基于DSP的高精度三角波测量仪设计与实现

设计了一种高精度、数字化的三角波测量仪器,能对(0～5)MHz的任意周期的信号进行频率、幅值、斜率测量.TMS320LF2407数字信号处理器作为主处理器,用前置电路对待测信号做信号变换处理,根据实际被测信号的频率范围,采用等效采样的方法对被测信号进行等周期采样.在信号处理上,提出了用最小二乘法进行曲线拟合的方法对采样数据进行处理.使信号能精确地得到复现.确保测量精度.通过对频率为1k、100k、5M的信号进行测量,结果表明,系统频率测量误差小于0.2%,幅值和斜率误差小于2%.     

基于430单片机的简易频率计设计

为精确测量信号的频率、周期等电参数,设计了一种以MSP430F149单片机为控制核心,外接1602显示屏的简易频率计,可以用于测量信号的频率、周期以及方波的占空比和脉宽时间。该频率计利用单片机的定时器A捕捉相邻上升、下降沿。通过处理对应时刻的TAR值,计算得出频率、周期等电参量,并在1602上显示。经过测试,该系统简洁方便、功能多样,频率测量误差低于0.1%,达到设计的指标,信号频率的测量范围为1 Hz¹ MHz,可用于测量小信号,能够满足实际要求,可投入实际测量中使用。     

基于FPGA的数字频率计设计

该文运用VHDL硬件描述语言进行数字频率计设计,频率计主要通过闸门控制电路产生计数周期为1s,清零周期为0.5s,2s为一个周期的测量信号频率。并通过计数器记录频率值,最后通过数码显示电路显示被测信号频率值。该文设计一个6位频率计,可以测量1~999999Hz的信号频率。     

基于FPGA的数字频率计的设计与实现

介绍了一种运用FPGA开发软件QuartusⅡ设计的数字频率计。该数字频率计的1Hz～1MHz输入被测脉冲信号具有频率测量、周期测量、脉宽测量和占空比测量等多种用途，其测试结果由3只七段数码管稳定显示，测试量程可自动切换，测量误差小于等于0．1％。     

基于STM32和CAN总线的双通道正弦信号发生器设计

介绍了一种基于STM32和CAN总线的频率、幅值均可调节的双通道正弦信号发生器的电路及程序设计方法;STM32作为控制器经由CAN总线获得所需输出的频率和幅值,采用ML2035作为DDS信号发生单元,STM32控制ML2035产生频率可调节的正弦波,通过调节STM32内部集成的DAC输出电压与DDS芯片输出的固定电压的乘积实现输出幅值的控制,对其输出运用最小二乘拟合进行校正,取得了很好的输出效果。     

高精度磁场式时栅传感器激励信号对测量误差的影响分析及系统设计

为提高磁场式时栅传感器测量精度,本文从理论上推导分析了时栅传感器激励信号源幅值和相位不一致产生的谐波成分对时栅传感器测量精度的影响,提出了一种基于DDS原理并采用完整闭环调节的高性能时栅激励信号源设计方案。以FPGA为微处理器,通过编程分频系统时钟,设置频率、相位控制字对DDS输出的信号频率、相位进行调节,使用增益控制器配合相位累加器实现相位到幅值精确转换。搭建了信号调理电路和信号反馈电路,通过实时对比反馈控制,解决了系统电路阻抗不匹配及干扰导致的激励信号相位不正交性和幅值不一致性的问题。实验结果表明：本文所设计的激励信号源输出信号幅值相对误差只有0.4%,正交性相对误差只有0.05%,并且采用该激励信号源,磁场式时栅传感器测角原始误差从±103.4"降低到了±20.3",有效抑制由于激励信号源幅值不一致和相位不正交带来的谐波误差。经修正后对极内角位移测量误差只有±1.3",整周角位移测量精度达到±2",满足高精度位移测量要求。     

