基于FPGA的IRIG-B(AC)编码器设计（英文）

IRIG-B(AC)码常用于靶场试验中传递时间信息和同步各系统时间。根据IRIG-B(AC)码的格式及调制原理,介绍了基于FPGA的IRIG-B(AC)编码电路的设计。利用AD7245实现D/A转换转换产生B(AC)码信号,信号经放大后可直接用于系统时间同步,而且信号幅度可根据不同的使用需求进行调节。经测试验证,本系统输出的时间信息准确无误,有较高的实用性。     

基于S3C2440A的时统终端系统的设计

S3C2440A是一款16/32位RISC微处理器,具有强大的控制和信号处理能力。S3C2440A集成了8路10位A/D转换模块,支持快速的A/D转换,并带有采样保持电路,具有内部参考电压发生器,将其应用在IRIG-B码(AC码)的解调中。IRIG-B码是标准时间码格式之一,广泛应用于靶场时间信息的传递和各系统的时间同步。详细介绍了IRIG-B码信号解码和编码技术的原理及方法,自动增益电路和过零检测电路的硬件设计。S3C2440A的软件采用C语言编写,使程序有很强的可移植性。结果表明:该系统解码精度高,运行稳定,具有较强的抗干扰能力和实际应用价值。     

一种解调时统信号新方法的探讨

在原理分析的基础上,提出了用8098CPU作主控芯片,把IRIG-B码的模拟信号经A/D转换后,用数字逻辑来解调IRIG-B(AC)码的新方法。经理论分析和实践检验,证明它简单实用、同步精度高、具有较强的抗干扰能力。     

IRIG-B码数字解调技术

论述了一种IRIG-B格式时间码(交流(AC)码)的数字解调技术。在介绍IRIG-B码格式后,对数字解调技术的原理、方法及实现作了全面讨论分析,并提出了IRIG-B码在波形失真畸变时的解调方法及相位的识别技术和精度的保证措施。     

IRIG-B格式时间编码电路的设计

IRIG—B格式时间码(简称B码)为国际通用时间格式码,通常用于对各种需要时间信号设备的时间同步。笔者对IRIG—B码的格式作了详细介绍,并给出了系统部分硬件组成和软件编程图。     

基于国产化FPGA的时统系统设计

文中设计了基于国产化FPGA芯片PG2L100H的多输入源、多频可选输出的时统系统，实现了包括GPS、北斗、IRIG-B码的多输入源实时切换，并对在进行时间信息的解编码后授时给设备其他系统进行同步，同时在软件设计中加入加三移位运算方法来优化LUTs的使用率。该设计在实验室环境下进行测试，具有成本低、同步精度高、稳定性强等优点，对于光电测控设备现有技术更新具有实用价值。     

基于扩频通信系统接收同步技术的研究

接收同步在信息传输中可起到提高通信质量的重要作用。针对伪码同步,采用匹配滤波器法进行码捕获,延迟锁相环法进行伪码跟踪;针对载波同步,运用自同步法的科斯塔斯（Costas）环提取载波,通过非线性变换获得载波分量。将其在扩频通信系统中进行仿真分析,结果表明伪码同步有效地提高了伪码捕获速率,载波同步输出信号波形与原始信号波形包络基本吻合,接收同步提高了系统的可靠性,具有一定的实际应用价值。     

光电经纬仪CCD曝光中心测量系统的设计

根据高精度靶场测角要求,设计了一套以IRIG-B码终端为时间基准,基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的CCD曝光中心测量系统.首先给出了CCD曝光中心的测量原理及硬件组成,利用共源的两台IRIG-B码终端控制发光二极管和CCD探测器,通过调整B码终端输出信号时延控制发光二极管,得到了1 Hz脉冲前后沿和曝光脉冲前后沿对齐的2个关键时刻.针对人工图像判读精度低的问题,提出了利用图像重心的提取算法和改进的Krisch边缘算法,自动计算得到CCD曝光中心,其精度优于17 μs.在外场对多套光电经纬仪CCD曝光中心进行了测量,并将测量结果应用到外场校飞数据处理中,结果表明,在飞机过航捷时光电经纬仪的测角误差平均减少了55％.该系统稳定、可靠,在靶场测量中有着广泛的应用前景.     

