扩频通信的原理、工作方式、特点和应用

阐述了扩频通信的工作原理、特点和主要工作方式，包括直接序列扩频系统（DS-SS）、跳频扩频系统（FH-SS）、跳时扩频系统（TH-SS）、脉冲线性扩频系统（Chirp-SS）等，并对直扩与跳频两种通用工作方式作了比较。最后介绍了扩频技术的广泛应用。     

基于电光晶体的激光PPM偏振调制设计

调制解调技术是大气激光通信系统中的关键技术。提出一种新的光与电脉冲组合调制方式,对已经进行过PPM（脉冲位置调制）调制的激光信号再用电光晶体进行偏振调制。设计了同一信道四种偏振态（0°、30°、60°和90°方向振动的偏振光束）的PPM偏振调制方案。搭建了硬件时序电路及偏振调制系统,四束偏振光通过同一大气信道,同时被衰减,信道的衰减可以相互抵消。硬件仿真结果表明：采用光与电脉冲组合调制方式可以减少甚至消除大气信道对大气激光通信的影响,而且由于光波的偏振复用可以成倍提高大气激光通信的通信容量。     

强背景光下LED交通灯的可见光通信误码率分析

LED交通灯的可见光通信将成为室外智能交通系统的发展方向。为了研究和克服信道中强背景光噪声对LED交通灯的可见光通信系统的干扰,对其通信信道建立强背景光噪声模型,分别构建了脉冲位置调制(PPM)、扩频(Gold码)、Gold码+PPM三种不同调制下的通信系统。首先分析了强背景光的相关参数,然后对PPM、Gold码、Gold码+PPM三种不同调制下系统误码率性能进行了比较。结果表明,接收机的视场角越小,接收机的直径越小,则通信系统受到背景光噪声的干扰就越小;在相同检测面信号功率下,太阳直射背景光噪声比扩展背景光更加影响系统通信性能;在同一背景光下,误码率最低的是PPM调制,其次是Gold码,Gold码+PPM的系统误码率最高。以扩展背景光的误码率达到10~(-4)作为参考,PPM通信系统分别比Gold码、Gold码+PPM通信系统低0.125和0.5 W的检测面信号功率。     

无线光通信中组合脉冲位置调制的差错性能分析

无线光通信中,光标识组合脉冲位置调制(FCPPM)方法是针对脉冲位置调制 (PPM) 带宽效率低、传信能力弱而提出的一种新的调制方法。研究了FCPPM系统在理想信道和湍流信道中的误码性能,并将复杂的误码率公式简化为Meijer G函数形式,以便于数学处理。仿真分析了新系统在最大似然序列检测方法下的误码性能,并与OOK和PPM等传统调制方法进行比较。研究结果表明,FCPPM系统误码率随调制级数的增大而降低,随湍流强度的增大而上升;且其误码性能优于OOK,带宽效率和传输容量优于PPM。     

紫外光通信中多脉冲PPM调制的性能分析

介绍了多脉冲PPM调制（MPPM）的调制结构,分析了MPPM与PPM的结构关系。利用Matlab仿真的方法,比较了MPPM调制与其他几种典型调制方式（OOK、PPM、DPIM）的发射功率、带宽需求和误时隙率等性能指标,发现其功率利用率远远高于OOK,带宽需求明显比PPM、DPIM低,误时隙率的性能也具有一定优势,综合性能比较优越。结果表明MPPM是一种有前途的调制方式,适合紫外光通信及其他大气光通信的场合。     

基于周期谐波扩频调制的永磁同步电机高频边带声振抑制

该文以电动汽车后桥驱动用12槽-10极永磁同步电机及其控制系统为研究对象,基于周期谐波扩频调制技术,对常规空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术所引入的边带谐波成分与高频声振响应进行抑制与优化研究。分析了边带电流谐波频谱与径向电磁力主要的阶次特征分布。建立了完整的谐波扩频功率谱解析模型,对锯齿波和正弦波两种典型的周期信号进行了理论解析,并分析了扩频宽度和调制因子对抑制效果的影响。通过样机及测控实验平台,对不同工况下的边带电流谐波和声振响应进行了验证。结果表明,周期谐波扩频调制能够有效抑制边带电流谐波,多转速工况下噪声响应的中心频带优化20dBA以上;锯齿波扩频调制的抑制效果优于正弦波扩频调制;正弦波扩频调制对扩频宽度的变化较为敏感。     

