单载波调制单相三电平不对称光伏并网逆变器

介绍了一种适用于小功率光伏并网发电系统的单相三电平不对称逆变器。针对三电平电路正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)使用过多三角波层叠、占用系统资源多的问题,基于数字信号处理器(digital signal processing,DSP)给出了一种只使用一个载波的改进型SPWM实现方式。引入了一种空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方式,分析了上述两种方法的一致性和优缺点。在并网控制中采用了一种改进型的比例谐振控制器(proportional-resonant,PR),相对于理想PR控制器,具有受电网频率波动和数字系统离散化影响小的优点。通过仿真和搭建小功率试验台的方法,验证了控制策略和调制方式的可行性。     

基于定子磁链轨迹跟踪的优化PWM高性能闭环控制

在低开关频率下采用优化脉冲宽度调制(pulse width modulation, PWM) 可获得较小的谐波畸变, 但将其直接应用于高性能闭环控制系统时会引起PWM 波形紊乱和系统过流. 给出了一组离线求解得到的特定谐波消除脉宽调制(selected harmonic eliminated pulse width modulation, SHEPWM) 开关角, 分析了将优化PWM 应用于高性能闭环控制系统会造成系统过流的原因. 深入研究了基于定子磁链轨迹跟踪的优化PWM 闭环控制方案, 给出了一种结合SHEPWM 特点的脉冲实时修正策略, 实现了采用优化PWM 的磁链轨迹跟踪高性能控制. 通过三电平逆变器异步电机驱动系统的仿真实验验证了该策略的有效性. 结果表明,驱动系统在200∽300 Hz的低开关频率下获得了较小的电流谐波畸变, 同时具有快速动态响应能力.     

一种基于负载电压换流的新型ZCS-PFM变换器

为实现一种结构简单,高效、高频、低电压应力,控制简单的软开关升压变换器,提出一种零电流软开关脉冲频率调制(pulse frequency modulation,PFM)变换器,并以其在boost变换器的应用为例分析了其工作原理、软开关实现条件以及该电路的设计方法.仿真和实验结果表明:该变换器在较宽的输出电压、输入电压、...     

一种高压脉冲电源设计

为研究高压脉冲脉宽及频率对介质阻挡放电效果的影响,文章设计了一款功率1kW、幅值5kV、脉宽1~20μs可调、频率15~25kHz范围可调的单向高压脉冲电源。与传统高压脉冲电源多采用工频升压加磁压缩开关或旋转火花隙获取高压脉冲能耗较大且不易控制不同,该电源主电路采用半桥式拓扑结构,以SG3525作为脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)主控芯片,利用LCC串并联谐振软开关技术,大大降低开关损耗并能有效降低高频脉冲变压器分布参数影响。测试结果表明,该脉冲高压电源满足介质阻挡放电实验要求。     

一种轻型水下机器人控制系统的设计和实现

文章针对水下机器人运行环境的特殊性,设计并构建了一款轻型水下机器人;对其控制系统进行了总体设计,并搭建了以STM32微控制器为核心的软硬件平台;根据该机器人的结构特点和运动特性,分别设计了单级和串级比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器对机器人进行深度及姿态控制,将姿态控制器和深度控制器计算得到的控制量并联输出,作为脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)调节量对电机调速;最后通过水下试验验证了控制算法和控制系统的有效性和可靠性。     

无线光通信中几种调制方式的性能比较

应用在无线激光通信系统中的调制方式有多种。该文详细地分析了开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、双头脉冲间隔调制(DHPIM)和双脉冲间隔调制(DPPIM)等调制方式的符号结构、带宽需求、平均发射功率和误时隙率等性能,通过分析比较得出DHPIM的综合性能最佳,更适合于无线光通信系统。     

低信噪比条件下的失真脉冲编码调制/调频信号软解调研究

再入遥测信道是遥测过程中的一种特殊信道情况,当飞行器通过再入遥测信道时,黑障和多径效应会造成脉冲编码调制/调频(pulse code modulation/froquence modulation,PCM/FM)遥测信号信噪比降低和频率选择性衰落,甚至突破传统解调方法的解调门限,导致误码率大大增加。针对该问题,研究一种滑动长度为1的多符号检测(multi-symbol detection,MSD)解调算法:对连续观测到的N个码元信号与本地信号进行联合检测,但每次MSD判决较前一次MSD判决有N-1个码元的重合。理论上该算法可以将信道增益提高3 dB左右,仿真和测试结果验证了该算法的有效性。     

