运动通道FSK信号载频检测方法的研究及其应用

为了实现对基于FSK（频移键控）调制方式的运动信道的监控，必须首先准确检测FSK信号的载波频率。FSK信号的频谱成分比较复杂，包含基带信号引入的连续谱和载波信号引入的离散谱两部分，传统的信号处理方法难以准确测量。针对以上特点，提出了一种新的非线性变换－－时域接拼变换，通过对FSK信号的分割和重新组合，消除了两个载波信号之间的相关性，抑制了基带信号对功率谱的影响，将离散谱从功率谱中分离，并结合现代功率谱估计方法，实现了对信号载波频率的高精度测量。计算机仿真与实验证明，该方法是一种有效的FSK载波频率测量方法。     

远动通道FSK信号载频检测方法的研究及其应用

为了实现对基于 FSK(频移键控 )调制方式的远动信道的监控 ,必须首先准确检测 FSK信号的载波频率。 FSK信号的频谱成分比较复杂 ,包含基带信号引入的连续谱和载波信号引入的离散谱两部分 ,传统的信号处理方法难以准确测量。针对以上特点 ,提出了一种新的非线性变换——时域拼接变换 ,通过对 FSK信号的分割和重新组合 ,消除了两个载波信号之间的相关性 ,抑制了基带信号对功率谱的影响 ,将离散谱从功率谱中分离 ,并结合现代功率谱估计方法 ,实现了对信号载波频率的高精度测量。计算机仿真与实验证明 ,该方法是一种有效的 FSK载波频率测量方法     

基于FPGA的分频法FSK调制器的设计与实现

针对FSK信号的特点,提出了基于FPGA的FKS调制器的一种实现方法--分频法,这种方法利用数字基带信号去控制可变分频器的分频比来改变输出载波频率,产生一种相位连续的FSK信号,而且原理通俗易懂,电路结构简单,容易实现。     

基于V/F转换的2FSK调制电路设计

为实现无外加频率源的2FSK调制,根据2FSK调制原理及V-F转换特性,对V-F转换电路进行改进,增加波形变换电路。实验结果表明,对应基带信号"1"和"0",调制电路能产生两种稳定频率的正弦波。该电路设计在无外加频率源的情况下,实现了相位连续的2FSK调制,具有较强的实用性。     

一种TR-UWB信号离散功率谱分量抑制技术

提出了一种TR-UWB系统中抑制离散功率谱分量的方法。通过在发射脉冲信号加入随机相位抖动,这种方法可以抑制和消除TR-UWB系统发射信号功率谱中的离散分量,同时其实现简单且无需对接收机结构进行修改,与其他离散谱抑制方法相比具有优势。理论分析和计算机仿真表明所提出的方法可以有效地平滑TR-UWB信号的功率谱并且不会影响原系统的误比特率性能。在FCC规定的辐射掩模下,通过抑制离散谱分量可以将实例中的TR-UWB信号发射功率提高约14.5 dB。     

电力载波上音频信道的MSK信号传输

本文讨论了在电力载波上音频信道的MSK(Minimum Shift Keying)信号传输与设计问题。作 为FSK特例的MSK，它具有实现容易、功率谱集中、频带利用率高、对邻道干扰小等优点。我 们将这种制式引入电力载波上音频(2.65~3.4KHz)信道，传送600波特数字信息，使每赫带宽 传输约一波特信息。大大提高了远动信道的传信率。本文详细地论述了MSK信号的特点，提 出了一般MSK信号的设计原则，并给出了实验结果。     

基于功率控制环扰动的DC-DC变换器能量信息一体化研究

针对实现DC-DC变换器之间的信息交互较为复杂的问题,提出了一种基于功率控制环扰动实现其能量信息一体化的方法。通过在DC-DC变换器的传统功率控制环中叠加二进制频移键控(binary frequency shift keying,2FSK)信号作为扰动,将数据信息叠加到传统脉冲宽度调制(pulse-width modulation,PWM)信号中,使得该PWM信号同时包含数据信息,实现能量信息一体化。首先,给出基于2FSK的功率/数据双载波调制以及实时的滑动离散傅里叶变换(sliding discrete Fourier transform,SDFT)解调方案。然后,通过对Buck变换器的能量信息一体化模型进行小信号建模与分析可知,降低输入阻抗可提升通信的信噪比。最后搭建一个由两个Buck变换器并联的实验装置进行验证。实验结果表明在稳态和负载突变的工况下均可实现3 kb/s的稳定通信,验证了所提方法的可行性。该方法使得DC-DC变换器能同时进行功率变换和数据传输,提升数字化和智能化水平。     

