A phase tracking system for three phase utility interface inverters

The analysis and design of the phase-locked loop (PLL) system is presented for the phase tracking system of the three phase utility interface inverters. The dynamic behavior of the closed loop PLL system is investigated in both continuous and discrete-time domains, and the optimization method is considered for the second order PLL system. In particular, the performance of the three phase PLL system is analyzed in the distorted utility conditions such as the phase unbalancing, harmonics, and offset caused by the nonlinear load conditions and measurement errors. The tracking errors under these distorted utility conditions are also derived. The phase tracking system is implemented in a digital manner using a digital signal processor (DSP) to verify the analytic results. The design considerations for the phase tracking system are deduced from the analytic and experimental results     

位相法三维形貌测量数值模拟系统

设计了位相法三维形貌测量数值模拟系统.实验结果表明,该系统可以模拟相位测量的主要过程,根据模拟物体和系统参数对投影光栅进行有效调制,并利用行列法对调制光栅得到的包裹相位图正确解包裹.本系统为研究各种高效健壮的相位解包裹算法提供了模拟平台.     

相位噪声对PSK系统性能的影响

在介绍相位噪声定义的基础上,分析了相移键控(PSK)接收系统的本振信号源相位噪声对误码率的影响.以QPSK调制方式为例,仿真了相位噪声对系统误码率影响,结果证明了接收系统中本振信号源相位噪声的重要性.以实际工程中使用的本振信号源为例,推导了相位噪声和信号抖动所导致的BPSK和QPSK接收系统信噪比的限制.理论分析与工程...     

Mismatch Errors in Microwave Phase Shift Measurements

The phase difference between the incident and transmitted waves at the input and output ports, respectively, of a two-arm waveguide junction in a reflection free system is a characteristic of the waveguide junction and is defined as the "phase shift." The difference between the phase shift in a reflection free system and the "change of phase" observed in a system which is not reflection free will be termed mismatch error. The mismatch error depends not only on the reflections present in the system but also on the choice of the wave used as the reference wave in a phase measurement. Similar considerations hold for the measurements of variation of phase shift and the observed change of phase in adjustable components. A formal scattering matrix analysis is used to derive expressions for phase relationships of the wave amplitudes for a two-arm waveguide junction in a system with reflections. The results of this analysis are used to evaluate mismatch error for different choices of reference waves. Two techniques of variation of phase shift measurements are analyzed. Graphs of the limits of mismatch error in a commonly used method of measurement are presented.     

一种新型干涉型光纤传感器模拟运算锁相系统的设计与实验

采用锁相系统抑制外界扰动对传感系统的影响,对干涉型光纤传感器锁相系统的设计方案从自动控制理论出发进行了理论分析.理论分析表明,锁相系统应包括两个积分环节以达到最好的锁相效果.实验结果显示,理论与实验结果吻合,该锁相系统可以成功地抑制外界扰动,一阶锁相系统输出的方差为31 mV,二阶系统输出的方差为3.5 mV,系统稳定性提高了1个数量级.     

大动态范围增益可控固态放大器系统的实现

针对雷达发射多波束的需求,研制了一套基于氮化镓高电子迁移率晶体管三代半导体器件的增益可控固态放大器系统。描述了系统中微波放大模块、幅相控制和相位补偿的实现方案,分析了功率放大器栅极电压与放大器增益和输出信号相位的关系。通过幅相控制电路实现发射通道输出信号幅度和相位快速转换,满足发射多波束的需求。经试验验证,研制的大动态范围增益可控固态放大器系统,提高了效率和工作带宽,解决了传统发射多波束系统中的问题。     

双基地雷达相位同步系统设计

同步是双基地雷达的关键技术之一,该相位同步系统采用双向相位传递法,在收、发站分别测量相位差,再将两个相位差值相减得到相位补偿值。通过对相位同步信号采样,加窗,用FFT谱分析法测量相位差值,通过仿真证明该方法可精确测得相位差值,完全可达到双基地雷达相位同步要求。     

