基于LabVIEW的空间相机试验测控系统设计

在LabVIEW开发环境下,基于虚拟仪器和PXI总线,采用National Instrument(NI)公司的数据采集卡,设计了一个空间相机试验测控系统,实现了硬件设计和软件功能。该系统具有多个通道,可测试温度、应力、应变等多种参数,能实现测控参数设置、数据采集与处理、数据及曲线显示、信号分析与处理、远程通信等多种功能。在某空间相机分系统热平衡试验中,用于测试、控制36个热敏电阻测温点和14个热电偶测温点的温度。结果表明,系统达到了0.5℃的控温要求;热电偶的标定和标准水银温度计的比对结果表明,本系统测温精度可达到0.15℃。与传统的文本语言相比,利用LabVIEW节省了大约80%的时间。本系统具有延续开发能力和可移植性,其设计方法能为其它测控系统的开发提供参考。     

基于LabVIEW的空间相机试验测控系统设计

在LabVIEW开发环境下,基于虚拟仪器和PXI总线,采用National Instrument(NI)公司的数据采集卡,设计了一个空间相机试验测控系统,实现了硬件设计和软件功能。该系统具有多个通道,可测试温度、应力、应变等多种参数,能实现测控参数设置、数据采集与处理、数据及曲线显示、信号分析与处理、远程通信等多种功能。在某空间相机分系统热平衡试验中,用于测试、控制36个热敏电阻测温点和14个热电偶测温点的温度。结果表明,系统达到了0.5℃的控温要求;热电偶的标定和标准水银温度计的比对结果表明,本系统测温精度可达到0.15℃。与传统的文本语言相比,利用LabVIEW节省了大约80%的时间。本系统具有延续开发能力和可移植性,其设计方法能为其它测控系统的开发提供参考。     

基于LabVIEW的短波红外焦平面相对响应光谱测试系统

搭建了一套适用于短波红外焦平面的相对响应光谱自动测试系统。系统测试程序在LabVIEW虚拟仪器开发环境下完成,具备光栅单色仪的控制、数据采集处理与存储等功能。系统采用单光路标准代替法实现了相对响应光谱的校准。测试了InGaAs短波红外线列焦平面,得到了每个像元校准后的相对响应光谱,提取了峰值波长、截止波长等参数在线列上的分布情况,实现了对焦平面全像元的相对响应光谱测试。     

PN9000相位噪声测试系统扩频方法研究

在航天测控领域,相位噪声指标已成为系统性能的限制性因素,精确测量载波的相位噪声显得尤为重要;PN9000相位噪声测试系统可直接应用于相位噪声测试,具备测试灵敏度高、系统稳定、测试快速等优点;随着航天测控领域所用频率的不断提高,针对PN9000相位噪声测试系统基本配置的频率范围已无法满足测试需求的问题,为满足PN9000相位噪声测试系统扩频需求,文中提出基于相位检波器法(基本型)和基于中频相位检波器法两种扩频方法,并对两种方法进行原理分析和实验验证;根据实验结果,两种方法均能有效实现扩频功能,但在系统本底相位噪声及经费使用方面各有不同特点;文中提供的方法及实验数据,对PN9000相位噪声测试系统扩频升级及配件选购等具有很好的借鉴作用。     

基于LabVIEW的电液伺服阀测试系统设计与实现

为了解决电液伺服阀测试中手动测试效率低下、误差率高的现状,开发了一种基于LabVIEW图形编程语言的自动测试系统;系统结合NI PCI-6232板卡,用LabVIEW软件实现了电液伺服阀的静态及动态特性的自动测试,系统具有数据采集、处理及实时显示、数据保存等功能;对空载流量特性、零位泄漏特性、压力特性等进行了实验测试,并对测试结果进行了分析,各测试数据在伺服阀允许的误差范围内;实验结果表明测试系统运行良好、数据采集及处理可靠有效。     

