基于六自由度定位的SAR阵元位置误差校正

为了能够消除采用阶跃调频连续波体制的地面合成孔径雷达(GB-SAR)由于偏离理想航线产生的误差,提出了一种基于六自由度电磁敏感度定位系统测量SAR精确航线的方法,对雷达自身的位置进行定位、校正。使系统定位距离误差小于1 cm,角度误差小于1,°但仍然对成像效果有一定影响。因此,对于由定位系统产生的阵元误差采用对信号导向矢量的绝对相位进行最小二乘线性拟合,进而估计出阵元位置误差的方法,并对其进行校正。仿真的成像结果表明,不需迭代运算即可完成对阵元位置误差的有效校正,具有较低的运算复杂度和较高的估计精度。     

新型相位差可调的多通道信号发生器设计

利用直接数字频率合成器芯片AD9959设计了一种相位差可调节的多通道正弦信号发生器。系统设计以直接数字频率合成(DDS)技术为核心,采用USB2.0控制器CY7C68013实现整个系统的控制。通过对系统硬件和软件分析,搭建了系统实验电路。实验结果表明,信号源产生的输出信号频率稳定,频率切换速度快,可实现任意两个通道间设定的相位差恒定输出,四通道信号源均能对频率、幅度和相位等指标独立调节。     

基于直接数字频率合成技术的信号发生器

本文利用直接数字频率合成技术,以单片机PIC16F818作为控制中心,选用AD9850作为信号发生器,可编程产生0Hz-400MHz间任意频率信号,并以产生频率为100kHz的正弦信号为实例。采用直接数字频率合成技术产生的信号频率稳定,分辨率高且操作方便,在工程应用中前景非常广泛。     

基于FPGA的直接数字频率合成器(DDS)的设计

随着数字技术和器件水平的提高,一种新的频率合成技术——直接数字频率合成(Direct Digital Frequency Synthesis(简称DDS或DDFS)得到了飞速的发展。本文所设计的正弦信号发生器电路是采用现场可编程门阵列(FPGA)实现的一个数字频率合成器,其主要是由相位累加器、加法器、波形存储器及滤波器等组成。本课题所设计出的DDS具有变频范围广,频率步进小、幅度和频率精度高,频率和相位可调等特点,而且其最后输出的正弦信号频率高,可以达到100多MHz。     

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%。     

基于FPGA的多功能函数发生器

以C8051F040高性能单片机、AD9850和Altera Cyclone EPIC3T144 FPGA为核心,由控制模块、信号产生模块、放大模块、调制模块、键盘及LCD显示等模块组成的系统.实现了频率范围为20 Hz-20 MHz、步进为10 Hz.电压峰～峰值为6 yopp的正弦波信号输出;用FPGA产生的1 kHz的调制信号控制AD603放大器增益实现模拟幅度调制(AM)信号输出;根据调制信号幅度改变AD9850频率控制字实现模拟频率调制(FM)信号输出;用FPGA实现了2ASK和2PSK数字调制信号输出.     

基于FPGA的正弦波PWM信号发生器的设计

采用Altera公司的Cyclone系列FPGA为数字平台,利用Quartus II6.0已有的模块在FPGA中设计出了PWM信号发生器,整个系统可以实现频率、幅度均可调的信号输出。在产生某一频率信号时,让采样脉冲的周期保持不变,在每一个采样周期内改变一次占空比,改变的规律按正弦表变化;在产生高低不同频率的信号时,为了降低对滤波电路的复杂度,采用插空法使得输出的PWM波频率恒定。经过验证,设计系统的输出信号具有以下特点:稳定性和平滑性均较好,相比传统的信号产生方式,具有较高的频率分辨率,且易于实现频率幅度的数控调制,输出信号频率在1 Hz～1 MHz可调。     

核磁共振信号频率测量系统的设计与实现

为提高核磁共振找水仪核磁共振信号频率的测量精度,设计并研制了核磁共振信号频率测量系统.该系统采用等精度测频原理,以CPLD(Complex Programmable Logic Device)为核心处理芯片,整个系统由信号调理电路、CPLD和单片机等构成,实现了核磁信号的整形调理、信号有效段的判断及核磁信号频率测试的功能.测试结果表明,该系统可较准确地测量出核磁信号的频率,其测量精度可达10-5.     

