低压电力线多载波FSK信号发送电路的实现

文章针对低压电力线线路的恶劣信道条件,在传统的2FSK调制方式基础上提出多载波FSK的通信系统方案。该方案结合了分集接收技术,以达到有效改善传输可靠性的目的。本设计利用Matlab仿真出多载波FSK的发送波形,并在dsPIC芯片平台上搭建了信号发送电路,该电路采用数字方式产生多载波FSK信号波形,与传统的模拟方式采用振荡器产生信号的方法不同。经过对比,产生的发送信号波形与仿真结果一致,能够满足设计要求。     

远动通道FSK信号载频检测方法的研究及其应用

为了实现对基于 FSK(频移键控 )调制方式的远动信道的监控 ,必须首先准确检测 FSK信号的载波频率。 FSK信号的频谱成分比较复杂 ,包含基带信号引入的连续谱和载波信号引入的离散谱两部分 ,传统的信号处理方法难以准确测量。针对以上特点 ,提出了一种新的非线性变换——时域拼接变换 ,通过对 FSK信号的分割和重新组合 ,消除了两个载波信号之间的相关性 ,抑制了基带信号对功率谱的影响 ,将离散谱从功率谱中分离 ,并结合现代功率谱估计方法 ,实现了对信号载波频率的高精度测量。计算机仿真与实验证明 ,该方法是一种有效的 FSK载波频率测量方法     

远动通道FSK信号载频检测方法的研究及其应用

为了实现对基于FSK(频移键控)调制方式的远动信道的监控，必须首先准确检测FSK信号的载波频率。FSK信号的频谱成分比较复杂，包含基带信号引入的连续谱和载波信号引入的离散谱两部分，传统的信号处理方法难以准确测量。针对以上特点，提出了一种新的非线性变换——时域拼接变换，通过对FSK信号的分割和重新组合，消除了两个载波信号之间的相关性，抑制了基带信号对功率谱的影响，将离散谱从功率谱中分离，并结合现代功率谱估计方法，实现了对信号载波频率的高精度测量。计算机仿真与实验证明，该方法是一种有效的FSK载波频率测量方法。     

FSK信号的软件产生方法

首先分析了FSK信号的优点和用途，然后结合FSK信号的产生原理给出了实际工程中用软件产生FSK信号的具体实现方法；通过试验表明用该方法所产生的FSK信号能够非常好地满足实际工程中的应用，并义所产生的FSK信号的频率是很容易调节的，这就为产生不同频率的信号提供了方便，具有很强的实用性。     

基于互相关和李雅普诺夫指数的微弱正弦信号混沌检测

微弱信号的幅值通常很小,且常被噪声淹没,难以检测。文中提出基于互相关和李雅普诺夫指数的微弱正弦信号混沌检测方法。该方法利用互相关方法对微弱正弦信号进行初步去噪,再利用混沌检测方法提取有效信号,以充分发挥互相关及混沌检测在噪声抑制及信号提取方面的优势;将最大李雅普诺夫指数作为判断混沌系统相变的量化依据,自动识别混沌系统的临界状态,从而准确给出用于确定微弱正弦信号幅值的策动力临界阈值。仿真实例分析表明,该方法能有效地检测出深埋于强噪声中的微弱正弦信号,且其检测精度较单独的互相关方法和混沌检测方法更优。     

运动通道FSK信号载频检测方法的研究及其应用

为了实现对基于FSK（频移键控）调制方式的运动信道的监控，必须首先准确检测FSK信号的载波频率。FSK信号的频谱成分比较复杂，包含基带信号引入的连续谱和载波信号引入的离散谱两部分，传统的信号处理方法难以准确测量。针对以上特点，提出了一种新的非线性变换－－时域接拼变换，通过对FSK信号的分割和重新组合，消除了两个载波信号之间的相关性，抑制了基带信号对功率谱的影响，将离散谱从功率谱中分离，并结合现代功率谱估计方法，实现了对信号载波频率的高精度测量。计算机仿真与实验证明，该方法是一种有效的FSK载波频率测量方法。     

DSTFT在电力线载波通信中的应用

为了提高线载通讯的抗干扰能力和适用性,针对采用频移键控的电力线载波通信,提出了一种基于离散短时傅里叶变换(DSTFT)在时频域解调BFSK信号的方法,通过分析解调的原理和机制,引入了一种新的码元同步算法,设计了运行步骤,实现了实时解调。仿真试验的数据表明,对于码元速率要求不高的电力线载波通信解调效果良好,是一种新颖实用的2FSK解调方法。     