基于多采样率的复合频率信号频率计设计

研究一种20Hz~20kHz双频复合频率的信号频谱在工程技术领域中具有重要应用意义;在对复合频率信号频谱理论分析的基础上,采用了一种多采样率计算复合频率信号频谱的方法,该方法在采用高采样率采集样本进行FFT变换频谱预估计的基础上,利用降采样率的方法再进行一次FFT变换频谱分析,然后结合频谱混叠时信号的频域特征利用预估计的频谱信息计算出高分辨率的频谱信息;该方法计算量适中,可以满足实时性要求;利用TI公司的TMS320F28234DSP作为处理器构建了一个复合频率信号频率计,可以采集输入的复合频率信号并进行多采样率的频谱分析,经测试该频率计可以实时发送复合频率信号的频谱信息到上位机,频率分辨率达到2Hz。     

新型气体涡街流量变送器设计

设计了一种新型气体涡街流量变送器以简化测量系统结构,改善测量性能。变送器由信号测量单元与信号处理单元组成,测量单元同时对漩涡频率、被测气体温度和压力进行检测,信号处理单元以单片机为核心,通过软件对流量测量信号进行温度、压力补偿和非线性修正等处理以减少测量误差。实验测试结果表明:变送器性能指标达到了设计要求。     

量程自整定高精度频率测量的FPGA实现

数字频率计是一种应用十分广泛的电子测量仪表,针对宽频率范围被测信号频率测量应用需求,提出并实现了一种基于FPGA的自动量程切换高精度数字频率计的设计方法。通过构建测频控制器、闸门同步生成器、量程自动切换等模块,并采用Verilog HDL语言进行描述,运用自顶向下的数字系统设计方法实现了宽频率范围频率测量的量程自动切换。在Xilinx公司的XUPV5-LX110T开发板上进行了测试,给出了系统后仿真波形。结果表明目标系统能根据被测信号频率范围进行自动量程切换,实现高精度频率测量,测量精度不低于10-7,有效提高系统稳定性和抗电磁干扰能力。     

基于粒子群优化算法的电网环境噪声监测及控制方法

信号在传输时受噪声信号影响形成低频振荡，检测效果不佳，为此，提出一种粒子群优化算法下电网环境噪声监测及控制方法。通过粒子群优化算法训练得出电网环境噪声最佳首相位，经过同步相量测量单元获得功角信号存储于相量数据集设备中，再输送到首次并行滤波设备内，得到单元幅值最大值，凭借该幅值对单元参数重调，依据其振荡频率、幅值、衰减系数与首次相位的取值情况监测出噪声，最后把监测出噪声经过带宽滤波设备，最终控制电网噪声。实验结果表明，所提方法能够在不同类型样本中均取得较好信号监测与控制结果，拥有极佳鲁棒性。     

USB总线微波功率计设计

为提高微波功率测量仪器与其他设备的兼容性,简化电路结构,设计了二极管检波式USB总线微波功率计.重点研究了微弱信号检测、高速USB总线和数字校准技术.经过对二极管检波、微弱信号检测、USB通信的优化设计,制作了功率计探头.设计了数字校准补偿算法,利用NI-VISA和多线程技术设计编写了功率计软件.试验表明,设计的USB...     

应用于硅微机械谐振式传感器的频率计

针对硅微谐振式传感器频率测量中精度低的弊端,依据周期测频法原理,设计了一种基于FPGA的测频周期自调整频率计。首先在一个待测信号周期内,对标准信号的上升沿进行计数,粗略计算出待测信号频率和周期。据此对标准信号的上升沿重新计数,从而精确测量出待测信号的频率。测量后的频率信号经过RS-232串行通信接口送入PC上位机,可以实现频率数值的实时显示和储存。测试表明：采用该频率计测量1 Hz~2 MHz方波信号的相对误差可以达到10-7量级。利用该频率计测量谐振式传感器闭环自激测量电路输出的谐振频率信号,频率信号稳定在1 Hz以内。     

基于C语言的直流数字电压表设计

针对传统数字电压表结构复杂、成本高、寿命短和不便升级等问题,提出来一种基于C语言以P89V51单片机为控制核心的数字电压表,硬件电路采用正负双积分型A/D转换器;电源电路用稳压芯片LM7805和LM7905来处理,电压负荷在＋5 V和-5 V电压之间;数字信号处理采用CD4052B,由LM324构成量程自动转换电路。控制功能用C语言编程实现。测量范围：10 mV-2 V,分辨率1 mV（2 V档）;测量误差小于±0.5 V;输入电阻大于1 MΩ。实验结果表明,该电压表能够抑制工频干扰且测量精度高,具有自动校零、量程自动切换功能和便于自动升级等优点。     

