发射机音频信号数字化处理问题

DX 2 0 0全固态数字化广播发射机是近年来我国广播系统引进美国哈里斯 (HARRIS)公司 80年代末发明并生产的新式广播发射机。其工程原理是对音频输入信号进行数字化处理 ,然后用数字化音频信号去控制射频功率放大器模块 (2 2 0块 )的导通数目多少 ,实现调频发射。因此 ,DX 2 0 0发射机对音频信号的数字化处理至关重要 ,而该机音频数字化处理中超音频三角波叠加和可编程只读存储器编码 ,对发射机的工作状态、技术指标起到重要的作用 ,下面我们只讨论该发射机这两部分的内容。1超音频三角波的叠加DX 2 0 0发射机三角波信号叠加在已被模拟…     

三角波信号参数测试仪

提出由三角波信号发生器和三角波信号参数测试仪组成的系统设计.信号发生器以FPGA为控制核心,基于直接数字频率合成原理,产生频率、幅度、占空比连续可调的三角波信号;而三角波信号参数测试仪以等精度法实现了精度为10~(-6)的三角波频率测量:以数字峰值检波的方法实现了幅度测量,其误差小于1%;以多点求均值的方法也降低了求取斜率的误差.该系统设计为实验室产生多参数同时可调的三角波及三角波的精确检潮提供可能.     

使用NE555和LM393实现脉宽调制的D类功放

D类数字功放的基本原理是正弦脉宽调制(SPWM),要实现D类功放必须具备以下条件:(1).要有一个三角波或锯齿波发生器,通常称为载波;(2).要有一个电压比较器,并将音频信号(通常称为调制波)和三角波信号在比较器中进行比较,这一过程也称为脉调制;(3).三角波的频率要远远高于正弦波的频率,三角波的幅度要大于正弦波的幅度...     

光电编码器两种精码波形细分方法原理误差对比

光电编码器通常利用细分两路正交的码盘精码信号达到高分辨力的目的,为使细分技术更加完善,对基于三角波和基于正余弦波的两种细分方法进行了专题研究。分别对理想信号中存在直流误差、幅值误差、基波相位误差、高次谐波误差几种典型误差情况进行了分析,比较两种基于不同波形细分方法的抗干扰能力。实验对精码信号介于正余弦波和三角波之间的编码器进行测试,对于同一台编码器,采用正余弦波细分时精度为36,采用三角波细分时精度为42。结果表明:基于正余弦波的细分方法抗干扰能力优于基于三角波的细分方法。对于高精度光电编码器研制和生产时,可利用正余弦波对精码信号进行细分或将实际信号校正至标准正余弦波再细分。     

阵列误差影响下的RBF神经网络波达方向估计

针对阵列误差(阵元间互耦、通道失配)影响下波达方向估计问题,提出一种新型的基于径向基神经网络侦察测向系统。这种系统采用直接数据域补偿算法对输入数据进行误差补偿,从而获得正确的基函数中心。在无需对RBF神经网络测向系统作任何改进的情况下,可获得对波达方向的准确估计。为了减少输入,利用信号协方差矩阵的对称性以及对角线元素不包含信号方向信息的特点,仅考虑协方差矩阵中的上三角部分元素作为网络输入。给出了应用该方法的具体步骤。仿真实验表明,基于这种RBF网络的侦察测向系统达到了很高的精度。     

基于加权光耦合阵列的任意波形产生

提出了基于加权光耦合阵列的光电任意波形产生方案,利用不同波长加权和并行耦合的方法实现信号光域的数模转换。通过对信号的频谱分析发现,多波加权存在拍频噪声,经过波长预设和滤波处理,可以将高频噪声有效滤除,但在信号交变的时刻会有尖峰干扰出现,进一步通过与变换信号带宽匹配的滤波平滑处理后,尖峰干扰得到一定的抑制,可实现输入信号速率为10 Gb/s、量化精度为5 bit的光学数模转换,实现了三角波、锯齿波、高斯脉冲和方波序列等光学波形的输出。     

基于PWM的D类音频功率放大器的设计

系统旨在设计一种D类功率放大器,以高频三角波作为载波,对音频信号进行采样,生成PWM(Pulse Width Modulation)调制信号.采用高速开关管组成的互补对称式H桥电路对信号的功率进行放大,再将放大后的信号送入4阶Butterworth低通滤波器进行滤波,得到理想的音频信号.系统主要针对音频信号进行处理,对输入频率20 Hz～20kHz,振幅30～250 mV的音频信号可以实现很好的功率放大效果,最大不失真输出功率大于1W,最高效率可达到83％.还能对输入信号进行可调放大,实现信号输出功率可调.     

