基于Xilinx IP核的任意信号发生器的设计

基于Xilinx IP核设计一个任意信号发生器,可以生成任意频率、幅值和相位的正余弦、三角波、方波、锯齿波等信号,在工程设计中可以方便的用于仿真模拟设计。首先对DDS IP核进行配置设计,添加乘法器IP核产生不同幅值的正余弦波形,添加多个DDS IP核设置不同的频率控制字和相位宽度以及初始相位产生不同频率和相位的正余弦信号,但是DDS IP核只能通过正余弦信号采样查找表生成正余弦信号,可以添加ROM IP核导入不同信号的数据,通过改变频率控制字控制寻址地址以及设置ROM地址的初始值从而实现任意信号幅值、频率、相位的信号发生器的设计。仿真结果显示可以输出不同频率、相位的正余弦波、三角波、方波、锯齿波等信号。该方法整体设计方案可行,易于调整,可以达到预期结果,在工程上有一定的应用价值。     

基于DDS技术的汽车仪表校验频率信号发生器

针对“便携式汽车仪表总成校验箱”系统的开发需要,设计了一种用于汽车电子转速表、里程表校验的频率信号发生器,论述了电路的设计原理和设计思想。利用单片机和CPLD结合,控制DDS集成芯片AD9850,按照自定义的通信协议,准确接收PC机的指令和数据,达到对信号频率和电压值在规定范围内实时任意调整的目的。具有体积小,成本低,可靠性高,完全满足汽车仪表校验的需要。     

基于LabVIEW的电机振动数据分析平台

建立了基于LabVIEW的电机振动数据分析平台.该平台主要由频谱分析模块和时频分析模块两部分构成.通过频谱分析模块实现幅度谱、功率谱分析以及频率峰值计算;而时频分析模块可用来进行时间与频率联合分布强度的分析.将两组交流电机调速系统振动测试数据应用于该分析平台,测试结果表明:所建立的振动数据分析平台能够方便、有效地对振动测试数据进行频谱分析与图形显示,对测试数据中的干扰信号具有一定的处理功能,具有仪器化的人机界面,操作简单方便.     

AD9854非线性调频输出功能的仿真与分析

AD9854是美国Analog Device公司生产的一种新型DDS芯片,该芯片能够在单片上完成频率调制、相位调制、幅度调制以及IQ正交调制等多种功能．本文从DDS的组成和基本原理出发,介绍了AD98．54的结构和工作原理及其常用实现电路．同时利用simulink针对其FM Chirp调频模式中的非线性调频输出功能进行了仿真,对仿真中的各主要功能模块作出了详细的分析并给出了最终的输出数据和波形．     

基于电流搜索与锁相技术的超声碎石电源频率扫描/跟踪

针对超声碎石治疗过程中因负载突变和换能器参数变化等因素导致的频率漂移和失锁问题,提出了一种基于电流搜索与锁相技术复合的频率扫描/跟踪策略,采用基于DDS技术的电流搜索法进行粗扫描/跟踪,以大步长快速扫描/跟踪到超声碎石振动系统的谐振频率附近,转为基于锁相技术的精扫描/跟踪,最终实现超声碎石振动系统谐振频率的快速精确扫描/跟踪.根据该频率扫描/跟踪方法研制超声碎石电源,并对其扫描/跟踪性能进行测试,测试结果表明,运用这种控制方法的超声碎石电源具有频率扫描/跟踪准确、速度快等优点.     

