基于ADuC7128微处理器的宽频带相位测量系统的设计

针对宽频信号相位测量难以实现的问题,依据信号变换理论,提出了一种利用差频变换原理实现宽频带相位测量的方法。在硬件方面,此系统选用ADuC7128微处理器作为控制核心,结合频率控制与触发比较电路,实现了对输入信号在0～10 MHz范围内的相位测量。最后,通过试验得出了结论,该系统工作稳定、性能可靠,设计达到了预期效果。     

基于NI-ELVIS平台下的两种频率/电压转换电路的比较

在一般的自动测量和控制系统中,经常将电压信号转换为频率信号或将频率信号转换成电压信号。本文利用NI–ELVIS实验板将LM2907外接相关器件设计成的频率-电压转换电路同AD650外接相关器件设计成的频率-电压转换电路进行了比较。两种电路都可用于水电站的励磁系统、电机的转速测量等。电路中所用的转换器件LM2907N和AD650都可实现频率/电压的转换,但AD650具备较高的精度、线性和积分输入特性。     

基于转速测量的电机保护器的设计

通过霍尔开关,将电机的转速信号变换为脉冲信号,以AT89S51单片机为控制器,采用同步法对电机的转速信号进行频率测量,使测量频率的相对误差与被测信号频率的大小无关,提高了被测信号频率的测量精度.通过测量电机转速实现了电机保护,此方法具有可靠性高、抗干扰能力强、测量速度快、测量精度高,电路简单、成本低,安装、使用方便等特点.     

基于μC/OS-Ⅱ的高精度频率仪的设计

为缩短系统的开发周期,将μC/OS-Ⅱ操作系统移植到高速混合信号微控制器C8051F060上,然后通过调度多个任务,实现对信号的周期、频率、时间间隔的测量,并实时地显示时间和温度.在信号的测量过程中充分利用了C8051F060丰富的片内资源,使用几乎最少的外围电路,实现了对宽频率范围信号的高精度测量(误差在十万分之一以下).     

称重系统模拟电压-频率比变换电路

分析了模拟电压一频率比变换电路原理，给出了元件参数的设计要求及其计算方法。对两路对称变化测量频率的处理使称重系统可进行增重、减重测量，电路的调频性适用于各种量程的称重系统。     

自跟踪对数域滤波器的设计

在LC梯形网络设计的基础上,提出一种流控自跟踪二阶滤波器的电路结构和实现方法.输入的电压信号先经放大电路处理后,再经限幅电路、整形电路及宽频频率电流转换电路组成的频率自跟踪电路,将放大的电压信号转换为电流信号,以该电流信号作为对数域滤波电路的偏置电流控制端间接调节滤波器的截止或中心频率,从而实现滤波频率对输入频率的自动跟踪.仿真实验结果表明,带通滤波器和低通滤波器的最高中心频率为30MHz,对输入频率的跟踪范围为1~30 MHz.仿真实验验证了该设计方法的有效性和可行性.     

基于频谱分析方法的高压开关在线监测系统的设计

在研究高压开关位置状态在线监测基础上,提出了一种集电路简单、成本低廉以及可靠性高于一体的实时在线监测系统.每个高压开关按照设计要求,均分配了特定的频率信号,通过快速傅立叶变换(FFT)对所有频率信号集中频谱分析,从而获得各个高压开关状态信息.该监测系统独特的设计方法可以很好地推广到电力系统其它开关量在线监测设计方面,同时对其它行业开关量的实时监测,也是一种很好的借鉴和提示.     

基于离散傅里叶变换的频率测量方法与应用

从对电源信号频率实时测量的应用需求出发,介绍了一种利用快速傅里叶变换的频率算法及其改进方法.为了快速对信号进行采集和运算,设计了一种基于FPGA、DSP硬核和新型AD转换芯片构成的数据采集计算系统,该系统利用可编程逻辑器件FPGA将多个功能模块连接在一起,完成了对A/D转换芯片及双口RAM等模块的控制;给出了系统硬件原理框图和算法流程图,并结合系统的设计方案对其中的主要功能模块进行了阐述;仿真表明了该算法的合理性和正确性,具有简单、速度快、精度高等特点.     