宽带数字阵列雷达的空时耦合效应及补偿

为了分析和补偿宽带数字阵列雷达中宽带自适应数字波束形成(adaptive digital beamforming,ADBF)和数字脉冲压缩(digital pulse compression,DPC)的空时级联处理所存在空时耦合效应,建立了频域宽带ADBF与DPC空时级联处理的信号模型,分析得出频域ADBF会引起DPC结果的旁瓣升高,并影响对微弱目标的检测性能。在此基础上,提出了基于目标跟踪和阵列预调向处理的补偿方法,使得信号从正侧视方向入射。仿真结果表明:当主波束对目标的跟踪精度控制在一半的主波束宽度以内时,采用频域ADBF和DPC级联结构所产生的虚假旁瓣可控制在-50dB以下,有效地减小了耦合效应对DPC结果的影响。     

TH-PPM与TH-PAM超宽带系统的性能分析和比较

采用基于软判决和硬判决的方法,对跳时脉冲位置调制(time hopping-pulse position modulation,TH-PPM)和跳时脉冲幅度调制(time hopping-pulse amplitude modulation,TH-PAM)超宽带系统的误比特率性能进行了分析和比较.在加性高斯白噪声(additive white Gausses noise,AWGN)信道下,研究了TH-PPM和TH-PAM超宽带单用户系统接收端信号进行软判决和硬判决时的性能,同时分析比较系统在两种调制方式下采用不同脉冲重复次数时的件能差异.仿真结果表明,在AWGN信道下,TH-PPM和TH-PAM的系统性能均随脉冲重复次数的增加而明显改善,并且后者优于前者.此外,采用软判决时的系统性能优于采用硬判决时的系统性能.     

FSO数字脉冲调制方法的符号结构分析

研究了开关键控(OOK)、脉冲位置调制(PPM)、脉冲间隔调制(PIM)和双头脉冲间隔调制(DH-PIM)等常用数字脉冲调制方式中的符号结构,给出了相应的公式及数学表达式,揭示了各种调制波形的映射规律和内在联系,证明了对于给定信源其每比特分辨率二进制码组的信源码值和最高有效位(MSB)是确定映射各种数字脉冲调制符号结构的关键.     

基于单边带调制技术的数据中心光互连性能分析

面向数据中心短距光互连传输的强度调制与直接检测(intensity modulation and direct detection, IM-DD)技术,在光纤低损耗窗口C波段传输时,色散效应将引入严重的频率选择性功率衰退问题。从IM-DD系统色散损伤理论分析入手,阐述了利用单边带(single side band, SSB)调制技术实现高色散鲁棒性传输的机理,并对系统设计的关键问题进行了讨论与综述,包括4种SSB信号的生成方式、2类信号调制格式和2种提取SSB信号线性映射项的数字信号处理(digital signal processing, DSP)算法。通过搭建SSB系统仿真分析平台,对信号生成方式、调制格式、DSP算法进行了对比与评价。通过对SSB调制光互连传输系统的理论与技术研究分析、关键参数讨论,将为实际高色散鲁棒性短距光互连系统的设计和评估提供指导。     

声呐发射机驱动信号调制性能的研究

PWM(pulse width modulation)调制和ΣΔ调制方式均能将任意波形信号转化为一位比特流信号,可以作为声呐发射机的驱动信号。为对比研究这2种调制方式在声呐发射机驱动信号调制应用方面的性能,文中将理论分析通过仿真结果,从5种衡量声呐发射机驱动信号调制性能的指标着手做出评价。通过对比得出结论,在声呐发射机应用方面,两者具有相同的电效率,但ΣΔ调制具有更高的输出线性度和更小的谐波失真度。     

