基于Verilog的“加”、“扣”脉冲式数控振荡器设计

“加”、“扣”脉冲式数控振荡器（DCO）,主要应用于超前滞后型全数字锁相环。本文用Verilog的有限状态机设计“加”、“扣”脉冲式数控振荡器。根据输入信号的相位比本地估算信号相位超前或滞后的信息对本地信号进行“扣”或“加”脉冲,实现本地信号对输入信号的相位锁定。     

无间隙采样在近载频相位噪声测量中的应用

本地振荡器是雷达或通信系统的核心器件,其相位噪声指标决定了发射机和接收机的性能;通过对常用相位噪声测试方法的比较,分析了这几种方法各自的特点,特别是针对时间频率中高分辨率及无间隙测量能力结合的计数器,研究了其在近载频相位噪声中的测试及数据分析处理方法,该方法在查找和消除高性能振荡器的噪声源中具有较大的价值。     

一种基于序列零初相位调制的新型正弦信号频率测量方法

高准确度的正弦信号频率测量技术有广泛的应用,如应用于系统信号的同步处理,系统的谐波和系统的阻抗测量.但在低频正弦信号频率测量方面,现有的频率测量方法普遍存在准确度不高和抗谐波噪声干扰性不强等问题.文中提出了一种主要由序列零初相位调制等方法构成的新型正弦信号频率测量方法,分析了序列零初相位调制的原理.新方法避开了输入序列任意初相位的影响,同时调制序列携带了数值较大的信号序列全相位差信息,可实现准确度较高的低频正弦信号频率测量,此外新方法还具有较强的抗谐波噪声干扰特性,将新方法具体应用于电力系统正弦频率的测量,显示出明显的优越性.通过数学计算、仿真实验及物理实验结果验证了新型正弦信号频率测量方法的正确性和可靠性.     

基于全相位FFT超声波流量计的相位检测方法研究

针对传统相位差法超声流量计在相位测量中易受外界干扰、准确度低的问题,提出了一种基于全相位快速傅立叶变换算法的超声波流量计相位检测方法。该方法由PLL时钟发生器产生两个频率相近的正弦信号分别用于激励与混频,并通过差频技术将混频后的参考信号与回波目标信号的相位信息从高频处理为低频信号,再由16位ADC对信号同步采样。超声波采样信号通过全相位预处理后进行FFT计算,得到准确的相位结果。同时,对比分析了全相位FFT的抗干扰性和采样频率对相位测量精度的影响,并将设计的电路应用于超声波液体流量测量,最终实验结果表明超声波流量计样机的测量误差优于1%,测量量程比为160：1。     

电视信号发生器

见图1电原理图。V_1、C_1、C2和L_1组成共基极高频振荡器,产生195MHz的载频信号。V_1、V_2组成多谐振荡器,产生300Hz的低频信号,波形为对称方波。低频信号经C_5对载频信号进行调制,最后由天线向外发射。射极输出器V_4取出另一路低频信号,由插座JK输出,可作为检修其它音频电路用,或作为报务训练的信号源。按     

基于数据抽取的相参脉冲串载频精确估计方法

利用相参脉冲串信号的相位相干特性,提出一种利用FFT和数据抽取技术的精确测量载频的新方法。该方法利用数毫秒信号,达到了亚kHz量级的频率估计精度和数十Hz量级的频率分辨能力。仿真试验验证了该方法的频率精确测量能力和频率高分辨能力。     

输入阻抗谱分析的电力电缆故障自动测距方法

现有的测距方法相对误差大,为此,本文提出了一种输入阻抗谱分析的电力电缆故障自动测距方法。首先,通过测量电缆阻抗谱,诊断电缆运行状态及阻抗幅值频谱极大值附近的过零点相位频谱表征电缆状态,计算电缆阻抗相位谱第一个过零点的频率;其次,单独取样测量每层绝缘介质的介电参数,获取电缆分布电容结果,并在反射波开始前对信号去噪;再次,划分信号时频空间,分解高低频,计算固定阈值,对最优小波包基系数进行软阈值处理,使得故障行波信号去噪后重构;然后,在电缆的一端注入脉冲形成反射脉冲,在不同脉冲之间产生时延,提取信号中的奇异点,将奇异值点带入拟合曲线;最后,计算2个脉冲之间的时间差,代入测距公式得到故障点之间的距离,完成测距。结果表明,实验组相对误差为0%,为6组的最小相对误差,达到了精准测距,提升了测距方法的有效性。     

