基于扩跳频相结合的TDMA信号同步干扰研究

针对电磁频谱资源日趋紧张、电子对抗异常激烈的严峻形势以及抗干扰在未来战争中的突出地位,在分析TDMA时隙同步信号的组成、形式、作用后,提出了扩频与跳频相结合TDMA的抗干扰措施,以保证信号传输的安全性.同时,为防止敌方截获我方通信内容,对扩跳频与TDMA信号同步相结合的时隙干扰进行了分析.通过侦察时隙同步信号、识别时隙同步段以及发送时隙同步干扰信号等步骤,增强信号的抗干扰能力.本抗干扰方法对相关干扰设备的研发具有一定的参考价值.     

电力系统中基于SDH的时间同步系统研究

针对电力系统中的时间同步问题,提出一种基于SDH的时间同步系统设计方案。通过对比目前常用的时间同步系统方案,选择电力系统中最成熟的SDH网络作为时间同步系统的媒介,提出一种时隙校准时间同步算法(TSA),并给出具体的设计方案。该算法中,主从设备在SDH的E1某个时隙bit位发送时间信息,并记录传输延时,从设备利用主设备提供的延时信息得到通道延时差,然后利用延时差校准从设备的时间,实现时间精确同步。通过理论分析,该算法可以达到ns级的时间同步精度。     

高速相机声学触发装置设计

针对无人值守高速摄像的实际需求,设计了一种用于高速相机的声学触发装置。该装置利用声压传感器获取待观测目标发出的声波信号,通过单片机对输入信号进行实时分析。当单片机判定有目标出现时,会向高速相机的相应控制端口发送特定的触发信号,从而启动相机开始拍摄。触发装置由声压传感器、信号调理电路、单片机、脉冲输出电路和电源电路组成,具有体积小、功耗低、稳定性好的特点。     

基于ATmega8的多路任意波形信号发生器的研制

介绍了AVR单片机中ATmega系列的特点.采用该系列中的ATmega8芯片作为CPU,通过控制D/A芯片MAX5253设计了函数信号发生器的方案.该信号发生器可实现多路任意波形的输出,可以作为需要多路不同波形信号输入的设备(如心电监护仪)的信号源.     

光阴极微波电子枪的时序同步

使用AVR单片机设计实现了合肥光源光阴极微波电子枪的时序同步电路,满足了该系统的特殊触发要求,帮助电子枪系统顺利实现出束;以极低廉成本实现了同类系统采用昂贵专用设备提供的功能;同时在实验结果基础上根据设计方案分析了信号抖动的来源,合理解释了抖动大小,并给出了提高精度升级系统的方案。     

基于DDS和PLL技术实现的L波段高码速率(16Mb/s)MSK调制源

本文介绍了一种实现MSK调制信号的方法。该方法结合了DDS和PLL技术的特点,采用二次混频方案,实现了码速率达16Mb/s的L波段(1030MHz和1090MHz)MSK调制信号源。文中对调制后的信号质量进行了测试,并通过测试结果对DDS系统时钟与FPGA系统时钟同步的重要性进行了说明。测试结果表明该信号源的EVM RMS值最大为6.7%(在1030MHz时测得),最小仅为2.3%(在1090MHz时测得),并且当DDS系统时钟与FPGA系统时钟同步时,其调制信号的信号质量要大大优于两者不同步时的信号质量。     

基于DDS和PLL技术实现的L波段高码速率(16Mb/s)最小频移键控调制源

介绍了一种实现MSK调制信号的方法。该方法结合了DDS和PLL技术的特点,采用二次混频方案,实现了码速率达16Mb/s的L波段(1 030MHz和1 090MHz)MSK调制信号源。对调制后的信号质量进行了测试,并通过测试结果对DDS系统时钟与FPGA系统时钟同步的重要性进行了说明。测试结果表明该信号源的EVM RMS值最大为6.7%(在1 030MHz时测得),最小仅为2.3%(在1 090MHz时测得),并且当DDS系统时钟与FPGA系统时钟同步时,其调制信号的信号质量要大大优于两者不同步时的信号质量。     

热超声倒装键合同步触发系统的设计

通过热超声倒装键合测量系统同步触发实验对比研究了单片机扫描工作模式和单片机中断工作模式触发系统的稳定性和触发延迟方面的性能. 实验结果表明: 单片机中断工作模式的触发系统具有更稳定的最大延迟时间、平均延迟时间和延迟时间标准方差, 最大延迟时间、平均延迟时间和延迟时间标准方差都比单片机扫描工作模式的触发系统的低, 特别是其延迟时间标准方差仅为0.5 μs. 单片机中断工作模式的触发系统的平均触发延迟时间为9 μs, 小于热超声振动周期且每次触发延迟时间恒定. 对热超声倒装键合数据采集系统和多普勒测振系统进行同步触发实验, 结果进一步证实: 中断工作模式的触发系统能够满足热超声倒装键合数据采集系统和多普勒测振系统的实时性、精确性及稳定性等方面的要求, 可以实现对有效数据的精确截取.     

