用单片机实现的高精度变闸门测频法

本文介绍了一种用8031单片机实现高精度变闸门频率测量的方法,给出了该方法的测量原理及软、硬件组成。此测量方法可以在一个较宽的频率范围内,获得较高的测量精度。     

基于单片机的等精度频率计设计

本文采用单片机AT89C52作为系统控制单元,辅以适当的软、硬件资源完成以单片机为核心的等精度频率计设计。通过单片机对同步门的控制,使被测信号和标准信号在闸门时间内同步测量,为了提高精度,将传统的测频功能转为测周期,采用多周期同步测量技术,实现了等精度测量。等精度频率测量方法消除了量化误差,可以在整个测试频段内保持高精度不变,其精度不会因被测信号频率的高低而发生变化。     

自适应频率测量方法(AMF)及其在涡街流量计中的应用

本文研究了用于涡街流量计信号处理的自适应频率测量方法(AMF).这种方法将自适应 滤波和功率谱分析结合在一起,特别适合于测量或估计涡街流量计这类受随机噪声和干扰影 响了的信号频率.理论分析和实验结果证明,此法对提高涡街流量计应用中的测量精度是有 效的,同时,也适用于其他仪表测量系统.     

基于非线性数字控制锁相环三相系统频率测量方法

针对谐波的存在引起相位和频率的测量误差,提出了一种基于数字锁相环的三相系统频率测量方法.由于锁相环对相位的滤波作用,该方法通过锁相环输出相位进行频率测量,减小谐波和幅值变化对频率测量的影响.为提高宽频率范围内测量精度,利用反步法设计了自适应镇定控制器,保证了大频率变化的锁相环的收敛,同时得到频率的自适应率,因而具有较宽的频率、相位跟踪范围和相位的快速响应等特点.仿真分析结果表明,该算法精度高,计算量小,实现简单,具有一定的实用价值.     

基于NiosII的自适应高精度频率计设计

设计了基于NiosII的自适应高精度频率测量系统.介绍了等精度频率测量基本原理,并对等精度频率测量原理进行优化.给出了优化的等精度频率测量原理图;介绍了等精度测频IP核设计方法,给出此核的verilog HDL程序;采用了频率测量时间最短为原理的自适应算法,使测频时间达到最优.通过分频50MHz的系统时钟得到各种测试信号,并给出了0.1Hz～50MHz的测试结果.测试结果表明,本系统工作稳定可靠、测频精度高、最大相对误差在10-7级别.     

基于CPLD/FPGA的等精度频率计设计

讨论了基于CPLD/FPGA的可编程逻辑器件,借助单片机AT89C51;利用标准频率50～100MHz的周期信号实现系统计数的等精度测量技术.同时采用闸门测量技术完成脉宽,占空比的测量.     

一种无线传感网络能效性自适应稀疏测量方法

无线传感网络中无线传感节点由电池供电,能量有限.而无线传感网络目标跟踪应用中,只有部分传感节点需要执行测量任务,测量过程具有稀疏性.针对以上特性,这里提出一种新的基于声音信号的能量有效的自适应稀疏测量方法.采用径向基函数神经网络改进粒子滤波算法,对目标进行定位跟踪,提高目标跟踪精度;采用马氏距离作为判据进行网络测量节点选择;根据估计目标状态,推导预测定位精度,并利用预测定位精度设计自适应测量方法.实验结果显示,采用径向基函数神经网络改进粒子滤波算法,提高了目标定位精度和跟踪过程稳定性,自适应稀疏测量方法能有效节省网络能耗.     

基于FPGA的高速等精度频率测量系统设计

针对传统频率测量方法存在的不足之处,提出基于FPGA的高速等精度频率测量统的设计方案,并进行了具体设计.该系统由高速等精度频率测量FPGA模块、单片机主控电路两大功能模块组成.该系统具有频率测量高速、等精度、范围广、性能稳定、可靠、功耗低等特点.     

应用于硅微谐振式传感器的等精度频率计设计

针对传统频率测量中存在的弊端,利用等精度测频原理,采用现场可编程门阵列(FPGA)设计实现了等精度频率计。通过FPGA对同步门的控制,使被测信号和标准信号在闸门时间内同步,消除了量化误差,提高了测量精度,实现了在整个测试频段内测量精度不随被测信号频率的高低而发生变化,即实现了等精度测量。实验证明:采用该频率计测量标准信号频率的相对误差数量级为10-6,测量谐振式传感器在温漂下的输出频率的变化稳定在±1 Hz,而且实现了谐振式传感器在红外辐射下频率的动态跟踪。     

基于自适应窗和功率谱分析的速度测量

在内弹道弹丸速度测试的具体工程应用背景下,提出了一种基于自适应窗和功率谱分析的内弹道弹丸速度测量方法.在给出总体设计思路的前提条件下,建立了测速雷达回波信号的数学模型,并对自适应窗分段模块、功率谱分析模块和谱峰搜索模块进行了功能分析.依据所提出的测量方法,通过设置实验参数和构建仿真模型,在MATLAB环境下进行计算机仿真,得到了多普勒频率和弹丸运动速度的测量曲线.比较结果表明,该实现方法测量误差在5%范围内,基本可满足内弹道弹丸测速中提高测速精度的要求.     

