一、正弦信号相位差估计的时域方法（论文文献综述）
苏有平[1]（2021）在《单液流锌镍电池阻抗谱测量及模型参数辨识》文中进行了进一步梳理单液流锌镍电池（Single-Flow Zinc-Nickel Battery）是一种新型的液流储能装置,它具有造价成本低、储能容量大以及循环寿命长等优点,在储能领域具有广阔的发展前景。电化学阻抗谱（Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS）涵盖频率范围广,包含阻抗信息丰富,给电池建模分析提供了强有力的依据。本论文为获取单液流锌镍电池阻抗谱及阻抗参数,设计了基于STM32的单液流锌镍电池阻抗谱测量平台,并提出一种改进的鲸鱼优化算法辨识电池阻抗模型参数。论文对全相位FFT（All-Phase FFT,APFFT）法估计两个同频正弦信号的幅度比值与相位差进行理论分析,结合阻抗谱频域测量原理,确定单液流锌镍电池阻抗谱测量方案,并设计相应的阻抗谱测量平台。测量平台以STM32控制器为核心,使用AD9833产生设定频率的正弦信号,通过恒电流仪进行V/I转换后向待测电池注入电流激励,利用定时器中断控制AD7606的采样率。在STM32控制器上集成全相位FFT算法,实现在控制器片内对电流、电压信号进行全相位FFT分析,得到测量频率点的电池阻抗值。采用查表的方式进行扫频测量电池阻抗谱,并通过串口将测量数据发送到上位机进行保存。对单液流锌镍电池阻抗谱测量平台进行滤波放大电路、恒电流仪等功能测试。进行RC等效电路、单液流锌镍电池阻抗谱测量,并对比专业仪器频率响应分析仪测量结果。实验表明,所研制的阻抗谱测量平台测量单液流锌镍电池阻抗谱,阻抗幅值测量误差小于5%,相角测量误差小于1.2°。同时,采用新威充放电测试仪对单液流锌镍电池进行充放电,由测量平台得到电池在不同荷电状态（SOC）下的阻抗谱数据。针对通过拟合阻抗谱数据建立等效电路模型难度大的问题,应用弛豫时间分布（Distribution of Relaxation Times,DRT）法解析单液流锌镍电池阻抗谱,建立了单液流锌镍电池4阶RC阻抗等效电路模型。提出一种改进的鲸鱼优化算法,用于辨识阻抗等效电路模型参数。基于电池实测阻抗谱数据,使用改进的鲸鱼优化算法辨识得到电池在不同SOC下的模型参数值。实验结果表明,采用改进的鲸鱼优化算法辨识阻抗等效电路模型参数,阻抗实部平均相对误差小于2%,虚部平均相对误差小于10%。
雷伟文[2]（2021）在《抖动的时频域分析与研究》文中指出抖动是影响高速串行链路数据传输的主要原因之一,只有高效且准确地分析抖动,对其追根溯源,进而采取措施来降低抖动带来的影响。高速串行链路中不同模块对传输信号的影响可以通过不同的抖动分量来描述,进而起到诊断、调试的作用。抖动分量和它的时域/频域特性为研究抖动过程中含有的抖动分量种类及其大小提供了信息。如何高效、准确的提取出各种抖动分量是抖动研究一直存在的问题,本文研究内容主要包括以下几点:（1）抖动的提取。研究了结构简单、参数设计灵活的软件锁相环,建立了PLL数学模型,分析了软件锁相环各个模块的系数选择,软件程序实现了基于乘法鉴相器、PFD鉴相器和Hogge鉴相器的软件锁相环算法,并验证了软件锁相环提取抖动的可行性。（2）抖动的时域分析。研究了从抖动序列直方图、浴盆曲线和Q-Scale曲线来预测更小误码率下总体抖动的值;通过分析高速串行链路抖动成分给出多线程数据相关性抖动提取方法;然后为进一步提高抖动分离的效率,建立新的抖动模型,构建系数矩阵,利用最小二乘抖动分离法直接提取出周期抖动、随机抖动、码间干扰和占空比失真,相比传统抖动分离方法需要的输入数据量更少。（3）抖动的频域分析。根据不同抖动分量的特性,研究并实现了从傅里叶频谱中提取周期性抖动和随机抖动。研究了一种多分辨率功率谱计算方法,可以在做少量点FFT的情况下保证功率谱曲线频率分辨率分配合理,然后分析了单激励噪声、多激励噪声和时间抖动之间的转换公式及如何计算某个感兴趣频率范围的随机抖动值,并用Matlab仿真验证了相位噪声曲线转换为抖动的可行性。本文研究内容应用在示波器软件平台的串行数据分析模块中,提高了抖动分析的准确性和效率,且丰富了示波器抖动分析的内容。