基于OFDM的一种空时协作方案

根据OFDM子载波信道的相关性及协作分集的发送特点,利用协作的广播阶段,提出了可获得OFDM调制下多径增益的一种简单空时协作方案。在协作分集发送的不同时隙,将信号在相关性最小的子载波信道上传输,与传统协作方案比,该系统在不降低传输速率的情况下多获得一阶的分集增益。通过对中断概率的研究,给出了最佳的功率分配方案,并对系统理论误码率进行了分析。仿真结果表明该方案可以获得明显的性能增益。     

星载AIS接收系统的多用户分离

针对星载AIS接收系统覆盖范围大而导致接收的AIS时隙碰撞以及无法有效地分离AIS信号问题,给出了碰撞概率和检测率的分析模型。同时,提出了一种多用户分离的设计方案。该方案采用基于FastICA的阵列信号处理方法从混合信号中逐步分离出一定数量的船舶信号,避免了混合信号源数估计这一难题。这种思想也符合星载AIS接收系统的需求。仿真结果验证了该方法是有效的,且算法收敛较快。     

BD2/GPS高精度同步时钟装置的设计与应用

针对CCD(Charge Coupled Device)相机在探测脉冲激光光斑过程中曝光时刻与脉冲激光同步的问题, 提出一种利用超前预测方式同步触发CCD相机抓拍光斑图像的高精度时钟源设计方案。该装置主要采用北斗2导航系统(BD2： BeiDou2 navigation satellite system)/全球定位系统(GPS： Global Positioning System), 双模接收单元提供的协调世界时(UTC： Universal Time Coordinated）时间以及高精度秒脉冲（PPS： One-Pulse Per -Second）时间基准作为同步时钟装置的基准源, 并结合现场可编程门阵列(FPGA： Field Programmable Gate Array)高速时序计算与微控制单元接口技术, 保证CCD相机同步抓拍时间, 从而完成高精度的同步触发。实验表明, 该装置可以提供微秒级时间同步精度和标准授时信息, 有效地缩短了CCD相机曝光时间, 得到完整清晰的高信噪比脉冲激光光斑图像。     

红外视频处理系统数据通道的逻辑描述

红外视频数字处理技术有广泛的应用,红外高速数据通道是红外视频数字处理系统的核心,此红外视频数字处理系统主要是由红外视频同步,先进先出缓冲区和PCI桥组成。在本文中提出了三层逻辑描述的架构和红外视频数字处理系统数据通道的设计,同时提出了关键逻辑,例如用HDL（硬件描述语言）描述了红外视频同步和PCI局部总线存取。     

Delay Trigger in the Application of Network Testing System

The researchers who study the local area network( LAN) eXtension for instrumentation( LXI) instrument are pursuing instrument’s high-precision synchronization. In the paper,three synchronization modes were discussed which were clock synchronization, trigger synchronization, and response synchronization. Synchronous process between LXI instruments was analyzed and each time factor affecting the synchronization accuracy was discussed. On the basis of the analysis,it can be found that delay trigger plays an important role in the network testing system’s synchronization. Delay trigger can produce an additional time interval to correct the difference of each LXI instrument’s response time. Then,a method to realize the delay trigger was introduced. Delay time can be adjustable according to the actual demand. Finally,synchronization accuracy of network testing system can reach nanoseconds.     

基于射极耦合逻辑的数字延迟系统

利用射极耦合逻辑(ECL)转换速度快、延迟小、可靠性强等特点,提出了一种新颖的数字延迟系统实现方案。现场可编程门阵列(FPGA)输出的LVTTL电平信号作为系统的输入触发信号,经过电平转换传输给8位数字可编程延迟芯片AD9500。AD9500的延迟输出再经过电平转换,以LVTTL电平信号作为系统终端的输出形式。在信号传输过程中,系统采用差分方式,并对传输信号做了端接处理,增强了高速信号的抗干扰性。测试结果显示系统实现了分辨率为100 ps的数字延迟。     

