基于毫米波大规模MIMO的分离型子阵列混合波束成形算法

针对大规模MIMO系统中共享型阵列混合波束成形算法结构复杂和耗能较高的问题,提出了基于毫米波大规模MIMO的分离型子阵列混合波束成形算法。该算法采用分步设计的思想,首先根据模拟预编码矩阵的结构特点将天线阵列分解为多个独立的子阵列,并且依次设计每一个天线子阵列的预编码矩阵;然后在模拟预编码矩阵的基础上,采用标准的凸优化算法设计出数字预编码矩阵。仿真结果表明,本文所提算法能够达到较好的频谱效率,同时其能量效率要优于全数字波束成形算法和共享型阵列混合波束成形算法。     

一种用于瞬态高温测试系统动态误差修正的数字反滤波器模块化设计方法

接触式测温方法在用于瞬态温度场测试时存在着系统动态误差大,无法在线修正误差的缺陷,因此该文阐述一种用于瞬态高温测试系统动态误差的在线修正方法.首先通过已构建的激光窄脉冲动态校准平台获取热电偶的动态响应数据,根据反滤波原理,利用线性最小二乘算法确定数字反滤波器的结构与各项参数;之后在测试系统的FPGA核心内设计四级级联型...     

基于大规模MIMO的共享型阵列混合波束成形算法

针对大规模MIMO系统中传统全数字波束成形算法的系统实现成本高昂和能量消耗巨大等问题,提出了一种共享型阵列的混合波束成形算法。在设计算法时为了充分利用大规模天线阵列所带来的增益,考虑分别提取全数字波束成形算法中最佳预编码矩阵和合成矩阵的相位信息作为混合波束成形算法中的模拟预编码矩阵和模拟合成矩阵,然后对它们与信道作用后的等效信道进行奇异值分解,得到相应的数字预编码矩阵和数字合成矩阵。仿真结果表明,本文所提混合波束成形算法能够在系统性能和实现成本之间达到较好的折衷,同时该算法对硬件精度的要求较低。     

基于FPGA的高可靠数字太阳敏算法研究

数字太阳敏是卫星姿态控制系统的敏感部件,对提高小卫星数字太阳敏系统的可靠性及精度具有重要意义.提出了基于FPGA的高可靠数字太阳敏算法,首先介绍了数字太阳敏系统原理,分析得出FLASH型FPGA的高可靠性能;然后利用Verilog HDL语言编写图像高斯滤波算法、太阳光斑质心提取算法,并设计了数字太阳敏系统的标定方法....     

基于CORDIC算法的PLL在FPGA中的实现

根据硅微陀螺仪驱动模态的特点,利用数字锁相环基本原理,对数字锁相环的压控振荡器和环路滤波器进行了研究与设计。针对环路滤波参数对数字环路锁相速度和稳频精度的影响存在矛盾的特点,提出了一种改变参数的解决方法,并在Simulink和DSPbuilder中对基于CORDIC算法的环路及改变参数的方法进行了详细的仿真验证。最后完成了以EP3C16型号FPGA为核心器件的数字信号处理电路设计与调试,并对设计的环路进行了性能测试,结果表明设计的数字环路可以满足硅微陀螺仪驱动模态的稳频需求。     

基于SOPC高速图像实时处理技术研究与实现

本文针对现今高速数字图像信号的复杂算法实时处理要求以及系统实时升级问题,设计一种基于FPGA的SOPC高速图像实时处理系统平台,移植可定制高效操作系统Xilkernel,并采用多线程编程、软件仿真以及在线实时调试方法,成功地实现了高速系统实时处理功能.FPGA操作可并行执行及硬件反应时间精确到纳秒(ns)级,因而该系统...     