方森智[3]（2021）在《基于量子弱值测量的微小参数估计》文中认为量子力学是现代物理的两大支柱之一,而作为量子力学五大公设之一的量子测量一直扮演着重要的角色。随着科技的进步,人们的探索范围逐渐扩大并已深入到量子世界中,在这一过程中,人们对量子力学和量子测量也有了更深刻的理解,这也促进了科技的进步以及探测精度的提升。量子弱值测量就是在这种背景下应运而生的,由于其应用的广泛性和具有放大微弱效应的作用而引起了极大的关注。一些微弱效应在现有的技术条件下通常难以观测,本文就是利用弱值测量的放大效应进行了一系列微小参数估计的理论和实验研究,主要包含以下几个方面:1.利用弱值测量进行了微小速度测量的实验研究。由于所测速度非常微小,难以像传统的测量多普勒频移那样得到速度大小,我们将其转到时域上并利用弱值测量方法将速度引起的时间偏移放大,这种方法在技术上更容易实现。这里主要是构造了一个近相消干涉测速装置,探针是被声光调制器调制的高斯脉冲光,系统为近相消干涉的迈克尔逊干涉仪,系统与探针的弱耦合是通过干涉仪一臂的反射镜做微小速度移动来实现。实验证明了这种测速方法的有效性,并实现了 nm/s级别的速度测量,且其精度受克拉美-劳界（散粒噪声极限）限制,与理论预测符合的很好。2.利用弱值测量进行了角速度测量的实验研究。我们构造了一个偏振系统,它主要由两个格兰泰勒棱镜和一个真零级半波片组成,其中两个格兰泰勒棱镜分别提供前后选择态,波片以微小角速度转动,通过探测高斯脉冲光的时间偏移就可以得到角速度大小。实验证明了这种方法的有效性,还研究了不同探测光子数下的不确定度和最小的后选择概率。3.利用弱值测量进行了高精度的温度变化测量的实验研究。精确测量温度的变化在现代科技中有重要的意义,极其微小的温度变化通常难以直接测量。依据波片的温度变化引起o光和e光之间相位差改变这一原理,我们搭建了基于偏振的弱值测量系统,将这一温度变化引起的微小的相位差变化量加以放大,并转换为易于测量的光功率的变化量,从而间接测量出多级石英波片的温度变化量,与平衡零差探测法相比,精度提高了 9倍,证明了弱值测量在技术噪声存在的情况下具有一定优势。4.开展了利用功率循环和信号循环技术提高探测信号强度和信噪比的理论研究。在弱值测量中,后选择过程一方面能放大微弱效应,但另一方面也会把大部分信号抛弃,从而使最终的探测信号强度大大衰减,在理想情况下,这两个效果达到了平衡,与经典测量相比,弱值测量并不能提高信噪比。针对这种情况,我们将功率循环和信号循环技术应用于弱值测量中,具体就是在系统信号输入端或输出端添加一个部分透射镜,构造一个谐振腔,将被后选择抛弃的光重新利用起来以提高探测信号强度和信噪比。我们在线速度和角速度测量的基础上论证了三个方案:线速度功率循环、角速度功率循环和线速度信号循环方案。通过研究发现,相比于标准弱值测量,功率循环和信号循环技术都能提高信号强度和信噪比,但是由于走离效应,功率循环和信号循环方案中的放大效果不如标准弱值测量,且信号循环比功率循环有一定技术优势。最后还将功率循环弱测量和联合弱测量进行了比较,发现它们各有优劣,适用于不同场合。