IRIG-B码元信号传输质量分析方法

为了解决IRIG-B码元传输过程中码元宽度、脉宽信息、幅值信息等易受到干扰而发生变化的随机性及不确定性的检测问题,通过卫星时间建立有效的高精度时间基准以及高度集成化的管理模块对IRIG-B传输信号的快速实时捕获分析机制,采用优化的符号记忆方法实现对时间信号传输质量的智能化分析,实现信号传输质量检测评估过程中对随机性及不确定问题的有效检测,提高电力系统对IRIG-B码元信号传输质量的检测效率,同时通过实验模型验证说明IRIG-B信号传输质量检测方法的可行性和有效性。     

RS编码非正交FSK系统性能的研究

本文首先介强了非正交频移键控(frequency shift keying,FSK)信号的设计方法,然后介绍加性高斯白噪声信道和平坦Rayleigh衰落信道中非正交2FSK和MFSK信号的设计和检测.为了提高非正交FSK信号的性能,将高效的Reed-Solomon(RS)编码用于系统设计.研究结果表明,RS编码的非正交FSK系统可以获得频带利用率和性能的良好折衷.本文同时给出了RS编码非正交FSK信号的性能分析和相应的数值仿真结果.     

基于 SSA-SVM 的海杂波背景下小信号检测方法

针对传统检测方法不能有效地从强混沌背景噪声中检测出小信号,本文研究了强杂波背景下小目标检测原理,提出了一种基于SSA-SVM的混沌小信号检测方法。利用麻雀搜索算法优化SVM惩罚参数C与核函数参数σ提高预测准确性,从而降低检测门限,提高检测率。在Lorenz混沌系统中加入目标信号进行仿真,结果表明：提出的方法能有效地从强混沌背景噪声中检测出小信号,瞬态小信号预测的均方根误差为0.000 434 3(信噪比为-137.707 3 dB),比传统SVM算法预测信号的均方根误差0.049(信噪比为-54.60 dB)降低了两个数量级。利用IPIX雷达实测海杂波数据,对所提方法进行实验验证,进一步说明了该方法的有效性。     

复杂混沌背景中弱谐波信号检测研究

弱谐波信号通常湮没在电力噪声与混沌噪声合成的复杂混沌背景中,考虑到此前纯净混沌背景检测方法的不足,该文提出了新的混沌检测方法.根据Takens定理中嵌入空间吸引子不变性,提出基于相空间重构理论的交替迭代神经网络预测算法和相应的弱电量信号检测及恢复模型,并进行了复杂混沌背景中微弱正弦信号检测验证.首先,依据重构原则,在原始相空间中进行非线性映射拟合,对混沌背景建模然后利用输出结果进行相空间重构,掌握原始相空间和嵌入相空间的近似演化规律;最终达到提取待测信号的目的.理论与数值仿真实验表明,该文方法应用于复杂混沌背景中弱谐波信号的检测具有比以往方法更简洁、更灵敏、收敛速度更快的优点,同时也证明了该方法应用于电力系统小信号分析领域的实用性.     

基于混沌振子周期区域的微弱信号检测方法

混沌振子微弱信号检测方法中存在着输出信号时域判别的抗干扰性差、宽频率范围信号检测系统复杂等问题。本文利用混沌振子对噪声处理的优势,提出一种新的强噪声背景中微弱周期信号检测方法。通过提取周期1外轨区域的Poincaré截面,得到一种频率为振子周期策动力与待检测信号频率差的周期信号,而该周期信号对噪声具有很强的抑制。应用所提方法对一个频率段的正弦信号进行检测,实现了低于-110dB信噪比条件下高斯白噪声背景中正弦信号检测。     

高压电气设备局部放电过程超高频信号监测方法

针对现有监测方法存在耗时长和监测误差大的问题,提出新的高压电气设备局部放电过程超高频信号监测方法。该方法通过小波变换构建超高频的信号模型,并通过小波函数分解法确定信号阈值,实现设备发电超高频信号的去噪;根据Duffing方程描述混沌系统,将超高频信号输入该系统中,通过取得的Lyapunov指数检测出信号中的异常数据,完成高压电气设备局部放电过程超高频信号的监测。实验结果表明,所提方法的信号监测的正确率高、耗时短以及脉冲误差小,具备了一定的实用性。     