基于AD8232的心电实时监测及分析系统设计

为了方便对患者心电信号进行实时监测,实现对心脏疾病的及时预防及诊断,利用一款基于ATmega328p微控制器的Arduino开发板、一块心电监测前端模块AD8232及上位机软件LabVIEW开发出一套心电实时监测系统,并利用LabVIEW设计出多种软件滤波方法来抑制心电信号中的噪声。由于心电信号的时频特性能提供反映患者心脏活动动态行为的信息,该系统还包括基于LabVIEW设计出的多种用于心电信号实时分析的程序,使被试心电信号所包含的生理特性能够及时地被分析出来。利用所开发的心电实时监测分析系统对被试的心电信号进行采集和分析,发现系统能够非常灵敏、准确地检测心电信号,并对信号噪声有着很好的抑制能力。此外系统能够对信号进行各式的实时分析,且分析结果可靠,能够运用于临床诊断。利用该系统对心电信号进行实时采集和分析,其测量结果准确、去噪效果良好、分析结果可靠,为今后心电实时监测分析系统的设计提供了借鉴。     

飞轮通用测试软件平台的设计与实现

在激光引信自动化测试系统中,测试参数繁多,测试过程复杂,基于LabVIEW传统设计模式的测试软件在功能扩展、后期维护方面显现出明显不足。本文提出LabVIEW扩展型生产者/消费者设计模式,以测试仪器为基础,将复杂测试过程分解成多个单一测试步骤,采用面向对象技术降低测试步骤间的耦合度,利用队列状态机控制多仪器协同工作与多线程并行执行,实现测试步骤的有效组合,最终完成复杂的测试过程。通过在激光引信自动化测试系统中的运用表明,基于LabVIEW扩展型生产者/消费者模式的测试软件可扩展性强、维护方便,具有较高的实际运用价值。该设计模式可推广至其他复杂测控软件的设计中。     

Rs标准测量系统的研究及其误差讨论

本文主要介绍了按照目前国际上制定的超导薄膜表面阻抗Rs标准测量方案（IEC／TC90）设计并制造的Rs标准测量系统，对实验过程中系统的细节作了改进，测试精度及可靠性作了分析，实验及结果证明该标准的可行性，同时说明了我们的测试系统符合国际超导薄膜表面阻抗Rs标准 测量的要求。     

基于LabVIEW的激光引信自动化测试系统软件设计

在激光引信自动化测试系统中,测试参数繁多,测试过程复杂,基于LabVIEW传统设计模式的测试软件在功能扩展、后期维护方面显现出明显不足;针对此问题,提出LabVIEW扩展型生产者/消费者设计模式,以测试仪器为基础,将复杂测试过程分解成多个单一测试步骤,采用面向对象技术降低测试步骤间的耦合度,利用队列状态机控制多仪器协同工作与多线程并行执行,实现测试步骤的有效组合,最终完成复杂的测试过程;通过在激光引信自动化测试系统中的运用表明,基于LabVIEW扩展型生产者/消费者模式的测试软件可扩展性强、维护方便,具有较高的实际运用价值;该设计模式可推广至其他复杂测控软件的设计中。     

基于LabVIEW的增压控制器测试设备软件设计

LabVIEW作为一种功能强大的虚拟仪器开发环境得到广泛的应用。利用LabVIEW设计测试设备软件,读取存储在EXCEL表格中的贮箱压力值,通过RS485串口通信发送给增压控制器作为模拟压力值,增压控制器通过接收的压力值来控制电磁阀的启闭以此验证增压控制的功能,实现软件的测试功能。利用LabVIEW可以设计出简洁友好的界面,方便操作和观察。有效降低程序的计算量,能够做到实时读取和发送。     

梯度倾斜相关测量水平C_n~2和横向风速廓线的理论与仿真研究

根据Rytov近似以及泰勒湍流冻结假设,推导出以不同距离的前向散射光为信标的水平路径上梯度倾斜角的相关表达式.基于该表达式,在理论上提出了计算湍流强度与横向风速的新方法,并通过数值仿真对该方法进行了初步验证.结果表明,在5%高斯误差情况下,大气折射结构常数和风速的计算结果与理论真值在整体变化上具有较好的一致性,线性相关系数分别能达到0.8与0.9.该方法能够得到不同湍流与风速条件下的湍流强度廓线以及风速廓线,为反演大气湍流强度以及风速提供了一种新思路.     

