基于FPGA的X射线脉冲信号数据采集系统设计

为研究脉冲星X射线辐射脉冲信号的特点,需要记录X射线脉冲信号的上升沿时刻与脉冲信号峰值.设计了基于FPGA的X射线脉冲信号数据采集系统.重点介绍了数据采集系统的组成、功能及硬件设计.其中,系统采用11片多通道高速串行ADC用于X射线脉冲信号的采集,利用数字电位计及高压电源模块实现探测器偏置电压的精细调节,利用数据存储校正电路等完成采集数据的校正处理,并可通过图像传输电路完成图像数据的传输与显示以及系统功能的调试.与上位机通信,完成指令的收发控制,调整采集系统的工作状态.     

光电式浑浊度测量电路

文中研究实用的浑浊度测量电路,采用普通的红外发射、接收管,通过对发射管施加脉冲信号源实现有用红外信号的调制,接收管通过选频电路实现有用红外信号的解调,有效地消除环境中噪声红外信号的干扰,得到稳定可靠的浑浊度电压信号输出.     

一种无位置传感器无刷直流电机驱动电路

介绍了一种无位置传感器无刷直流电机驱动电路。通过检测组中转子位置的电势信号实现电子换相,对开关通断引起的脉冲进行处理,以消除位置信号的干扰。功放电路的控制逻辑由EPROM译码完成,简化了逻辑电路。延时起动电路保证电机从静止状态实现软起动。     

基于特定谐波消除的五电平PWM脉冲发生器

以6kV变频调速为应用目标，介绍了基于特定谐波消除PWM的IGCT五电平电压型逆变器的脉冲发生器。该脉冲发生器根据主控制器并行口发来的数据指令实时查询存储器中的移相特定谐波消除PWM脉冲波形数据并发出IGCT驱动PWM脉冲。在主控制器发生死机时脉冲发生器能正常工作，发送主控制器故障前与所传送的最新指令相对应的脉冲，并能够在主控制器故障复位后自动恢复通信，继续接收脉冲发生指令。阐述了该脉冲发生器的工作原理、硬件构成和软件实现，并给出了脉冲输出试验结果。     

基于指纹的遥控系统设计与实现

把用户指纹识别确认后输出的脉冲信号作为三态控制信号,用系统管理员的编码信号作为驱动红外发射电路的输入信号,通过三态缓冲输出电路去遥控执行电路的工作。基于指纹比对和管理员编码相结合的方法,替代红外线发射电路中手动遥控按键。系统管理员和身份鉴定确认的人员共同遥控执行电路的工作,切实提高了系统安全性,使系统可靠和使用方便。     

MAX195在电子式互感器中的应用

介绍了利用串行输出A/D转换芯片MAX195的控制引脚实现电子式互感器转换信号从高压侧传送到低压侧的电子电路的设计原理和实验结果。研究结果表明：这种引导脉冲电路能可靠地实现高低压侧之间信号的传输,具有转换速度快、转换精度高的特点。对于电子式互感器的应用具有实际意义。     

基于仿真电路的投放装置试验器设计

针对投放装置多部件信号关联问题,采用电路模拟仿真方法设计了编码电路,通过产生模拟信号实现了装置全功能测试试验,解决了不连接关联部件时的单一部件测试问题;采用时序逻辑和微处理技术,设计了计时电路、电源控制电路和波段开关电路,解决了测试信号的时序控制问题;采用信号高速处理与逻辑解码技术,解决了脉冲信号与时间指令的同步问题,实现了多路时间脉冲信号的实时精确显示,以及功能测试与故障定位的统一。功能测试结果表明,试验器测试指标符合设计要求,信号稳定。     

一种使用红外线和超声波的定位技术

本文提出了一种使用红外线和超声波的定位技术,对其工作原理和主要部分的实现方法进行了介绍,设计了测量脉冲调理电路接收超声信号,并分析了主要的误差源。该技术使用红外编码指令触发定位,扩大了定位范围,降低了功耗;在接收电路中加入共振电路,减小了外界干扰。通过大量实验,分析了环境温度、传播角度等因素对测距精度的影响。     

