基于均匀相位采样提高阻抗谱测量精度的研究

周期性信号采样中,等效采样利用较低采样频率的A/D转换实现高频周期信号的采集,一定程度上弥补欠采样测量精度低的缺陷。本文提出一种基于等效采样思想的均匀相位采样的阻抗谱测量方法,有效地提高高频测量中阻抗谱测量精度与稳定性。在利用单片机共时钟基准的DAC与ADC模块,在完成激励信号产生、输入输出信号同步采集的基础上,合理设计激励信号频率、采集频率与信号重构方法,实现高频信号单周期内均匀相位分布的等效高频采样,同时为克服常规A/D转换速度条件下难以准确实现高频阻抗谱测量的问题提供了新思路。从误差假设与拟合算法的角度,理论上分析证明了该方法降低误差的原因;并通过两种等效电路模型的阻抗谱测量对比实验,表明该方法在所设计的20k-100kHz高频段上,阻抗测量精度与稳定性得到了显著的提高。     

一种高速顺序采样方法

论述了一种适用于低速采样系统采集高频宽带周期信号的高速顺序采样方法 .利用在本地锁相环产生的一个与信号重复周期Trep相近的时钟信号作为采样保持电路的控制信号 ,采样时钟周期Ts 与信号重复周期之间的差值为ΔT =± (Ts-Trep) ,而时间ΔT反映了等效采样的时间分辨力 .探讨了锁相环路的设计和系统触发原理 ,给出了差频采样的原理框图及相应的触发电路 .该方法突破了传统顺序采样在使用商用可编程延时器时的局限性 ,在测控、虚拟仪器、信息处理等领域具有广泛的应用前景     

一种具有欠采样功能的采样保持电路

设计并实现了低功耗的欠采样保持(under-sampling and hold)电路,该电路可应用在模数转换器的前端.该电路选取全差分的电荷传递式开关电容结构,具有欠采样功能的高速自举开关及连续时间共模负反馈结构的两级运算放大器.该电路基于SMIC CMOS 0.18μm 1P6M工艺绘制,测试结果表明,在电源电压为3.3 V,采样频率fs为2 MHz,信号频率fa为2.01 MHz时,总功耗约为1 mW,等效信号频率fa'为10 kHz的信噪失真比RSND为47 dB.该电路可以广泛应用于频移键控调制系统中.     

无线声表面波传感信号的正交采样处理

声表面波(SAW)延迟线型无线传感器测量系统中，信号在反射栅上的延迟时间随着被测量的变化而发生改变．如何提取回波信号上的延时信息是提高传感器精度的关键．理论分析和实验都表明，以往采用的相干I、Q解调测量相位方法存在着较大的相位测量误差．为进一步减小这些误差，引入了基于多相滤波的正交变换方法对无线SAW信号进行检波处理，在数字域中实现整倍抽取和延迟校正滤波，实现信号的正交采样．仿真和实验结果表明，正交采样法能够消除模拟解调所带来的误差．这种方法既提高了相位检测精度．也保证系统容易实现．最后，给出了测试系统的硬件实现方案．     

基于LVDS的高速数据传输技术实现

为实现高速数据采集系统中多路串行数据的内部传输,解决常规时钟同步所带来的时钟资源不足的问题,笔者采用异步通信方式在数据接收端设计了一种基于空间过采样的时钟数据恢复系统,通过介绍基于LVDS的高速数据传输技术,提出了基于过采样法的时钟恢复思想、原理解决方法,分析了时钟数据恢复过程,数据传输测试实验结果显示该系统可实现高速串行数据传输,为基于FPGA的高速数据传输,尤其是为多通道大数据量传输提供了可供参考的解决方案。     

挥发性有机物采样方法的综合评价

采用吸附管采样法、气袋采样法及苏玛罐采样法,对挥发性有机物(VOCs)排放企业的固定排放源和环境进行平行采样.通过比较三种采样方法的VOCs检测结果及结果的相对标准差,得出三种方法的适用范围和方法精密度,并结合方法操作的采样准备、储运条件、分析周期、分析次数、易操作性、便携性及经济性对三种采样方法进行综合评价.得出,苏玛罐采样法具有操作简便、储运方便、精密度高的特点,但其对高浓度VOCs气体存在吸附作用,故推荐用于环境采样.气袋采样法和吸附管采样法具有适用范围广、携带方便、经济性好的特点,并有较高的精密度,在固定源采样中可取得较好的效果.     

一种采用多周错位采样和相位差检测测量电抗的新方法

分析了已有的电抗测量技术存在的不足,提出了一种利用电抗-相位转换、通过测量相位差来获取高频工作条件下的电抗值的方法。该方法采用多周错位采样法实现对高频信号的低速采样,并通过相关运算计算相位差进而求解电抗值。仿真实验验证了方法的可行性,同时分析了各种实验参数对测量误差的影响。     

基于ATmega128的连续信号压缩感知实现方法

为了解决硬件对高频模拟信号采集困难的问题，根据连续信号可以在特定的频域有稀疏的特性，在采样节点，根据伯努利观测矩阵分布特点设计采样间隔，利用压缩采样方法采集数据，降低收发芯片CC1000所需发送的数据量，从而降低传感器节点在通信传输时所损耗的能量，延长节点的使用时间；在汇聚节点使用压缩采样匹配追踪算法(Compressive Sampling Matching Pursuit, CoSaMP)对接收到的稀疏数据进行重构，将重构的数据通过串口助手导出到终端，使用Matlab软件绘图分析，验证压缩感知实现方法的可行性。实验结果表明：该方法能够很好的在ATmega128芯片上实现压缩观测。在压缩率达到68%时，通过分析计算原始信号波形和重构信号波形，二者具有99.30%的相似度，显然将压缩感知理论可应用到局域网中，能减少网络传输的数据量，降低网络传输的能耗。     

