基于蚁群算法的锁相速度控制器参数优化

针对当前锁相速度控制器的参数整定多采用试验加试凑的方式由人工进行优化,提出了一种以快捕带为目标函数的锁相速度控制器新型蚁群参数优化策略.建立了目标函数,推导了蚁群算法锁相速度控制器参数优化方法,并给出了新算法的具体实现步骤,最后将该优化方案用于磁悬浮控制力矩陀螺的高速无刷直流电机速度控制.仿真研究表明,该锁相速度控制器参数优化策略具有很强的适应性、鲁棒性,进而通过实验验证了该方案的可行性和有效性.     

高速雷达数字信号发生器的FPGA设计与实现技巧

在一片速度较低的FPGA芯片上,设计实现了综合型高速雷达数字信号发生器,给出了仿真结果,最高仿真数据率可达2.44Gbps。介绍了综合型高速数字信号发生器的基本设计思路和几个实现技巧,重点介绍了在不改变芯片选择的情、况下,如何通过改进设计方案,提高系统的工作速度。     

基于ADF4360-9的GSM检测时钟发生器

集成VC0的锁相芯片目前在通信系统中应用十分广泛,结合锁相频率合成基本原理以及高集成锁相频率合成芯片ADF4360—9的工作特性,设计一个稳定的GSM检测时钟发生器。详细介绍了芯片的结构、原理以及应用,并给出了频率合成器的电路参数、完整的硬件电路和程序代码,测试数据表明该电路的性能指标符合要求。     

基于ADF4360-3的本振信号发生器的设计

针对当前通信系统中对本振信号高质量的要求,结合锁相频率合成基本原理以及高集成锁相频率合成芯片ADF4360-3的工作特性,设计一个稳定的1.9GHz本振信号发生器,并详细介绍了核心芯片的结构、原理及应用.最后对电路进行测试,测得相位噪声为-87dBc/Hz@100kHz.测试结果表明本振信号发生器性能指标基本符合要求.     

多信道无绳电话中的锁相频率合成器

本文介绍了多信道无绳电话系统中的锁相频率合成器的硬、软件设计与实现,并介绍了集成锁相频率合成器MC145156和高速双模置分频器MC12017,还给出了锁相频率合成器的主要参数的测试方法。     

基于SOPC的高精度超声波温度计设计

根据在介质中超声波的传播速度随温度变化而变化的特点为设计原理,以基于Nios II处理器软核的可编程系统级芯片(SOPC)为控制核心,设计了高精度超声波温度计。在SOPC上同时实现了高频信号发生器模块、高速信号电路控制模块、信号自动采集控制模块以及Nios II软核处理器模块,缩小了体积,并降低了成本。传播时间的精确测量采用软件细分插补算法,经过理论分析和实验验证,该方法能够达到ns级超声波传播时间的测量,使设计的超声波温度计能够实现分辨率优于0.001℃的温度测量。     

基于FPGA的高精度超声波温度计设计

以超声波在介质中的传播速度随温度变化而变化的特点为设计原理,以FPGA为控制核心,设计了高精度超声波温度计。在FPGA上同时实现了高速信号控制模块、高频信号发生器模块、信号自动采集控制模块以及NIOS II软核处理器模块,解决了设计的关键性技术问题,并通过处理器实现了特殊的软件细分插补算法来对采集的数据进行分析处理。通过理论分析和实验,验证了该方法能够达到纳秒级超声波传播时间的测量,从而使设计能够实现分辨率优于0.001℃的温度测量。     

弱信号锁相放大CD552-R3电路

锁相放大电路是微弱信号检测的重要方法.基于CD552-R3相敏检波芯片设计了一种锁相放大电路,应用于大背景噪声下微弱信号的检测.采用信号发生器产生的标准信号和染噪信号,对该锁相放大电路进行了鉴幅和鉴相性能测试,并在不同强度噪声下对弱信号进行检测.测试结果表明:研制的锁相放大电路输出线性度高于0.9999,具有良好的鉴幅和鉴相特性,能将信噪比为-36 dB的毫伏级信号提取出来,可用于大背景噪声下微弱信号的检测.     

锁相频率合成器在多信道无绳电话中的应用

本文介绍了多信道无绳电话系统中的锁相频率合成器的硬、软件设计与实现，并介绍了集成锁相频率合成器ＭＣ１４５１５６和高速双模前置分频器ＭＣ１２０１７。     

Fourier分析在信息安全随机序列发生器中的应用

目前信息安全技术常用的随机序列发生器存在的主要问题是输出速度低、质量差。文章提出把Fourier分析理论用于随机序列发生器研制中，改变原来的输入，设计一种新的高速随机序列发生器，以满足快速发展的信息安全系统的要求。     

宽带高效超声波传感器的研究

提出了一种新型的双层压电结构超声波传感器 ,借助于移相电容器的移相作用 ,改变各压电层的激励电压的幅值和相位 ,实现对传感器频率特性的控制 ,从而得到了具有宽频带高效率的超声波传感器 ,为研究宽带高效超声波传感器探索了一条新的途径     

基于FPGA的多通道高速波形发生器设计

为了产生多通道的高速信号,波形发生器以FPGA为核心,结合高速高精度数模转换器和高速运算放大器,采用DDS技术来实现高速信号的产生。波形发生器采用PCI总线与上位机进行通信,上位机通过发送控制命令改变波形发生器输出信号的种类、频率、相位。波形发生器还可以进行AM调制、FM调制、ASK调制、PSK调制和FSK调制等。     

超声法测量气固两相流传感器选取研究

超声法因其穿透性好、精度高等优点成为气固两相流参数检测的一个新趋势.由于超声波在空气中衰减较大,因此,选择合适的超声波传感器对于气固两相流参数检测至关重要.通过运用有限元软件COMSOL构建超声法测量气固两相流的仿真模型,研究接收装置接收信号的大小与气固两相流固相颗粒的粒径和发射频率的关系,为实际测量选取超声波传感器提供了理论依据和指导建议.     

