小波滤波在时间同步系统中应用研究

利用全球导航卫星系统(GNSS)接收机输出的秒脉冲(1PPS)信号作为标准信号,对本地振荡器输出的1PPS信号实施同步,实现了时间同步系统。针对GNSS接收机输出的1PPS信号抖动噪声对时间同步系统同步性能的影响,研究了一种抑制抖动影响的滤波器。滤波器采用小波滤波器结合滑动平均滤波器的方式,其中小波滤波采用自定义的阈值及阈值函数。对所实现的滤波器开展了滤波处理实验,实验结果表明,该滤波方案对GNSS接收机输出的1PPS信号的噪声抑制效果优于常用的卡尔曼滤波器,所实现的时间同步系统输出的1PPS信号精度达到1.17 ns,相比于GNSS接收机输出的1PPS信号精度提高一个数量级。     

EtherCAT嵌入式主站的同步控制性能分析

随着机械制造自动化对同步要求不断提高,EtherCAT的应用越来越广泛。在重点研究EtherCAT分布时钟机制的基础上,提出了基于实时嵌入式系统μC/OS-III完成主站的方案。主站对从站的传输延时、初始偏移进行测量,多次读写从站寄存器,待从站同步误差满足阀值后发送同步激活信号,最终实现主站的同步控制技术。最后搭建一个测试系统,读取从站设备时钟漂移寄存器和同步信号SYNC0启动时间寄存器的值并进行分析,结果表明了EtherCAT嵌入式主站精度高、稳定性强的同步控制性能。     

热力管道泄漏检测系统设计

针对目前供热管道泄漏诊断滞后的问题,介绍了负压波泄漏检测原理,分析了影响定位精确度的主要因素:负压波速度和时间差,以及热网管道沿程温差对负压波速度的影响关系,在此基础上给出了热网管道泄漏故障诊断系统的总体框架。采用GPS授时方式,设计了各热力站高精度的同步数据采集系统,给出了热力站数据采集系统的软硬件设计,实现了故障诊断中心、各热力站数据采集设备的时钟同步。实验结果表明,采集设备的时间同步误差为毫秒级,符合负压波诊断泄漏故障的时间同步要求。     

自同步红外语音通信系统

提出一种具有边沿检测和位同步检测的红外语音单声道异步传输系统,设计自恢复下降沿检测电路,解决了异步传输时接收方时钟和发送方时钟存在的边沿同步问题,利用7位巴克码判别电路的输出作为语音帧的位同步判别,控制语音信号的D/A转换和自恢复下降沿检测电路的复位,解决了当红外语音信号被阻断后再次自动同步的问题。最后给出了系统在SPICE环境下的语音信号仿真结果。     

微机械振动式陀螺接口电路设计与实现

介绍了一种电磁驱动电容检测的微机械振动式陀螺的接口电路,电路由自激驱动电路和信号检测处理电路组成。自激驱动部分利用陀螺自身的谐振特性配合反馈电路产生自激振荡,同时为检测部分提供了稳定的同步信号;检测部分利用该同步信号和陀螺的输出信号进行同步解调,得到角速度信号。最后对该电路的性能和测试结果进行了分析。     

GPS时间同步在工厂自动化系统中的应用

随着自动化水平的提高,GPS时间同步系统已广泛应用于各种自动化系统与智能设备。文章从时间同步系统的结构组成、层级结构和工作原理出发,阐述了GPS时间同步系统在工厂自动化中的具体应用,并给出了GPS时间同步系统的配置要求和接线方式,为工厂GPS时间同步系统的设计、安装和运行提供了一定的参考。     

电磁探伤系统中FPGA同步采样系统设计

在线钢轨探伤中,需要在高速情况下同步实现电磁投影激励和弱磁信号检测.针对目前多路数据同步采集系统的局限,以Virtex-5系列的FPGA为核心控制模块,应用AD7760∑-△型模数转换芯片实现了精度为24位、最大采样速率高达20M的高速同步采集系统.给出了多路同步采集系统的实现框架及原理,针对目前高速数据采集系统存在的采集和速度、资源利用不合理以及硬件成本较高等问题,给出了一种同步采集的方法.实验表明,该方法实现了多通道,高分辨率并行高速A/D同步采集的有效控制,满足了在线钢轨探伤系统对高速情况下,实现同步电磁投影激励和弱磁信号检测的要求.     

超高压灭菌设备液压同步系统仿真研究

介绍了超高压灭菌设备的工作原理及工作过程,对该设备的液压系统进行了简单的介绍,对推动堵头移动的两液压缸的液压系统进行了AMESim仿真分析,发现两液压缸的同步度比较低,对超高压容器的密封性有一定的影响;又对加有同步阀的液压同步控制系统进行了AMESim仿真分析,发现两液压缸的同步度有所提高,没有再发生堵头与卡口发生碰撞的现象、活塞杆发生抖动卡死等现象,说明原设备的工作性能也有所提高,对该设备液压系统的改进有一定的参考意义。     

基于智能手机TDOA估计的被动声源定位方法与系统实现

被动目标监测广泛应用于国防、安全等领域。针对被动声目标监测,首次提出了基于手机平台的被动式声目标定位方法,并设计和开发了原型系统。针对手机间时钟同步对被动式信号到达时间差精度的影响,采用手机内置的麦克风和扬声器发送和接收同步声信号的方式,从而避免了节点间无线同步到声信号采集间的时间延迟不确定性。为了提高信号发送和接收时刻的估计精度,将时间戳信息调制到设定的线性调频声信号,并采用广义互相关方法来实现信号波形检测。进一步,针对被动目标声源的非合作特性,采用统计判决理论和语音活动性检测相结合的方法对观测信号进行联合检波,获得被动目标声源到达时间的高精度估计,即被动声源到手机间的到达时间差。最后,通过多部手机搭建了原型系统并设计实验,结果表明定位误差不超过10%的概率达到80%。     

直升机振动检测通用算法的研究与实现

针对国内现有振动检测设备在直升机振动噪声测量领域的可靠性影响到维护效率及急待提高国内直升机振动检测设备性能问题,首先,对多种直升机振动噪声进行了研究与分析;其次,针对直升机噪声的复杂性详细阐述了信号的预处理方法;最后,提出了适合直升机振动噪声自适应整周期采样时域同步平均-短时傅里叶变换方法。现场验证比较结果表明,整周期采样时域同步平均-短时傅里叶变换测量方法在直升机振动测量中优于其他振动算法,自适应调整能力强,信号的优劣程度对测量结果影响小,分析更加准确,实时性得到了改善。此方法同样适用于其他转子振动测量领域。