基于光电振荡器原理的测距方法研究

为了在大尺度空间内实现更高的测距精度,把激光测距转化为通过测量微波频率测距,提出了一种基于光电振荡器原理的高精度测距方法。该方法利用光电振荡器产生的低相位噪声、稳定、频谱干净的微波信号,把被测距离作为谐振腔的一部分加入到反馈回路中形成震荡,将长度信息转化为频率信息,利用基频的N次谐波进行测量,将测量误差大大降低,实验表明该方法能够达到10μm的分辨力。本文讨论了制约其稳定和实际应用的主要因素,提出了可能的发展方向和改进措施。     

DI模块测量脉冲信号的理论研究及其应用实例

在某些只有低频脉冲信号的场合,能否使用普通数字量输入模块来替代昂贵的专用计数器模块进行频率测量,通过分析数字量输入模块和PLC系统的工作原理,对普通DI模块测量脉冲信号的各种制约条件进行了理论研究,并计算出可测量脉冲信号的最大范围。在此基础上,以液体流量计为例,介绍了用普通DI模块实现流量累计计量的步骤和方法。实际效果表明,DI模块能较好地实现测量低频脉冲信号的目的。     

智能宽带信号检测系统

为了能够准确的测量信号的参数,设计了一种宽带交直流信号检测系统,该系统的控制芯片采用的是STC12C5A32S2单片机.首先,信号采集电路采集到的信号经交直流测量电路进行处理;然后,通过分压和自动增益放大电路等处理后,在频率和相位检测电路中测量信号的频率和相位;最后,在液晶显示器上显示待测信号的幅度、相位和频率等信息.在实验中,测量了频率为0-20KHz的不同幅度信号,实验结果表明,在低频情况下测量误差可以忽略,在高频信号测量时的测量误差小于1%.     

GPS软件接收机信号的快速捕获与跟踪

根据GPS软件接收机对数据块进行信号处理的工作方式,研究基于快速傅里叶变换的循环相关法伪码快速捕获与跟踪技术。基于实测GPS中频数据,采用循环相关法在频域计算输入信号与本地信号的相关值,由相位关系得到精细载频。仿真结果表明,该技术能减少运算量,缩短捕获时间。得到的载频能满足跟踪环对频率分辨率的要求。对跟踪结果进行子帧匹配和奇偶校验后,可以获得导航电文信     

一种基于功率谱估计的盲载频估计新算法

信号载波频率估计是通信、雷达、声纳以及电子对抗等领域信号处理中的一个重要问题,将经典的载频估计算法——频率居中法与Welch功率谱估计算法相结合,提出一种改进的盲载频估计新算法。该算法无须信号的调制类别和定时信息即可实现信号的盲载频估计,在短波信道的仿真环境下,其低信噪比下的估计性能要优于频率居中法。即使在恶劣的短波信道环境下,该算法仍可实现对载频较为精确的估计,在短波通信中有着良好的应用前景。     

一种改进的DCT域数字音频水印算法

针对现有数字音频水印算法不能同时满足隐蔽性与鲁棒性的问题,在添加水印之前,先将水印的二值图像与随机密钥进行加密操作,再对载体进行三级小波变化和DCT变换,最后对比加密后的水印信息与载体信号,得到密钥值,并将密钥嵌入到载体音频的DCT中频系数中。实验结果表明,该算法能在隐蔽性和鲁棒性之间达到一个较好的平衡。     