数字合成高速脉冲的一种非线性调理技术

结合数字合成脉冲的技术特点及信号特征,提出利用恒流源差分放大电路具有非线性工作区的特点实现高频脉冲信号调理的方法。调理电路通过精密控制恒流源调整脉冲信号的输出幅度,脉冲信号的电平控制则是通过恒压源控制实现的。文章给出了脉冲信号特征分析,差分放大电路的非线性工作原理,非线性调理电路的具体设计实现与测试结果。     

一种直接使用计算机串口实现电路数字控制的新方法

介绍了一种通过对串口的二次开发实现计算机与电路数字接口器件之间串行通信的新方法.通过对数据接收电路CPLD内部参数的调整,可以实现对各种数字接口器件的配置,从而使得电路控制更加简单、灵活与可靠.     

基于CoaXPress接口的高速串行传输系统设计

CoaXPress是一种新型高速数字图像传输接口标准,适用于各种高速和高带宽图像传输应用。本文设计实现了一种基于CoaXPress接口的高速串行传输系统。针对多路高速串行数据传输、调度、缓存和同步难题,硬件上每个模块设计4路CoaXPress接口,模块以FPGA为核心,采用PCIe3.0×8接口与主控制器进行通信,使用DDR4缓存高速数据;FPGA固件逻辑设计中使用XDMA硬核与主控制器进行通信,使用FDMA完成对DDR4的数据调度,使用GTH收发高速串行数据;采用FIFO缓存同步技术和PXI_TRIG触发总线技术相结合的方法,成功地实现了8个CoaXPress发送模块共32路发送接口之间的同步。最终对CoaXPress接口模块和系统进行了测试,CoaXPress接口的眼图、码速率、误码率、同步精度均满足要求。本文所设计的基于CoaXPress接口的高速串行传输系统工作稳定,性能可靠,已应用于新一代空间飞行器载荷—数传链路测试。     

基于LabVIEW的航空故障电弧发生装置研制

针对航空故障电弧研究中电弧信号采集繁琐的问题,文中设计了一种基于Lab VIEW的航空故障电弧发生装置。该系统由Lab VIEW上位机、DSP控制系统、电弧发生装置三部分组成。首先,通过Lab VIEW虚拟按键控制电弧发生装置触头移动,引发电弧;其次,利用串行通信将采集的数据传送至Lab VIEW上位机进行实时显示与存储。大量实验测试表明,新设计的实验平台能够实现故障电弧触发的自动控制与电弧特性的准确采集,同时简化了数据采集过程,具有良好的实用性与人性化设计。     

A high-speed bit synchronization circuit by direct control of the oscillation phase of a VCO

In a large-scale broadband communication system, thousands of high-speed serial data interconnections are used and a bit synchronization circuit (a clock and data recovery circuit) is required in each of the receiver side interconnection circuits. In this paper, the requirements and the implementation of a bit synchronization circuit for the interconnection are considered, and one solution is proposed. In the proposed circuit, the oscillation phase of a VCO is directly controlled by the trigger signal extracted from the input data. Synchronization capture is quick and the circuit is applicable to burst signals. The circuit tolerates jitter and phase variation of the incoming data. The circuit requires no external components, and is suitable for an integrated circuit. The circuit was implemented using a 0.5 μm CMOS process and the data recovery operation from a 440 Mbps pseudo-random pattern was confirmed. Data acquisition is accomplished within three clock periods from 440 Mbps burst data. © 1998 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 125(2): 35–43, 1998     

局部放电检测中傅立叶级数法与几种抗干扰方法的比较分析

提出了一种新的抗窄带干扰方法,傅立叶级数法.首先利用原始局放数据估算窄带干扰的频率和傅立叶级数的系数,然后利用傅立叶系数估算窄带干扰波形,再将原始数据与估算结果相减,则窄带干扰被抵消而局放脉冲得以保留.文章利用仿真数据和现场试验数据分析了该方法的抗干扰效果,并与常用的数字滤波器、时频转换法、自适应滤波和小波滤波等方法进行了比较.发现该方法能够较好地消除窄带干扰,同时尽量保留了局放脉冲的幅值和极性特征.特别是在脉冲的主要频谱与窄带干扰的频谱非常接近时,傅立叶级数法的抗窄带干扰效果更明显.     

