脉冲间隔调制解调研究

为了实现室内可见光通信调制解调,根据室内可见光通信的特点,提出了传空双头脉冲间隔调制(space dualheader-pulse interval modulation,SDH-PIM)解调方法。首先研究了双头脉冲间隔调制的原理,给出了该调制的符号结构,符号不设置保护时隙,并且符号长固定。其次在此基础上,设计出了这种调制、解调方式的实现系统。系统主要特点是采用FPGA器件实现,利用传空方式来实现信息的传输,并给出了VHDL语言实现的算法流程,最后完成了调制解调系统并进行了实验。这种调制解调系统最大优点无需同步信号,实验结果表明该调制解调方式能很好地用于可见光通信。     

双混沌SVPWM技术及其功率谱密度特性分析

针对单个混沌映射存在有限数字精度导致混沌序列退化的问题,提出了一种新的复合混沌序列,将tent映射和Logistic映射联立,通过交错变化参数,使混沌序列出现周期性的概率变得极小,并且容易实现。混沌调制通常是随机改变载波周期的大小,提出了双混沌调制,在变化载波周期的同时随机改变脉冲的位置。通过计算得到了双混沌输出脉冲的功率谱密度,并用仿真和实验进行了验证。仿真和实验均表明,双混沌调制在消减峰值以及遣散能量谱的性能上,明显好于单混沌调制,因此可以更好的抑制系统的电磁干扰,是解决逆变器EMI问题的一种新的有效途径。     

基于复信号处理的二进制频移键控实现方法

二进制频移键控（2FSK）在电力线载波通信系统中得到了广泛应用,传统的2FSK的调制与解调通常采用实信号处理的方法来实现。支中提出一种基于复信号处理的数字复调制与数字复解调的方法,该方法根据输入数据的比特值产生复低通信号,并进行低通滤波、复调制从而实现2FSK的复调制;对2FSK输入信号进行抽样,并进行复解调、低通滤波得到复低通信号,将复低通信号与其延迟后的共轭信号进行复数相乘并对所得到的积的虚部进行判定从而完成复解调。     

基于OPSK的调制与解调的系统仿真设计

针对传统的四相移键控（QPSK）的调制解调方式。提出一种基于高速硬件描述语言（VHDL）的数字式QPSK调制解调模型。这种新建模方式便于在目标芯片FPGA／CPLD上实现QPSK调制解调功能。新的QPSK调制器根据其调制模型,采用分频器和选择开关来实现;新的QPSK解调器模型引入一个特殊相位计数模块,对己调信号进行解调。通过理论推导和系统VHDL的编程设计与时序仿真,结果表明新型QPSK调制解调器模型在理论和实用上是可行的,并且此种设计方案减小了硬件实现的复杂度,具有可移植性好、体积小、低功耗、可靠性高、方便维护和升级等优点。     

全数字电力线载波机中基带调制的实现

全数字电力线载波通信是采用高压电力线进行通信的一种手段,而基带调制对全数字电力线载波机的整机性能有着非常重要的影响。提出了一种全数字电力线载波机中基带调制解调的实现方案。该方案采用基于正交幅度调制(QAM)方式的多维网格编码调制技术实现了联合的编码和调制,提高了系统容量;采用自适应信道均衡技术和非线性预编码技术,降低了系统误码率;采用数字信号处理(DSP)芯片对传统的电力线载波机进行数字化改造,增强了电力线载波通信的性能,减小了电力线载波机的体积。对方案的各个部分进行了详细的阐述,并提出了一种采用Hilbert变换法实现QAM解调的方法,给出了同步算法的软件实现思想。实际应用表明,该方案实现的载波机通信容量大,传输质量高。     

测量任意周期信号的混沌解判定

以杜芬方程为例,在分析此混沌系统的动力学特性的基础上,提出了一种新方法将现代谱估计方法与著名混沌系统(杜芬振子系统)构成混合检测系统,共同检测微弱正弦信号方案,结果表明此方法在估计正弦信号时,幅度测量精度得到提高,同时将梅尔尼科夫方法应用到混沌系统中,得出在测量任意周期信号时,此混沌系统出现混沌现象的阀值.通过正弦波和方波对此判据的验证,结果表明此判据是有效的,虽然存在一定误差,但在缩小范围后,准确性可大大提高.     

