基于SOPC与DDS技术的函数信号发生器

提出一种利用SOPC (System on a Programmable Chip)技术及DDS技术开发信号发生器的方法,只需用一片FPGA芯片加必要的外围电路就可以实现函数信号发生器的功能.所设计的信号发生器可以输出正弦波、三角波、矩形波3种波形,且矩形波的占空比可调.每种输出波形的频率最小值为1 Hz,最小步进值为1 Hz.     

静电悬浮转子微陀螺微位移信号检测系统的设计

为实现对悬浮转子微陀螺转子五自由度的测量,提出了一种频分复用的微位移检测原理,主要介绍了多频率信号发生器,前置放大器,锁相放大器组成的测试系统,设计了一种基于DDS技术的多频率信号发生器和基于锁相放大原理的解调电路。实验和分析结果表明,该电路能实现多自由度微位移检测,设计的多频率信号发生器的频率分辨率能达到0．005821Hz,相位分辨率可以达到0．006rad,检测轴向灵敏度为1．34V／μm,检测径向灵敏度为0．092V／μm,测量电路的轴向位移分辨率为0．45nm,径向位移分辨率为6．6nm,转角的分辨率为0．25μrad,位移检测电路的分辨率,灵敏度和测量范围能够满足静电悬浮转子微陀螺的控制需要。     

高频信号发生器设计及在水处理系统中的应用

高频信号发生器是高频水处理仪的核心部件，具有除垢抗垢杀菌的作用。本文以集成单片高频信号发生器MAX038为核心．设计了波形发生电路．频率测量电路和频率显示电路．能够输出频率和占空比可调高频方波，正弦波及三角波。     

基于虚拟仪器技术的中频谐波信号发生器的设计

本文介绍了如何利用虚拟仪器技术设计400Hz基波频率下合成64次谐波信号的复杂信号发生器,此发生器的设计不仅对中频信号源设备测试提供了有效手段,而且具备便携、高效等特点,可应用在军工、航空等领域。     

频率和幅度可控制的信号发生器

论述以两片单片机和MAX038精密高频波形产生器为核心,辅以必要的外围电路,组成任意波形信号发生器.输出信号频率稳定,范围可达10Hz～1MHz,输出信号频率可分段调节,并且输出信号频率值和电压值可通过键盘进行设置,可实时显示输出信号的幅度、频率和频率步进值.采用128×64 LCD液晶提示功能显示,清晰稳定.     

一种0～20Hz超低频信号发生器的设计与实现

本文介绍了一种采用了主—从式双CPU结构,频率和幅度都能改变的0～20Hz超低频信号发生器的设计原理,并结合单片机的应用,给出了硬件原理方框图及软件流程图,分析说明了该信号发生器的主要特点及工作过程。     

低频数字式移相信号发生器的设计

介绍了低频数字式移相信号发生器的原理,系统利用AVRmega8515配合16 384MHz的高速晶振,采用软件DDFS实现双路数字式移相信号发生器,由于使用优化算法,实现了6 5536×105次/s的双路相位计算,从而实现了20Hz的频率步进和从20Hz到20 48kHz的可移相的0～360°的信号输出,系统硬件结构简单,频率、相位稳定度高。采用数码管显示和按键设置频率及相位差,使用方便。     

数字存储式信号发生器噪声抑制的几种措施

数字存储式信号发生器噪声抑制的几种措施北京科技大学张建勇，程瑞雪，张黎军随着数字存储技术及数模转换技术的发展，数字存储式信号发生器得以实现．这种信号发生器可以产生任意波形，信号频率下限可达很低，波形的控制比较容易，所以近年来在超低频到中频领域得到广泛...     

