基于ARM的双路差分同步采样电路设计与实现

随着科学技术的快速发展,FMCW雷达应用非常广泛,雷达系统对差频信号精确采集决定着测距的精度。为实现对宽带高频信号的精确采样,基于ARM单片机设计了一种双路差分同步采样电路系统。该系统不仅可以实现普通数据采样功能,还可以实现多通道、高精度、高采样率的差分同步采样功能。系统以ARM单片机为主控芯片,使用ARM内部ADC模块对雷达系统中频回波信号进行IQ双路采集,采集的数据通过DMA高速传输,距离信息通过RS232串口与外部PC通信并实时显示出来。实验分析表明:该系统能够实现5 MHz高精度多通道差分同步采样,对FMCW雷达系统中频信号差分采样,并能够适当地进行信号处理,具有体积小、通用性强等优点。     

计算机软件定点采样主轴回转精度测量系统

本文提出了一种测量精密轴系回转精度的新方法——计算机软件定点采样主轴回转精度测量系统,并利用该系统对精密主轴进行了回转精度实测和评定,采样点数的最大误差为1。和原耒的定点采样及定时采样法相比,既简化了装置,又提高了测试精度。     

新型流水线ADC的设计与分析

设计和分析了一种新型的流水线式模数转换器。电路设计主要包括一种开关采样差分折叠式共源共栅增益级、两个时钟控制动态比较器组成的两位模数转换器、两位数模转换器。由于采用了电容下极板采样、全差分和开关栅电压自举,有效地消除了开关管的电荷注入效应、时钟馈通效应引起的采样信号的误差,提高了模数转换器的线性度、信噪比、转换精度和速度。该转换器的设计是在0.6μm CMOS工艺下实现,转换器在采样频率为5MHz、信号频率为500kHz时功耗为70mW;SFDR为80 dB。     

基于MAX155和KMZ52的电子指南针的实现

介绍了电子指南针的工作原理,采用高速A/D转换器MAX155,完成了对KMZ52二维磁阻传感器输出信号的同时采样,提高了系统的精度.同时,采用跳转技术对偏差及温度漂移进行了补偿,减少了温度等因素对本系统造成的影响.     

信号峰值检测仪的设计与应用

本文对信号峰值检测仪的设计和应用进行分析和研究。由传感器检测到一定的压力信号,采样保持器进行保持控制,后经A／D转换器转换,以数字量形式输出。保持信号峰值是关键,介绍了一种保持信号峰值的采样保持器 LF398。     

一种基于统计特性变换的盲信道辨识与均衡算法

在接收信号过采样的情况下,总结了SIMO信道堆栈系统模型。在此基础上针对输入信号为平稳非独立同分布且有已知自相关函数的情况,引入统计特性变换,导出了变换阵的闭式解。提出一种适用于平稳信号源的盲信道辨识与均衡算法,并对算法进行仿真,分析其辨识误差、收敛性能和均衡效果。结果表明:本文算法在输入信号为平稳非独立同分布时仍能对信道进行辨识且具有较高的精度,算法的收敛速度快并能达到理想的均衡效果。     

基于SPR相位检测的蛋白质芯片信号获取与处理研究

表面等离子体共振传感器有可能发展成为一种灵敏的高通量检测的蛋白质组学研究工具,而信号获取和数据处理是其关键之一。本文利用数值模拟全面研究了微阵列相位检测的分辨率与空间采样频率、采样周期数以及ADC位数等关系,详细分析了相关、正弦拟合和傅立叶变换(FTP)等算法对相位检测的精度和误差等影响。研究结果表明,在理想状况下,4个CCD像素就能满足分辨率对光电转换的要求,而在有噪音的情况下,分辨率随着空间采样频率的增加而提高;信号周期数对分辨率影响不大,但有利于克服噪声影响,提高精度;ADC对分辨率影响最大,高分辨率需要选择多位ADC,8位ADC时分辨率约为0.15°,10位时约为0.05°,而12位时约为0.01°。     

PSO-COT与EEMD的变转速滚动轴承故障特征提取

针对滚动轴承在变转速工况下微弱故障特征难以提取的问题,提出了PSO-COT与EEMD的变转速滚动轴承故障特征提取方法。首先,通过粒子群优化算法(particle swarm optimization, PSO)寻找最优过采样率,对采集到的滚动轴承振动信号进行过采样;然后,利用计算阶比跟踪(computed order tracking, COT)将过采样后的时域信号转变成角域的平稳信号;最后,通过集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition, EEMD)去噪,经过阶次谱分析滚动轴承故障特征阶次。实验表明该方法具有较好的故障特征提取精度,可以有效提取变转速工况下滚动轴承故障特征信息。     

欠采样超宽带LFM信号参数估计

针对Nyquist采样频率过高、硬件实现困难的问题,提出一种基于欠采样的超宽带线性调频信号的调制斜率和初始频率估计方法。该方法利用互谱ESPRIT算法和余数定理对欠采样信号进行解模糊,在低信噪比情况下仍能较精确地估计超宽带线性调频信号的调制斜率和初始频率。计算机仿真证实了该方法的有效性。     

