基于同步姿态测量的地空三分量电磁接收系统设计

针对地空三分量电磁探测对接收信号高速、同步、大量存储、同时记录线圈姿态信息的需求,提出了带有高精度同步姿态测量的全波形地空电磁探测数字接收系统。设计了针对地空电磁法的模拟信号调理电路,通过两片同步驱动的高速24位AD芯片实现三通道高速采样,由FPGA实现了大量数据的实时传输。设计了同步姿态测量装置,可实时同步存储线圈姿态数据。实测结果表示,该数字采集系统能满足三个通道全速192 k Hz的采样率采集电磁数据、以100 Hz的采样率得到同步的线圈姿态数据,并通过实地野外实验证明了该系统可以完成含姿态测量的地空电磁三分量数据采集工作。     

带通采样频域波束形成

常规波束形成算法都是基于过采样率的,这使得多波束成像声呐系统因采样率高,数据吞吐量大,体积．成本和功耗等都很大。本文提出了一种基于帝通采样的频域波束形成算法,将带通采样信号的各频谱分量搬移到原始频谱位置,再进行相位补偿,进而实现带通采样频域波束形成。对其算法进行了仿真,并通过处理海试数据,验证该算法的有效性,为解决多波束成像声呐系统的小型化提供了技术支撑。     

自由采样下视频信号的时序提取与数字行锁相的研究

视频解码系统在电视机处于核心地位,负责将复合全电视信号解码成红绿蓝三色信号供显示器显示．其实现机理有多种方案,目前有全模拟型、数模混合型和全数字型等,其中全数字方案最有前景,符合数字电视的发展需要．本文提出了在全数字视频解码系统中,一种进行时序信息提取和全数字行锁的新方法．在视频信号数字化时,常规方法是使用模拟锁相环对采样率进行控制以达到同步采样,这增加了设计的复杂度和解码系统的成本．为简化采样系统的硬件架构,设计让产生采样时钟的晶振处于自由振荡模式,采样芯片使用50MHz的固定频率对视频信号进行自由采样,采样点的行同步化过程在全数字域中通过信号处理算法实现．本方法省去了大量模拟器件的辅助,并且锁相精度比传统方法更高．首先需要提取数字视频流的时序信息,这里使用匹配滤波器法来寻找行、场同步信号的起始位置和进行奇偶场识别,与常规的电平切割法相比,实现方便,具有较好的噪声抑制性能．在此基础上,提出了使用改进的双向差分模型对视频行同步信号进行线性回归拟合求小数相位的方法,从而进一步提高了行同步起始位置的精度．同时,利用本系统采样率较高的特点,提出了带信号延时比较器的梳状滤波器的亮色分离方法,改善了亮色分离的效果;提出了一个实用的数字行锁相环,来滤除提取到的行同步起始位置的相位噪声,给出了详细设计并分析了相关性能．环路结合以辛克函数为内核的高阶插值滤波器对视频亮色信号进行重采样,实现了数字行锁相．实践证明,以上算法行之有效,取得了较好的效果,文章最后给出了使用从电视信号发生器中采集的数据进行解码的仿真结果．     

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。     

采样率转换算法的研究与实现

针对实际应用中经常遇到数字系统采样率转换的问题,本文从理论上分析了减采样、增采样和采样率按非整数倍数变化时采用的不同方法,并举例利用MATLAB软件进行编程,实现了信号采样率的转换,仿真结果对采样率转换理论进行了进一步的验证。     

MF200多频中波发射机自适应载波CIC内插滤波器设计

MF200多频中波发射机采用全新的数字调制器技术对音频信号及射频进行处理和分配控制,采用了自适应采样率转换方法对音频信号进行采样率提升同步至载波频域内。针对信号采样率转换及高频音频信号抽样量化失真的问题,采用了CIC数字内插滤波器设计方案。方案对异步采样率转换输出后的音频信号进行固定8倍内插,将音频信号采样率自适应变换到载波频率上,并在调制器音频处理板FPGA上实现。实际测试表明,该方案可以有效解决高频率音频信号抽样量化失真问题,同时,解决了数字调制器中音频信号自适应采样率二次转换问题,可以满足不同载波频率对音频信号采样率转换的需求,进一步提升了发射机的信号失真度指标。     

多速率信号处理技术的实现研究

从实现采样率转换的方法、信号的整数倍抽取、信号的整数倍插值、抽取与插值结合的采样率、抽取和插值的滤波器实现等方面对多速率信号处理技术的实现进行了研究.     

