高速数据采集系统中触发点同步技术研究

在高速数据采集系统中,并行时间交替采样会引起触发抖动,导致系统整体性能的下降。本文首先分析了触发抖动出现的原因,接着提出了一种基于FPGA硬件,利用时间扩展电路的触发点同步技术来降低触发抖动,最后进行了误差分析,并给出了采用该技术的实验结果。结果表明,触发点同步技术可以有效的降低触发抖动,同时相比较以往的软件查询算法,可以并行于采集过程完成触发点同步,因此不需要耗费额外的时间,并且也不会影响系统的整机性能。     

在波形显示中的内插技术

本文对在数字波形恢复中具有重要意义的内插技术作了分析计算,并依此确定了不同内插补值方法中的几项参数.     

安捷伦科技引入业界最精确的实时PRBS23抖动测试

安捷伦科技公司宣布旗下屡获殊荣的Infiniium90000系列高性能数字存储示波器和Infiniium9000系列混合信号与数字存储示波器的功能得到进一步增强。上述产品新增了实时PRBS23抖动测试,而且能够获得业界最精确的测量结果。     

高速数字存储示波器实现技术

提出了一种基于随机取样技术的高速数字存储示波器的实现技术.采用FPGA实现100MS/ps数据采集控制和缓冲存储、触发控制、显示控制等所有逻辑控制电路,从而有效减小仪器体积、降低整机功耗;使用高分辨率模拟测时扩展器,使等效采样率达到10GS/ps,时间测量分辨率达到100ps,实现100MHz(-3dB)可重复信号的波形重现.文中给出了在最小时间分辨率下波形重建的结果.     

一种超高速并行采样技术的研究与实现

并行采样技术是提高实时采样率的一种重要手段。基于时间交替并行采样技术,设计了一种由3Gsps采样率的模数转换器实现双通道6Gsps采样率的数据采集系统,重点对高速采样时钟分相延迟控制与同步时钟传输处理、基于IDDR的高速数据流分相处理、基于FIFO高速缓存与基于DDR2深存储的双重构架、板级设计的信号完整性等关键技术进行了详细探讨,同时对系统的软件架构也进行了介绍,最后给出信号实时数据采集的实验结果,并对系统的信噪比和有效位数进行了详细分析,得出系统的性能指标达到了同类产品水平。     

并行测试系统中不同仪器总线的同步触发研究

并行测试技术已成为未来测试领域的主要研究对象,而并行测试的最终目的是在完成同等测试的情况下,尽可能使用最少的测试时间和测试资源。在确保高精度同步触发的前提下,采用多种测试仪器对不同种类的测试信号同时并发测试是实现并行测试的一种理想方法。根据并行测试系统实际要求的不同,可采用LXI(LAN Extensions for Instrumentation)硬件触发总线机制、基于LAN同步的触发机制和基于IEEE1588精确时间协议的同步机制。通过测试前的触发信号延时校准调节,这三种触发方式的触发精度可以有很大提高。     

调制域脉冲分析仪无死区触发设计

调制域测量需要实现精确连续测量时间间隔,无死区触发模块设计是调制域测量仪器研制取得突破的关键和难点.文章采用计数一内插时间间隔测量原理和交替存储ZDT,并将触发时序提炼为两种不同测量时序,通过分析,指出不同测量时序下实现调制域测量功能对无死区触发要求,给出调制域脉冲分析仪无死区触发模块设计方案,详细介绍无死区需求实现方法,并已在工程中验证了该方法的正确性.     

新型实时数字仿真继电保护测试系统的研究

研究了一种用于继电保护动模测试的新型实时数字仿真系统。该系统将实时Linux与高性能工控机相结合,用Matlab/Simulink进行模型开发,用PCI接口卡进行传统I/O输出,用专用交换机分组技术实现点对点多间隔数据输出,通过后台的灵活配置实现自动测试。同时解决了计算时间抖动、仿真数值振荡、多间隔同步输出等难题。该系统适用于常规保护、智能化保护及站域保护的实时仿真动模测试。     

长间隙触发真空开关动作特性的研究

介绍了长间隙触发真空开关动作特性的实验研究,包括工作过程、触发可靠性、触发时延以及抖动时间.实验表明,采用高压小电流击穿与低压大电流续流的触发电路,可保证触发可靠性;长间隙触发真空开关工作电压高,动作特性良好,有利于高功率脉冲技术的发展研究.     

