双路闭环谐振式微光学陀螺

通过建模仿真,从改善陀螺输出带宽以及提高互易性噪声抑制能力出发,对单路闭环谐振式微光学陀螺(R-MOG)和双路闭环R-MOG进行了分析研究。相比于单路闭环R-MOG,双路闭环R-MOG在抑制互易性噪声的同时,能较好地改善输出带宽,并进一步提高陀螺系统的线性度。在此基础上,搭建了双路闭环R-MOG的实验系统,并进行了陀螺零偏稳定性以及输出响应特性测试。实验结果表明,陀螺1h的零偏稳定性为0.53°/s,在±1000°/s转速范围内,陀螺系统的线性度为99.995%。     

光电跟踪系统力矩波动干扰抑制的研究

光电跟踪系统的力矩波动是影响其跟踪精度的噪声的角度一个关键问题.基于某光电跟踪控制系统动态模型,从抑制噪声的角度分析了加入电流环对抑制力矩波动的影响,同时还分析了系统速度、电流两环闭环带宽与力矩波动抑制之间的关系.分析表明,加入电流环后的光电跟踪系统抑制力矩波动的能力明显增强,同时较高的速度回路带宽有利于抑制力矩波动引起的干扰,且在速度带宽一定的情况下增加电流用环带宽对抑制力矩波动也有一定作用.因此,在设计光电跟踪系统时,在不影响系统稳定性的前提下应选用尽可能大的速度及电流闭环带宽.     

MEMS陀螺仪高阶带通ΣΔ闭环检测系统设计北大核心

为了解决MEMS陀螺仪开环检测带宽窄、量程低、线性度差等问题,设计了机电结合带通ΣΔ闭环检测系统。首先设计4阶带通纯电学ΣΔ调制器,结合MEMS陀螺的机械结构,提出机电结合闭环检测系统结构及参数获取方法。该环路采用脉冲密度反馈方式,考虑输入热噪声、正交误差等非理想因素,建立闭环检测系统的非理想模型。仿真结果表明：对比开环检测,该闭环反馈力平衡了哥氏力,抑制了哥氏振动,陀螺的响应位移降低了4个数量级,响应速度提升了0.6 s;当陀螺量程为300°/s、带宽200 Hz时,信噪比（SNR）达到了113.2 dB。基于现场可编程门阵列（FPGA）开发了MEMS陀螺测控系统电路并进行实际测试,结果表明闭环检测标度因数非线性、测量范围和带宽分别提高了4倍、1.5倍和1.5倍,系统性能得到了有效提升。     

平均波长对光纤陀螺标度因数的影响

分析了宽谱光源的平均波长对标度因数的影响,初步建立了开环光纤陀螺和闭环光纤陀螺标度因数的系统模型,详细讨论了平均波长和光纤陀螺第二闭环影响标度因数的机理,并进行了相关的实验,实验结果与理论分析结果吻合,验证了该系统模型的正确性。     

光纤陀螺的闭环实现和信号分析

文章提出了一种在开环去偏光纤陀螺基础上实现闭环解调的方案，并分析了反馈信号的各项参数的变化对陀螺输出信号的影响。在保持零偏稳定性好的情况下，在±300°／s转速范围内实现了较低的标度因数非线性度。     

数字闭环加速度计带宽测试方法的研究

为了消除传统电模拟法引入的激励信号对力矩器驱动模块造成的影响,提出了一种在数字闭环加速度计系统反馈回路数模转换器输入端叠加一个激励信号来测试系统带宽的方法.通过对该方法的电激励模型进行分析,表明在带宽测试时系统反馈回路D/A输入端叠加激励信号可以等效为外界输入的加速度.搭建测试平台测试系统带宽,实验表明,用该方法测得的数字闭环加速度计系统带宽与传统机械振动法的测试结果相接近.该方法未增加其它电路,降低了系统的复杂度,消除了电模拟法外加激励信号源对力矩器驱动模块的影响.此外,该方法操作快速简单、便于在线测试,可满足大多数数字闭环加速度计的带宽测试要求.     

