卫星测控接收机相干自动增益控制设计与仿真

卫星测控通信系统中,由于通信距离远,目标动态范围大,造成接收信号的功率产生很大变化。为了保证接收机能够正常工作,有必要对接收信号进行自动增益控制(AGC)。传统的非相干AGC电路通过检测信号和噪声的总功率来控制增益,在低信噪比条件下不能使有用信号得到足够的放大。基于此,本文提出了采用相干功率检测的AGC设计方法,通过理论推导和仿真实验分析了相干AGC在低信噪比条件下为后续解调处理带来的改善。最后提出采用相干AGC与非相干AGC相结合的测控接收机结构以及相应的控制策略。经实际测试,接收机有效动态范围达到60 dB以上,证明本文所提出的方法是可行有效的。     

一种可编程的高抗干扰AGC的设计

在射频接收系统中,自动增益控制(AGC)电路能够有效改善接收机的动态范围。文中设计了一种可编程的高抗干扰AGC电路,采用“窄带滤波+对数放大+模数转换+单片机”的负反馈方式实现自动增益控制功能。经过实际测试,该电路在初始信噪比、信噪比分别恶化30 dB、60 dB和85 dB共4种情况下,增益动态范围达到32 dB,输出信号的功率误差<0.5 dB,表明该电路结构在恶劣的信噪比环境中仍然能够正常工作,具有良好的抗干扰能力。     

一种高灵敏接收机前端电路的研究

接收机前端电路是接收机重要组成部分,天线把接收到的微弱信号通过接收机前端电路进行滤波、放大、下变频,把信号从高频转换成中频,经过处理后的信号更容易被接收机接收识别,从而提高了接收系统的灵活性和通用性。电路采用超外差式结构设计前端电路,通过自动增益控制来调整电路增益,使其信号稳定输出。通过实测本地振荡器信号和经过前端电路处理后的信号幅频特性,验证该电路设计的合理性,证明该电路可广泛用于高灵敏接收机前端。     

管道清管器电磁跟踪定位系统接收机的设计与实现

介绍了清管器电磁跟踪定位的基本原理。提出了清管器电磁跟踪定位系统接收机的总体方案。研制了低噪声、窄通频带、高精度数据采集电路,实现了微弱磁信号的准确检测。实测表明,所设计的清管器电磁跟踪定位系统接收机,有效跟踪范围可达10米,可以满足油气管道工程实际需求。     

纳伏级微弱信号放大电路的设计

针对工程测量领域的实际需求,设计了纳伏级微弱信号的放大电路,在信号输入端,通过仿真软件仿真设计,最终选用AD公司的超低噪声差分信号放大芯片AD620,放大倍数为10倍,降低了等效输入噪声。设计了相应的信号调理电路,采用多级放大电路组态方式,运用超低噪声四运放（OP470A）来组建多级带通滤波器,经过多级滤波、多级放大,逐步提高信噪比。通过实验,采用不同频段的噪声,验证SNR的改善情况。利用Multisim仿真软件对系统噪声进行了分析,分析结果显示,在低频段有效地抑制对电路造成影响的各种噪声,信噪比得到了较大的提升。     

基于光网靶的弹丸速度精确测量系统

设计开发了一套基于光网靶的高精度弹丸速度测试系统。系统采用3站式设计,可以测量出弹丸飞行速度的变化。信号处理单元采用了最新的CPLD模块,集信号放大、脉冲触发、触发计时和脉冲合成于一体。系统有效测试截面为100mm×100mm,设计测速范围50~4000m/s,测量误差小于0.1％,可以对直径15~100mm的弹丸速度进行测量。利用该系统成功测量了电磁轨道炮发射的弹丸速度。     

时间同步系统短波校时失败分析及解决方法

针对时间同步系统短波校时失败的现象,给出了一种数模结合实现的相关自动增益控制(AGC)电路模型。短波校时接收机采用超外差接收机方案,结合短波授时的特点,找到校时失败的原因。介绍了短波授时的信号格式,分析了模拟非相关自动增益控制电路对接收机的影响——模拟的自动增益控制电路容易使传输信号的幅度和相位发生畸变,并且对输入信号的响应时间慢。最后通过分析计算,建立了数模结合的相关自动增益控制电路模型。实验测试结果表明,采用此设计的短波校时接收机能解决信号格式及信道失真引起的短波校时的不同问题,对短波校时接收机的设计具有指导作用。     

