UWB信号波形及功率谱密度的分析

文章首先分析了理想随机的双极性数字调制UWB脉冲信号的功率谱密度,提出以高斯脉冲的高阶导数作为发射波形可以满足FCC对UWB信号的频谱规定;随后研究了DS-BPSK调制扩频方式下UWB信号的功率谱密度,计算了采用多种类型的扩频码序列和不同码长情况下UWB信号的PSD。     

数字化核能谱测量中影响能量分辨率因素的研究

作者研究了基于脉冲波形采样的新型数字化核能谱测量系统中,对离散的波形数据经过高通数字滤波处理后,改善能量分辨率的情况,及其与数字滤波器截止频率、干扰信号大小等的关系,以及滤波前后信号幅度的变化和线性关系等．     

基于通用计算机的超声电机试验用激励信号

介绍了超声电机试验中对激励信号的要求．研究了采用通用计算机的直接数字频率与波形合成技术．根据超声电机试验要求，基于通用计算机的直接数字频率与波形合成技术实现了正弦和周期Chirp信号波形合成，并对输出信号实测结果进行了分析和处理．采用通用计算机的直接数字频率与波形合成技术，便于利用计算机丰富的软硬件资源，特别适合于试验系统的应用开发．     

BaF2闪烁体探测器数字化信号中Ra本底的扣除研究

基于数据采集卡采用全脉冲获取方法对BaF2闪烁体探测器探测α粒子及γ射线的核脉冲波形进行了研究,通过计算全波形的面积提取了核脉冲信号的能量信息,构建了能谱.应用脉冲形状甄别方法对α粒子和γ射线进行了鉴别研究,根据脉冲信号的快/慢成分比的差别清楚地将α粒子从γ射线中鉴别开来.剔除了BaF2闪烁体探测器中固有226Ra及其子体222Rn、218Po、214Po本底的干扰.     

一种数字信道化接收机参数编码方法

研究一种基于多波束比幅测角的数字信道化接收机参数编码方法.描述了数字信道化接收机的参数编码流程,详细论述编码过程中通道间幅度测量同步和脉冲到达角(DOA)测量方法.采用该方法的数字信道化接收机的脉冲描述字(PDW)编码与典型接收机的一致.实践证明,该方法可以满足复杂电磁环境下雷达信号处理实时性的要求.     

基于SOPC的雷达信号产生器的设计与实现

根据直接数字波形合成(DDWS)原理,介绍了一种基于SOPC的雷达波形产生器的工作原理和实现结构.该设备可以模拟LFM信号、NLFM、脉冲信号等多种信号波形,具有较宽的多普勒调制和时间延迟调节功能,能有效验证脉冲压缩与信号处理单元的工作性能,准确评估雷达系统的分辨力、威力范围等技战术指标.     

基于虚拟仪器技术的数字符合测量系统设计与实现

根据符合测量和虚拟仪器原理,设计并搭建了数字符合测量系统,并通过测量标准源验证系统性能。该系统硬件部分主要由探测器和前端电子学组成,探测器选用了晶体尺寸为Ф40 mm×40 mm的FJ374型号的NaI(Tl)探头,同时选用BH1218型放大器对脉冲信号进行放大和成形,以匹配PCI-1714UL数据采集卡的采样频率(10 MHz)和输入电压范围(0～5 V);设计了数字符合的数据处理方案,使用LabVIEW编程虚拟仪器数据处理软件,该软件由数据采集、能谱测量、相对时延分析与符合事件甄别三个VI模块组成,实现并替代对应电子模块的功能,能够对采集到的数字信号进行处理,实现数字符合测量。使用该系统测量了~(60)Co标准源,通过测量能谱与相对时间谱确定最佳能窗范围与符合分辨时间,连续测量10次;该标准源的参考活度为101 906.5 Bq,测量结果为101 987.5 Bq,且10次测量的相对误差均在2%以内。实验结果验证了虚拟仪器软件各模块的功能,以及数字符合测量系统的性能。     

电离层数字测高仪中的脉冲压缩技术及其FPGA实现

使用现代雷达信号处理系统中广泛应用的数字脉冲压缩技术,在FPGA硬件平台上设计实现了电离层数字测高仪接收机模块中用于对13位巴克码进行解码的相关运算电路,解决了电离层数字测高仪中目标作用距离与距离分辨率之间的矛盾.实验结果表明:基于FPGA的相关运算电路处理速度快,精度高,实时性好,完全满足电离层数字测高仪对解码电路的性能指标和技术要求.     

