一种MHD角速度传感器与MEMS陀螺仪组合测量系统信号融合的方法

为了补偿磁流体动力学(MHD)角速度传感器的低频误差,提出了通过混叠滤波器融合MHD角速度传感器与MEMS陀螺仪信号的方法.该方法根据传感器的复频域模型,设计相应的相位补偿高通滤波器与低通滤波器组成的混叠滤波器,融合两者的信号.对融合前后传感器的输出进行实验对比,结果表明,融合后的输出与MHD角速度传感器相比,低频(0~2,Hz)范围内幅值最大相对误差从99.98%,下降到0.80%,以下,相位最大绝对误差从90°下降到1°以内,同时保证了MHD角速度传感器原有的高频特性,输出幅值在整个工作频段的波动性控制在1%,以内.验证了该种混叠滤波器算法有效性,满足卫星千赫兹带宽的测量要求.     

加速度传感器中抗混叠滤波技术的设计与实现

为了消除因温度变化引起的加速度传感器频率混叠现象,笔者采用在传感器信号调理电路的负反馈电阻上增加电容,形成一阶低通滤波器的方法,既可保证产品工作频率范围内的有效信号不被衰减,又可滤除信号频带外的所有高频噪声,是提高加速度传感器测试精度的一种有效措施。     

高频脉冲雷达信号源的设计与实现

采用直接数字频率合成(DDS)技术,设计实现了一种基于单片机控制,以DDS芯片AD 9959为核心的高频脉冲雷达射频信号源.系统由C 8051单片机对输入控制字进行处理,从而执行对AD 9959芯片串行控制编程,产生所需的频率、相位和幅度精准的4路高频脉冲雷达信号源,并在其输出级设计了4路低通滤波器以减少串扰和杂散波,保证输出信号的频谱纯净度.该信号源已应用在电离层高频脉冲雷达探测系统中,现场实验结果表明,该信号源系统产生的高频信号频率稳定度高,扫频转换时间短,相位调制精确,且适合于多种编码方式,完全满足高频脉冲雷达对信号源的性能指标和技术要求.     

一种消除位置敏感探测器干扰信号的方法

采用了幅度调制和解调算法来实现位置敏感探测器的信号处理,以消除由于日光和荧光等环境杂散光带来的噪声信号。位置敏感探测器电极输出的电流信号经过幅度调制/解调后,由低通滤波器滤除高频噪声信号,这种方法比采用分析和实验的脉冲幅度调制更有效。同时,方法还可用于在单片位置敏感探测器上进行多光点位置测量的信号处理。     

飞行模拟器新型倾斜协调体感算法应用分析

经典洗出滤波算法在一次突发过载运动后,平动低频输出持续加速度与参考加速度存在较大的感觉误差,为提高模拟器动感逼真度,针对经典洗出算法结构提出一种新型倾斜协调体感算法:采用模糊逻辑补偿思想,以人体感官模型洗出信号误差及变化率作为模糊控制器输入补偿于倾斜协调通道;去除低通滤波器,将输入参考信号与平动高频信号差值及模糊补偿合成信号代替低通滤波器输入信号,结合平动高通角加速度二次滤波补偿和加速度补偿使得洗出效果在有限的空间内达到最优。以模拟飞机加速度信号进行Simulink仿真,结果表明提出的算法在相位延迟和虚假暗示方面有较大改善,同时扩展了运动范围,增加了模拟逼真度。     

信号调制三值噪声作用下有源低通滤波器中的随机共振

研究了具有信号调制三值噪声的低通滤波器电路中的随机共振现象.基于线性系统理论,利用三值噪声的统计性质,得到了低通滤波器的输出幅度增益的解析表达式.研究表明,输出幅度增益随激励周期信号的频率、低通滤波器电路的电容量、电阻值、噪声的幅度及平坦度的非单调函数.系统截止频率和带宽比没有噪声时明显增大.     

