A portable instrument for automatic detection and classification of telecommunication signals

In this paper, a new portable instrument for the analysis of telecommunication signals is proposed, which is able to: (i) observe a wideband in which even multiple signals can be present at different carrier frequencies; (ii) divide the observed wideband in smaller sub-bands and detect the presence of a signal in each sub-band; and (iii) recognize the modulation type of the detected signals, among the most common digital schemes, without requiring any knowledge about their parameters.The proposed instrument, completed with the signal-dependant measurement routines, represents a considerable advancement of the research among the instruments for telecommunication systems, as it is capable of working autonomously on unknown signals. Such feature avoids both the intervention of a skilled operator in setting up the measurement task, and make it ready to be used in the next generation telecommunication scenarios, where a more flexible use of the radio spectrum and a dynamic allocation of users are foreseen. The hardware architecture is based on a PXI data acquisition system and a laptop PC processing unit while the control software has been developed in LabVIEW. The paper proposal has been validated using actual signals in several scenarios emulating real world communications.     

基于FPGA的数字AM调制的实现

近年来,数字AM调制技术应用越来越广泛,具体应用中多采用专用的调制芯片完成.文中介绍一种在FPGA中实现数字AM调制的方法,采用该方法设计的系统具有使用灵活、扩展性强、便于集成等优点.文中先讨论了采用Mat-lab的Simulink工具建立仿真模型进行仿真测试,然后用的FPGA芯片实现,并下载验证.经验证,系统可实现AM调幅功能.同时,该方法已应用于DDS设计中,各项性能指标均达到设计要求.     

数字三维示波器波形映射技术研究

数字三维示波器是一种不仅能捕获和显示信号的时间-幅度信息,而且能够以不同的辉度或颜色等级显示不同事件出现概率的数字存储示波器.突出的特点是具有较高的波形捕获率,其核心是三维波形映射技术.首先描述波形采集过程与死区时间的关系,用随机过程理论对瞬态偶发信号捕获的概率进行分析,然后介绍了一种采用并行处理架构的三维波形映射原理及其数学模型.设计并实现了数字三维示波器波形映射功能,测试结果表明该波形映射技术提高了波形捕获率,增强了测试性能.     

高速并行数字调制信号的产生与实现

数字调制技术是高速通信传输系统的关键技术之一。本文提出了一种全并行的高速数字调制信号产生架构,该架构可以在现场可编程门阵列(FPGA)硬件平台中通过算法级的流水线实现。通过理论分析与推导,并行频域成型滤波器中的DFT/IDFT可以由低复杂度的两个基-8 FFT算法级联构成,进一步给出了具体的FPGA架构和实现方法。另外,为了进一步降低硬件资源,本文分析并设计了一种适用于并行实现的免混频数字正交上变频架构。仿真实验对高速并行数字调制架构中的并行频域成型滤波器在时域和频域分别进行了算法验证,FPGA硬件实现结果验证了高速并行数字调制信号产生的频谱性能。     

一种长周期的宽带任意波形发生器

描述了一种基于直接数字波形合成(DDWS)技术的长周期宽带任意波形发生器(AWG)。采用PC机内存常用的超大容量高速缓存SDRAMMODULES来实现输出信号的长周期,采用内部具有双路数据分时切换结构的D/A实现输出信号的宽带,采用一片CPLD完成整个系统的时序逻辑控制。还给出了一个实际的AWG系统及其输出信号的测试结果。     

短路过渡焊丝伸出长度适应性数字模糊控制系统

针对短路过渡CO2气体保护焊在焊丝伸出长度变化较大时,焊接电弧稳定性差,易导致焊接过程中断和焊缝成形不良的问题,采用一种以ADI公司的ADSP2181数字信号处理器为核心,设计具有全数字控制特点的CO2焊短路过渡模糊控制系统.模糊控制系统由模糊控制器和波形控制参数在线调整两部分组成,模糊控制器主要是调节送丝速度,而后以送丝速度为依据,通过波形控制参数在线调整包括焊接电源输出电压在内的短路过渡波形控制参数.试验证明,模糊控制系统通过在线焊接平均电流检测与计算,自动调整送丝速度和波形控制参数,增强了焊接过程中焊丝伸出长度变化时焊接电弧的稳定性,提高了短路过渡CO2焊丝伸出长度的适应范围,焊丝伸出长度的变化在8～45 mm的范围内均可获得良好的焊缝成形.     

