多波长频分复用人体成分检测系统的研究

在人体成分光谱检测研究中,多个波长吸收信号的高信噪比检测是保证待测成分浓度建模预测精度的关键。基于激光二极管调制与数字锁相技术,搭建了多波长频分复用同步测量系统,实现了多个波长吸收信号同步、快速、高信噪比检测。测量系统包括激光器调制单元、人机测量接口、光电信号检测与数字锁相处理等部分。将多个波长光源以不同频率的正弦信号进行调制,通过人机测量接口及光电信号检测单元得到样品的漫反射光谱。信号处理部分基于数字正交锁相原理,利用Lab VIEW软件设计了数字移相、相敏检测与低通滤波等模块,实现了不同频率信号的同步高信噪比检测。系统具有信噪比高、测量速度快、稳定性好、集成度高等优点,为小型化人体成分光谱测量装置的设计提供了参考。     

基于叠加法和正弦幅度调制的阻抗测量注入扰动电流信号形式

电力电子系统的稳定性在很大程度上取决于系统的输入输出阻抗,因此,在系统的控制和设计中,阻抗测量就显得十分重要。文中提出了一种新的谐波电流注入形式,采用这种形式的电流信号进行阻抗测量,可以更加快速准确地获取阻抗特性。该方法采用正弦幅度调制,将方波信号频移到不同的频率区间,然后将这些调制后的信号叠加,即可得到一个包含频谱丰富且整个频段幅值衰减都很小的信号。采用这种形式的信号作为扰动电流注入待测系统,相对于注入传统脉冲电流形式的方法,可以更加准确地测量系统高频段阻抗特性;相对于正弦扰动注入方法,测量时间更短。MATLAB仿真结果表明该方法的有效性。     

介电参数的相关检测

采用开关型乘法器一类鉴相电路,通过样品的被测正弦信号与同频率的参考方波相乘,利用两信号在时间轴上的前后相关性,给出由直流模拟量表示的被测信号的幅值和相位信息.这种相关检测其测量结果便于进行数字化处理和具有抑制噪声的较强功能.是介电参数测量的一种新方法.     

简易的高精度峰值检波器

在电子设备中,常要求对信号的峰值进行检波:如大动态范围的正弦信号经对数压缩后,为了得到反映正弦信号的有效值,就不能用一般的平均值或有效值检波器,而只能用峰值检波器。这里介绍一个简易峰值检波器其电     

自适应校相的锁定放大器设计

针对强噪声通信环境的微弱信号检测问题,利用锁相放大器技术将输入的微弱信号与相位可变的参考信号相干解调滤波提取信号信息。系统由信号预处理电路、参考信号移相电路、相敏检波电路、窄带低通滤波器组成,其中参考信号移相电路为相敏检波电路提供相干的参考信号,相敏检波电路将交流信号变为直流信号,窄带低通滤波器去除宽带噪声,通过多次测量和最小二乘线性拟合提高精度。该系统信噪比SNR增益大于60 dB,信号幅度在10 μV～1 mV,并且混杂有噪声时检测误差不超过6%。     

一种洗衣机水位检测电路设计

作为洗衣机的核心部件水位传感器,水位检测的精度直接影响洗净度、水流强度、洗涤时间等参数。对于模糊控制的全自动洗衣机,常采用谐振式水位传感器,其输出的是频率可变的正弦信号,需要设计特定水位传感器检测电路将水位传感器输出的正弦信号转换为单片机可用的方波信号。     

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。     

一种实用的三相正弦信号峰值检波器

本文介绍一种实用的三相正弦信号峰值检波器。该检波器具有良好的瞬态响应特性和频率特性。给出了理论分析结果及具体电路的结构。实验结果表明，该检波器具有高的准确度、良好的线性，且对小的三相不平衡及谐波失真不敏感。     