传输损耗条件下基于循环平稳检测的空时分组码盲识别方法

针对传输损耗条件下空间复用（SM）和Alamouti空时分组码的盲识别问题,提出一种单接收天线下的基于循环平稳检测的盲识别算法。首先通过理论推导,证明Alamouti空时分组码具有循环频率的特性;然后,求取接收信号的四阶循环累积量来观察循环频率;最后使用循环平稳检测的方法,构造检测不同空时分组码循环频率的假设检验,从而对2种码的接收信号进行区分。该方法可在单接收天线下进行,蒙特卡洛仿真结果表明,该算法不需要预先知道信道信息、调制方式、载波相位和时间偏移,不需要精确知道载波频偏,识别效果较好。     

一种低信噪比条件下QPSK信号盲处理方法

提出了一种用于盲估计四相编码(Quaternary phase shift key,QPSK)载波频率的改进MAT(M-MAT)算法,并给出了一种新型QPSK信号码元估计方法。在没有接收信号先验知识的情况下,首先对QPSK信号粗估计出其载频重心和3dB带宽,并适度滤除带外噪声,之后利用MAT方法估计载频。在此基础上,利用每个码元带宽内相位幅度不变的特性,通过相邻码元的相位差值来估计码元变化。仿真结果表明,该载频估计方法估计精度高于传统的MAT方法,解码方法可以在低信噪比条件下,达到较高的解码精度。     

学习型红外遥控器的设计

提出了一种用于智能家居的学习型空调遥控器解决方案.该方案在软件设计时采用测量脉冲宽度的原理并对测量数据进行了编码压缩,同时用软件形式模拟38 kHz载波信号的发送,实现了对各种空调遥控器的自学习功能.测试结果表明,本编码压缩方法简化了编码信息,减少了存储空间,可以代替各种遥控器.     

应用于软件无线电罗盘的频差快速检测算法

提出一种罗盘导航信号载波频差的快速检测算法,并通过DSP芯片实现。在中频导航信号数字下变频和抽样之后,通过拟合的数值方法快速计算反正切,最终完成载波频差信息的提取,降低了数据运算量并保证了DSP计算的实时性。计算机仿真和实际对比测试表明,该算法可以快速准确地检测出导航信号的载波频差,使得软件无线电罗盘解算的方位信息的有效性得到保证。与传统无线电罗盘中通过模拟鉴频器实现频差检测的方法相比,该方法具有精度高、成本低、灵活可编程等优点,有一定的推广应用前景。     

一种基于改进DFT算法的相位差测量研究

相位差是指两路同频率周期信号初相位的差,在工业系统中有广泛应用,传统DFT算法测量工频相位差存在很大的频谱泄露误差。论文提出一种改进DFT相位差算法,使用布莱克曼自卷积窗对信号截短,并利用离散频谱校正方法修正有用频谱处的相位,并计算出相位差。仿真实验证实,在存在多次谐波干扰条件下,改进DFT算法能够克服频率波动和白噪声干扰,算法精度比现有的矩形自卷积窗插值算法提高2个数量级以上,可以实现相位差的高精度测量。     

基于载波频率辅助相位的GPS信号跟踪算法

针对传统全球定位系统(GPS)接收机在高动态环境下跟踪性能不理想,提出一种基于载波频率辅助相位的GPS信号跟踪算法。利用锁频环(FLL)辅助锁相环(PLL)的方式代替传统单一跟踪环路,通过卡尔曼(Kalman)滤波器对接收机各跟踪通道中频信号进行综合处理。根据多条跟踪通道的伪距和伪距率残差对系统状态参量进行综合估计,并搭建Kalman滤波器的状态方程和量测方程,给出了跟踪环路反馈量,与传统标量跟踪模式下的跟踪性能进行了对比。仿真结果表明,基于载波频率辅助相位的GPS信号跟踪算法进入稳态时间减小了100 ms,位置误差精度提高了5 m,速度误差精度提高了近3 m/s,在接收机用户快速运动的环境下,能够很好地处理高动态信号。