PWM逆变器混合扩频调制技术

针对周期性和混沌性调制无法兼顾限制扩频范围与降低谐波峰值之间的矛盾,提出一种新的混合调制方式,并将其应用于三相脉宽调制(pulse width modulation,PWM)逆变器中。该方式以频率被logistic混沌序列调制的三角波作为调制信号,不仅具有周期性调制限制扩频范围的能力,而且具有混沌性调制有效降低谐波峰值的优势。根据线电压的傅里叶级数展开式,分析扩频调制原理并得到扩频调制后谐波电压的表达式。利用该表达式,通过仿真直观地研究周期和混沌性调制频谱分布特点,在此基础上阐述混合调制原理。最后,建立实验平台,将混合调制后的线电压频谱与周期和混沌性调制后的线电压频谱对比,证明本文提出的混合调制技术的有效性。     

无线扩频通信技术在无人值班变电站数据通信中的应用探讨

本文简述了无线扩频通信技术的原理及特点和各种扩频的工作方式,通过分析认为,采用直接序列与跳频混合的扩频工作方式(即DS/ FS方式),适合在无人值班变电站的数据通信中应用。     

不同扩频信号对开关功率变换器EMI抑制效果的比较

开关频率调制技术是改善功率变换器EMC的一种有效方法,不同的扩频信号的扩频效果是不同的。在隔离式双正激DC/DC功率变换器的基础上,分别对周期性信号、随机信号和混沌信号作为开关频率调制信号对功率变换器EMI的抑制效果作数值上的分析,指出它们各自的优缺点。认为相对而言,混沌信号是一种比较理想的扩频信号。     

载波数字脉冲间隔调制电力线通信技术与收发器

提出了一种扩频载波或窄带载波数字脉冲间隔调制(C—DPIM)电力线载波通信系统。采用线性扫频扩频载波对DPIM符号进行编码，引入脉冲前导码作为传输数据块的同步信号以防止差错传播，井采用单片机实现了该系统。研制了电力线载波通信接口收发控制器，使其在至时变、高信号衰减特性并存在复杂干扰的电力线网络上实现理想的数字通信，巳成功地用于基于列车380V电力线载波通信的列车信息集中监控系统。     

高动态DS/FH混合扩频仿真信号源

文中介绍基于DDS技术的高动态DS/FH混合扩频仿真信号源,通过调整信号源参数,可输出不同形式的扩频信号.此信号源对于扩频接收机的设计,具有重要的意义.     

一种混合级联逆变器的改进载波层叠调制方法

传统的载波层叠调制方法应用于双低压单元混合级联逆变器时,存在低压单元之间功率不平衡问题。为此,提出了一种基于载波层叠调制的改进调制方法,首先通过传统载波层叠调制方法产生脉宽调制(PWM)脉冲信号,然后以目标波形为参照对PWM脉冲信号进行逻辑组合后得到各个开关管的初始驱动信号,最后再对开关管的初始驱动信号进行功率平衡优化后得到开关管的实际驱动信号。仿真和实验结果表明,该调制方法能够使逆变器在高压单元工作于基波频率的情况下,解决电流倒灌问题和实现两个低压单元的功率平衡。     

周期频率调制降低开关电源传导EMI的比较研究

利用频率调制技术从噪声产生源头上降低了开关电源传导电磁干扰.分析了频率调制降低EMI噪声的原理,并试制了一台周期频率调制反激变换器电源样机.比较了不同周期调制信号情况下开关管电流信号的频谱以及传导干扰测试的结果.实验结果表明,两种调制信号均能有效降低开关谐波峰值,但是三角波调制信号的扩频效果优于正弦波调制信号.     

