一种基于FPGA和SRD的超宽带混沌脉冲产生技术

在超宽带雷达系统中,混沌脉冲位置调制(CPPM)信号通常是由时间间隔按混沌变化的高斯脉冲序列组成,针对高斯脉冲的天线辐射效率低的问题,设计一种调制脉冲为单周期脉冲的超宽带CPPM信号源。首先数字仿真验证了Tent映射作为调制函数的可行性,然后利用FPGA模块和以阶跃恢复二极管(SRD)为核心的模拟电路模块获得了主脉冲宽度为590 ps、主峰峰值为-1. 76 V且波形良好的单周期脉冲。自相关运算结果表明该信号具有良好的抗干扰能力和较高的检测概率;频谱图表明该信号没有直流成分,并且在低频区有极少的能量,作为雷达的发射信号时,可有效提高雷达天线的辐射效率。     

压缩感知理论在MIMO雷达目标测量中的应用

目前,压缩感知理论和多输入多输出（MIMO）雷达系统得到了越来越多研究人员的关注。压缩感知理论已经成功应用在图像处理、无线通信等领域;MIMO雷达在目标检测中有着重要的应用。主要分析了压缩感知理论在MIMO雷达信号目标检测方面的应用。MIMO雷达系统通过多个发射天线发射一组正交探测信号（例如：频分窄带线性调频信号）,这些信号遇到空间中的运动目标后发生反射,回波被一组MIMO雷达接收天线接收。基于压缩感知理论,实现了从MIMO雷达接收的回波信号中提取匀速运动的目标、测量目标的速度和方位角,并在MATLAB仿真环境下取得了良好的效果。     

基于主动磁检测技术的车辆检测新方法

为了给智能交通管理系统提供交通信息,提出了一种车辆检测的新方法.主动磁检测器包括一个发射线圈和一个接收线圈,发射线圈持续地辐射交流磁场,当车辆从检测器上方通过时,车辆的金属外壳中就会产生涡电流,从而产生涡流二次场,那么接收线圈周围的磁场就会发生改变.通过测量接收线圈周围的磁场是否改变来达到检测车辆的目的.检测概率为96...     

变频电机匝间绝缘故障放电信号电磁辐射特性研究

特高频(UHF)检测法是变频电机绝缘诊断局部放电(PD)的重要方法,采集得到的PD信号电磁频谱与放电类型、传感器天线及信号接收装置密切相关,然而,传统方法难以判定PD信号是绕组绝缘放电特征,还是绝缘绕组作为发射天线的辐射特性。该文将聚酰亚胺单点交叉试样作为偶极子天线,利用高频电磁仿真软件计算天线谐振频率,分析不同长度、不同交叉角度下试样天线的辐射特性;然后利用宽频天线(0.5～2 GHz的阿基米德螺旋天线)搭建PD检测实验平台,研究试样天线长度、实验环境和方波脉冲电压参数对PD信号频域特性的影响。在此基础上,仿真分析扁线电机定子匝间绝缘局部放电的电磁辐射特性,依据IEC 60034-18-41标准对匝间绝缘和主绝缘施加相应的方波脉冲电压,利用宽频天线进行PD检测。结果表明,单点交叉试样天线的计算谐振频率f₁、仿真谐振频率f₂和PD信号频域f₃基本一致,且均随试样天线的增长往低频域移动;10 cm的单点交叉试样天线的仿真谐振频率为2.15 GHz,此试样下实验得到的PD频域信息缺失,时域幅值大幅下降。可以得出,电机匝间绝缘...     

无线传感网络节点环境监测模拟装置设计

本装置是由1个监控终端2、个探测节点和耦合线圈构成的一套无线环境监测模拟装置。监控终端与探测节点各含1套无线收发电路,采用振幅键控ASK调制方式,收发共用一个5圈直径为5cm铜丝天线,实现了监控终端与探测节点之间的无线数据通信。信号发射端由载波产生电路、功放电路、耦合线圈匹配电路组成,信号接收端由检波电路、调理放大电路、整形电路、解码电路构成。本装置采用具有低功耗特性的MSP430单片机作为主控制器,实现了载波信号的产生、发射信号的调制与接收信号的解调,具有电路简单、低功耗、自动识别、通讯距离远、组网方便等特点。     

30V条件下功率MOSFET器件应力波理论与试验研究

功率金属–氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxidesemiconductor field-effect transistor,MOSFET)在电磁热机等物理场相互作用下产生的应力波,对器件的可靠性设计和状态监测有重要意义。根据理论分析可知,功率MOSFET开通或关断可以产生瞬态电磁场,器件中的带电粒子在磁场中所受洛伦兹力,因此产生机械应力波。在30V低压条件下,采用脉冲测试电路并对功率MOSFET进行试验,应用声发射测量平台采集试验过程中功率MOSFET器件产生的瞬态电磁场和机械应力波。对不同电气参数下得到的声发射信号进行处理和分析,发现器件漏源电压导致高频电磁波的产生,而栅源电压和漏源电压共同影响低频机械应力波,为功率MOSFET器件产生声发射现象提供理论依据。     