基于延时自零差光相干接收机的激光器相位噪声测试系统

在相干光通信系统中,激光器相位噪声是影响接收机灵敏度的重要因素。针对相干光通信中的激光光源相位噪声测试提出并研究了表征激光器相位噪声的3个关键指标,分别是电场的功率谱密度、相位误差方差和FM噪声谱线,建立了基于延时自零差相干接收技术的窄线宽激光器相位噪声测试系统,实现了系统仿真,并对一窄线宽激光器进行了相位噪声测试,相比传统的自外差线宽测量技术,此方法在满足测试分辨率要求的同时能够更全面表征激光器相位噪声特性。     

高精度幅相检测系统的设计

为了提高幅相检测精度、简化电路、扩展频率范围,设计了一种基于AD8302高精度幅度相位检测系统。通过分析AD8302的特点以及工作原理,提出了几种提高相位检测精度的方法,并设计采用AD8302、DDS和单片机组成高精度幅相检测系统,成功地解决了AD8302相位检测过程中存在的二值性、非线性、移相以及校准问题,实现两路模拟输入信号的相位差和幅度差的精确测量。测试结果表明基于AD8302的幅相检测系统具有精度高、抗干扰能力强等优点。     

基于最小二乘估计和小波去噪的ATI-SAR自适应相位校正方法

ATI-SAR系统要求两个通道的相位特性准确匹配。该文分析了ATI-SAR系统相位误差的来源,建立了ATI-SAR系统相位误差的数学模型。提出了一种基于最小二乘估计和小波去噪的ATI-SAR自适应相位校正方法,给出了该相位校正方法的处理流程。计算机仿真证明在没有平台速度、偏航角等先验知识的情况下该方法仍可有效补偿ATI-SAR系统的相位误差,而且相位缠绕时,不需进行相位解缠。     

一种基于共轴干涉的相位物体定量成像技术

为了实现生物组织及相位光栅等透明相位物体的快速定量相位测量与成像,基于共轴干涉及相衬干涉原理,构建了一套相位物体定量相位快速测量与成像系统。分析了定量成像原理,设计了相应的相位提取及恢复算法。通过拍摄单幅或两幅相衬图,实现了相位光栅、水滴等小相位变化的相位样品的定量相位测量与成像。设计了相应的分区差分相位解包裹算法,实现了相位值超过π的微透镜的定量相位测量与成像。结果表明,通过该系统测量所得到的全息相位光栅的相位分布以及不同超声驱动电压下弱超声驻波光栅的相位振幅变化关系与其它方法所得的测量结果基本一致;微透镜的实验测量厚度值与理论计算值相比,绝对误差约为0.03μm。本系统具有一定的可行性和适应性,在生物细胞和组织等透明相位物体的快速测量与成像方面有潜在的应用意义。     

Thermodynamic Assessment of Phase Equilibria in the Sn-Ag-Ni System with Key Experimental Verification

The phase transformations of the Sn-Ag-Ni system were investigated by means of differential scanning calorimetry (DSC). Based on the experimental data of phase equilibria and thermodynamic properties determined by the present work and previous literature, the thermodynamic assessments of the Sn-Ag-Ni system were carried out using the calculation of phase diagrams (CALPHAD) method. The thermodynamic parameters for describing the phase equilibria were optimized, and reasonable agreement between the calculations and experimental data was obtained in the Sn-Ag-Ni ternary system.     

相对相位噪声对相干光通信系统性能影响

在使用前向抽运喇曼放大器的相干光正交频分复用传输系统中,由于喇曼抽运的强度噪声和交叉相位调制之间相互作用产生相对相位噪声,导致系统性能大幅下降。为了研究此问题,采用数值分析方法进行了理论分析与实验验证,分析了不同的调制格式下,相对相位噪声对相干光正交频分复用系统的影响,并且比较了正交频分复用多载波系统与单载波系统在相同条件下的系统性能,取得了由相对相位噪声所导致的系统损伤程度数据。结果表明,抽运和信号之间相对较大的离散系数有助于抑制相对相位噪声引起的损伤,高阶调制信号比低阶信号对相对相位噪声耐受性低;频谱相同效率时,正交幅度调制格式比相移键控耐受性更好。     

基于量子差分相移系统的混合编码设计方案

差分相移系统有成钥率高,编码速率快,抗干扰性能强,传输距离大等特点。在分析普克尔斯效应的基础上,提出基于差分相移系统的混合编码设计方案,该方案中发送端通过运用普克尔斯效应进行偏振、相位、时间的混合编码,接收端利用相位干涉和测量时间的控制进行解码。与传统差分相移编码系统分析比较,增加了差分相位编码的相关性,有效提升了差分相位编码的实际安全性,进一步提高了量子密钥的成钥率。     

