微机械光调制器的制备及其在不同激励条件下的响应研究

本文主要讨论了具有机械式抗反射开关(即MARS)结构的新型微机械光调制器.MARS结构光调制器由表面微机械工艺制备.测量结果表明,微机械光调制器有一系列的固有频率.当器件被正弦信号激励时,其响应信号也是正弦信号.当器件被方波信号激励时,响应信号和激励频率有关.当激励方波频率远低于器件固有频率时,器件响应实际上是对上下两个阶跃信号的响应:出现明显的阻尼振荡效应.当激励频率在固有频率附近时,器件实际只对方波的基频效应:响应为正弦信号.     

基于阻抗分析法的电桥式涡流检测系统研究

涡流检测技术采用频谱丰富的正弦信号作为激励源,响应中包含多个频率成分,增强了涡流检测的抗干扰能力.将涡流检测技术、数据采集技术与虚拟仪器技术有机结合起来,开发了适用于在线检测的涡流检测系统.系统由脉冲涡流检测硬件电路、PXI总线系统以及相关软件组成.硬件电路可产生性能良好,频率、幅值稳定的激励信号,频率范围为0～5 M...     

微机械光调制器激励机制的理论和实验研究

讨论了一种具有Fabry-Perot结构的新型微机械先调制器,该光调制器由表面微机械工艺制备。理论分析表明,正弦信号、带直流偏置的正弦信号和方波对光调制器的驱动结果是完全不同的。测量结果表明,微机械光调制器有一系列的固有频率。对正弦信号、带直流偏置的正弦信号和方波信号的测量结果显示,调制器的响应是对驱动力中各频率成分的响应,和理论分析符合得非常好。     

正弦信号发生器的设计与实现

为精确地输出正弦波、调幅波、调频波、PSK,ASK等信号及保证信号的高可靠性,设计出一种新型的正弦信号发生器.该正弦信号发生器以可编程逻辑器件CPLD和单片机AT89S52为基础,采用数字频率合成DDS技术实现频率合成功能,结合高速D/A器件AD9713使得输出频率维持在1k～10MHz范围内,步进为100Hz,且通过对CPLD采用相应的数字控制算法实现调频FM,调幅AM和健控PSK,ASK数字调制功能.测试结果表明,设计的正弦信号发生器输出信号稳定度优于10~-4,在频率范围内50Ω的负载上输出正弦波电压幅度稳定在6±0.6V,波形无明显失真,系统的整体性能良好.     

热膨胀机制产生窄带激光声信号的方法研究

为压缩激光声信号的带宽,基于热膨胀激光致声理论提出了一种采用高重频激光脉冲串产生窄带声信号的方法(重频法),推导了最优重复频率的计算过程,并通过实验测量对重频法进行了验证。以声信号在中心频率处的功率谱密度为参考标准,将重频法与长脉冲法产生窄带声信号的性能进行了比较。理论分析与实验结果表明,激光器在最优重复频率下产生的声信号窄带特性最好;最优重复频率与激光波长、光束半径以及观测角有关;激光脉冲数大于10时,重频法的性能优于长脉冲法;脉冲数为100时,在中心频率处重频法的功率谱密度比长脉冲法高9.3dB。     

频率步进激励信号的时域特性研究

将频率步进扫频信号用于电声测量系统工作过程中的激励信号,测量精度相对较高,但测量速度慢。并且,在频率不同的两段正弦激励信号衔接播放时,时域信号存在冲击量,如不加以改善,既延长了激励信号的过渡过程时间,又降低了测量精度。使用希尔伯特变换计算激励信号的时域包络曲线,可以分析冲击量的强度,且通过在激励信号频率步进衔接段采用时域加窗及平滑方法,可以降低这一冲击量的强度。理论分析和实验试听表明,该方法可以提高正弦激励信号频率步进时信号播放时的平滑度,降低冲击量,缩短过渡过程时间,且为改善测量精度提供一定的支持。     

OPCM动态传感特性AE数值模拟与实验研究

建立声发射(AE)信号的有限元(FEM)数值模拟模型,研究正交异性压电复合材料(OPCM)对模拟AE源的动态传感特性。采用对结构施加脉冲载荷获得OPCM对瞬态AE信号时域响应特性,采用扫频正弦形式的集中力载荷获得OPCM对连续AE信号的频域响应特性,最后设计实验进行对比。研究表明,OPCM对同平面内瞬态和不同频率连续AE信号具有横观各向异性传感特性。     