并行ADC采集系统的时间误差测量与校正

并行时间交替采样是提高采样率的一种有效方法,但并行通道间的失配将使拼接后的信号成为非均匀采样,严重降低了整个系统的性能。该文在分析并行时间交替采样信号频谱的基础上,给出了时间误差的测量方法,并采用FARROW结构的全通滤波器实现时间误差校正。仿真结果表明该方法能有效提高信号频谱质量,实现了对非均匀采样信号的时间误差校正。     

过采样OFDM信号的峰值平均功率比

在过采样条件下,分析了正交频分复用系统在不同采样率时,信号峰值平均功率比的统计特性。按Nyquist采样率均匀抽取出的采样点之间相互独立同分布,推广到过采样系数为2时,得到此时由各采样点之间相关系数构成的协方差矩阵,利用数值计算对其进行分析。结果表明:所有的采样点之间能近似满足相互独立同分布的关系,则可以得到此时信号峰值平均功率比概率分布的理论计算公式,并对此公式进行了仿真验证,其理论计算结果和实际仿真结果吻合。     

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。     

浅析治超监控卡口系统中如何控制动态称重精度的方法

针对治超监控卡口系统中动态称重的数据作为执法部门非现场处罚依据,其数据的准确性一直是生产厂家、设计单位、施工单位探索、研究、控制的主要方向,笔者经过近几年项目经验的总结,提出控制动态称重精度的方法,通过工程实例说明了其在公路动态称重系统中的应用情况,证实了该方法的可靠性和精确性,为公路动态称重高精度研究提供新思路。     

欠采样对LFM脉冲压缩的影响

研究了对LFM信号进行正交I/Q采样时,采样率对脉冲压缩处理的影响。理论分析证明:在欠采样情况下,脉冲压缩后会出现成对回波,因而系统的多目标分辨能力受到影响;由于信号带宽的损失,脉压输出回波信号的主瓣展宽,距离分辨力下降;另外,主瓣幅度或相位还会受到调制。最后给出了仿真的结果。     

动态定量称重技术控制策略和算法

在物料包装的动态定量称重过程中的一个关键性问题是称重速度和称重精度不能有效的结合起来,而解决这个问题的基本途径是根据物料的不同特性选择不同的控制策略和算法。文中主要是回顾了传统的控制策略和算法,重点介绍了4种比较先进的控制策略和算法,分析了这4种控制策略和算法的优缺点,最后简单介绍了现代先进控制策略和算法的发展趋势。     

基于软件的DTMF产生器及其性能研究

阐述DTMF信令产生的基本原理,提出使用SPCE061芯片的D/A端口和使用I/O端口模拟D/A产生DTMF信号的两种实现方案,并通过实验和仿真对两种实现方案进行对比分析。实验证明,由于D/A精度较高,采用D/A输出的DTMF信号质量比使用I/O电阻网络的DTMF质量好;但在采样频率足够高的情况下,使用I/O电阻网络仍然可以满足电信标准要求。     

基于时域采样的灵巧噪声干扰研究

针对线性调频脉冲压缩雷达,基于信号时域采样原理提出了一种新的灵巧噪声信号--参差间隔采样干扰信号.理论分析表明,干扰信号经线性调频脉压网络处理后,在目标回波前后一定距离范围内形成了假目标群,通过调整采样方波的脉宽、参差重复周期和调制相位,可以实现假目标幅度、数量和空间分布的控制.仿真实验给出了参差间隔采样信号的干扰效果,验证了理论分析的正确性.     

失重称的动态特性研究与参数设计

为了在保证失重称的计量精度的前提下,提高失重称的计量速度,笔者将称重过程中的失重称简化成基本的力学模型,运用数学计算对称体的动态特性进行分析,研究了称体阻尼μ、称体的弹性特性k以及阻尼平衡时间tp等参数,并得出他们之间的关系式。通过研究提出：阻尼平衡时间tp是失重称动态性能的重要参数,他的大小直接关系到称重速度和精度。以此理论分析为前提,可对后续失重称的参数设计提供方法。     

移动超限检测系统简介

移动式高速超限预检系统采用移动式或半移动式称重设备作为其主要执法技术手段,主要用途是构建高速公路车辆超重超载监测的预选和桥梁超载警告系统,即判断正在高速行驶中的车辆,尤其是驶过桥梁的车辆是否超载,由视频系统拍下车牌号记录在案,然后再由执法机构用精度较高的低速称重系统判断超载量并根据超载量罚款。该系统可解决固定式称重检查站运转易被超载车辆发现,违规运输企业逃避执法,逃离原有路线或者转向其他替代路线的问题。移动称重设备的执法周期为2-3月,而后可移动至其它路段进行执法。     

称重测控系统数据处理方法

论述了计算机测控技术研制成功的叠加式称重测试系统的基本原理、测量数学模型和其实现方法。提出了测量数据处理的最小二乘决策方法,根据测试结果数据,进行了曲线拟合分析、对比。实验证明用该数据处理的决策方法可以提高系统的测量精度和稳定性能。