软件无线电中采样率转换系统的研究

介绍了采样率转换系统和分层计算的采样率转换系统,指出此系统可以有效地降低计算输出采样所需的计算需求,可以有效地提高宽带信号的采样率,对一个单级和多极的采样率转换系统来说,可以明显减少每个采样的平均计算量。     

基于DSP的并行数据采集系统设计与实现

在宽频带弱信号检测仪器中，为提高信号的采样精度和采样率，给出了基于TMS320VC5402和两片CS5397并行工作构成的24位双通道数据采集系统的软硬件设计方法，采样率可以达到192kHz。实验结果表明，通过采用双片CS5397并行采集模式，该系统可以对40kHz的正弦信号进行较好的波形恢复。     

基于LabVIEW的焊接测控系统开发

针对窄间隙旋转电弧焊焊缝跟踪的需要,开发一套测控系统.考虑到该焊接方法的特点和开发的效率、速度要求,采用"数据采集卡 PC机"模式,并选择LabVIEW作为测控系统的开发软件.系统功能主要包括数据采集、信号分析和输出控制.为便于完成有效的电弧传感,系统能灵活设置采样时钟、采样集、各种触发等功能,实现对特定区域的采样.由于需要较高的数据采样率,同时需要并行进行测试和控制,实现了高速数据流并行处理模式.为有效对采集信号进行处理,实现滤波,信号变换以及焊缝偏差检测的算法.为实现有效的控制,系统完成了同步、PWM输出控制、PID控制等功能.程序具有界面友好、高可靠性和好的扩展性,为进一步研究窄间隙旋转电弧焊提供好的实验平台.     

一种用于设备监测的高效无线传感器网络多跳同步时分协议

基于冶金企业设备监测的背景提出了一种无线传感器网络多跳同步时分协议.该协议采用自组织的层次拓扑控制方式,以簇头构成系统的骨干网,通过可靠路由方式传输数据.簇内节点组成局部网络以较小的发射功率采用分时多跳的方式将数据传输到距离较远的簇头,通过同步休眠机制降低功耗、满足传输时延要求.在冶金企业实际设备监测系统中的应用表明该协议具有扩展性强、传输可靠、信号延迟小和功耗低等特点.     

浅层地震勘探中的无线同步装置研究

为更好地解决浅层地震勘探信号采集的时间同步问题, 提出一种基于无线网络的浅层地震勘探数据采集系统。设计并完善基于应变式压力传感器的检波装置, 以AT89C51单片机作为主控制器（MCU: Micro Controller Unit), 采用低功耗、 高分辨率的16位Σ-Δ型模数转换芯片AD7705实现数据采集, 选用nRF24L01组建无线网络, 给出电源模块和稳压电路以实现准确灵活供电。通过确定数据采集系统不同传输距离的实际时间差值, 利用地震仪进行时间补偿, 从而实现数据采集同步。测试结果表明： 系统在测试期间功耗为2 500 mW, 无线传输最远距离为94 m, 延迟时间最短为1.87×10^-6 s。解决了勘探环境恶劣时的复杂布线和同步问题, 实现了浅层地震勘探的低功耗、便携式的同步功能。     