无线无源的参数可控脉冲发生器

针对植入式刺激器内置电源容量有限、体积大、潜在安全隐患等问题,设计了一种无线无源的参数可控脉冲发生器.该发生器基于电磁耦合原理,由经皮变压器、储能电容、整流电路及双稳态触发器构成,与传统的脉冲发生器相比,在不加入微控制器和维持原有通信信道不变的情况下,实现了脉冲发生器输出信号的幅值、频率、脉宽、极性可调,克服了其他脉冲发生器信号极性不可控的弊端,且电路结构极为简单.通过pspice仿真、实际电路、样机实验的测试,实验结果与理论分析吻合.脉冲发生器输出信号的频率范围0 ～ 300 Hz,脉宽范围60 ～450μs,幅值范围0～10V,且极性可调.因此该脉冲发生器满足植入式刺激器的需求,同时还可用于某些密闭化学、生物装置.     

高频信号发生器设计及其在工业系统中的应用

利用数学PID算法实现多波形高频信号发生器,该方案采用单片机作为控制器,结合信号发生器MAX038和调整部分实现了一个信号频率在一定范围内可调、可输入频率值并且显示频率值的高频信号发生器。     

从光电容积图中提取脉搏率、呼吸率和心率的新方法

光电容积描记图(PPG)是一种利用光学技术无创检测人体心血管脉搏波的方法。PPG信号来源于MIMIC数据库,它含有许多生理信息。本文提出了将集合经验模态分解(EEMD)、倒谱、快速傅里叶变化和过零点检测相结合的方法,从PPG中可靠地估算脉搏率(PR)、心率(HR)和呼吸频率(RR)。首先,将PPG信号通过EEMD分解为有限个固有模态函数(IMF)。因为EEMD有自适应滤波特性,所以估算不同的生理参数时,可以用不同的IMF分量来重构信号。其次,估算脉搏率时,舍去低频含有伪迹的IMF,再通过过零点检测可以得到瞬时脉搏率。然后,估算心率时,用1 Hz~1.67 Hz(60次/分钟~100次/分钟)的IMF来重构信号,再求倒谱,选取反映心脏活动的频带来得到心率。最后,估算呼吸率时,用0.05 Hz~0.75 Hz(3次/分钟~45次/分钟)的IMF来重构信号,然后对呼吸信号求快速傅里叶变化得到频谱图,寻找频谱图中的峰值得到呼吸率。对来自MIMIC数据库的53个成人PPG信号进行了仿真。仿真结果表明使用该综合信号处理方法提取的生理参数与实际生理参数一致,且该方法有运算量小,精确度高的优点(误差不超过1.17%)。     

一种快速跟踪带通滤波器的实现

使用专用滤波芯片MF10构成带通滤皮电路，变速信号的频率通过单片机的测量、修正、倍频处理后输出作为MF10时钟，以控制MF10的带通中心频率，从而实现跟踪滤波。实验证明，对于1Hz-50Hz的变速信号，滤波效果很好，还可以通过改变单片机的晶振频率来调整滤波的频率范围。     

Frequency discriminators for the characterization of narrow-spectrum heterodyne beat signals: application to the measurement of a sub-hertz carrier-envelope-offset beat in an optical frequency comb

We describe a radio-frequency (RF) discriminator, or frequency-to-voltage converter, based on a voltage-controlled oscillator phase-locked to the signal under test, which has been developed to analyze the frequency noise properties of an RF signal, e.g., a heterodyne optical beat signal between two lasers or between a laser and an optical frequency comb. We present a detailed characterization of the properties of this discriminator and we compare it to three other commercially available discriminators. Owing to its large linear frequency range of 7 MHz, its bandwidth of 200 kHz and its noise floor below 0.01 Hz(2)/Hz in a significant part of the spectrum, our frequency discriminator is able to fully characterize the frequency noise of a beat signal with a linewidth ranging from a couple of megahertz down to a few hertz. As an example of application, we present measurements of the frequency noise of the carrier envelope offset beat in a low-noise optical frequency comb.     

