基于MATLAB和小波变换的主动声纳回波数据消噪处理

应用Matlab实现了主动声纳回波信号原始实验数据的读取及分析处理,并给出了利用Matlab进行主动声纳回波数据小波变换消噪处理的实例。应用小波变换对主动声纳回波数据进行消噪处理不仅改善了信噪比,而且保持了很好的时间分辨率。     

电晕放电辐射信号的探测系统与识别方法

准确探测电晕放电辐射信号对精确定位电晕放电源、确保高压输电线安全稳定运行具有重要意义。为此,设计了基于差分降噪原理的探测系统,分别对背景噪声、电晕放电和火花放电信号进行了测试。实验结果及其时频分析表明:该差分模块能很好地将0~100 MHz和600~1 000 MHz范围内的广播、电视、通讯信号以及空间电磁干扰信号滤除,在复杂电磁场环境下探测到静电放电信号。火花放电与电晕放电的频谱特征相似,为排除火花放电干扰,基于学习向量化(LVQ)神经网络算法,对2者的时域波形进行了特征提取与模式识别,实现了静电放电类型的判别,且判别准确率达95%。因此,利用探测系统和提出的LVQ神经网络模式识别方法能够有效探测和识别电晕放电辐射信号,为高压输电线的电晕放电监测以及电晕放电目标定位提供参考。     

主动探测式保护关键技术概述及展望

以新能源为主体的新型电力系统中广泛应用的电力电子设备引入了新的故障特征,对继电保护性能提出了更高的要求,传统继电保护技术难以适用。主动探测式保护利用可控的电力电子设备生成特定的探测信号,引入了更为清晰明确的故障特征,可以构造更为简便、灵敏、可靠的保护新原理。基于扰动的故障分析方法为主动探测式保护提供了理论基础,电力电子技术的发展为主动探测式保护提供了应用基础。针对主动探测式保护的具体实现方案,详细分析了探测信号的选择、生成、注入时机和处理等关键技术,归纳整理了主动探测式保护在直流系统和新能源发电等典型场景下的应用。对未来的研究方向和工程实践中可能遇到的问题进行了总结评述,期望能为主动探测式保护的深入研究提供参考。     

Galileo/GPS卫星导航模拟源的FPGA算法设计与实现

Galileo卫星导航系统各频段信号中引入了多种新兴调制方式，是新一代卫星导航系统典型代表。目前可见星数量有限，给深入探索带来了一些困难，故采用“上位机+FPGA+DSP”架构设计实现了Galileo+GPS卫星导航信号模拟源，着重研究卫星导航模拟源FPGA端的算法，完成了多普勒频移模拟、副载波生成、偏置载波调制、伪距信号生成的工作，解决了各模块信号对齐的关键技术，产生了Galileo E1 OS和GPS L1 C/A中频信号。利用硬件接收机对生成的信号进行接收验证，实验结果表明，接收机能正确捕获跟踪定位，定位坐标与预设坐标相符，证明了仿真信号的正确性。     

一种基于成型滤波器的信号源补偿方法

针对主动声纳信号源输出信号畸变影响参数估计问题,提出了一种基于成型滤波器的信号源补偿方法。该方法首先求取信号源中功率放大器非线性变换传递函数;然后根据该传递函数构造成型滤波器;最后由成型滤波器对信号源生成信号进行补偿修正,得到未畸变的输出信号。理论分析和仿真结果表明,在仿真条件下,该方法可有效解决信号源输出信号畸变问题,提高信号源输出信号在主动声纳应用中的鲁棒性,使频带宽度估计准确率提高40%以上。     

基于最小二乘法和信号增强技术的目标检测与波达方向估计算法

本文研究了自导声纳系统中目标波达方向(Direction of Arrival,简称DOA)的估计问题.提出和实现了一种基于最小二乘法和信号增强技术的目标检测和波达方向估计算法,理论分析和仿真计算表明该方法能在低信噪比下检测目标,同时实现了目标波达方向的稳健估计.     

