基于PFM调制的超低功耗红外光通信装置设计

采用分离元件,以STM32F103ZE微处理器作为控制核心,设计了一种红外光通信装置以及超低功耗三维中继器,实现数字或模拟信号的无线传输以及任意方向转发.该装置主要由红外光发射器、三维中继转发器和红外光接收器等模块组成,使用同步传输协议,以脉冲调频的方式调制解调,实现了数字化无线通信的目的,解决了光通信仅能单一方向传递的问题,具有功耗低,传输距离较远的优点.并以音频传输为原型,在13m左右的三维空间里实时传输0.1~10kHz频带内的音频信号.     

高充电效率的恒流太阳能路灯控制器

针对传统太阳能路灯控制器主要存在充电效率低、恒流精度低的问题,提出基于多路脉冲宽度调制(PWM)恒流技术的新型太阳能路灯控制器的设计方案。该控制器采用复合式DC-DC变换器,通过控制多路PWM信号,实现高效地充放电功能。充电过程以改进的扰动观察法实现最大功率点跟踪(MPPT),提高充电效率;放电过程通过实时检测LED路灯的实际电流,动态调整相应PWM信号的占空比实现高精度恒流驱动LED路灯。实物测试结果表明该控制器能有效地改善充电效率和恒流源精度,充电速度提高了4%~7%,恒流源精度高达2.5%。     

宽带高阶OFDM调制解调的软件无线电研究

针对IEEE802.11a标准中OFDM调制解调原理,结合软件无线电的思想,在Matlab/Simulink的环境下,用SystemGenerator进行64QAM-OFDM部分调制解调模块的设计与实现.设计中采用了64QAM对数据符号进行调制,可以有效提高系统的频带利用率.仿真结果表明,所设计的64QAM-OFDM系统模型具有较高的可靠性.     

基于混沌的DCSK调制方法及性能分析

针对混沌调制实用化过程中存在的问题,提出产生混沌序列的新颖算法及优选准则。介绍CSK和COOK调制模型及DCSK调制解调模型,对DCSK,CSK和BPSK调制模型的性能进行仿真分析与对比。分析CSK和DCSK信号中半个比特周期(T/2)内所产生的混沌样值个数L对CSK和DCSK性能的影响,并介绍一种新颖的DCSK改进型调制方式。研究结果表明:与CSK相比,DCSK调制对信道畸变不敏感并具有更好的噪声特性,在误码率RBE为10-3数量级时可提高信道噪声约3 d B;在信噪比(Eb/No)不小于12 d B的条件下,DCSK的RBE与CSK的相比小1个数量级以上。     

载波散斑相关条纹的调制频率

针对载波电子散斑干涉(CESPI)偏转物面调制法出现的载波相关条纹的调制频率(f)的合理取值问题,通过CESPI迈克尔逊测量系统光路图分析了偏转角(Δα)与调制频率之间关系,根据散斑大小与散斑空间位移间的相关约束条件,推导出载波相关条纹调制频率的极大值公式;根据载波相关条纹图的频谱分离要求,推导了载波相关条纹调制频率的极小值公式.为了有效提高调制频率,提出了一种基于偏转参考镜面的调制方法,并建立了几何光路模型进行理论分析.实验结果表明:该方法能克服散斑尺寸对调制频率的约束,可以有效提高载波相关条纹的调制频率,特别适用于大载荷形变的CESPI测量.     

多频带正交频分复用系统多模式调制解调技术

多频带正交频分复用(MB-OFDM)系统是实现高速无线个人局域网高速数据传输的关键技术。按照MB-OFDM系统不同的传输模式要求,文章提出四相相移键控、双载波、双载波32正交振幅三种调制及解调技术。在多径信道环境下的传输测试证明,多模式调制解调技术能提高MB-OFDM系统的高速数据传输性能。     

三相四桥臂逆变器的设计与控制

为了解决不平衡负载影响电能质量的问题,在传统的三桥臂逆变器的基础上采用三相四桥臂逆变器。该逆变器可以在不平衡负荷的情况下,能够有效地抑制不平衡负载电流对电压的扰动,保证输出的三相电压近似对称。为了验证该逆变器控制策略,硬件拓扑结构以及三维空间矢量调制算法的可行性,进行MATLAB仿真。结果表明,三相四桥臂逆变器能够解决在不平衡负载下输出三相对称电压的问题,其功能和三维空间矢量调制策略可行。     

一种冗余配置的MEMS单轴旋转式惯导系统设计

针对载体运动削弱旋转调制效果这一问题,提出了一种在旋转轴向冗余配置一枚与载体捷联的轴向陀螺,利用其敏感信息为电机提供反旋信息,从而隔离载体轴向运动的方法。利用中低精度MEMS器件,从惯性测量系统结构入手,突破传统旋转调制系统结构限制,设计了可自由旋转的单轴旋转式微惯导系统,并且解决了数据不同步的问题,实现了MIMU的自由旋转,补偿了系统安装误差角,进行了静态与动态导航试验,结果表明,该系统可有效实现旋转调制,在减小微惯导系统测量误差的同时,为后续深入开展旋转调制研究工作提供了硬件基础,具有一定的工程应用价值。     

利用高阶累积量的时频重叠MPSK信号调制识别

针对多信号的互相干扰,在时频重叠情况下调制识别困难的问题,提出一种基于高阶累积量的识别方法。由于不同数字调相信号的高阶累积量存在差异;并利用高阶累积量对噪声的不敏感性,从中选取四个特征参数。采用决策树的分类方法,对任意方式组合而成的十种相移键控三信号进行制式识别。实验结果表明,在信噪比不低于0 dB的情况下,可以有效地识别十种时频重叠三信号。与现有的算法对比,该算法在提高信号识别率的基础上,同时也增加了可识别时频重叠信号的个数。     

基于PSD和光源调制的合作目标位姿探测方法

空间目标的相对位置与姿态探测是航天器对接领域的研究重点,探测方法主要分为遥测法和光学测量法两大类.其中,后者依靠其速度快、稳定性高、信息量大等优势,成为了近距离位姿探测的主要方法.我们通过双目视觉模型可计算出空间合作目标上特征光点深度信息,再根据特征光点间已知的结构、尺寸等约束信息,实现对目标姿态的解算.本文依据PSD相较于CCD和CMOS传感器,有无需图像特征提取过程、响应速度快、位置分辨率高等优势,且双目立体视觉系统的仿生学结构可直接获取到探测目标的深度信息,提出了采用双PSD视觉模型,并配合特征光点的亮度与顺序联合调制实现对空间合作目标的位姿探测方法.实验结果表明,当光标靶姿态调整±30°时,系统的平均测量误差为2.541°,当姿态角小于15°时,俯仰角和偏航角的平均偏差分别为0.923°和0.563°;大于15°时,受限于光源发散角度的影响,俯仰角和偏航角平均偏差分别增加至4.566°和4.106°,系统能够快速、稳定解算光标靶的空间位姿.