本文以“某港口航道水深适时监测技术研究”项目为背景,针对港口水深测量系统中发射的水声信号,采用基于GPS时间同步技术、以MCU+FPGA为核心控制单元的设计方案,设计了一套适用于工程实际的水声信号数据采集与处理系统。该系统作为港口航道水深适时监测技术的重要部分,具有极为重要的意义。水声信号数据采集控制的核心是FPGA,时序电路的设计采用VHDL语言实现。主要任务是控制ADC与FIFO的工作时序相互配合,实现水声信号的高速采集与存储。该数据采集系统位于港口航道的一侧,水声信号的发射端位于港口航道另一侧,在同步技术方面,系统使用GPS技术来实现。发射换能器和数据采集与处理系统的处理器同时读取GPS的时间信息,到达预设时刻时,水声信号发射端和数据采集系统同时启动,实现对水声信号的异地同步采集。水声信号数据的算法处理是由单片机实现的。数据采集完成之后,单片机读取FIFO中的数据,并对其作信号的短时能量分析,判断出水声信号的起始点,然后将水声信号的有效数据和水声信号起始点的位置通过VHF发送到上位机。实验测试证明,本文设计的数据采集与处理系统在采样率为4MHz时工作稳定可靠,功耗低,测量精度高,具有较强的实用性,在水声信号的采集与处理方面有着广阔的应用前景。
标签： 数据采集
上传时间： 2022-06-04
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摘要：为了得到输出稳定、开关耐压力小并且功率因教高的大功率三相整流器，对三相VIENNA 型 PFC电路拓扑进行了研究，对VIENNA整流器的原理进行了调查，根据原有的控制理念，在其控制方面采用了区间控制结合滞环控制法来控制整个电路。在整个系统方案设计究毕后，搭建Malab模型对所设计的电路进行仿真，由仿真结果可以看到系统的输出为稳压输出，开关器件的耐压力为输出电压的一半，输入功率因数为1，并且做了一些小样机对系统所采用的控制进行了验证。关键词：三相拓扑电路；区间控制法；功奉因教校正；滞环拉制1引言传统的三相整流虽然可以满足系统大功率的需求，但是存在谐波大、功率因数低等缺点。三相VIENNA型 PFC整流器，具有控制简单、输入功率因数高、无谐波污染等优点，适合于三相大功率电路，便于工程应用中的实现。文献中采用滞环控制方法1-1，用反馈信号与正弦采样信号组合，再应用PWM技术实现PFC电路的稳压和电流的正弦化.电路电感电流连续CCM和临界连续BCM模式下工作，简化了电路，降低制造成本。针对所作系统进行仿真，验证了系统的可行性和优越性。2 VIENNA电路原理2.1原始主电路如图1所示的电路三相三开关三电平整流电路2，开关采用4个二极管和一个全控型MOSFET管组成。根据电路的对称性可以知道电容中点电位与电网中点的电位近似相同。当A相开关管关断时，E点F点电位相等，Un-Ux则Ua=0.5Un-0.5Uc，又Un=Uc，又Ua-0.5Uc，因此Uw：=0，U-0.5Ux，即VIENNA电路中开关器件只承受了一半的输出直流电压，所以开关管电压应力小，非常适合于大功率三相PFC整流电路。
标签： 三相PFC整流电路
上传时间： 2022-06-16
上传用户：fliang
摘要：微弱信号检测是随着工程应用而不断发展的一门学科。近年来，微弱信号检测相关研究已经成为一个热点研究领域，具体表现在对微弱信号检测方法的探寻、对微弱信号检测系统的设计、对微弱信号检测仪器的研发。本文中主要研究了利用锁相放大器进行有用信号提取的微弱信号检测原理与实现方法。首先介绍了微弱信号检测的基本理论与常见的几种检测方法，重点介绍了利用数字锁相放大器进行信号检测的原理。在此基础上，结合数字锁相放大器的相关检测原理，给出了数字锁相放大器的整体设计方案，着重从相关检测原理算法和移相算法方面对数字锁相放大器的设计作了深入探讨。重点研究了采样频率与相关运算结果的关系，在设计的过程中先使用MATLAB进行算法上的模拟，从模拟结果发现参考信号为方波而采样频率与信号频率成一定关系时，系统相关运算存在固有误差。为减少该误差，提出了将动态采样率的方法引入数字锁相放大器设计中，运算发现动态采样的采样频率数越多，奇点产生的误差越少，有效地解决奇点问题。最后，使用LabVIEW对设计的系统进行仿真测试。测试结果表明该数字锁相放大器在信号幅度为5V、噪声标准差小于等于50时（SWR=.34.04dB），能有效地检测出频率为500kHz以下的信号，系统检测结果与理论计算值的相对误差基本不超过2%。
