船用计程仪信号设备的虚拟检测技术系统设计

传统的船用计程仪信号设备检测技术系统由于技术落后导致检测精准度低,为此设计虚拟检测技术系统对船用计程仪信号设备进行检测。虚拟检测技术系统的硬件设计包括传感器、数据采集设备、电路等,主要对接口电路与外围电路进行设计;虚拟检测技术系统的软件设计包括数据采集模块、数据处理模块以及数据显示模块。通过硬件与软件的设计,实现了对船用计程仪信号设备的检测。经过实验发现,设计的虚拟检测技术系统的检测精准度平均值比传统系统的检测精准度平均值高出10%,说明设计的虚拟检测技术系统具有极高的有效性。     

嵌入式无人水下航行器的信号跟踪系统设计

传统水下航行器水下信号分布不规则,容易造成传统信号跟踪系统对航行器信号接收的强度较差。为此设计了嵌入式无人水下航行器的信号跟踪系统。通过建立航行器信号处理模块,对无线接收的水下信号,进行数字高频化处理和高强度串口输出;通过对载波信号频域值域的精密计算,实现载波伪随机码和载波的粗同步。利用Costas锁相环和锁频环建立载波相位频率跟踪模块,接收经过算法处理的高精度定位信号,实现信号捕获并进入跟踪状态。实验证明,设计的信号跟踪系统接收到的航行器跟踪定位信号强度比传统跟踪系统信号强度更高。     

基于无线电编码发射及应用的研究

介绍了遥控系统中基于单片机的无线电编码发射和接收的工作原理、硬件电路、软件设计及其应用过程。系统通过单片机对发射信号编码,利用单片机对遥控器矩阵键盘扫描,将与该键值对应的数组单元中的码型传送给无线电模块,无线电模块通过调幅发射将码型调制成无线电载波信号发射出去。接收方的单片机遵循同样的解码规则,接收信号后触发单片机控制相应执行机构的动作。利用该方法研制的无线电发射系统可以发射任意多的码型,适用于各种大型的复杂无线控制系统。     

基于FPGA技术的短波数字接收模块的实现

介绍一款基于FPGA技术的短波数字接收模块的实现方法,通过对FPGA芯片的编程替代专用的数字信号处理芯片,完成对中频信号的解调。同时FPGA的可重载性为设备后续扩展留有余地,能够大大提高设备的使用寿命,可以有效控制系统的建设成本。按照该方案实现的接收模块具有接口灵活,维护成本低和工程化方便的特点。通过对样机的实际测试,其性能、指标、功能和人机接口等方面与同类产品相比均有相当的改观。     

基于PCI总线的声纳装备维修训练平台硬件设计与实现

在分析了某型舰载声纳维修训练系统功能需求的基础上,提出了故障模拟平台的总体设计方案.在硬件结构设计中继承了ATE硬件模块化划分的思想,设计了能满足不同维修训练科目需求的水下声系统、发射系统、接收系统和供电系统检测模块.根据总体设计的要求,完成了维修训练平台核心部分—PCI总线控制系统,以及数字信号输入输出电路、模拟信号输出电路、信号调理电路和测试机柜等组件的设计.通过各种操作指令,实现了声纳装备各组成分系统的虚拟维修训练,为声纳装备的维修训练提供了一条有效的新途径.     

利用小波变换对MEMS矢量水听器信号处理

为解决对水上未知目标的定位估计,充分利用接收信号,提出一种基于小波变换与傅里叶变换相结合的信号处理方法。采用中北大学研制的十字梁结构的MEMS矢量水听器接收声源信号,通过后续电路把声压信号转换成电压信号。先进行窄带滤波,保存有用信号频带;然后选择合适的小波阈值及小波基对信号进行小波降噪处理,减少低频噪声干扰,提高输出信噪比,为后续的信号处理及水声定位提供便利;最后基于MUSIC算法,结合直方图法进行目标方位估计,仿真结果表明,这种方法将定位精度提高到3°。     

