GPS软件接收机的构建及其精频捕获算法的实现

介绍了一种GPS软件接收机的设计方法.该设计采用软件无线电设计理念,主要包括前端模块、捕获模块、跟踪模块、同步模块、导航解算模块以及其他辅助模块.捕获模块采用基于圆周相关的捕获算法,通过FFT(快速傅立叶变换)分别作用于输入信号和本地码信号将运算变换到频域内处理.该算法可得到C/A码起始相位和分辨率为1 kHz的载波频率信号,但此载波频率精细度差,不能直接用于跟踪环路.为提高载波频率分辨率,采用基于相位关系计算的精频估计算法.实验表明应用精频捕获算法得到的载波精频估计误差在几赫兹以内,可直接用于后续跟踪环路.     

晶体稳频FSK传输模块研制

介绍了一种工作于ISM频段FSK通信模块的研制与测试.电路使用CC1101芯片、利用26MHz晶振稳频,模块采用2FSK调制方式,中心频率为433.916MHz,以Atmel的Mega 16L微处理器为控制芯片.用模块进行数据包的发送,接收实验,并在两台PC机的终端编制程序,对其误码率进行测试,测试结果表明该模块具有较好的无线通信性能.     

宽带数字音频无线传输的电路设计

本文阐述了无线高保真耳机的一个设计方案.基于系统设计的指标要求,选择零中频调制电路方案进行设计,并结合具体的器件性能分配指标给各模块,所得系统的实验结果达到设计要求,并可作为其它相关数据传输系统的实验平台.     

基于噪声模型的铝电解槽阳极导杆电流采集器

基于噪声模型设计了铝电解槽阳极电流采集器。基于分立元器件的噪声模型,建立了整个测量电路的总噪声模型;在实现低噪声信号调理电路的基础上,设计了以STM32F103微控制器为核心的阳极导杆电流采集器。该采集器由信号调理电路、A/D采样模块、温度采集模块、RS-485通信模块、数据存储和电源模块组成。信号调理电路完成被测信号的信号放大、滤波和隔离,A/D采样模块采用16 bit分辨率的AD7685模数转换器,温度采集模块用于对阳极导杆阻抗计算的温度补偿,RS-485通信模块用于采集器与服务器之间的数据通信,数据存储模块用于暂存采集的阳极导杆数据,防止通信异常导致的数据丢失,电源模块为采集器提供稳定可靠的电源,并完成各功能模块的电源隔离。进行了实验室测试和现场实验。结果证明,采集器的测量相对误差为1.4%~3.2%,在某铝厂现场取得了良好的应用效果。     

全桥逆变IGBT驱动及保护的高压电源电路设计

基于分立器件结构设计了一种简单全桥逆变IGBT驱动及保护的高压电源电路.其中基于SG3524芯片设计了频率、占空比等参数可调的方波产生电路;基于光电耦合器6N137对驱动波形进行了四路隔离输出,并加入负电压防止IGBT误导通;采用霍尔电流传感器直接检测主电路电流,设计了过流保护电路,过流信号可由触发器锁定.由此构建的高压电源,其输出电压和频率均连续可调.     

低压电力线信道传输特性测量与研究

为有效评估低压配电台区用电环境对电力线载波信号的影响,介绍低压电力线信道传输特性测量方法。首先对信道传输特性的测量参数及设备进行介绍,给出了低压电力线噪声、信号传输损耗、电力线阻抗特性的测量原理,并用测试设备对低压电力线信道进行特性测量,给出测量结果。实验结果表明:环境噪声在中、低频段处较大,线路衰减在220 kHz频点左右最为严重,而测试信号在高频区域的阻抗特性在工频过零时刻时呈现稳定特性。由各项指标可知,低压电力线载波信号传输的最佳频率范围为350~450 kHz;电压过零点处低压电网呈现阻抗高且稳定、噪声电平低的特性,适用于信号传输,并有利系统时间同步。     