Duffing混沌振子用于交联聚乙烯电缆水树在线检测

交联聚乙烯电缆在线检测对电力电缆的安全运行具有重要意义。交流电压叠加法是目前XLPE电缆水树检测的有效方法,其关键问题是表征水树劣化缺陷的微弱的1 Hz特征信号电流的测量。笔者将混沌控制理论应用于XLPE电缆水树检测中,利用Duffing混沌振子系统对与周期策动力同频的微弱周期信号敏感,而对频差较大的信号及噪声免疫的特性,构造特定的混沌系统,并以测量信号作为混沌振子系统周期策动力的扰动,实现对1 Hz特征信号的精确测量。实验表明,该方法能有效检测该特征电流,并具有高灵敏度和检测精度。     

200 MHz带宽基带信号发生器的设计与实现

介绍了基于FPGA的基带信号发生器设计方案,主要叙述了成型滤波以及任意重采样内插比等关键技术。该基带信号发生器不仅实现了标准数字调制格式的基带信号发生,而且通过FPGA内部的并行架构设计,实现了500 MHz的高速数据速率,I/Q带宽达到200 MHz。将其应用于矢量信号发生器中,既实现了PSK、ASK、FSK、MSK、QAM等标准数字调制格式的矢量信号,又实现了400 MHz矢量调制带宽。经过测试,在4 M码元速率的情况下,QPSK和512QAM调制格式的EVM分别达到0.7%和1.0%;400 MHz带宽的矢量调制信号频响小于1 dB。     

纳秒级周期脉冲信号检测方法的研究

针对数字信号处理器(DSP)的高速低耗、实时性好的特点,运用混沌测量原理构建了一个特定的混沌系统用于检测纳秒级周期脉冲信号。此系统将不稳定的混沌状态到稳定的大尺度周期状态的跃迁作为检测周期性高速脉冲信号的依据,将待测信号作为影响Duffing振子周期的摄动源设计成混沌检测系统,并根据系统的运动状态(大尺度周期运动态或噪声混沌态)检测高速脉冲信号的幅值与频率。理论分析和实验均表明该检测系统能实时有效地检测出脉冲信号及其特性。     

强噪声中弱信号检测的混沌方法及超声系统的实现

本文对混沌振子Duffing方程进行了研究,推导出系统发生间歇混沌现象的频差条件.结合该振子阵列的间歇混沌现象锁定强噪声背景下微弱信号频率,从而可以确定有用信号幅值和相位,并给出超声信号检测系统的实现方法和实验结果分析.     

一种新的基于小波变换和混沌理论的触电信号检测方法

提出一种集小波多分辨分析和李雅普诺夫指数于一体的触电电流混沌检测新方法。该方法对触电前后的总泄漏电流进行消噪和滤波,根据混沌系统从混沌状态到大尺度周期状态的分岔行为具有对小信号敏感性和对噪声免疫性的特性,将最大李雅普诺夫指数作为判断混沌系统相变的量化依据,自动判别触电前后混沌系统的临界状态,从而计算出其中包含的触电电流分量。仿真结果表明,该方法能够从包含强噪信号的总泄漏电流中检测出微弱的触电电流信号,对于开发新一代剩余电流保护装置具有一定的参考价值。     

超再生接收机在ISM频段下的混沌现象

针对超再生振荡器的传统动力学模型的工作频率过低而不具备实际参考意义的问题，本文将超再生接收机模型提升至ISM频段下的433 MHz。使用软件的数值仿真方法对改进后的模型进行混沌态动力学特性研究，采用李雅普诺夫指数法对模型混沌状态进行定量检测，并研究该频率下不同状态的接收机对弱信号的检测能力。仿真结果表明433 MHz超再生接收机在受较低频率熄灭信号控制时能够产生混沌现象，该频段下的混沌态超再生接收机灵敏度要高于周期态约3 dB,证明了混沌能够产生并被应用于实际ISM频段下的超再生接收机，为提高超再生接收机的弱信号检测能力提供了一种可行的方案。     

基于Duffing振子的微弱正弦信号检测方法研究

利用混沌振子系统的初值敏感性和对噪声的免疫力检测微弱正弦信号，可以获得很高的检测灵敏度和很好的抗噪性能。文中分析了待测正弦信号幅值和相位对混沌系统状态的影响。基于Duffing振子系统的相变特性，提出了检测微弱正弦信号幅值和相位的新方法，即：反相补偿幅值检测方法和三分对称相位检测方法，介绍了检测的原理和具体实现步骤；利用Duffing方程的位移X波形的包络特性，提出了适合于含噪声情况的混沌特性自动判别方法，以正确判别混沌系统的状态并应用于文中的信号检测方法之中。最后，将该方法和最大似然法进行了比较。数字仿真结果证明了文中所提方法的可行性和有效性。只需改变策动力的频率，该方法即可适用于检测各种频率的微弱正弦信号，对于扩大光传感器的测量范围、电力系统谐波分析等应用具有实用价值。