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国外电子测量技术 2018年第07期杂志 文档列表

国外电子测量技术杂志理论与方法

基于多相处理的宽带LFM信号产生技术1-5

摘要：宽带线性调频信号广泛用于雷达跟踪和目标识别,提出了一种宽带线性调频信号的产生方法,在FPGA工作频率受限的条件下,利用多相处理技术,提高了信号采样的数据率和线性调频信号的带宽;设计了一种改进的多相滤波器,保持了多相滤波器的对称性,减少了滤波器消耗的乘法器资源;利用多相处理采样率与中频频率的关系,实现了基带信号的数字上变频（DUC）。提出的方法在FPGA和DAC构成的硬件平台进行了仿真和验证,并对性能进行了分析。

EMI测试接收机射频跟踪预选器的设计及实现6-10

摘要：在电磁辐射信号（EMI）测试接收机的设计过程中,为保证接收机的测试精度,需设计射频跟踪预选器以抑制干扰信号。射频跟踪预选器由一组中心频率及带宽可变的电调谐滤波器组成。通过分析和比较多种电可调滤波器性能特点,论证了射频跟踪预选器选择变容二极管进行调谐滤波的优势,提出了一种基于变容二极管的电调谐滤波器的设计方法,并以80-200 MHz频段电调谐滤波器为例对设计方法进行了详细介绍。对设计的80-200 MHz电调谐滤波器进行了测试,插损在（3±1）dB以内,并且带外抑制〉40dBc,满足设计要求。将射频跟踪预选器应用到EMI测试接收机中,并以一频率450MHz,功率-3dBm的信号为例进行了测试,整机的二阶交调失真指标改善了23dB左右,有效地提高了整机的测试精度。

基于粒子群优化算法的风电和火电协调调度11-14

摘要：越来越多的新能源发电并网,火电和风电如何协调发电成为电力调度方面必须解决的问题。根据社会需求和环境背景,在保证电网安全运行的前提下,以系统运行成本为目标,改进传统的电力系统调度模型,考虑气体污染的环境成本以及正负旋转备用约束。通过运用新型的速度位移更新方式以及动态的权重比,改进粒子群算法,并将该算法应用到某电力系统的环境经济调度中,根据仿真结果可知,经济成本虽然增加了,但是风电上网容量是之前的1.6倍,对环境的污染下降明显,算法可以很好的协调发挥全局性和收敛性,所得的调度方案在保证系统可靠性的前提下能节省更多的成本。

航空信道下基于假设检验的MQAM信号识别15-18

摘要：信号的调制识别是信号处理领域的一个重要研究方向。航空信道时变特征明显,是一种非平稳的信道。针对航空信道下MQAM类信号的调制识别,提出了基于假设检验的平均似然比识别算法,构造出信号的似然函数,在判决准则下实现信号的识别。另外运用多天线分集接收技术对该算法进行一定的优化,优化后的算法不仅可以明显地提高信号的正确识别率,而且还可以有效地降低航空信道中多普勒频移和多径衰落等对信号接收带来的影响。仿真结果表明,该算法和优化后的算法均能够实现航空信道下MQAM类信号的调制识别,优化后的算法识别效果更好。

PI控制策略在储能逆变器中的仿真研究19-23

摘要：根据储能逆变器在储能及逆变工作状态下的拓扑结构及控制要求,提出在两种工作状态下的控制结构及控制方法。系统工作在逆变状态下时,采用PI电流单环控制。当系统工作在储能工作状态下时,选用PI电压电流双环控制,保证电压电流稳定。通过在MATLAB/Simulink仿真环境下构建系统模型及PI控制器模型,对储能和逆变两种工作状态下的几种情况分别完成仿真研究,验证了基于PI控制策略的优越性。结果证明,采用PI控制策略可使内环电流及外环电压快速且无超调地跟踪参考值,并且对电阻变化具有良好的鲁棒性能。

基于数据挖掘的电网数据分析方法24-28

摘要：针对如何从海量电力数据中根据客户用电规律挖掘出电力用户的行为信息的问题,提出了基于数据挖掘的电网数据分析方法。对数据挖掘技术的架构及过程进行了分析,对朴素贝叶斯算法采用并行高斯算子进行优化,采用实验验证了改进的算法相比于传统的贝叶斯算法分类精度更好,在处理相同数据量的时候,数据量越大,改进的贝叶斯算法分类耗时比传统算法越少。将改进的贝叶斯算法应用在对电力大数据的挖掘上,实现对电力用户的分类,通过实际的算例仿真,验证了该方法分类的准确性,为电力企业制定相应的用电规则提供了技术支撑。