气-液两相流压差波动信号中噪声的辨识

压差波动信号由于其容易测量,而且包含流动的很多信息而被广泛用于气液两相流的研究中。在测量时由于难免受到各种干扰,这些干扰会影响非线性分析的精度和结果。因此,在利用压差波动信号进行非线性分析之前,通常要对其进行滤波处理。究竟多高频率以上的压差波动信号才是噪声,并如何对其进行定量检测的研究就非常重要。这里对水平管内气液两相流压差波动信号用小波包进行分解,得到按16Hz等间隔分段的16个不同频带信号,用自相关函数研究了各频段信号的线性相关性。通过理论证实了气液两相流压差波动信号中,64Hz以上信号不存在线性相关性,可以认为其是噪声信号。研究指出通过气液两相流压差波动信号来研究流型信息时,应考虑64Hz以下信号。     

基于城市供电系统的电缆检测与单相接地故障定位一体化

我国大中城市供电系统多采用中性点经消弧线圈接地的系统供电,而且为了安全几乎100%采用电缆线路.针对此现状研究了发生单相接地时的电流特点和存在的问题,并结合城市电缆的工作环境,提出了利用附加低频信号技术实现城市供电系统保护、绝缘监测和故障选线的新方法.这种理论的主要特点是采用低频信号,通常选用12.5 Hz14.5 Hz等系列.其大小约是50 Hz的1/N(N＞1的整数).该方法不仅能够及时发现故障线路,也可以预防并提前发现由于绝缘缺陷引起的故障,可以极大地减少城市因电力系统引起的恶性事故,具有实际的应用价值.     

磁性液体微压差传感器校准信号源的研究

提出了一种新颖的低频(0.1～100Hz)磁性液体正弦压力信号源,可用于微压差传感器校准实验,该信号源能够产生与激励电流频率相同的正弦微差压.利用单自由度受迫振动原理分析了输入电信号和输出压力信号之间的函数关系.采用有限元方法(FEM)分析了磁性液体正弦压力信号源内的磁场分布并计算了磁性液体所受磁场力.最后搭建了测试信号源性能的实验平台,并给出了实验结果,由此计算了系统的固有频率及阻尼比等特征参量.实验结果显示与理论分析一致.     

一种基于EMD与多特征支持向量机(SVM)故障诊断方法

针对齿轮箱故障振动信号的不平稳非线性冲击行为,本文提出了一种基于经验模态分解的特征值提取及多特征支持向量机的智能诊断方法。在电机频率分别取30 Hz、35 Hz、40 Hz;载荷分别取0 N∙M、15 N∙M、30 N∙M;采样频率为1500 Hz条件下,进行齿轮正常状态、齿面磨损和齿轮裂痕故障模拟实验。试验结果表明:该创新方法在有限样本数据分析中可以准确、有效地对齿轮箱的工作状态和故障类型进行分类,且支持向量机在故障诊断中使用方便,可以提高诊断的精确性,在齿轮箱故障诊断或类似振动信号的检测应用中具有很强的实用性。     

激光多普勒效应地震波实时测量技术的研究

传统的磁电式地震检波器易于受到电磁干扰、存在非线性 ;提出一种应用激光多普勒技术的地震波检测方法 ,采用优化设计的差动光路结构方案、信号处理单元的适宜带宽。通过F/V转换可以实时地得到被测速度、位移、加速度和频率。实现线性测量的频率范围 1 0～ 1 0 0 0Hz ,动态范围 1 0 0dB。     

基于MSP430的微弱信号检测装置的设计

系统以MSP430为主控制芯片,实施对微弱信号输出的AD采样,并借助1602液晶将结果显示以提高人性化的操作。对于微弱信号及噪声源的处理,主要是使用反相求和比例运算器、Ⅱ型纯电阻衰减网络、射极跟随器、选频放大网络及精密整流路来组成信号检测电路,从而将稳定的直流信号输出给MSP430主控芯片。当输入正弦波信号VS的频率在100Hz-10kHz范围内、幅度峰峰值在20mV-200mV范围内时,以上模块可检测并显示正弦波信号的幅度值,且误差不超过5%。