智能等精度计数器设计

基于传统测频原理的频率计的精度将随着被测信号频率的下降而降低,在实用中有较大的局限性。在雷达、线电接收机等信号处理中,为了准确测量和定位,对计数器的计数精度有极高的要求。而在测频时为了保证对不同频率的输入信号都能进行精确测量,还需要采用等精度测量。等精度频率计不但具有较高的测量精度,而在整个频率区域内精度保持恒定。当输入信号为正弦波、方波、三角波等周期信号时,我们可以利用等精度原理,设计智能通用计数器并以此来测量信号的频率。     

音频处理器在立体声广播中的作用

立体声广播音域宽,采用音频处理器除了提高平峰比,以增加边带波功率外,主要是为了压缩信号的动态范围,以补偿因节目信号源变化而引起的声强级有过大的变化。压缩节目信号的动态范围,对于改善节目质量,提高平均调制度,扩大覆盖范围,保证发射机优质播出十分重要。     

世界上最早的Hi-Fi数字放大器索尼的TA-N88

早在1977年日本的索尼公司就推出了世界上第一台立体声数字功率放大器,型号为TA-N88(见照片)。该机机箱较薄仅高80mm,但可以输出250W+250W的大功率。其输出功率之大远远超出了人们的想象。 图1是TA-N88功率放大器部分的电路图。信号的调制方式采用脉冲宽度调制(PWM)。输入端是一个运算放大器,同相输入端输入音频模拟信号,反相输入端输入500kHz的载波信号和负反馈信号。运算放大器的输出端与反相输入端之间接有820P的电容,反相输入端串接有2k电阻,构成积分电路,对500kHz方波的载波信号进行积分,变换成三角波。三角波与同相输入端的音频信号迭加后,再     

一种声频定向扬声器调制载波产生方法

针对声频定向系统中方波信号谐波过于靠近基波的缺点,以FPGA为控制核心,设计了灵活高速的SPWM(正弦脉宽调制)载波产生系统。根据自然采样法原理计算SPWM信号的脉宽数据,由脉宽控制模块完成SPWM信号输出。通过该方法获得的SPWM信号与早期的载波产生系统得到的方波信号相比谐波分量离基波更远,系统产生的SPWM信号脉宽精度高,工作稳定。     

脉冲飞行时间激光测距系统中周期误差补偿

在以正弦波为测量基准信号的激光脉冲飞行时间测距系统中,由于高频信号之间的串扰或器件非线性等因素的影响,将产生脉冲飞行时间周期误差,导致测距精度降低。为此提出了一种利用测距仪在一定距离条件下的测量数据计算定时误差的方法,通过最小二乘法拟合构造出一条含误差补偿功能曲线,并将该曲线进行离散化处理,将离散化数据存入单片机内,在距离测量时以含误差补偿功能曲线作为测量基准,实现对脉冲飞行时间周期误差的补偿。该方法具有原理简单、数据可靠、操作方便等优点。所研制的激光脉冲测距仪经过误差补偿后,测距误差小于3 mm。     

一种同步整流DC-DC转换器PWM控制电路设计

设计了一种改进的PWM控制电路,将电流采样电路和PWM比较器归结为一个PWM电流比较器,减少了电路规模。将误差放大器输出与锯齿波斜坡补偿信号叠加,产生叠加输出电流,并通过PWM电流比较器输出一个占空比信号,以控制功率管的通断。电压信号转换为电流信号,从而使控制回路反应速度更快。将PWM控制电路应用于一款BUCK型DC-DC同步整流开关电源稳压器中。HSPICE仿真表明,稳压器输出纹波电压为±4mV,输出电压精度为±1%。     

一种高性能Class D音频放大器PWM控制的设计

文中设计了一种应用于Class D音频放大器中高性能PWM控制。该控制能够在较宽的电源电压范围内,使调制锯齿波的输入电平及音频输入信号经过前置放大后的共模电平跟随电源电压的变化而变化。共模电平经过PWM比较器得到占空比随输入信号变化的控制信号,从而提高系统的输出功率。仿真结果显示,当电源电压在2．4-5V范围变化时．音频信号和调制锯齿波的共模电平偏差在2mV以内,同时锯齿波的幅度也随着电源电压的升高而升高．显示了良好的线性跟随性。     

飞秒光参量放大过程中高阶非线性效应的影响

用计算机仿真模拟了高强度飞秒激光抽运下的光参量放大 (OPA)过程 ,着重讨论了高阶非线性效应对参量转化效率和波形的影响。为了抑制高阶非线性效应对放大信号光波形的调制 ,改善波形质量 ,防止信号光的能量倒流回抽运光 ,并为进一步从抽运光中抽取出尽可能多的能量 ,提高参量转化效率 ,引入了适当的相位失配以抵消高阶非线性效应。利用级联非线性相移从理论上解释了这一物理原因     

