主动移频法在多机并联时防孤岛保护失效机理分析

因为分布式发电系统的非计划孤岛会严重影响检修安全、损害电网设备等,因此,并网逆变器要求具备孤岛检测功能。主动移频（ AFD）式孤岛检测法是常用的检测孤岛的方法,但是很多单机性能优异的主动移频防孤岛方法在多逆变器并联运行时孤岛检测性能变差甚至失效。采用相位原理和基于负载品质因数与谐振频率坐标系的盲区空间理论,分析多逆变器并联运行防孤岛保护失效机理,并通过仿真和实验验证理论分析的正确性,为多逆变器的孤岛检测设计和多机联合运行提供理论指导。     

基于混沌理论的微弱信号检测方法

分析了间歇混沌模型———Duffing振子的混沌特性,利用Duffing振子的非平衡相变对微小信号具有敏感性及对白噪声和与参考信号频差较大的周期干扰信号具有免疫力的性质,采用混沌振子阵列实现对噪声背景下微弱信号的检测;并采用梅尔尼科夫方法作为混沌判据,该方法的优点在于可以直接进行解析计算。仿真实验表明:该检测方法简单、有效,检测的精度比较高。     

一种低1/f噪声CMOS混频器的分析和设计

通过分析混频器中噪声的产生机制,阐述了降低混频器1/f噪声的措施,设计了一种采用动态电流注入和谐振电感的可应用于零中频的低1/f噪声有源混频器.该混频器有很低的转角频率,NF在100kHz时仅为11.8dB,转换增益为14.5dB,IP3为-4.76dBm,功耗为7.5mW.     

微/纳机构抗粘附研究进展

粘附现象是微/纳机构中特有的现象,在构件材料强度满足要求的条件下,微/纳机构中的粘附和摩擦是造成其失效的主要原因.如何防止或减轻粘附已成为微/纳机电系统(MEMS/NEMS)领域的研究热点.介绍了微/纳机构中的粘附问题,分析了粘附机理和各种粘附接触模型,说明了表面能法和微凸体积分法防粘附设计微/纳机构的原理,最后阐述了释放干燥工艺、减少实际接触面积和降低表面能等各种抗粘附措施.     

钟形陀螺微纳振幅曲面电容检测方法研究

钟形陀螺采用压电激励实现四波腹振动,通过检测振子边缘振幅以获取输入角速率。在其量程内的振子边缘振幅为120 nm左右,为实现对微纳振幅检测,将钟形陀螺振子边缘设计成曲面电容结构;采用有限元方法,对曲面电容结构进行仿真;在仿真结果基础上对微电容进行检测。结果表明:在极板面积为9π/4mm2、厚度为0.1mm、电极最小间距30μm时,钟形陀螺曲面电容结构可等效为平板电容器,固有容值为2 pF级别;可敏感120 nm的微纳振幅,容值变化为0.01 pF级别;曲面电容检测方法能够实现钟形陀螺微纳振幅检测。     

钟形振子式角速率陀螺机电耦合特性分析

钟形振子作为钟形振子式角速率陀螺的核心敏感元件,其机电耦合特性将直接影响钟形振子式角速率陀螺的整体性能.针对钟形振子式角速率陀螺在设计制作过程中未涉及的机电耦合特性展开分析,提出利用弹性力学中的能量原理和拉格朗日方法建立钟形振子机电耦合模型的方法,解决了钟形振子驱动与检测间的多场建模问题,实现了钟形振子的机电耦合关系的线性表征.首先通过分析压电驱动与检测原理,通过坐标变换给出压电电极在钟形振子作用的压电势能表述;利用弹性力学中的能量原理和拉格朗日方法建立钟形振子的机电耦合模型,分析压电电极与钟形振子特性间的关系,确定钟形振子的压电电极参数.最后通过试验手段,验证分析结果的正确性和可用性.     

