基于新型数字锁相环的三相电压型PWM整流器

提出基于坐标变换理论的新型数字锁相环,用以在三相电网电压出现频率偏移时,快速跟踪系统频率的变化,实现锁相功能.建立基于新型数字锁相环的三相电压型PWM整流器模型,分析了所提出的锁相环的电路结构和工作原理.通过仿真验证,新型数字锁相环能够准确快速锁定系统相位,PWM整流器可实现单位功率因数运行.     

一种低噪声亚采样锁相环的设计

介绍了一种2.4 GHz的低噪声亚采样锁相环。环路锁定是利用亚采样鉴相器对压控振荡器的输出进行采样。不同于传统电荷泵锁相环,由于在锁定状态下没有分频器的作用,由鉴相器和电荷泵所产生的带内噪声不会被放大N2倍,从而会使锁相环的带内噪声极大程度地减小。在输出电压摆幅相同的情况下,压控振荡器采用NMOS-PMOS互补结构降低了锁相环的功耗。锁相环的设计在TSMC 180 nm CMOS工艺下完成,在1.8 V的供电电压下,锁相环功耗为7.2 m W。在偏移载波频率200k Hz处,环路的带内噪声为-124 d Bc/Hz。     

新型全数字锁相环在无功补偿系统中的应用

在无功补偿控制系统中,采用了新型全数字锁相环技术,其在传统全数字锁相环的基础上加入了自适应模值控制模块;该系统在采样中采用该新技术进行倍频锁相,对采样电压设计了同步6倍频,提供6相触发脉冲,同时设计了同步128倍频,以保证ad在每周期采样128点;给出了该装置的硬件实现方法,同时给出了软件设计的程序流程;仿真与试验结果表明新型全数字锁相环技术可以大大提高锁相速度和精度,进一步提高无功补偿系统的功率因数。     

采用MCS-51单片机构成的数字锁相环

<正> 在数字信号处理设备中,数字锁相环是一个重要部件。采用单片机构成的数字锁相环具有体积小。价格便宜,速率可变、修改方便等许多优点。我们设计的数字锁相环采用MCS-51系列单片机构成,波特率为50B—19.2kB。根据使用要求可以修改,以适应20kB 以下的任意速率信号。该锁相环捕获速度快,稳态相差小,抗干扰能力强,并具有信息采样功能。     

数字锁相环在电力系统谐波检测中的应用

分析了非同步采样对谐波测量精度的影响,提出采用数字锁相环来同步被测信号的方法。数字锁相环电路采用VHDL语言和可编程逻辑器件设计实现,并用MAX+plusⅡ软件进行仿真。仿真和测试结果表明,所设计的数字锁相环可以很好地跟踪被测信号,如果模值K设为1,当跟踪至180ms时,频率误差仅为0.01Hz。     

卫星定位接收机高精度伪码跟踪的设计与实现

在卫星定位接收机中,伪码跟踪的精度直接影响定位精度。介绍了延迟锁相环及其数学模型。在对比分析等量采样和非等量采样条件下延迟锁相环跟踪精度的基础上,提出了采用非等量采样延迟锁相环的伪码跟踪数字实现方案。该方案复杂度低,易于实现。实验结果表明该方案对码速率为10.23 MHz的伪码跟踪精度可达1 ns,实现了伪码的精确同步。该设计已应用于卫星定位接收机的研制开发中。     

基于FPGA硬件实现的谐波检测方法

针对现有系统对谐波检测实时性差和精度低的问题,介绍一种基于傅立叶变换和FPGA硬件实现的谐波检测方法.分析了谐波检测中影响测量精度的关键因素,采用数字锁相环来同步被测信号,以减小由非同步采样所产生的误差.基-4FFT 处理器的硬件设计采用全并行的乘法运算单元结构和并行的存储分配方法,最大限度地提高谐波检测的速度.数字锁相环和基-4 FFT 算法用VHDL语言设计实现,并用MAX plus Ⅱ软件进行仿真,仿真结果表明,所设计的数字锁相环可以很好地跟踪被测信号,在180ms时,误差仅为0.01Hz,很好地消除了非同步采样所引起的测量误差;采用所设计的基-4FFT运算器对给定的谐波数据进行运算,得到的谐波幅值和相位误差小于0.05%,运算时间仅为8μs.     

