基于LF353的二阶Butterworth低通滤波电路的研究

本实验分为两部分,首先,将交流电经过桥式整流电路与LF353二阶Butterworth低通滤波电路组成的整流滤波电路,得到相应的波形;然后,使用一阶RC电路产生一个信号源,目的是得到较稳定的脉冲波,再将一阶RC电路与二阶低通电路连接,得到相应的波形。实验验证了：任何信号可以分解成正弦信号的合成。正弦信号是频率成分最为单一的一种信号,因这种信号的波形是数学上的正弦曲线而得名。任何复杂信号——例如音乐信号。都可以通过傅里叶变换分解为许多频率不同、幅度不等的正弦信号的迭加。     

一种水声宽带双曲调频信号波达方向估计方法

提出了一种基于短时分数阶傅里叶变换的水下宽带双曲调频信号波达方向估计方法.建立了均匀线列阵声呐远场宽带双曲调频信号接收数据模型,在时域将接收信号进行分时段处理,对每一段短时信号分别进行分数阶傅里叶变换,将时域阵列接收数据转化成多段短时分数阶傅里叶域阵列数据,同时将多个时段的时变阵列流形矩阵变换成与每个时段一一对应的多个固定阵列流形矩阵.利用多重信号分类算法估计各短时信号的空间谱,应用求和运算进一步得到整体时段双曲调频信号空间谱,通过谱峰搜索实现对双曲调频信号的波达方向估计.通过仿真实验与分析,对该方法的水声双曲调频信号波达方向估计的有效性进行了验证,分析了该方法在阵列接收信号时域分段数、信噪比、目标方位等参数变化条件下的性能.与传统方法相比,该方法具有更高的方位分辨率和估计精度.     

非线性不规则波二阶分离模型

基于二阶波势流理论,建立了一个非线性不规则波浪二阶分离模型。通过求解频域内一、二阶成分之间的传递函数,建立起二阶项求解关系式,将二阶项变换到与一阶项同一个傅里叶频域空间,采用Newton-Raphson迭代方法分别求解出目标波浪中一阶、二阶和频与二阶差频。利用所建立模型分别对规则波和二阶非线性不规则波进行了数值验证,并对波浪非线性的影响进行了分析,典型数值计算结果表明模型是有效的。     

非线性不规则波二阶分离模型

基于二阶波势流理论,建立了一个非线性不规则波浪二阶分离模型．通过求解频域内一、二阶成分之间的传递函数,建立起二阶项求解关系式,将二阶项变换到与一阶项同一个傅里叶频域空间,采用Newton-Raphson迭代方法分别求解出目标波浪中一阶、二阶和频与二阶差频．利用所建立模型分别对规则波和二阶非线性不规则波进行了数值验证,并对波浪非线性的影响进行了分析,典型数值计算结果表明模型是有效的．     

基于C8051单片机的SPWM波形的实现

本文简述了双极性正弦脉宽调制波原理及生成方法,设计了实现系统的硬件电路,介绍了C8051单片机中可编程计数阵列PCA0,设计并详述了一种用PCA0生成的频率可调的双极性SPWM波的方法。本论文的关键在于SPWM波严格的时序的实现。将该设计方法生成的波形与设计的硬件电路像结合实验,运行结果表明,本文所给出的方法和系统能很好的产生50Hz正弦波,经过调整还可以产生不同频率的正弦波信号。     

一种m序列信号产生实验设计

该文针对电子设计自动化课程授课中存在的软件平台使用讲授枯燥,缺乏综合性系统教学项目案例,电子辅助设计(EDA)和虚拟仿真与硬件实现有一定脱节等问题,以m序列信号发生器设计为综合案例,分析和推导了多阶m序列信号的特性,并通过555定时器、双D触发器、逻辑门电路、运算放大器电路构成了序列信号发生器电路。以6阶m序列为实例,通过Multisim软件仿真确定了中间每个环节的输出波形,并利用Altitum Designer软件辅助设计了PCB,实验测试结果和仿真完全一致,印证了设计的正确性,并针对调试中存在的问题作了相关说明。通过综合性教学实验,学生能更好地掌握EDA软件使用和硬件装配、调试及测试,提高电子技术综合技能。     

锁相与频率合成课程的仿真与实验研究

介绍了锁相环的基本原理。为加深学生理解,利用电路仿真软件PSPICE实现了锁相与频率合成课程实验的仿真,并以一阶和二阶无源滤波器仿真实验为例介绍了其实现方法。给出了一种主流的电荷泵锁相环的三阶环路滤波器的设计方法,并对该环路滤波器进行了仿真及实验验证。通过利用PSPICE进行锁相环的仿真和对电荷泵锁相环的环路滤波器进行实际设计,可以有效地加深学生对课程的理解和掌握,并为学生实现电路的自主开发和设计提供一个平台。     

基于3阶补偿网络的Buck电路输出电压控制策略的设计

Buck电路是一种降压斩波器,降压变换器输出电压平均值Vo等于占空比乘以输入电压Vin。通常电感中的电流是否连续,取决于负载的大小,所以简单的BUCK电路输出的电压不稳定,一旦负载突变会造成严重后果。加入3阶运算放大器补偿器以实现PID控制。可通过采样环节得到PWM调制波,再与基准电压进行比较,通过PID控制器得到反馈信号,与三角波进行比较,得到调制后的开关波形,将其作为开关信号,从而实现BUCK电路闭环PID控制系统。     

基于分数阶傅里叶变换的宽带LFM信号波达方向估计新算法

提出一种新的基于分数阶傅里叶变换和信号子空间分解的宽带线性调频(LFM)信号波达方向(DOA)估计算法.该方法利用LFM信号在分数阶傅里叶变换域的极高的聚集性,在分数阶傅里叶变换域分离信号,并构造分数阶傅里叶变换域的阵列信号相关矩阵.通过对相关矩阵进行特征值分解,估计信号子空间和噪声子空间,并利用MUSIC算法估计宽带LFM信号的波达方向.仿真验证了新方法的有效性.     