基于锁相环和混沌振子的微弱信号检测

为精确检测纳伏级微弱正弦信号的频率和幅值,构建了基于锁相环和Duffing振子的微弱信号混合检测系统。首先通过锁定输入锁相环的待测信号,完成信号频率的检测;然后利用锁相环输出的已知频率信号作为混沌系统的内置策动力信号,将输入到混沌系统的待测信号用Duffing振子进行幅值检测。仿真结果表明,混合系统可同时完成纳伏级微弱正弦信号的频率和幅值的检测,检测信号的最低信噪比为-22.23dB,且操作简单,工作量小,易于实现。     

实用相敏检波器

本文叙述一种由普通运算放大器组成的相敏检波器的工作原理以及电路的设计方法。对所设计的电路进行了实际调试,给出了实验结果,并在理论上分析了相敏检波器产生非线性误差的各种原因,最后指出了提高电路性能的一些设想。     

基于正交全补码CDMA系统的多径信号接收技术

结合正交全补码编码原理,阐述了基于正交全补码CDMA系统不使用RAKE接收机,而采用自适应递归滤波器接收机的多径信号接收技术。文中给出了多径信号接收机的结构及工作原理。计算机仿真结果表明所研究的系统比使用Gold码和m序列的常规CDMA系统误码率性能好,认为基于正交全补码CDMA系统的多径信号接收技术在无线信道(特别是多径信道)中具有一定的可行性和优势。     

Modelling and control of six‐phase induction motor servo‐driven continuously variable transmission system using blend modified recurrent Gegenbauer orthogonal polynomial neural network control system and amended artificial bee colony optimization

Because the nonlinear and time‐varying characteristics of the continuously variable transmission system operated using a six‐phase copper rotor induction motor are unknown, improving the control performance of the linear control design is time‐consuming. To capture the nonlinear and dynamic behaviour of the six‐phase copper rotor induction motor servo‐driven continuously variable transmission system, a blend modified recurrent Gegenbauer orthogonal polynomial neural network (NN) control system, which has the online learning capability to return to the nonlinear time‐varying system, was developed. The blend modified recurrent Gegenbauer orthogonal polynomial NN control system can perform overseer control, modified recurrent Gegenbauer orthogonal polynomial NN control, and recompensed control. Moreover, the adaptation law of online parameters in the modified recurrent Gegenbauer orthogonal polynomial NN is based on the Lyapunov stability theorem. The use of amended artificial bee colony optimization yielded two optimal learning rates for the parameters, which helped improve convergence. Finally, comparison of the experimental results of the present study with those of previous studies demonstrated the high control performance of the proposed control scheme. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于间接延时法的单相并网逆变器矢量控制策略

由于单相并网逆变器系统缺少一个自由度,无法直接将静止同步坐标系中的交流量转换为基于dq坐标系下的直流量。采用直接将实际物理量延时1量,严重影响了系统动态响应特性和增加了系统复杂性。针对该问题提出了一种基于间接延时构建正交虚拟量的方法,首先将真实物物理量延时一个很小的时间度,再将所得到的延时量与真实物理量作为输入量推导出所需要的正交虚拟量。该方法采用一个很小的延时替代1统的动态响应特性。最后,通过Matlab仿真验证了该方法的有效性和正确性。     

伺服系统在摩擦条件下的模拟复合正交神经网络控制

在数字复合正交神经网络的基础上提出一种模拟复合正交神经网络,并用于非线性伺服系统控制中.在带有非线性摩擦力矩的直流电机飞行模拟转台伺服系统中,控制系统是基于PD控制加神经网络前馈控制的并行控制方法,使用神经网络是用来消除非线性摩擦力矩的影响.通过数字复合正交神经网络的连续化算法处理获得了一种模拟复合正交神经网络,并作为前馈控制器.用并行控制与单一的PD控制对带有非线性摩擦力矩的直流电机伺服控制作了仿真研究.仿真结果表明复合控制比单一的PD控制具有实时性好、响应速度快、跟踪精度高,位置与速度跟踪控制获得了满意的效果.该模拟神经控制器能用于不确定对象的控制,为不确定系统控制提供了一种新的途径.     