DC-DC变换器基于FH-DPSK调制的纹波通信方法

DC-DC变换器具有发送数字信息的潜力。功率与信息复合调制技术将功率调制与信息调制相结合,通过对传统PWM载波进行数字调制,从而使变换器以开关纹波作为信号载波实现数字通信。该文通过研究功率与信息复合调制的理论和实现方法,证明了方波载波与正弦载波在调制与解调方法上的一致性;通过详细分析跳频–差分相移键控(frequency hopping-differential phase shift keying,FH-DPSK)调制的基本原理,提出一种FH-DPSK的具体实现方案。该方案结合频移键控(frequency shift keying,FSK)调制和差分相移键控(differential phase shift keying,DPSK)调制的优点,不仅能够极大程度抑制通信过程引起的输出电压扰动,还能够解决因相位切换产生的码间干扰问题。通过搭建实验电路,在100kHz/83.3kHz开关频率的Buck电路上以四进制调制实现了6.6kbps的数字通信,验证了该方案的正确性。     

短时傅里叶变换在频移键控解调中的应用

传统频移键控解调方法多使用带通滤波器法,带通滤波器的中心频率等于载波频率,但对于信号接收方而言,载波频率可能是不知道的,此时这种解调方法将不适用.针对传统频移键控解调方法的不足,将短时傅里叶变换引入到对频移键控的解调.此法能够在未知载波频率的情况下对频移键控信号实现解调.介绍了频移键控调制解调和短时傅里叶变换的原理及其...     

3FSK能量调制式无线功率与信息同步传输技术

针对无线功率与信息同步传输SWPIT（simultaneous wireless power and information transfer）技术中出现的共享通道传输可用谐振频率少，无法保证载波传输效率的问题，提出了一种基于双LCC电路实现3FSK调制的三频谐振的SWPIT技术。相较于传统的2FSK调制电路，所提电路优势在于：采用三谐振频带，系统载波均使用谐振频率，避免了对系统谐振频率的利用率低、传输效率低等缺陷；使系统在3种频率下正常工作，可实现全双工，提高了工作效率。所做的工作包括：低阶及高阶电路谐振腔的谐振条件分析；参数设计及频率选择；解调信号。同时，通过Simulink仿真及实验样机搭建了150、177和48 kHz的实验平台，验证了所提3FSK能量调制式技术的可行性。实验样机显示，在3种频率下，接收侧输出电压稳定且幅值为直流输入电压的4/π倍，达到恒电压输出的目标。     

基于开关纹波调制的电源线通信技术

利用电力电子电路产生的开关纹波作为通信载波进行数据传输,是实现电力电子装置网络化的方式之一。本文提出了基于开关纹波调制实现数据通信的基本原理,以及在不影响功率变换器工作情况下实现开关纹波调制的方法。针对输入端并联的分布式Boost电路,分析了主电路的纹波信号模型,并通过实验实现了基于纹波调制的FSK通信系统。该技术将数据传输机制直接嵌入电力电子变换电路,是一种低成本实现电源线载波通信的方法。     

基于EMD的Hilbert变换应用于暂态信号分析

将一种新的非平稳信号处理方法——基于经验模态分解(EMD)的希尔伯特（Hilbert）变换方法，应用于电力系统暂态信号分析中。通过EMD方法提取信号的固有模态函数（IMF），再进行Hilbert变换，求瞬时频率、瞬时振幅，得到信号的Hilbert谱，进而得到Hilbert边际谱，对故障暂态和扰动信号进行了分析。通过瞬时频率进行故障暂态和扰动时刻的准确检测；通过Hilbert边际谱与傅里叶幅值谱的比较，表明Hilbert边际谱在分辨率上具有明显的优越性。该方法为电力系统暂态信号分析提供了一种新的分析手段。仿真结果验证了该方法的有效性。     

