光纤F-P传感器偏振互相关解调中光楔参数的影响研究

对光纤法布里-珀罗(F-P)腔长偏振互相关解调法中的双折射光楔进行了理论和实验研究,建立了双折射光楔对干涉光程差影响的数学模型,并进行了数值仿真。仿真结果表明,当楔角为4°时,要保证楔面内任意点处的光程误差在15nm以内,入射角应小于0.3°,光楔光轴倾斜应小于0.8°,楔面垂直度误差应小于0.15°。采用光楔进行了偏振光干涉实验,实验干涉条纹与理论条纹基本一致,实验干涉条纹的倾斜度与理论倾斜度相差0.02°。     

ECT系统微弱电容检测

针对电容层析成像系统电容检测信号微弱的特点,使用交流法电容测量电路,依据直接数字合成技术原理,以AD9953为核心,设计双路正弦信号发生器电路。根据相敏解调原理,通过四象限模拟乘法器AD734和滤波电路,对信号进行解调,获得直流信号。为了简化数据采集系统,使用多通道切换开关电路,实现了单通道电容检测。最后应用该系统测量管道空管和满管的电容值,较好地解决了电容层析成像系统微弱电容检测问题。     

基于FPGA的无人机MLS中频接收机研究与实现

无人机着陆采用微波着陆系统(MLS)作导航系统具有很大优势,针对MLS信号高精度2DPSK解调和AM解调的要求,提出了一种基于FPGA的中频数字化解调方案;分析了改进科斯塔斯环法(Costas)实现载波同步及数字正交AM解调的原理;重点介绍了利用坐标旋转数字式计算机(CORDIC)算法实现数控振荡器(NCO)、鉴相、AM解调关键模块的设计过程。该算法采用流水线结构,只有加法和移位,资源消耗低、效率高、易于FPGA实现。应用VHDL硬件语言进行编程,采用同一电路完成了2DPSK解调和AM解调。仿真结果证明了方案的可行性和准确性,该方案可广泛应用于多种数字中频接收机,具有广阔的应用前景。     

改进的OPAST算法及其在盲多用户检测中的应用

文中详细地介绍了正交投影子空间跟踪算法(OPAST),它是一种基于最优化问题的方法,保证了每次迭代时权向量的正交性,并具有和PAST算法一样的线性复杂度,以及与自然幂法(NP)一样的全局收敛性。然而将其应用于盲多用户检测时,在迭代一定次数后,会出现误码率突然增大现象,这就导致了算法性能的下降,为了解决这一问题,文中提出一种方法,并通过仿真结果,证明它是行之有效的。     

MIMO系统的波束形成技术研究及其仿真

概述了智能天线中的波束形成技术和MIMO系统中空时分组码原理,基于传统的最小均方(LMS)算法和MI-MO系统中空时分组码,研究分析了两者相结合的可行性。     

基于软件无线电的FM解调算法

软件无线电的基本思想是将宽带A/D及D/A尽可能靠近天线,将无线电台的各种功能在一个开放性、模块化的通用硬件平台上尽可能多的用软件来实现。软件无线电已成为移动通信中的关键技术之一。文中基于软件无线电采用软件实现通用硬件调制的目的,通过基带信号处理算法,结合软件无线电接收机中的相关理论对其中的调制方式识别和解调算法进行了仿真,说明了各个解调模块的功能,而且也验证了系统的科学性和可实现性。     

冗余小波包改进及其在齿轮箱故障诊断中应用

针对小波包分解广泛存在频率折叠、频带重叠与频带错位缺陷,分析了其产生的根源,并以此提出了一种改进的冗余小波包分解算法。该算法通过交换偶数位置子带小波包分解后的两子带顺序来消除频带错位缺陷,通过引入两算子依据傅里叶变换滤波原理分别从频域滤去低、高频子带理论频率范围外的频率成分来避免频带重叠缺陷。分别使用仿真信号与某直升机中减速器疲劳试验的故障数据对该算法进行了仿真验证与试验验证。分析结果表明:相对于Mallat小波包算法和通常的冗余小波包算法,改进的冗余小波包分解算法确实成功消除了频率折叠、频带重叠和频带错位等三类缺陷,因此该算法能更有效地提取淹没在强噪声和其他强干扰背景下微弱故障特征,具有一定的工程应用价值。     

流速/温度共采的光纤布拉格光栅涡轮流速传感器

为实现敏感元件仅为单一光纤光栅流速传感器的多参数同时测量,提出了一种流速/温度共采的光纤布拉格光栅(FBG)涡轮流速传感器。该传感器通过涡轮实现流体冲击力对光纤光栅中心波长的频率调制,解决光纤光栅温度应变的交叉敏感,理论计算得到其流速检测灵敏度为2.91·10-2 m/(s·Hz-1)。为测试传感器的性能,搭建了传感器测试系统,并选取光纤动态解调仪解调的光纤光栅中心波长动态信号作为试验原始数据。应用快速傅里叶变换(FFT)法分析试验数据,得到传感器流速的检测下限为0.541 7m/s,检测灵敏度为2.57·10-2 m/(s·Hz-1),检测精度为25mm/s,略小于理论计算值,其主要原因在于圆管内流体的流速并非均匀分布的匀速运动,管道内壁对流体具有一定的黏滞力。应用经验模式分解分析原始数据获取其趋势项信号,得到该传感器的温度灵敏度为10.6pm/℃,检测精度为0.5℃。     

磁栅位移传感器

分析了磁栅位移传感器的结构和工作原理,以及鉴相和鉴幅两种工作方式,并简要介绍了目前国内的的磁栅数显装置芯片。     

接收相参雷达相干检波改进设计与仿真

为提高传统雷达信号处理系统的性能,提出雷达中频信号数字正交解调和相参信号的提取方法。对接收相参雷达相干检波进行改进研究,采用中频采样和数字正交解调代替模拟相干检波器,采用数字混频滤波提取发射信号初始相位,并采用某型接收相参雷达实际采集信号进行了仿真验证。仿真结果表明：改进后雷达信号处理效果有明显提升,改进方案对早期雷达数字化改造和现代雷达信号处理系统设计具有借鉴意义。