激光陀螺抖动控制电路高精度数字化设计

激光陀螺仪由于存在闭锁效应需要外加抖动偏频来消除;以往的模拟抖动控制电路存在体积大,难以进行精确控制等问题;针对这些问题,设计了一种基于DSP的数字抖动偏频系统,通过DSP对抖动电压进行精确控制,并注入一种参数可调的锯齿波噪声来消除激光陀螺的动态锁区;经过实验表明,抖动偏频控制系统工作稳定,控制精确,噪声注入效果良好;激光陀螺仪静态测试结果表明,在所设计的抖动偏频系统控制下,激光陀螺测量精度高.     

超宽带通信中定时抖动抑制算法的研究

本文研究了直扩超宽带通信系统的关键技术----定时抖动及其抑制方法,主要分析了定时抖动产生的原因、分布规律和各种有效的抑制方法.文中第一次对DS-UWB系统定时抖动产生的各种原因进行了分析,给出了的定时抖动的分布规律以及各种可采用的定时抖动抑制方法,特别针对通过信道噪声和干扰来抑制定时抖动的各种有效方法.进行了详细的分析和讨论.     

MHD角速度传感器微弱噪声的测量方法

为了解决现有噪声测量方法测量下限高、耦合噪声大,无法与MDH角速度传感器实现噪声匹配的问题,研究了MDH角速度传感器亚ｎＶ/（Ｈｚ）^0.5量级噪声的测量方法,并设计了一种噪声测量系统。通过使用噪声匹配变压器,将噪声匹配原理与双通路互谱测量原理相结合,优化测量系统的噪声系数,有效抑制了测量过程中的通路噪声和耦合噪声。通过理论和仿真分析了测量系统的固有噪声,实验证明测量系统的等效输入电压噪声谱密度为0.1ｎＶ/（Ｈｚ）^0.5。最后,采用该测量方法,精确测量出低至0.06ｎＶ/（Ｈｚ）^0.5的 MDH角速度传感器的微弱噪声。     

基于列共用多采样技术的ＣＭＯＳ图像传感器读出电路设计

针对CMOS图像传感器中相关多采样(correlated multiple sampling, CMS)技术在抑制噪声的同时使读出速度受影响的问题,设计了低噪声读出电路。读出电路采用列共用多采样技术,能够在不影响读出速度的情况下,抑制时域噪声和列固定模式噪声(Fixed Pattern Noise, FPN),改善CMOS图像传感器的成像质量。列共用多采样技术采用开关控制读出电路和像素的连接关系,以多列共用的读出电路对像素依次进行时序错开时间缩短的多次采样,完成所有像素量化的总时间保持不变。基于列共用多采样技术读出电路的降噪效果在110nm的CMOS工艺下进行了仿真和验证。随着采样数M从1到4变化,读出时间没有增长,瞬态噪声仿真得到整个读出链路的输入参考噪声从123.8μV降低到60.6μV;加入列FPN进行仿真,输入参考失调电压由138μV降低到69μV。     

一种新型高效的激光陀螺抖动信号剥除技术研究与实现

激光陀螺的输出信号中包涵外界输入角速度、机械抖动角速度两部分信息,而机械抖动角速度是一个叠加了一定噪声的标准正弦振动;在此提出了一种正弦抖动剥除技术,能极大地衰减激光陀螺输出信号中的正弦分量,实现对陀螺输出信号的初步解调,并采用FPGA作为实现工具;文章首先对激光陀螺输出信号特性进行了分析,提出了一种新型的抖动剥除技术的理论模型;然后具体介绍了这种技术在FPGA上的实现方法;最后利用基于本技术设计的FPGA+DSP系统对某型号激光陀螺进行了测试,通过观察证明本方法能很好地实现激光陀螺正弦抖动剥除,剥除后的激光陀螺正弦幅值能衰减到原始值的1/70。     

小波分析在激光测距传感器中的应用

激光宽高检测系统利用激光测距原理对行驶车辆的宽高进行检测,而所测信号掺杂有较大的车辆边缘光噪声,降低了系统的测量准确性。鉴于小波分析的时频局部特性,将小波分析法应用到消除高频光噪声干扰的应用中,提高激光车辆宽高检测系统的准确性,并通过Matlab中小波分析工具仿真和实际验证,证明可以消除光噪声对系统的影响和达到提高测量准确度的目的。     

传感器噪声及其抑制方法

在智能化控制系统中,传感器是用来感知、测定各种变化量的重要器件,在其使用中的噪声直接影响着智能化控制的效果.本文针对传感器在应用中噪声的产生、表现形式、耦合方式以及抑制方法进行了较详细的论述.     