一种用于逻辑分析仪的FPGA测试接口电路

针对目前利用逻辑分析仪对FPGA进行测试时,各待测信号之间出现干扰现象及利用差分方式测量时浪费FPGA的I/O引脚资源的问题,提出了一种用于逻辑分析仪的FPGA测试接口电路实现方案。该方案由信号输入接口模块、单端信号转差分信号模块和信号输出接口模块组成。信号输入接口模块完成FPGA和测试接口电路之间的信号传输工作,单端信号转差分信号模块把单端信号转换成差分信号,信号输出接口模块将转换完成后的信号输出给逻辑分析仪。通过一个具体的FPGA信号测试实验表明,在采样深度分别为1、8、32 KB时,使用测试接口电路比没有使用时的测量相对误差分别减少了87.3%、90.2%、88.6%。     

高频方波信号发生器的设计

基于对各种方波发生器原理的分析和提高方波的稳定性的要求,设计一个高频方波信号发生器。该信号发生器主要由三个部分组成：振荡电路、跟随电路、电压比较电路。振荡电路采用可变电容实现频率可调;电压比较电路采用反相器实现电压比较。最后对电路进行了测试,测试结果显示输出的高频方波稳定、平滑满足设计要求。     

振弦陀螺信号检测系统原理与设计

为满足振弦式陀螺的数据采集需求,提出一种使用单片机应用多周期同步测频法测量频率,并采用差动式方法获得角速度的测量方法,对陀螺测量精度进行了理论分析,并给出了测频模块的具体硬件电路,主要包括频率信号的信号调理电路、单片机控制电路、测量电压的A/D转换电路等。应用AT89C52单片机实现角速度求解,仿真结果表明:信号检测系统整体硬件电路简单、便于使用、成本低,在惯性导航领域有良好的应用前景。     

带选频滤波功能的程控高增益音频放大器

为了对传感器产生的微弱信号同时进行选频滤波和大增益放大,研制了一种带选频滤波功能的程控高增益音频放大器.该系统主要包括控制中心(单片机12LE5A60S2)、放大器模块(VCA810和两级固定放大)和选频滤波模块(LTC1068和FPGA).测试结果表明:该系统的增益在80 dB～120 dB范围内可按1 dB步长调整,选频带通滤波器的中心频率在200Hz～3.1 KHz范围内可按1Hz步进,且通频带宽度不大于100Hz.     

一种简易RLC测量系统的研制

本系统采用STC89C52RC单片机为主控芯片,JSY-MK-163单相互感计量模块为辅助,将开关电源提供的5 V直流电压通过升压电路升压,再经过NE555芯片和滤波电路转换为一定频率输出的正弦交流电压信号,为待测RLC元器件提供测试信号源.单相互感计量模块通过其内部A/D对被测元件参数进行处理,通过MODBUS通信规...     

单相光伏并网逆变系统的设计

介绍了一种宽电压输入范围的单相光伏并网逆变系统的设计。在光伏并网发电中,为了实现并网,直流侧电压必须高于电网电压幅值,这就对光伏阵列的输出电压有所要求。为了满足复杂的现场要求,该系统前端有一个直流升压电路,扩大了光伏阵列输出直流电压的范围。该系统由DSP控制,通过电压、电流测量电路和电网电压过零点检测电路使并网电流和电网电压同频同相位,并将指令电流和并网电流的偏差通过PID控制算法使指令电流实时地跟随指令电流变化。另外,该系统有相应的通信接口,具有通信功能和扩展功能。     

脉搏信号采集传输实验系统设计

以STC51单片机为核心,设计了一套可以检测和传输3种脉搏传感器信号的实验系统。系统包括3种脉搏传感器及信号调理电路、单片机最小系统模块、无线蓝牙传输模块、PC端显示模块。传感器输出的脉搏信号经信号调理电路处理后,传送到单片机的AD输入端,对脉搏信号进行AD处理后,由无线蓝牙模块将数据传输至PC端进行显示。测试结果表明:该系统可完成压电式、透射式、反射式三种脉搏信号的采集及无线传输。系统的单元模块简单、可扩展性好,能更好满足生物医学工程专业创新实践教学的需求。     

基于FPGA的双路光纤激光拍频信号解调电路设计

设计了一种基于FPGA的拍频信号解调电路用于实时解调双路光纤激光的频差信息.应用ADF4351频率合成器芯片与ADL5801混频器芯片组成混频电路,设计了将光电探测器响应的射频(radio frequency,RF)域拍频信号下变频为中频(intermediate frequency,IF)信号的调理电路;以5CGXFC5C6F27C7N芯片为核心并结合快速傅里叶变换(FFT)进行时频转换,实现了拍频信号实时解调的FPGA解调电路.实验证明,该电路可实现0.41～3.45 GHz宽频带范围内的拍频信号实时检测,频率分辨率为7.6 kHz.     