基于数字信号处理器的双丝高速焊数字化协同控制系统

为解决双丝高速焊两路脉冲同步、交替、随机三种输出形式的协同控制问题,采用数字信号处理器(Digital signal processor, DSP) 建立了基于DSP的双丝高速焊数字化协同控制系统。利用DSP内部集成的脉宽调制 (Pulse width modulation, PWM) 模块,以软件方式实现了主、从机两台逆变电源PWM信号的直接数字化控制,从而实现主、从机的高频逆变和低频脉冲波形调制。利用单一DSP芯片实现了双丝高速焊同步、交替、随机三种脉冲相位输出形式。阐述数字化协同控制系统的软硬件设计。双丝高速焊试验结果表明,所设计的数字化协同控制系统满足设计要求,焊接过程稳定、焊接速度快、飞溅小、焊缝成型美观,能实现良好的双丝高速焊工艺。     

基于电压调幅的超声波流量计研究

针对非稳态流场中流体测量时存在的问题,在超声波流量计过零点检测判定渡越时间的基础上,采用电压调幅的方法产生超声波换能器激励信号,然后通过检测接收信号的幅值变化特征点定位波形。针对流场中流速不稳定可能导致的波形不稳定情况,采用中值滤波的方法减小误差。为避免ADC芯片位数和AD转换速率限制导致渡越时间测量误差问题,在数字波形特征点判定基础上,采用过零点检测从模拟波形上获得渡越数据。实验结果表明,该方法具有一定的可行性,可以达到对超声波脉冲序列准确处理、定位的目的,测量误差可以控制在在1.5%以内,可以达到二级精度仪表的要求水平。     

Flexible lock-in detection system based on synchronized computer plug-in boards applied in sensitive gas spectroscopy

We present a flexible and compact, digital, lock-in detection system and its use in high-resolution tunable diode laser spectroscopy. The system involves coherent sampling, and is based on the synchronization of two data acquisition cards running on a single standard computer. A software-controlled arbitrary waveform generator is used for laser modulation, and a four-channel analog/digital board records detector signals. Gas spectroscopy is performed in the wavelength modulation regime. The coherently detected signal is averaged a selected number of times before it is stored or analyzed by software-based, lock-in techniques. Multiple harmonics of the modulation signal (1f, 2f, 3f, 4f, etc.) are available in each single data set. The sensitivity is of the order of 10(-5), being limited by interference fringes in the measurement setup. The capabilities of the system are demonstrated by measurements of molecular oxygen in ambient air, as well as dispersed gas in scattering materials, such as plants and human tissue.     

光学系统MTF测量中的自动背景校正方法

为避免光学系统传递函数(MTF)测量中手动背景校正方法的诸多弊端,提出了自动背景校正方法,这种方法能够准确去除线扩散函数中的背景,并且不受周围环境光照不稳定的影响。将这种方法应用在数字傅里叶法MTF测试中,完成了对镜头MTF的测试。试验结果表明,测试平均误差小于5％。     

超声阵列式地下储气井专用检测系统

地下储气井的长期使用存在被锈蚀乃至爆井的危险.一种探测锈蚀程度的机电结合装置已被研制出来.测量在除去井盖的条件下进行.装置中设计了一个81阵元超声阵列探头组件,和一套匀速提升及注水(10 MHz超声耦合剂)的机械构件.电路上以频率步进脉冲调制方式,通过数字正交化、幅度均衡化以及脉冲压缩等技术的处理,获得井壁厚度探测的较...     

