Discrete Blockage Detection in Pipelines Using the Frequency Response Diagram: Numerical Study

This paper proposes the use of fluid transients as a noninvasive technique for locating blockages in transmission pipelines. By extracting the behavior of the system in the form of a frequency response diagram, discrete blockages within the pipeline were shown to induce an oscillatory pattern on the peaks of this response diagram. This pattern can be related to the location and size of the blockage. A simple analytical expression that can be used to detect, locate, and size discrete blockages is presented, and is shown able to cater for multiple blockages existing simultaneously within the system. The structure of the expression suggests that the proposed technique can be extended to situations where system parameters may not be known to a high accuracy and also to more complex network scenarios, although future studies may be required to verify these possibilities.     

基于倾斜光纤光栅的传感解调技术

该文设计了一种基于倾斜光纤光栅（tilted fiber Bragg grating,TFBG）的不受温度影响的光纤布拉格光栅（fiber Brag ggrating,FBG）应变解调系统．将倾斜光纤光栅用作边沿痣波器,当周围环境温度变化时,利用倾斜光纤光栅纤芯模与包层模的温度特性与普通光纤布拉格光栅相同这一特点,无需另加温度补偿,就可以实现FBG应变传感的动态解调,消除温度噪声对应变信号的影响．由实验可知,当温度在25℃到39℃范围变化时,解调系统的性能基本不发生改变,解调范围达到6nm．     

基于DSTFT的PCM／FM信号软件化解调方法研究

根据PCM／FM信号的特点,提出一种基于离散短时傅里叶变换（discrete short time Fourier transform,DSTFT）的软件化解调方法：首先利用DST-FT计算PCM／FM信号的0、1频点的频谱能量,然后通过比较2个频点频谱能量的大小实现信号的判决;详细论述此种解调方法的基本原理和实现过程,提出采用小数形式的频点来提高解调精度;利用C＋＋语言编程实现了该解调方法,并用从实装设备采集的PCM／FM信号对解调软件进行测试。测试结果表明：该方法对PCM／FM信号具有较好的解调性能,且实现原理简洁,运行效率较高,具有一定的工程应用价值。     

基于FPGA的正交I/Q解调实现

介绍了一种基于Stratix-Ⅲ高端系列FPGA的数字I/Q正交解调实现,并利用SignalTapⅡ工具对FPGA实时处理的数据进行了离线分析。该I/Q解调方式实现简单、实时性好,具有平滑功能,且占用FPGA资源少。该方法为用于软件无线电前端数字I/Q解调提供了一种实现方案。     

基于F-P滤波器的光纤光栅解调系统的优化设计

为了提高基于法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)滤波器的光纤光栅波长解调系统的性能,提出了一种采用新型光纤梳状滤波器作为参考波长装置的解调方案.新型光纤梳状滤波器由两个啁啾光栅和一个光耦合器组成,与传统的参考光栅相比可以为解调系统提供更多的参考点.优化后的解调系统重复性好,运行更稳定、精确.     

基于433M无线扩频技术在密闭空间的应用

针对密闭空间实时数据采集困难和信道利用率低的问题,提出一种基于433M无线扩频通信技术,将其运用于远程数据的通信。该设计采用STM8S103为主控芯片,用于对外设信号的调制解调,其数据传输率可达500kbs。无线收发模块对采集的实时数据进行433M扩频处理并发送至外部信号接收器,实现数据的传输。实验结果表明：当信号的最大发射功率为-132dBm时,功率损耗最低为100mW,密闭空间与外界通信距离达到2000米,可以满足通信的指标。该技术具有良好的应用前景。     

量化噪声对FBG波长解调的精度影响及误差分析

为提高光纤布拉格光栅(FBG)波长解调精度,建立了“量化噪声-波长误差”转换模型,并通过蒙特卡罗方法,对模型给出的误差预测结果进行了仿真验证。采用16位高精度模数转换器(ADC)搭建波长解调实验电路,误差分析结果表明,当ADC位数从6位到16位均匀增长时,波长解调误差从41.37 pm到0.34 pm呈指数下降,与模型计算和仿真结果相吻合。仿真及实验均表明,所提出的“量化噪声-波长误差”转换模型能准确分析量化误差对FBG波长解调精度的影响,为FBG波长解调仪中模数转换分辨率的选择提供设计依据。     

一种改进的CPFSK信号频率估计方法

针对突发信号解调中多普勒频偏大的问题,提出了一种改进的连续相位移频键控信号(CPFSK)频率估计方法.首先接收信号平方运算使信号的调制指数加倍,再通过一次离散傅里叶变换(DFT),用搜索信号平方谱谱峰的方法实现突发信号频率估计.仿真实验表明,在低信噪比条件下,该算法的频率估计精度比经典的相位差频率估计算法提高了20%;该算法与广泛用于高动态突发信号的频率插值估计算法相比,同道干扰信道下信干比改善可达4 dB,DFT长度缩短约1/3.     

大动态PCM/FM信号的载波频率同步

针对大动态脉冲编码-频率调制(PCM/FM)遥测信号的载波频率同步,提出了基于快速傅里叶变换(FFT)及频谱重心的载波频率估计方法,并采用了频谱叠加及频谱截取的优化方法提高算法估计精度.相对于其他基于FFT的频率估计算法,频谱重心法有着更高的估计精度及更好的抗噪声性能,而且复杂度代价很小.仿真的均方误差结果表明,基于FFT长度为2048和2块叠加以及保留信号99.9%能量的频谱截取方案有最好的估计性能.在最大多普勒频率、多普勒一阶变化率及二阶变化率分别为0.5倍、0.3倍及0.2倍符号率的大动态条件下,基于频谱重心法的二阶锁频环能够较好地完成载波频率跟踪.误码率曲线表明,经过频偏校正后的多符号非相干解调(MSD)性能与无频偏情况相比,无性能损失.     

光纤布拉格光栅解调系统的光谱数据高速传送方法

针对工程应用中使用光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)测量炮膛温度瞬变、高频振动等信号时光谱成像法数据传输带宽高的需求,提出了一种基于直接存储器访问(direct memory access,DMA)的光谱数据高速传送方法,设计了基于Zynq的光谱数据高速传送硬件逻辑,利用光谱成像法原理搭建了FBG解调系统,实现了DMA方式的光谱数据同步传送以及FBG波长解调计算.数据传送仿真实验与FBG中心波长解调结果表明,解调系统可以将FBG光谱数据进行高速传送,数据传输带宽为320 Mbit/s,解调速率达到34 kHz,光谱数据传送具有较高的稳定性.