基于SMIC 0.18um的压控振荡器设计与实现

探讨压控振荡器的设计参数和工作原理,提出电路的主要设计方向,计算各种性能参数。根据电路低功耗设计要求,将各个功能模块进行改良,确定整体电路。最后分析子模块电路的结构与工作原理,并给出VCO电路的整体仿真结果和分析。实验结果表明,在给定控制电压下,波形发生电路的振荡频率与控制电压成比例。     

基于STM32的简易电路特性测试系统设计

设计了一种基于STM32单片机控制的简易电路特性测试系统.被测电路测试板是分压式共射极三极管放大电路.测试系统采用外部DDS模块AD9851作为信号源,为被测电路提供0～1 V幅值、1 Hz～180 MHz频率、步长为1 Hz的标准正弦测试信号.该测试信号进行放大或衰减等预处理后得到Vi,输入到给定的被测电路测试板.测试板输出响应信号Vo,使用仪表放大器和OP放大器设计信号采集处理电路进行处理后,利用AD7324对信号进行模数转换.测试系统能实现输入-输出电阻的测量,且误差在1.5%以内,可以实现放大电路幅频特性测量,还具备故障诊断功能,能较好实现电路特性的自动化测试.     

压控振荡器的仿真测试分析研究

利用NI Multisim12.0软件对压控振荡器进行了虚拟测试分析。通过改变直流输入电压大小,得到输入直流电压与输出波形呈线性关系,与理论计算结果相吻合;当输入电压为锯齿波时,输出波形频率随锯齿波幅值变化而变化,验证了电压-频率转换电路的工作原理。通过虚拟仿真实例证明了将NI Multisim12.0引入电子电路实验教学后,有利于提升理论课的教学效果,让学生在理论和虚拟的实验教学中受益匪浅。     

基于零中频解调的高精度频率特性测试仪设计

通过对比验证几种常用的中低频频率特性测试方法,提出了一种基于零中频正交解调原理的中低频频率特性测试仪的设计方法。将被测网络的输出信号分别与两路正交输入信号相乘,并用低通滤波器将其交流成分滤除,其结果中的直流分量便包含了被测网络的幅频特性和相频特性信息。整个系统仅采用模拟乘法器对信号进行混频,无源低通滤波器对信号进行解调,简化了电路结构。采用高精度AD进行模数转换,提高了测试精度。     

基于LCL-S型谐振的大功率无线电能传输实验平台设计

该文在深入分析无线电能传输技术的传输特性及其磁耦合式传输工作原理的基础上,基于LCL-S型谐振耦合原理设计了一套大功率无线电能传输实验平台.首先,利用互感耦合模型对平面型系统机构进行了电路分析;其次,搭建了该实验平台的骨架构造;最后进行了实验测试,完成了双脉冲试验、开环控制带载试验和闭环控制带载试验等,分析了谐振频率对...     

用于光强检测的前置放大及量程自动转换电路

设计出了一种用于光强检测的前置放大及量程自动转换电路。许多光强信号放大电路仅追求高增益,忽略了对测量范围的考虑。本文采用同轴尾纤型光电探测器把光强信号转换成光电流信号,精密截波稳定型运算放大器ICL7652把光电流信号转化为电压信号,量程转换电路74HC4052受单片机控制可在4个量程之间自动转换,通过调节暗电流补偿电路减小光电二极管暗电流所产生的影响。仿真测试结果表明,电路参数选择合理、电路模块性能稳定,并且很好地降低了噪声的影响,设计的电路具有低噪声、高增益、高共模抑制比、失调小等优点,探测光强动态范围可达76 d B。