基于FPGA的四相移键控调制解调器的建模与设计

针对传统的四相移键控（QPSK）的调制解调方式,提出一种基于高速硬件描述语言（VHDL）的数字式QPSK调制解调模型。这种新建模方式便于在目标芯片FPGA／CPLD上实现QPSK调制解调功能。新的QPSK调制器根据其调制模型,采用分频器和选择开关来实现;新的QPSK解调器模型引入一个特殊相位计数模块,对已调信号的进行解调。通过理论推导和系统VHDL的编程设计与时序仿真,结果表明新型QPSK调制解调器模型在理论和实用上是可行的,并且此种设计方案减小了硬件实现的复杂度,具有可移植性好、体积小、低功耗、可靠性高、方便维护和升级等优点。     

DC-DC变换器基于FH-DPSK调制的纹波通信方法

DC-DC变换器具有发送数字信息的潜力。功率与信息复合调制技术将功率调制与信息调制相结合,通过对传统PWM载波进行数字调制,从而使变换器以开关纹波作为信号载波实现数字通信。该文通过研究功率与信息复合调制的理论和实现方法,证明了方波载波与正弦载波在调制与解调方法上的一致性;通过详细分析跳频–差分相移键控(frequency hopping-differential phase shift keying,FH-DPSK)调制的基本原理,提出一种FH-DPSK的具体实现方案。该方案结合频移键控(frequency shift keying,FSK)调制和差分相移键控(differential phase shift keying,DPSK)调制的优点,不仅能够极大程度抑制通信过程引起的输出电压扰动,还能够解决因相位切换产生的码间干扰问题。通过搭建实验电路,在100kHz/83.3kHz开关频率的Buck电路上以四进制调制实现了6.6kbps的数字通信,验证了该方案的正确性。     

基于TEO的Duffing振子混沌相变瞬时频率判别研究

针对弱信号检测领域中传统混沌相变数值判别算法复杂度高,计算量大的问题,对杜芬振子（Duffingoscillator）：同状态下的输出特性进行了研究,提出了一种基于Teager能量算子TEO的混沌相变判别方法,并对某微弱电力载波信号的检测进行了仿真实验。实验结果表明：该方法计算量小,易于量化实现,实时性较强并且能够满足强噪声背景下混沌相变的快速判别需求。     

永磁同步电机混沌运动的电流变化率反馈控制

针对永磁同步电动机中存在的混沌运动,提出了一种新的混沌控制方法。该方法以永磁同步电动机电流的变化率作反馈,实现了混沌运动的控制。该控制器是一种活动控制器,它不影响原系统的参数,只需要处理一个参数,算法简单、易于实现。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于Duffing振子的微弱正弦信号检测方法研究

利用混沌振子系统的初值敏感性和对噪声的免疫力检测微弱正弦信号，可以获得很高的检测灵敏度和很好的抗噪性能。文中分析了待测正弦信号幅值和相位对混沌系统状态的影响。基于Duffing振子系统的相变特性，提出了检测微弱正弦信号幅值和相位的新方法，即：反相补偿幅值检测方法和三分对称相位检测方法，介绍了检测的原理和具体实现步骤；利用Duffing方程的位移X波形的包络特性，提出了适合于含噪声情况的混沌特性自动判别方法，以正确判别混沌系统的状态并应用于文中的信号检测方法之中。最后，将该方法和最大似然法进行了比较。数字仿真结果证明了文中所提方法的可行性和有效性。只需改变策动力的频率，该方法即可适用于检测各种频率的微弱正弦信号，对于扩大光传感器的测量范围、电力系统谐波分析等应用具有实用价值。     

分数阶混沌系统风机间歇故障变幅值检测方法

风力发电机的特殊工况使得对其间歇故障的成长检测十分困难,针对这个问题,文中提出了一种微小故障幅值变化检测方法,通过实验寻找微小故障幅值与大尺度周期状态分数阶混沌系统内置信号振幅之间的关系,采用密度均值算法对Duffing系统临界大尺度周期状态的庞加莱截面数据点进行计算,得出离群值并判断系统是否进入大尺度周期状态,自动完成微小故障不同幅值的检测,实验结果证明该方法可行、可靠,为风力发电机微小故障检测提供一个新的思路。     

Duffing振子信号检测方法用于配电网单相故障接地保护

Duffing振子信号检测技术利用混沌系统的分岔特性来检测外界信号，将待测信号作为Duffing方程周期策动力的摄动，利用初值敏感性可以获得很高的测量灵敏度和良好的抗噪性能。基于Duffing振子信号检测技术提出一种新型的单相接地故障选线方法。故障后故障线路和非故障线路零序电流将使Duffing振子系统分别处于大周期或混沌状态，据此可以选出故障线路，从而将选线问题转化为待测故障信号从无到有的敏感检测问题，简化了选线过程，抗噪性能好，提高了接地保护的灵敏度。文中给出了该方法的具体实现步骤。采用虚拟仪器技术，开发了基于混沌选线方法的小电流接地系统单相接地故障选线仪。实验室物理模拟实验和现场录波数据分析结果证明了该方法的可行性和有效性。     