一种用于数据驱动建模的信号发生器设计

提出了一种基于现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array,FPGA）和ARM的直接数字式频率合成（DDS）信号发生器,产生频率可调的正弦波、三角波和方波信号,其中方波的占空比可调．阐述了信号发生器的体系结构,对波形产生的最小频率做了精确计算,同时对方波的占空比改变方式进行了设计和计算．在分析方波滤波电路后,计算确定了低通滤波器的电阻和电容值．最后对系统实现的效果做了频谱分析,结果表明,设置频率为主要分量,达到了设计要求．     

模块化产品族中模块和零部件通用性分析方法

针对产品族中模块或零部件有效的分类管理和创新对象选择的问题,提出了一种基于模块化产品族结构树的模块或零部件通用性分析方法.在模块化产品族层次结构模型的基础上,细化了模块化产品族中产品的结构层次表达.考虑零部件和模块的重用数、成本、产品品种和批量,以及尺寸形状、材料、加工装配工艺等影响因素,分别在产品族模块层和零部件层上提出了单个元件的通用性计算方法,并将零部件按自制件和采购件分别进行通用性计算.然后基于PARETO法则和元件通用程度,确定模块和零部件的类型.最后给出了用某企业轮装驱动桥产品族通用化程度的算例.     

基于STAR-CCM+的IGBT散热翅片结构设计研究

IGBT元件作为电机控制器的核心元件,其散热性能将直接影响到控制器的稳定性.根据一种IGBT元件的散热要求,在常规矩形散热器的基础上设计了底为3 mm,高为1 mm的等腰三角形散热器和上底为1 mm,下底为3 mm,高为1 mm的等腰梯形散热器.分别对3种散热器的IGBT模块进行了三维建模和理论结温计算,并利用计算流体力学分析软件STAR-CCM+对3种IGBT模块在不同翅片高度、翅片厚度及翅片间距下进行了数值模拟.通过分析IGBT模块的温度场和矢量场,结果表明:仿真结果与理论计算结果误差均在5％左右;且3种散热器下的IGBT模块在翅片高度为34 mm、翅片厚度为2.8 mm以及翅片间距为2.8 mm时,其散热性能能够达到最优.     

基于FPGA的超声波焊接电源信号源设计

针对单片机作超声波焊接电源信号源输出通道少、响应速度慢的问题,利用FPGA对比了自然采样法、对称规则采样法和不对称规则采样法的可调制SPWM信号.使用广义预测算法、PID算法解决频率跟踪锁定,使用定点算法解决浮点数运算,利用DDS原理解决信号调制.使用Quartus编程并在ModelSim环境下仿真,实现了扫频范围、输...     

双通道高速数据采集系统的设计与探讨

介绍了一种采样频率可调的双通道高速数据采集系统的设计方法．该系统由高速A／D转换、高速缓存、频率可调与定时控制逻辑、译码和接口组成，它有效地解决了高速实时信号与接口总线的速度兼容问题，本系统具有采样频率可调、运行方式灵活等特点，可用于交通枢纽环境噪声的测量、电力测量、生物电波、爆破作业、电子学频谱分析等两路数据的实时采集，具有较好的可靠性和实用性，若采用更高性能的A／D转换器、定时器、计数器等元件，系统可升级为超高速同步的多通道的数据采集系统，适用于要求更高的场合。     

基于RTIDDS的数据分发中间件的升级设计

描述了以数据为中心的发布／订阅机制（DCPS）,分析基于该机制的由国际对象管理组织（OMG）颁布的数据分发服务（DDS）规范．基于这一规范,结合海军某航空管制仿真系统的数据分发中间件的升级需求,选用RTIDDS设计升级方案,并具体实现该方案．经过测试验证,所设计的方案满足航空管制仿真系统的需求,具有一定的实用性．     

直接数字频率合成的杂散信号分析

介绍了直接数字频率合成技术以及分析其杂散误差,对相位截断误差和幅度量化误差进行了傅立叶级数分析研究。文章最后还简单介绍了几种改善杂散误差的方法。     

一种电感式位移测量装置的设计

介绍了差动变压器式位移传感器的结构和原理,给出了电感式位移测量装置的系统设计方案.该系统通过FPGA产生稳定的DDS信号作为激励源,经差分电路输出2路平衡信号:通过过采样平均滤波的方法实现噪声抑制:采用线性拟合的方法对非线性数据进行补偿,实现了位移的精确测量,测量精度较高.     

