基于双压控延迟线的锁相环抖动跟踪估计

针对锁相环中的抖动跟踪问题,文中提出了一种自适应锁相环结构和抖动跟踪估计优化算法。自适应锁相环由2个压控延迟线和边缘比较器构成一个片上抖动估计模块,并对压控延迟线的控制电压采用一种自适应跟踪算法来实现对输出抖动跟踪的自适应优化,从而收敛到最小抖动工作点。实验结果表明,文中提出的片上抖动跟踪估计模块和抖动估计算法不仅能够实现对输出抖动估计的自适应跟踪,而且在不同电源噪声、不同工作频率和不同工艺角情形下都能获得较好的抖动跟踪估计值。     

一种关于锁相环抖动特性研究的新方法

针对锁相环中存在的抖动特性,提出了一种新的研究方法。具体做法是首先得到构成系统级锁相环的单元模块及其谐波传输矩阵,进而得到系统级锁相环的谐波传输矩阵,同时借助线性时不变系统中的传递函数和相位裕量来处理和分析锁相环的小信号时变抖动特性。最后在Matlab/Simulink中采用时间推进仿真对文中提出的方法进行了仿真,进一步验证了文中提出方法的准确性。     

基于有载品质因数的低抖动时钟电路研究

抖动作为衡量时钟信号质量的重要指标,对电子系统的性能具有重要意义。数据采集系统要获得良好的信噪比,就必须要有高性能低抖动的时钟信号。本文应用相位噪声与抖动的关系,同时结合相位噪声Leeson模型,研究了时钟信号发生电路的抖动及相位噪声特性,分析了电路有载品质因数QL对抖动的影响,并给出了电路主要器件与抖动关系的显性表达式。以一种100 MHz低抖动时钟信号发生电路为例,进行了理论分析、仿真和实验验证,并将其应用到2.5 GHz采样时钟信号发生电路中进行了对比测试。结果表明,提高电路的有载品质因素QL可以明显改善其抖动及相位噪声特性。     

高频相位式激光测距频率源分析与改进

为优化相位式激光测距的频率源设计,提高测距准确度,通过建立频率源的相位噪声和频差在电路中的传递模型,分析二者对测量误差的影响程度,得出频差是影响测距误差的主要因素,提出通过混频器改进锁相环频率源的方法.该方法采用混频器替代传统锁相环反馈同路的分频器,缩短锁相环的锁定时间,从而提高相位式激光测量的准确度.实验结果表明,在测量频率达每秒百万次时,改进后频率源引起的误差降低了39％,该方法能有效提高相位式激光测量性能.     

抖动及抖动级联浅析

随着数据传输速率越来越高,业务种类越来越多,光口抖动要求也越来越高。协议中规定的B1抖动如何能达到标准中规定,而且在这种抖动的情况下,怎么还能级联更多的光口满足生产测试的需求已经是现在通信设备商的一个首要面临的问题。对功能处理单元中的高速光口的带宽和数字锁相环中的鉴相器的研究,调整了数字锁相环鉴相器的鉴相频率,找到了满足光口抖动指标的参数,在抖动满足的条件下,微调了高速光口的带宽,使得功能处理单元光口级联能力达到生产的指标要求,最终解决了抖动和级联这两个既有联系又互相制约的问题。     

应用面阵CCD的优化光点定位方法

传统的灰度重心法是一种用于对称目标的亚像素定位算法,其计算精度不高而且抗噪声性能较差.提出一种隔离算法,将其边缘像素分离,然后对内部像素灰度进行均值化,从而有效抑制内部像素噪声.同时,利用数据误差理论对这种算法的误差进行分析.最后,通过基于大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)标定实验,验证了这种算法的正确性,并表明优化算法有较好的噪声抑制性能.     

非晶材料磁传感器噪声分析

分析了基于非晶材料磁场测量传感器的噪声特性.根据非晶丝巨磁阻抗效应原理,设计了传感器的闭环负反馈结构,并分析了传感器的主要噪声源.在此基础上,分别考虑了驱动电流的低频噪声、幅值噪声、相位噪声以及影响非晶丝阻抗的外部磁场波动、内部磁场波动,根据泰勒展开并忽略高阶小项,得到非晶丝两端电压噪声表达式.然后,根据传感器的电路结构和传递函数,得到传感器输出电压噪声表达式,最终推导出了非晶材料磁传感器噪声模型.分析传感器噪声模型可知,提高传感器的反馈系数,可有效地降低该传感器的输出噪声谱密度.最后通过实验验证了上述结果的正确性.     

低相噪大面积平衡光电探测器

为了实现对光泵原子磁力仪系统中发散的快速调制光信号的精密相位检测,解决现有平衡光电探测器存在的接光面积小、增益小、带宽小及相位性能不理想等问题,本文采用基于结点差分电流的平衡差分探测方法,分析了平衡探测器抑制系统共模噪声的机理,通过优化元件和提高带宽设计出具有低相位噪声且单管接光面尺寸达到10mm的大面积平衡光电探测器,并进一步利用双板隔离式的制作方法避免了热噪声干扰,实现了其低相位漂移的特性。实验结果表明,该探测器-3dB带宽达到1.1 MHz,信号跨阻增益达到0.91 MΩ,在175kHz调制光信号下的相位噪声峰峰值不超过0.002 3°,能够满足碱金属原子磁力仪系统光信号精密相位检测的要求。     

汽车变速箱齿轮轴的模态优化分析

汽车变速箱是齿轮、齿轮轴、轴承和箱体等组成的机械结构,在内部和外部激励作用下将产生机械振动。当激励的频率在结构固有频率附近时,将使箱体产生振动。齿轮轴是变速箱的关键传动部件,为了提高某汽车变速箱输入齿轮轴的前六阶固有频率,应用参数化建模方法和CAE软件对齿轮轴进行模态分析,获得其固有频率和振型,然后基于集成优化平台,采用自适应模拟退火算法对齿轮轴的轴颈直径进行优化设计。最终提高了齿轮轴的低阶固有频率,避免了发生共振,减少了齿轮轴的振动和噪声,并实现了设计优化过程的自动化。     

基于广义二阶积分的数字锁相环设计

在并网和整流等功率变换器中,输出或输入电流与电网电压同步,常采用锁相环实现对电网电压的频率追踪和相位锁定,因此锁相环性能也极大的影响了系统性能。锁相环的实现方式中,软件(数字)实现方式可以克服硬件实现存在的工作饱和、零点漂移和校准等问题,此外,电网中可能存在电压不平衡和跌落、频率和相位的突变以及各次谐波干扰等问题,各类锁相算法被提出,如基于同步坐标系的锁相,基于对称分量的锁相和基于二阶广义积分的锁相等锁相方法被提出,而数字(软件)锁相环可以灵活的实现上述各类锁相方法。本文对基于二阶广义积分的锁相环的原理进行论述,并给出一般的设计方法,最后通过硬件平台实验验证,具有较高的工程应用价值。