振动环境下建筑工程抗震性检测系统的设计与实现

针对建筑工程抗震性检测系统输出误差较大,功耗高的问题,设计了一种振动环境下的建筑工程抗震性检测系统。该检测系统包括振动信号传感器模块、基线恢复模块、振动数据的时钟采样模块、A/D模块和程序加载模块,对各功能模块进行电路设计,实现振动检测系统的集成设计和软件开发,并应用到工程实践中。分析结果表明,该检测系统对建筑工程的振动数据采样与检测的实时性较好,具有较高的精度,有效指导了建筑工程的抗震设计。     

模转换系统有效位数超差分析

在某弹载计算机的测试验证中,部分模块的数模转换系统会出现有效位数超差现象。通过故障树分析法对影响因素逐一进行分析,确定为正弦波信号频率对数模转换系统有效位数的影响,通过理论分析和对算法的仿真验证,准确定位了故障,通过修改采样时钟电路设计和调整输入信号的供给,解决了有效位数测试超差问题。     

基于视觉传达的交通指示系统设计

基于有源射频识别的应急车辆交通引导系统,采用基于ATmega16的车载主控制器和STM32交通灯控制器构成应急信息采集系统,并在上位机载入一个区域模型实现对交通的指示,存在系统处理过程耗时长的弊端。为此设计基于视觉传达的交通指示系统,系统总体结构包括预处理模块、交通指示信号灯检测模块、交通指示信号灯识别模块、交通指示信号灯跟踪模块和控制模块,系统采用红外遥控发射电路,通过红外遥控发射器发射6个持续信号,2个单次信号和8个独立通道编码,实现交通指示信号灯的选定、时间增减和急车强通等功能;对图像进行预处理和交通指示信号灯进行控制,加强系统的交通指示效果。实验结果表明,所设计系统能提升交通指示的效果,亮度处理过程仅需4 ms,显著缩短系统的耗时。     

导航信号的射频直接采样方法与实现

针对传统导航接收机采用模拟射频前端存在的缺陷,提出一种基于直接射频采样技术的导航接收机实现方法。根据当前公开的导航频段,将1.2 GHz和1.5 GHz的导航信号视为2个整体的带通信号,通过带通采样原理,选择可以兼容多频段导航信号的采样频率。为了解决射频采样后数据速率较高的问题,设计了一种基于抽取滤波和多相混频的数字下变频信号处理结构,可实现任意频点导航信号的降速、下变频和分离。该方法通过软件模块修改配置参数就可以实现多频点信号接收,极大地提高了系统的灵活性。通过Matlab对GPS L1的信号进行了仿真验证,结果表明该方法有效。     

基于DSP／BIOS的交流信号检测研究

介绍了TMS320F2812的A／D转换器的工作原理,并将其作为信号采样模块对交流电压或电流信号进行采样：采用嵌入式实时操作系统DSP／BIOS作为操作平台,对采样后的信号进行分析与校准;通过试验验证了该方法的可行性和有效性。     

双通道同步复装载脉冲发生方法研究

瞬态脉冲信号在工业控制、光电子通信等领域应用广泛。本文提出了一种双通道同步复装载脉冲发生方法,并基于此方法设计了一个纳秒级瞬态脉冲发生系统。该系统由时钟发生模块、双通道同步复装载计数模块和信号边沿触发模块组成。时钟发生模块输出相位相同、频率稳定的时钟信号。双通道同步复装载计数模块对生成的时钟信号进行计数并发出指示信号。指示信号通过信号边沿触发模块直接输出脉冲信号。实验结果表明：该方法可以生成脉宽可调的纳秒级脉冲信号。最小脉冲宽度和脉宽调节精度为0.833ns,与其他窄脉冲发生方法相比,脉冲宽度更窄,脉宽调节精度更高。     

基于多周期极限采样法的极限检测器设计

为解决极限检测器单周期数据采样精确度低的问题,提出了多周期极限采样法。利用多周期极限采样法对极限检测器进行了设计,该极限检测器对周期信号进行5个周期的数据采样,通过极限检测器的FIFO模块、最大最小值寄存器模块、数值比较模块最终得到精确的极限值。最后,利用QUARTUS技术对设计进行了验证,该方法能够准确实现偏移量为3 ns的极限检测。     

