一种MASHI-1-1结构∑-△调制器设计及应用

为了抑制小数分频锁相环产生的量化噪声,提高锁相环的性能,设计并实现了一种基于FPGA的MASHI-1-1结构∑-△调制器.根据小数分频锁相环的原理,分析了量化噪声产生的原因,详细介绍了在小数频率合成器中应用∑-△调制器进行噪声整形的基本原理及在FPGA中的实现方法.仿真结果表明,经过MASHI-1-1三阶∑-△调制器整形后的量化噪声大部分被推到频率高端,只有小部分噪声能量还留在环路带宽内,有效地提高了锁相环的性能.     

基于锁相技术的微机械陀螺闭环驱动电路

传统的闭环驱动电路其输出信号的频率与微机械陀螺驱动方向的固有频率存在一定偏差,且频率抖动较大,系统的建立时间较长．基于上述不足,在分析微机械陀螺闭环驱动方式工作原理的基础上,提出一种基于锁相技术的闭环驱动电路方案,电路进入稳定工作状态时,交流驱动电压与驱动方向敏感电流的相位及频率一致．微机械陀螺在驱动方向谐振,显著改善了输出信号的频率特性．仿真结果表明,这种闭环驱动电路输出信号频率与微机械陀螺驱动模态固有频率完全一致,频率抖动及系统建立时间分别是传统闭环驱动电路的38％和50％．通过实验验证了该方法的可行性     

光源光功率和偏振度对闭环光纤陀螺的影响

在建立闭环光纤陀螺光路数学模型的基础上,结合检测电路的闭环算法,分析了光源光功率、偏振度对闭环光纤陀螺的影响,推导出闭环光纤陀螺固有的标度因数误差,并进行了计算机仿真和实验验证,结果表明在实际闭环光纤陀螺中电路增益已经足够大使得光功率波动对其没有影响;通过减小和稳定光源出射光的偏振度有利于降低陀螺噪声,提高零偏长期稳定性和减小闭环光纤陀螺固有标度因数误差.     

基于FPGA和DSP的激光陀螺信号处理电路设计

研究机械抖动激光陀螺的信号读出系统,设计激光陀螺的信号处理电路。光电转换后的微弱电流信号经过前置放大电路转化为电压方波信号,在FPGA中进行鉴相解调以及可逆计数,最后由DSP实现机抖偏频解噪和低通数字滤波。与激光陀螺联合测试并将结果输出至上位机,结果表明设计的电路实现了对激光陀螺输出信号的有效采集,满足激光陀螺功能测试的需要。     

谐振式光纤陀螺的数字检测方案及其优化设计

提出了一种基于 DSP 芯片实现的双频率数字调制谐振式光纤陀螺系统的闭环检测方案。在此方案中,利用带通滤波器从探测器的输出光强信号中提取其基波频率的正弦信号,通过相关检测原理去掉干扰的噪声,并利用低通滤波器提取与探测器输出光强幅度直接成正比的直流信号,将其转换成相应的谐振频差,利用此频差即可求得陀螺的旋转角速度。此方案检测线路简单,操作方便,基于 DSP 芯片的实现则大大提高了系统处理速度。同时,还利用 Matlab 软件对检测系统中的滤波器参数进行了优化设计,提高了系统的检测精度。     

陀螺关键参数的标定及对航空相机伺服控制系统的影响

以桌航空相机为试验载体,以工程中常用的两种陀螺为比较试验对象,本文完成了陀螺三个关键参数:输出噪声、分辨力、相位响应的标定.根据数据手册两个陀螺的噪声功率比为784:1,采用一种适合于工程应用的陀螺噪声功率测试方法,由于系统噪声的影响实测功率比为74:1;其次给出了陀螺分辨力与模数转换器之间的对应关系;再次针对陀螺数据手册中没有相位响应数据这一事实,设计了一个简便新颖的测试平台,完成了陀螺0～16 Hz频带内的相位标定,标定误差小于5%,最后结合以上试验数据,深入分析了陀螺三个参数对伺服控制系统的影响.实践表明陀螺关键参数在具体设备中的准确标定有助于提高系统的整体精度与增强系统的稳定性.     