CW波多普勒信号运放电路的设计与实现

针对微波探测旋翼无人机多普勒回波信号微弱的问题,通过对目标多普勒效应及微多普勒效应的分析,设计了一种微波探测模块后端的信号运算放大电路。结合目标运动特性,制定回波信号处理电路设计指标,选用LM2904运算放大器构成二级运算放大电路,并确定外围电路参数。运放电路在不同频率下,产生不同放大倍数,实现对目标多普勒回波信号的准确放大。仿真及实验结果表明,该信号处理电路具有良好的频率响应,有利于提高微波收发模块的探测精度。     

水听器用信号调理电路相关问题研究

水听器能够将水下的声音信号转换成为电信号,是声纳的重要组成部分。水听器输出信号微弱,为了更好地对获取到的信号进行进一步处理同时提高信噪比,通常水听器会辅以相应的信号调理电路。以水听器所使用的信号调理电路为研究对象,对有关程控增益以及程控滤波模块中可能产生误差的问题进行描述和研究,同时提出一种信号调理电路方案。经过实验验证,该方案能够较好地实现相应功能,达到预期效果,具有一定的实验与实用价值。     

鱼群声纳探测装置的设计

介绍研制的渔用声纳探测装置。该装置由超声波功率发生器、超声波接收等硬件电路组成,信号处理由单片机C语言编程实现。在实验室模拟水中环境对装置进行了实验,实验数据表明：该装置的测试范围、精度均达到了设计要求。     

面向电网应用的智能监屏机器人研究

基于 AI技术和 D５０００系统的调度监屏业务流程,研究出一款智能监屏机器人.机器人通过获取监测到的分类信号,将电力机理与数据挖掘算法相融合,对监测信号进行诊断分析;针对不同的分析结果,采用自然语言生成 (NLG)算法,生成出分析的文本;机器人基于语音合成算法将文本转换为音频,并结合短信、图片发送等多媒体形式,将信号检查语音主动播报给设备运维单位,从而达到替代人工监屏的目的。     

遗传算法优化浮标布阵的可行性研究

浮标优化布阵是实现对水下运动探测的关键技术。利用遗传算法优化浮标布阵模型,通过蒙特卡洛方法仿真,得到优化后的探测概率,并与传统布阵模型进行比较。经遗传算法优化后的布阵模型强化了浮标工作时间的影响,在相同条件下具有更高的搜索概率。     

基于虚拟仪器技术的电力谐波失真分析

利用LabVIEW设计了一款具有信号仿真设计、数据处理、波形显示与存取等功能的谐波分析仪。对电力系统方面存在的谐波失真信号进行仿真分析,数据处理模块实现了频谱测量、谐波分析和功率谱分析的功能。谐波分析采用了FFT算法,对信号不加窗和加窗经过参数测量后分析,加入窗函数可减少频谱泄漏,提高测量精度,从而验证了谐波分析仪设计的合理性和可行性。     

基于STM32的地震动信号检测识别系统设计

地震动信号检测识别在边防预警、军事战争、石油管道监护、安全监控等领域有广泛应用,对此,设计了地震动信号检测识别系统。系统主要有以下4部分：地震检波器检测震动信号;STM32处理器进行A/D转换、识别算法的实现;GPS北斗定位模块实现目标的定位;无线传输模块进行数据无线传输。通过大量实验验证,该系统使用方便、性能可靠,能够准确识别人员和车辆目标。     

变电站自动化仿真测试系统的设计和实现

针对目前运行变电站日常维护工作和新建主站系统信号核对工作的难点,设计并实现了变电站自动化仿真测试系统。文中简述了系统仿真测试原理、体系结构及结构特点,详细阐述了系统各模块功能和仿真装置能力。该仿真测试系统可在1台计算机上基于虚拟技术正确完成大型系统仿真和不同型号装置仿真,实现海量数据测试、保护事件模拟重演、整组动作模拟上送等功能。     

鱼雷电磁引信模拟目标信号源的设计

为了给鱼雷电磁引信提供有效的检测方法,基于鱼雷电磁引信目标信号数学模型的分析,设计了鱼雷电磁引信模拟目标信号源.该设计采用电磁传感器对引信辐射电磁场进行测量的方式获得信号参数,以仿真的方式设定鱼雷过靶参数,然后通过程控计算机对参数进行解算,利用目标信号数学模型产生模拟信号,最后通过电磁耦合器加载给引信接收装置.实验表明...     

