一种结合高分辨率TDC的快速全数字锁相环设计

针对时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)的分辨率较低,全数字锁相环(All Digital Phase-Locked Loop,ADPLL)锁定参考信号的时间较长等问题,提出一种在高精度TDC基础上快速实现锁定的全数字锁相环.提出的时间数字转换器运用抽头延迟线法和双通道差分延迟线法提高量化精度,采用对称式层次型结构实现对负时间间隔的量化,设计的相调电路将量化的脉冲信号还原为时间长度信号,通过状态机对反馈信号的相位提前或延迟,实现对参考信号的快速锁定,在环路锁定后使用下降沿检测电路适时关闭鉴频鉴相器和时间数字转换器,降低整体电路的功耗.在Xilinx KC705开发平台上进行仿真与验证,并在Xpower软件上与传统的基于游标尺链型的全数字锁相环进行功耗对比分析.结果表明,此全数字锁相环的量化误差控制在0.2 ns之内,反馈信号可在3个参考信号时钟周期内快速锁定参考信号,整体电路功耗相比传统的基于游标尺链型的全数字锁相环降低约18.1%.本文提出的全数字锁相环具有实时性强、锁定速度快、量化精度高、功耗低等优势,更适用于高速、低功耗的现代数字通信系统.     

有源二阶锁相环路滤波器设计

为了改善锁相环频率合成器的性能,对有源二阶锁相环路滤波器的设计方法进行了总结与归纳.根据环路滤波器传递函数和单环锁相系统传输函数,通过工程算法计算环路滤波器各个参数,分析了不同环路带宽和杂散因素等对环路滤波器设计的影响.以单环锁相环为例,对有源二阶锁相环路滤波器进行了设计,运用ADS软件进行仿真,对结果加以对比分析,证明该环路滤波器能使锁相环频率合成器满足低杂散、低相噪、快速锁定的性能要求.     

基于软件锁相环直流电机转速控制算法的研究及实现

某些场合对电机调速系统的性能有很高的要求,而基于锁相环技术的调速控制系统在稳速精度方面有其独特的优势．在改进线性锁相环基础上,设计一种软件锁相环直流电机转速控制系统,基于PIC单片机通过软件算法来实现锁相功能．阐述了软件锁相环直流电机控制系统的工作原理,分析了其S域和Z域数学模型,并利用高性能微处理器实现了软件锁相环直流电机控制算法．仿真实验表明,使用该算法的直流调速系统具有超调量小、动态过程时间短和稳态精度高等优点．     

一种基于DDS的四阶锁相环设计

基于高分辨率DDS设计出一种超窄带高阶锁相环。该四阶锁相环由数字低噪声鉴频鉴相器、三阶二类环路滤波器、椭圆低通滤波器、14比特高分辨率DDS和1GHz超低相噪VCO构成。锁相环采用CPU控制补偿的方法以获取更快的锁定时间、更低的输出参考相位噪声和更大的相位裕度。电路可用于高精度时钟参考和基带时钟恢复等复杂系统中。     

静止无功补偿装置中的全数字频率自适应锁相技术

当电网不平衡和电压畸变的情况下,传统的基于dq同步坐标变换的三相同步锁相环（SRF-PLL）,存在无法准确锁定电压相位及频率的不足,不能很好满足静止无功补偿装置（SVC）的应用要求。基于目前存在的难题,提出一种易于工程实现的全数字频率自适应锁相技术,利用频率自适应相序检测器的正负序完全分离性能及其滤波特性,准确锁定电压正序基波频率和相位;给出此锁相技术在SVC主控装置中的数字实现方案,搭建基于主控装置控制算法源程序的SVC控制系统仿真模型。根据某炼钢企业电弧炉系统实际运行参数,对提出的锁相环性能进行仿真研究,PSCAD/EMTDC仿真结果表明,在电网不平衡和电压畸变时该锁相环可以准确锁定相位频率,且锁相性能不受系统频率偏差和波动的影响。     

时间交叉模数转换器采样时间误差的补偿算法

针对时间交叉采样模数转换器中存在的采样时间误差,提出了一种新的全数字域补偿算法．该算法根据误差产生的原理,采用可变数字分数延时器对误差进行了补偿,得到了较好的效果．与其他已有算法相比,新算法概念简单,结构易于实现,容易进行通道扩展,通道越多,资源优势越明显．另外,算法采用Farrow结构分离了误差参数,很容易和参数估计算法一起组成自适应系统．仿真结果表明,在小误差范围内,新算法使时间交叉采样数模转换器系统的信纳比提高了30dB以上．此外,该算法对输入中的加性噪声不敏感,具有比较好的适应性．     