黄飞龙[4]（2021）在《基于微振动特征的伪装人体检测》文中认为伪装人体检测是计算机视觉领域一个具有挑战性的任务。伪装人体检测在边防监控、入侵检测、军事目标发现等方面有着重要的应用。在此之前,已有一些与伪装人体检测相关的研究,通常是提取目标的外观特征,包括颜色或亮度特征、纹理特征、梯度特征、运动特征、深度特征等。由于在伪装场景中人体目标与背景的视觉特征高度相似,这些方法难以有效的描述它的特征并建立有效的检测模型,从而导致对不可预见场景下的错误检测。尤其是基于视觉外观特征的方法,在伪装环境中极易受到背景的欺骗,无法有效检测出背景中没有明显移动的人体目标。为此,本文提取并增强了人体的微振动特征,它比其他的视觉特征具有更强的鲁棒性,本文主要创新性如下:（1）针对其他视觉特征无法检测没有明显移动的伪装人体、难以建立有效检测模型的问题,本文提出了一种基于微振动特征的伪装人体检测方法。这种方法提取人体由于呼吸而产生的微小振动特征,具有内在的稳定性,不受环境变化的影响。特别地,这种方法使用基于相位变化的振动信号增强方法增强了伪装人体目标的振动特征,使用复可控金字塔将视频分解到不同尺度和不同方向下,在各个尺度上对视频的相位差信息进行时域带通滤波和方向滤波,通过放大伪装人体的相位差信息实现目标微小振动信号的增强,并抑制背景噪声干扰。（2）使用软件工程的系统开发思想,设计并实现了一个基于微振动特征的伪装人体检测系统。该系统适应多种常用的工业摄像头,可以灵活采集不同的真实场景下的视频。采集的视频在经过本文所提出的算法处理后可以有效检测出场景中的伪装人体目标。在本文提出的伪装人体检测数据集上,实验表明,本文基于微振动特征的检测方法可以有效地检测分割出伪装人体目标,并能较好的保持目标的边缘和轮廓信息,效果优于其他视觉特征最先进的方法。在开发的系统上测试表明,该系统具有较好的可用性和健壮性。
熊吉[5]（2021）在《基于时频压缩的高性能瑞利散射型光纤分布式传感研究》文中提出瑞利散射型分布式光纤传感由于其响应速度快、灵敏度高、传感距离长等优点成为了近年来的研究热点,已经初步应用到地震波监测、地质勘探、智能交通、大型结构健康监测等领域。常见的瑞利散射型分布式光纤传感有:适用于动态应变传感的相位敏感型光时域反射计（phase-sensitive optical time domain reflectometry,Φ-OTDR）、可用于动静态温度和应变传感的相干光时域反射计（coherent OTDR,COTDR）和光频域反射计（optical frequency domain reflectometry,OFDR）。目前基于瑞利散射的分布式光纤传感系统各项性能参数之间相互耦合,且频率响应带宽、空间分辨率、测量范围等性能参数受限于传统电学设备的电子瓶颈,使得传感系统的综合性能提升存在巨大的挑战。为此,本论文对传感系统的频率响应带宽、最小可测应变、测量摆率等性能指标的限制因素进行了系统性分析,并以此为指导,分别提出了正负频复用、脉冲压缩COTDR、频域子啁啾脉冲提取算法（sub-chirped-pulse extraction algorithm,SPEA）、时域SPEA等技术。以啁啾脉冲的时域压缩为基础实现了传感系统的频率响应带宽、传感距离、最小可测应变、测量摆率等参数的提升;以啁啾信号的频谱压缩为基础,突破了接收机带宽对COTDR传感系统空间分辨率和测量范围的限制。本文具体的研究内容如下:（1）针对相位解调Φ-OTDR频率响应带宽与传感距离、接收机带宽之间的相互限制,提出正负频复用来提升系统频谱利用率,从而在不牺牲其他参数和不增加接收机带宽的前提下,实现频率响应带宽的提升。从信号处理的基础理论出发,推导了正负频复用实现的原理,阐明了如何使用负频带资源来倍增传感系统的最大可用带宽。提出将数字幅度预失真引入到单边带调制中,提升了调制信号的有效输出功率和边带抑制比,为高性能的正负频复用奠定了基础。从理论和实验上证明了正负频复用不会对传感系统信噪比造成影响。最后,利用正负频复用良好的兼容性,结合时域脉冲压缩技术、分布式拉曼放大技术和频分复用技术,在103 km的光纤上实现了频率响应带宽为10.8 k Hz的动态应变传感。相比于传统Φ-OTDR,频率响应带宽的提升超过了20倍。（2）针对传统COTDR传感系统空间分辨率与最小可测应变相互限制以及频率响应带宽低的问题,提出了时域脉冲压缩COTDR,可以在不牺牲空间分辨率的前提下,减小最小可测应变;提出了频域SPEA,克服了COTDR传感系统频率响应带宽低的缺点。