上传时间： 2022-06-18
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本文档描述了基于飞思卡尔电机控制专用的数字信号控制器MC56F8274S的三相交流感应电机矢量控制方案。三相交流感应电机因为其结构简单、工艺成熟、造价低廉、无电刷、维护简单、鲁棒性强等优点，被广泛应用于工业控制中。如水泵、风机、压缩机、制冷系统中。为了实现三相交流感应电机的调速，需要对电机提供电压幅值和频率可变的交流电，一般使用由数控开关逆变器构成的三相变频器。电机的控制算法大体分为两类，一类是标量控制，如被广泛应用的VF恒压频比控制。另一类被称为矢量控制或磁场定向控制（FOC），相对于标量控制，矢量控制全面提升了电机驱动性能，比如矢量控制实现了转矩和磁链的解耦控制、全转矩控制、效率更高且提高了系统的动态性能。基于飞思卡尔电机控制专用的数字信号控制器MC56F82748的三相交流感应电机矢量控制是一个面对客户和工业应用的设计方案。低成本和高可靠性是两个关键的考量指标。为了减小系统成本，我们采用了单电阻电流采样方案。为了减少系统对参数的依赖，我们使用了闭环的磁链估算方案，提升了系统稳定性和鲁棒性。本文档介绍了基本的电机控制理论，系统的设计理念，硬件设计、软件设计，包括FreeMASTER可视化软件工具。
上传时间： 2022-06-24
上传用户：bluedrops
《信号与系统（上册）（第3版）》第一、二版分别于1981年和2000年与读者见面。第三版与前两版之研究范围、结构层次大体相同，仍然是讨论确定性信号经线性时不变系统传输与处理的基本概念和基本分析方法，从时域到变换域，从连续到离散，从输入输出描述到状态空间描述，以通信和控制工程作为主要应用背景，注重实例分析。第三版保持了前两版之特色：注重结合基本理论融人各类工程应用实例。新版对这些例子进行了修订和更新，使全书具有强烈的时代感；保留了第六章信号矢量空间分析的内容，并有适当修订与补充，从而突显《信号与系统（上册）（第3版）》与国内、外同类教材的重要区别；全书结构有较大灵活性，可适用于通信电子类和非通信电子类的多种理工科专业的本科生教学。全书共十二章，分两册装订，上、下册各六章，各章目与第二版基本一致。
标签： 信号与系统
上传时间： 2022-06-30
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脉冲多普勒（PD）雷达，它利用了多普勒效应原理，既具备脉冲雷达的测距性能，又具备多普勒雷达的测速性能，同时对杂波的抑制能力也比较突出，是一种重要的全相参体制的雷达。雷达信号处理是雷达技术发展的核心内容，它主要包含了以下几个方面的技术内容，如信号选择、正交采样技术、脉冲压缩技术、动目标检测技术和恒虚警检测技术等。雷达信号处理的仿真研究具有灵活、方便、快速、经济等特点，对于雷达技术的研究发展具有重要意义。论文首先分析了脉冲多普勒雷达的距离和速度的检测原理，对PD雷达的模糊函数的含义和性质进行了研究，分析了几种不同信号所对应的模糊函数并分别进行了仿真。以此为据，选择能够获得较高分辨率的波形设计方法。其次，根据雷达的检测性能、分辨率以及测量精度等性能要求，以线性调频（LFM）信号为主进行了研究，主要分析了线性调频信号的特性。模拟目标回波信号，将其加入噪声和杂波形成混合信号并对其进行脉冲压缩、动目标检测以及恒虚警处理。其中，脉冲压缩部分，论文选择采用相关处理器法实现。动目标检测部分，论文选择采用脉冲对消器级联多普勒滤波器组来实现。恒虚警处理部分，论文选择采用单元平均恒虚警检测来实现。最后，论文给出了雷达信号处理系统框图，建立目标函数，对其进行相关处理并进行仿真。对仿真结果进行分析，验证通过以上方法进行处理，能够有效获取目标的距离和速度信息，满足精度要求。