基于LabVIEW的舰用空压机控制电路虚拟检测平台设计

针对舰用空压机控制电路设计过程,提出基于LabVIEW软件平台的电路检测方法。为实现信号采集功能,设计数字信号输入、输出电路。该信号交互电路以电气元件为基本单元,通过对数字信号的放大、滤波,实现数字信号输入输出功能。该方法克服了传统方法对空压机控制电路全系统功能测试复杂的缺点,在实际生产活动中,可以更方便、快捷地对舰用空压机控制电路功能进行测试,从而锁定全系统电路出现故障的电路模块。经试验测试,该电路采集数字信号准确、快捷,测试程序可以与外部信号交互以实现全功能仿真测试,并且可替代部分实际电路进行功能测试,测试成果可用于研制实际电路模块及全系统的模拟调试。     

基于LabVIEW的舰用空压机控制电路虚拟检测平台设计

针对舰用空压机控制电路设计过程,提出基于LabVIEW软件平台的电路检测方法。为实现信号采集功能,设计数字信号输入、输出电路。该信号交互电路以电气元件为基本单元,通过对数字信号的放大、滤波,实现数字信号输人输出功能。该方法克服了传统方法对空压机控制电路全系统功能测试复杂的缺点,在实际生产活动中,可以更方便、快捷地对舰用空压机控制电路功能进行测试,从而锁定全系统电路出现故障的电路模块。经试验测试,该电路采集数字信号准确、快捷,测试程序可以与外部信号交互以实现全功能仿真测试,并且可替代部分实际电路进行功能测试,测试成果可用于研制实际电路模块及全系统的模拟调试。     

双向变频电源在船舶供电系统优化中的应用

采用双向变频电源作为船舶供电系统的电源控制模块,进行船舶供电系统优化设计,提出基于总线主控技术的船舶供电系统优化设计方案,系统的硬件模块主要包括AD模块、功率调制模块、集成控制模块、接口电路模块以及人机交互模块等,采用双向变频电源作为船舶供电系统启动电压输入的供电模块结合总线主控技术进行供电系统的微机总线控制,系统接口设计部分采用高速数字信号处理芯片进行控制程序加载和信号传输控制,设计功放控制模块使得船舶供电系统在高时钟频率下具有较高的输出功率增益。最后在嵌入式总线下进行系统的集成开发和测试,结果表明,设计的船舶供电系统输出稳定性较好,功率增益较大,对船舶供电的稳定控制能力较强。     

基于软件无线电技术的通信信号接收与数据采集系统研究

为了实现对空间无线电通信信号的接收处理,开发研制了通信信号接收与数据采集系统.本文简要介绍了软件无线电技术中的开放式总线技术、高速A/D采集技术、数字下变频技术、高速数字信号处理技术以及智能天线技术等内容.利用软件无线电技术对通信信号接收与数据采集系统基本硬件结构进行了设计,并通过工业控制计算机中软件控制系统硬件进行了通信信号数据采集实验.实验结果表明,该数据采集系统完全可以完成对实际通信环境中多个通信信号的接收和数据采集工作.     

船舶保安警报系统的设计研究

采用单片机89C51为核心设计船舶保安警报系统,通过RS-232串口和船载GPS连接,利用C程序对数据进行处理,实现GPS信号的采集处理及通过船舶C站对报警信号的发送。     

点频干扰下GPS接收机捕获性能研究

在GPS接收机信号捕获原理的基础上，分析了点频干扰对接收机捕获性能的影响。给出了GPSC／A码接收机信号捕获的数学模型，计算得出GPSC／A码接收机的平均捕获时间与捕获时间方差，推导出点频干扰与噪声的功率谱密度，从而得到检测概率和虚警概率的表达式，仿真结果表明，当点频干扰功率超过一定的值时，会导致GPS接收机捕获性能恶化。     