全相位FFT在导弹自动驾驶仪测试中的应用

自动驾驶仪是导弹的姿态控制系统,其性能好坏决定了导弹飞行的稳定性。为了精确测量其性能,对导弹自动驾驶仪测试原理和方法进行了研究,进行了正弦信号测量方法的分析,提出了基于全相位FFT数据处理方法,并结合时移相位差校正方法实现正弦形式信号的频率、幅度和相位等参数的精确测量。利用LabVIEW图形化编程软件设计了算法软件,通过仿真试验考察了该算法在无噪、低噪和大噪环境下信号测量精度,结果表明全相位FFT方法在信号频谱测量方面具有精度高、抗噪能力强等优点,满足自动驾驶仪的测试需求。     

基于LabVIEW的砝码自动检定系统设计与实现

针对目前砝码检定工作操作过程复杂、检定效率低等问题,设计了一种基于LabVIEW的砝码自动检定系统。在符合砝码检定规程的情况下,系统实现了检定数据实时采集、数据处理、生成原始记录、管理标准器、查询历史数据和衡器控制等功能。相对现有的砝码检定方法有操作简单、高效、程序移植性好等优点。系统由主控计算机、串口转无线扩展卡、多台衡器设备及相应的标准砝码装置组成。通过使用串口转Wi-Fi模块,系统可实现控制多台衡器设备的需求。实验结果证明,系统运行稳定可靠,采集数据准确,容易扩展,且大幅度减轻了检定人员的劳动强度,在计量检定工作中具有一定的实用和推广价值。     

Resonant activation in a stochastic Hodgkin-Huxley model: Interplay between noise and suprathreshold driving effects

The paper considers an excitable Hodgkin-Huxley system subjected to a strong periodic forcing in the presence of random noise. The influence of the forcing frequency on the response of the system is examined in the realm of suprathreshold amplitudes. Our results confirm that the presence of noise has a detrimental effect on the neuronal response. Fluctuations can induce significant delays in the detection of an external signal. We demonstrate, however, that this negative influence may be minimized by a resonant activation effect: Both the mean escape time and its standard deviation exhibit a minimum as functions of the forcing frequency. The destructive influence of noise on the interspike interval can also be reduced. With driving signals in a certain frequency range, the system can show stable periodic spiking even for relatively large noise intensities. Outside this frequency range, noise of similar intensity destroys the regularity of the spike trains by suppressing the generation of some of the spikes.     

Developments in active noise control sound systems for magnetic resonance imaging

Magnetic resonance imaging (MRI) scanners can produce noise measuring over 130 dB SPL. This noise stimulates the auditory nervous system, limiting the dynamic range for stimulus driven activity in functional MRI (fMRI) experiments and can influence other brain functions. Even for structural scans it causes subject anxiety and discomfort in addition to the impediment to communications. Here we describe the realization and validation of a sound system for sound presentation inside an MRI scanner and the modifications to a standard active noise control technique for use in the noisy and compact environment of the scanner. This paper provides a review of the technology available for the presentation of audio stimuli in an MRI environment and the modifications required for the active control of scanner noise. Some of the content has been previously published [Chambers J, Akeroyd MA, Summerfield AQ, Palmer AR. Active control of the volume acquisition noise in functional magnetic resonance imaging: method and psychoacoustical evaluation. J Acoust Soc Am 2001;110(6):3041-54; Levitt H. Transformed up-down methods in psychoacoustics. J Acoust Soc Am 1971;49:467-77], but this paper goes further in describing the stages of development as the system performance was optimised. The performance of the system and both the objective and subjective reduction of the scanner noise are reported. Finally, we discuss recent improvements to the system that are currently being evaluated and describe the theory of opto-acoustical transducers that operate on the principle of light modulation. These are immune from, and do not create, electro-magnetic interference (EMI) and radio-frequency interference (RFI).     