基于雾浓度检测和简化大气散射模型的图像去雾算法29-34

摘要：针对雾天条件下图像降质的现象,提出一种基于雾浓度检测和简化大气散射模型的图像去雾算法。该方法从大气散射模型出发,首先构造了雾浓度检测模型获取雾最不透明区域来获取大气光值,进而建立简化大气散射模型减少计算复杂度;其次,利用对有雾图像最小通道进行形态学开操作,消除掉局部灰度级过高的像素,然后利用引导滤波算法进行区域平滑并保持边缘特性,接着结合简化模型获取透射率;最后,通过简化后的模型得到复原的无雾图像。通过大量实验对比显示,该方法复原的图像细节清晰、对比度适宜。

基于canopy-k-means算法的电网数据挖掘算法的研究35-39

摘要：针对智能电网带来的海量用电信息,如何高效的对其进行挖掘分析,提取出有价值信息,越来越受到人们的关注,提出了基于canopy-k-means算法的电网数据挖掘算法。介绍了传统的canopy算法和k-means算法,并提出先采用canopy算法进行粗放的聚类,将获得的k个聚类作为k-means算法的初始聚类中心点。实验仿真结果说明,相比于SPSS软件,canopy-kmeans算法在处理大数据的时候,效率远高于传统的SPSS软件。将所提的方法在某电网企业的实时采集的数据上进行数据挖掘分析,实验结果与企业实际情况相同,根据结果分析,给出了企业相应的用电计划建议,为企业节省开支,提高经济效益给出了理论依据。

重污染天气条件背景下风廓线雷达数据特征初探40-44

摘要：基于石家庄观测站2016年12月15日-23日重污染天气过程期间CFL-06风廓线雷达资料,分析了数据获取率、信噪比、谱参数、水平风和大气折射率结构常数数据特征。重污染天气背景下3种探测模式5个探测波束的数据获取率均在60%以上,信噪比值、回波强度值和速度谱宽值具有日变化特征,垂直速度基本维持在-0.5-0.5m/s,CN2维持在低值区,南风增强时,污染物浓度升高,反应出污染物的输送特征,回波强度随高度的增加具有＂小-增大-减小＂的趋势。

国外电子测量技术杂志研究与开发

基于FPGA的示波器插值算法实现45-49

摘要：由于实时采样率的限制,数字存储示波器在快时基档位工作时采集信号的样点数较少,为了重构信号,必须进行插值。提出了基于FPGA实现硬件插值的方法。介绍了示波器中插值方法的原理,利用MATLAB编程仿真比较了插零值、保持上次值、线性插值以及正弦插值等插值方法在重构正弦波、锯齿波以及方波的优劣势,并设计了插值后的抗混叠滤波器。然后在FPGA中实现了插值结构,并在Modelsim中仿真了相关时序,最后应用到实际示波器平台。测试结果表明,FPGA实现的插值算法满足示波器的要求,设计过程简便易行。

基于多源特征量的非侵入式厨房家电辨识研究50-55

摘要：非侵入电力负荷监测技术是实现智能用电的首要环节,相关技术的突破和产业化有助于实现全社会的节能减排和可持续发展。首先,通过实验提取了电热水壶、微波炉等厨房电器的单独工作时的电量信息,重点研究了其负荷特征量,包括稳态功率抬升与跌、功率（电流）冲击、电流谐波、功率持续时间等,并通过分析确定了厨房电器的多源辨识特征量组,然后根据层次分类原理提出了一种基于多源特征量的非侵入负荷辨识算法,通过构造的工况测试集对非侵入式负荷辨识算法进行了测试,启停时间辨识误差小于1s,电量归集精度大于90%,验证了辨识算法对厨房家电辨识的有效性、准确性。

设备安全定位报警终器的设计与实现56-59

摘要：为了加强对重要物品监管、预防户外作业设备丢失,设计了一款设备安全定位报警系统。系统包括的功能有加速度传感器模块检测设备是否发生了移动;STM32处理器实现发送指令设置、解析接收信息功能;GPS定位模块实现目标的定位;GSM模块进行远程通信报警。给出了三轴加速度计的角度计算模型,分析了GPS数据格式,对$GPRMC数据进行了解析,实现了数据的获取和传输。实验结果表明,此系统能够及时将定位报警信息发送给用户,并对其功能进行扩展,使其在众多设备安全设施定位中做到有效实时。