基于选通成像的新型激光告警技术

本文提出了一种基于选通成像技术的激光告警系统,提高了系统的分辨率。同步选通成像可以抑制背景噪声,大幅度提高了信噪比。从工程应用需求考虑,进行了实用性设计。根据设计参数估算,灵敏度约为μW/cm2水平,并具有mrad量级的二维空间分辨率。最后,分析了选通成像激光告警技术的在光电对抗方面的作战应用前景。     

科学级CCD相机的降噪技术研究

为了降低科学级CCD相机的噪声,提高相机的成像质量,针对不同的噪声源.根据相应的噪声产生原理,设计了实用的噪声抑制电路和处理电路.,应用于选用ISD029AP型CCD图像传感器自己开发的微光CCD相机,有效地降低了暗电流噪声,消除了复位噪声对真正信号的影响,使相机具有良好的成像质量.为了进一步提高该相机的信噪比,提出了相应的校正算法,进一步降低了暗电流噪声,降低了CCD像素间光响应的不一致性带来的噪声,使相机的成像质量得到提高.     

延迟锁相环的Verilog-A精确建模与仿真

分析了噪声以及器件失配对延迟锁相环的抖动影响,并对延迟锁相环的各模块进行了Verilog-A精确建模和性能仿真。仿真结果表明,器件失配对延迟链中间相输出的抖动影响最大,产生了约50ps的偏移;而噪声对延迟链最后一相输出的抖动影响最大,其peak-to-peak抖动值达到85ps。另外,与电路晶体管级仿真相比,通过Verilog-A建模节省了大量仿真时间,极大地提高了设计效率。     

一种改进的时钟定时抖动估计方法

研究了时钟相位噪声与时钟定时抖动的转化问题,时钟相位噪声是对时钟源噪声频谱的频域表示,而时钟定时抖动是对时钟周期精度的时域度量;针对目前已有的由时钟相位噪声估计时钟定时抖动的快速积分方法的不准确问题,分析了误差产生的原因,提出了一种改进的由时钟相位噪声估计时钟定时抖动的快速积分方法,并推导出一组由时钟相位噪声估计时钟定时抖动的快速积分公式;最后,通过一个数据采集实验,验证了所提出的新方法的正确性与可靠性。     

高速串行数据链路中基于相位噪声时钟抖动测量

传统并行数据通信随着速度的增加,传输时延已难以准确控制,使得高速串行数据传输成为通信的主要方式,当数据速率超过GB/s水平,时钟信号引入的抖动已成为系统抖动的主要成分,低数据速率抖动分析技术已难以满足要求,相位噪声测量技术在高速串行数据链路抖动分析中提供了解决方案,文章从原理上论述了相位噪声与抖动的关系,以实例给出了通过相位噪声测量间接测量抖动的工程计算方法.     

色噪声下卡尔曼滤波焊缝跟踪算法与试验研究

精确控制激光束使其始终对中并跟踪焊缝是保证激光焊接质量的前提．以大功率光纤激光焊接Type304不锈钢为试验对象,研究一种有色噪声环境下应用卡尔曼滤波最优状态估计预测激光束与焊缝路径偏差的方法．使用高速红外视觉传感器摄取焊接区红外热像,提取焊缝位置参数并构成状态向量,建立基于焊缝位置参数的系统状态方程和焊缝位置测量方程．针对系统动态噪声为有色噪声,通过扩展状态变量的方法建立有色噪声环境下的卡尔曼滤波算法,对焊缝位置进行最优状态估计并得到最小均方差条件下的焊缝偏差最优预测值,消除系统噪声对焊缝偏差测量的影响．焊接试验结果表明新方法可有效抑制有色噪声干扰并提高焊缝跟踪精度．     

基于PSD的高精度太阳敏感器电子学系统设计

针对目前国内太阳观测成像仪器稳像系统的需要,提出了一种基于位置敏感探测器(PSD)的高精度太阳敏感器电子学系统的设计,有针对性地提出了提高灵敏度的设计方案和降低系统噪声的具体措施.该系统噪声水平低于4 nA,在工作范围中心区域具备了0.3"的高分辨能力,可以配合偏摆镜结构组成稳像系统,服务于夸父和SPORT计划等具有高分辨率成像需求的太阳成像仪器.     