ACFM检测系统的信号调理电路

根据交流电磁场检测(简称ACFM)的信号特征,设计了一种用于ACFM检测系统的信号调理电路.该电路由低噪声的程控放大、自适应带通滤波、后级可调放大和真有效值转换四部分组成.经试验验证,该信号调理电路适用范围宽、检测精度高、可获得理想的检测信号特征曲线,且工作稳定可靠,可用于高性价比的ACFM检测仪器中.     

基于DSP的光纤测头信号采集与处理系统设计

为实现光纤布拉格光栅(FBG)三维测头三路光纤信号的同步采集与快速处理,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)的嵌入式信号采集与处理系统.系统采用的TMS320F2812处理器,其主频为150 MHz,结合AD7656模数转换器,可6通道同步采样,转换精度为16位,实现了三路光纤信号的同步采样和实时对三路信号做求和运算...     

电法地质状况勘探交流激电系统研究

文中研究用直接数字合成技术芯片AD9850构成频率可调交流激电系统.按键设置交流信号频率,随即键盘驱动芯片CH451向单片机发射对应的频率指令.单片机识别频率指令后并行向AD9850送出频率编码,AD9850输出的信号经过滤波放大,零点调节和V-I转换送出激电信号.将该信号源用于交流激发极化探地测量,保证了测量时频率精度和稳定性,而且频程转换快,噪声小.     

基于储能电池电化学阻抗谱宽频测量方法的研究

电化学阻抗谱(EIS)可以较为准确地反应储能电池内部的电化学参数。 为解决传统测量方法耗时长问题,采用了宽频 激励信号测量储能化学电池阻抗信息的方法,并基于 MATLAB-Simulink 仿真平台和 EIS 测量试验平台进行验证,该测量方法将 宽频交流扰动信号注入储能电池,并通过快速傅里叶变换方法分解处理宽频激励和响应信号来获取各频点的电池阻抗信息,以 此大幅节省电池 EIS 的测量时间。 采用两种宽频激励方法测量了电池等效电路模型和储能电池,相较电化学工作站扫频测量 方法,可分别节省 60% 和 78% 的测量时间,且测量结果误差较小。 用宽频激励方法实现电池 EIS 快速测量,可为电池管理系统 的实时诊断和线上检测等更为广阔的应用场景提供技术支撑。     

基于FPGA的IRIG-B（DC）码的解码方案

IRIG-B码是国际上通用的时间码格式。传统的利用单片机对其进行解码,但是这样电路复杂而且难以维护升级。因此本文基于FPGA提出一种利用VHDL语言实现IRIG-B码的解码的实现方案。     

光CDMA技术及其应用

文章综述了光码分多址产生的历史背景,阐述了光码分多址技术原理, 比较了光波分多址、光时分多址、光码分多址技术,得出光码分多址技术和其他多址技术相比具有能充分利用光纤带宽;在时间和频率上是异步的,不需要信号同步;使用同一中心波长,不需要控制波长;接入灵活,系统软容量;保密性好等优点.通过对光码分多址技术应用的研究,得出光码分多址技术在多媒体通信中可以真正作到实时和随机接入;在高速计算机局域网中,可以使介质访问协议简单,克服电子的瓶颈效应,数据传输速率可达Tb/s数量级;在电信网中,可以扩大通信容量;在光纤接入网中,可以克服传统光接入网需要同步的问题;在HFC网中可以解决上行信道带宽窄的问题,实现双向通信;在CATV记费及VOD业务中可以实现记费和双向业务.因此,具有广阔的应用前景.     