基于DDS的数字波形发生器设计与实现

研究基于直接数字合成(DDS)技术的任意波形发生器(AWG)系统设计。以DDS技术为核心,采用AT89C51单片机作为系统控制部件,利用软件编程实现电压输出的频率预置、步进,输出标准波形。整个系统运用C语言编写相应内部程序,结构紧凑,电路简单,输出波形稳定性好,系统可扩展性强。使用数字信号,克服了模拟信号冗余量大不易处理的缺陷,操作实践表明该系统能可靠运行。     

面向产品开发过程的数字化设计技术研究

在分析产品内涵的变化和产品开发技术的基础上，论述了企业在产品开发过程中的创新、协作和集成需求，提出了面向产品开发过程的数字化设计平台体系结构，构造了面向产品开发过程的创新设计系统。基于该体系结构，提出了既有资源的利用和系统集成方法。研究成果已在数字化设计系统开发实践中应用。     

高精度水下目标模拟与应答技术的研究

针对模拟水下目标的回波，研究了一种对大动态范围内的声纳信号进行增益控制及应答的方法。方法采用数字波形存贮技术，数字增益控制技术，对所接收的信号波形进行处理，并采用数字波形恢复技术恢复并转发该信号，具有波形模拟逼真、应答精度高等优点。本文论述了该方法的工作原理、系统硬件实现方案及水池实验的结果。     

不等比例PWM脉冲技术在顶部振打器上的应用

为解决顶部振打器中控制器的精度等问题,将不等比例脉冲技术应用于顶部振打器中。开展了不等比例PWM脉冲技术原理的分析,建立了占空比和波形之间的关系,提出了新型的采用不等比例插入技术产生的非均匀PWM脉冲的原理和实现方法。在数字式DC-DC基础开关电路上对通用的8位微处理器和场效应管开关器件进行了评价,并进行了不等比例PWM技术实验验证。研究结果表明,非均匀PWM脉冲具有明显降低输出平均电压稳态误差的作用,提高了输出平均电压的精度,考虑了实际应用中对提高输出精度存在的各种外部综合因素,给出了合理选择该技术方法的依据。     

基于USB总线的虚拟示波器

基于USB接口的虚拟示波器硬件电路设计了信号调理电路、A／D转换电路、数据缓存电路和USB通讯接口电路,采集结果通过USB通讯接口传给PC机,能够实现硬件和软件资源的共享,快速、方便地组建各种自动测试系统,对信号进行采样、数字滤波、频谱分析和波形显示,还能够对采集的波形数据进行存储、回放和共享。     

基于VXI总线的新型AWG的设计

基于VXI总线的任意波形发生器是随着计算机技术和微电子技术在测试仪器中的应用而形成和发展起来的一类新型测试仪器。任意波形发生器的价值在于它能真正产生任意波形。文中提出了一种新型的任意波形发生器结构，介绍了基于VXI总线C尺寸任意波形发生器设计的全过程，开发了VXI总线寄存器基接口、用DDS技术设计了功能电路、开发了AWG的软面板、应用控制程序和仪器驱动器，所设计的任意波形发生器的特点是：高速、模块化、方便的波形输入以及和VXI资源相结合。该任意波形发生器模块已应用于模块化雷达自动测试设备中，能提供测试系统所需要的任何波形激励信号。     

复杂电子装备结构数字化样机探索与实践

针对复杂电子装备研发的多品种、少批量、更新换代快、多学科耦合等特点,结合多年的工程探索实践,提出了复杂电子装备结构数字化样机实施模式,剖析了结构数字化样机技术原理,建立了结构数字化样机标准体系架构,规范了基于全三维的全流程协同设计和协同仿真流程,建立了基于模型的系统工程(MBSE)思想的结构数字化样机集成平台.目前,结构数字化样机技术已在多型雷达的研制过程中得到应用,并发挥了重要作用.     

Experimental validation of PID based cascade control system through SCADA–PLC–OPC and internet architectures

The paper presents the experimental validation procedure of a simple cascade control system through number of architectures, such as SCADA, PLC, OPC and internet. The performance and effectiveness of individual architecture is evaluated on the basis of data rate, rise time, peak time and settling time. In this study, PID is implemented on Micrologix-1200 PLC and RSView-32 SCADA has been used with RSLinx communication software. The PLC–SCADA control loop is implemented with the functionalities such as, real time data analysis, set point modifications, automatic report generation and integration of data with MS-Excel and MS-Access. The enhancement in project data analysis is effectively done through the integration of PLC with Labview. The remote monitoring and control of process parameters is done using NET-ENI. The obtained result proved that the conventional SCADA based control system can be enhanced further more with PLC as well as NI-OPC server significantly.     

第三代移动通信的技术与发展

基于数字移动通信的发展趋势，第三代移动通信系统3G是当前最有前途、最具竞争力的技术．因而介绍了它的组成、技术标准及发展简况。