数值微积分在DSO中的研究与应用

现行国内数字存储示波器（DSO）的数学功能仅完成通道间的加减乘除运算,为了让用户看到经过微积分器件之后的原始波形,必须对DSO的数学功能进行拓展。基于数值微分和数值积分的基本原理,设计了其在DSO中的应用,并给出了波形原始数据经过此种运算后的效果图,实验结果证明数值微积分运用于DSO中完善了其数据分析的处理能力。     

一种基于平行系统的大型复杂天基组网星座自主运行框架

针对成百上千甚至上万颗卫星组成的大型复杂天基组网星座,单靠地面测控网难以满足对卫星实时管控的问题,以及单靠星座组网自主测控存在的长时间偏离地面基准（时间和空间基准）等风险,本文综合考虑地面测控网以及星间组网的优势,提出大型组网星座自主运行的平行系统方法。通过构建天地一体平行系统,在ACP框架作用下,形成以组网星座自主处理为主、地面平行系统支持为辅的天地一体平行运行机制,从而实现大型组网星座自主管控、自主观测、自主处理和自主监测等自主运行功能。研究结果表明,本文提出的方法在大型复杂星座的自主运行方面具有参考价值。     

实时以太网EtherCAT技术在电力系统中的应用

详细论述了实时以太网EtherCAT技术,主要包括EtherCAT以太网的工作原理、通信协议以及优越的同步、高速性能等.其次,介绍了EtherCAT系统的设计方法,如何利用组态软件TWinCAT实现一个主站系统,以及针对应用的特点怎样设计一个合适的从站系统.最后,介绍了一个基于EtherCAT技术的实时以太网系统,并证明该系统能满足电力系统中实时数据采集的要求.实时以太网EtherCAT系统能提高电力系统中通信的实时性.     

变电站用电流互感器在线校准系统的研制

针对长期以来,以常规检定方法,使电流互感器离线才能检定,且检定工作量很大、耗时多,甚至受条件制约无法开展检定的不足,研发出一种变电站用电流互感器在线校准系统。阐述了构成该校准系统的主要功能单元即电子式开口双级电流互感器和误差测量装置的结构特点、实现方案、以及性能测试结果;并给出了对其整个系统进行的模拟试验和在某110kV变电站现场进行电流互感器校准的试验测试数据。结果表明,该系统可实现变电站电流互感器的在线校准,能准确评估电流互感器实际运行状态下的误差性能。     

一种多电池包并联技术的研究

在电池应用系统中为了提高电池的容量以及可靠性采用多个电池包进行并联,从理论上来讲两个源是不能并联的。实际应用中为了实现各个电池包之间的相互独立采用了二极管与电池包串联来实现隔离,但是此隔离二极管会造成一定程度地功率损失。为了降低多电池包并联采用二极管隔离所带来的功率损失,结合同步整流技术在开关电源中的应用,并结合其控制原理采用MOS管来代替二极管并通过相应的控制电路来控制MOS管的导通与关断,从而达到与二极管隔离同样的效果。与此同时,由于MOS管具有极低的导通电阻从而降低了隔离这个部分的损耗。仿真与实验结果均证明了此设计方案的正确性与可行性。     

基于时频滤波重构自适应采样方法研究

本文基于对自适应采样时频分布的推导,提出了一种时频滤波重构自适应采样的方法;从理论上证明了时频滤波重构方法的可行性,也通过实例验证了该重构方法可实现自适应采样的重构,并且,定性分析了时间窗对重构误差的影响;最后,以信噪比作为指标,重点分析了窗函数宽度、种类的影响,评估了影响时频滤波重构自适应采样精度的各因素。     

DC-DC并联系统无线网络通信平台研究

并联DC-DC变换器均流系统控制信号通常采用有线连接,这增加了均流装置的复杂性。鉴于此,提出了基于FPGA的基带信号处理的无线传输解决方案。用无线替代有线(均流母线),采用BPSK调制方式,消除了并联变换器中传输控制信号的物理连线;通过对通信数据帧格式和码速率的调整,有效提高了无线传输速率和可靠性,满足DC-DC变换器均流系统对控制信号速度的要求。测试结果验证了方案的可行性。     

基于FPGA的实时测距雷达研究

本文分析了脉冲积累对雷达回波信号信噪比的改善能力,并在此基础上研究设计了以FPGA为核心的数据采集和处理系统.FPGA控制ADC对中频回波信号进行高速数字采样,同时使用Altera的IP工具利用FPGA集成的大量高速RAM和逻辑单元设计了读写速度达200 MHz的高速双端口RAM,对采样数据进行多次数字积累,N个脉冲发射完成即可完成N次脉冲积累.该方案提高了回波信号信噪比,改善了雷达的测距性能,实时完成了目标距离的测量.通过仿真验证了方案的可行性.