脉冲调制信号载波频率测量模块设计

本文介绍了一种脉冲调制信号载波频率测量模块的设计技术,对模块电路的设计流程进行了阐述,重点描叙了各级电路的实现方法;最终研制出高性能的载波频率测量模块。     

电容器投切扰动源的交叉不完全S变换定位方法

提出了一种基于交叉不完全S变换的电容器投切扰动源定位的新方法。定位方法首先利用扰动电压信号功率谱包络的动态测度确定扰动频率,并针对该频率求瞬时电压和电流信号的不完全S变,求得相应的扰动频率向量,接着对两向量作交叉S变换,得到扰动频率向量的交叉相位谱,然后从该相位谱中提取对应于扰动起始时刻的值,即得到瞬时电压和电流信号扰动频率分量的相位差,最后根据其极性判断扰动源相对于监测点的位置。仿真结果验证了该方法的有效性。     

电力系统谐波分析的多层DFT插值校正法

离散傅里叶变换是对电力系统稳态信号进行频谱分析的最基本数学工具,也是国际电工委员会推荐用于谐波和间谐波测量的变换方法。该方法在分析窗口长度与实际信号周期不符时,各频率成分间会发生频谱干扰,从而产生较大的分析误差。对此,提出一种基于余弦组合窗的多层插值频域校正法,用于电力系统谐波分析。该方法利用旋转调整后各离散谱线的相位特点,通过多层求和计算,使各非关注成分在各关注成分对应谱线上的泄漏影响达到最小,因此,其能够在加窗的基础上,进一步抑制信号间的频谱干扰。仿真算例表明,该方法能够在非整周期采样的条件下实现电力系统谐波信号的高精度测量,也从另一个角度改进了传统的加窗插值算法。     

一种混合级联逆变器的改进载波层叠调制方法

传统的载波层叠调制方法应用于双低压单元混合级联逆变器时,存在低压单元之间功率不平衡问题。为此,提出了一种基于载波层叠调制的改进调制方法,首先通过传统载波层叠调制方法产生脉宽调制(PWM)脉冲信号,然后以目标波形为参照对PWM脉冲信号进行逻辑组合后得到各个开关管的初始驱动信号,最后再对开关管的初始驱动信号进行功率平衡优化后得到开关管的实际驱动信号。仿真和实验结果表明,该调制方法能够使逆变器在高压单元工作于基波频率的情况下,解决电流倒灌问题和实现两个低压单元的功率平衡。     

局部放电离散谱干扰的小波包变换熵阈值抑制法

将信号的小波包变换看做通过等带宽的滤波器组，输出是对应频带上的分量，如某一频带上存在离散谱干扰，其小波包变换树节点的信息熵将会明显增大。同时，提出基于小波包分解和重构算法的熵阈值法。结果表明，这种方法具有良好的自适应性，无须事先确定离散谱干扰的数目及其中心频率，干扰抑制能力强，能准确提取局部放电脉冲的相位，对于单一放电类型，可以标定放电量的大小。     

一种基于傅式变换算法的系统频率变化求取方法

通过对正弦信号经傅氏算法变换后的结果分析,发现随着数据窗的推移,傅氏算法得到的相量实部和虚部满足一个恒等式,由此提出了一种基于傅氏变换算法的系统频率变化求取方法,该方法能够精确测量电力系统的基波频率。为了验证算法的有效性,分别对信号中不含谐波、信号中含有谐波和频率动态变化三种情况进行了仿真,测试结果证明该方法实现简单、准确,能够满足电力系统对频率测量精度及实时性的要求。     

单相MPUC多电平逆变器载波层叠随机PWM方法

MPUC (Modified Packed U-Cells, MPUC) 多电平逆变器具有结构简单和成本低廉等优点。提出一种单相五电平MPUC逆变器载波层叠随机PWM方法。该方法首先利用遗传算法实现三角载波频率随机化,并通过载波层叠方式产生逆变器的随机化驱动信号,从而实现单相MPUC逆变器的随机PWM控制,降低功率谱密度图中的尖峰值。该方法同样适用于其它电平数的MPUC多电平逆变器,仿真结果证明了该方法的有效性。     

FSK信号的软件产生方法

首先分析了FSK信号的优点和用途，然后结合FSK信号的产生原理给出了实际工程中用软件产生FSK信号的具体实现方法；通过试验表明用该方法所产生的FSK信号能够非常好地满足实际工程中的应用，并义所产生的FSK信号的频率是很容易调节的，这就为产生不同频率的信号提供了方便，具有很强的实用性。