一种用于电视无源双基地雷达系统中的射频接收系统

主要介绍了一种低噪声大动态接收机的设计。该机用于电视无源双基地雷达系统中，接收参考信号直达波。该接收机采用了自行设计的低噪声射频放大器，降低了接收机的整机噪声系数，使用了AGC（自动增益控制）结构，大大提高了接收信号的范围。因此采用低噪声大动态接收机可以提高接收信号的灵敏度和信噪比，使得系统信号处理的准确度大大提高。     

近炸引信终点弹道多普勒信号仿真平台

目前引信终点弹道回波信号仿真,一般使用各自开发的执行程序,这些方法不通用、计算有误差。为此,论文 建立了基于通用CAD 电磁散射模型和引信终点弹道回波模型的引信终点弹道多普勒信号仿真平台。平台基于CAD 软件 对目标进行建模,具有计算电磁散射特性和引信回波信号的功能,以及可视化输入功能。平台算法主要采用物理光学法、 物理绕射理论、等效边缘电磁流（EEC）法,同时考虑复杂目标的遮挡和局部照射问题。平台可以仿真各类引信、目标 和交会条件的多普勒回波信号。平台的算例结果与实测数据进行了对比,结果非常吻合。算例表明,软件平台可靠有效, 能为近炸引信设计提供依据和途径,具有较好的实用性、通用性。     

无线光传输系统接收机的设计及特性分析

设计和搭建了一个无线光传输系统。针对系统接收机的稳定性和信噪比要求,详细推导和分析了接收机的光电二极管特性、电路的稳定性和带宽、接收机的噪声和信噪比。详细分析了接收机中噪声的来源,给出了其影响因素及其计算方法,并参考实验器件参数实现了定量计算。在LTspice-IV上对光电二极管前置放大电路进行了建模和仿真,分析了其信号增益和噪声特性,其结果与理论分析接近。对系统进行了1 MHz方波传输实验测试,在接收端能得到较好的方波信号, 能为后续的信号处理模块提供稳定可靠的前级信号。     

Signal Acquisition and Processing Method for Capacitive Electromagnetic Flowmeter

A kind of signal acquisition circuit and the related signal processing method of the capacitance electromagnetic flowmeter (EMF) were introduced. The circuit can eliminate the influence of distributed capacitance on the input impedance of the operational amplifier, and greatly improve the input impedance of the detection circuit to overcome the disadvantage of high signal source impedance. The rotating capacitor filter is a signal processing method based on the phase-sensitive detection technology. It can extract the weak signal from the strong and wide-band background noise, so it is very suitable for the processing of capacitive electromagnetic flow signals. Through the comparison of the signal amplitude obtained at different flow rates and the comparison of signal spectrum components before and after the filter, the effectiveness of the bootstrap signal acquisition circuit and rotating capacitor filtering method is verified.     

汽车主动防撞系统的中频信号处理模块

为对汽车主动防撞系统的核心硬件进行设计,需首先构建中频信号处理模块。在计算得到滤波及放大电路的关键参数后,基于双运放MC33078,设计实现了包含高通和低通两个单元的滤波电路。利用可调增益放大器AD603和静电计级运算放大器OPA128等设计实现了AGC环路,该环路同时包含可调增益放大器、峰值检波电路和AD/DA转换电路。对所设计的关键电路进行了模拟验证,并通过对静态目标的测距实验,验证了本中频信号处理模块对雷达测距的适用性和测试值相对于计算值的准确性。     

一种磁通门传感器的选频放大电路设计

由单个运放和电阻、电容网络构成的传统磁传感器信号处理电路中的选频放大电路是一种多环反馈型带通滤波器,其拥有电路结构简单、可靠性高、成本低等特点,但由于电路中电阻、电容的值较大,不易于集成。基于将磁通门传感器微型化的目的,在已有的Hspice磁通门探头信号产生模型的基础上,提出了一种由双二阶模块级联的开关电容带通滤波器来实现选频放大的方法,运用互补开关技术和动态范围定标技术,提高了滤波器的精度。利用Hspice进行仿真验证,结果表明:3 V供电电压下,与用CMOS技术实现的传统模拟带通滤波器相比,开关电容带通滤波器能较好地将磁通门传感器中的二次谐波进行选择并放大。     

