CNPDGS在特定长度并联传输线滤波器中的应用

微带线滤波器是射频、微波电路中的重要组成部分.特定长度并联传输线滤波器具有低通和带通滤波特性,但是阻带衰减较小.为了在不增加电路面积的情况下提高并联传输线电路的阻带衰减,使其具有更高的实用价值,本文将一种"哑铃"式组合式非周期性缺陷接地结构应用于特定长度并联传输线滤波器,改善了滤波特性.利用时域有限差分法对微带线构成的特定长度并联传输线滤波器及缺陷接地结构电路进行了仿真,并实际制作了电路.通过实验测量,仿真结果与测量结果一致性较好,基本满足了设计要求.     

数学形态学在MOA泄漏电流提取中的应用研究

基于数学形态学基本原理,构造了一种多结构元素并行复合形态滤波器,并应用于MOA泄漏电流的提取,首次提出了基于形态谱的MOA早期故障诊断方法。MATLAB仿真和实测数据的分析表明,该滤波方法可以准确提取泄漏电流信号,大幅度提高信噪比。形态谱为MOA早期故障诊断提供了一种新思路。     

数学形态学在MOA泄漏电流提取中的应用研究

基于数学形态学基本原理,构造了一种多结构元素并行复合形态滤波器,并应用于MOA泄漏电流的提取,首次提出了基于形态谱的MOA早期故障诊断方法。MATLAB仿真和实测数据的分析表明．该滤波方法可以准确提取泄漏电流信号,大幅度提高信噪比。形态谱2MOA早期故障诊断提供了一种新思路。     

基于多尺度形态学和Kalman滤波的基波分量提取

针对Kalman滤波在提取基波分量时存在暂态噪声抑制能力差和噪声统计特性不精确的缺点,提出了一种新的基波分量提取算法。采用改进的数学形态滤波器对采集信号进行多尺度分析得到平滑信号和细节信号,改进的滤波器使用不同形状的结构元素,有效地提高噪声抑制能力。利用平滑信号更新Kalman滤波器的观测值,减少故障信号暂态噪声的干扰,提高了滤波算法的收敛速度;利用细节信号实时在线计算测量噪声的方差,提高了滤波算法的收敛精度。在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型对算法进行验证与测试,仿真结果证实了算法的可行性和有效性。     

Σ-ΔA/D在电机控制系统中的应用研究

设计了一种应用于交流电机控制系统的Σ-ΔA/D方案。使用仿真模型研究级联积分梳状(CIC)滤波器对比传统平均值滤波器的优势,对比CIC滤波器不同阶数和抽样率对信噪比及信号延时的影响。硬件采用ADS1204实现二阶Σ-Δ调制,FPGA实现3阶CIC滤波,采集精度和响应速度完全能够满足交流电机控制系统精度及实时性要求。     

基于多级广义自适应形态学滤波的电力信号消噪

针对传统数学形态学滤波器存在的统计偏移现象和对结构元素选取的局限,提出了一种多级结构元素的改进方法,并采用变步长的方法构建了一种多级广义自适应形态学滤波器,在提高滤波精度的同时,降低了对结构元素选取的限制,并且该滤波器的使用更加灵活。最后,将该滤波器应用到含有多种噪声叠加的电力信号消噪中,通过算例仿真,验证了提出的多级广义自适应形态学滤波器相比于传统的数学形态学滤波器,在电力信号消噪中具有更好地滤波效果。     

开关电源滤波器设计及性能仿真研究

介绍了开关电源传导噪声的产生原因和消除方法,分析并仿真了开关电源滤波器的主要部件共模扼流圈、共模噪声滤波器和差模噪声滤波器的电路结构及其滤波特性,仿真研究了开关电源滤波器对共模噪声和差模噪声的传输特性,研究结果表明电源滤波器对共模噪声信号具有较好的抑制能力,对高于设计频率的差模噪声信号,频率越高滤波效果越好。     