神经网络在捷联式寻北仪中的应用研究

介绍扫联式寻北仪的工作原理,研究当车体受到随机干扰时如何提高寻北仪的寻北精度问题,神经网络对非线性曲线具有较好的曲线拟合能力,用神经网络模拟寻北仪输出信号,用神经网络和低通滤波器相结合的组合滤波器对寻北仪输出数据进行处理,当系统受到冲击干扰时,用神经网络的输出代替实际传感器的输出,通过对实际的带有干扰的信号滤波结果表明,该组合滤波器能较好地抑制随机干扰对寻北结果的影响。     

基于强迫振荡技术的传感器测量电路的设计

设计一种基于强迫振荡技术的呼吸阻力数据采集系统的传感器测量电路模块。采用一个三通分流器一端分别固定连接着压力、流量传感器,其中与流量传感器必须是水平连通的,一端连接呼吸机,另一端三通分流口留着用于连接强迫振荡发生器。压力传感器在使用之前要进行输入与输出关系的线性定标工作。最后分别在两个传感器输出端设计一个低通滤波器用于滤除各种杂波成分。试验结果表明,该传感器测量电路模块能有效地实时监测到经受试者呼吸系统反馈的振荡压力与振荡流量信号,并且制作简单。     

单个电涡流传感器多参数在线测量

通过对双回路并联谐振传感器施加稳定高频激励信号，并对传感器输出电压幅频特性进行分析，利用最小二乘法建立了数学模型，从而实现了对金属表面温度和位移的多参数在线测量。     

变频器对换热站传感器信号干扰的原因分析及解决措施

针对变频器对于换热站自控系统中的传感器干扰问题,重点分析了变频器输入侧、输出侧高频干扰信号的产生机理,并结合干扰信号的特征提出了相应的抗干扰措施。首先,在变频器的输入侧设置交流电抗器,在传感器模拟信号的输出侧设置信号隔离器,在电源开关的输出侧设置隔离变压器,以消除变频器输入侧由整流环节产生的高频干扰信号;其次,将滤波磁环套在变频器的输出侧,用来过滤变频器输出侧由逆变环节产生的干扰信号;最后,结合系统抗干扰改进实例,提出了系统电气结构设计的总体思路,即控制柜与动力柜分离,强、弱电分离。经现场实践验证了上述抗干扰措施能够有效地消除变频器对传感器的干扰影响,有助于提高系统运行的稳定性。     

PGC解调光纤水听器系统低通滤波器频率特性的分析与研究

在PGC解调光纤水听器系统中,低通滤波是一个非常重要的环节,该文从PGC解调原理和低通滤波器（LPF）输入、输出信号频谱分析人手,对低通滤波器的频率特性（幅频特性、相频特性）进行研究,结合仿真实验证明了低通滤波器锐截止特性和线性相位的必要性,并提出一种对截止频率进行优化设置的新方法,利用该方法选取截止频率,可以使PGC解调系统获得更大的动态范围．     

光子晶体光纤压力传感器输出信号监测技术研究

光子晶体光纤压力传感器在各种压力环境监测中具有极其重要的作用.文章提出了光子晶体光纤压力传感器系统模型和输出信号检测方案,设计了一种用多片高速运放并联的方式来对PCF压力传感器输出电信号的放大,采用双极型定时器5G555新型整形电路对PCF压力传感器输出电信号进行有效的整形,为了满足PCF压力传感器对信号的相位和幅频特性以及计算工具的条件等多方面的因素,提出了一种用MAX293实现的无源BiQuad滤波电路对传感器输出电信号进行滤波.采用我们提出的放大、整形和滤波电路系统可以优良检测PCF压力传感器输出信号.     

基于K型热电偶的瞬态高温测试调理电路

本文针对导弹爆炸场瞬态高温度测试系统的特定要求,设计了一套基于K型热电偶的单电源传感器调理电路。该电路以单电源仪表放大器INA155、模拟开关MAX4638、二阶有源压控低通滤波器为核心,实现了对热电偶输出信号的可控放大,以及滤波去噪。经过验证,该调理电路配合采集电路,可记录完整的爆炸场温度变化。     

关于传压管道的特性分析

传感器安装时,不能总是保证其敏感部位与被测部位的工作介质直接接触,它们之间通常是通过一段传压管道相联系.传压管道与被测介质组成一个低通滤波器,其频率特性显著影响着高频动压的测量结果.通过分析此类低通滤波器的机械特性,给出高频动压测量中传压管道设计方法.消除传压管道对测量结果的影响,提高动压测量精度和可信度.     

基于Visual C++数字低通滤波器软件的研究与设计

针对光纤陀螺数字信号输出包含高频分最影响分析的问题,在对巴特沃思数字低通滤波器进行分析的基础上,以Visual C 为基本工具,完成了巴特沃思数字低通滤波器的算法及人机交互模块的软件设计,使用户能方便地根据设计指标要求得到适合工程运算的数字滤波器参数.计算机仿真和光纤陀螺实测数据验证结果表明:该滤波器功能是正确的,能有效完成数字信号的低通滤波.     