高保真音频功放器设计

针对高品质音频的需求,设计了一种高保真音频放大器。该音频放大器主要由信号放大电路、功率放大电路和有源滤波电路组成,其中信号放大部分采用场效应管及运算放大器。其受外界的干扰性较小,稳定性较高,放大倍数可达到20～30倍,随需要而进行调节。功放部分采用LM4766型芯片,采用差动放大电路对信号实现音频信号的放大,失真小于百分之零点一。滤波电路采用了二阶有源低通滤波电路,对输入的音频信号进行处理。该设计的音频功率放大器具有失真度小、增益可调、体积小等特点,具有较高的实用价值。     

GLONASS卫星L1信号接收机的设计

基于高频电路设计的原理,设计了GLONASS接收机的方案。电路分为信号放大、中频分离和相干载波产生这三个部分。主要使用了微波集成电路放大器BGA2001,高频滤波器TA0676A,宽带正交解调器AD8347和集成压控振荡射频合成器Si4123。设计出的接收机能够接收GLONASS L1信号。     

基于0．5μmCMOS工艺的一款新型BiCMOS集成运算放大器设计

为了提高运算放大器的驱动能力,依据现有CMOS集成电路生产线,介绍一款新型BiCMOS集成运算放大电路设计,探讨BiCMOS工艺的特点。在s_Edit中进行“BiCMOS运放设计”电路设计,并对其电路各个器件参数进行调整,包括M0s器件的宽长比和电客电阻的值。完成电路设计后,在Tspice中进行电路的瞬态仿真,插入CMOS,PNP和NPN的工艺库,对电路所需的电源电压和输入信号幅度和频率进行设定调整,最终在W—Edit输出波形图。在MCNC0．5μm工艺平台上完成由MOs、双极型晶体管和电容构成的运算放大器版图设计。根据设计的版图,设计出BiCMOS相应的工艺流程,并提取各光刻工艺的掩模版。     

基于GP2010的移动GPS射频前端设计

对GPS射频前端进行了研究与设计,实现了GPS信号射频到数字中频的转化过程。应用GP2010芯片设计出了符合要求的GPS射频前端,包括前端滤波器、低噪声放大器,以及中频滤波器。介绍测试系统的搭建,对实际制作的电路板进行调试,并得出测试结果,为后期基于FPGA实现GPS基带数字信号处理提供GPS数字中频信号,为自主设计GPS接收机奠定了基础。     

线性光耦HCNR201原理及其在轴承故障检测中的应用

因铁路货车轴承故障检测现场工况复杂,各种电磁干扰信号极易随被测信号进入测量系统.针对这个问题,设计了用高线性度模拟光耦HCNR201和运算放大器实现的电压隔离硬件电路.该电路中,线性光耦的前端用一个运算放大器构成一个负反馈放大器,用来检测模拟电压信号;线性光耦后端的运算放大器进行电流与电压之间的转换,最终输出电压信号,实现电压信号的1：1隔离传输.实验结果表明：该方法测量电压线性度好、精度高.     

一种双频激光干涉信号探测器的设计

为了获取高精密双频激光干涉测量中的干涉信号,完成了一种新的光电探测器电路设计。该探测器利用AD645设计了精密低噪声光电转换前置放大器,保证微弱干涉光信号的有效接收;增益可调的主放大器设计保证输出信号足够的动态范围,适应不同类型的干涉信号处理电路,双二次型带通滤波器有效抑制了噪声与温漂。结果表明,研制的光电探测器能完成微弱干涉信号的接收处理,信噪比高、频率稳定、结构简单易实现,可应用于高精密比相计等激光干涉仪信号处理装置。     

基于开关电容技术的磁通门选频放大电路研究

传统磁通门信号处理电路中的选频放大电路由运放和电阻电容网络构成的多环反馈型带通滤波器组成,具有电路结构简单、可靠性高、成本低等特点.但电路中电阻、电容的值较大,不易集成.基于将磁通门传感器微型化的目的,在已有Hspice磁通门探头信号产生模型的基础上,提出一种由双2阶模块级联的开关电容带通滤波器实现选频放大功能的方法,...