基于AT89S52单片机的测速雷达伺服控制系统设计

本文设计的伺服系统首先通过RS485串行接口实现上位机（PC机）与下位机（单片机）的远程通讯,完成程控跟踪数据和触发控制信号的传输;其次,通过以AT89S52为核心的主控板,实现转动控制信号和角度指示信号的处理与输出;最后,结合电机驱动模块和显示模块,实现测速雷达天线俯仰程控跟踪转动和当前天线角度实时显示等功能。实验证明,本伺服系统各功能模块工作正常,跟踪精度完全满足测速雷达系统的要求。同时,本系统还具有低成本、操作简单、使用方便和可靠性高的特点,具有良好的推广应用价值。     

固定串补线路的潜供电流分析及抑制

单相重合闸的成功取决于故障点潜供电流的自熄,而固定串补FSC可改变原有输电线路参数均匀分布的特性,为了单相重合闸成功,分析了串补线路潜供电流中的低频振荡分量的形成机理,同时针对串补线路潜供电流提出了旁路开关联动的抑制措施。仿真证明该措施不但有效降低了串补线路潜供电流,而且减小了断路器暂态恢复电压。该措施在实际运行中取得较好效果。     

基于组合式传感器的智能监视节点设计

设计了一种新颖的组合式地面传感器智能监视网络节点,该节点由新型热释电红外传感器、微波感应位移模块和微型串口摄像机组成。其中,红外传感器和微波传感器分别用于检测横向和纵向移动目标,二者输出的脉冲信号用于触发串口摄像机抓拍目标图像,以避免耗电量较大的摄像机连续工作。此外,微波传感器采用脉冲供电,进一步降低节点功耗。实验结果表明:本红外传感器和微波传感器的目标探测距离均达到40 m,与带有红外补光和图像压缩的大焦距镜头串口摄像机的作用距离相匹配,从而实现了体积小、功耗低、高集成度、适用于野外或室内无人值守的地面传感器节点的设计目标。     

局部放电在线监测的数据分析及现场干扰抑制

分析总结了局部放电在线监测数据及现场干扰抑制的经验,基于变压器油中局部放电特征的试验研究提出了小波变换局部放电干扰抑制法。该法充分利用局部放电信号特征,采用多尺度分析及多工频周期叠加方法抑制干扰。数据处理结果表明该法可有效抑制现场局部放电测量中的白噪、周期性窄带及随机性脉冲干扰。     

基于扩展格雷码的高速数据传输加固设计

星载雷达系统由于其工作环境和高速信号传输特性,在数据传输过程中无可避免的会因为各种干扰而出现误码.为了加固高速信号抵抗传输过程中的误码干扰,采用能纠错3位的完备码格雷码,经添加一位奇偶校验位扩展得到的扩展格雷码设计了编译码电路.根据扩展格雷码的生成矩阵和校验矩阵,以及一种硬判决译码算法,基于FPGA实现了扩展格雷码的并行信息编译码器以及串行信息编译码器.行为仿真结果表明该扩展格雷码编码器能正常实现连续编码,同时在模拟星载雷达系统因为干扰而出现的误码时,该译码器能自我纠正编码分组内3个以内的任意误码组合,达到了数据传输加固的目的.     

三沪直流工程PLC/RI滤波器型式研究

在高压直流系统中, 对电力载波和无线电通讯的干扰主要是换流器阀在触发期间阀电压的突变造成的干扰噪音, 产生的干扰通过2 种方式传播: 一是通过换流变压器传至开关场和输电线路; 二是偶极辐射。在三沪直流工程中, 根据换流站干扰水平计算结果采取的抑制措施为: 直流极线PLC/RI 滤波器采用1 组双调谐滤波器, 主要负责无线电的滤波; 直流中性母线采取1 台2 mH 串联电抗器和1 台7 nF 并联电容器, 取消了调谐装置; 交流侧按传统设计配置, 负责无线电和载波通讯的干扰滤波。此配置既满足了指标要求, 又节省了设备。