Optimal design of an ultrasonic transducer

An ultrasonic transducer, consisting of two piezoelectric ceramic disks and two resonance rods, is optimized with respect to the shape of the two resonance rods in order to maximize the amplitude of the vibrating tip. The mathematical model is presented and a finite element model of the transducer is set up. Harmonic analysis (forced vibration) is used for calculation of resonance frequency, vibration mode, amplitude and phase. The resulting optimal shape is presented. The numerical analysis shows that the new design improves the amplitude 4.0 times. The improved transducer has been tested against the standard transducer and experiments show good agreement with theoretical results. A special design of the ultrasonic transducer for sonar applications has also been investigated. Applications of the improved ultrasonic transducer are more efficient transducers in high energy applications such as ultrasonic welding, drilling, disruption, cleaning, and sonar and underwater communication.     

提高超声波流量计量精度的方法

时差法超声波流量计通过检测换能器发射和接收的超声波信号的传播时间信号,实现流量的计量。超声波换能器的谐振频率及超声波信号传播过程中相位和幅值的变化等因素,会影响对超声波信号到达时间的准确计量,从而影响流量测量的精度。准确计量超声波信号的到达时刻是提升时差法超生波流量计的计量精度的关键之一。针对换能器发射和接收超声波信号的处理和获取电路进行了设计和分析,得出了实验结果和实验数据,对实验结果给出了实验分析和结论,并通过软件算法给出了进一步提高测量精度的方法。     

Resonant-Type Smooth Impact Drive Mechanism Actuator with Two Langevin Transducers

A smooth impact drive mechanism (SIDM) is a unique piezoelectric actuator that is widely used as a camera focusing mechanism, cell phone lens movement mechanism, etc. This principle enables a compact driving mechanism; however, it cannot generate high-speed movement because a soft-type multilayered piezoelectric transducer (PZT) is utilized at off-resonant movement. This paper proposes a resonant-type SIDM actuator driven with hard-type PZTs to realize high-speed and powerful operation. The fundamental principle is also based on the conventional SIDM; therefore, a saw-shaped movement is required. To generate a high-power ultrasonic output, two Langevin transducers are adopted instead of a soft-type multilayered PZT. One Langevin transducer was a stator and the other was slider whose tip was adhered to a carbon fiber reinforced plastic (CFRP) rod. The CFRP rod was connected to the stator transducer with the frictional force. To obtain quasi-saw-shaped vibration, the longitudinal vibration for each Langevin transducer was excited and these movements were added at the connection point at the CFRP rod. In order to combine these vibration modes, the lengths of the stator and slider Langevin transducers were designed to make the resonant frequencies ratio to be 1:2. By using the proposed principle, the slider Langevin transducer was successfully driven with the speed of 0.11 m/s and the output force was 1.8 N with no load.     

智能天车防撞报警仪的设计开发

设计并开发了应用于工业现场天车防撞系统。基于超声波原理,防撞系统通过发射和接收超声波信号,测算出时间差,再利用控制系统换算成距离,判断处理。硬件上,系统采用发生器电路,换能器,线性功率放大器;软件上,系统采取三个防干扰措施。由于软硬件地结合,使系统能在工业现场中有较小的稳态误差,有效防止碰撞事故的发生。     

基于自干涉驱动技术的超声波飞行时间测量系统优化设计

超声波飞行时间测量极易受到噪声的干扰而影响检测精度.针对这一难点,利用幅值、相位调节技术驱动超声波换能器产生白干涉发射波形,通过相位检测预判接收信号到达时间,结合双阈值拟合算法计算飞行时间.该系统以信号处理器DSP为核心,采用CPLD完成高精度数字相位检测.与传统的超声波飞行时间阈值检测方法相比,该系统具有测量精度高、抑制噪声干扰等优点.     

云闪定位系统中校正信号源设计

简要介绍了云闪探测系统的工作原理。为满足对系统中各通道幅相不一致性测试的需求,设计了一款精度高、稳定性好的信号源。该信号源以Altera公司FPGA芯片EPlC3T100为控制核心,以ADI公司DDS芯片AD9954为信号合成器。详细给出了信号源的硬件实现和高速逻辑控制电路设计,测试结果表明,该信号源性能良好,具有很好的应用和推广价值。     

基于洛伦兹力机理的电磁超声周向导波传感器研制

在分析基于洛伦兹力机理的电磁超声周向导波检测原理的基础上,通过实验方式研究传感器参数对检测信号幅值的影响,根据实验结果确定了传感器参数.设计并制作了电磁超声周向导波传感器.对所研制的传感器进行性能测试,结果表明:该传感器能检测出Φ3.2 mm的通孔缺陷.