二维非相干OCDMA系统信息侦听技术的研究

传统的能量侦听不能对采用二码键控调制方式的OCDMA系统实施有效信息截取;而多用户侦听多为采用多用户条件下等待出现单用户情况后进行信息截取,当系统用户容量较大时此方法缺乏实时性。本文以二维非相干光码分多址（OCDMA）系统为例,针对以上问题分别设计了不同的信息侦听方案,开展信息侦听技术探讨。首先,假设窃听者对整个系统的编/解码方式、地址码字的构造方式、系统的传输速率以及采用的频率片数量、大小等信息有足够的了解;然后,利用光电检测技术获取OCDMA系统中光信号在不同波段、不同时间的能量分布情况;最后,利用获取的能量分布矩阵可以有效地破译出系统中存在的地址码字。分别将两种侦听方案在利用Optisystem和Matlab软件搭建的二维非相干OCDMA软件平台上进行分析,其中系统采用了7个用户和7组二维地址码。分析结果表明,两种侦听方案均能有效的破译出用户的地址码字,实现对整个系统的信息窃取。可见二维非相干OCDMA系统仍然存在安全性问题。     

机载设备IRIG-B(AC)码的滤波及其数字相位补偿

为了解决机载环境下交流B 码信号中的噪声和畸变问题,提高解码的精度和稳定性,设计了中心频率在1 kHz的带通滤波器对IRIG-B码信号进行滤波;然后,针对滤波后所引入的相位差设计了一个数字补偿电路,对1 PPS信号进行相位校准,消除相位误差.实验结果表明:滤波有效地抑制了信号中的噪声,还将失真的信号还原成真实的信号,无用的频率信号以-34 dB/十倍频率的水平得到抑制;经过数字相位补偿后,不仅消除了由于滤波所引入的相位差,而且消除了由于过零器的过零精度等所引入的相位差, 1 PPS准时点的精度由文献[1]的优于 10 μs提高到了优于3 μs.该设计满足机载环境下交流时间码的解码要求,消除了噪声的干扰和信号的失真,提高了解码的精度和稳定性.     

Gear fault diagnosis using active noise cancellation and adaptive wavelet transform

Acoustic signal from a gear mesh with faulty gears is in general non-stationary and noisy in nature. Present work demonstrates improvement of Signal to Noise Ratio (SNR) by using an active noise cancellation (ANC) method for removing the noise. The active noise cancellation technique is designed with the help of a Finite Impulse Response (FIR) based Least Mean Square (LMS) adaptive filter. The acoustic signal from the healthy gear mesh has been used as the reference signal in the adaptive filter. Inadequacy of the continuous wavelet transform to provide good time–frequency information to identify and localize the defect has been removed by processing the denoised signal using an adaptive wavelet technique. The adaptive wavelet is designed from the signal pattern and used as mother wavelet in the continuous wavelet transform (CWT). The CWT coefficients so generated are compared with the standard wavelet based scalograms and are shown to be apposite in analyzing the acoustic signal. A synthetic signal is simulated to conceptualize and evaluate the effectiveness of the proposed method. Synthetic signal analysis also offers vital clues about the suitability of the ANC as a denoising tool, where the error signal is the denoised signal. The experimental validation of the proposed method is presented using a customized gear drive test setup by introducing gears with seeded defects in one or more of their teeth. Measurement of the angles between two or more damaged teeth with a high level of accuracy is shown to be possible using the proposed algorithm. Experiments reveal that acoustic signal analysis can be used as a suitable contactless alternative for precise gear defect identification and gear health monitoring.     

基于TMS320C6713的去噪自适应滤波器硬件实现

我们每天都会受到音频噪音的影响,原始信息会受到周围环境噪声信号的污染。为此,本文研究了一个多抽头自适应去噪实时硬件系统,它利用TMS320C6713上实现的最小均方算法（LMs）来去除与音频相关的应用程序中接收到的不期望出现的噪声信号。文章首先介绍了最小均方算法的c语言实现并在CodeComposerStudio上进行仿真,最后在C6713上实现。考虑不同的音频输入,进行了三项实验来测试所设计的自适应去噪系统的效率。实验采用300、500、800、1000和3000Hz的音频信号及男性语音信号为输入的参考信号,持续检测信号中的噪声,直至将它全部去除。此外,还研究了与自适应去噪系统性能相关的收敛速度、滤波器安排顺序以及信噪比。实验结果表明,所设计系统其信噪比有很大的改善。