基于CPLD与DSP的高精度自适应频率测量方法的研究与实现

对等精度频率测量的基本方法进行了两方面的改进;一方面在不提高系统工作频率和延长测量门限时间的前提下.通过对基准时钟信号计数值的修正,进一步提高了测量精度;另一方面利用对被测信号的自适应分频,消除了预置门限时间带来的不足,简化了同步逻辑电路,提高了系统可靠性,实现了测量门限时间的自动寻优;在基于可编程逻辑器件CPLD以及DSP芯片的硬件系统中,实现了范围为1Hz～2MHz、相对误差不大于10^-4的频率测量,进行了相关实验验证并给出了实验结果。     

应用于硅微机械谐振式传感器的频率计

针对硅微谐振式传感器频率测量中精度低的弊端,依据周期测频法原理,设计了一种基于FPGA的测频周期自调整频率计。首先在一个待测信号周期内,对标准信号的上升沿进行计数,粗略计算出待测信号频率和周期。据此对标准信号的上升沿重新计数,从而精确测量出待测信号的频率。测量后的频率信号经过RS-232串行通信接口送入PC上位机,可以实现频率数值的实时显示和储存。测试表明：采用该频率计测量1 Hz~2 MHz方波信号的相对误差可以达到10-7量级。利用该频率计测量谐振式传感器闭环自激测量电路输出的谐振频率信号,频率信号稳定在1 Hz以内。     

一种基于TDC的相对频差测量方法

提出了一种基于时间/数字转换器( TDC)的频率差测量方法.该方法使用延迟链和参考时钟结合的TDC直接数字量化频率差.测量系统与非线性标定模块均在现场可编程门阵列( FPGA)中实现.为了对频率差检测精度进行评估,使用振荡器作为仿真输入信号进行了实验.结果显示:所提出的测量方法对ΔF/F的测量噪声可以达到1 ×10-8/ 槡Hz.在实验结果的基础上,对测量噪声的来源进行了分析.     

高精度热电偶测温电路设计与分析

在工业现场影响热电偶测温精度的因素是多方面的,除热电偶本身误差外,主要是输入通道误差、冷端补偿误差和分度表非线性校正误差;围绕以上3个主要因素,设计了一种可应用于复杂工业环境的高精度热电偶温度测量电路,结合设计方案针对于前两种因素在深入分析误差内在机理基础上给出误差计算公式;针对非线性校正误差提出一种等精度最小二乘拟合校正算法,使用该算法可根据校正精度要求,将测温范围自动划分等精度区间与传统插值法相比,在不增加计算量的前提下大大提高了校正精度;提出的误差计算公式和非线性校正方法,对于高精度热电偶测温电路的设计具有适用性和重要的指导性,经实际应用验证设计方法满足了复杂工业环境下高精度的测温要求。     

同步双界点测频测周集成高准确度频率测量

针对现有测频技术存在问题 ,提出一种新的测频方法 ,它是在测频测周的基础上 ,利用软件同步技术、测频测周双分界点及改变闸门时间的方法进行频率测量 ,从而大大提高准确度 ,扩大测量范围     

磁流体动力学角速度传感器低频误差分析及校正方法研究

为了改善磁流体动力学（MHD）角速度传感器的低频性能,建立了传感器理论误差模型并设计了一种自适应卡尔曼算法。该方法根据被测角速度频率变化自动调整滤波器过程噪声和量测噪声参数,实现对传感器低频误差的动态补偿。对校正前后的传感器性能进行了对比实验,实验结果表明校正后传感器在低频区（<1Hz）的误差较之前降低了约90%,证明所设计的方法可用于提高MHD角速度传感器的低频性能     

基于单片机的自适应等精度频率测量

在电子测量中,频率是重要的测量量之一。本文以单片机为核心实现高精度、宽范围的自适应频率测量。由于无需增加外部逻辑器件控制闸门,同时测量结果直接由上位PC实时显示,因此系统具有体积小、可靠性高、功耗低以及便于应用等特点。测试结果表明,在0.1Hz—1MHz范围内,最大相对误差为0.82%(50Hz处),最大绝对误差为48Hz(800kHz处)。     

基于LC压力传感器的无线血压测量系统

针对腹主动脉瘤腔内修复手术后内漏检测困难的问题,设计了一种基于感容(LC)压力传感器的无线血压测量系统.采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片作为主控制单元,利用读取线圈与传感器之间的耦合作用实现传感器信号的无线测量.基于直接频率合成技术的正弦扫频信号发生器产生驱动信号,基于互相关算法的离散傅立叶变换计算信号频谱,两者的结合有效提高了系统的测量精度和速度.实验结果表明:系统的测量压力分辨率和测量速度分别为285 Pa和24.1 Hz,为血压的无线测量提供了一种有效方法.     

自适应门限GM-CPHD多目标跟踪算法

带有势估计的高斯混合概率假设密度滤波（GM-CPHD）作为一种杂 波环境下目标数可变的检测前跟踪方法,将复杂的多目标状态空间的运算转换为单目标状态 空间内的运算,有效避免了多目标跟踪中复杂的数据关联问题,但该方法的计算复杂度与观 测数的3次方成正比,在密集杂波情况下计算量十分巨大。针对该方法计算复杂度高的问题 ,提出利用一种最大似然自适应门限的快速算法,该算法首先利用自适应门限对观测进 行处理,然后仅利用处于门限内的有效观测进行GM-CPHD算法的更新步计算,大大降低了算 法的计算复杂度。实验结果证明,本文方法在有效降低计算复杂度的同时,在多目标跟踪效 果 方面与GM CPHD相当,优于GM-PHD滤波算法。