基于DDS的频率合成技术的应用

直接数字频率合成器(DDS)是将先进的数字处理理论与方法引入频率合成的一项新技术.本论文以AD9851芯片为核心构成的正弦波信号发生器,可以输出高分辨率、高稳定性的正弦信号,同时还可以实现频率调制(FM) 等功能.     

正弦信号频率估计算法研究

为精确估计噪声中正弦信号的频率,研究了任意长度正弦信号的频率估计算法.取2的整数次幂个数据样本点,基于谱线插值算法估计短序列的频率.根据信号的频率、频率分辨率及最大谱线对应的索引值之间的关系,确定原信号傅里叶变换(DFT)幅度最大谱线对应的索引值.利用谱线插值解决了任意长度正弦信号的频率估计问题.仿真结果表明:该算法的性能不随信号频率的变化而变化,在整个频段范围内比较稳定,均接近正弦波信号频率估计的克拉美-罗限.     

生物滴滤床净化含H2S废气自动化控制

针对生物滴滤床(BTF)净化含H2S废气的工艺过程,设计了一套有效的自动控制系统.整个控制系统包含5个控制回路,分别对BTF床层温度、循环罐中营养液的pH值、SO42-积累浓度、液位和净化后废气中H2S浓度5个参数进行必要的控制.系统采用先进的集成控制器,并有针对性地设计了一种二维模糊PID控制算法,目标是把生物滴滤床相应的环境和运行参数控制在微生物生长的适宜范围,提高滤床的净化效率,使废气净化后达标排放.实际应用表明,该系统的控制效果十分令人满意,生物滴滤床运行稳定.     

基于快速有效值算法的逆变器三环控制策略

传统的逆变器电压外环、电流内环控制策略无法完全消除静差;在双环控制基础上增加有效值外环的三环控制策略虽然能减少静差,但由于有效值算法较慢,影响了系统的动态性能。为进一步优化逆变器三环控制策略,提出了将快速有效值算法用于逆变器三环控制,并给出了2种快速有效值算法的实现原理和设计方法,通过比较得出了基于迭代法的有效值算法具有低噪声干扰、低谐波干扰等优点。将该算法用于逆变器三闭环控制系统,提高了闭环控制的实时性。通过仿真和实验验证了该方法的高稳定性和优良的动态性能。     

智能隔震系统的冲击振动台试验

为了验证所设计的智能隔震底板系统的有效性,用弹簧和磁流变阻尼器组成隔震装置,用质量块来模拟隔震底板及其上面的荷载.选用不同的控制算法对此系统进行冲击振动台试验研究,以验证隔震系统的隔震效果.得到的结论:对于同一种半主动控制算法,3种不同的最优力计算方法对最终的控制效果影响不大,即COC、IOC、LQR可以任意选用,其中,IOC算法相对简单.从对绝对加速度控制效果来看,控制效果较好有LSL-IOC,Switch,Bangbang1,能较好地控制质量块的绝对加速度,使其隔震率达到91%以上,也验证了由弹簧和智能型阻尼组成的隔震系统是可行的.     

基于虚拟仪器技术的汽车离合器从动盘检测平台设计

为了提高检测平台的控制性能,设计了基于卡尔曼滤波的复合滑模控制算法,并将其应用于设计的电控系统.同时,为了提高检测平台的自动化程度和可靠性,基于NI公司虚拟仪器技术开发了检测平台的用户界面程序和数据采集控制程序,并利用软件的强大功能,简化了外围设备.经仿真及实际检测验证,开发的检测平台测试精度和检测效率得到了较大提高,位移和力矩检测精度分别达到了±0.005 mm和±0.05 N·m,并且运行稳定可靠.     