液晶可变相位延迟器的相位延迟特性

为了快速准确地获取液晶可变相位延迟器(liquid crystal variable retarder,LCVR)在不同波长时的相位延迟特性,根据LCVR双折射效应、透射光光强的斯托克斯矢量与相位延迟关系,采用光强法测量LCVR相位延迟特性,即将LCVR相位延迟特性的测量转换为对透射光光强与LCVR驱动电压的测量。设计了基于托克斯矢量与穆勒矩阵的LCVR相位延迟特性测量系统,该系统能实时、准确地自动测量LCVR相位延迟特性。而且,利用Labview软件平台实现了系统控制、数据处理、界面显示和报表生成功能的一体化,采用最小二乘法对相位延迟特性曲线进行拟合。实验结果表明:该系统测量误差小于1%,能够准确地测量LCVR的相位延迟特性,符合科研与工业领域的需求,因此具有广泛应用前景。     

数字信号处理中的最小相位系统初探

最小相位系统在数字信号处理理论和应用中具有重要意义。本文详细地阐述了最小相位系统的含义和基本性质,给出利用Matlab中FDATool工具设计最小相位系统的实现方法。通过对比信号经过IIR滤波器和最小相位系统后的时域波形变化,对最小相位系统的重要性质进行验证。     

相控阵短波发信系统相位校正方案设计

相控阵短波发信系统通过波束合成手段能够实现通信的实时性和按需可控,并且提高通信的稳定性和抗毁性,满足各种条件下的通信要求。提出了相控阵短波发信系统相位校正方案,并且将整个校正过程分为相位控制和交换两个模块。通过对相位控制模块中AD采样、下变频和相位计算的具体设计以及交换模块中DSP和FPGA的具体设计实现了系统的相位校正。最后对仿真数据和实测数据进行比较,验证了本相位校正方案的可行性。     

基于交叉复用技术的OFDM-WDM 光传输系统的性能分析

基于正交频分复用(OFDM)与波分复用(WDM)的基本原理,构建了一套基于OFDM技术的WDM传输系统的系统模型,并对其相关系统性能进行了理论分析。基于维纳相位噪声模型,文章对OFDM系统中相位噪声引起的公共相位误差和子载波间干扰进行了分析,在此基础上深入分析了基于交叉复用OFDM技术的OFDM子载波间干扰的消除方法,降低相位噪声对系统性能的影响。最后结合理论分析结果对系统模型的相关性能进行模拟计算,分析结果表明:采用交叉复用OFDM技术在降低相位噪声对OFDM系统性能的影响的同时,提高了系统的信号处理能力。     

基于混沌系统的心电图信号分类检测方法

混沌系统在通信系统和类周期弱信号检测中有着广泛应用,但在复杂信号的检测中应用并不多。一种用于检测心电图信号的混沌系统和Simulink模型被给出,实验仿真结果表明通过分析比较几种典型ECG信号通过系统后的输出相图的差异可以对心电图信号进行直观检测。相空间重构结果表明通过对原始心电图信号及其对应的系统输出数据相空间重构得到的混沌特征参数进行分析比较,可以对心电图检测提供理论支持。     

S波段大功率注入锁频磁控管的输出特性

在多路注入锁频大功率连续波磁控管的相干功率合成实验中,输出特性分析有利于提升合成效率。搭建了一款S波段20 kW连续波磁控管注入实验系统,该系统包含幅频可调的微波源和移相器,由磁控管信号发生系统、注入锁定系统以及相位差检测系统3个小系统组成。利用外部注入信号,分别对磁控管输出信号的相位稳定度、频谱和相位噪声进行实验分析,实现了对实际磁控管在外部注入前后的特性分析。其中,相位差波动最小不足4°,最大17°,锁频带宽在2.9~13 MHz之间变化,在偏移频率1 MHz内对相位噪声抑制超过40 dB;并对注入锁频信号与输出信号之间的关系进行了总结,为多路大功率磁控管的功率合成提供理论依据。