基于Nuttall自卷积窗FFT算法的生物电阻抗谱多频率同步测量方法

传统的扫频式生物电阻抗频谱(BIS)测量法难以准确反映生物体真实的阻抗信息,开发BIS的多频率同时快速测量方法具有重要意义。该文提出一种基于多频率同步(MFS)信号激励和加窗改进FFT算法的BIS多频率同步快速测量方法。该文首先介绍了一种7频率同步信号的合成及其频谱特性,提出了性能优良的Nuttall自卷积窗函数,并构建了基于Nuttall自卷积窗的改进插值FFT谐波分析算法,从而在理论上论证了BIS多频率同步快速测量的可行性,为下一步开发实际的BIS快速测量系统提供了技术支持。     

多信道射频信号相位检测技术的研究与实现

建立了多信道相控发射机的系统模型,为了满足该系统模型在空间波束合成过程中射频信号同频同源、相位可控的要求,提出了一种高精度的多信道射频信号的相位检测技术。该技术基于数字信号处理,可以精确有效地检测不同信道之间的相位差,为实现射频信号的信号同步提供了可能。经过实际发射系统的实验证明,该技术能够并行检测多信道射频信号的相位,成功实现了多信道射频信号的同步。     

基于FPGA的DDS和周期合成技术在EIS中的应用

生物电阻抗扫描成像技术在妇女乳腺癌早期检查中要求采用高精度、多频率、相位可控的正弦激励源信号,输入到人体组织,通过检测响应信号来获取癌变组织的生理和病理信息。介绍了EIS(电阻抗扫描)的基本概念,重点介绍利用FPGA(现场可编程门阵列)实现DDS(直接数字频率合成)的原理;同时结合周期合成技术完成对激励信号和响应信号的采样,以满足EIS中成像需要,并给出了关键性Verilog代码。采用该方法设计的EIS激励源可以很容易地嵌入到EIS控制系统中,而不用专用DDS芯片,具有高性能、高性价比、电路结构简单等特点。     

基于阻抗分析法的电桥式涡流检测系统研究

涡流检测技术采用频谱丰富的正弦信号作为激励源,响应中包含多个频率成分,增强了涡流检测的抗干扰能力.将涡流检测技术、数据采集技术与虚拟仪器技术有机结合起来,开发了适用于在线检测的涡流检测系统.系统由脉冲涡流检测硬件电路、PXI总线系统以及相关软件组成.硬件电路可产生性能良好,频率、幅值稳定的激励信号,频率范围为0～5 M...     

磁感应成像系统激励源的教学实践设计

本文以磁感应成像系统中激励源的设计为例,介绍了利用DSP Builder进行硬件设计的设计思路及方法.文中根据磁感应成像激励源的参数要求,提出了基于直接数字频率合成的多频移相激励源的总体设计方案;说明了利用DSP Builder搭建激励源模型的方法及步骤,最后通过模型仿真,验证了设计激励源模型的可行性.     

适用于战术通信的信号同步检测算法研究

信号同步检测算法是无线通信建立的基础,其性能决定了无线通信系统性能的下限。战术通信的信道环境覆盖范围广阔、复杂多变,同时战术通信大多为非视距通信。因此对信号同步检测提出了较高要求。本文分析了不同的信号同步检测算法的原理、技术特点,并给出了性能对比分析,为不同战术通信系统信号同步检测算法的选择提供了参考,最后给出了其在战术通信系统的应用前景。     

高精度阻抗设计与管控研究

随着PCB集成度越来越高,信号完整性要求持续提升,客户对高速PCB信号延迟,信号强度等都很敏感。当前很多高速产品的阻抗控制精度已经从±10%提升至±5%,阻抗精度的提升,对终端产品的信号传输质量作用明显。PCB导线的阻抗值由信号迹线的物理尺寸（宽度和厚度）、线路板绝缘常数、绝缘介质厚度、信号导线与层的配置共同决定。本文主要从工程设计、工艺管控、阻抗量测等方面对阻抗进行管控,通过设计端与工艺管控同步加严的方式,使阻抗产品满足±5%的公差管控要求,通过多轮摸底测试及制程数据收集,总结出不同设计、不同材料的高精度阻抗产品管控方案。     

