多通道多频高频地波雷达DDS数字信号源的设计

采用直接数字频率合成技术(DDS)产生多频高频地波雷达信号波形,使用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)设计多通道多频高频地波雷达DDS数字信号源,提出了运用FPGA芯片实现该信号源的一种方案.该方案的系统组成包括PC机软件、LXI接口电路、控制模块、多通道DDS系统和加法器.该信号源输出为四通道单频信号及四通道信号加权叠加合成的多频信号.系统输出频率为3～30 MHz,输出信号无杂散动态范围(SFDR)优于62 dB,输出信号相位噪声优于132 dB/Hz,实验结果可满足多频高频地波雷达发射和接收系统的要求.     

基于查找表的电路老化检测传感器设计

通过对电路老化检测与查找表(Look-Up Table,LUT)方法的研究,提出一种基于查找表的电路老化检测传感器设计方案.该方案首先建立老化压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator VCO)频率降级?t_p和电压压降?V_(DC)的老化模型,通过老化感知电路产生基准频率和老化频率其次,利用相位放大原理得到频差信号,并采用计数基准VCO周期的方式将频差信号量化.然后,按LUT规则将老化信息以电压方式输出.最后,在TSMC 65 nm CMOS工艺下仿真验证,结果表明所设计的老化检测传感器感应分辨率为0.001 8%,老化模型计算值与仿真数据相对误差在9%以内,能够实现电路老化检测的功能.     

MJAX038及函数信号发生器

在介绍MAX038芯片特性的基础上,论述了采用MAX038芯片设计数字函数信号发生器的原理以及整机的结构设计.对其振荡频率控制、信号输出幅度控制以及频率和幅度数显的实现作了较详细的论述.该函数信号发生器可输出三角波,方波和正弦波.输出频率范围为0.1Hz至10MHz.输出幅度的峰峰值为Vp-p=5V,正弦波非线性失真小于1%.     

多频信号的自适应随机共振检测方法

针对系统输入端待测信号为低频与中高频情形,分别建立了多频信号的自适应随机共振检测方法,即通过分析待测输入信号的频率特性和信号并行输入个数,对于低频信号,固定步长,自动调节系统参数;对于中高频信号,利用外加周期信号的频率,选取合适的测量指标来衡量随机共振现象的发生,并且寻求最优系统参数,在随机共振输出信号频域中提取待测信号的频率.与传统的自适应随机共振信号检测方法相比,采用色噪声,更符合实际背景,更精确地提取待测信号的频率.仿真结果与分析的一致,表明方法有效可行,有良好的应用前景.     

一种高精度光谱信号采集系统的设计及应用

介绍一种高精度光谱信号采集系统的设计方法及其在连续分光式生化分析仪中的应用。系统以基于ARM技术的S3C2440为控制核心,采用基于数字电位器的柔性增益放大电路设计技术,并选用16位高分辨率A/D对光谱信号进行数据采集,实现了生化分析仪吸光度准确度偏差不大于0.01Abs的性能指标。生化分析仪的临床应用表明,系统具有运行稳定、抗干扰能力强和精度高等优点。     

基于LabVIEW平台的电化学测试系统的构建

本文基于LabVIEW虚拟仪器开发平台,通过AD/DA接口板,开发实现了一套计算机控制的电化学测试系统.本系统通过计算机向测试系统发送外控极化信号,同时对极化电压和极化电流等实验数据进行自动采集、实时显示以及保存.在目前的工作中,系统实现了单程线性电势扫描伏安法和循环伏安法这两种最常用的电化学测试技术.利用开发的电化学测试系统对一些典型样品的极化曲线进行了测试,结果显示系统工作良好,数据准确.     

三相光伏并网逆变器状态空间模型与矢量控制

随着分布式发电的发展,分布式发电系统成为旋转设备发电机和逆变器接口发电机构成的混合电力系统.系统稳定性分析需要研究状态空间模型,以及合适的逆变器模型,从而对已经成熟的旋转电机模型进行必要的补充.电机模型包括自动电压控制器AVR(automatic voltage regulator)和功率补偿功能,逆变器模型包括锁相环功能和内部控制功能等.基于三相光伏并网电压源型逆变器模型,进一步分析内部电流控制环,外部功率控制环,平均功率测量以及PLL技术.所有模型采用状态向量技术进行详细推导,类似于旋转电机的数学模型分析.模型包含非线性项,但能在运行点上线性化,基于MATLAB SIMULINK/PLECS仿真平台,对状态空间模型的并网系统进行数字仿真,仿真结果表明基于状态空间的数学模型和空间矢量控制,能有效改善并网电流的电能质量,实现并网要求.     