电厂海生物预警系统分析及设计60-65

摘要：全世界各个区域核电厂因冷却水取水口堵塞,给电厂安全造成了非常大的影响。原因一方面在于电厂人员普遍认为取水口及相关海工流道为常规区域、非安全相关区域,未给予足够的重视;另一方面是电厂取水口周边环境因人类开展的各类海洋活动频繁及全球气候变暖等诸多因素导致海水温度、盐度等发生了明显的变化,最显著的影响之一就是各类海藻、海草和海生物生长速度迅猛,远超出了最初电厂设计基准,使电厂海工预警和防护设施根本无法有效阻拦海生物入侵。为此,深入研究海生物预警系统并及时制定相应完善设施,对电厂安全运行具有非常重大的意义。研究了某在运行电厂周边海洋生态状况、正在投运的海生物预警相关设施运行概况;同时,还深入分析了如何完善电厂海生物预警的各个关键环节。最后,从电厂实际运行的角度出发,依据分析结果总结出优化海生物预警系统的最佳解决方案。

基于单片机的大棚温湿度监测系统设计66-69

摘要：针对传统的大棚温湿度监测系统测量精度低、通信数据传输复杂等问题。选择了基于STC89C52单片机作为主控制器对大棚温湿度进行检测与接收的方案。首先,利用DHT11温湿度传感器采集大棚温湿度信息,经单片机处理后在LCD1602液晶上显示测量值。其次,该装置具备自动报警功能,通过433 MHz无线通信模块,将温湿度数据和报警信息远传至中控室。最后,通过对实验数据进行分析,将理论值和实测值进行比较,系统误差在允许范围之内。实地运行表明,该大棚温湿度控制系统设计方案切实可行,具有有效性、正确性、可靠性。

多通道接收的设计与实现70-73

摘要：针对5G通信MIMO测试验证的相关应用,急需研发微波多通道信号接收装置。按照通信预设频段,借鉴超外差接收机设计思想,采用集成化、模块化设计方法,减小单路接收通道的体积和功耗,开展小型化大带宽多通道接收设备研制。针对通道间的相参性和数量规模要求不同,设计研发了一款内置4个独立通道的接收装置,频率覆盖24.25-30GHz,接收带宽500 MHz,各通道既可独立工作又可相参接收,通道规模可扩展配置,根据需要多台装置可灵活组合成8/16/32通道使用,能够满足绝大部分测试需求。

基于导体管壁电磁流量计信号处理系统设计与实现74-77

摘要：电磁流量计测量管壁为绝缘材料或者内壁附有绝缘层,但该结构限制了电磁流量计应用范围,同时绝缘层破损造成了测量误差。因此有一类电磁流量计去掉了绝缘层,但这种设计会导致流量计输出信号下降而影响测量。针对导体管壁电磁流量计输出信号减弱的特点,提出了信号补偿法,利用此方法对输出信号衰减程度进行判断,再此基础上进行信号补偿。实验证明该方法提高了导体管壁流量计的测量精度和稳定度,同时扩大了传统电磁流量计的使用范围。

基于串口通信软件的田径秒表计时系统设计78-81

摘要：具有无线数据传输能力的田径秒表下位机部分和桌面软件上位机部分构成了整套计时系统,无线数传模块UTC1212实现了二者之间的数据通信。下位机能够将比赛数据采集后进行实时上传,上位机收到数据后能够在软件界面中实时更新数据,并可通过电子大屏展示给观众,还能同步存储比赛数据,存储完整的比赛数据可为赛后的成绩统计、分析提供便利。同时,可通过桌面软件实现对下位机的远程操作,达到下位机开机、关机、模式切换等一系列功能性操作。通过实验测试,整套系统设计完善,数据采集保存效果良好,实际操作方便,运行稳定可靠,完全可以满足日常的中小型赛事计时需求。

MIMO信道建模及硬件模拟器研制82-88

摘要：针对收发端配置U×S天线阵列的MIMO无线通信系统,提出了一种基于Kronecker积的MIMO信道模型,在此模型的基础上设计并实现了基于FPGA的MIMO信道模拟器,给出了该模拟器的系统架构,并详细分析了应用软件层和FPGA硬件层的算法设计过程,以及关键模块包括复谐波叠加以及高精度时延的硬件实现原理。实测结果表明,该信道模拟器输出衰落的包络统计分布、功率时延谱、互相关矩阵以及多普勒功率谱等统计特性与理论值吻合,可作为无线通信系统研发的测试设备,应用于算法验证、方案优化和性能分析。