高精度手部压力分布检测系统的设计及研究

针对传统的电阻分压法获取阻值范围小、精度低等问题,文章提出了一种基于电流转换获取阻值的高精度检测法。首先,通过采用ARM处理器同时控制扫描电压动态变化和调整Ⅰ/Ⅴ转换电路中的反馈电阻阻值,借助2个方面的配合实现检测量程依据施加压力的大小进行自适应最优选择;在此基础上,通过控制多路复用模拟开关进行多通道信号采集;最终设计了一种用于手掌压力分布的实时检测系统。实验结果表明,采用该设计方案取得了较精确的测量效果,有效克服了传统方法的缺点。     

基于FFT的互感式电流信号检测装置的设计

为解决对电路中电流信号的实时监测及谐波分析问题,利用传感器技术设计出一套高精度基于FFT( Fast Fourier Transform) 的互感式电流信号检测装置。该装置可对环路电流信号进行非接触式测量,硬件电路包括互感式电流传感器和检波电路,软件部分以STM32 为主控制器,对信号进行傅立叶变换得到频率和幅度信息。这种以微处理器为核心的测量装置可以实现测量自动化和功能多样化,在工业领域具有一定的应用价值。经实验检测,该系统的频率分辨率可达到1 Hz,幅度分辨率可达到0． 5 mA,测量电流信号频率误差小于2% ,幅度误差小于5%。     

水声宽带任意信号源系统的自动操作

 介绍了一套可实现自动操作的水声宽带任意信号源系统.上位机采用VC++进行滤波器设计和所需信号设计,可以随时调整参数生成需要的信号;上位机与专用采集卡、译码电路、继电器相结合实现发射机中匹配电路的控制,即相应换能器的选择,可匹配0.004～1.0Hz(归一化)宽带信号;上位机与专用采集卡、继电器和AB类放大电路相结合实现发射机中功放电路的控制,即模拟信号的放大输出.同时,给出了水声宽带任意信号源系统自动操作方法,本方法可减轻操作人员的长时间重复操作,解决工程实际中的人力资源问题.     

基于FPGA的DDS调频信号发生器设计与实现

模拟调制系统中,总结起来有两种调频方法,直接调频法可以获得较大频率偏移,但频率稳定低,温漂时漂都比较大,间接调频法频率稳定高,但是电路十分复杂。针对上述传统模拟调频方法的不足,从信号调频基本原理出发进行理论推导,结合DDS技术基本工作原理进行设计,利用FPGA来实现DDS调频信号的产生。并着重介绍了DDS调频原理及电路实现过程,给出了FPGA设计的仿真和示波器测试图,整个电路硬件单元简单,稳定性好,实验结果表明该设计是有效的。     

单片机测控系统中的信号变换问题

分析单片机测控系统中信号变换过程，以模拟量检测为例，给出实现标度变换的一般数学表达式及单片机标度变换软件实现方法。     

频率扫描阵列的ISAR成像技术

逆合成孔径雷达（ISAR）需要发射宽带信号,在与频率扫描阵列联合应用时,由于频率扫描阵列各阵元间馈线产生的相位差不能匹配发射或者接收信号频率的变化,因此该阵列在进行ISAR成像时对信号瞬时带宽有较大的约束。针对上述问题,论文将频率分集成像技术应用在频率扫描阵列上,通过不同时刻发射不同频率单频信号合成宽带,并且频率变化适用于频率扫描阵列的波束指向调节。该方法既能形成波束指向目标,又可以克服频率扫描阵列发射宽带信号时的限制,完成ISAR二维成像。在建立该方法的基础上,还针对阵列参数与目标航迹参数等对成像的影响进行了分析。结果表明,所提的频率分集ISAR成像技术,可在频率扫描阵列上实现对运动目标的二维成像。     

高分子电阻型湿敏元件复阻抗的测量

为研究湿敏元件的湿度敏感特性, 在了解湿敏元件导电机理的基础上, 采用复阻抗分析法研究湿敏元件的湿度敏感特性。根据矢量法测量原理设计出有效的阻抗测量电路, 可对湿敏元件在不同湿度下的复阻抗进行测量, 且可实现在不同频率信号下对湿敏元件复阻抗的测量。测量系统主要由程控信号源和相敏检波电路两大部分组成, 分别采用DDS(Direct Digital Synthesizer)技术和模拟乘法器实现, 结构简单, 易于实现。实验结果证明了整个系统设计的可行性。     