便携式真峰值功率计设计

提出了一种便携式真峰值功率计的设计原理，详细介绍了便携式真峰值功率计的基本结构及其工作过程，论述了峰值检波、随机采样、自动测频、频响误差补偿技术与校准、测量软件的实现原理并给出了实现方案。按照该方案设计的便携式峰值功率计实现了对射频信号功率的准确快速测量。     

雪深超声回波信号的自适应滤波建模方法

针对现阶段获取积雪数据准确度不高的问题,根据超声回波信号特征并结合建模方法和现代数字信号处理技术,提出一种积雪超声回波信号的自适应滤波建模方法,利用包络检波算法和曲线拟合对回波信号包络中的确定性信号进行拟合并结合自适应滤波算法,在误差信号的反馈下通过迭代使输入信号逼近参考信号,改变输入信号幅值和频率也可以稳定地收敛。通过这种方法可以合成积雪回波信号,准确描述雪盖的层理结构,有效地降低了噪声干扰,拟合匹配度得到提高。     

基于自适应控制的光功率计设计

提出了一种具有自适应控制的光功率计系统,该系统采用电路设计和程序控制算法相结合的方法制定了自适应控制激光器的发射功率方案,并用数字电位器调整驱动电流模拟大气信道参数变化所引起电流变化,使系统能够随着大气信道参数的变化自适应地调整发射功率,以保证通信质量。实验以安捷伦8163B光功率计作标准,通过对比分析自适应的光功率控制的线性度较好,相对测量误差小于1%,稳定度比安捷伦8163B光功率计的稳定度高5%。     

An adaptive NR filter for spectrum analysis

An adaptive non-recursive (NR) filter with application to spectrum analysis is presented. The adaptive nature is implemented with a weight adjustment algorithm (LMS) on the filter that performs a steepest descent minimization of mean square error. The difference between an “interference” or coherent representative of it and the raw signal under analysis via its spectral content is defined as the error. A priori knowledge of the disturbances consists of the spectral content of the disturbances without regard to amplitude or phase information.The algorithm is manifest with a digital arithmetic unit using high speed logic in a robust 512 weight digital filter fabricated with current integrated circuit technology. The experimental configuration is described along with improvements currently attainable with advancements in technology. Applications to spectrum analysis, whereby unknown disturbances degrade interpretation of spectrum signatures in bearing studies, acoustic phenomena, and sonar signal analysis, is described.Adaptive filter behavior with stationary as well as non-stationary input signals are presented. It is shown that for some narrowband as well as broadband disturbances the filter tracks and adaptively rejects disturbance in real-time so as to present uncluttered renditions of the spectrum signatures or spectrograms for analysis.     

一种数字式移相信号发生器的设计与实现

随着现代电子测量技术的发展，能够产生各种波形信号的数字式信号发生器的应用越来越广泛。介绍了一种双通道数字式移相信号发生器的设计方法，该信号发生器以单片机和CPLD为核心，主要采用了直接数字频率合成（DDFS）、直接存储器存取（DMA）、数字移相和数字调幅等技术，可以产生幅值可变的任意波形，也可以通过改变单片机程序随意改变该信号发生器的特征。整个系统简易灵活，具有英文菜单显示和键盘输入，可作为信号源应用于科研和教学实验。     

柔性测量模块的芯片化设计

介绍了一种利用小体积、贴片型低功耗单片机,逐次逼近A/D器件以及前端柔性测量电路设计的专用小体积芯片化模块,可适用于各种常用工控信号测量的数字化可编程智能多参量测量专用集成化器件。该设计可以实现电压、热电势、电阻、频率等信号的测量,测量精度达到0.2%~0.3%。按照本设计生产的产品可适应多种输入信号,达到多信号变量程自动切换、全自动数字调校的功能。