线性调频信号的匹配滤波处理

雷达信号处理完成压制噪声和杂波,从而有效地检测出有用信号的功能。采用匹配滤波器可使输出信噪比达到最大。本文介绍了匹配滤波器的设计原理,给出了白噪声匹配滤波器和有色噪声匹配滤波器的传递函数模型。在MATLAB/Simulink平台上,建立了雷达发射信号为线性调频信号时匹配滤波器的仿真模型。计算机仿真表明,线性调频信号经匹配滤波器后脉冲宽度被大大压缩,信噪比得到了显著提高。该滤波器的脉冲压缩功能,解决了一般脉冲雷达通过增加脉冲宽提高作用距离与距离分辨力下降的矛盾。     

基于复合结构元素的新型自适应形态滤波器设计

针对电力系统信号采集中常见的噪声干扰问题,提出一种使用复合结构元素的自适应形态学滤波器。这种滤波器融合两种及以上结构元素作为复合结构元素,统计分析输入信号与拟输出滤波信号之间的滤波误差,寻找复合结构元素的整体最优尺度,从而优化滤波效果。根据滤波误差极大值原理,调整组成复合结构元素的两种元素的参数占比,进一步优化,可得最优滤波使用的复合结构元素。仿真实验对包含随机白噪声的电力信号进行自适应滤波,结果表明,在面向随机噪声时,所提出的自适应滤波器能够准确寻求到最优结构元素,滤波性能优于使用单一结构元素的传统形态滤波器,具有良好的应用前景。     

改进的自适应广义形态滤波器设计

提出一种改进的自适应广义形态滤波器。针对电力数据采集信号中可能存在的各种噪声情况,通过数字仿真,研究结构元素幅值和长度变化对改进的自适应广义形态滤波器滤波性能的影响。仿真结果表明,改进的自适应广义形态滤波器可以有效抑制电力系统采样信号中的各种噪声,滤波效果好。     

基于方形开环的双模滤波器设计

在传统方形开环谐振器的基础上,设计了一种新型的双模微带滤波器,该滤波器包含两个方形开环谐振器,在每个传统谐振器内部添加微带支路结构,通过微扰来实现频响特性的改善,由仿真结果可以看出,该设计的带内特性良好,带内波纹小于0.3dB,通带边沿均插入了传输零点,且传输零点处的S21〈40dB,截止边沿陡峭,实现了6%的相对带宽,整个滤波器的尺寸大小约为30mm×20mm,改进后的结构与传统结构相比降低了0.5GHz的中心频率,相对减小了16%的面积,进一步实现了小型化。     

Compact third-order microstrip bandpass filter designed by the distributed- to lumped-element equivalence

In reality, it is not easy to design microstrip filters for the sake of distributed-element effect. It is an effective approach to approximate distributed-element structures through appropriate lumped-element circuits. In this paper, some basic microstrip structures are discussed, whose equivalent lumped-element circuits are derived. Then, a novel microstrip filter is obtained by connecting these microstrip structures, according to the similar topology of the third-order lumped-element bandpass filter. The equivalent lumped-element counterpart of the proposed microstrip filter clearly reveals its physical mechanism, ie, how the resonances are created and coupled and how the transmission zeros are created. Furthermore, a set of the design formulas are presented, which can be used to calculate initial structure parameters and then facilitate design process. The proposed microstrip bandpass filter can realize a third-order elliptic bandpass response with one transmission zero at each side of the passband. In addition, two short-circuited stubs are added to input/output ports to create the third transmission zero. The filter is featured by good frequency selectivity and out-of-band suppression. For demonstration, an actual example was designed, fabricated, and measured.     

基于曲流技术和遗传算法的局部放电检测微带天线

基于微带天线原理设计了一种新型全向型局部放电特高频天线传感器。采用曲流技术对微带天线结构进行改进,增加天线的工作带宽。采用遗传算法对改进结构参数进行优化设计,使天线工作带宽达到最高。改进型微带天线的工作带宽为450 MHz~2 800 MHz,覆盖了局部放电特高频信号的主要频率范围。同时天线具有体积小、近似全向测量、增益高和灵敏度高的优点。模拟绝缘缺陷局部放电检测试验结果表明,该型天线可以有效检测典型局部放电特高频信号,满足变电站现场局部放电检测要求。     

基于DSP的MEMS陀螺去噪算法研究

作为惯导系统的重要传感器,陀螺仪的精度直接影响到导航定位的精确性,而随机噪声是影响其精度的重要因素.对随机漂移进行建模并在系统中加以补偿是提高陀螺及其导航系统精度的关键.本文对MEMS陀螺的信号进行分析,对高于通频带的噪声用切比雪夫低通滤波器进行滤波,对带内的噪声运用改进的中值滤波进行处理.DSP仿真结果表明,该方法能在保证实时性的情况下降低陀螺噪声误差对系统精度的影响,可以将信号的信噪比提高8 dB.     