一种无锁相环的高精度数字视频彩色解码方案的研究

在模拟解码系统中,为了配合不同制式的信号,采用了多个不同频率的晶振,根据制式来进行切换,在模拟锁相环路的控制下跟踪色载波 在数字解码系统中,使用不同累加步长的数控振荡器来代替晶振,在数字锁相环的控制下跟踪色载波.全数字解码系统具有结构简单、精度高等优点,但设计较为复杂,并且对采样频率有要求,需要采样频率接近色载波频率的整数倍,否则数字鉴相会出错,故对于非整数倍采样的信号,需要先重采样至整数倍采样的信号才能使用数字色载波锁相环.各种视频制式的色载波频率都有严格的规定,故在一些数字视频解码系统中,为了简化设计便将色载波频率设为标称值,直接估计每行色载波的起始相位来进行解码.对于广播电视信号,由于其色载波频率精度极高,当使用这种方案时效果较好 对于非标准电视信号,如录像机等,其色载波频率会发生小幅漂移,而高精度的色载波对保证色调的严格不失真很重要,此时如果仍然采用无锁相环的解码方案,就会影响画面质量.本文提出了一种在50MHz采样率下,不采用数字锁相环同时又能跟踪非标准电视信号色载波频率漂移的数字视频解码方案.PAL制电视信号的色同步在50MHz采样率下有120个采样点.通过搜索机制获得合适的64个采样点,作乘累加运算以获得所需的两个DFT变换系数,根据频谱校正的原理得到了每行色载波的起始相位 在PAL制中,每场起始处有20行左右的黑电平信号,对其中8行的色载波相位利用相位展开算法展开,用最小二乘法建立线性回归模型进行拟合,获得展开相位的梯度,经过计算得到色载波频率的估计值,接着使用该帧的频率估计值和每行的相位估计值恢复出本地高精度的色载波进行色差信号的解调.文章最后给出了使用从电视信号发生器中采集的数据进行彩色解码的仿真结果.     

电压互感器宽频误差自动测量装置及试验研究

为准确测量电压互感器的宽频误差,基于测差原理,运用锁相放大器和Lab VIEW技术,研制了一套电压互感器宽频误差测量装置,实现了互感器误差测量的自动化与智能化。介绍了宽频误差测量基本原理及装置整体设计方案,并通过工频误差校准、自校结果比对、频率特性及稳定性等试验,对该装置的性能进行了测试与验证。测试结果表明,装置在50 Hz～10k Hz范围内,其比差测量精度优于5×10~(-7),角差测量精度优于0. 2μrad,且频率响应特性十分平坦。     

多功能数字频率计的设计与研究

为精准测量信号频率等参数,设计了一种以STC89C52RC单片机为控制核心、由三极管3DG120、施密特触发器74HC14和分频器74HC4040等构成信号处理电路,可以测量信号频率、周期、脉冲宽度等参数的多功能数字频率计。该频率计通过RS232串口将单片机测量的数据传送至上位机,利用上位机软件集中显示所测信号的频率、周期、脉宽、占空比等各参数测量值并描绘出所测信号波形,给出了单元模块设计电路和配套的软件设计,并提出小信号测量时抗干扰的一些办法。实验表明,系统结构简单,是对电子计数器多功能和多用途的扩展型设计和研究,频率测量误差低于0.1%,达到设计技术指标,具有良好的人机交互性,其中信号频率测量范围为1~50MHz,可测小信号,幅值低于0.5 mV,能满足实际测量要求。     

基于LabVIEW的光纤加速度计解调系统的研究

GC（相位生成载波）的零差解凋技术常用于十涉型光纤传感器的信号解调，然而由于模拟电路的电子元件之间存在阻抗不匹配、过载和温度漂移等问题，因此解调系统不能达到最佳性能．该文介绍了基于虚拟仪器技术的光纤加速度计系统．与传统的硬件设计相比，此方法能够克服模拟电路引入的噪声和元器件之问不匹配问题．在虚拟仪器环境下实现信号的采集、冠示以及数据处理和相位调制，更具有可行性．