倒装结构石墨烯压力传感器结构设计与仿真

石墨烯具有优异的力学性能与电学性能,为开发高灵敏度微纳机电系统(M/NEMS)压力传感器提供了巨大的潜力.但悬浮结构的石墨烯易出现破损和漏气以及裸漏的石墨烯易受环境影响,对此本文设计了一种倒装结构石墨烯压力传感器,传感器通过顶部芯片与底部芯片倒装键合而成,石墨烯完全与外界隔离,不受环境影响.通过Comsol有限元仿真对...     

基于混沌理论的涡街微弱信号检测方法研究

针对涡街流量传感器在小口径、低流速下信号微弱,易被强噪声淹没而难于提取的特点,提出了利用Duffing振子检测微弱信号的方法.通过仿真对涡街信号中含有白噪声以及谐波干扰的情况进行分析,仿真和实验均表明:这种基于混沌理论的微弱信号检测方法对涡街信号中较强的白噪声以及频差较大的谐波干扰具有很好的免疫力,并且通过计算最大Lyapunov指数的波动频率能够准确估计出涡街有用信号频率,实现低流速下涡街微弱信号检测.     

基于混沌振子和EEMD的周期信号检测方法

针对含强噪声周期信号的检测,提出基于混沌振子结合集合经验模式分解降噪的检测新方法;针对相位差对检测结果的影响,提出正反导入的检测方法,该方法能有效克服由相位差造成的漏检现象。对仿真信号和故障轴承振动信号的检测效果表明,混沌振子结合集合经验模式分解降噪的方法能有效检测含在强噪声中周期信号,进一步提高了混沌振子对周期信号的检测能力和对噪声的免疫力。     

基于小波分析的MEMS加速度计输出噪声消除

目前MEMS加速度计普遍存在信噪比低、灵敏度不高等缺点,其主要原因是系统内部电路中的干扰与噪声使得有用信号完全淹没在噪声之中,其中1/f分形噪声是主要的噪声.由于1/f分形噪声在小波域中展示出某些特殊性质,且小波分析兼具时-频分析与尺度分析的功能,为了有效消除1/f分形噪声,提出了一种基于小波分析与自适应阈值滤波的多尺度滤波算法.以信噪比、均方根误差作为去噪效果的定量指标,将本文算法与Donoho小波阈值滤波算法进行比较,仿真结果表明,改进的自适应阈值滤波算法优于Donoho阈值滤波算法.运用于MEMS加速度计噪声消除上科学有效.     

基于Duffing振子的DSSS信号载波检测方法

基于Duffing混沌振子检测微弱信号方法,提出一种DSSS/BPSK信号载波检测的新方法.该方法先介绍了Duffing振子检测微弱信号的技术.接着利用Duffing振子对小周期信号的敏感性和对噪声的免疫力,对DSSS/BPSK信号进行非线性平方变换能够检测出淹没在强噪声背景中的正弦信号.仿真结果表明.该方法能够在信噪比很低的情况下检测出DSSS/BPSK信号.而且性能良好.     

基于混沌的微弱周期信号检测研究

分析了Duffing振子的混沌运动,通过改进Duffing方程的非线性恢复力项.构建新的微弱周期信号检测模型,仿真结果表明该模型能够实现强噪声背景下的微弱周期信号检测,具有很好的实用价值.     

微谐振梁的激振与拾振研究

主要研究静电激励/电容拾振硅微谐振梁的激振拾振问题,推导谐振梁的激振与响应的等效数学模型,分析谐振梁的同频干扰问题,建立其等效电路模型,提出一种基于双端激励/双端检测的结构,能够有效的抑制干扰模态和消除同频信号干扰.     