AGC四路正交信号激励模块设计

在基于通用检测平台的某型导弹装备距离通道测试中,需要产生四路同步正交信号作为激励。介绍了一种基于NE572芯片的具有自动增益控制（AGC）的四路同步正交信号产生电路,信号频率变换范围为750～6 910Hz。电路结构简单,调整方便。通过实验,由信号发生器模拟通用检测平台输入电路的激励信号,分析了电路输出信号的频率范围、输出幅度波动范围以及输出失真情况,设计完全符合需求,验证了电路的可行性。     

基于DFT和虚参考矢量的混频阻抗动态信号测量方法

 为实现对生物阻抗信号在同一时刻,不同频率下的动态检测,本文对混频激励下阻抗信息的提取方法进行了研究,分析了DFT能量泄漏与栅栏效应对正弦信号测量结果的影响,提出了基于DFT和虚参考矢量的混频生物阻抗测量方法.通过仿真和实验,验证了虚参考矢量方法的补偿作用.实验表明,本方法可以通过测量不同频率下的人体阻抗,体现出呼吸、脉搏等信息在不同频率下的动态响应.     

基于双光学频梳的超宽带射频信号信道化合成技术研究（特邀）

随着现代通信系统的发展,宽带和高频微波射频信号在雷达,通信和信号处理等领域的应用越来越广泛。基于微波光子信道化技术,文中通过两个自由频谱范围不同的光学频梳,实现了超宽带射频信号的信道化合成。在信道化合成系统中,多个独立的窄带信号输入各个信道进行上变频,并在多外差探测中被重组成为一个具有连续频谱的宽带射频信号。在多外差探测中,干扰抑制技术的使用提高了合成射频信号可达到的最高频率。在实验中,合成了一个覆盖频率范围8.4~12.4 GHz,瞬时带宽为4 GHz的宽带射频信号。实验结果显示,干扰的抑制率达到了21 dB,表明干扰抑制技术的使用提高了输出信号的最高频率的同时有效地提高了频谱利用率。     

An A.C magnetic field calibration system for SLF magnetic antenna Feng Shimin(冯士民), Zhou Suihua(周穗华), Chen Zhiyi(陈志毅),

Calibrating the super low frequency （SLF） magnetic antenna in magnetic free space or an outdoor environment is difficult and complicated due to the large size calibration instruments and lots of measurement times. Aiming to calibrate the SLF magnetic antenna simply and efficiently, a calibration system comprised of a multi-frequency source, an A.C constant-current source and a solenoid is proposed according to the characteristic of an SLF magnetic antenna. The static magnetic transfer coefficient of the designed solenoid is calibrated. The measurement of the frequency response characteristics suggests the transfer coefficient remains unchanged in the range of the SLF band and is unaffected by the magnetic antenna internally installed. The CORDIC algorithm implemented in an FPGA is realized to generate a linear evenly-spaced multi-frequency signal with equal energy at each frequency. An A.C constant weak current source circuit is designed in order to avoid the impact on the magnetic induction intensity of a calibration system affected by impedance variation when frequency changing, linearity and the precision of the source are measured. The frequency characteristic of a magnetic antenna calibrated by the proposed calibration system agrees with the theoretical result and the standard Glass ring calibration result. The calibration precision satisfies the experimental requirement.     

激励信号类型及周期对线圈聚焦和检测深度的影响

激励信号类型与周期选取是影响瞬变电磁法(TEM)系统检测能力的重要因素。利用时域有限元积分方法对不同激励信号进行仿真,通过发射线圈磁场分布特性与同等深度处磁聚焦效果的对比、分析,确定激励信号类型;根据探测深度与灵敏度依赖于激励信号周期的特性,确定激励信号的最小周期。以此周期为下限,在不同周期下进行仿真,得到接收线圈回波信号变化图与同等深度处的磁通量变化曲线图,对比分析,最终确定周期为500 ms的矩形脉冲作为激励信号较为合适,更有利于磁场能量聚焦与传播的深度。最后对不同厚度的钢板进行仿真,分析回波信号与钢板厚度的关系,为实际瞬变电磁探测系统设计提供理论依据。     