基于TCM电路的抗温度漂移老化传感器设计

结合电路老化检测原理与温度补偿方法(Temperature Compensation Method, TCM), 提出了一种具有抗温度漂移特性的老化传感器电路方案. 该方案首先根据晶体管的温度补偿, 设计温度不敏感的TCM延迟单元; 然后结合被测组合电路的老化冗余时间, 利用TCM延迟单元级联方式实现参考老化延迟电路; 最后将老化延迟检测电路的输出和参考延迟电路的输出进行时序比较, 判断电路是否处于老化状态. 在SIMC 65nm CMOS工艺下仿真验证, 结果表明所设计的老化传感器功能正常, 在-40~120℃之间稳定性达到98％.     

基于多输入多输出被动式室内定位算法研究

随着定位技术的不断发展,如何实现室内精确定位逐渐成为研究的热点.在复杂的室内环境下,信号的传输受到各种因素的影响,将会产生多径效应,进而影响定位效果.通过利用通用设备的多输入多输出(MultipleInput Multiple-Output,MIMO)系统特性及室内多径效应,采用信道状态信息(Channel State Information,CSI),设计被动式室内定位方案,从而达到室内被动式定位功能.实验结果表明:对比相应的基于接收信号强度(Received Signal Strength,RSS)方案,本文提出的方案具有较低的定位误差.     

一种基于混合模式时钟管理器的时钟频率动态重置改进算法

针对现有混合模式时钟管理器(Mixed-Mode Clock Manager, MMCM)动态重置算法占用大量ROM空间、与用户交互性不强的问题,提出一种MMCM动态重置改进型算法(IDRA).MMCM有7个输出端,可为不同电路模块提供时钟信号,直接输入MMCM输出端口序号和频率值即可改变相应端口的输出时钟频率.动态重置端口(Dynamic reconfiguration port, DRP)与加强型MMCM原型连接,采用状态机来驱动DRP,顺序实现读取输出端口寄存器地址、选择改变输出时钟频率或相移、读取分频值、使能端口寄存器读写等功能.最后,给出0号输出端口时钟频率由100 MHz降为50 MHz的仿真波形,此频率可变范围为4.69~700 MHz.     

最小比特相空间混沌扩频序列及其测度

混沌信号检测是混沌扩频通信系统同步和系统辨识的主要问题。首先基于混沌信号的最小相空间(MPSV)特性,构建了一种新的混沌扩频序列线性映射生成方法;进而提出了一种最小比特相空间(MBPSV)测度。引入数字调制、信道的记忆非线性失真和高斯加性噪声,计算了混沌扩频接收机中频信号的MBPSV测度。对比分析了3种形式MBPSV测度检测接收信号的有效性和鲁棒性。结果表明:乘积项累加形式在低信噪比下优于扩展向量累加与直接累加;数字调制与非线性失真对测度干扰趋于零;可用于混沌通信信号检测与系统辨识。     

一种精度自调节的角加速度测量系统

针对普通光栅角加速度测量装置会随着转速的上升,其角加速度测量误差迅速变大这一问题,设计了一种具有精度自调节功能的旋转角加速度测量系统.系统包括转速传感器、信号处理单元、数据处理单元和数据显示单元.其实现方法是根据转轴转速上升比例相应的自动调节转速采样信号的周期,由此克服转速对系统测量精度的影响.本文通过现场可编程门阵列(FPGA)搭建了整个测量系统的构架,采用高精度信号源进行了测试实验,结果表明当转速提升时系统的测量精度能够基本保持不变.     

低场核磁共振信号检测电路设计

核磁共振检测以其快速、不破坏样品、直观反映分子结构等优点在诸多领域有着非常广泛的应用. 针对核磁共振检测仪器价格昂贵、体积庞大、操作复杂、不便于实现现场检测等问题, 设计了一种面向小型化低成本低场核磁共振仪的核磁共振信号检测电路. 所提出的电路使用低噪声前置放大器实现传感信号放大, 基于锁定放大的微弱信号检测技术实现了对核磁共振回波信号的有效检测. 实际测试结果表明, 所设计的电路放大倍数高达20000倍, 在高倍噪声的干扰下能够准确检测出幅度在5μV及以上的有用信号. 所提出的低场核磁共振信号检测电路对于发展低成本核磁共振仪器具有较好的应用价值.     