全球定位系统和全球卫星导航系统伪距综合法

论述了综合GPS、GLONASS伪距测量值获取定位信息的滤波方法。GPS、GLONASS的坐标系、时间系统、工作频率不同，不同卫星的方位、高度各不相同，因而其测距的系统误差也各不相同，通常的方法是用GPS和GLONASS的钟差2个参数来描述不同系统卫星的系统误差，需用5颗卫星来定位，且精度受限。采用扩展状态维数，对不同卫星的系统误差进行在线估计的滤波方法，可以有效地改进卫星定位的精度。同时既可以用多星定位，充分利用测量信息，也可在任一系统的l颗卫星可用时，给出测者的最优估计位置信息，改进了双星系统的导航性能。     

基于GPS信号多普勒补偿的空中目标探测方法

针对现代雷达面临的恶劣战场环境,提出了基于GPS反射信号处理的空中目标探测方法。介绍了一种基于分组信号FFT处理的多普勒补偿算法,抑制了目标多普勒频移对GPS信号自相关性能的破坏。对FFT处理后信号进行不同的多普勒模糊度修正,然后对修正结果脉压后取大,消除了多普勒测量模糊,实现了对目标速度的准确测量。仿真表明：在多普勒完全补偿的情况下,该方法可获得40Hz的多普勒测量精度和良好的信号处理增益,扩展了多普勒测量范围和精度,能够实现空中目标探测。     

GPS高精度测速研究

文章介绍了GPS系统测速的基本原理和算法,并在此基础上讨论了对卫星轨道误差、对流层误差、电离层误差、载波相位噪声和星钟误差等误差源的修正算法及其对测速精度的影响。最后,通过实验测试进一步验证了高精度测速算法的可行性。     

GPS声呐浮标定位系统研究

介绍GPS声呐浮标定位系统的组成及工作原理。相对于传统声呐浮标,GPS声呐浮标会使浮标电路功耗增大。但受浮标结构和体制所限,单枚浮标所携带的能量有限,为保证浮标的正常工作时间,系统中增加了一个电源管理模块电路来控制浮标工作的启动时间以减少不必要的电路功耗。     

嵌入式以太网控制芯片的低功耗DFT设计

基于一款嵌入式以太网控制芯片,对不同电路采用不同的低功耗DFT测试技术,以获得较低的测试成本和测试功耗：对于数字逻辑电路,采用了基于扫描链的测试技术,实现了减少翻转次数的测试电路结构;对于片内集成的SRAM、ROM存储器,采用了基于MBIST的测试技术,通过实现准单跳变测试向量生成电路,屏蔽掉无用的测试向量;同时,采用门控时钟等方法来降低CUT输入端的活动性,从而降低CUT上的动态测试功耗;通过采用这些测试方法,该芯片的故障覆盖率可达到97%。     

基于DDS的正弦信号发生电路设计

针对某检测设备的信号源需要,以Micro Linear公司的单片正弦信号发生芯片ML2035为核心,利用计数器与逻辑门电路完成了一种简易正弦信号发生电路的设计。采用四变量卡洛图方法完成了电路的逻辑设计,使用74HC4002、74HC4060和外围元件完成控制字电路的具体实现。结论表明使用ML2035和简单逻辑电路构成的特定频率正弦信号发生电路具有简单可靠的特点,设计方法对于特定场合的应用具有借鉴意义。     

MSC8122TVT6400及其最小应用系统设计

介绍MSC8122TVT6400的性能特点、仿真工具和开发环境,给出了由MSC8122TVT6400组成的最小应用系统,并结合实际应用介绍其复位电路、时钟电路、串行接口电路以及电源模块的设计方法。     

MIMU/GPS/磁传感器组合导航系统信号处理

针对MIMU/GPS/磁传感器组合导航系统,进行了GPS信号调理、MEMS陀螺仪降噪以及磁传感器误差补偿研究。用双线性趋势外推法与MIMU陀螺仪信息对GPS信号进行处理,用AR（3）误差模型对MEMS陀螺仪去噪建模,用旋转标定方法对磁传感器进行误差补偿。通过对自行研制的MIMU/GPS/磁传感器组合导航系统与高精度组合导航系统的室外跑车比对试验,验证了上述信号处理及误差补偿方法的有效性。