一种光通信数字图像传输系统的设计与实现

本文以光通信数字图像传输为目标,基于FPGA设计了一种可见光通信数字图像传输系统。首先,在光通信系统发射端利用数字图像编码技术将图片信息转换为BMP图像编码格式,然后通过UART串口通信协议将图像数据发送至FPGA调制系统进行OOK调制,经功率放大后以光通信方式进行传输。其次,在接收端将接收到的图像数据进行非相干解调,将解调后的图像数据在接收端显示或进行后续处理。在此基础上,基于FPGA对光通信的调制、解调电路及紫光LED通信电路进行了设计,并利用System Verilog语言进行了实现。最后,对光通信图像传输系统进行了实验测试,实验结果表明该系统可以在满足通信速率与误码率的条件下,实现图片信息的有效传输。     

基于NI USRP与RTL-SDR的无线通信收发系统的实现

介绍了一种基于NI USRP与RTL-SDR的无线通信收发系统。分析了该系统的软件特性和硬件构架,以FM调制与解调方式来发送与接收音频信号为例,介绍了FM信号的正交调制解调算法,以NI USRP 当作发射端,RTL SDR当作接收端,通过搭建Simulink框图在射频段与PC端对信号进行处理并发送与接收,并给出了详细的实现过程和测试结果。从实验结果得出,此系统可以较好地发送并接收音频信号。     

纳秒级周期脉冲信号检测方法的研究

针对数字信号处理器(DSP)的高速低耗、实时性好的特点,运用混沌测量原理构建了一个特定的混沌系统用于检测纳秒级周期脉冲信号。此系统将不稳定的混沌状态到稳定的大尺度周期状态的跃迁作为检测周期性高速脉冲信号的依据,将待测信号作为影响Duffing振子周期的摄动源设计成混沌检测系统,并根据系统的运动状态(大尺度周期运动态或噪声混沌态)检测高速脉冲信号的幅值与频率。理论分析和实验均表明该检测系统能实时有效地检测出脉冲信号及其特性。     

基于图像识别理论的混沌特性判别方法

利用混沌振子可以检测微弱的周期信号，并且具有很多优点。该文针对Duffing混沌振子在信号检测领域中的应用，提出了基于图像识别理论的混沌特性判别方法。该方法具有直观、算法简单及计算量小的优点。文中阐述了所提方法的原理，并给出了相应的判别程序流程图及仿真实验结果。仿真结果表明，利用该方法可以准确快速地判断混沌特性，并能很好地满足Duffing混沌振子信号检测的需要。将该文提出的判别方法用于处理小电流单相接地故障保护的现场试验数据，获得了好的效果。     

基于混沌理论的电力系统微弱谐波检测方法研究

针对微弱谐波信号时频域分析检测方法在宽谱环境噪声较强场景中无法识别目标信号的缺陷,首先引入混沌系统的随机共振原理,在信号成分完全未知的情况下,利用随机噪声增强微弱目标信号进行频率盲检。进一步引入Duffing混沌系统,利用其对特定频率周期信号幅值的极高敏感性和噪声抵抗力,对检出的各谐波频率分量进行幅值精准检测。在经典随机共振模型的基础上,通过归一化改进了系统参数。结合Duffing混沌系统模型,设计了实时检测控制策略。通过粒子群寻优算法,以系统输入输出信号的互相关系数为适应度函数,寻找最优系统参数。对强随机噪声背景下的多整次谐波与间谐波混叠的谐波信号进行了仿真实验。结果表明,所提方法能在恶劣的噪声环境中,实现各谐波分量的无差频率检测与高精度幅值检测。     

基于改进型锁相环和混沌振子的配电网故障选线

当小电流系统发生故障时,各线路零序电流特征呈现出复杂的非线性和非平稳性,并且故障点的电流非常小,给故障选线带来一定的困难,对此给出一种改进锁相环和混沌振子相结合的检测方法,改进型锁相环不但可以准确的跟踪特定频率的信号,而且不需要进行 dq变换和 ab变换;混沌振子系统对于与本身内驱动力同频的信号具有较高的敏度,外加信号不同时,Duffing系统的相图轨迹不同。首先用改进型锁相环锁定零序电流中的五次谐波,将此信号作为混沌系统的待测信号,通过Duffing振子系统检测此信号,正常线路和故障线路的待测信号通过混沌系统表现出来的相图状态是不一致的,由此判断出故障线路。对不同故障条件进行模拟,验证了算法的可靠性。