标准力脉冲成形器的理论弹性特性曲线探讨

在国内外冲击(碰撞)环境试验标准中，均规定了试验设备应满足的标准加速度脉冲波形及其容差带．本文给出了在跌落式冲击(碰撞)试验设备上实现各类标准加速度脉冲必须满足的理论弹性特性曲线，为试验设备的研制和改装提供了理论依据。     

基于脉冲压缩的宽带数字接收机设计

针对传统宽带数字接收机存在跨信道问题以及在低信噪比下检测能力差、对宽带同时到达信号处理能力差的缺点,提出一种基于脉冲压缩的新型宽带数字接收机结构进行雷达信号的截获及脉冲描述字参数的提取.将基于脉冲压缩的接收机结构从模拟域扩展到离散域,推导出信号经过数字压缩接收机后的数字离散形式.新型接收机结构采用线性调频信号与接收信号混频得到混频信号,将混频信号送入数字延迟模块进行卷积运算得到输出的脉冲尖峰.新型接收机结构本身不存在跨信道问题,并且可以有效地处理低信噪比环境下的信号及同时到达信号.通过推导给出输入信号频率与扫频信号带宽和数字延迟信号带宽的约束关系,并且进一步给出了雷达信号经过新型宽带数字接收机后的载频、带宽、脉宽、幅度等脉冲描述字信息的计算公式.仿真给出了新型宽带数字接收机在低信噪比下的信号检测能力、大带宽同时到达信号处理性能以及脉冲描述字提的取能力,并进一步分析了不同环境参数对脉冲描述字提取性能的影响.通过和传统信道化数字接收机信号检测和测频能力的对比,仿真结果证明了新型数字接收机结构在低信噪比下信号检测和参数提取的有效性.为数字压缩接收机的物理实现提供了理论基础,也提供了新的宽带数字接收机的设计理念.     

基于卷积模型的核信号仿真

NaI(Tl)探测器因具有探测效率高和成本低等优点,常被用于核辐射能谱测量和核辐射监管等领域．由于实验条件等的限制,研究人员往往较难获取理想的实验核信号,虽然可以借助探测器的仿真信号来实现研究目的,但是常规的探测器单指数或双指数模型和实际采集到的核信号模型存在一定的差异,需要一种更为精准的数学模型对探测器输出信号进行描述．我们通过对探测器信号形成过程分析,将探测器视为线性时不变系统,探测器各个部分响应的总卷积即为输出的核信号模型．本文建立的探测器输出信号卷积模型,结合实测伽玛源的幅度分布规律和相邻脉冲时间间隔分布规律,可以提供更精确的NaI(Tl)探测器输出信号,以便用于伽玛能谱测量算法研究;通过调节脉冲间隔时间大小,可以仿真不同计数下探测器输出信号的堆积情形,以便用于堆积信号还原算法研究．经过与伽玛辐射源的对比测试,该仿真信号与真实探测器输出信号一致,既避免了研究人员接触放射源,提高辐射防护安全性,又为开展数字化核信号处理算法研究及能谱算法研究提供了极大的便利性．     

用多媒体工控机实现信息实时采集及处理功能的探讨

提出了一种以多媒体工业控制机进行信息实时采集及处理的方法，并以三相交流异步电动机变频调速拖动系统为例，利用多媒体工业控制机速度快、存储量大、易于开发等优点，对电机的相电压、线电流、转速等信号进行实时采集、存储并对其进行信息处理，同时利用多媒体功能，可以随时对现场声音信号进行记录和对视频图象进行捕获，并与采集的电压、电流、转速等信号数据形成一个综合数据文件，然后由信息处理软件处理．经过实测比较表明，该信息采集系统在精度上优于ＨＰ５４５０１Ａ型存储示波器，在实时性上也可与其相姣美     

基于FPGA的数字正交变换信号的脉冲压缩

在现代雷达信号处理领域,实现高精度的数字信号脉冲压缩是一项关键技术.在进行时域脉冲压缩前,引入数字正交变换模块,提取I、Q基带信号,保证了较高的通道幅相一致性.对基带信号进行时域脉冲压缩,运算简便,实时性强,便于硬件实现.设计中采用Matlab和FPGA联合调试的方法,利用Matlab进行方案验证,采用Quartus Ⅱ软件进行方案实现,核心模块采用IP核实现,大大缩短了调试周期,并且提高了系统的稳定性.本系统具有运行速度快、功耗低、实现简单、实用性强等优点.     