一种低成本无源脉冲鉴相器及其在辐射场相位测量中的应用

针对高功率微波辐射场相位测量中使用高速示波器而造成成本高的问题,提出了一种结构简单、成本较低且可测量辐射场相位的无源脉冲鉴相器。该鉴相器由1个I/Q混频器模块和2个同型号的低通滤波器模块组成,I/Q混频器模块内部包含了1个0°功分器、1个90°功分器和2个乘法器。两路被测信号经过I/Q混频器后分别进入两个低通滤波器,经低通滤波器滤除高频信号后输出相对应的脉冲信号;测量输出脉冲信号的幅度,将幅度比进行反正切运算即可计算出被测信号之间的相位差。由于所用的混频器模块和低通滤波模块是普通的国产微波元件,因此该鉴相器的成本远远低于高速示波器。在改变射频端被测信号相位的情况下,用该鉴相器对两路被测信号的相位差进行了测试,结果表明：鉴相器测量出的相位差与两路被测信号的实际相位差呈现出斜率接近于1的线性关系;鉴相器的本振端和射频端的动态范围分别不小于5 dB和27 dB。使用该鉴相器对一个标准20 dB角锥喇叭的辐射场相位分布以及相心位置进行了测量,结果表明：在方位角小于20°的情况下,辐射场相位分布以及相心位置测试结果与仿真结果一致,误差小于10%。该鉴相器在做好电磁屏蔽的前提下,适用于高功率微波辐...     

高精密放大器的设计

着重讨论高精密放大器的系统构成及主要性能指标.它主要用于对称重传感器输出的微弱直流信号进行放大,并在一定范围可以调节放大倍数使该信号能够匹配模/数(A/D)转换器的标准信号范围.另外,当称重传感器空载或者加载容器时它都可以实现输出归零,同时当系统连续工作积累的漂移过大时它也可以使输出归零.     

基于FPGA的数字化电涡流位移传感器设计

电涡流位移传感器的载波信号和解调信号均为模拟处理信号,其测量和解调电路均会提高硬件电路复杂性和信号的不稳定性,并增大磁轴承系统的总体设计体积和功耗等。针对这一问题,该文设计了以调幅式电涡流位移传感器为基础的数字化电涡流位移传感器。利用现场可编程门阵列(FPGA)的数字输出信号设计传感器的载波信号,通过FPGA的软件设计对测量电路的输出信号进行数字化处理。该设计在有效降低电路设计复杂性和功耗的同时,提高了传感器测量的可靠性和精确性。     

新型磁致伸缩液位传感器检测原理与实现

新型磁致伸缩液位仪以C8051F005为核心,为实现大量程测量,系统实时检测信号幅度,利用D/A实时调整变增益运算放大器AD603的放大增益,保证传感器输出信号幅度在全量程范围内的恒定.激励脉冲与检测脉冲的时间差由现场可编程门阵列(FPGA)利用高频时钟计数的方式实现.高频时钟选取50 MHz时,时间测量精度达到1/50μs.实验结果表明,新型磁致伸缩液位仪测量精度达到±2 mm,克服了传统的由于量程原因带来的信号幅度变化而对测量结果的影响.利用FPGA高频计数方式测量激励和检测信号的时间差,降低了系统的测量误差.     

传感器故障在线诊断和信号恢复的两级神经网络方法

目的研究控制系统中传感器软硬故障诊断和信号恢复．方法提出一种两级神经网络（ＮＮ）包括一个主神经网络和若干个局部神经网络方法．主神经网络负责诊断传感器故障,其输入为各传感器在时刻ｔ的信号,输出为各传感器在时刻ｔ＋１的信号．各局部网络负责传感器故障诊断和信号恢复．每一个局部网络对应一个传感器,局部神经网络输出为相应的传感器在时刻ｔ＋１的信号,其输入为其余传感器在时刻ｔ的信号．各网络均采用先学习,后工作的在线学习方法．结果与结论所述方法具有在线学习、故障误检率低、可以诊断多个传感器软硬故障的优点．对气垫船中传感器软硬故障诊断的仿真结果表明,该方法是行之有效的．