基于相位-强度调制的超短光脉冲源

为了获得低成本的高重复频率超短光脉冲源,满足高速光时分复用(OTDM)的需求,该文使用商用的铌酸锂调制器对连续光进行相位-强度调制,利用色散补偿光纤(DCF)和梳状色散光纤链(CDPF)对产生的光脉冲分别进行啁啾补偿、非线性压缩.压缩后的光脉冲注入高非线性光纤(HNLF), 利用HNLF的自相位调制效应(SPM)展开脉冲光谱,滤波后消除光脉冲的基座实现脉冲整形.光带通滤波器(OBPF)的带宽为5 nm时,获得了脉宽为1.2 ps的光脉冲;OBPF的带宽为3 nm时,获得了无基座且接近Fourier变换极限的Gauss光脉冲,其脉宽为1.8 ps.结果表明,滤波器带宽对光脉冲的脉宽及质量有着重要影响.     

超低纹波PWM编码技术分析

传统PWM(pulse width modulation)技术的不足之处是会产生纹波脉冲,对其他电路产生干扰。这对很多精度要求比较高的应用场合是非常不利的。一种基于脉冲编码的数字PWM方案,可以大幅度降低输出纹波的强度,可表述为:将PWM脉冲序列均匀的分布到整个PWM周期之中,最理想的情况是达到单个脉冲的程度。理论上PWM输出纹波与PWM信号各次谐波幅值具有很强的正相关关系,其中基波与二次谐波的所产生的纹波最为显著。深入的分析表明,这种编码映射方法可以将这2项均降低到数字PWM信号最低极限数量级。初步实验表明,这种技术的效果非常显著。     

电流环时序方法在PWM整流器中的应用

为了提高大容量脉冲宽度调制(pulse-width modulation,PWM)整流器的电流环带宽,将一种新的采样-计算-更新时序方法应用于电流环。该方法利用高速微处理器的运算能力,消除了电流环中的计算延时,但同时限制了整流桥交流侧电压矢量的幅值,降低了电网电压升高时PWM整流器对交流侧电流和直流母线电压的控制能力。利用PWM整流器功率因数可调的优点,在电网电压升高时控制PWM整流器从电网吸收一定的无功功率,可以对此进行一定的补偿。实验表明,该方法的应用显著增加了电流环带宽,配合对无功电流的控制,提高了PWM整流器的性能。     

高稳定BPSK信号载波相位同步算法

基于二相相移键控(BPSK)信号幅度剧烈变化会严重影响数字锁相环的环路带宽和稳定性,提出了一种数字自动增益控制(AGC)和锁相环(PLL)联合的高稳定BPSK信号载波相位同步算法.采用指数增益放大非相关反馈自动增益控制环路对输入调制信号进行幅度调整,使输出AGC的调制信号幅度稳定在预定值,再将幅度稳定调制信号输入到数字三阶PLL进行精确载波相位估计.仿真结果表明,算法避免了数字三阶PLL由于调制信号幅度变化带来的环路不稳定,且在信噪比(SNR)动态范围内,保证环路噪声性能满足BPSK信号解调的要求.     

一种用于数字电视中的正交振幅调制技术

在数字电视前端采用的数字调制方式需要具有良好的带宽效率和功率效率，为了找到具备以上特性的调制方式，对正交振幅调制(QAM)作了理论分析和计算机仿真，并将其与移相键控调制(PSK)作了对比分析，结果表明，住相同的条件下，正交振幅调制的性能优于移相键控调制方式，从而表明正交振幅调制比较适合作为数字电视的调制方式。     

16QAM与16PSK性能对比分析研究

在通信理论中,数字调制相比模拟调制方式具备许多优点,但都以增加信号带宽为代价。带宽作为有限资源,为提高利用率,就必须改进调制技术,引入多进制调制。文中研究了目前主流的两种多进制数字调制方式16PSK和16QAM,从多个角度对比分析两种调制方式的性能并得出结论,16QAM具有更加广泛的应用。     

具有连续相位调制特性的甚小线性调频键控信号分析

甚小线性调频键控(very minimum chirp keying,VMCK)调制方式具有超窄带特性.采用连续相位调制的一般分析方法,选用线性信号作为积分脉冲,给出VMCK的连续相位调制表达式,并构造出一种新型的发射机结构.推导VMCK信号的归一化功率谱密度公式,以功率百分比带宽为考核准则,证明在正交二元信号下,VM...