通过计算无偏估计量方差下限的方法,推导出了相干探测瑞利散射图样解调COTDR可测应变的克拉米-罗下界（Cramér-Rao Lower Bound,CRLB）,并以此为指导,提出使用时域脉冲压缩技术来突破瑞利散射图样解调COTDR空间分辨率与最小可测应变之间的相互限制。针对COTDR传感系统需要多次扫频来获取完整瑞利散射图样导致频率响应带宽低的问题,通过对散射信号的频域特性分析,提出了基于频域SPEA的COTDR传感系统,实现了瑞利散射图样的一次性获取,从而在原理上可将系统的频率响应带宽提升两个数量级以上,并在实验上实现了237倍的提升。最后,充分探索了系统在动态应变传感、低频响应、抗噪声性能、长距离传感等方面能力,展示出了相比于与传统相位解调Φ-OTDR、单频脉冲COTDR传感系统、啁啾脉冲Φ-OTDR等系统的明显优势。（3）针对基于COTDR传感系统空间分辨率和测量范围受限于接收机带宽的问题,提出时域SPEA,并与去啁啾技术相结合,极大地降低了传感系统对接收机带宽的需求。利用去啁啾技术的频谱压缩特性,将大带宽瑞利散射信号压缩为小带宽接收信号;并通过对该信号时频特征分析,提出了时域SPEA,实现了大频率范围瑞利散射图样的获取,从而实现了高空间分辨率、大测量范围的应变传感。静态应变传感实验表明此方法与OFDR传统解调方法相比明显地减小了粗大误差。在920 m的瑞利增强光纤上实现了60με的测量范围和28.4 cm空间分辨率的动态应变传感,最小可测应变为80.7 pε/（?）。与基于瑞利散射图样的COTDR相比,在相同的空间分辨率和测量范围的性能下,接收机带宽的需求减小了约9倍。综上所述,本论文聚焦于瑞利散射型分布式光纤传感综合性能的提升,通过分析关键性能指标的主要限制因素,提出相应的提升方法,为瑞利散射型分布式光纤传感的性能极限探索提供了新思路。
赵禹[6]（2021）在《基于带宽交织技术的超宽带数据采集方法研究》文中研究表明超宽带数据采集（Data Acqusition,DAQ）技术是超宽带雷达,高精度数字医疗成像系统,5G/6G通信技术,高端电子测试仪器等前沿应用领域的基础。随着系统中信号带宽,速率的不断增加,信号的瞬态特性和复杂度亦随之急剧增加,对电子系统的采样率以及带宽等性能指标提出了更高的要求。受到现有模数转换器（Analog to Digital Convertor,ADC）集成电路工艺的限制,单通道ADC逐渐无法满足高带宽以及高采样率的需求,基于并行架构的采样技术已成为突破单通道ADC性能指标的有效手段。根据上述背景,本文围绕高速高带宽采样的目标,研究基于带宽交织技术（Bandwidth Interleaved,BI）的超宽带数据采集方法。针对BI架构中的输入信号完美重构（Perfect Reconstruction,PR）目标展开一系列的研究,攻克了 BI架构信号模拟子带分解以及数字重构中遇到的模拟与数字本振之间相位同步、子带间频率交叠带相频补偿、通带幅频以及相频响应补偿等若干难题,具体研究内容如下:（1）分析并讨论了多种并行采样架构的特点,围绕超高速宽带信号采集的研究目标,对基于BI的并行采集系统（BI-DAQ）进行研究。建立了一套完整BI-DAQ系统输入信号PR的数学模型,为后续的研究工作提供了可靠的理论支撑,探索出了一种在现有低速低带宽ADC芯片指标基础上获得采集系统带宽及采样率指标成倍提升的采样架构。（2）围绕BI架构中频率子带在数字后端恢复的过程中遇到的杂散失真以及模拟和数字本振相位同步问题展开了研究。分析了子带恢复过程中由于上采样以及上变频引入的杂散谱的分布情况,并采用具有线性相位的FIR滤波器进行消除,避免引入额外的误差;同时,分析并讨论了模拟和数字本振间随机相位误差值的概率分布情况,利用二维李沙育图形分析了本振间随机相位误差的统计特性。根据模拟本振与系统采样时钟间的同步关系,提出了一种基于同步时间戳的本振同步相位误差补偿装置。