带陀螺型声子晶体的高速列车型材结构低频隔声性能探究#br#

针对高速列车地板型材结构低频段振动噪声问题,基于局域共振机理,设计一种新型的陀螺声子晶体结构。首先基于有限元方法,建立陀螺型声子晶体单元模型,计算得到单胞的能带结构,结合其振动模态,分析108 Hz～153 Hz弯曲波带隙和129 Hz～153 Hz完全带隙的形成机理,并探究结构参数对带隙特性的影响。然后建立周期排布的陀螺型声子晶体型材板件模型,计算在垂向单位均布力激励下陀螺型声子晶体型材板的振动传递损失,最后结合参考铝型材结构,探究陀螺型声子晶体结构对于隔声效果的影响。研究表明：增大元胞边长和基体板厚,带隙特性有向低频段、窄带隙的发展趋势;增加头环高度,隙特性有低频拓宽的趋势;而增加弹性连接件高度,对带隙特性无明显影响。在弯曲波带隙范围108 Hz～153 Hz内,有限声子晶体板结构的振动传递损失相比通带范围较明显的提高,且在110 Hz以下频段对于参考铝型材隔声效果有一定的改善。     

闭环光纤陀螺数字控制器的设计与仿真

数字闭环光纤陀螺可以看作一个数字控制系统,根据陀螺工作原理推导出系统离散传递函数。为消除稳态误差及改善零偏稳定性,数字控制器中加入积分环节和滑动平均滤波器,并引入PID 控制算法改善系统动态特性。根轨迹分析表明,控制器增益过大将引起系统不稳定。仿真结果显示,加入综合所得数字控制器,可以满足陀螺实际应用需要。     

带陀螺型声子晶体的高速列车型材结构低频隔声性能探究#br#

针对高速列车地板型材结构低频段振动噪声问题,基于局域共振机理,设计一种新型的陀螺声子晶体结构。首先基于有限元方法,建立陀螺型声子晶体单元模型,计算得到单胞的能带结构,结合其振动模态,分析108 Hz～153 Hz弯曲波带隙和129 Hz～153 Hz完全带隙的形成机理,并探究结构参数对带隙特性的影响。然后建立周期排布的陀螺型声子晶体型材板件模型,计算在垂向单位均布力激励下陀螺型声子晶体型材板的振动传递损失,最后结合参考铝型材结构,探究陀螺型声子晶体结构对于隔声效果的影响。研究表明：增大元胞边长和基体板厚,带隙特性有向低频段、窄带隙的发展趋势;增加头环高度,隙特性有低频拓宽的趋势;而增加弹性连接件高度,对带隙特性无明显影响。在弯曲波带隙范围108 Hz～153 Hz内,有限声子晶体板结构的振动传递损失相比通带范围较明显的提高,且在110 Hz以下频段对于参考铝型材隔声效果有一定的改善。     

利用PZT执行器的噪声主动控制实验研究

根据噪声主动控制原理,建立了以PZT为执行器的噪声主动控制模型,研究了用于多输入多输出系统的自适应控制算法。开发出了单输出单输入噪声自适应主动控制系统,并且在外界激励分别为单频、多频情况下,进行了噪声控制实验,在50－450Hz的频段内取得了良好的降噪效果,其中65Hz时的最大降噪达到25．6dB,并且控制系统具有很好的自适应性和稳定性。     

Alenia二次雷达增益校准组件电路及常见故障分析

本文介绍了二次雷达接收机增益校准的功能,对∑／△,∑／Ω信号产生电路,AGC控制环路修正电压产生电路进行了分析,并讨论了该组件的常见故障。     

基于RLC电路的巴特沃思模拟带通滤波器的设计

根据巴特沃思模拟带通滤波器的设计原理,先设计巴特沃思模拟带通滤波器s域系统函数,再搭建四阶RLC带通模拟滤波器电路,导出RLC电路的s域系统函数。采用比较法,令两个系统函数相等,导出四阶RLC滤波电路元件参数满足的高次代数方程组,解代数方程组得到电路的RLC元件参数具体取值。得到由RLC元件搭建的具体四阶巴特沃思模拟带通滤波器.设计过程完善了由RLC元件搭建巴特沃思模拟带通滤波器的设计方法,对实用滤波器的设计具有指导性的意义。     

亥姆霍兹共振消声器的优化设计

亥姆霍兹消声器能够有效地抑制特定频率的低频噪声。设计了一种亥姆霍兹消声器,可以对频率在145 Hz处的噪声进行降噪处理。但是所设计的消声器的消声带宽较窄,因此需要在保证消声器共振频率不发生改变的情况下,将亥姆霍兹消声器的消声频带增大。使用遗传算法对亥姆霍兹消声器的结构参数进行优化,将优化后的结构进行仿真模拟。仿真结果表明消声器的消声带宽从32 Hz拓宽到了86 Hz。之后进行了实验验证,实验结果显示消声带宽从55 Hz增大到105 Hz,消声频带扩宽了91%,证明了优化结果的可行性,并且实现了宽频带的消声,为消声器的设计优化提供了参考。     