核信号数字符合测量的实验研究

数字符合技术是目前国际放射性核素计量学研究的热点,是一种很有发展前景的、灵活的核脉冲处理技术.本文介绍了一种数字符合方法的实现方案,利用高速数据采集卡从探测器采集到的数据,并根据数字符合的特点,用Matlab软件对数字符合技术中的死时间、滤波、基线校正、脉宽分析和符合等算法进行研究.采用60Co源的β-γ符合测量活度实验进行验证,并得到了一些初步结果.     

脉冲步进频率雷达宽带数字接收

根据脉冲步进频率信号的特征，提出了一种新的宽带数字接收方案．通过对回波脉冲串的分组采样和数字正交混频，实现了宽频带的步进频率脉冲信号的频率搬移，显著降低了信号的采样速率和硬件实现的复杂性．通过多级滤波设计和结构优化，简化了处理结构并提高了滤波性能和实时性．该宽带数字接收处理方法从根本上解决了传统的步进频率混频和相干检波模拟电路中存在的寄生调制和I／Q通道幅相不一致的问题．利用QuartusⅡ软件进行了电路设计和时序仿真，仿真结果表明该数字接收机的处理性能可以满足实时处理的要求，有很好的仿真成像结果．     

基于FPGA的单脉冲雷达信号预处理系统设计与实现

由于单脉冲雷达信号预处理运算量大,算法结构比较固定,本文采用FPGA实现预处理系统,对三路中频进行采样,并将采样结果分别进行下变频得到基带数字信号.考虑到信号有多种模式,并且脉压所占用的资源较多,所以采用一个脉压模块完成三路信号不同模式的脉压处理.通过FPGA产生测试信号,将测试信号输入到ADC中,实现回环测试.将处理结果与仿真结果进行对比分析,二者一致,表明设计的系统合理可行.      

以智能手机为平台的心血管检测系统设计

本文设计了一种新型的便携式心血管检测系统。该系统以P800多普达智能手机为核心,利用HK2000B脉搏传感器从挠动脉提取脉搏信号,经过单片机AD后由串口将数字脉搏信号发送给蓝牙模块,后经蓝牙模块将脉搏信号传送到智能手机上。在智能手机上对波形进行分析,同时实时显示,回放,保存波形,提取各种心血管参数,并与正常心血管参数比较,异常时,报警通知病人家属及急救中心。软硬件调试达到了设计目标。     

BQK-50型动平衡机的测量电路

本文研究了设计半硬支承动平衡机测量电路的技术关键,论述了其关键电路——跟踪带通滤波器、锁相环和相敏检波器的功能及设计原理。     

光盘主轴恒速伺服控制系统的设计与研究

介绍了锁相伺服技术在光盘主轴恒速伺服控制系统中的应用，并提出了结构简单、体积小、控制精度高的控制系统方案，设计了无刷电机驱动电路、鉴频鉴相器电路，用８０３１单片机扩展一片８９５３ＰＩＴ，完成了相差／数字转换、ＰＷＭ控制信号产生、可编程分频、传感器非线性修正、数字ＰＩＤ校正等功能，实现了实时控制。     

宽带数字阵列雷达的空时耦合效应及补偿

为了分析和补偿宽带数字阵列雷达中宽带自适应数字波束形成(adaptive digital beamforming,ADBF)和数字脉冲压缩(digital pulse compression,DPC)的空时级联处理所存在空时耦合效应,建立了频域宽带ADBF与DPC空时级联处理的信号模型,分析得出频域ADBF会引起DPC结果的旁瓣升高,并影响对微弱目标的检测性能。在此基础上,提出了基于目标跟踪和阵列预调向处理的补偿方法,使得信号从正侧视方向入射。仿真结果表明:当主波束对目标的跟踪精度控制在一半的主波束宽度以内时,采用频域ADBF和DPC级联结构所产生的虚假旁瓣可控制在-50dB以下,有效地减小了耦合效应对DPC结果的影响。