Ocean dynamic noise energy flux directivity in the 400 Hz to 700 Hz frequency band

Results of field studies of underwater dynamic noise energy flux directivity at two wind speeds, 6 m/s and 12 m/s, in the 400 Hz to 700 Hz frequency band in the deep open ocean are presented. The measurements were made by a freely drifting telemetric combined system at 500 m depth. Statistical characteristics of the horizontal and vertical dynamic noise energy flux directivity are considered as functions of wind speed and direction. Correlation between the horizontal dynamic noise energy flux direction and that of the wind was determined; a mechanism of the horizontal dynamic noise energy flux generation is related to the initial noise field scattering on ocean surface waves.     

A case study of localization and identification of noise sources from a pitch and a stall regulated wind turbine

We have experimentally identified the noise-generation mechanisms of large modern upwind wind turbines (WTs). First, the sound measurement procedures of IEC 61400-11 were used in the field test, and noise emissions from two WTs were evaluated: a stall-controlled WT with powers of 1.5 MW and a pitch-regulated WT with powers of 660 kW. One-third octave band levels were normalized using the scale law for the velocity dependence of the inflow broadband noise and airfoil self-noise. The results showed that for the 1.5 MW WT, inflow turbulence noise was dominant over the whole frequency range. For the 660 kW WT, the inflow broadband noise did not contribute across the whole audible frequency range. The distribution of noise sources in the rotor plane was visualized using a beam-forming measurement system (B&K 7768, 7752, and WA0890) consisting of 48 microphones. The array results for the 660 kW WT indicated that all noise was produced during the downward movement of the blades. This finding was in good agreement with theoretical results obtained using an empirical formula that includes the effects of the convective amplification, directivity, and flow-speed dependence of the turbulence boundary-layer trailing edge noise. This agreement implies that this trailing edge noise is dominant over the whole frequency range in the case of the 660 kW WT.     

Cyclostationary spectral analysis for the measurement and prediction of wind turbine swishing noise

This paper introduces cyclostationary spectral analysis as a new approach to analyzing and predicting the aerodynamic noise generated by wind turbines. This method is able to reveal new insights into the periodic character of the noise signal and is therefore ideally suited to the study of wind turbine noise. A new formulation is presented for the time variation of the noise spectrum due to wind turbines thereby providing insight into the character of the periodic variation in noise referred to as ‘swishing’. The character and mechanism of swishing noise is analyzed in detail.     

基于LabVIEW的时间反转超声检测系统的开发

时间反转技术在超声无损检测中的应用非常广泛,它可以忽略介质的非均匀性及初始信号源的位置,能够在时间和空间上聚焦超声波,实现对介质缺陷的聚焦检测。基于LabVIEW图形化编程软件,结合计算机、信号发生器、示波器、超声换能器、GPIB等的使用,对超声检测系统实验平台进行了构建,实现了超声信号的发射、接收以及时间反转一系列的信号处理过程。系统工作过程中,采用了三种不同的时间反转技术：经典时间反转技术(Time Reversal：TR)、反向滤波技术(Inverse Filter：IF)及1位处理技术(1Bit Processing),来实现信号的聚焦。实验验证该系统可以有效的实现时间反转超声检测过程中对信号的激励、接收、处理和存储等功能,有良好的精确性和适用性。     

可调谐二极管激光吸收光谱技术参数选择及优化

可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)系统性能受调制参数,如调制度、调制频率、扫描幅度及扫描频率影响,实际测量中各参数不存在明确的选择依据。针对此问题,文章在一定的理论基础上通过实验分别观察各调制参数对二次谐波信号的影响,通过分析检测信号的特征,如幅值、信噪比、对称性及峰宽得出其变化规律,总结出在不同系统功能和需求下系统各调制参数的优化依据及方法。系统在计算浓度和温度时应优先考虑幅值和信噪比,从而使调制度达到最佳值,调制频率和扫描频率取较小值;在线形推导压强时优先考虑信号的对称性和峰宽,根据计算的具体要求确定调制参数;扫描幅度的确定以得到完整谐波信号为准;再根据系统的速度和精度需求调整扫描频率。该研究为此类系统工作状态的确定提供了实验依据。