基于FPGA的直接序列扩频发射系统研究

现代通信系统尤其是扩频系统需要完成快速复杂的信号处理，对电路的处理速度提出了更高的要求．根据FPGA高速并行的处理能力和完全硬件实现的芯片构架及其系统实现的单片化的特点，在实现过程采用了直接数字频率合成技术（DDS）和并发处理技术，完成了系统的软件仿真和硬件电路设计和实现．仿真和测试的结果表明本系统与传统的实现方式相比，提高了系统的性能和处理速度，较大程度地减少了硬件延时．并且系统功能可以通过程序来修改和升级，具有很大的灵活性．     

脉冲式光电编码器信号的检测研究

介绍了用单片计算机对脉冲式光电编码器信号进行智能检测的方法。这方法不用专用辨向细分电路，只用一个计数器和一个二输入电平口完成计算机与编码器的连接。主要功能如速度判断、方向和变向判断、位移脉冲累加、细分、输出与通迅等依靠软件和单片机内部功能实现。并且通过单片机智能地克服了目前硬件辨向细分电路在变向、抖动和快速情况下不能保证四分之一周期分辨率的缺陷。     

基于IBIS模型的仿真分析在SDRAM印刷电路板设计中的应用

针对高速数字视频系统印刷电路板(PCB)设计中由于传输线的高频特性导致的信号完整性问题,通过输入/输出缓冲器信息规范(input/output buffer information specification,IBIS)模型对TI公司提供的TMS320DM642芯片扩展的外部存储器的反射仿真以及对同步动态随机存储器(SDRAM)的时序仿真来优化数字视频系统的PCB的设计.结果表明,使用这些设计方案可以有效地提高信号完整性,从而增强高速数字视频系统的可靠性.     

Roman CAD:一个基于DEM信息的道路设计系统

系统介绍了基于数字高程模型的道路辅助设计系统Roman CAD,该系统将交点法、积木法等多种设计方法融为一体,可满足设计人员的不同设计习惯,使设计过程更加方便灵活.平纵横联动设计功能使设计效率更高.除平纵横设计模块之外,系统还具有土石方量自动和交互调配、平面交叉设计等功能.与现有软件相比,系统具有功能多样、设计过程灵活、设计效率高等特点.     

C60光敏反应产生自由基的ESR研究

富勒烯(C60)的吡啶溶液在光辐射下,以5,5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物(DMPO)为捕捉剂,用电子自旋共振法(ESR)直接检测到很强的ESR信号,证明C60在光辐射下有自由基产生.通过计算机的ESR模拟和分析,认为得到的ESR信号为[DMPO-O2-]@与[DMPO-OH]@的叠加信号.当分别用超氧化物歧化酶和甘露醇为清除剂时,ESR信号明显降低,证明在光辐射下产生的自由基为超氧阴离子自由基(O2(-)/(*))和羟自由基(OH@).     

三值噪声调制下电路中的随机共振现象

研究了在三值噪声和热噪声扰动下的RLC电路的平均输出幅度增益. 利用随机平均法和Shapiro-Loginov公式, 得到了平均输出幅度增益的精确表达式. 通过计算机模拟, 画出了平均输出幅度增益与平坦系数、有噪声和无噪声时, 输出信号振幅与输入信号频率之间的关系曲线. 从结果来看, 系统产生了双值噪声驱动的RLC电路中(文献[11])没有的随机共振现象, 甚至还出现了双共振峰.     

基于CNFET的三值脉冲型移位寄存器设计

通过对碳纳米场效应晶体管(Carbon Nanotube Field Effect Transistor,CNFET)多阈值特性和多值逻辑原理的研究,结合移位寄存器设计方法,提出基于CNFET的具有左移右移并入并出功能的三值脉冲型移位寄存器设计方案.该方案首先利用开关信号理论和CNFET特性设计三值D触发器;然后设计三值T运算电路,并实现数据选择器逻辑功能;最后,在此基础上设计基于CNFET的三值脉冲型移位寄存器.经实验验证,所设计的电路输出稳定,具有正确的逻辑功能,且与CMOS低功耗移位寄存器相比,功耗延时积(Power-Delay Product)降低76.7%.