RSGS高电压脉冲发生器电路的数学分析与设计

通过求解RSGS高电压脉冲发生器的基本LC振荡电路方程,探讨了主要电路参数对脉冲波形的影响。根据理论分析结果,指出产生纳秒(ns)级上升时间的极窄脉冲电压波形的方法,并给出一种适用于实验室范围的RSGS高电压脉冲发生器电路图。     

基于SRD的超宽带脉冲产生与设计

超宽带无线通信技术是一种利用纳秒及亚纳秒量级的极窄脉冲作为传输载体的无线技术.文中利用SRD（阶跃恢复二极管）与微波传输线, 通过错位对消的方法设计与制作了UWB脉冲发生器.对电路的仿真结果和测量结果进行了比较分析,成功地产生了纳秒级宽度的UWB极窄脉冲信号,对今后利用阶跃恢复二极管和微带线产生窄脉冲有较好的参考价值.     

基于全光纤Fabry–Perot干涉的差分测振系统设计

在测量过程中,系统光源噪声不可避免,同时光纤对环境较为敏感,这些情况都能引入测量误差。基于上述问题,本文建立了一种基于全光纤F-P干涉的差分测量系统。首先,根据F-P干涉原理的相位方程及2*2单模光纤耦合器在传输过程中直通臂和耦合臂具有90度相位差的特性,推导出结构中两个输出臂的信号相位相反,然后通过让两个信号做差,减少共模噪声的影响,并且所得合成信号幅值是原先信号的2倍,增强了信号的信噪比。实验结果表明,在合作面的振动测量过程中,合成信号的信噪比提高了1.2dB,合成信号的重构误差降低了0.5%。在粗糙表面的振动测量下,合成的差分信号的信噪比提高了1.24dB;重构误差降低了3.3%。实验数据表明该结构能够有效降低噪声对有用信号的影响,提高待测信号重构精度。     

基于SRD的超宽带脉冲产生与设计

超宽带无线通信技术是一种利用纳秒及亚纳秒量级的极窄脉冲作为传输载体的无线技术。文中利用SRD(阶跃恢复二极管)与微波传输线,通过错位对消的方法设计与制作了UW B脉冲发生器。对电路的仿真结果和测量结果进行了比较分析,成功地产生了纳秒级宽度的UW B极窄脉冲信号,对今后利用阶跃恢复二极管和微带线产生窄脉冲有较好的参考价值。     

具有收获的Logistic种群模型的周期解和渐近行为

在周期环境中的Logistic种群模型,可由一个周期脉冲微分方程系统描述.在系统中脉冲条件同时包括正比例及常数收获引起的种群密度瞬时变化.建立脉冲微分方程与一类差分方程之间的关系,利用差分方程解的性质研究脉冲方程系统的周期解及其稳定性,还研究了解的正性和渐近性质.获得了种群持续生存及灭绝的条件.     

一种新的局部放电超声信号脉冲边缘提取算法

本文针对GIS局部放电检测常用的超声波法,构建了超声信号测量系统,提出了一种新的基于移动窗信号方差阀值的超声信号脉冲边缘提取算法,可以有效的从滤波后的数据中查找出单个脉冲波形起始和结束位置,从而提取脉冲波形,为进一步实现超声波形信号特征提取和缺陷模式识别提供了基础。     

一种基于FPGA的高精度同步信号生成设计与实现

针对特定通信系统中需要实现快速、高精度的时间同步需求,设计了一种基于 FPGA 同步信号生成的系统方案。系统以C/A码码片为最小时间刻度,通过对信号中码片数计数输出秒脉冲信号,并在同源情况下,根据码相位累加器溢出后残余值的特点,调整秒脉冲信号的输出位置。结果表明,调整后的秒脉冲信号同步精度能达到纳秒级,在工程上具有一定的应用价值。     

宽带与超宽带室内无线信道特性比较与分析

对超宽带(UWB)与宽带无线通信系统的信道特性进行了分析比较,其中包括发送脉冲波形、脉冲响应、到达时间、均方延迟扩展(RMS)、功率延迟分布(PDP)以及一些描述信道特性的关键参数。UWB脉冲信号在纳秒级,具有很大的路径分辨率,多径分量数少且时间延迟扩展小,在实际通信系统中表现为传码率高,在相同条件下,码间干扰(ISI)低于传统的宽带系统。     

步进频率波形参数设置对稀疏重构性能的影响分析

鉴于基于压缩感知理论的步进频率波形稀疏重构性能与信号的参数设置有关,首先构建了步进频率波形稀疏重构模型;然后利用感知矩阵性能作为稀疏重构性能衡量指标,推导出影响感知矩阵互相关性能的信号参数;最后得出在相同合成带宽条件下子脉冲步进方式对重构性能没有影响,增加发射子脉冲个数可以得到更好稀疏重构结果的结论.仿真结果验证了所得到的结论.     