具有天线扫描特性的雷达信号算法设计与实现

在暗室中,搭建雷达导引头抗干扰性能测试所需的复杂电磁环境具有一定难度,其中目标雷达发射信号的产生尤其困难;对此提出了一种具有天线扫描特性的雷达发射信号产生算法。首先,分析了雷达天线方向图类型和天线扫描方式,并建立了对应数学模型;其次,将建立的数学模型与雷达方程结合,提出了雷达发射信号功率计算法;最后,以该算法为基础开发雷达信号模拟软件,并借助于矢量信号发生器生成具有天线扫描特性的雷达发射信号。测试结果表明,该算法产生的雷达信号具有天线扫描的特性,为暗室环境下导引头抗干扰性能的测试提供了信号保障。     

基于GTEM小室的特高频局部放电检测仪校验系统设计

不同厂家特高频局部放电监测装置的检测设备稳定性和可靠性存在较大差异,为此,基于吉赫兹横电磁波(giga hertz transverse electromagnetic,GTEM)小室设计了特高频校验系统。该系统将高频信号发生器产生的可调高频信号经过脉冲调制器转变成窄脉冲,再通过宽带天线在GTEM小室内发射,建立标准的脉冲电磁场,将被校验局部放电检测仪的传感器放置于测试窗口接收信号,通过分析局部放电检测仪的灵敏度、线性度、量程和幅频响应4个指标,实现仪器性能的考核。     

基于FPGA的主动全向浮标探测信号模拟

研究了主动全向浮标探测信号模拟技术并进行了工程实现,为外场检测校准机上浮标搜潜系统提供了一种手段。以FPGA为控制核心,设计了信号生成算法模块及目标强度设置算法模块,实现了对主动全向声纳浮标的发射信号的模拟;通过叠加目标强度、多普勒频移等潜艇目标信息实现了对主动全向声纳浮标探测信号的模拟;搭建了实验验证系统对生成的单频(CW)信号和线性调频(LFM)信号的特性进行了测试,实验结果表明模拟的主动全向声纳浮标探测信号性能较好,本文研究内容有明确的军事应用价值。     

雷达型防盗电子狗

本文介绍的电子狗在接通电源后,能为您忠实地看家守财。当有人(或物体)在电子狗的有效监测范围内活动时,可发出声音逼真、响亮的狗吠声,适合在家庭、商店、仓库、果园等场所安装使用。 一、工作原理 雷达型防盗电子狗的电路如图1所示,它由雷达探头和主机两部分组成。A1为新型雷达探测模块,它与环状天线W、灵敏度调节电位器RP构成探头单元。平时,W向周围空间发射频率约为1.2CMz的微波,产生一个微波警戒场。当有人(或移动物体)进入探测范围时,人体反射的有效回波被天线接收,A1内部微波产生电路便输出随人体动作响应的微弱低频信号,经模块内部电路放大、窗口电压比较、脉冲宽度比较、锁存、延时等一系列处     

基于PIC16F877A的超低频脉冲调制高频信号的实现

实现了一种用低频率或超低频率的窄脉冲对正弦波高频信号进行调制的方法。该方法在PICC语言平台上设计程序,控制PIC16F877A单片机的PWM功能产生超低频脉冲调制的高频脉冲信号;设计串联谐振电路高频滤波器对高频脉冲进行滤波,把高频脉冲变成纯度较高的高频正弦波;设计衰减器和功率放大器,控制信号幅度。经过测试表明：该方法设计实现的超低频脉冲调制高频信号具有高准确度、高稳定度的优点,满足使用要求。     

Electromagnetic interference from digital signal transmission onpower line carrier channels

A procedure is presented to evaluate the electromagnetic field generated by a digital transmission system on multiconductor power-line carrier channels. The vertical component of the electric field and the horizontal component of the magnetic field are defined by approximate formulaes of varying accuracy, depending on the frequency and the distance from phase conductors. Field sources are the currents traveling along the line, which are evaluated by means of an accurate simulation model of the transmission system and a rigorous wave propagation algorithm. Frequency spectra and lateral profiles of the field components are computed for single-phase and two-phase couplings on a horizontal power line. Digital channel capacity is shown to increase as the pulse repetition interval T decreases. However, if T increases, the harmonic content of the input signal code increases and, consequently, electromagnetic pollution rises for a given carrier channel. It is concluded that the EMI (electromagnetic interference) level is an important constraint which must be taken into account when choosing T and, more generally, in the design of the digital transmission system     