一种新的滤波x-LMS算法研究

次级通道阻尼特性对滤波x-LMS算法稳定性和收敛速度有较大影响.证明了对次级通道进行阻尼补偿可以显著提高滤波x-LMS算法性能;将两参数构型实现方法拓展到带有采样时延的离散系统,设计阻尼补偿子系统;将该子系统作为内环串入到滤波x-LMS算法中.新的滤波x-LMS算法稳定性和收敛速度均有明显提高.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

基于VHDL的级联型IIR数字滤波器的设计

采用VHDL语言设计级联型IIR数字滤波器,采用层次化的设计思想,首先将IIR滤波器分为几个功能模,然后分别对各模块进行设计,最后完成整个滤波器的设计。并对设计结果进行仿真,仿真结果正确。     

CPT原子钟系统的数字正交解调算法及实现

介绍了将数字正交解调算法应用于CPT原子钟系统的锁相环路,通过FPGA硬件结构实现解调功能所开展的研究.经MATLAB和QUARTUS2的联合仿真表明,该算法抗噪声能力强,解调结果可靠性高,是应用于高性能CPT原子钟的理想算法.实际应用于CPT原子钟的实验结果与理论预期和实验仿真结果相一致.该方案有利于原子频标的工作状态调整和保持产品性能一致性.     

考虑成形历史的双相钢薄壁结构轴向冲击试验与仿真研究

金属板料塑性成形过程中局部厚度和力学属性将发生变化,进而影响成形结构的最终物理性能。针对双相钢DP590材料,以点焊连接闭口帽型薄壁结构为例,利用落锤冲击试验装置研究了冲压成形条件对结构轴向冲击变形行为的影响,并对该成形—冲击过程进行了数值模拟。试验结果表明:冲压成形构件冲击变形模式为非稳定的混合渐进—欧拉屈曲模式,且随成形压边力增加,构件冲击失稳现象加剧。相应仿真过程发现,引入冲压成形历史信息后,冲击仿真可较为真实地复现物理测试结果,为确保前期冲压成形仿真结果的可靠性,宜采用能够反应三维应力状态的七参数壳单元。     

V型伸长翻边解析与数值研究

为了预示曲面翻边成形性能,采用有限元仿真、解析计算与人工神经网络的方法对V型零件翻边成形进行了分析.通过建立有限元模型研究了工艺参数对成形性能的影响;基于全量塑性理论及膜应变假定,推导了轴对称情况的解析计算模型;以数值模拟结果作为训练样本,建立了V型翻边成形性能预测的BP神经网络模型.研究结果表明:工艺条件对翻边成形有较大影响,其中以张角的影响最为显著;解析模型计算简便,但是只适用于零件张角较小以及相对翻边高度较小的情况;有限元仿真与人工智能相结合的BP人工神经网络模型可以快速有效地预测翻边成形性.     

基于ARM-Linux的多道脉冲幅度分析器设计

针对当前对多道脉冲幅度分析器的高处理速度、高集成度、友好人机交互的要求,采用三星公司生产的S3C2410芯片设计并实现了一种便携式的核数据采集系统设计方案.对传统的多道脉冲幅度分析器进行改进和简化,重点讨论了硬件平台前置电路的设计、驱动模块及显示模块,提出了基于SQLite嵌入式小型数据库的数据存取方法.系统在ARM芯片的控制和处理下,自动实现对电压值的放大、转换、采集、存储和显示.仪器以liunx操作系统为软件平台,利用Qt库实现图形用户界面.实验表明,仪器具有性能稳定、速度快、界面友好等优点,为智能能谱仪器平台的设计提供了新的解决方案.     

Rogowski线圈在高压脉冲大电流测量中的应用

利用Matlab软件的Simulink仿真环境,创建了高压脉冲大电流测量系统的仿真模型,实现对罗氏线圈结构参数的确立和积分器积分常数的优化.给出了一种适合于高压脉冲大电流测量的罗氏线圈的结构设计及其积分电路的设计方法,并将这种测量装置成功应用到脉冲成形网络(PFN)放电系统中.通过在积分电路中加入滤波抗干扰设计,实现了对高压脉冲大电流的测量,克服了冲击电流测量中常规用分流器存在的问题和不足.     

一种等效拉延筋阻力模型及其应用

 为了提高板料成形件质量,提出了一种等效拉延筋阻力模型.该拉延筋阻力模型在平面应变假设的前提下,考虑中性层偏移、鲍辛格效应等多种因素影响,通过与经典的Nine试验数据比较,证明了该模型的准确性.以翼子板为成形对象,结合改进的等效拉延筋阻力模型,采用非线性优化算法对拉延筋结构进行优化设计.利用优化获得的等效拉延筋阻力反求拉延筋几何参数,建立成形中的实体拉延筋仿真模型,获得了质量较好的成形件.研究结果表明该等效拉延筋阻力模型能够较好地适用于板料成形中.     

