基于频率采样的超宽带脉冲信号设计方法

提出一种新的超宽带脉冲波形的设计方法,通过在频率域进行多点采样,将超宽带信号设计成适合多址接人的ns级极窄脉冲,同时符合FCC频谱模板对功率的限制.能充分利用频谱模板,并给出脉冲波形具体数学解析式,修改频域采样点数目及幅度值参数能够进一步提高频谱利用率.减少了与其他无线窄带系统的相互干扰,提高了UWB通信系统的性能.方法灵活有效,适用于不同的频谱模板.在理论分析的基础上对方法进行了仿真,仿真结果验证了该方法的有效性.     

运动体信号监测与瞬态无线光传输系统的研制

通过研究运动体的信号采集及信号传输的光通信互联模型,分析了瞬态光传输窗口的可行性.利用中断嵌套在系统软件中实现了周期性采样与瞬态数据传输.设计出基于电池驱动低功耗微处理器的运动体信号采集与瞬态无线光传输系统.该系统能在最高速率为25 m/s的周期运动机体上实现以0.7 ks/s的采样速率采样,1 Mb/s 的传输速率瞬时传输数据.     

一套直流电压信号采集微系统的设计方案

为满足某些弱电系统当中对外部多路直流电压信号进行采集的特殊要求,利用现代信息电子技术,从硬件电路构建和软件程序控制2个方面设计出一套较为简单的直流电压信号瞬态值采集微系统.该系统的特色在于通过SCMC/EMCU 51、PCF8591芯片和DS1302芯片等器件将脉冲编码调制(PCM)技术和定时提取技术核心思想进行有机结合,轻松实现对外部多路直流电压信号的瞬态采样,能够简化一般的信号采集方案,从而进一步降低系统采集成本,具有一定的适用性.     

简易数字存储示波器

本系统基于等效采样原理,以8051单片机和FPGA组成的最小系统为控制核心,具有实时采样和等效采样两种方式,能以不大于1MSa／s的采样率对10Hz-10MHz范围内的周期信号进行采样显示,并能进行单次触发和存储／调出波形。     

基于CPLD与USB接口的瞬态信号采集系统的设计

介绍了基于CPLD与USB接口的空间瞬态光辐射信号采集系统,给出了该采集系统的硬件组成原理及软件设计方法。其中,对空间瞬态光辐射信号的检测和采样方法以及USB接口电路作了较为详细的介绍。采用这种设计的采集系统应用于空间瞬态光辐射信号探测系统中,极大地提高了空间瞬态光辐射信号探测系统在自动检测和录取、数据传输和小型化等方面的性能。     

快速原型的焊接电流波形控制实现

采用xPC实时目标环境,运用Matlab/Simulink工具开发MIG焊电流波形快速原型控制系统,该系统可以灵活开发多种焊接电流波形,能够实现焊接电流、电压信号及视觉信号的同步采集、实时显示和存储功能.利用开发的电流波形快速原型控制系统分别设计脉冲、中值脉冲及双脉冲的电流波形并进行工艺试验.结果表明:开发的电流波形快速原型控制系统能够实现多种焊接电流波形的设计,具有良好的抗干扰性能和稳态精度,焊接过程稳定且焊缝成形良好,并具有实时快速调整的优点.     

数控机床能耗多通道监测系统的数据处理研究

针对使用多通道监测系统监测数控机床能耗信息时存在的信号干扰、采样率不同等问题,提出了一种基于软件编程的数据预处理方法。通过设计低通滤波器,对采集信号进行滤波处理,消除数控机床加工过程中采集信号振动较大、干扰噪声较多的问题。对于个别系统的采样率不同,利用重采样技术改变其采样频率,获得新的采样序列。根据数控机床切削和空载转换时采集信号的突变,运用多阈值分割算法,基于Matlab编程获取其突变特征点,并以此为基准实现不同采集系统之间的数据同步。研究结果表明,运用上述方法对采集信号数据进行预处理,为后续分析数控机床能耗信息带来了极大的便利。     