激光陀螺动态特性研究（一）

针对激光陀螺动态特性中的带宽特性进行了研究。该文首先分析了激光陀螺的带宽特性指出,激光陀螺具有较高的理论带宽,并分析了影响实际带宽大小的因素,对激光陀螺的带宽进行了实际测试。将激光陀螺装在惯性测量装置(IMU)台体上,采用正弦激励法进行试验。按已设定的频率和幅值给角振动台施加正弦激励,分别采集激光陀螺信号和角振动台信号的输出,对每个频率点采集的数据进行傅里叶变换(FFT)处理并得出结论。为更好说明问题,先后在两台角振动台上进行试验,且IMU与试验工装分刚性连接和带减震器两种状态。测试数据说明,激光陀螺在IMU系统上测试的带宽大于120Hz,理论分析相符,完全满足现代导弹对激光陀螺的带宽要求。该试验可为激光陀螺信号的滤波、激光IMU系统设计等提供参考依据。     

陀螺电磁式力矩器

电磁铁与陀螺装在一起后,由于导体在磁场里运动产生涡流。当陀螺自转轴与磁铁轴不相重合时,提供一个进动力矩,力矩分量会降低或反抗陀螺旋转。当两种线相重合时,就不会进一步提供进运动力矩和减速力矩。     

WCDMA系统发送分集技术的性能分析

本文针对WCDMA系统中的开环和闭环两类发送分集技术,给出了相干接收的算法模型、性能分析及仿真结果,进而揭示了这两类发送分集技术之间的关系.理论分析及仿真结果表明,在总发送比特能量相同的条件下,闭环发送分集模式在步行环境下能提供比开环分集模式更好的接收性能;开环分集模式的接收性能则在车载环境下比闭环模式有更好的稳定性.     

雷达伺服系统中DAC位数和数字PWM位数的选择

雷达伺服系统是全闭环伺服系统。文中分析了D／A变换器（DAC）的工作特性以及在全闭环伺服系统中的应用特点。由于DAC和齿轮减速比都影响着伺服系统的开环增益，当系统开环增益一定时，DAC位数的实际作用和减速比的选择相互限制，在设计雷达伺服系统中需注意。文中同时指出，数字式PWM的实质也是一种DAC，它的位数选择同样遵循DAC的选择原则。     

Drive-Mode Control for Vibrational MEMS Gyroscopes

This paper presents a novel design methodology and hardware implementation for the drive-mode control of vibrational micro-electro-mechanical systems gyroscopes. Assuming that the sense mode (axis) of the gyroscope is operating under open loop, the drive-mode controller compensates an undesirable mechanical spring-coupling term between the two vibrating modes, attenuates the effect of mechanical-thermal noise, and most importantly, forces the output of the drive mode to oscillate along a desired trajectory. The stability and robustness of the control system are successfully justified through frequency-domain analysis. The tracking error between the real output and the reference signal for the drive mode is proved to be converging with the increase of the bandwidth of the controller. The controller is first simulated and then implemented using field-programmable analog array circuits on a vibrational piezoelectric beam gyroscope. The simulation and experimental results verified the effectiveness of the controller.     

开环光纤陀螺的光源强度噪声抑制方法研究

光纤陀螺系统中的宽带光源会产生光源相对强度噪声,要提高陀螺性能就必须对其加以抑制.由于开环光纤陀螺使用正弦波调制,相对强度噪声不能直接由陀螺信号相减消除.针对基于正弦波调制的开环光纤陀螺系统信号差分电路放大的特点,设计了一种实现强度噪声抑制的新算法.经实验验证,该算法有效,可使开环光纤陀螺的随机游走减小18%.     