冷弯成形过程参数化仿真

为了缩减U型槽钢系列产品设计周期,可借助参数化设计实现槽钢模型分析的调整。利用有限元软件ANSYS提供的APDL语言,采用有限元方法对U型钢辊弯成形过程进行仿真,将参数化设计的思想融入有限元结构分析,实现了有限元建模和分析参数化,给出了这一方法与基本步骤。结果表明,这种方法极大地减少了有限元分析的工作量,提高了工作效率。研究表明,提出的参数化有限元法对辊弯U型槽钢实用、可行,为辊弯成形数值模拟探索出了一种高效、快捷、实用的新方法。     

管坯电磁成形时线圈受力的研究

成形线圈设计是电磁成形工艺的关键技术之一,为了有针对性地进行防破设计,提高线圈的使用寿命,采用数值模拟的方法研究了螺线管线圈和阶梯形线圈电磁胀形时的磁场,得到了成形瞬间的磁力线分布和线圈受到的磁压力分布.结果表明:线圈、工件的结构参数和相对安装位置对线圈的磁压力分布影响很大;将受力分布引入成形线圈设计,有效地提高了工艺实验中线圈的使用寿命.     

回转式振动控制装置参数优化设计

针对直线AMD行程受限的问题,引入"旋转"的概念,结合直线电磁AMD驱动方式,提出了电磁驱动的回转式振动控制装置(RVCD)。RVCD利用质量块在轨道上做回转运动为结构提供主动控制力,从而减小土木工程结构在服役过程中受到外界干扰时的振动响应。由拉格朗日方程,建立了结构和装置耦合系统的力学模型,通过无量纲化处理以及全局坐标变换,将其转化为一种简化的级联规范型系统,采用滑模控制算法设计了该非线性系统的控制器。通过仿真,验证了结构RVCD控制系统在参数存在不确定性和受到外界干扰时良好的控制效果和鲁棒性。同时仿真结果表明,该控制器的减振效果对装置物理参数的改变具有不敏感性,并能够有效解决直线AMD的行程问题。最后,针对滑模控制算法中多参数的取值问题,从AMD做负功的角度构造了目标函数,提出了一种基于粒子群算法的优化方法。优化后结果表明,RVCD能够有效承担输入到结构的能量,从而减轻结构自身的地震响应。     

基于FPGA的步进电机两轴联动控制器的设计及实现

在数字积分插补算法的基础上,设计基于FPGA的步进电机两轴联动控制的实现方案.给出VerilogHDL语言设计的DDA程序代码及其仿真结果,井结合步进电机的工作方式设计验证电路.验证结果表明该控制系统达到对步进电机的两轴联动控制和实时控制的要求.     

航空叶片模具设计参数对模具磨损影响分析

为解决航空叶片精锻模具磨损严重,设计参数确定困难等问题,本文在分析模具设计过程和锻造工艺的基础上,基于Archard摩擦理论,借助有限元分析软件对不同设计参数的叶片模具的精锻成形过程进行了模拟仿真,运用正交试验设计方法分析了模具成形角度、桥部厚度、桥部宽度对叶片成形力和模具磨损的影响,得出了有益于叶片成形和减小模具磨损的最优化组合设计参数,并对该参数的计算方法进行了改进,简化了计算过程且参数计算更加精确;最后,通过工程实例对上述过程进行了验证,其实验结果与仿真结果的一致性较好,减小了模具磨损,提高了叶片模具设计效率.     

FPGA在程控数字交换机中的应用研究

针对现有程控数字交换机大多采用传统搭积木式(即用器件搭成电路板)的设计方法，提出用现场可编程门阵列(FPGA)技术设计的新思路，并通过VHDL语言设计给出了仿真结果，结果表明，用FPGA设计的数字程控交换模块具有硬件结构简单、性能良好、功能易于升级等优点。