基于TDC芯片的LCR参数测量仪

在采用矢量电流电压法测量阻抗时,目前大多采用两种方法来实现阻抗矢量虚实部的分离。一种是通过相敏检波器来实现,另一种是通过高速ADC采样信号,通过比较零点位置获取相位差信息来实现。前一种方法实现复杂且测量速度不易提高,后面的一种测量方法成本太高。本文主要介绍将TDC芯片应用于经典的电流电压法阻抗测量中,用TDC芯片获取被测信号的相位差信息,从而实现复阻抗实部与虚部分离的新方法,在降低成本的同时实现高精度LCR参数测量。     

合成多频磁感应信号同步激励-检测方法研究

磁感应检测技术是一种非接触、无创的电阻抗检测技术,多频率同步检测可同时获得不同频率下被测对象的阻抗信息。该文首先研究了磁感应信号多频率同步激励与检测原理,基于Walsh函数合成了5频率激励信号。其次分析了合成多频率同步检测性能,设计了合成多频磁感应信号同步检测系统。最后,通过合成5频率激励信号与同步检测系统进行不同电导率NaCl溶液的检测实验,结果表明:合成5频率激励信号5个主谐波的测量结果都具有很好的线性度,为磁感应信号多频率同步检测提供了激励-检测方法。     

一种改进的CPFSK信号频率估计方法

针对突发信号解调中多普勒频偏大的问题,提出了一种改进的连续相位移频键控信号(CPFSK)频率估计方法.首先接收信号平方运算使信号的调制指数加倍,再通过一次离散傅里叶变换(DFT),用搜索信号平方谱谱峰的方法实现突发信号频率估计.仿真实验表明,在低信噪比条件下,该算法的频率估计精度比经典的相位差频率估计算法提高了20%;该算法与广泛用于高动态突发信号的频率插值估计算法相比,同道干扰信道下信干比改善可达4 dB,DFT长度缩短约1/3.     

基于FPGA的正交测量系统的研究

介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)及12位D/A产生的两路正交信号源,一路经跟随器输出激励待测系统,并作为模拟乘法器I的参考信号,检测系统响应的实分量;另一路正交信号作为模拟乘法器II的参考信号,检测系统响应的虚分量.理论及实测数据表明,该方案抗干扰能力强,至少可以部分地取代矢量型模拟锁相放大器的功能,检测出深埋于噪声下的微弱信号,尤其适合于对导纳或阻抗虚、实分量的测量.     

一种基于序列和反褶序列精密初相位计算的新型正弦频率测量方法

正弦频率是基本的正弦参数之一,高准确度的低频正弦频率测量技术有广泛的应用.但在低频正弦频率测量方面,目前的频率测量技术在谐波噪声干扰环境下,普遍存在准确度不高的问题.文章提出了一种主要由序列和反褶序列精密初相位计算方法等构成的新型正弦频率测量方法,分析了序列精密初相位计算和将正交混频用于序列相位计算的原理,指出了混频干扰是造成正弦相位计算和正弦频率测量误差的主要内在原因.通过对混频干扰频率的深度抑制,再通过计算序列和反褶序列精密初相位得到的序列全相位差,提高了谐波噪声干扰环境下的正弦相位计算和正弦频率测量的准确度.数学计算、仿真试验和物理实验结果也验证了该方法的正确性和可靠性.     

基于AD5933的高精度生物阻抗测量方法

本文利用阻抗测量芯片AD5933,以单片机作为控制器,依据此芯片比例法测量原理、DFT解调原理结合软件校准和软件补偿的算法,实现了一种高精度生物阻抗测量方法.实验结果表明,此方法有效提高精度,测量阻抗幅值的相对误差小于0.5%,相位绝对误差小于0.7°.     

宽带自相关接收机中的一种频率估计方法

在宽带自相关接收机中,自混频后的信号为正弦信号,本文提出了一种综合算法估计正弦信号的频率.综合算法仅需进行一次FFT和两点DFT运算,其运算量大大低于最大似然估计法,而估计性能却比粗略DFT算法好得多.     