全数字开环光纤陀螺标定技术

全数字开环光纤陀螺的标定参数包括刻度因素与电路增益,二者分开标定不利于批量化生产。通过分析开环光纤陀螺信号处理原理建立了新的标定模型,减少了标定参数,简化了标定过程。标定模型与标定流程可用于全数字开环光纤陀螺的批量化生产。     

频率合成器环路滤波器的设计

介绍由集成锁相芯片PE3236和集成锁相芯片ADF4107组成的单环锁相环常用的环路滤波器。根据环路滤波器传递函数以及单环锁相系统的传递函数,计算出环路滤波器的各个参数,并介绍了环路带宽的选择。通过实例介绍了环路参数的选择与计算,并且根据伯德准则来判定环路是否稳定。     

新型高温超导(HTS)双模多次曲折微带环窄带滤波器

发展了一种新型HTS双模多次曲折微带环谐振器滤波器.给出了双模间耦合系数的精确计算方法.采用全波技术对四极滤波器特性进行的计算表明,它具有优良的窄通带、高选择性和小体积.设计、制造和测试了一个HTS四极滤波器,实验结果与理论计算基本一致.这种滤波器适用于卫星通信和移动通信系统.     

相关衰落信道下闭环发射分集方案的性能分析

未来移动通信系统采用的关键技术之一是发射分集技术，如WCDMA标准中采用了一种称作闭环发射分集的方案，用于下行信道传输。闭环发射分集方案使用了前向信道的相位与幅度的部分信息来选择天线的加权系数，在信道时变速率较小时，闭环发射分集的性能优于开环发射分集方案。在一般情况下，假设两个发射天线之间距离足够大，各个发射天线到接收天线的信道是不相关的，在基站这种假设是合理的。但如果在上行信道传输中(移动台到基站)应用闭环发射分集技术时，天线之间不相关的假设很难满足。本文基于对移动台配置多天线并应用闭环发射分集技术的考虑，研究在相关瑞利衰落信道下闭环发射分集技术的性能。蒙特卡罗仿真给出了不同相关系数下的性能曲线，并得出一个具有指导意义的结论。     

高动态条件下测控系统载波跟踪环路优化设计

航天测控系统中载波跟踪误差主要来源于热噪声和航天器动态应力,对载波跟踪环路的优化一般通过调整环路等效噪声带宽来实现.分析了航天测控系统中航天器的动态应力特性及环路跟踪误差特性,导出由载噪比和动态应力决定的环路最佳带宽表达式,提出一种通过环路自身状态估计载噪比和动态应力的方法,通过对载噪比和动态应力的实时估计实现对环路参数的实时调整.仿真结果表明,该算法在动态应力和载噪比时变的高动态场合可以实现稳定的载波跟踪,测量精度得到明显改善.     

磁滞回线测试系统的改进

本文对磁滞回线测量的原理和方法进行了介绍，并对通常的测量系统进行了改进使系统有较小的测量噪声，测试结果可以方便地由计算机输出并计算磁滞回线面积，经和专业测量设备的结果比较，结果非常吻合，适合实验室应用。     

一种新型双环宽带圆极化微带天线设计

针对微带天线存在固有频段窄、辐射效率低,且难以获得高增益的问题,设计制作了一种新型双环宽带圆极化微带天线。天线贴片单元采用由槽型环和带状环组成的槽带状结构。槽型环和带状环分别在频率较低部分和频率较高部分各提供一个最小轴比值,通过两个最小轴比值的适当结合达到明显的带宽增强效果。天线利用宽带巴伦结构进行馈电,有效增强了阻抗匹配。通过参数优化和实物制作,仿真与实测结果表明,该天线的阻抗带宽(VSWR≤2)和3 dB轴比带宽分别达到了37%和29.8%,增益达到6.4 dB。     

三阶锁相环环路滤波器参数设计

锁相环在通信、遥测、导航等领域有着广泛的应用,三阶锁相环由于其频率斜率跟踪能力,越来越受到重视,特别是深空探测的极窄带应用。利用系统稳定性分析方法和高阶系统分析理论,分别对两种模型的二阶环路滤波器,即理想二阶滤波器和三参数滤波器模型,推导了参数设计公式,给出三阶锁相环设计参数的模拟及数字环路公式,并与JPL数字锁相环(DPLL)的设计参数经验公式进行比较。仿真结果表明,3种设计方法近似相同,而所推导的参数设计方法优点在于可以灵活配置系统的零、极点的位置以及阻尼系数等多种参数,为各种变带宽和自适应算法提供理论和应用基础。