面向可穿戴生理信号的压缩感知实时重构

传统的迭代式压缩感知重构算法由于计算复杂度高,数据处理实时性差,难以在实际的可穿戴设备中发挥作用.该文结合深度学习中的一维扩张卷积和残差网络,提出了一种适用于可穿戴健康监护的非迭代式压缩感知实时重构算法.该方法基于大量生理信号数据训练一个用于压缩感知重构的网络模型,该模型可以对生理信号进行快速精确重构.通过在两个公开的...     

混沌背景下微弱信号时域参数检测的研究

数字示波器不能测量混沌背景中的微弱信号,该文结合混沌和神经网络构建检测模型实现该功能。运用混沌时间序列的相空间重构理论计算嵌入维数作为神经网络的输入维来构建网络模型,并采用单步预测方法,在混沌状态下直接测量混沌背景中微弱信号,获取微弱信号的波形。该方法能够测量微弱信号的时域参数,测量范围宽,逼近目标精度高,计算量小。实验结果证明了该方法具有很强的实用性。     

基于差分误差补偿的磁轴承转子位移测量方法

磁轴承转子位移的检测精度直接影响到磁轴承的稳定性。在磁轴承系统中, 虽然位移传感器的差动输入可以提高测量精度, 但差分信号误差及检测中心与磁轴承中心不重合问题会影响差动测量的检测精度。针对这一问题, 提出了一种基于差分误差补偿的磁轴承转子位移测量方法, 以差分信号为自变量建立误差补偿方程, 对差分信号中的误差进行补偿; 通过误差补偿方程推导出转子在控制坐标系下的位移方程,求解转子在控制坐标系下的实时位移。仿真实验结果表明, 对差分信号进行误差补偿后, 差分信号的相对测量误差从96. 46%减小到了0. 04%, 转子位移的计算值与测量值之间最大误差的绝对值仅为0. 017 mm,对于提高转子位移的检测精度及磁轴承控制系统的稳定性具有重要的意义。     

基于TDC_GP2的高精度时间差测量的关键技术研究

时差法超声波流量计、激光测距、磁致伸缩传感器等领域要求测量开始脉冲与停止脉冲之间的时间间隔精度必须达到纳秒级以内,为此,本文基于最小分辨率达65ps的专用测时芯片TDC_GP2,采用高性能FPGA Core3S500E作为主控器,设计了一种高精度超短时间间隔的测时系统．本文详细分析了测时系统的硬件电路原理及软件设计的关键技术,为评估测时芯片不同时间间隔测量的精度,对TDC_GP2的测量范围1及范围2进行了一系列时间间隔测量实验及数据误差分析．实验结果表明,测时芯片TDC_GP2对于纳秒级时间间隔的测量,测量精度均为皮秒级,500μs以下的时间间隔测量数据极为稳定,标准差均在180ps以下．     

基于广义似然比检验的差分超宽带信号接收机

提出采用广义似然比检验实现对差分超宽带信号的最佳检测.在信道条件未知的情况下,首先完成信道特性的最大似然估计,而后进行差分超宽带信号的统计检测,得到了基于广义似然比检验的差分超宽带信号接收机结构.结果表明,差分超宽带的广义似然比检验接收机是一种相关接收机,其本地模板信号为前一个码元脉冲接收波形的平均.在此基础上,对接收机输出噪声进行高斯近似获得了该接收机的误码性能.     

一种基于CSS的认知UWB系统脉冲波形设计方法

在采用IR方案的CUWB系统中,需产生能适应频谱环境的频谱灵活的CUWB脉冲波形.提出一种基于CSS的认知UWB脉冲设计方法,产生的脉冲波形符合FCC频谱模板要求,频谱旁瓣低,频谱结构可随意调整.该方法实现简单,计算复杂度低,并可得到多个准正交的UWB脉冲信号波形,可用于波形调制和多址技术.     