一种应用于超声波测量的混频检相方法研究

为了提高超声波测量系统的精度，加快检测速度，对超声波测量系统提出了一种混频检相方法并完成了混频检相器设计。采用混频方法将两路有一定相位差的被测信号与另一个有较小频差的信号混频，混频后通过低通滤波电路滤除高频成分，得到保留原信号相位差的两路低频信号，通过整形电路获得两路方波信号，由D触发器设计的检相电路对两路方波信号进行相位差检测。对该混频检相方法进行了仿真和多组相位差实验验证，结果表明采用该混频检相方法具有电路简单、测量精度高、成本低等优点。     

微波动率晶体管动态阻抗的测量及其在放大器设计中的应用

微波功率晶体管目前有了很大发展,在微波功率放大器、振荡器和倍频器中得到广泛的应用。在应用中除了要知道微波晶体管的直流参数(如击穿电压等)和功率增益(Kp)以外,尚需知道管子的动态阻抗,即晶体管在大讯号状态下的输入阻抗和最佳收集极负载阻抗,这样才能进行阻抗匹配网络的设计计算,使晶体管达到最佳的性能。 在小信号条件下,晶体管的输入、输出阻抗的测量已较成熟。例如,在频率较低时(一般在500兆赫以下),晶体管的H、Y、Z参量可用阻抗(导纳)电桥进行测量;频率更高时,则采用S参量比较方便,可用相应的S参数测量仪或网络分析仪进行测量。 但是,上述晶体管小讯号参量和大讯号参量在数值上是不同的。这是因为晶体管在大讯号下参量的数值是随功率电平而变的,而且在微波功率放大器中除考虑基波频率分量以外,还必须考虑到谐波频率分量,这是和小讯号放大器不同的。 晶体管的大讯号阻抗(动态阻抗),在微波频率下计算起来很困难,所以一般用实验测量的方法来确定。这里,我们介绍一下用测量线对微波管动态阻抗进行测量的原理和     

基于光子混频的微波频率测量技术

提出了一种基于光子混频的光子学微波频率测量 方法。方法采用可调微波延时线控制射频(RF)通道与光通道之间延时,利用两个级联马赫曾 德调制器(MZM)进行 光子混频,进而建立微波频率与直流光功率之间关系。通过仿真与分析,合理 设计RF通道与光通道之间 延时,优化了系统频率测量范围。仿真结果表明,光通道延时与RF通道1的延时 差Δτ₁选取在15ps附近,两个RF通 道之间延时差Δτ选择在20ps附近时,对于 1～6GHz范围的频率测量较为合适。实验中,采用矢量网络分析仪对延时进行 测量, 得到Δτ₁为17.7ps,Δτ为16. 9ps。测试结果表明,在1～6GHz频率下,系统测量精 度在±0.2GHz以内。系统的测量误差主要来自于矢量网络分析仪对 相位测量的不 确定度,以及激光器输出光功率的波动,通过采取相应的措施可以提高系统测量 精度。本文方法为微波频率测量提供了一种低成本光子学解决手段。     

基于虚拟仪器的精确测频方法研究

针对某型导弹测试设备电路板频率信号的精确测量问题,采用虚拟仪器技术,介绍了一种基于离散傅里叶变换（DFT）的交流信号频率测量方法,并针对其存在的不足推导出了精度更高的自适应递推傅氏测频算法。应用虚拟仪器技术对上述测频方法进行分析比较,实验结果表明,递推傅氏测频算法消除了DFT的栅栏效应,抗干扰性好,测量误差小于0.01 Hz,测量精度得到很大提高。     

基于LabVIEW的微波射频器件自动化测试系统设计

矢量网络分析仪是测试微波射频器件的专用仪器,在无线电测试领域应用非常广泛。为了提高测试效率,节省产品成本,构建自动化的测试系统成为必需。以通用的计算机为核心,使用LabVIEW虚拟仪器软件控制矢量网络分析仪,从而实现自动化的测试测量。构建虚拟仪器测试测量系统,关键在于软件的设计。本文主要介绍了微波射频器件自动化测试系统的结构组成、软件设计及软件的运行。通过现场测试波导器件表明软件运行良好,测试数据可靠,自动化程度高。     