基于四象限探测器的激光告警接收机信号处理系统设计

针对目前常有激光告警接收机在信号处理中出现的激光窄脉冲判断力低以及整体结构复杂的技术缺点,提出了一种基于四象限探测器激光告警接收机信号处理系统设计方案,并对其进行了详细的硬件电路设计。分析了低输入内阻对激光窄脉冲响应时间的影响,设计了200欧姆输入阻抗的前置放大电路,在使用3mm大直径的四象限探测器的情况下,成功获得了8ns的激光窄脉冲响应时间;采用两级放大电路的输出同时进行电压保持的方法,在一级放大的基础上,获得了16.9dB的动态范围;采用峰值电压保持的方法,电压抖动时间只需要200ns且输出电压平坦,成功解决多路窄脉冲信号高速采集问题。通过实验表明,接收机接收动态范围可达到34dB,输出波形稳定且易于后续电路采集。     

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.     

一种基于双传输线的纳秒脉冲源的研制

采用双传输线发生纳秒级方波脉冲,设计了一种用来模拟核电磁脉冲在电路中激励的干扰信号的纳秒脉冲信号源,进行抗EMP试验。脉冲源由直流高压源、触发控制电路和脉冲形成电路三部分组成。试验中脉冲测量系统设计应注意阻抗匹配,电缆影响,抗干扰等问题。在负载不匹配情况下工作时信号具有较大波动且传送效率降低;负载匹配时,优化后的系统所获得的方波信号前沿1.4ns,脉冲宽度为50.6ns。     

一种双回路驱动的纳秒快前沿高重复频率脉冲源

为满足电子设备在高重频、快前沿脉冲下的电磁损伤机理与工作防护技术研究的需要,本文利用漂移阶跃恢复二极管(DSRD)开断速度快、重复频率高等优点,基于正反向电流泵浦原理设计了一种新型双回路驱动的纳秒快前沿重复频率脉冲发生电路。首先计算了双回路驱动脉冲发生电路的主要元件参数,建立了DSRD的PSpice等效模型,通过仿真分析了脉冲电路输入电压、触发时间、负载电阻、DSRD寄生电容等对输出脉冲前沿、脉宽(半峰宽)、幅值的影响规律,并通过电路参数优化得到了预期的脉冲输出指标,所设计的双回路驱动脉冲发生电路有效提升了储能电感充放电效率,提高了脉冲源工作频率。根据所设计的电路参数,最终研制出一台输出前沿1.87 ns、脉宽8.3 ns、幅值1 kV、工作频率3 MHz的纳秒快前沿高重复频率脉冲电源,为研究脉冲功率环境下的电磁效应和防护提供了实验手段和技术支持。     

VGT涡轮增压整车性能瞬态参数采集系统

内燃机瞬态参数采集系统都限于台架试验,作者设计了一种便携式VGT涡轮增压整车性能瞬态参数采集系统．该系统采用了CM3504／8高性能程控滤波器,完成对动态输入信号的程控增益、抗混滤波、AC／DC耦合等调理工作;运用DAQP-308 PCMCIA总线数据采集卡的设计方法,实现同步采样保持、高低通滤波、抗混滤波、隔离信号调理、差分输入／输出等功能,最大采样频率为100kHz;采用DASYLab驱动软件,具有图形化人机交换界面;通过应变仪、温度变送器和F／V转换器等将压力、温度和转速信号转换成模拟电压信号,由采集系统进行实时采集、实时存储．该系统应用于VGT涡轮增压整车高原性能试验,能够满足VGT涡轮增压柴油机整车性能瞬态参数的数据采集、过程控制和分析处理的要求．     

基于9223模块超宽带雷达回波信号实时采集系统的设计与实现

针对超宽带探测雷达回波的采集要求,设计了一种基于9223采集模块的回波信号中频信号采集系统.该系统将穿墙雷达回波信号与本振信号进行混频处理获取可直接采样的中频信号,由计算机控制9223采集模块完成了四通道回波信号同步采集并经以太网传输至计算机;依据数据采样流程,系统给出了混凝土墙体(墙体厚度12cm)后面1米处、2米处目标回波信号.实验结果表明,该采集系统有效避免了超宽带穿墙雷达直接采样的实施难度,回波信号能有效分辨目标对应峰值,满足了超宽带数据采集系统的需求.     

