基于FPGA控制VGA显示的双通道数字示波器

本系统以FPGA芯片XC3S500E为控制核心,辅以信号调理电路、AD采样电路、触发电路、存储电路等外围电路,设计出了一种具有VGA显示功能的双通道数字存储示波器。该系统实现了数字信号上升沿或下降沿触发、0-1MHz信号的数据采集、一键数字存储与回放和驱动VGA显示器实时显示当前波形等功能,并可以通过按键进行垂直灵敏度和扫描速度的挡位设置。     

基于单总线协议的多点测温技术及应用

为了对幼苗培养室的温度实施检测,本文采用C8051F020单片机和数字式温度传感器DS18B20,设计了分布式的多点温度测量和报警系统,使用总线驱动芯片74LS245驱动DS18B20,提高了驱动能力,延长了传输距离,增强了系统的可靠性,并根据DS18B20的单总线协议编写了软件.实践表明,该系统工作稳定,操作方便,温度测量误差为±0.5℃,实现了对多点温度的测量和报警,满足了系统设计要求.     

基于蓝牙传输的脉搏信号检测系统的设计与实现

设计基于无线蓝牙传输的脉搏信号检测系统,系统包括PVDF脉搏传感器、信号调理电路、数据采集电路、蓝牙无线传输模块和上位机数据接收显示模块.实验结果表明,该系统能够对人体的脉搏信号进行实时采集,将数据通过蓝牙无线发送到由J2ME语言编程的手机中,接收到的脉搏信号可在手机上显示波形,并可进一步对信号进行处理,进而实现远程监护.     

一个用于流水线模数转换器的高精度、低功耗采样保持电路

介绍了一个用于高精度模数转换器,采用 0.25μm CMOS工艺的高性能采样保持电路。该采样保持电路的采样频率为 20MHz,允许最大采样信号频率为 10MHz,在电源电压为 2.5V 的情况下,采样信号全差分幅度为 2V。通过采用全差分flip-around结构,而非传统的电荷传输构架,因而在同等精度下,大大降低了功耗。为了提高信噪比,采用自举开关。Hspice仿真结构显示：在输入信号为 5MHz 的情况下,无杂散动态范围（SFDR）为 92.4dB. 该电路将被用于一个14位 20MHz 流水线模数转换器。     

紫外光电型一体化火焰检测器设计

针对传统火焰检测器信号易衰减、易受干扰、传输距离近等缺陷，提出将传感器和信号处理器二合一的一体化设计方法，来提高复杂环境下整机的可靠性。用检测火焰信号的紫外光脉冲数和强度值来判断火焰的有无，给出了紫外高压驱动、火焰状态信号传输、火焰信号调理等具体实现电路和软件的设计方法。煤气燃烧炉现场实验测试结果表明,本检测器具有较高的实用价值。     

基于协作多点传输系统的自适应有限反馈

为了提高协作多点传输系统上行链路的反馈资源利用率,研究了多小区重叠覆盖下的相位反馈问题,并推导出用户自适应反馈比特分配的最优解.用户可根据自身传输信道与干扰信道的信道质量,以及来自不同基站信号之间的相位差信息,自适应地确定相应比特数.通过在预编码中根据反馈的相位差信息进行相位补偿,使得用户端接收信号能够相干叠加.研究表明,该方案在不增加系统反馈开销的条件下,能够较为明显地提高系统吞吐量.
     

基于最优化方法的超宽带通信信号设计

超宽带无线通信是指采用了一种相对中心频率而具有较大带宽的信号（通常指分数带宽大于25%的信号）来传输信息的通信方式.在充分考虑超宽带信号在自由空间和密集多径环境中传输特性的基础上,基于最优化方法分析了二元情况下的超宽带通信信号的设计思想,并给出了归一化平方Euclidean距离、误码率与时移参数关系的仿真结果.     

点对多点无线集中监控网络系统

介绍了采用无线局域网中的点对多点技术来传输监控系统所采集的图像信号,从而令无线局域网技术与监控技术很好结合在一起,大大地扩大了监控系统的应用面。同时也介绍了点对多点无线集中监控系统的技术和特点。     

核磁共振信号频率测量系统的设计与实现

为提高核磁共振找水仪核磁共振信号频率的测量精度,设计并研制了核磁共振信号频率测量系统.该系统采用等精度测频原理,以CPLD(Complex Programmable Logic Device)为核心处理芯片,整个系统由信号调理电路、CPLD和单片机等构成,实现了核磁信号的整形调理、信号有效段的判断及核磁信号频率测试的功能.测试结果表明,该系统可较准确地测量出核磁信号的频率,其测量精度可达10-5.     

一种新型工业网卡的设计与实现

设计了一种基于冗余通信介质传输的RS 485接口驱动的工业网卡。该网卡解决了目前普遍采用单网线通信可靠性低的问题;同时,对线路上传输的数据进行多点采样,有效地滤除了信号传输过程中的噪声干扰,大大提高了网络通信的实时性与可靠性。     

基于FM的无线扩声系统

针对课堂教学、室内会议等对扩声系统的需求,提出了一种基于FM的无线扩声系统.该系统包括FM收发模块和图形用户界面（GUI）软件.FM收发模块采用C8051F340单片机控制RDA5820实现对语音信号的无线收发,同时通过USB从PC机获取工作频率并发送语音数据;用LabVIEW实现的GUI软件可通过USB修改FM收发频率,并将获取的语音数据进行扩声播放.该系统收发模块采用一体设计,实现语音的FM无线收发,可自动切换收发工作模式,实验表明该系统方案合理可行.     