一种双正弦信号的快速频率测量方法

信号频率测量在雷达信号处理中起到重要的作用。基于DFT和自相关理论,该文提出了一种双正弦信号频率的快速估计方法。该方法先用DFT估计其中一个频率及其幅度,以此频率对信号解调并对消该频率成分,最后利用自相关理论估计信号的频差。计算机模拟证实了方法具有精度高、测频速率快的特点。     

基于DFT相位的正弦波频率和初相的高精度估计方法

提出一种新的基于DFT相位的正弦波信号频率和初相的高精度估计方法.利用分段DFT频谱的相位差消除了初相对频率估计的影响且避免了相位测量模糊问题.给出了频率和初相估计的均方根误差计算公式.理论分析和Monte Carlo模拟结果显示频率估计均方根误差接近Cramer-Rao(CR)下限,初相估计均方根误差略高于CR下限的2倍.阈值信噪比远远低于基于时域瞬时相位的频率和初相估计方法.在信噪比为6dB、采样点数为1024的情况下,频率估计均方根误差约为DFT频率分辨率的1%,初相估计均方根误差约为2度.该方法已用于FMCW液位测量雷达并取得1mm距离测量精度.     

Impedance spectroscopy of human erythrocytes: system calibration,and nonlinear modeling

The authors present an impedance measurement method, the cell embedding technique, for human erythrocytes, and an accurate calibration procedure for a four-electrode impedance measurement system that gives reliable results over a wide frequency range-1 Hz to 10 MHz. To achieve high sensitivity, the cells are embedded in the pores of a Nuclepore filter. The calibration procedure assumes that the measurement system is linear and require measurement of three reference impedances. The reliability of the procedure is demonstrated with various RC circuits. Its application to the bio-impedance measurement system eliminates a quasi-dispersion in the high-frequency range and increases the bandwidth at both the low- and high-frequency ends of the range by about a decade. The experimental data are fitted to, an equivalent circuit model of the impedance of the embedded cells. The impedance spectra display constant-phase-angle (CPA) characteristics, which are used to describe the AC response of the interface between the cell surface, and the external electrolyte solution. Such a CPA element may be related to fractal character of the interface     

双通道接收的相位差估算方法

分析了双通道接收相位差的时域、频域计算方法，基于DFT的频域估算方法，充分利用了DFT、对信噪比的改善作用，克服了时域方法要求较高信噪比的缺点，能有效地抑制噪声，提高测量精度。但是离散的DFT输出谱限制了信噪比的改善，文中利用截断DFT的输出谱特性来估计信号频率，再用一次最大似然估计得到信号相位估计，减小运算量。分析和仿真表明文中方法可以得到接近最大似然法的测量精度。     

基于DDS技术的虚拟扫频仪的设计与实现

本文介绍了基于DDS技术的虚拟扫频仪的硬件与软件设计，并详述了DDS技术以及用该技术实现扫频信号源的方法。利用该技术开发的虚拟扫频仪具有性能稳定、测试误差小、使用灵活方便等特点，可广泛应用于测试领域。     

水池中低频矢量水听器灵敏度校准

在水池中,低频声源与矢量水听器吊放在水池中央,间距小于水池的混响距离,在100～1 000 Hz范围内测量矢量水听器声压和矢量通道接收信号的灵敏度.对测量得到的灵敏度进行球面修正,可得到矢量水听器声压通道和矢量通道的灵敏度.测量结果表明,这种校准方法能校准低频矢量水听器的灵敏度,结果与理论相符.     

A framework for quality versus efficiency tradeoffs in STFTanalysis

A framework is presented for increasing the computational efficiency of STFT analysis by sacrificing the quality of each signal frame's DFT in terms of SNR, frequency resolution, and frequency coverage. The resulting algorithms are dominated by a frame-adaptive vector summation process designed to ensure that the number of additions per frame does not exceed any desired limit     

基于立方卷积插值的信号DFT频谱校正算法

由于栅栏效应的存在,会使得基于信号DFT谱峰搜索的测频算法产生很大误差,因此在测频之前一般需对信号的DFT频谱进行校正。推导出用于单正弦信号DFT频谱校正的立方卷积插值核函数、插值函数及形状参数,并依据脉冲雷达信号是无数个正弦信号之和的事实,将其推广至脉冲雷达信号DFT频谱的幅度校正,给出其频谱检测算法。