基于改进贝叶斯非负Tikhonov正则化方法的同轴电缆信号传输畸变补偿研究

随着信号频率、带宽及传输距离的增大,信号在同轴电缆传输过程中的畸变问题变得越来越严重。特别地,如果同轴电缆在使用过程中还意外地遭受了挤压、拉伸或折叠,信号畸变问题将会变得更加严重。该文基于贝叶斯推理的非负Tikhonov正则化方法,提出一种改进的信号补偿方法。该方法可有效规避逆分析中的病态矩阵问题,利用同轴电缆的冲击响应函数,并结合输出端口的测量信号,即可实现输入信号的重构。并以长度15 m的受挤压同轴电缆为对象,采用此方法对3种不同样式的脉冲信号(双指数脉冲信号、调制方波信号、双极脉冲信号)进行了传输畸变补偿。结果表明:该方法均能实现优异的补偿效果,补偿后信号与输入信号间偏差远远低于传统的衰减补偿法。并且,该方法具有较强的鲁棒性,当信噪比大于30 dB时,即可保持好的稳定性。     

激光引信数据采集处理系统的研制

文中介绍了为建立目标和背景的激光反射特性数字模型而研制的用于脉宽几十纳秒的数据采集系统的设计和工作方式。针对测量窄脉冲信号幅值及实现不间断连续采集过程的使用目的,将窄脉冲回波信号的身值展宽成100us的方波,以系统设置的发射 基信号或回波信号自身作为采集的同步控制信号,并将基准信号展宽为5-50us的方波,以其上升沿触发采集,实现发射与采集同步,提高了采集存储的有效性;而且,在作用距离范围内,不管目标或背景位于多远处,都能保证于脉宽峰值处采集,保证了采集精度。系统的各项技术指标均达到使用要求并经过了测试试验验证。     

基于小波分析的光电脉搏波奇异性处理

高精度的光电脉搏波信号,对于动态光谱法血液成分无创检测非常重要。要获得高精度的脉搏波信号,首先就要对信号中的噪声奇异点进行定位和修正。本文选择Marr小波,针对信号中的单个脉冲噪声和窄带脉冲噪声。研究了基于小波分析的光电脉搏波奇异性处理。利用脉搏波信号极大值线的周期性,在每个周期段内,首先利用单个脉冲噪声与有用信号截然不同的李氏指数特性,对单个脉冲噪声进行了处理。然后利用窄带脉冲的小波系数极大值线的特点对常规小波方法难以处理的窄带脉冲噪声进行分析定位。鉴于模极大值重构算法比较复杂,本文利用线性插值法对被定位的噪声奇异点进行了修正。仿真实验表明,利用小波分析和线性插值相结合的方法可以完成对光电脉搏波信号的奇异性处理,提高了脉搏波信号的幅值检测精度。     

闪烁现象下基于微动补偿的旋转叶片参数估计方法

目标旋转叶片的微动特征对雷达目标识别有重要意义,但当雷达回波中存在强闪烁现象时难以测量微动参数。针对此问题,提出了一种调频连续毫米波雷达在闪烁现象下的微动补偿参数估计方法。首先建立了调频连续波雷达的旋转散射点回波模型,由线积分得到旋转叶片雷达基带回波信号的解析形式,分析了闪烁现象产生机理和特征。然后,考虑到回波信号所具有的周期性脉冲特征,构造了基于周期脉冲模型的微动参数补偿算子对回波信号进行参数补偿。最后,检测补偿后信号能量峰值完成了旋转叶片微动参数的估计。仿真和实测数据的实验结果表明,所提方法在强闪烁现象下对旋转叶片的旋转频率、旋转长度和初始旋转角具有较高的参数估计精度。      

双信号单通道红外光传输

以FPGA作为控制核心,设计了一种脉冲频率调制(PFM)与脉冲宽度调制(PWM)对信号先后调制,并用红外光来进行同时传输的装置。发送端通过FPGA自带的高速AD对音频信号采样,通过PFM与PWM来实现音频信号的调制,接收端FPGA对光脉冲进行解调输出。设计中发射电路与接收电路完全采用分离元件进行构建,具有成本低、功耗小、传输效率高等优点。通过对设计结果的分析可以得到在12 m内,1～10 kHz的音频信号和数字信号能够在一个通道里进行无失真的实时传输。传输信号经过中继站实现信号向不同方向转发的功能。同时中继站的功耗为0.08 W,满足节能的要求。