线性调频信号源的研制

提出了一种具体的C波段的线性调频信号源的设计方案．该方案是基于最新的直接数字频率合成技术（DDS）和锁相环频率合成（PLL）相结合的结构,利用DDS与PLL进行混频产生所需信号,重点阐述了系统的硬件实现,包括系统设计方案、主要电路模块设计及高速PCB板设计的关键技术等,并针对实际调试过程中的常见问题给出具体的解决方案．     

DBR光纤激光器压力传感系统的研制

研制了一种基于正交偏振形式的双频分布式布拉格反射(Distributed Bragg Reflection, DBR)光纤激光器光纤压力传感器系统。当外部压力作用在光纤激光器谐振腔上时,光纤晶体双折射的变化会引起正交偏振方向上的激光频率发生变化,从而导致输出拍频频率改变。利用快速光电二极管将双频激光输出的拍频信号转换成射频电信号,通过一个射频混频电路将该信号与频率合成器产生的本地振荡信号混频并低通滤波放大整形,变为400 M以下的调频信号,再利用ECL定时计数电路系统记录拍频信息并通过USB接口送入计算机。实验表明,在0～1.5 N范围内线性拟合度高达99.97 %,压力灵敏度为400 MHz·N^-1。     

400Hz中频电源设计

以实际工程项目中要求的中频电源为研究对象，设计了一种基于SPWM技术的中频电源系统方案．系统以单片机和SPWM信号发生芯片为核心，利用频率和电压反馈实现了中频电源设计．分别给出了实现本设计方案的单片机89C51与信号发生器SA8282的接口电路、IGBT的驱动隔离电路、外围扩展芯片、SA8282内部结构和工作原理和软件设计流程图．     

气体传感器阵列特性远程检测系统

以挥发性有机气体（VOC）为测试对象,建立了一套气体传感器阵列远程数据采集系统,可实现气敏元件对VOC气体敏感性的检测。硬件部分包括测试电路、无线收发和上位机通信,并编制了相应的软件程序。为进一步实现VOC气体实时、远程、在线检测的研究奠定基础。     

SSPD的低抖动SFQ信号读数

运用单磁通量量子(SFQ)读取技术的超导单光子探测器(SSPD)可以实现低抖动信号的读出。通过优化SFQ读出电路的电路参数,输入电流灵敏度被改善到10μA以下,且该结果比SSPD典型的临界电流小。实验使用脉冲发生器作为输入脉冲源,结果显示测出的SFQ读出电路的抖动值远低于目前测量装置系统超过15μA的抖动电流值。SSPD连接到SFQ读出电路的测量抖动值在37 ps的半高全宽(FWHM)时的SSPD偏置电流约为18μA,这是对传统的没有SFQ读出电路,抖动为67 ps的FWHM的显著提高。     

适用于4通道100 Gbps SerDes的两级架构正交12.5 GHz低功耗低抖动时钟发生器

为了缓解多通道SerDes中高频时钟信号在长距离传输中引入的噪声过大和功耗过高的问题,设计了一种应用于多通道的低功耗低抖动两级锁相环结构;同时为了进一步降低噪声性能,在第2级锁相环中设计了一种采样鉴相器。该设计将第1级LC振荡器锁相环产生的低频时钟信号（3.125 GHz）传输到各通道收发机后,将该信号作为第2级参考信号,再采用小面积的环形振荡器锁相环产生正交的高频时钟 (12.5 GHz),这种结构降低了高频时钟在片上长距离传输的距离,提高了收发机的时钟质量;此外该技术避免了使用高频缓冲器,降低了功耗。其中第2级锁相环通过无分频鉴相技术提高了第2级环振锁相环的噪声性能。该时钟发生器电路整体功耗为100 mW,第1级锁相环相位噪声拟合后为-115 dBc/Hz,第2级环形振荡器电路在1 MHz处相位噪声为-79 dBc/Hz,锁相环电路产生的时钟信号整体抖动为2.7 ps。正交时钟偏差在300 fs以内。相比传统时钟发生器,该设计性能有较大提高,功耗有明显降低,适合应用于100 Gbps SerDes中。     

高锁定范围半盲型过采样时钟数据恢复电路设计

采用标准0.18 μm CMOS工艺,设计了一种高锁定范围的半盲型过采样时钟数据恢复电路.该时钟数据恢复电路（Clock and Data Recovery,CDR）主要由鉴频器（Frequency detector,FD）、多路平行过采样电路、10位数模转换器（Digital To Analog Converter,DAC）、低通滤波器（Low Pass Filter,LPF）、多相位压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator,VCO）等构成.该CDR电路采用模数混合设计方法,并提出了基于双环结构实现对采样时钟先粗调后微调的方法,并且在细调过程中提出了加权调相的方法缩短采样时间.仿真结果表明,该CDR电路能恢复1.25～4.00 Gbps之间的伪随机数据电路,锁定时间为2.1 μs,VCO输出的抖动为47.12 ps.     

基于MSP430F149的超声测厚系统的设计

设计一种基于脉冲反射式的超声波测厚系统.硬件系统采用MSP430F149单片机作为主控芯片,包含超声波收发电路、放大电路等,通过计算得出各个电路的参数值.软件设计采集超声回波信号,数据通过串口RS-232传到PC.该系统实现对复杂固体厚度的实时测量,数据结果精度高,控制方便.以20mm×20mm×20mm、材质为16MnR钢板为试样对系统进行厚度测试和仿真.     

基于扫频原理的自适应滤波电路设计

设计了一种自适应滤波电路,该电路主要由中心频率可调带通滤波器组成。论文详细给出了基于数字信号控制器(DSC)、开关电容滤波器的实现方案。实验结果表明,该电路在200⁸00Hz的频带内具有良好的动态带通滤波功能,并在扫频型输电线路参数测量中得到了应用。