K波段CMOS反射负载型无源移相器

研究应用于K波段相控阵收发系统的差分反射负载型无源移相器的设计方法.基于TSMC 90 nm CMOS工艺实现了一个5 bit移相器,其反射负载由电感和变容二极管并联组成.测试结果表明,该移相器的移相误差在23~25 GHz频带内小于6°,在22~26 GHz频带内小于15°.又基于相同工艺提出了一个改进的6 bit移相器,采用品质因数相对较高的叉指电容阵列替代传统的变容二极管,通过开关控制实现电容值的改变.仿真结果表明,改进版移相器的移相误差在23~25 GHz频带内小于4°,在22~26 GHz频带内小于8°.      

并联DC/DC变换器交互影响分析

并联DC/DC变换器之间的交互影响给系统的稳定运行和电能质量带来负面影响。基于状态空间平均法建立了升压DC/DC变换器传递函数模型,基于所建立的模型和相对增益矩阵原理,提出了一种并联DC/DC变换器双闭环均流控制回路之间的交互影响的分析方法,能够分析并联DC/DC变换器双闭环控制回路之间的交互影响和系统频率、控制参数之间的关系。基于相对增益矩阵原理分析方法和时域仿真的一致性,验证了该分析方法的有效性。     

基于Wigner-Ville时延分析的传感器网络定位方法

到达时间差(TDOA)定位是根据各个传感器接收信号的时差来实现目标定位的,时延估计的准确程度直接影响到定位的精度。从信号能量角度出发,根据Wigner-Ville变换得出一种时频能量分布,通过对应频率下能量的最大值来确定信号的到达时间,进而确定出时间差,同时计算了振动信号在实验介质中的传播速度,最终实现了振动定位的目的。试验结果表明,基于WVD时频能量分析的方法有利于减少实际测量环境下的振动源定位误差,从而提高定位的精度。     

基于LVM与Sof-RAID的网格存储体系结构

为了提高数据密集型计算的计算速度和减少数据传输的通信量,从存储角度出发,设计了一种新的网格存储结构,在设备驱动层实现单一的磁盘空间,采用逻辑卷管理(LVM:Logical Volum e M anager)和独立磁盘冗余阵列(Soft-RAID:Soft RedundantArray of Independent D isks)的思想,实现了物理磁盘的动态增加和删除,同时实现了容错功能。     

数据交叉连接系统中复用与解复用的设计

复用与解复用是现代通信系统中重要的部分,它提高了通信系统的有效性.本设计采用时分复用方式,首次基于FPGA实现三路异步数据与一路同步数据的复用与解复用.这种设计与传统的方式相比,提高了同步复用与解复用的速度,降低了系统的功耗.在数据交叉连接系统中的应用表明,系统满足设计指标要求,并且可以在不增大复杂度的前提下提高复用链路速率,增大复用通道数,扩展其性能.     

阵元不规则N-层环形阵波束控制算法

针对阵元不规则排列的N-层环形阵波束控制算法进行了研究.通过分析不规则阵元波束控制理论,在球坐标系下推导了波束控制码与最大波束指向的计算过程,并进行了坐标系的转换,建立了天线阵模型.提出了一种基于角度码与径向码相结合的波束控制算法,设计了控制码分配准则,评估波束跃度与阵列入射波仰角之间的关系.结果表明：采用该算法分配控制码与均匀分配法相比,具有较低的最大波束指向误差与较低的最小波束跃度,可满足目标精密跟踪测量的应用.     

基于现场可编程逻辑门阵列的超声波管道测厚

根据超声波基本原理以及现场可编程逻辑门阵列（FPGA）技术设计了超声波测厚仪及超声波轮式探头,并且实现了基于FPGA的信号处理的软件编程。对管径φ139.7mm,标称壁厚h7.72mm的标准样管的测量实验结果表明：本文所设计的系统可靠性好,抗干扰能力强,测量精度高,测量误差小于0.1mm。     

基于虚拟仪器的瞬时声响三维实时定位系统

基于平面四元方阵三维声响定位模型和互功率谱相位时延估计算法,按照虚拟仪器的设计理论,采用研华PCI—1714数据采集卡进行瞬时声响检测、激励及信号采集,由LabVIEW和Matlab混合编程进行系统控制,设计了四元同步实时声响定位系统.结果表明:该系统对瞬时声响的定位速度较快,精度理想,能进行有效实时跟踪定位.     

双向多路快跳频载波发生器的设计与实现

混合跳扩频系统中跳频载波的质量主要由跳速、带宽决定,对系统的性能有着直接影响.对于跳速每秒钟几万跳、跳频带宽几百兆的混合跳扩频系统,利用传统单向跳频的方法进行设计时,会占用大量的硬件资源,影响系统其他部分设计.针对此问题,本文提出一种双向多路快跳频载波产生方法,通过多路并行直接频率合成器技术(direct digital synthesizer,DDS)产生高跳速、大带宽的快跳频载波,利用双向跳频的思路,在跳频带宽不变的条件下,降低了硬件资源的消耗.实验结果表明,利用该方法,基于现场可编程门阵列(FPGA,field programmable gate array)平台,实现了跳速20 000 hops/s、跳频带宽327.52 MHz的快跳频载波.相比于单向跳频技术,节约了系统53%的Block RAM资源.     

超微仿生扑翼飞行器压电双晶驱动器仿真与优化

为了设计高性能的超微仿生扑翼飞行器压电双晶驱动器,提出了结合正交试验与压电场、应力场等多物理场直接耦合有限元法,对微驱动器的结构、几何参数进行优化.根据正交试验表设计有限元仿真分析试验,对试验结果进行极差分析,得到各影响因素对驱动器弯曲角度指标影响的主次顺序,并获得了提高压电双晶片驱动器性能的最优化方案.仿真结果表明,多物理场优化方法大幅度提高了扑动角度,满足超微扑翼飞行器的设计要求.