高功率瞬态电场传感器的设计与分析

高功率瞬态电场的测试是电磁环境效应评估与防护研究领域的难点。笔者基于有源电光调制法,设计了一种高功率瞬态电场传感器。通过建立简化的等效电路模型,并借助CST微波工作室对该传感器的结构建模仿真,分别从频域和时域分析了接收天线负载对传感器接收特性的影响,并得到了一致的结果。结果表明:接收天线采用单极子天线,负载采用低阻时响应信号为被测电场的微分信号,采用高阻时响应电压与被测电场场强成正比,通过改变负载电容取值可以控制传感器量程。     

XLPE电缆中间接头局部放电电磁波特性仿真分析

为研究XLPE电缆中间接头中局部放电激发的电磁波特性,建立了10 kV XLPE电缆接头模型,采用有限积分法对中间接头中超高频(UHF)电磁波的模式特性、衰减特性以及检测信号与局放脉冲波形之间的关系进行了仿真分析。仿真结果表明:在中间接头中,电磁波主要以准TEM模式传播,在其内部各处横向电场分量明显大于纵向分量;激励产生的电场强度和信号能量整体上随检测距离的增大迅速衰减,仅在导电硅胶附近由于电磁波反射增强而略有增大;UHF信号的能量由局放脉冲的波形决定,局放脉冲波形越陡,幅值越大,激发的UHF信号越强。     

一种电磁感应水处理器关键技术的研究

提出了一种线圈缠绕式电磁感应水处理装置及其水处理方法,阐述了其工作原理以及达到其最佳处理效果的关键技术:通过PWM信号产生双极性脉冲馈入LC电路产生谐振,并采用自动频率跟踪系统对其脉冲的输出频率进行实时调整,使谐振电路输出最优频率的正弦波电流,产生高频变化的电磁场,使得处于该电磁场中的水中成垢离子结合成大量的文石晶核,从而达到其水处理的目的;通过实验表明:该水处理装置在保证了原有的防污、除垢等功能的同时,对环境的适应力更强。     

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶薄带的磁感应效应

研究了交流信号电压、直流磁场和限流电阻对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带磁感应效应和磁感应效应变化幅度的影响。结果表明,当信号为正弦交流电时,线圈感应电压也为同频率的正弦交流电压;当信号为矩形脉冲电压时,线圈感应电压则为同频率的尖脉冲电压。当信号为正弦交流电时,磁感应效应随着交流电压幅值的增大而增强,随着直流磁场强度和限流电阻的增大而减弱,磁感应效应变化幅度随着直流磁场强度和交流电压幅值的增大而增大,随着限流电阻的增大呈现出先增大后减小的趋势。     

不同场景车载天线电磁特性研究

天线是车载通信系统的重要设备,天线电磁特性的研究对提高车载通信系统电磁兼容性能十分重要,是实现车载通信的基础.根据理论推导和经验公式,分析了城市和高速公路等不同场景下车载天线电磁波传输特点,建立了电磁波传输模型,仿真分析了车载天线电磁特性.仿真结果得出了不同场景下通信距离、车体形态与天线增益的关系;结果表明随着通信距离...     

局部放电检测用超高频天线的设计与性能对比

根据高压电力设备局部放电信号检测的需要,基于PCB技术设计并制作了四种不同原理和结构尺寸的超高频天线,仿真分析了其性能参数,检验所设计天线用于局部放电超高频检测法的可行性。利用矢量网络分析仪测试天线的端口特性,验证了天线的电压驻波比等参数。基于GTEM小室提供标准场,在不同工作频率下分别对四种天线样机的天线系数进行了标定,得到各天线系数的拟合公式与曲线。采用针-板放电模型作为局部放电源,基于脉冲电流法测量参考放电量,对所设计的天线进行了局部放电测试实验,采集天线接收到的局放信号波形。仿真和实验结果表明微带天线与缝隙天线工作带宽和增益较低;偶极子天线与螺旋天线在工作频带内损耗低、增益高、阻抗匹配效果较好,检测局部放电信号的效果良好。     

HHT变换在电气化铁道电能质量检测中的应用

本文提出了基于Hilbert-Huang变换(HHT)对电气化铁道电能质量扰动信号定位检测的改进方法。由于电气化铁道扰动信号的复杂性,如果直接对经验模态分解(EMD)后的频率分量进行希尔伯特变换(HT),会使定位与检测的效果变差。本文通过在原信号上叠加已知高频正弦波的方法实现对扰动进行定位,提高了最高频率分量(一般是本...