高压纳秒脉冲电场消融黑色素瘤细胞实验研究

为了研究高压纳秒脉冲电场(nsPEF)消融恶性肿瘤的关键影响参数,基于火花开关和传输线变压器(TLT)技术,自主研制重频高压纳秒脉冲电场(RnsPEF)发生系统,可以稳定输出纳秒级脉宽的指数脉冲,证实了高压纳秒脉冲电场杀伤肿瘤细胞的效果和可控性. 以贴壁生长于六孔板中B16黑色素瘤细胞为对象,研究脉冲次数、峰值电压、重复频率和电极针对间距对肿瘤细胞消融效果的影响. 以电极杯中B16肿瘤细胞悬液为研究对象,结合CCK-8检测法开展脉冲处理后细胞活性的研究. 结果发现,高压脉冲电场和脉冲能量注入密度是影响纳秒脉冲电场消融肿瘤细胞的关键因素,重复频率对消融效果的影响不大. 结果显示,自制RnsPEF系统消融B16肿瘤细胞的阈值电场强度为6.8 kV/cm,注入能量密度的阈值为11.4 J/cm³和最佳消融次数为500次脉冲.     

纳秒脉冲响应法的变压器绕组检测技术研究

变压器在运输或安装过程中受到碰撞、冲击及在运行过程中发生短路,都可使绕组发生变形,对电力系统造成巨大损失。针对变压器绕组进行准确判断的问题,本文研究了基于纳秒方波脉冲的响应分析法,该方法将变压器绕组等效成无源二端口网络,在绕组的一端注入激励信号,另一端可得到响应信号;当绕组发生形变时,等效网络的传递函数也会发生变化,由对比曲线即可判定,通过改变纳秒方波的宽度与上升前沿来检测方波信号参数对变压器绕组灵敏度的影响。用实验室自行研制的检测设备进行实验仿真与现场检测,结果证明:纳秒脉冲法能够有效检测出变压器绕组形变,验证了纳秒脉冲方法的可靠性,为纳秒级绕组变形检测设备研制提供了理论基础。     

极窄脉冲取样积分接收机的同步定时系统

定时系统是超宽带无线电(UWB)接收机的重要组成部分,提供与接收到的极窄脉冲信号同步的精确的时钟信号,以便于接收机正确地检测和恢复传送的信息数据。由于超宽带脉冲信号持续时间是纳秒级,所以对捕获和控制脉冲同步的精度要求极高。所设计的极窄脉冲接收机的同步定时系统,包括基于FPGA的控制模块和可编程延时线等部分,可实现最小调整步距0.25ns,最大同步建立时间5ms,捕获带2kHz,能满足UWB通信系统的要求。     

具连续变量脉冲时滞差分方程的振动性

利用构造辅助方程的方法,建立了无脉冲的具连续变量时滞差分方程与有脉冲具连续变量时滞差分方程在振动性上的等价性,然后利用反证法、构造序列法和积分中值定理等方法,研究了无脉冲的具连续变量时滞差分方程的振动性,得到了方程所有解振动的两个充分性条件,从而得到了具有连续变量脉冲时滞差分方程的所有解振动的两个充分性条件。     

基于多头注意力卷积网络的电力负荷预测

预测居民用电相当于预测一个多元时间序列.针对多个传感器信号的特定窗口能够利用预测模型提取不同的特征来预测用电量.然而,由于时间序列内部特征存在着不规则的模式,包括电力属性之间隐藏的相关性,使得负荷预测准确率不高.为了提取复杂的不规则电力模式,选择性地学习时空特征以减少电力属性间的平移方差,本文提出了一种基于多头注意力的卷积循环神经网络深度学习模型.相较于单纯的时间序列模型,该模型利用卷积和加权机制对电力属性和有功功率间的局部相关性进行建模.它利用softmax函数和点积运算的注意力分数来模拟电力需求的瞬态和脉冲特性,有效地对瞬时脉冲功耗进行预测.在美国加州大学欧文分校(University of California,Irvine,UCI)家庭用电数据集共2 075 259个时间序列上的实验表明,所提出的模型与现有方法相比,准确率得到了较大提升.