据采集系统的信号调理

计算机数据采集系统在工业控制和科学实验等各类测试测控现场中有着广泛的应用.该文首先介绍了通用数据采集系统的组成及信号调理的重要性,然后以热电偶温度传感器及热电偶温度变送器为例,介绍了传感器调理,且说明了变送器与传感器的主要区别;最后在给出典型信号调理电路的基础上,说明了通用数据调理功能及电路实现,对基于PC机和ADC卡的通用数据采集系统的信号调理具有借鉴作用.