基于脉冲信号（方波）的正弦信号产生电路的设计

正弦信号广泛应用于电路系统测试与控制中,有多种电路设计方案可产生正弦信号。本文采用基于脉冲信号（方波）的正弦信号产生电路方案进行电路设计。该电路可产生脉冲信号（方波）频率（9kHz）奇数倍的固定频率的正弦信号Ⅰ、Ⅲ（基波Ⅰ：9kHz,三次谐波Ⅲ：27kHz,┅,）,且信号波形质量较好。测试表明：产生的正弦信号的频率与幅值与脉冲信号傅里叶级数展开结果基本相符合。设计过程中采用了Multisim 11.0仿真。本文对正弦信号产生电路的设计有一定的参考价值。     

管道系统固有频率测试分析方法

将虚拟仪器技术应用于管道固有频率的测量分析中，建立了基于LabVIEW的测试系统，详细介绍了该测试系统的硬件、软件构成以及测量程序。测试实验采用锤击法产生脉冲振荡激励对管道系统的固有频率进行测试，对实验结果进行频谱分析和功率谱分析。该测试系统提供了一种新的管道系统固有频率测试与频谱分析方法，对管道共振的产生机理以及减少共振都具有一定的参考价值。     

转台伺服系统被控对象的频率特性测试

为了提高转台伺服系统的响应速度,降低系统响应时间,采取的方法是辨识系统开环结构响应,并结合系统结构动态性能指标,对转台控制系统进行设计,达到改善提高系统性能的目的。文中提出了一种模型辨识的新方法,通过正弦扫频信号激励转台被控对象速度开环系统的动态特性,实时采集编码器位置反馈信息,通过对系统每一频率点的动态频率特性分析,辨识系统传递函数。文中首先分析了该测试方法的测试原理,以及正弦扫频激励信号的产生,并最终通过搭建实验平台,选用单片机C8051F120与CPLD配合设计的控制器,输出脉宽调制信号,经驱动器驱动方位转台进行方法测试,完成系统频率响应测试以及被控对象传递函数辨识,验证了该方法的可行性。     

一种新型多反射栅声表面波化学量传感器的研究

提出了一种新的延迟线型声表面波化学量化传感器,作为敏感组件的声表面波器件由１组叉指换能器和多个反射组成,经过高频调制的脉冲信号通过叉指换能器在器件表面激励起声表面波,遇到反射栅发生反射,反射回来的声表面波面由叉指换能器转化成电信号。Ｎ个反射栅即可形成Ｎ个反射脉冲,通过测量各个反射脉冲之间的传输时间,即可实现对相应各反射栅之间表面状态的检测,当各反射栅之间制备有化学敏感膜时,即可实现新型化学量传感器     

SAW传感器及其在无源标识器中的应用

声表面波（SAW）器件作为信号处理器在现代扩频技术中已获得广泛的应用，推动了信号保密、抗干扰技术在通信、雷达、电子对抗等军用电子系统中的应用。然而，随着信息技术的深入发展，作为模拟技术的SAW技术，在信号处理领域依然展示着其实时强大的信号处理能力，同时在信息敏感方面也展现出卓越的优势，如其灵敏度高、直接频率和相位输出、多参量综合信号转换能力、性能稳定、无源低功耗、工艺简单且与半导体工艺兼容易于实现片上集成等特点，在多种物理、化学、生物传感器系统获得应用，广受重视。近年来，随着SAW器件工作频率提高到GHz以上，使得集信息敏感与信号处理、信号传输于一体的单芯片SAW无源标识器（SAW IDT）技术在多种SAW传感器系统获得广泛的应用，成为当今SAW和传感器两个技术领域的一个新发展亮点。本文基于信息敏感的角度对SAW传感器的理论、设计、结构、系统研究方向，在无源标识器（IDT）应用军方面进行了探讨。     

声表面波免疫传感器高频检测系统设计

声表面波（SAW）免疫传感器是一种新型生物传感器,该文设计并实现了一个高频的SAW免疫传感器检测系统。该系统利用锁相环控制输出信号频率对输入信号频率跟踪锁定,通过测量频率变化量即能完成对免疫传感器的检测,通过液晶屏显示结果。测试结果表明,该检测系统能准确测量频率156~162 MHz内的传感信号,系统的最大测量误差仅0.85%,满足SAW免疫传感器高频检测领域的工程实际需要。     