锁相环的设计与性能分析

锁相环诞生以来,已越来越广泛地应用于科研、生产、生活中。在现阶段应用最广泛的数字鉴相器加模拟环路滤波器的混合信号锁相环(数字锁相环)结构中,大量使用一阶有源环路滤波器来实现二阶锁相环系统,满足了绝大部分应用的需要。在介绍了锁相环基本原理及结构功能的基础之上,对锁相环的设计方法进行了探讨,利用Matlab进行了仿真验证,并对所设计的锁相环的性能指标进行了分析。     

基于二次型单神经元PID的HVDC整流控制器设计

针对传统PID控制器存在自适应性差、调节时间长的问题,设计了一种基于二次型性能指标学习算法单神经元自适应PID的HVDC系统定电流整流控制器,控制器算法通过S函数-M语言编程实现,采用12脉冲桥结构的HVDC系统整流侧定电流控制模型在MArrLAB／simulink环境下仿真,仿真结果表明,所设计的整流控制器超调量小、调节时间短、自适应能力好、控制效果良好．     

一种自适应误差分散逆半调算法

针对误差分散类半调图,提出一种基于Laplacian(L)金字塔的自适应逆半调算法.通过研究半调噪声与误差分散核(半调核)的关系,引入噪声粒度反映不同半调核的影响;采用分治策略,利用L金字塔变换提取含噪高频,采用融合技术将半调噪声转化为易于处理的脉冲噪声,使用维纳滤波器和中值滤波器去噪.实验证明,该算法能自适应选择阈值,具有保图像边缘清晰、时空复杂度较低、峰值信噪比高等特点.     

数字信号处理算法软件开发

主要研究了数字滤波器和功率谱估计算法,针对几种典型滤波器即无限长单位脉冲响应（ＩＩＲ）滤波器、有限长单位脉冲响应（ＦＩＲ）滤波器、维纳滤波器、卡尔曼滤波器、自适应滤波器的特点、结构、主要的设计方法做了一系列分析,并给出了仿真实验结果,同时对信号功率谱估计的各种算法进行了仿真实验,并对算法进行了比较分析．     

焦炉集气管压力系统内模控制器设计

针对焦炉集气管压力控制系统具有强干扰、非线性时变、滞后等特点,设计基于最小二乘支持向量机的内模控制（Least Squares Support Vector Machines-Internal Model Control,简称LSSVM-IMC）与非线性PID控制（Nonlinear PID control简称NCPID）相结合的复合切换控制策略。将系统不同工况分开考虑,根据不同工况采用不同的控制算法。在正常工况下采用LSSVM-IMC算法对系统进行细调,以抑制未知干扰的影响,提高控制精度;在非正常工况下,采用NC-PID算法对系统进行粗调,使得系统在短暂时间内快速脱离高压或低压状态。仿真结果表明该控制策略不仅提高了系统的快速调节能力和稳态精度,而且增强了系统的鲁棒性。     

粗细尺度耦合粒子滤波在多目标跟踪中的应用研究

文章提出了一种进行多目标跟踪的高效率粒子滤波器算法。它利用粗细2种尺度耦合采样信号,粗尺度采样降低算法计算的复杂度;细尺度采样来保证精度,同时不用重采样来消除粒子滤波的退化现象。对信号经过粗细2种尺度处理以后,再用基于MCMC方法的Metroplis-Hasting采样得到多目标系统的最大似然函数参数后验满条件的分布,并对多目标系统进行实时跟踪。仿真表明该算法在处理多目标跟踪问题时具有高效率和精确性。     

一种快速的多媒体视频解码算法

目的找出一种对多媒体视频流的快速解码方案. 方法对多媒体信息流的编码解码过程进行剖析, 提出粗跳、细跳算法定位视频流中的I图像. 结果找到了一种快速搜索I图像的算法.结论多媒体信息流的解码可以用较快的算法实现, 从而提高解码速度、节省解码用时间.     