全频段多系统全球导航卫星系统数据采集系统的设计与实现

基于FPGA设计实现了一种全频段多系统全球导航卫星系统(global navigation sattellite system,GNSS)数据采集系统。该系统由宽带天线、宽带射频前端、A/D转换模块、下变频模块、滤波器模块、数据存储模块等构成,可以实现四大导航系统的全频段覆盖,具有并行数据采集通道多、采样速率高、可灵活配置等特点,能够满足全频段多系统软件接收机的各种处理需求。对GALILEO在轨卫星实际数据的测试结果验证了数据采集系统的正确性。该数据采集系统可用于GNSS全频模拟信号源的验证以及在轨导航卫星信号的质量监测。     

谐波干扰下逆变器并联系统同步控制数字信号输出方法

在谐波干扰下,传统同步控制数字信号输出方法存在谐波频率偏移、波形畸变大、输出信号同步性差的弊端。为此,提出一种新的逆变器并联系统同步控制数字信号输出方法。通过分数傅里叶方法实现谐波干扰抑制。以两个逆变器并联系统向相同的负载供电为例,对逆变器并联系统的工作特性进行研究。不同逆变器并联系统通过采样同步总线中共享的信号,求出相位误差,依据获取误差对正弦基准数字信号输出进行同步控制。在同步控制的过程中添加频率控制,使得不同逆变器的频率保持在稳态频率的水平。实验结果表明,所提方法能够有效保证数字信号输出的同步性,实用性强。     

基于流水线构架的多通道全并行数据采集系统

本文介绍了一种多通道全并行实时数据采集系统的设计原理。该系统中的每个采集通道由信号调理、A/D转换器和异步双口RAM组成,采用USB作为数据上传接口,使用复杂可编程逻辑阵列CPLD作为控制核心,将数据采集、缓冲及上传模块组织成流水线的构架。各个模块并行同步执行,从而保证采样数据的连续性,并使整个系统高速运行。实际测试显示该系统具有很好的稳定性和可靠性。     

基于虚拟仪器的导航雷达回波信号采集器设计与实现

信号采集的目的是了后续雷达成像和海浪信息提取。基于虚拟仪器技术,对单脉冲体制导航雷达设计了一套数据采集系统。以计算机和PXI-9820数据采集卡为硬件,以VC++6.0软件作为开发平台,构建了基于Windows平台的数据采集系统,雷达回波信号采集单元采用多路信号同步采集的设计方案,并指出了系统实现过程中的多通道同步采集的关键技术问题。东海某海域的岸基采样实验证明了基于虚拟仪器技术的数据采集器设计的可行性及系统运行的可靠性。     

基于MSP430F149单片机的便携式数据采集仪

设计了以MSP430F149为核心的便携式数据采集仪.系统采用MCP6S28增益可编程放大器,不仅减少了元件的数量而且降低了系统功耗;采用无线收发方式实现了数据的实时传输,并配有大容量存储器,方便野外作业;采用了图形液晶显示设计,实现了系统的菜单化管理.整个系统具有体积小、功耗低、采集速度快的特点,使其非常适合于电池供电和空间受限的工作环境.     

基于PC的水轮机组多通道振动数据采集系统设计

提出了一个基于PC的水轮机在线多通道振动数据采集系统的设计方案．对数据采集系统的特点进行了分析,采用中断＋FIFO的方式对多通道振动信号连续采集,并通过插值算法进行二次采样,得到了准同步整周期信号．在此基础上,用数字滤波算法去除了信号干扰,并对采集系统的精度进行了检验,结果表明,通过二次采样所得的信号与同步整周期采样的信号基本一致,可以满足振动监测的需要．     

等间距地震道插值的傅里叶重建法

地震采集过程中经常会碰到的大空间采样、坏道和数据分布不规则等问题,影响了地震处理及成像效果.针对上述问题,提出了一种改进插值方法,即扩大原来的空间距离长度,使空间波数采样变密,然后根据似二维F-K频谱图里取中间某一范围的频谱值,就可以去掉噪声和假频,振幅也可得到很好加强.理论和实际地震数据测试结果验证了修改后的方法插值效果好.