基于数字后处理算法的并行交替采样ADC系统

为了在现有的模/数转换(ADC)芯片的技术条件下提高模/数转换系统的性能,在并行交替采样系统失配误差修正算法的基础上,研制了8-bit 4-Gsps并行交替采样ADC系统.该系统中4个1-Gsps ADC通道并行采样同一模拟信号;以锁相环和可调延迟线芯片为核心,组成低jitter,低skew的多相时钟产生电路,为各ADC逼连提供交替采样时钟;在FPGA芯片双倍速I/O和内部集成锁相环的支持下,使用单片FPGA芯片接收ADc系统产生的高速并行数据,并完成数据同步、重排和缓存,通过USB接口读出.基于模拟数字混合滤波嚣组的数字后处理算法修正了各ADC通道间的增益、偏置和采样间隔三种失配误差.测试结果表明,该并行交瞽采样ADC系统在4-Gsps采样率下,对200 MHz与803 MHz正弦波信号分别达到6.89 b与5.81 b的ENOB以及51.81 dB和S1.13 dB的SFDR,接近ADC芯片手册给出的性能.     

基于CORDIC算法的载波同步锁相环设计和实现

研究了一种利用CORDIC算法的矢量及旋转模式对载波同步中相位偏移进行估计并校正的方法.设计并实现了基于CORDIC算法的数字锁相环.通过仿真,验证了设计的有效性和高效性.     

基于锁相环的改进型滑膜频率偏移孤岛检测法北大核心

针对孤岛检测中传统滑膜频率偏移法存在检测失败和检测速度慢的现象,提出了一种基于锁相环的改进型滑膜频率偏移孤岛检测算法。算法在传统滑膜频率偏移法的基础上通过优化其算法偏移角减小检测盲区。同时利用改进型锁相环提供更准确的电网电压信息缩短检测时间。利用Matlab搭建单逆变器和多逆变器孤岛检测模型,仿真结果表明,相较于传统滑膜频率偏移法。基于锁相环的改进型滑膜频率偏移法能有效地减小检测盲区,加快检测速度,并在多逆变器并网系统中有更好的检测性能。     

电晕电流信号高速数据采集技术

高压环境下的电晕电流信号具有复杂的脉冲特性,为了获得精确完整的电晕电流信号,提出了一种多通道并行数据采集技术.通过对多通道并行采样技术的理论分析与仿真,研究了通道偏置误差、增益失配误差、时钟相位误差变化对并行采样的影响.结果表明信号经过通道失配误差校正后,所得信号波形和频谱与标准信号基本一致,可以满足系统工程设计要求.     

Short‐distance visible light communication with simple clock data recovery for audio applications

As light emitting diodes (LEDs) of fast response time are wide‐spreading in a variety of applications such as displays, lighting, traffic signals, and automobiles, many researches on transferring the data with the visible lights of LEDs have been conducted. This paper describes such a visible light communication system that supports the audio applications at the short distance up to 80 cm and the data bandwidth of 32 kHz. Especially, a simple clock data recovery (CDR) is used to achieve the optimum sampling and compensate for the frequency offset between transmitter and receiver. The proposed CDR obtains three samples per symbol and then adjusts the sampling point properly with the pattern of three samples over the frequency offset range of ±1.5% without changing the operating frequency of a receiver side. In the prototype system, a transmitter is composed of audio encoder, field programmable gate array, LED driver, and LEDs and a receiver consists of photodiode, comparator, field programmable gate array, and audio decoder. At the distance of 50 cm and the data rate of 32 kbps, the measured bit error rates are 0.101 and less than 10^?8 without and with CDR, respectively.     

利用公切圆弧生成光滑等距曲线算法研究

依据离散采样点生成等距平行曲线,在地理信息系统空间分析、计算机辅助设计以及遥感影像信息提取的后续处理研究中应用极为广泛。但当中心线拐角较小时,以往算法生成的平行曲线与实际情况差异较大,影响了处理结果的应用。在综合考虑双线目标的形状与特征后提出平行线与同心圆弧的公切算法,在保证生成的平行曲线严格等距的前提下,保持了曲线的光滑性。该算法很好地解决了双线目标的平行、等距、光滑三种特性的统一表达问题,实现了基于中心采样点的等距平行光滑曲线的自动生成。     