管道周向励磁漏磁检测的ANSYS仿真分析

周向励磁漏磁检测技术是一种管道漏磁检测技术,它对于检测和评定轴向导向的缺陷具有潜在的优势。通过分析周向励磁漏磁检测原理,利用ANSYS有限元仿真软件,建立了静态状态下周向磁化器的三维有限元模型,对管壁缺陷进行仿真分析。仿真结果表明,在周向励磁检测方式下,管道缺陷处产生的漏磁信号与缺陷的轴向长度、周向宽度的大小及提离值有关。     

A 2D CMOS microfluxgate sensor system for digital detection of weakmagnetic fields

This paper presents a CMOS two-dimensional (2-D) vector magnetic sensor system integrating two planar microfluxgate sensors and the complete electronics for sensor excitation and signal readout. The system is based on an industrial 0.8-μm double-poly, double-metal CMOS technology with ferromagnetic NiFeMo cores added in a simple postprocessing sequence. The fluxgate sensors are embedded in a ΣΔ analog-to-digital converter for a stable and precise digital detection of weak magnetic fields. A cascaded ΣΔ modulator topology is utilized to obtain second-order noise shaping and to suppress pattern noise. Within the range of ±50 μT, the system nonlinearity is less than 1.5 μT. The angular resolution as a 2D vector sensor is less than 4° for a measured magnetic induction of 50 μT. This makes the 2-D microfluxgate magnetometer suitable for use as fully integrated electronic compass     

基于阻抗特性的电动汽车异物检测双频电源设计

针对基于阻抗特性的无线充电异物检测须引入检测线圈的问题,本文提出一种双频感应无线充电的方法,其中高频激励进行异物检测,低频激励实现无线充电,避免了引入检测线圈,减少系统复杂性。本文对双频感应电路特性进行了分析,设计出了电路参数,并进行了仿真验证,得出可行的设计方案。     

基于FPGA的电阻抗成像系统激励信号源

针对人体电阻抗成像系统的要求,设计并实现了一种基于FPGA的激励信号源,输出频率范围为0～1.5 MHz.通过对正弦波进行泰勒级数插值,使信号源的精度得到改进;其频率、相角及幅值可调;不需改动外部电路,即可工作在单频、多频和扫频模式下.实验结果表明,该信号源精度高,幅值稳定性好,调节方便,可满足不同激励模式下人体电阻抗成像系统的需要.     

RFID多频点联合测距系统中的信号检测方法

主要研究射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)多频点联合测距系统中如何检测标签反射信号以及如何提高信道估计精度的问题.首先,提出了一种标签反射信号的检测方法,利用标签反射信号的功率谱特性,通过分析接收信号的能量谱,识别标签反射信号得到识别信号,再利用能量检测方法对识别信号进行范围限制得到检测信号;然后,改进RFID的传统信道估计方法,以提高信道估计精度;最后,搭建了多频点联合测距系统以验证系统性能.实验结果表明,该系统具有较高的检测效率;经改进的信道估计方法能有效减小载波相位的方差;系统平均测距误差约为2.5 cm,实现了厘米级测距.     

电阻抗成像激励测量方式和成像方法研究

本文描述了电阻抗成像基本原理以及国内外目前在电阻抗成像方面的技术进展情况,分析了在电极数量相同条件下三种激励测量方式的优劣,从成像目标、成像算法、成像质量、使用范围、检测系统要求等方面对动态和静态两种成像方式做了简单对比,对未来电阻抗成像技术作了展望。     

微弱信号检测的变尺度Duffing振子方法

针对强噪声背景下微弱信号检测问题,本文把互补集总经验模式分解（CEEMD）方法和变尺度Duffing振子结合,提出了一种新的微弱信号检测方法.利用CEEMD将复杂含噪信号分解为不同的固有模态函数（IMF）,通过Duffing系统分岔图及其变化找到相轨迹变化的临界阈值,实现含噪信号的信息检测.结果表明,本文所提方法不仅可以很好地免疫噪声,而且能有效检测出信噪比低至-73dB的多频率周期信号.     

基于锁相同步检测的数字化阻抗测试方法

介绍了一种数字化阻抗测试方法，它采用锁相同步采样、数字化矢量电压电流比法及校准技术测试元器件或线路阻抗。同时介绍了相应实验电路原理，并结合线路接口，进行了通信电缆的线路阻抗测试实验。