与现有的研究相比,该装置无须额外的硬件电路,在现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）中即可实现模数本振之间的相位同步。实验结果表明,具有线性相位的FIR滤波器可以消除子带在数字端恢复过程中引入的各类杂散,提出的本振相位同步的误差补偿装置可以消除BI系统中存在的本振间的随机相位问题,为BI-DAQ系统架构的PR提供了前提条件。（3）研究了相邻子带间频率交叠带相频误差对BI-DAQ系统幅频响应的影响,推导了交叠带的边界条件,提出了一种基于数字全通滤波器（All-pass Filter,APF）的“线性+非线性”的交叠带相频响应补偿结构,并将该结构中滤波器系数以及参数设计问题转换为非线性优化问题。基于此提出一种混合粒子群算法（Hybrid Particle Swarm Optimization Levenverg-Marquardt,HPSOLM）的非线性优化算法,该算法引入的Levenverg-Marquardt（LM）算法在加速PSO算法迭代速度的同时降低了 PSO算法迭代结果的随机性,与此同时,PSO算法解决了 LM算法的初始值的选择难题。该算法通过将LM算法迭代变量进行映射处理,克服了无约束优化算法（LM）可能导致的APF不稳定的问题。实验结果表明,利用HPSOLM设计的交叠带相频响应补偿结构可以将交叠带对幅频响应的影响降低至0.33 dB,消除了交叠带相位误差对子带拼合的影响,避免BI-DAQ系统重构的过程中引入额外的幅频响应误差。（4）围绕BI架构的PR问题展开研究,提出了一种基于分治法的BI-DAQ系统PR策略,将BI-DAQ系统的PR划分为幅频以及相频的PR。提出了基于正弦扫频信号的幅频响应失真以及基于宽带广谱信号的相频响应失真误差估计方法。根据估计的失真误差设计了具有线性相位的频域补偿滤波器以及APF,分别用于系统的幅频以及相频响应失真的补偿。推导了幅频响应补偿的矩阵描述,将频域补偿滤波器设计问题转换为线性系统求解问题,并利用基于Gauss-Seidel预处理的Krylov子空间迭代法进行求解,实现BI-DAQ系统的幅频PR。针对BI-DAQ系统通带较宽,相频响应波动较大可能会导致APF阶数过高的问题,提出了一种基于改进的图解法的APF设计方法,该算法可以应对大阶数APF滤波器设计面临的稳定性与精度难题,在实现相频响应PR的同时,保证了设计APF的稳定性。实验结果表明,基于BiCGStab算法的Krylov子空间迭代法设计的幅频响应补偿滤波器较传统频域抽样法设计的滤波器在同等滤波器阶数下具有更高的补偿精度。与此同时,利用本文提出的改进图解法设计全通滤波器,补偿后的BI-DAQ系统群时延波动为±0.4 Ts,实现了 BI-DAQ系统的PR。基于本文研究,利用10 GSa/s,5.8 GHz带宽的ADC设计并实现了具有40 GSa/s采样率,10 GHz带宽的高速宽带DAQ系统和基于该DAQ系统的数字示波器原理化样机,为BI-DAQ系统中关键技术的验证提供了实验平台。研究了并行采集系统中多ADC多FPGA的采集同步问题并提出了相应的解决方案。测试结果表明,基于BI的并行采样架构可以在单片ADC性能指标的基础上成倍的提升DAQ系统的采样率以及带宽指标。BI-DAQ系统的幅频响应波动小于±0.5 dB,上升时间为37.17 ps,在国内已经发布的各类学术成果以及产品中处于领先地位。