基于三次谐波检测的直流无刷电机无位置传感器控制系统仿真研究

分析了永磁无刷直流(BLDC)电机的数学模型,提出了一种通过三次谐波过零脉冲信号估算转速和位置的方法,实现了基于三次谐波反电势的BLDC电机无位置传感器控制。在Matlab/Simulink仿真环境中,采用电流滞环控制以及转速PI控制方式构建了BLDC电机的无传感器仿真平台。在速度和位置估算仿真模块中,用离散的速度和位置信号代替传统仿真中的连续信号。通过仿真结果分析,验证了三次谐波检测及所提出的速度和位置估算方法的可行性。     

基于FPGA的可变带宽基带信号回放系统设计

针对不同带宽基带信号回放到目标中频的需求，设计了一种可变带宽基带信号回放系统。该系统以FPGA为核心数据处理单元，通过配置高速数模转换芯片AD9122和时钟芯片AD9516完成基带信号的回放功能。为解决不同带宽基带信号采样率与DAC发射速率不匹配的问题，设计了一种多速率处理算法，采用多级HB滤波器、CIC滤波器和Farrow滤波器级联的结构实现了任意倍的采样率转换功能。算法仿真和实际测试结果表明该系统能够以较少的资源消耗将1 kHz~20 MHz的可变带宽基带信号回放到目标中频上，回放信号无杂散动态范围不低于60 dBc,满足实际通信系统需求。     

基于双DSP的有源电力滤波器控制器的设计与实现

设计了以双数字信号处理器(DSP)为核心的有源电力滤波器的控制系统,满足有源电力滤波器(APF)加强功能化和智能化的设计要求,提高了控制器的实时性能和工作效率。首先详细分析了该控制器的硬件系统结构,以及主要硬件模块的设计过程;然后针对其中的锁相环模块、AD调理电路模块、模数转换模块、双口RAM模块及故障检测电路模块等进行深入分析,并对双DSP的主要程序流程设计进行了介绍;最后通过性能测试验证了所设计的控制器具有较高的精度。     

可编程逻辑器件在位置伺服系统中的应用

本文主要介绍了位置伺服系统的结构和工作原理。分析了各个模块尤其是脉冲宽度调制(PWM)直流伺服控制系统的功能。本系统通过比较设定的目标信号与检测信号之间的误差,计算误差得出控制电机脉冲宽度的指令。根据该伺服控制系统的特点,设计出一种基于可编程逻辑器件的控制模块。该模块将误差分为4个控制级别,针对不同级别设计相应的脉冲宽度,以达到控制电机转速和转向的目的。利用VHDL语言对该模块功能进行描述,通过仿真很好地满足了位置伺服系统的要求。     

基于NSGA-Ⅱ算法的多目标静态无功优化

由于静态无功优化目标函数大多是单目标或者人为赋予权重系数的多目标函数的组合,本文提出了一种综合优化网损、电压水平和电压稳定性的多目标无功优化模型。为了避免求解时的目标偏好性,引入了快速非支配排序遗传算法,设计了基于实数、整数编码的混合编码方式,通过非支配排序算子和拥挤度算子来协调各目标之间的关系,实现了计及变量约束和潮流约束的静态无功优化。采用方案校验模块完成对Pareto最优解集的校验。以IEEE30节点系统和IEEE118节点系统为算例进行仿真,多次无功优化计算的结果表明了该方法的有效性。