基于正交变换与置信域的量测方差估计与权重设置算法

在状态估计实际应用中,量测方差获取和权重设置存在一定的困难。伴随状态估计运算量越来越繁重,现有量测方差估计算法的收敛性无法得到保证。为此提出了一种基于正交变换与置信域的量测方差估计和权重设置算法。利用正交变换降低迭代系数矩阵条件数,提高量测方差估计的数值稳定性;根据正交变换的化简结果,结合拉格朗日乘子法,建立新的量测方差估计模型;对于迭代过程的中间数据,采用置信域作为目标函数的约束,确保每次估计结果落在置信区间内;最后,通过IEEE 14/30/118标准系统算例证明了该算法的有效性。     

基于谐波反向补偿原理的新型正交可控消弧线圈

介绍了正交可控消弧线圈的基本工作原理，分析了正交消弧线圈的磁路模型和等效电路。针对该消弧线圈自身非线性磁特性造成的谐波问题，利用数学拟合的方法，结合傅里叶分析演算推导正交可控消弧线圈的谐波含量。文中提出反向谐波补偿原理，该方法能够补偿正交可控消弧线圈工作过程中产生的大量谐波；采用实时跟踪检测控制，使产生谐波的特殊信号反向叠加到控制侧，以抑制谐波的产生，从而大大降低工作侧电流的谐波水平；理论分析和实验结果证明了该方法的有效性和可行性。     

基于FPGA的PSWF脉冲信号发生器设计

椭圆球面波函数(PSWF)具有时频域最佳能量聚集性及双正交性等优良特性,是极具前途的非正弦函数。基于椭圆球面波函数的非正弦时域正交调制系统充分利用了PSWF的优点,与OFDM相比,其具有功率利用率高、系统结构简单的优点。在基于PSWF的非正弦时域正交调制样机中,为了产生多路PSWF脉冲信号,设计了具有调制功能的脉冲信号发生器。信号发生器以Virtex-6系列FPGA器件XC6VLX240T作为处理器,结合高速D/A转换器AD9764和宽带放大器AD8009,采用直接频率合成(DDS)技术实现了高速信号的产生,数据更新率高达125 Msps。经过测试,该信号发生器具有精度高、转换速度快、输出波形失真小等优点。     

基于小波模糊神经网络的DTC系统参数的辨识

模糊神经网络由于具有良好的自学习和自适应能力,在非线性系统辨识中有着广泛的应用,又由于小波变换或分解所表现的良好的时频局部化特性,以及多尺度的功能,提出了基于小波模糊神经网络的直接转矩控制系统(DTC)参数辨识方法.利用递推正交最小二乘法(ROLS),采用改进的Givens旋转变换技术避免了大型矩阵的QR分解运算.通过计算机仿真证实了该法良好的辨识效果.     

扰动影响下一阶线性定常分布参数系统的小波预测控制

对扰动影响下的一阶线性定常分布参数系统用正交小波变换实现了逼近,提出了基于小波变换的离散时间分布参数系统的预测控制算法,将Haar正交小波应用于扰动影响下的一阶线性定常分布参数系统的预测控制仿真研究,结果说明了算法的有效性。     

同步旋转参考坐标系下的有源电力滤波器简单控制方法

提出了在同步旋转坐标系下的电压源型有源电力滤波器简单控制方法。该控制方法利用d-q变换将三相交流系统变换到旋转的正交坐标系,采用比例积分调节器控制有源电力滤波器的补偿电流,使其跟踪参考电流。该控制方法不需要对控制系统解耦,只需要1个d-q变换模块和1个低通滤波器即可较好地抑制系统电压波动,控制方法简单、鲁棒性高。仿真实验验证了文中理论分析的正确性和该控制系统的可行性。