OFDMA用户协作系统的自适应资源分配

针对OFDMA用户协作系统,为提高频谱效率,提出基站不间断地发射信号,中继用户将基站在第一时隙发射的信号以DF方式在第二时隙转发给目标用户的协作传输方案,从而在2时隙对目标用户构成具有空间分集。以效益和最大为目标,提出根据业务特性合理设计效益函数,并采用拉格朗日对偶方法实现联合子载波、功率分配和中继选择的优化方案。仿真结果表明,相对于已有方法,该方案提高了频谱利用率且更有效地满足了用户需求。     

基于多智能体的交通干线动态智能协调控制

为减少干线上车辆的平均延误时间,提出了一种基于多智能体技术的动态双向绿波带智能控制算法。采用两层递阶结构和模糊逻辑对城市交通干线进行实时协调控制。上层是协调控制器智能体,根据一段时间内交通流数据计算干线上优化的公共周期时间和上下行相位差,下层是路口控制器智能体,确定每个周期内各交叉口的绿信比。周期依照关键路口饱和度的大小由模糊控制算法进行优化,而相位差根据上下行速度进行计算,绿信比基于历史和实时的交通数据确定。实例分析表明该双向绿波带控制算法能够有效减少车辆在干线上的平均停车次数。     

南京地铁集庆门盾构隧道进洞端头人工冻结加固温度实测

在人工冻结法施工过程中,及时掌握冻土温度场的发展情况是控制和指导施工的重要手段.以南京地铁集庆门站左线盾构到达冻结工程为依托,运用数字测温系统对人工冻结法加固盾构进洞端头的地层温度进行了原位监测,获得了在地层初始温度高、土层含水量大的情况下进行人工地层冻结施工的温度实测数据.在后期停止冻结后对人工冻土的自然解冻温度进行了监测分析.监测结果表明:土质对冻结温度场的影响胜于含水率对其的影响;地下水流速过快和土体中的空气能够阻碍冻结壁的有效形成;在洞口加固工程中注浆水化热不会对土体的冻结产生明显影响;冻土壁轴面上的自然解冻速率快于其他位置,但轴面处冻土的解冻周期性相对较长.     

全光网中基于信号损伤限制的动态RWA算法

在全光网中,信号传输损伤会恶化动态光路连接的阻塞率性能,有必要在研究动态路由与波长分配RWA(routing and wavelength assignment)算法时考虑信号传输损伤的影响.介绍和阐述了全光网中的信号传输损伤及其对动态RWA算法性能的影响;结合已有的信号传输损伤模型提出了一种基于信号损伤限制的动态RWA算法,并对其性能进行了计算机仿真分析.仿真结果表明:该算法能有效地减小信号传输损伤对光网动态连接的阻塞率性能的影响,同时还具有较快的运算速度.     

集合卡尔曼滤波在浅水模式数据同化中的应用

为了研究集合Kalman滤波同化技术应用于非线性动力学模式的同化效果,通过利用集合Kalman滤波技术对浅水理论中均质不可压流体运动的动力学模式进行理想的数据同化试验.分析集合Kalman滤波同化方法应用于动力学系统的计算方法和步骤.比较三维变分和集合Kalman滤波的同化效果,讨论了集合Kalman滤波数据同化方法的基本性质和同化观测的频率对集合Kalman滤波同化效果的影响.通过试验证明,集合Kalman滤波数据同化方法能够成功地应用于浅水均质不可压流体的动力学系统,可有效地抑制估计误差的增长,为模式预报提供更加理想的初值,改善预报效果.     

地运动信号的时频分析

对实测地运动信号,分别应用短时傅里叶变换(STFT)、Wigner-Ville分布(WVD)、小波变换(WT)和Hilbert-Huang变换(HHT)进行了分析,讨论了地运动信号的时频分布.结果表明,地运动信号有多个中心频率,信号能量在0～30 Hz以内,优势频率在12～15 Hz.4种时频分析方法都能反映地运动信号的时频特征,STFT和WVD只能粗略反映信号能量的分布情况,可以给出能量峰值对应的具体时间和频率,但其分辨率单一.WT和HHT可以给出信号能量比较详细的分布情况,WT具有多分辨率特点,但给出的能量分布在一定的带宽内,不能给出某一频率的能量分布.HHT具有自适应性,给出的是某些特征分量的能量分布,也不能给出某一频率的能量分布.