运动细胞初始极化阶段胞内信号分子双向积聚的分子机制及动态数值模拟

真核细胞（Eukaryotes）,如盘基网柄菌细胞（Dictyo stelium）和白细胞（Leukocyte）等,受到前方传来的外信号刺激后,胞内物质发生两种方向相反的运动：胞质中与质膜结合的磷酸激酶PI3K及其在质膜上的生成物磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸PI（3,4,5）P3以向前扩散的方式积聚到前沿;而胞质中与质膜结合的磷酸酶PTEN及其在质膜上的生成物磷脂酰肌醇-4,5-双磷酸PI（4,5）P2以向后扩散的方式积聚到质膜的后边.通过这种＂双向积聚＂,细胞形成头部和尾部,并在前沿生出伪足,完成初始极化.本文根据已知的实验,分析了＂双向积聚＂的分子机制,建立了相应的数学模型,通过数值模拟加以分析.以胞内被激活的小G蛋白（Rac）为触发信号,其梯度与外信号场的梯度一致;PI3K和PTEN作为调控因子,PI（3,4,5）P3和PI（4,5）P2作为标识细胞极化的信号分子,它们的浓度变化由一组耦合的非稳态二维反应-扩散方程描述.该反应-扩散体系源项中包含：PI（3,4,5）P3对PI3K,PI（4,5）P2对PTEN的识别和结合过程,是由蒙特-卡诺（Monte-Carlo）法处理;质膜结合态PI3K和PTEN对PI（3,4,5）P3和PI（4,5）P2施加的酶催化作用,由Michaelis-Menten动力学过程描述.反应-扩散方程组采用格子Boltzmann方法进行数值求解.数值试验显示,产生＂双向积聚＂的关键是受外信号梯度刺激后的胞内信号分子相互激发或抑制所形成的正反馈或负反馈回路：给细胞质膜头部一个较高的Rac激活率,Rac→PI3K？PI（3,4,5）P3将形成短程正反馈回路（亦即＂局部激励＂）,引起PI3K和PI（3,4,5）P3快速在细胞头部积聚;头部PI（3,4,5）P3增多,限制了PTEN与PI（4,5）P2结合,使得PI（3,4,5）P3？PTEN→PI（4,5）P2形成长程负反馈回路（亦即＂全局抑制＂）;引起PTEN和PI（4,5）P2慢慢在细胞尾部积聚.同时发现,PI3K和PTEN含量对细胞极化有明显的影响,并存在使细胞正确极化的最佳值.     

CBOC调制导航信号跟踪算法研究及实现

复合二进制偏移载波（CBOC）信号的子载波是四电平的扩频符号,增大了接收机相关基带码的处理难度.针对此问题,本文分析了CBOC（6,1,1/11）信号的跟踪性能,并根据其子载波的特性,改进了TM61跟踪算法.该方法在跟踪的初始阶段利用BOC（1,1）进行同步,实现稳定跟踪后改用BOC（6,1）以提高跟踪精度.最后在自主研发的硬件平台上对该算法进行了验证.结果表明在保证跟踪精度的前提下,该方法有效的解决了由BOC（6,1）多峰现象引起的错锁问题,并且降低了对捕获精度的要求.     

基于新序列的OFDM定时估计改进算法

定时估计是准确实现OFDM（orthogonal frequency division multiplexing）系统同步的关键技术之一.实际应用中,为了提高系统对多径时延扩展的抵抗能力,还应尽量减少符号的定时同步误差.为了提高符号定时部分的估计精度,提出了改进算法.算法中设计了一种具有良好自相关特性的新训练序列,结合新序列的数据结构,算法由粗估计和细估计2部分完成.Matlab仿真表明,与传统算法相比,在高斯噪声和多径信道的影响下,所提出的算法具有较小的均方误差,抗干扰能力强的特点,并为频率偏移估计打下了良好的基础.     

基于多线程的计算机硬件虚拟实验室的设计与实现

研究了计算机硬件虚拟实验室的设计与实现方法.系统采用多线程技术实现虚拟计算机的仿真运行、信号检测、信号图形化编码及信号输出4个功能模块的并行操作功能,采用加锁技术实现多线程运行的同步控制;根据系统运行时间的特点、模块的交互性、线程间优先关系,设定各线程的优先级别,按优先级别与给定时间片进行线程调度;模块间传送数据的同步控制通过多数据缓冲区机制实现,利用事件驱动方式完成各缓冲区数据的传递.系统采用多线程与多缓冲区技术相结合的方式,实现了计算机硬件虚拟实验系统模块的并行操作与数据的并行处理,提高了系统的交互性和运行效率,为计算机硬件实验教学提供了一个高度交互与仿真的虚拟实验环境.     

电子铝箔化成直流电源的DSP触发控制

研制出用于电子铝箔化成大功率晶闸管直流电源的TMs320F2812数字触发控制器．研究了电网频率跟踪和相序自适应实现方法和步骤．详细介绍了控制器的硬件和软件设计．实现了晶闸管触发脉冲的形成和移相控制的完全数字化．仿真和实验结果证明所提出的设计方法是有效的．该触发控制器触发精度高,具有硬件简单、可靠性高等特点．     

—种改进的基于循环前缀的OFDM系统定时同步方法

同步是正交频分复用（OFDM,Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）系统研究的关键问题之一,本文主要研究了基于循环前缀（CP,Cyclic Prefix）的OFDM系统定时同步方法。传统的基于循环前缀的OFDM系统定时同步方法只局限于在一个符号内进行相关运算,同步效果不够理想,而且在多径信道存在的情况下循环前缀的长度大都比较长才能正确确定符号定时点,降低了传输效率。本文提出了一种扩展的多符号联合定时同步算法,仿真结果显示,改进后的方法提高了传输速率,在符号同步估计性能较原始方法有显著的提高。