一种新型缺陷接地结构及其滤波特性研究

本文提出了一种新型缺陷接地结构（DGS）,即非周期C型结构,采用仿真分析和实验测试相结合的方法分析了其滤波特性,并对哑铃型和C型两种结构的周期性DGS与非周期性DGS的滤波特性进行了分析比较,结果表明,新型结构在实现双频禁带抑制技术中具有广泛的应用前景。     

Optimal design of third‐order microstrip bandpass filters by direct synthesis technique (DST)

To design microstrip filters is not easy for the sake of their distributed‐element effect. Undoubtedly, to understand their physical mechanism is very important to their design. In this paper, one effective approach to design some third‐order microstrip bandpass filters with each of 2 transmission zeros at each side of the passband is discussed. Lumped‐element equivalent circuits are used to represent these microstrip filters. Then, these lumped‐element equivalent circuits can be synthesized by direct synthesis technique we recently proposed, so that it is likely to calculate initial structural parameters of these microstrip filters and then facilitate their design. Verified by the measured results of the filter designed through the approach in this paper, the performance of the filters is close to ideal frequency responses. Furthermore, another third‐order microstrip bandpass filter is presented, in which open‐circuited stubs at input/output ports are introduced to suppress one specified harmonic to improve out‐of‐band attenuation.     

电磁超声特征信号检测系统的设计

针对电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)转换效率低、信号微弱、信噪比低的问题,设计开发了包括电磁超声换能器在内的,由低噪前置放大器、宽带接收器以及基于虚拟仪器的正交锁相放大等构成的电磁超声检测系统。对比了传统EMAT结构与新的EMAT结构磁通密度的不同,通过提高偏置磁场的强度提高EMAT的换能效率;分析了前置放大器、宽带接收器、电磁超声换能器的频率响应特性;研究了相敏检波器中低通滤波器的阶数、滤波器类型以及截止频率对电磁超声回波信号检测的影响,并对铝板进行了缺陷检测实验。实验结果表明:该系统能够实现电磁超声信号的实时采集、分析和存储,同时能够提高信号的信噪比和分辨率。     

基于匹配滤波法的超高频局部放电信号检测

在强电磁干扰环境下准确获取局部放电信号是目前研究的难点。超高频局部放电过程的频散现象会影响波形匹配法消除干扰的效果,因此文中基于频谱最优匹配原则构造滤波器,以使超高频局部放电信号的能量得到增强,从而获得最大的信噪比。文中还采用改进的粒子群算法提高了优化计算的速度和可靠性。实验和分析结果均表明,在强干扰背景下,频谱最优匹配滤波法对白噪干扰和周期性窄带干扰均有较好的消噪效果,并可保持超高频局部放电脉冲的波形、幅值和极性信息。     

PBG结构圆柱形微带贴片天线的设计与仿真

本文利用光子晶体带隙(PBG)结构的特点,将特殊设计的 PBG 结构应用于圆柱形微带贴片天线中。在同轴线馈电的圆柱形微带贴片天线的介质上蚀刻出按一定规律排列的 PBG 结构,并基于 HFSS 对特殊设计的 PGB 结构圆柱形微带贴片天线和普通的圆柱形微带贴片天线进行仿真和优化,仿真结果表明,按照一定规律排列的 PBG 结构可以有效抑制天线表面波的传播,明显提高圆柱形微带贴片天线的带宽和增益,有效改善圆柱形微带贴片天线的辐射方向图,实现天线性能的优化设计。     

DWDM波长转换技术在超长距SDH传输网中的应用

SDH光信号在超长中继距离传输中存在信噪比下降的问题。文章介绍了在500kV东明开关站至三堡变光通信工程实施中，采用DWDM波长转换技术克服这一难题的成功经验。通过案例可以看出，在超长中继距离SDH光通信线路中，锁定SDH输出信号的中心频率并在接收端采用光过滤器对噪声进行抑制，是解决信噪比下降、保证传输质量的有效办法。