Resonance Characteristics of Piezoelectric Resonator Based on Digital Driving Circuit of Field-Programmable Gate Array

Piezoelectric resonators are widely used in frequency reference devices, mass sensors, resonant sensors(such as gyros and accelerometers), etc. Piezoelectric resonators usually work in a special resonant mode. Obtaining working resonant mode with high quality is key to improve the performance of piezoelectric resonators. In this paper, the resonance characteristics of a rectangular lead zirconium titanate(PZT) piezoelectric resonator are studied. On the basis of the field-programmable gate array(FPGA) embedded system, direct digital synthesizer(DDS) and automatic gain controller(AGC) are used to generate the driving signals with precisely adjustable frequency and amplitude. The driving signals are used to excite the piezoelectric resonator to the working vibration mode. The influence of the connection of driving electrodes and voltage amplitude on the vibration of the resonator is studied. The quality factor and vibration linearity of the resonator are studied with various driving methods mentioned in this paper. The resonator reaches resonant mode at 330 kHz by different driving methods.The relationship between resonant amplitude and driving signal amplitude is linear. The quality factor reaches over 150 by different driving methods. The results provide a theoretical reference for the efficient excitation of the piezoelectric resonator.     

前挤压工件和模具的温度分布有限元分析

在高精密冷成形加工中，工件和模具的温度变化直接影响工件的成形精度，通过对前挤压加工过程机械热力偶合有限元模拟，对材料的流动，由于塑料变形和接触面之间的摩擦所产生的热量，工件和模具中的热传导，工件与模具之间的热交换，在成形期间和其后冷却过程工件和模具中温度的分布等进行了分析，对工件和模具的机械和热力学性能和诸如冲头的速度，摩擦系数等加工条件对温度在工件和模具中的分布的影响进行了研究，有限元模型的结果表明，在成形加工中由于热膨胀和冷却的影响，工件和模具中温度的变化将影响工件的成形精度，工件的性能对热的产生和温度分布有决定性的影响，加工条件的变化会影响温度的高低和分布。     

基于改进Retinex的城市交通图像增强

为提高在雾霾天气条件下获取的城市交通图像的对比度和清晰度,本文提出了一种基于引导滤波平滑约束和分数阶积分的改进Retinex的图像增强方法.Retinex理论把一幅图像视为照射分量与反射分量乘积的形式.首先,利用引导滤波作为Retinex算法的目标函数的平滑约束项,通过最小化该目标函数获取照射分量;反射分量为原始图像与照射分量的比值,其主要体现图像的局部细节,对反射分量进行分数阶积分掩膜,在去除噪声干扰的同时保留图像的细节信息;最后,将处理后的反射分量与照射分量相乘,得到最终的增强图像.实验结果表明,本文方法在图像平滑和细节保持方面得到了很好的平衡,有效地提高了雾霾天气条件下城市交通图像的对比度和清晰度,使得增强后的图像更加真实自然.     

Integrated fluid-thermal-structural numerical analysis for the quenching of metallic components

The quenching of a metal component with a channel section in a water tank is numerically simulated. Computational fluid dynamics (CFD) is used to model the multiphase flow and the heat transfer in film boiling, nucleate boiling and convective cooling processes to calculate the difference in heat transfer rate around the component and then combining with the thermal simulation and structure analysis of the component to study the effect of heat transfer rate on the distortion of the U-channel component. A model is also established to calculate the residual stress produced by quenching. The coupling fluid-thermal-structural simulation provides an insight into the deformation of the component and can be used to perform parameter analysis to reduce the distortion of the component.     

将液压式构件用于拱桥主动控制的探讨

笔者提出由多个液压式激励器组成的组合主动构件,这种构件的轴力、弯矩和剪力可控,采用这种组合主动构件代替拱桥拱肋的某一段,可以形成可控的拱桥.对液压式构件的力学特性和这种组合主动构件的应用前景进行了分析.