一种全新的等效采样

涉及一种周期或准周期信号的采样技术,特别适用于低频采样系统采集高频宽带周期或准周期信号。信号的采样可以使用Nyquist采样定理,但Nyquist采样定理只是一个充分性定理,增加周期条件后,可以得到更弱的采样要求。在随机过程理论基础上建立了采样过程的数学模型,并利用该模型建立了一种全新的等效采样理论。     

一种超高速频分多路数据采样方法

目的　解决在超高速数据采集系统中多通道采样技术存在的非等间隔采样、通道增益失配和频谱混叠等问题。方法　用两路下变频器,在带通滤波器通带之间产生100%带宽的隔离带,利用改进的频分多路采样法实现了新的并行采样。结果　改进的频分多路采样法只用两路下变频器,比原有方法减少了n-3路,使得设计与实现大大简化,由于带通滤波器通带之间有100%带宽的隔离带,使频谱混叠问题得到较好地解决。结论这种新方法有效地避免了多通道采样过程中存在的实际问题,为高速数据采样提供了一种技术途径。     

线阵CCD驱动电路的研究

本论文设计了高速线阵CCD的驱动电路，并采用相关双取样的方法消除噪声。经过实验得到了预期的驱动脉冲信号，并给出了实验注意事项和制作的电路板图。     

多通道高速同步并行采样系统的设计

在对各主流采样系统设计的综合讨论基础上 ,提供了一种采用双端口RAM ,双CPU设计 ,且成本较低 ,并能实现多通道高速同步并行采样的方案 ,该方案适用于需要对“海量”数据高速采样的场所     

取样定理的MATLAB实现

取样定理是把模拟信号变成数字信号取样频率选取的一条重要准则．本文选取一模拟信号，在Matlab平台上用不同的取样频率对其采样，并利用三次样条函数对取样信号进行重建，将重建出的连续信号与原连续信号相比较，从而在Matlab平台上实现了取样定理的仿真说明．     

窄脉冲信号采集系统设计

介绍了一套窄脉冲信号采集系统的实现方法,提出并实现了交叉采样提高采样速率的设计方案.对提高系统性能中遇到的模拟设计、高速数字信号接收、信号完整性等做了简要介绍.设计方法对于采用低速采样器件实现高速信号的采样具有借鉴意义.     

外骨骼机器人手指鲁棒跟踪控制

基于外骨骼机器人手指系统动力学,提出了机器人鲁棒μ控制器的设计方法。分析了系统模型的不确定性,将负载动力学作为系统的反馈不确定,建立了合理的被控对象标称模型。基于高速DSP实现鲁棒控制器的数字化,在μ控制器设计和数字实现过程中考虑了机器人系统的计算延时。通过实验评估采样延时对机器人控制器鲁棒性能的影响。实验结果表明,μ控制器能够抑制干扰和模型不确定对机器人系统的影响,系统具有很好的鲁棒稳定性和鲁棒性能。     

基于位移测量的电液伺服阀动态测试方法

为了解决电液伺服阀动态测试中速度传感器在灵敏度、振幅和安装精度等方面存在的问题,设计了一种新型的基于位移测量的动态测试方法.该方法只需安装位移传感器作为无载油缸动态检测装置.位移信号经过放大滤波、高速采集、正弦拟合和微分变换等一系列软硬件数据处理后获取速度信号,并计算动态特性.理论分析和试验研究表明,这种新型的测试方法消除了速度传感器存在的弊病,能显著提高伺服阀低频时的动态测试精度,有效简化了安装和测试过程.     

基于视窗采样的大规模三维电磁环境可视化

目前三维电磁环境可视化大多针对局部地形区域,为了实现大规模场景三维电磁环境的可视化,提出了一种基于视窗采样的体数据组织方式。通过提取视窗所显示的数字地球经纬度范围,确定三维电磁环境的绘制区域,进行等间隔采样并使用Longley-Rice电波传播模型计算得到体数据。采用面绘制的方法对大规模场景三维电磁环境进行可视化。采取基于频域、时域的展示方法对三维电磁环境进行实时动态的展示。实验结果表明,能够较好地展示大规模场景三维电磁环境的整体特征和局部细节,体数据计算速度相比传统方法取得了一定提高。     

小波变换在行驶工况构建用车速数据处理中的应用研究

在以车载测试技术为主要手段的车辆实际道路行驶工况构建过程中,车速这一行驶数据具有数据量大、采样频率高等特点,需要借助计算机来完成相应的处理工作。原始车速数据中包含着大量的噪声和由于采样率高于所需精度产生的冗余,对信号进行一维离散小波变换,得到信号的高频和低频系数,并利用小波分层阈值降噪和小波分解域量化压缩实现信号的降噪与压缩。文中以采样周期7天的一段ECU车速数据为例阐述了一维离散小波变换在车速数据处理过程中的应用,结果表明采用该方法对车速数据进行降噪压缩具有较好的效果,可以增强短片段中速度、加速度等特征参数的差异性,改善聚类效果。证明一维离散小波变换在识别去除车速信号中噪声和冗余的有效性和正确性。     

采样级数对高维平稳过程的逼近

香农采样定理是信号处理的基石,现实中的信号多是高维随机的,采样时也会有诸多干扰因素,并且经典采样级数中对sinc函数的处理也是比较繁琐的,为此,用sinc函数的Taylor展式对其进行逼近,对变动后的高维随机过程采样级数进行了误差分析,得到了时间扰动误差的误差上界。