Research on SINS Alignment Algorithm Based on FIR Filters

An inertial frame based alignment (IFBA) method is presented, especially for the applications on a rocking platform, e.g., marine applications. Defining the initial body frame as the inertial frame, the IFBA method achieves the alignment by virtue of a c     

一种适用于突发信号的载波同步算法

针对突发通信中的非数据辅助载波同步问题,提出了一种改进的差分相位频差估计算法。该算法采用DFT频差粗估计的频率搬移方法扩展了估计范围,对频移后的信号进行K阶均值滤波提高了算法的抗噪声性能,并利用高阶差分相位加权精细估计载波频偏,获得了较高的估计精度。结合二阶判决指导数字锁相环,采用联合结构实现载波相位的快速同步。文章给出了算法的实现步骤,并对其性能进行了分析。仿真结果表明,该算法计算复杂度低,估计精度高,收敛速度快,具有较高的实用价值。     

双滤波器捷联惯导外阻尼导航算法

针对捷联惯导系统导航精度受系统振荡误差严重影响的问题,提出一种基于双滤波器的捷联惯导外阻尼导航算法.该算法设计了两个串行滤波器,第一个滤波器以外速度为参考输入对外部速度作平滑处理并得到捷联惯导系统误差状态估计值,第二个滤波器利用平滑后的高精度外部参考速度,以速度变化量作为外部参考输入进行状态估计,屏蔽速度常值误差对系统的影响,最后,设计信息融合算法,将两个滤波器得到的估计状态进行融合,使得导航结果兼顾双滤波器的优点.仿真验证表明:存在外速常值误差时,相较于滤波器2而言,经过信息融合后的导航误差的地球振荡误差收敛速度明显加快,其短期精度得到显著提高;相较于滤波器1而言,经过信息融合后,其稳态导航精度得到显著提高;该方法具有较高的稳态精度,可缩短外阻尼系统误差收敛时间,有效提高捷联惯导系统导航精度.     

基于支持向量机的语义视频摘要

针对如何在语义层次上形成视频摘要问题,提出了一个基于支持向量机的风光记录片语义视频摘要算法。利用支持向量机对镜头关键帧进行语义分类,对每类镜头关键帧根据引入的镜头“重要性”函数提取构建视频摘要的帧。改变重要性函数阈值的大小,可以很方便的得到不同粒度的视频摘要。实验结果表明该算法形成的视频摘要较好地表达了视频的内容。     

基于小波隐性马尔可夫树模型的车牌定位

根据小波隐性马尔可夫树模型对车牌纹理特征精确的多尺度描述,提出了一种基于WHMTM的车牌定位方法。该方法首先以小波域的高频滤波作为预处理,再根据车牌纹理的WHMTM参数采取从粗到精多尺度地分割车牌,从而快速、准确地在复杂的背景中定位车牌。实验结果表明该方法是一种速度快且抗扰性强的车牌定位方法。     

基于三次样条插值的GPSC/A码快捕精频算法研究与仿真

提出了基于三次样条插值和缩小多普勒频移步进值相结合快捕精频的新方法。该方法在基于FFT循环相关捕获算法快速粗捕初始码相位和载波频率,以及利用输入信号在短时间内两个不同时刻的相位差的方法得到载波精频的基础上,将三次样条插值和缩小多普勒频移步进值相结合,使捕获得到循环相关峰值更加接近最大值,进一步得到了最终的精细频率值。通过对仿真产生的数据结果进行了分析和验证,结果表明提出的精细频率方法能够使频率精度达到±2Hz,证明了该结合算法的精确性和可行性。     

塑闪阵列探测器读出ASIC阈值产生与调节电路的设计

基于GF 0.18 um CMOS工艺,设计并实现了ASIC芯片中的重要组成部分?阈值产生与调节电路,包括DAC模块和基于SPI慢控接口模块的控制模块。为了有效减少ASIC芯片版图面积、降低功耗,同时提高调节精度,提出通过组合高、低两个4位的DAC实现一个8位DAC的阈值调节,其中多个通道复用一个高4位DAC进行阈值粗调,每通道各自包含一个低4位DAC进行阈值细调。SPI慢控接口模块不仅实现对8位DAC输入的控制来调节触发阈值,还能够控制前放的增益和成型时间的档位。测试结果表明:DAC模块的DNL<0.10 LSB;INL<0.18 LSB;阈值粗调范围约为900 mV;阈值细调范围约为60 mV,精度误差小于7%,可满足ASIC芯片中的甄别器对阈值调节的需求。