轮心激励下车辆结构路噪传递路径分析

基于结构噪声传递路径分析的基本原理,建立在轮心加速度激励下整车NVH性能仿真分析CAE模型,探讨匹配传递函数的车内噪声峰值优化方法。以某SUV车型为研究对象,在襄阳试车场对整车60 km/h时速下的车内噪声和轮心加速度等参数进行测量,作为整车结构路噪分析模型的边界条件,获得了驾驶员右耳处车内噪声仿真值,其与试验数据基本吻合,在56 Hz和112 Hz存在明显噪声峰值。通过传递路径分析确定了112 Hz噪声峰值贡献量最大的路径,并对该路径悬架侧进行了振-振传递函数(VTF)分析,结合车身侧声-振传递函数(NTF)对其进行匹配优化,使112 Hz频率下噪声峰值降低8.45 dB(A)。     

低噪声阵列声波测井信号调理电路设计

针对阵列声波测井仪高温、高噪声的作业环境,采用模拟滤波、低噪声设计和优化的布局布线等技术设计阵列声波信号调理电路,以实现波形模式选择、程控增益放大、可选频带带通滤波等功能.为抑制高频噪声干扰以及降低电路自身的噪声影响,着重分析和设计了低噪声前置预放大电路和可选频带带通滤波器.实践表明,该调理电路噪声小,有较强的噪声抑制能力,通道间波形一致性较好,能在高温环境下稳定可靠地工作.     

石英陀螺闭环自激驱动电路(英文)

为使石英陀螺满足高性能、小型化和集成化需求,设计石英陀螺专用集成电路接口芯片势在必行.本文通过分析石英陀螺表头的机电特性,得出方波驱动方式是系统性能和复杂程度的折衷.据此设计了一种闭环自激驱动电路.该电路与石英结构形成反馈环路,从而实现陀螺的自激驱动,并通过自动增益控制电路实现幅值稳定.该电路已用0.5μm CMOS工艺实现,测试结果表明该电路可以实现稳幅稳频的驱动,幅值稳定度0.01%.集成该驱动电路的石英陀螺系统达到战术级性能.     

基于sym8小波寻北系统去噪研究

针对寻北系统在实际运用中因受周围环境影响而导致寻北精度下降的问题,提出了基于小波变换的去噪方法.该方法选用sym8小波基,采用高次逼近法和改进的小波阈值对含有阵风噪声的原始陀螺信号进行小波去噪.结果表明sym8小波基为含阵风噪声陀螺信号进行小波去噪的最优小波基.调整其分解尺度进行仿真,发现分解尺度为4时达到了最佳去噪效果且提高了寻北精度,证明了方法的有效性与可靠性.     

基于自抗扰控制算法的麦克斯韦快刀伺服控制系统

使用麦克斯韦力驱动的快速伺服刀具加工自由曲面,可以获得表面质量更优的加工效果.在快刀控制系统中引入适当的控制方式能够改善快刀的频响性能.本文针对麦克斯韦快刀,搭建包括软硬件在内的控制系统,硬件控制结构采用FPGA+DSP嵌入式控制架构,并加入自抗扰先进控制算法实现系统良好的抗干扰性能.为验证闭环控制系统性能,在自主搭建的精密位移测试平台进行系统位移分辨力和闭环带宽的测试,测试结果表明系统位移分辨力为5 nm,对频率108 Hz、峰峰值16μm正弦信号的跟踪误差为0.136μm,对频率540 Hz、峰峰值16μm正弦信号的跟踪误差为0.094μm.快刀系统行程50μm,闭环带宽4 kHz.线下仿真加工实验验证了快刀系统对常规面型的加工能力.     

加速度计模拟输出的Σ-Δ压频转换新方法

设计了一种基于∑-△调制器技术的新型电压一频率转换器,用于将微加速度计的模拟电压信号转换为相应的频率输出信号．该电路采用中国电子科技集团24所的4μmP阱标准CMOS工艺参数进行模拟仿真．在10V电源电压下,时钟频率为1．04MHz,其输入电压范围为1．5V～8．5V,输出频率范围为40kHz-533kHz,转换灵敏度约为134kHz／V,非线性度不大于0．08％．仿真结果证明,其对于恒定输入电压具有稳定的输出频率以及正负两种转换特性,因此可广泛应用于加速度计等矢量传感器的模数转换接口电路．     

加速度计模拟输出的∑-△压频转换新方法

设计了一种基于∑-△调制器技术的新型电压一频率转换器,用于将微加速度计的模拟电压信号转换为相应的频率输出信号．该电路采用中国电子科技集团24所的4μmP阱标准CMOS工艺参数进行模拟仿真．在10V电源电压下,时钟频率为1．04MHz,其输入电压范围为1．5V～8．5V,输出频率范围为40kHz-533kHz,转换灵敏度约为134kHz／V,非线性度不大于0．08％．仿真结果证明,其对于恒定输入电压具有稳定的输出频率以及正负两种转换特性,因此可广泛应用于加速度计等矢量传感器的模数转换接口电路．