多功能功率电子变换器门驱动信号发生器

本给出了一个用于功率电子实验的多功能信号门驱电路,该电路为一模拟与数字混合系统,利用它的４组输出信号,许多基础电子实验如斩波变换器、推挽式逆变器、全桥逆变器及脉宽调制电路等均可得到实现,本详细地描述了电路的结构及其运行原理,最后给出并分析了两个应用实例。     

差动对焦系统光电信号探测电路的设计

依据差动对焦系统的要求,给出了差动光电信号探测电路的实现方法。以高性能仪用放大器AD620BN、低噪声运放AD795JRZ和运放OP07EP为核心,设计了光电转换前置电路、信号调理及差分电路、二阶低通滤波器及伪零点消除电路,实现将差动光信号转换为电信号。经后续MSP430F149单片机系统电路处理后,产生调焦控制信号实现系统的自动对焦。实验测试结果验证了所设计电路的可行性和正确性,符合差动对焦系统的设计要求。     

应力波时间仪的研制和应用

应力波时间间隔仪主要由加速度传感器、应力波脉冲转换器、计数、译码和显示单元电路组成.它可以测量出应力波通过材料两端的时间.从而得到应力波的传播速率.本文给出了应力波信号放大,变换及门信号产生、计数电路的设计原理.     

基于LabVIEW的抽象化模拟电路实验教学系统

针对模拟电路实验教学系统的应用需求,为使学生更好地掌握模拟电路信号产生与处理方法,通过将具体的电路元件抽象为数学模型,采用LabVIEW 软件开发设计了抽象化的模拟电路信号产生与处理实验教学系统。根据教学实验的内容设计了3 个实验模块,每个模块包含不同的实验项目,涵盖了模拟电路信号产生与处理的基础部分与实际应用等内容。给出了实验模块的设计原则,并依次阐述了模块的实验原理与内容,以具体的实验案例模块为例讲解了模拟锁相放大器的设计与使用方法。该系统既融合了模拟电路信号产生与处理的基本知识,又拓展了锁相放大、仪表放大、线性变换等应用实例。实际应用表明,基于LabVIEW 的模拟电路实验系统满足课程的实验教学要求,取得了较好的教学效果。     

一类二阶电路的快速算法

提出了微一阶电路和宏一阶电路等概念;基于上述新概念,建立了一类二阶电路的快速算法,从而使二阶电路与一阶电路一样,其动态分析实际上也成为一种静态分析.通过实例验证,并根据网络理论证明了所提出的快速算法。     

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.     

带电源函数的信号发生器的设计与实现

信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实际和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线各可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波,锯齿波,矩形波,正弦波的电路被称为函数信号发生器。信号发生器在电路实验和设备检测中有着十分广泛的用途。通过对信号发生器原理以及机构的分析,可以设计一个能产生出方波,三角波,正弦波的信号发生器。本课题采用集成芯片方波-三角波-正弦波信号发生器的设计方法,通过Protel的仿真制作,以及Rrotel仿真得出了三角波,正弦波,方波-三角波转换及三角波-正弦波转换的波形图。     

程控高阶有源滤波器的研究

本文提出了一种基于二阶巴氏滤波网络的程控高阶滤波器的实现方法,并具体给出了由单片机实现程控跟踪输入信号频率,带宽可调的四阶低通滤波器电路。     

线性调频脉冲压缩雷达信号参数估计方法

针对低信噪比下,瞬时自相关谱算法对调频率估计精度不够高及基于传统的包络检波方法对线性调频(LFM)脉宽和重复间隔估计不准确的问题,提出了以分数阶傅里叶变换为核心的多参数估计方法.利用分数阶傅里叶变换对LFM信号的聚集特性,精确估计LFM脉冲压缩雷达信号各主要参数,设计LFM脉冲压缩信号发射接收实验以验证本算法.实验结果表明,在较低信噪比条件下,能够实现线性调频脉冲雷达信号主要参数的准确估计.     

二阶伴随模型的构造

将Lagrange乘子法引入二阶伴随模型的构造,将正模型和一阶伴随模型构建到一个目标函数中,通过对目标函数取一阶变分直接得到了二阶伴随方程,简化了二阶伴随模型的构造.对Lagrange乘子法构造一阶、二阶伴随模型的过程进行了讨论,并以非线性浅水波方程为例,利用Lagrange乘子法对一阶和二阶伴随模型进行了推导.     

数学实验傅里叶变换及其应用的教学设计

数学实验旨在借助计算机来探索和发现数学规律。作为数学教学中的重要内容,傅里叶变换及其应用也是学习难点。本实验设计是在介绍相关知识的基础上,利用MATLAB软件分别针对傅里叶变换与采样定理、信号的降噪过程、信号的数据压缩过程等内容设计三个实验示例,并将实验结果以直观的图像形式呈现,通过对实验结果的分析,加深学生对傅里叶变换及其应用的理解,也培养了学生综合分析和解决实际问题的能力。最后精心设计实验任务,提高学员的学习兴趣与主动性。