基于声表面波技术的变压器无线温度传感器信号处理方法

目前配电变压器的状态监测迫切需要一种无线无源的传感监测方式,而声表面波(SAW)传感器是满足此需求的重要技术手段之一。该文以用于变压器出线端测温的SAW传感器为研究对象,提出了一种SAW传感器回波信号处理流程,设计了信号去噪、频谱分析等信号处理环节。为解决同频信号对传感器测量带来的干扰问题,研究了基于奇异谱分析和独立分量分析的单通道盲源分离算法对SAW传感器的抗干扰作用,利用搭建的信号采集平台验证了该算法在信号分离和干扰抑制上的有效性。     

声表面波无源传感器及其遥测系统的研究

本文研究设计了一声表面波无源传感器及其遥测系统，通过实验证实，这种传感器及其系统是一种完全可行的方案，它具有较高的灵敏度，能应用于普通传感器所无法应用的特殊场合，具有广阔的应用前景。     

高输出功率正弦信号发生器

基于直接数字频率合成DDFS（Direct Digital Frequency Synthesize）技术,依据调制信号相关原理,设计以DDS集成电路AD9851为核心的正弦信号发生器,可精确输出幅度调节范围为50mVPP-20VPP,频率调节范围100Hz-30MHz的正弦波。还可输出调幅波、调频波、PSK、ASK信号。该设计在宽频带内能获得大幅度的低失真波形。采用多种抗干扰措施以减少噪声并抑制高频自激,通过软件补偿提高频带内输出幅度的平坦度。该系统输出波形谐波失真度小,无杂散动态范围（SFDR）39．8dBc,功能稳定,操作简便。     

基于DDS的高码速率遥感卫星模拟信号频综源设计与实现

研究将新型直接频率合成器DDS应用于遥感卫星模拟信号源.介绍了DDS的关键技术和DDS原理;采用新型器件设计实现了一种基于FPGA+DDS架构的高码速率卫星信号频综源,有效抑制了谐波杂散和噪声,具有48bit频率调整字(FTW),能以每步间隔不大于4 μHz合成频率;给出了信号实测波形;该系统具有频率分辨率高、码速率高、频带宽(0.01～400 MHz)、切换速度快等优点.     

基于FPGA的移相正弦信号发生器的设计

正弦信号发生器作为最基本的电子设备,广泛应用于航空航天控制、通信、电子测量、研究等等。本文介绍了基于FPGA技术,根据正弦信号移相原理,利用matlab/simlink/DSP Builder搭建移相正弦信号模型,采用直接数字频率合成技术(DDS),设计实现了一个频率、相位可控的正弦信号发生器。采用此方法设计的数控移相正弦信号发生器能够产生频率、相位均可数字式预置并可调节的正弦波信号,该数字移相信号发生器的频率、相位、幅度均可预置,分辨率高,精确可调,且可分别用作两路独立的信号发生器使用。采用这种方法设计可控移相信号发生器方便快捷,提高了开发效率,缩短研发周期,而且系统的调试方便,容易修改。     

利用长线理论实现720MHz中频均衡

720MHz中频均衡器作为高速率遥感数据地面接收系统中的重要组成部分,可以在频域对系统的幅频特性进行补偿,提高系统接收性能。文中介绍了一种基于长线理论的幅度均衡器,对其工作原理和实现方法进行了分析。实际测试结果同仿真结果相吻合,可以对遥感数据地面接收系统高速率中频输出信号的幅度平坦度进行有效调整,并取得了良好的效果。     

最小二乘法分离频率相近的正弦信号

传统的快速傅里叶变换(FFT)可以有效地对正弦信号进行分析,但对于分析频率相近的正弦信号却存在很大的误差。该文提出了采用最小二乘法来分析该问题。该算法在观测矩阵的基础上,利用2范数最小的终止准则,通过求解超定方程组,辨识频率相近信号组成的特征参数。仿真结果表明,该方法可以精确地分析频率相近信号各组成部分,有效地抑制噪声的干扰,具有较好的噪声稳定性和频域分析能力,从而提高信号处理的效率与精度。