非均匀采样系统的修正与补偿

提出一种针对非均匀采样失真的修正补偿方法.用正弦波激励与波形拟合,获得各子A/D的增益、直流偏移和相对于参考子A/D的延迟时间差.将各子A/D的采样序列叠加直流偏移修正因子使各直流偏移一致,补偿偏移采样失真,将各子A/D的样本序列乘以增益修正因子使各增益一致,补偿增益采样失真,通过等间隔采样插值运算,补偿采样延迟失真,获得均匀采样结果.在一组16个子A/D的仿真数据上的补偿实验验证了方法的正确性.在具有8个子A/D的一个数据采集系统的实测数据上的补偿实验,验证了方法的可行性.     

频率选择性衰落信道下的同步参数联合盲估计算法

对于多径频率选择性衰落信道以及低信噪比环境下线性调制信号的同步参数盲估计问题,提出基于循环累积量的载波频偏、初始相偏和符号定时误差前向联合盲估计算法。通过理论推导得出多径频率选择性衰落信道下信号的循环累积量与初始相偏和符号定时误差的数学关系。在此基础上先以较大频率间隔进行粗估计确定频偏范围,再以较高精度遍历检测信号特定循环频率,提高载波频偏估计精度,进而由累积量值估计出初始相偏和符号定时误差,不依赖于信道衰落和加性噪声的分布特性,尤其适用于频偏、相偏、定时误差和信道衰落同时存在的复杂情况。仿真结果表明,该算法 能有效实现低信噪比和多径频率选择性衰落信道下对线性调制信号同步参数的联合盲估计。     

OFDM系统的频偏估计算法

载波频偏会破坏正交频分复用系统(OFDM)各个子载波间的正交性,造成载波间干扰(ICI)和符号间干扰(ISI)。本文结合中国移动多媒体广播(CMMB)[1]信道的帧结构和调制方式,利用不同数据码元间共轭相乘的算法来完成整数倍频偏(IFO)的捕获。最后采用最小二乘估计法捕获采样频偏和残余频偏。计算机仿真验证了算法能准确的完成频偏估计。     

一种低复杂度的载波偏移估计算法

针对载波偏移引起OFDM系统的严重子载波干扰和性能下降这一问题,提出一种在承载数据子载波中间插入不承载数据的子载波的算法,算法是通过从时域OFDM符号的前半部分和后半部分的相位差获取频率偏移的信息来估计频偏的。这种算法不仅计算复杂度较低,而且估计准确,在多径信道条件下频偏校正后系统的性能能基本接近信道理想估计条件下的误比特率。     

Performance study of residual carrier frequency offset estimation methods in OFDM WLAN systems

Residual carrier frequency offset accumulates with time and leads to bit errors on later symbols in an OFDM packet. This paper is concerned with two methods for residual carrier frequency offset estimation, based on the DFT demodulated data of OFDM data symbols at the pilot subcarriers. One method computes an estimate from the phase difference between the data in two (or more) consecutive symbols. The other one, which was recently proposed, finds an estimate from the phase of the data in one (or more) symbol. The latter method requires the a priori knowledge or an estimate of the channel while the former does not. The two methods have been compared by first-order perturbation analysis and simulation. A flaw of the latter method has been identified. Preference should be given to the former method in terms of estimation accuracy and ease of implementation in practical scenarios.     

B样条曲线的等距算法及应用

等距曲线的拓扑结构是等距算法中的核心因素之一。该文以B样条曲线为例,给出了一种基于关键点的等距算法。它应用了自适应离散等手段并给出了关键点的求解方法,同时利用关键点确定等距线各个分段的取舍,从而有效地去除自交的情况,使得计算出的等距曲线有着正确的拓扑结构。该文的算法已应用于商业软件OpenCAD中。     

基于FPGA的异步FIFO设计与实现

异步FIFO是用来适配不同时钟域之间的相位差和频率飘移的重要模块。本文设计的异步FIFO采用了格雷(GRAY)变换技术和双端口RAM实现了不同时钟域之间的数据无损传输。该结构利用了GRAY变换的特点,使得整个系统可靠性高和抗干扰能力强,系统可以工作在读写时钟频率漂移达到正负300PPM的恶劣环境。并且由于采用了模块化结构,使得系统具有良好的可扩充性。