瞬态信号微机测试系统的研究与应用

本文是对DPS—85微型计算机与BC—Ⅸ瞬态波形存贮器所组成的瞬态信号测试系统的开发研究成果。该系统具有快速、准确、通用性好、处理能力强等优点。本系统应用于固体应力波及其它突变信号的测试、分析和处理,并得到了满意的结果,为瞬态信号的采集和分析提供了先进的测试手段。     

超快光电导开关的传输特性分析及优化方案

超快光电导开关输出的是超宽带的电脉冲信号,因此开关至负载的传输线路设计优劣对输出波形影响很大。本研究分析了光电导开关典型的同轴-微带传输结构,计算了线性工作模式下开关电阻瞬态变化在传输线路阻抗不连续处引起的电磁波反射,及其对输出脉冲波形和电压传输率产生的影响,然后与实测脉冲波形进行了对比,解释了肩峰现象。最后根据仿真结果提出了提高光电导开关传输特性的三种优化方案。     

高电压毫微秒脉冲分压器测试系统的研制

本文在对高电压毫微秒脉冲分压器测试系统进行理论分析的基础上,研制了一套用于测试EMP模拟器脉冲源所产生的具有典型NEMP波形的高电压毫微秒脉冲测试系统。该系统采用了大信号传输和再分压技术,其结构为同轴形式的三级分压器测试系统。第一级采用硫酸铜溶液电阻分压器,第二、三级采用金属膜电阻分压器。该系统的响应上升时间约为1.15ns。实测峰值为600KV、上升时间约为15ns的高电压陡脉冲,证明该测试系统工作性能稳定,测量幅值误差小于5％、上升时间误差小于10％。     

听诊采样仿真系统的设计与实现

针对现有听诊采样仿真系统采样信号差、无法动态绘制频谱以及不能跨平台等问题,提出基于JavaEE的听诊采样仿真系统,总体方案为通过Java Sound操作音频输入接口采集Wave格式的音频数据,改进小波阀值收缩方法对信号进行预处理,采用Java Graphics2D双缓冲技术对波形进行仿真绘制,调用快速傅立叶变换动态绘制频谱,实现了听诊信号回放功能,支持以帧为单位的波形和频谱回放.最后在真实的干扰环境中,仿真系统很好地完成了信号采集、去噪、波形仿真绘制、频谱绘制、信号回放等功能,具备跨平台的特性,具有很高的实用性.     

基于FPGA的双通道示波器

本系统基于数字示波器的基本原理，以单片机和FPGA组成的最小系统为控制核心，充分发挥FPGA的数据处理能力，将双口RAM写入其内部实现了普通示波器对被测信号的采样，存储与回放，又增加了等效采样和采样保持功能，极大的提高了系统的测量范围。系统具有实时采样和等效采样两种方式，以不大于1Msps的ADC实现200Msps对输A．1Hz～10MHz，Vp-p为2mY～8V的信号进行采样处理，显示波形无明显失真，幅度测量误差小于2％，频率测量精度优于0．01％，并能进行单次触发，AuTO和存储／调出波形的功能。     

基于存储扫描方式的任意波形信号发生器卡的设计

设计一种基于PC总线的任意波形信号发生器板卡.该板卡采用大容量存储器,自动扫描电路,16 bit高精度D/A转换实现了在不占用CPU资源的情况下输出任意波形.通过对输出波形的理论误差分析,得到了采样点数、扫描频率对波形输出精度影响的规律,并进行了试验,试验结果表明,该信号发生器板卡可以精确地产生任意波形,输出信号的频带宽度为10-5 Hz～200 kHz,输出信号幅值精度2 mV,在200采样点时频率准确度为99.51%.该卡可以应用在虚拟仪器领域.     

一种全球定位系统卫星C/A信号通道绝对时延标定算法

为了精密测量全球定位系统（GPS）卫星C/A（Coarse/Acquisition）信号发射通道时延,提出了一种采用数字信号处理技术的标定算法.对GPS卫星输出的C/A导航信号和时间保持系统的Z计数脉冲进行双通道同步采样,在数字域完成C/A信号预处理后,进行多速率数字信号处理,获取C/A信号中伪随机码起始点;结合Z计数脉冲信号样本数据的处理结果,计算得到C/A信号发射通道的绝对时延.采样率为10 GHz时算法标定结果的不确定度低于0.2 ns.