姜亦刚[7]（2021）在《基于压缩感知的TI-ADC失配误差校正算法研究》文中指出随着雷达、通信、测量仪器等领域的不断发展,系统对模数转换器（ADC）的精度和速度的要求也持续提高。高速高精度ADC作为相关领域的关键部件,也是近年来研究的热点。时间交织ADC作为实现高速高精度ADC的主流结构,在与压缩感知相结合后可以进一步提高转换速率。但与压缩感知相结合的时间交织ADC同样受到失配误差的限制,导致其性能大幅度下降。论文结合压缩感知理论,开展了时间交织ADC失配误差校正技术的相关研究。在介绍和分析典型失配误差和校正算法的基础上,本文提出了一种基于压缩感知的时间交织ADC失配误差前台校正技术。该校正技术在正弦信号输入的条件下,可以同时对四种典型失配误差进行校正,且不需要额外的参考通道。该校正技术基于压缩感知理论,对欠奈奎斯特采样的量化结果进行约束稀疏度的信号重建,得到与量化结果最接近的正弦信号。以重建后的信号作为参考,结合LMS算法和极小值函数法进行校正。根据MATLAB数值仿真结果,对于一组给定的失配量,提出的校正方法将有效位数由4.5位提高到11.2位,无杂散动态范围（SFDR）由32.5d B提高到80.1d B。接着本文提出了一种基于压缩感知的通道随机化方法。该方法可以进一步提高时间交织ADC的SFDR性能。利用欠奈奎斯特采样得到的空闲通道,避免了传统通道随机化方法需要添加额外冗余通道的弊端。数值仿真结果表明该方法的性能与添加一个冗余通道的传统随机化方法相近。在一给定失配误差条件下,该方法将SFDR性能提高了13.8d B。最后基于40nm CMOS工艺,完成了提出的失配误差校正算法的数字电路前端和后端设计,得到的版图面积为0.36mm2。采用System Verilog语言搭建了时间交织ADC行为级模型,对所实现的数字电路的校正性能进行了仿真。结果表明,在2%的电容失配、20m V失调失配、3%增益失配以及15ps采样时间失配的条件下,校正后有效位数由4.5位提高到10.9位,SFDR由32.68d B提高到73.35d B,验证了提出校正方法的可实现性和有效性。
张嘉[8]（2021）在《基于谐波混频的功放波形测量技术研究》文中进行了进一步梳理随着通信技术的不断发展,功率放大器显得越来越重要。对于传统的功率放大器电路分析,主要分析功率放大器电路的频域输出,对于功率放大电路的时域波形不是很受关注,但是对于一些功率放大器来说,需要关注其信号输出的时域波形,使得其信号在晶体管的电路波形达到预期要求,使得在晶体管上的电压与电流满足一定的要求,从而减少晶体管功率消耗,增大功率放大器的效率,减少能量消耗。对于功率放大器而言,通常都要对信号的谐波进行控制,此种方法称为谐波控制,进而实现功放的高效率输出。对于F或者F-1功率放大器是需要对信号的二次与三次谐波进行控制,从而在理论上实现100%的效率;为了提升功率放大器效率,只要实现晶体管电压与电流的不重合,就可以减少晶体管上的功率消耗,进而提升功放的效率,基于谐波控制的方法发展出的各类连续类功放进一步提升了功率放大器的阻抗解空间,简化功率放大器的设计,基于谐波控制的方法都要得到功放的时域波形,从而判断功放的工作状态,进而对功放进行优化。对于功率放大器来说,由于功率放大器自身强的非线性,信号的输入为一个单音信号时,信号的输出往往是多音信号,信号频谱较宽,难以使用直接采样或者带通采样的方式进行信号采样,从而得到其准确的信号时域波形。本文通过一种谐波混频的方式,将高频信号的均转换至低频信号,从而进行信号采样与分析,本文的主要工作如下:首先,设计一个谐波电路混频,将高频信号通过混频器至较为低频的信号,从而降低信号的采样率,对于此电路主要分为驱动电路、幅度均衡器、谐波发生器、耦合器和混频电路。驱动电路驱动谐波发生电路通过均衡电路使得谐波输出信号较为均衡,将放大器的大信号通过耦合电路耦合至混频电路,通过谐波混频之后,将低频信号采集,并对采集到的信号进行校正与恢复。随后,主要对采集到的信号进行恢复与校正,得到准确的信号频谱信息,考虑常见的几种信号频谱校正方法,并采取一种新型的信号频谱校正方法即全相位傅里叶变换方法实现对信号频谱的准确校正,对此种方法进行分析。由于采用了全相位处理方法,加快了单音信号的旁瓣谱线的下降速度,在信号主谱线范围内,信号相位几乎不变,提升了信号测量的准确度。最后,对整体电路的的输出采样进行了校正,得到信号的最终输出。