上传时间： 2022-07-08
上传用户：zhaiyawei
摘要：提出一种基于FPGA的机械振动信号数据采集和以太网数据传输的设计方案，利用VHDL语言编写软核，在FPGA内部实现采样控制、数据缓存、数据封装以及以太网通信控制，通过实现变频率采样解决机械振动信号测点多样的问题，实现一个专用CPU解决FPGA和以太网适配器DM9OOO的接口控制。
上传时间： 2022-07-11
上传用户：bluedrops
PNI的地磁传感器技术提供高分辨率，低功耗，大信号噪声抗扰度，大动态范围和高采样率。 测量稳定.RM3100的MagI2C ASIC具有连续测量模式和单次测量轮询，软件可配置的分辨率和采样率，以及操作一个，两个或三个PNI传感器线圈的能力。 它集成了I2C和SPI接口，可实现系统设计灵活性。当实施RM3100或RM2100地磁传感器时，每个传感器线圈用作简单LR弛豫振荡电路中的电感元件，其中线圈的有效电感与平行于传感器轴的磁场成比例。 LR电路由MagI2C ASIC驱动，MagI2C的内部时钟用于测量电路的振荡频率，从而测量磁场。
上传时间： 2022-07-21
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本文介绍一种用AT89C51单片机构成的波形发生器，可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形，波形的周期可用程序改变，并可根据需要选择单极性输出或双极性输出，具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。文章给出了源代码，通过仿真测试，其性能指标达到了设计要求。关键词：单片机；DAG信号发生器信号发生器应用广泛，种类繁多，性能各异，分类也不尽一致。按照频率范围分类可以分为：超低频信号发生器、低频信号发生器、视频信号发生器、高频波形发生器、甚高频波形发生器和超高频信号发生器。按照输出波形分类可以分为：正弦信号发生器和非正弦信号发生器，非正弦信号发生器又包括：脉冲信号发生器，函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列波形发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。按照信号发生器性能指标可以分为一般信号发生器和标准信号发生器。前者指对输出信号的频率、幅度的准确度和稳定度以及波形失真等要求不高的一类信号发生器。后者是指其输出信号的频率、幅度、调制系数等在一定范围内连续可调，并且读数准确、稳定、屏蔽良好的中、高档信号发生器。
上传时间： 2022-07-22
上传用户：wangshoupeng199
本压缩包上传的源程序使用C语言编写，可以进行二次开发，可移植性强！ADC（analog to digital converter）即模数转换器，它可以将模拟信号转换为数字信号。按照其转换原理主要分为逐次逼近型、双积分型、电压频率转换型三种。STM32F1 的 ADC 就是逐次逼近型的模拟数字转换器。STM32F103 系列一般都有 3 个 ADC，这些 ADC 可以独立使用，也可以使用双重/三重模式（提高采样率）。STM32F1 的 ADC 是 12 位逐次逼近型的模拟数字转换器。它具有多达 18 个复用通道，可测量来自 16 个外部源、2 个内部信号源。 这些通道的 A/D 转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC 的结果可以左对齐或右对齐方式存储在 16 位数据寄存器中。ADC 具有模拟看门狗特性，允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的阀值上限或者下限。
上传时间： 2022-07-25
上传用户：zhanglei193