一种简易数字控制微弱信号检测装置的设计

设计了基于STM32F407数字控制的微弱信号检测装置,整个系统包括信号预处理模块、参考信号源模块、互相关检测模块、ADC采样模块及STM32处理器控制模块五个主要部分。前级通过加法器把微弱待测信号和强噪声信号相加,模拟出信号淹没在强噪声中的微弱信号源;通过带通滤波、程控放大进行预处理后的信号在AD630中进行互相关检测处理;所得信号经过低通滤波后送入ADS1271采样分析,最后得出待测微弱信号的幅度、相位和频率等信息。在强噪声源幅度为2Vpp的情况下,实现了对20mVpp微弱信号的检测。     

基于DSP/BIOS的交流信号检测研究

介绍了TMS320F2812的MD转换器的工作原理,并将其作为信号采样模块对交流电压或电流信号进行采样;采用嵌入式实时操作系统DSP/BIOS作为操作平台,对采样后的信号进行分析与校准;通过试验验证了该方法的可行性和有效性.     

一种基于压缩感知的导波场重构方法

导波场分析法可有效识别和表征结构损伤,但受限于奈奎斯特采样定律,全波场信号的采集耗时严重。为提高全波场信号的获取效率,现有方法依靠压缩感知和激光多普勒测振技术,以少量空间测点信号重构出原始波场,然而该类方法依赖具有一定随机性的抖动采样策略,在商用激光多普勒测振系统上不便实现。为解决这一问题,该文提出了一种基于均匀稀疏采样策略的导波场重构方法,并搭建压电片激励/扫描式激光多普勒测振仪传感(PZT激励/SLDV传感)实验平台,对含人工损伤的铝板进行实验验证。实验结果表明,该方法可将空间测点数减少到奈奎斯特采样点数的10%以下,并在导波场重构精度及损伤成像精度方面达到与抖动采样策略的同等水平,且提高了导波场分析法的实用性和工作效率。     

一种雷达发射机模拟器故障监控系统的设计

针对雷达实装训练时所产生的效率低、损耗大等问题,设计了一种雷达发射机模拟器故障监控系统。该系统为某雷达模拟器中的一部分,根据故障监控需要完成的任务,对其控制信号、发射机监控、故障指示和测试信号四个功能进行设计,并设计了该系统上位机软件控制流程。根据软件控制流程,通过Lab Windows/CVI编程实现了对雷达发射机模拟器的故障监控,为现代雷达装备的故障监控与模拟训练提供了一定的参考价值。     

基于零序电流相位法的配电网故障定位

该文根据零序电流相位法故障定位的原理,简单介绍了其定段方法。对整体系统的构成及实现进行了概述,其中零序电流的采集,主要是通过GPS秒脉冲进行同步采样,并建立了GPS时间与电流相位的关系;然后将得到的时间相位信息经无线通信模块实现数据的传输。采用零序电流相位进行故障定位,直接利用故障时产生的电流信号,避免了外加信号对系统运行的附加影响,增强了其可靠性;另外,基于MATLAB的仿真模型实验也证明了该方法的可行性。     

基于小波变换的车门运行模态分析

高速列车车门是评价高速列车安全性的一个很重要的部件,它对高速列车的密封性及噪声控制有很关键的作用。模态分析是结构动态设计,振动和噪声控制及设备故障诊断的重要方法。传统的传递函数模态分析方法的特点是同时利用激励和响应信号进行参数识别,而基于环境激励下的模态参数识别方法仅根据系统的响应就可以进行参数识别。其中,基于小波变换的模态分析方法非常有前景,它利用其良好的时频分辨能力以及带通滤波性质可以使系统自动解耦,然后从自由振动信号的小波变换谱图的小波脊线出发识别模态参数。本文利用基于小波分析的运行模态分析方法,对高速列车车门进行模态参数识别,效果良好。     

基于基带噪声互相关法的同源多路信号相位差测量

根据同一激励源信号通过功分器得到的同源多路信号间表现为纯时延的特性,本测量方法对仅存在时延差异的同源多路噪声调频信号进行自相关运算和互相关运算,再根据相关运算得到的不同谱峰位置计算出信号间的相对时延,也就是信号间的相位差。信号间相位差的计算精度与采样频率、采样时间、调频指数有关。随着上述3个参数值的增大,相位差的测量精度增加。     

A model based approach to fault detection for the reverse path ofcable television networks