机载前下视激光雷达成像仿真

针对在成像噪声和载机运动影响下 ,前下视激光雷达对地面目标成像的仿真问题 ,分析并建立了成像过程的噪声模型 ;通过运用马尔科夫随机过程模型和独立同分布随机变量的叠加原理模拟载机运动状态和惯导姿态测量数据 ,对激光成像与地形高程进行映射变换 ;全面地给出了利用数字地图和导航系统测控精度生成测试用途激光像的仿真方案。实验显示 ,应用仿真系统提供的成像数据和映射变换关系 ,能对惯性 /激光雷达地形辅助导航系统进行有效的定位性能测试。成像仿真为惯性 /激光雷达系统的研究提供了必要的方案预研和仿真测试手段。     

抗交串自适应噪声对消系统的算法实现

针对一般的自适应噪声对消系统性能上存在的不足,引入了抗交串自适应噪声对消系统.抗交串自适应噪声对消系统在形式上由两个典型的自适应噪声对消模块串接而成.抗交串自适应噪声对消系统无须预先知道信号和噪声的特征,却能够相当好地抑制噪声的影响,又使有用信号不产生畸变.该文叙述了该系统的算法实现.计算机仿真结果表明,在强噪声环境背景下,该算法将功率信噪比提高了50db左右,而且运算速度快.该算法对某些特定采样信号的分析和处理有重要意义.     

螺旋桨空泡与激光空泡的比较研究

该文阐述了螺旋桨空泡的形成机理,对其产生的噪声及其噪声谱作了分析;阐述了激光空泡噪声的原理,分析了激光产生噪声的转换效率。有助于两者的比较分析研究,为后者对前者的仿真提供了一定的参考价值。     

基于快速反射镜的自适应控制算法研究

捕获、跟踪和瞄准(ATP)系统是进行高速大容量激光通信的核心,在长距离激光通信中大气等外界扰动产生的光斑抖动严重影响了激光通信终端间的精确对准,大大降低了通信链路的稳定性和通信质量.为抑制光斑抖动造成的影响,提高对目标的跟踪精度,提出一种改进的快速反射镜(FSM)控制方法.分析了自适应控制和常规比例-积分-微分(PID)控制的特点,并论述了结合两种算法进行复合控制的优势,根据李雅普诺夫(Lyapunov)理论提出参考模型自适应PID控制算法,并对常规PID和参考模型自适应PID复合控制算法进行仿真分析和对实际光斑抖动的闭环跟踪实验.实验结果显示:自适应PID控制器获得的超调为2％,上升时间为3 ms,跟踪精度优于2μrad,全面优于常规PID控制算法.与传统PID控制相比,文中提出的控制算法对抑制光斑抖动具有更好的控制效果.     

面向联机书写指导的触摸笔迹信息前置处理

为了使联机文字书写指导系统对用户书写过程产生的指导意见客观性更强,针对不规范书写行为,将触摸书写的笔迹噪声信息分为白色、黑色和抖动三种类型。白色噪声由线性插值算法消除,黑色噪声采用阈值去重算法消除,抖动噪声则通过基于关键点求解的虚拟平滑算法消除。实验结果表明,该方法为文字书写指导系统进行实时书写分析提供了真实、有效和可信的数据环境。     

数字电路中△I噪声的产生与特点

随着数字电路的发展,"I噪声正逐步成为数字电路中的主要噪声源之一。从数字设计的核心——反相器入手,系统分析了TTL和CMOS中"I噪声的产生过程与基本特点。结果表明,"I噪声是由数字电路的电路结构和工作过程决定的(是固有的);具有叠加性、为宽带噪声源;同时会产生传导骚扰和辐射骚扰。