跳频通信技术研究与仿真

跳频技术具有较强的抗干扰、抗噪声,抗频率选择性衰减的能力和较低的误码率。通过建立跳频通信的仿真模型,实现跳频通信在噪声干扰下的性能分析,用Matlab/Simulink选取不同仿真参数来仿真,对比得出比较好的最佳仿真效果。通过分析跳频通信技术难点,给出相应的最佳方案。     

轨道电路移频信号参数高精度快速检测算法的研究北大核心

现代铁路运行中,及时了解轨道电路移频信号的状态将直接影响到列车的行车安全;为了高精度、准确快速的检测轨道电路移频信号参数,通过分析轨道电路移频信号的频谱特点,对基于FFT的汉宁窗频谱校正算法在移频信号参数检测中的应用进行了研究,利用MATLAB对其进行仿真,结果表明在该算法下各参数检测值均满足误差指标要求,同时将采样时间缩短到1s以内,提高了检测的快速性,该算法为实时移频信号参数测试仪的设计提供了理论依据。     

新型大容量无芯片射频识别标签的设计

为使标签能够克服阅读方向固定的限制、增强标签的环境适应性,从而可靠适用于标签方向不清楚或不固定的应用领域,设计了一种结构完全对称的、基于1/4圆环贴片谐振体阵列的无芯片射频识别(RFID)标签。利用基本谐振单元在特定频点的谐振特性,以不同物理参数谐振单元组合的方法产生特定的后向散射场频域特性,在(169π+10.4)mm2内可实现15 bits数据容量。仿真分析表明,标签雷达散射截面(RCS)曲线与标签结构相对应,谐振特征明显,谐振点明晰可辨,谐振点出现数目和位置与谐振单元存在的数目和位置一一对应,且标签对入射波入射方向、入射波极化以及观测点方向具有良好的不敏感性。     

微机械悬臂梁中的机械噪声机制分析

本文采用能量统计分布方法研究微机械悬臂梁的噪声模型,对热机械噪声理论模型进行了拓展和修正,使之适用于低温和高频条件.研究了温度、压力和频率对热机械噪声、温漂噪声和吸附-脱附噪声的影响.根据研究结果对静态检测悬臂梁和动态频率响应悬臂梁传感器进行了具体分析.对于静态下工作的微机械悬臂梁,振幅的随机变化取决于热机械噪声.对于工作在谐振状态的微米尺度悬臂梁,在室温常压下热机械噪声是主要的噪声机制;当尺寸进一步缩小至纳米尺度时,表面效应变得显著,吸附-脱附噪声成为主要的噪声机制.基于对不同情况下噪声特性的分析,对微机械悬臂梁传感器的优化设计规则进行了探讨.     

圆筒谐振式密度传感器的计算及有限元分析

谐振式传感器是一种新型高精度的传感器.选用薄壁圆筒作为谐振子,设计了短管谐振式密度传感器.用有限元法建立了圆筒谐振子的模型,通过MATLAB软件编程,计算出合理的谐振子参数,对其频率密度特性进行了分析,并给出了振子的振型分布.仿真结果表明,传感器系数为K0=-181.59 kg/m3,K1=1.17×10-8 kg/m3·s,K2=4.93×10 8 kg/m3·s2.     

微测辐射热计的噪声分析

以电阻型微测辐射热计作为基本模型,分析其在电压偏置下的噪声特性.针对微测辐射热计中的约翰逊噪声、1/f噪声与辐射噪声,着重探讨了微测辐射热计的偏置电压、电阻、噪声带宽等参数对其噪声和信噪比的影响,并根据分析仿真结果,提出了三种增加微测辐射热计信噪比的方法.     

基于混合系统的微弱信号检测方法研究

在电子信息、电力控制、通信、生物学等领域,都不同程度地需要进行微弱信号检测,为了提取强噪声背景下的微弱信号的幅值和频率,通过对混沌系统的Duffing方程动力学特性的分析,利用该系统对周期信号的敏感性和对噪声的免疫性,构建了多重相关和混沌振子相结合的微弱信号检测系统,并对具有代表性的微弱正弦信号进行了仿真检测;仿真实验表明:该系统可以对未知纳伏级的正弦信号幅值和频率进行有效的提取,并可达到较高的精度,同时也可进一步提高对低信噪比信号的检测能力.