We present a model based method for reliably detecting faults in the reverse path of cable amplifier networks. This method has the advantage over traditional fixed-bound fault detection techniques in that it is able to accurately detect changes in signal behaviour while tracking signal changes due to environmental effects. The resulting method provides an increase in the fault detection sensitivity while simultaneously providing a decrease in the false alarm rate. We have implemented a general approach based an using a modeling engine to capture the reverse pilot signal behaviour of cable television amplifiers. Two modeling specific engines were developed for this purpose. The first one is based on the use of feedforward neural networks; the second one is based on the use of statistical analysis techniques. The resulting fault detection system, when employing either modeling engine, was able to provide good temporal localization of the onset of fault conditions along with a clear indication of the presence of the fault through its duration     

Analog Automatic Test Pattern Generation for Quasi-Static Structural Test

A new approach for structural, fault-oriented analog test generation methodology to test for the presence of manufacturing-related defects is proposed. The output of the test generator consists of optimized test stimuli, fault coverage and sampling instants that are sufficient to detect the failure modes in the circuit under test. The tests are generated and evaluated on a multistep ADC taking into account the potential fault masking effects of process spread on the faulty circuit responses. Similarly, the test generator results offer indication for the circuit partitioning within the framework of circuit performance, area and testability.     

基于MIT软件鉴相系统设计和相位检测实验

为解决脑磁感应成像（MIT）系统中相位差检测问题,改进并实现了MIT软件鉴相平台。软件部分采用LabVIEW2009,相位差检测选用FFT鉴相算法;硬件部分选用NI PXI 5122采集卡对数据进行100 MS.s-1的实时采样,选用考虑电磁安全性的增益放大模块实现对微弱小信号的功率放大。构建了一套采样精度高、放大增益...     

模拟电路模块级软故障特征的提取与故障诊断

介绍了一种模拟电路故障诊断中功能模块级的单模块软故障模型的建立理论和特征提取的方法,运用该方法提取的单模块故障特征不仅可以有效区分单模块电路中的各类故障,而且单模块电路的故障特征还可以在多模块电路的单故障和多故障的情况下应用。仿真结果表明,通过采样电路输出并进行相应的信号处理来提取故障模型,可以准确地定位多模块故障电路的故障部位。     

快速傅里叶变换对信号频谱的简单分析

快速傅里叶变换(FFT)是离散傅里叶变换(DFT)的快速算法,广泛运用于故障诊断领域,因每种故障的频率成分不同,FFT可以根据这些独有的频率成分检测出不同的故障来。同时快速傅里叶变换还应用于控制工程、图像处理、机床生产、数据采集和雷达探测等方面,对社会中的工业发展起到很大的作用。本文就FFT对信号的频谱做出简单分析,对不同采样点数进行相应频谱判断,找出理论与频率图像出现误差的原因,以便人们对FFT技术能够进行更好的使用。     

Systematic error cancellations and fault detection of resolver angular sensors using a DSP based system

Resolver sensor based angular position and speed sensing are extensively used in safety critical servo applications that demands accurate as well as high-resolution position and speed information for feedback control. In this paper, a novel scheme for position and speed sensing along with fault detection and identifications of a resolver sensor with systematic errors like magnitude imbalance, imperfect quadrature, and inductive harmonics is presented. The proposed scheme of resolver-to-digital (R/D) conversion mitigates the errors in position and speed estimate due to these common resolver imperfections and provides fault indicators such as good resolver signal, degradation of signal, and loss of signal for fault tolerant operation and diagnosis of malfunctions in the sensor system for safety critical systems. The proposed method incorporates software generation of the resolver carrier using a digital filter for synchronous demodulation without unintended time delay of the processed outputs, in such a way that there is substantial saving in hardware, for instance, carrier oscillator and associated digital and analog circuits for amplitude demodulators. The R/D converter incorporates an adaptive phase-locked loop (APLL) that accurately estimates the angular position and speed for a large range of operation along with superior tracking performance under dynamic conditions. Also, it provides the estimate of the magnitudes of the resolver outputs, estimate of the imperfect quadrature, and indication of harmonic distortion in the sensing angle, which can be used to directly access the quality of the resolver sensor system. Computer simulations and experimental results demonstrate an accurate R/D converter with adaptive capabilities to mitigate all the major systematic disturbances with reduced hardware complexity.