两种随机PWM调制技术的比较研究

PWM调制技术已广泛应用于电力电子技术中,但PWM调制信号含有大量的高次谐波,成为产生EMI的主要原因之一。开关功率变换器中应用随机PWM调制技术能有效地减小传导EMI,改善系统电磁兼容性。常用的随机PWM调制技术有随机周期调制和随机脉冲位置调制,通过对两种方法的分析与实验,结果表明随机周期调制技术具有相对更好地减小EMI的作用。     

高速磁悬浮无刷直流电机无位置换相误差闭环校正策略

针对基于线反电动势的高速磁悬浮无刷直流电机无位置换相误差问题,分析了PAM调制方式下存在换相误差时非换相相电流的精确表达式。针对PAM调制方式下高速无刷电机的换相过程持续时间极短,提出一种校正无位置换相信号误差的新型闭环控制方法,以换相前后30°范围内非换相相电流积分相等为目标,将换相前后非换相相电流积分差值作为反馈量,通过PI调节来自动校正换相信号的相位,采用基于‘90?α’与‘150?α’最优滞环切换的换向策略保证相位可靠校正。实验验证了该闭环校正策略在32 000r/min范围内能够对换相信号误差进行实时补偿。     

高速磁隔离驱动的同步脉冲群调制解调方法

高速磁隔离驱动电路的信号调制解调,一般采用正负单脉冲调制解调,解调电路一旦受到干扰翻转,则在下一个脉冲到来之前无法恢复正常,进而造成驱动故障。提出一种同步脉冲群调制解调电路,以提高驱动电路抗干扰误触发的能力,同时满足用于太阳电池最大功率跟踪等占空比变化较大的宽范围PWM信号传输。对电路的工作原理和参数设计进行了详细分析和介绍,与常用的微分调制电路对比,该电路驱动脉冲延迟时间小,抗干扰能力强,能快速纠正误动作。仿真和实验验证了该电路的可行性和有效性。     

电压电流双闭环控制PSM级联逆变器研究

本文研究了基于脉冲阶梯调制（PSM）技术和电压电流双闭环反馈技术的级联逆变器。脉冲阶梯调制（PSM）技术是将脉宽调制（PWM）技术与阶梯调制（SM）技术相结合,是高电压、大功率电源系统中的一种最要的调制技术。采用电流反馈可以有效地抑制负载电流的扰动,电压反馈能及时、快速地校正输出电压波形。仿真结果表明,采用电压电流双闭环反馈技术的PSM级联型逆变器的输出波形特性好,具有优良的稳态和动态性能。     

基于DDS的多调制功能正弦信号发生器

为了研究一种基于直接数字频率合成技术（DDS）的正弦信号发生器,以89S52和现场可编程门阵列（FPGA）为控制核心,DDS专用芯片AD9851为正弦信号模块,并设计实现AM、FM及二进制键控（PSK、ASK）等多调制信号功能。结果表明：实现了频率范围1Hz-30MHz正弦信号的无失真输出;通过以AD811和推挽电路为基础的后级功放,正弦信号的输出幅度在50Q负载上达到Vopp=20V;多调制信号输出稳定。     

脉冲序列调制-脉冲跳周期调制Buck变换器研究

脉冲序列调制(Pulse Train Modulation,简称PTM)采用高、低能量脉冲对开关变换器的输出电压进行调整,其动态响应速度快,控制器设计简单,但同时开关变换器轻载效率低,输出电压纹波大。脉冲跳周期调制(Pulse Skipping Modulation,简称PSM)采用ON/OFF控制对输出电压进行调整,虽然提高了开关变换器的轻载效率,但也存在输出电压纹波大的缺点。结合PTM与PSM调制技术,提出了开关变换器的PTM-PSM调制技术,在保留PSM调制轻载效率高的同时,降低了输出电压的纹波。最后设计了基于PTM-PSM调制的Buck变换器,通过实验验证了分析结果。     

一种PSK/QAM调制方式识别的似然比方法

自动调制方式识别是非协作通信研究中的重要内容.本文研究了基于决策理论的数字通信信号调制方式识别技术,并给出了一种基于检测理论的调制方式识别算法,用于加性高斯白噪声信道内PSK(相移键控)与QAM(正交幅相键控)信号的识别.算法首先对接收到的信号进行幅度归一化处理,提取其中的相位信息,由接收信号的似然函数公式推导出不同信号的似然比,将2种信号的分类问题转化为门限检测问题.该算法步骤简单,可在低信噪比情况下实现对PSK/QAM信号进行分类.仿真结果表明:在4 dB信噪比时,识别成功率可达到90%.