李月琴[9]（2021）在《基于光子技术的宽带信号处理和高速成像研究》文中研究说明信息领域一直是全球科技深耕的行业,在2020年国家“十四五”规划中也将信息科技列为当前创新发展战略目标之一。然而,随着信息系统性能要求不断提升,通信速率和带宽逐渐成为瓶颈。为了解决这一问题,微波光子技术作为关键技术之一被提出,它将光子技术与微波射频技术进行融合,具有大带宽、高速率、低损耗和抗电磁干扰等优点,广泛应用于通信、传感、航空航天、军事国防、生物医学等领域。光子技术不仅在宽带信号处理方面取得了多项进展,在高速成像领域也有望发挥重要作用。本文结合所承担的国家自然科学基金等项目,针对基于光子技术的宽带信号处理和高速成像,包括微波光子信号生成、瞬时微波频率测量和光时间拉伸成像系统,开展了一系列深入的理论、仿真及实验研究,主要取得了以下创新成果:1.提出并仿真研究了一种相位可调二倍频微波光子信号生成方案。结合双平行偏振调制获得正交偏振态下的两路载波抑制光边带,然后利用相位调制引入相移,最后拍频得到一个满足0～360°相位变化的二倍频微波信号,信号频率范围为22～40GHz,且相位响应近似平坦。方案无需滤波器及波长相关器件,具备频率可调性高的特点。2.提出并实验研究了一种基于频谱操作的倍频三角形脉冲信号光学产生方案。采用10GHz正弦信号强度调制,获得具有五个偶数阶光边带的调制光谱,然后通过光谱整形对各阶光边带进行控制,通过影响调制信号的频谱进而改变其时域特征,最终获得重复频率为20GHz的三角形脉冲信号。方案具备灵活的调制指数,重复频率的调谐性高。3.研究了基于偏振调制的可调谐瞬时频率测量（IFM）机理。利用偏振调制和偏振分束原理在不同光偏振维度上对微波信号进行加载和分离,然后采用色散所致的射频功率衰落效应获得幅度比较函数（ACF）,从而进行频率估计。分别采用偏振角和直流偏置电压两种控制方式实现测量范围（2～17.3GHz）和精度（<±0.15GHz）的可调谐。在此基础上提出并研究了单ACF判决型和双ACF判决型的可调谐IFM系统,实现测量范围和精度的同步提升,最大测量范围为2～20GHz,最高精度约100MHz。4.提出并实验研究了一种基于深度学习的时间拉伸高速成像系统。采用定量相位成像方法,对无标记的高通量细胞进行成像。然后在数据处理阶段采用深度卷积神经网络,有效缩短处理时间至毫秒量级。系统在加速细胞分类识别的同时还具有很高的检测精度,平衡准确率和F1分数分别为95.74%和95.71%,可应用于具有细胞分选功能的流式细胞术中。
陈洪辉[10]（2020）在《动态流变测试中的运动控制与测量技术开发》文中进行了进一步梳理旋转流变仪是用于测量聚合物流变特性的重要仪器,通过向样品施加剪切应变（或应力）测量材料的应力（或应变）响应计算得到样品的流变特性参数。流变测试包括稳态、动态和瞬态测试模式,相较于稳态和瞬态模式,动态测试模式可以表征最丰富的材料信息,但实现这一模式的测控难度也最大,一是要实现振荡频率和振幅变化范围广的正弦振荡剪切作用,二是要从复杂的响应信号中准确提取转角与转矩信号的振幅和相位差等信息。本文以实现旋转流变仪的高精度动态流变测试为目的,设计旋转流变仪硬件平台并开发相关的控制与测量技术,重点研究流变仪在动态测量模式下电机的控制及转角、转矩信号的测量分析技术。本课题对丰富旋转流变仪相关设计理论,提高仪器测控水平、推进具有自主知识产权的旋转流变仪商业化具有重要意义。本文从旋转流变仪基本测量原理出发,分析流变仪设计需求,对间隙调节模块、内筒测量模块和外筒运动模块等关键机械结构进行设计,对测控系统的控制器、电机、圆光栅编码器和转矩传感器等关键元器件进行选型,搭建用于流变测试研究的硬件平台。为了实现流变仪外筒精确的正弦振荡运动,对电机、涡轮蜗杆减速机及外筒构成的运动系统进行了建模和分析。针对减速机存在的配合间隙问题,建立了含间隙环节的位置闭环控制系统模型,通过Simulink运动控制仿真,研究了PID参数和间隙环节对于控制系统实现不同频率、不同幅值的正弦转角曲线跟踪性能的影响。仿真结果表明,积分环节在低频率或小幅值的正弦曲线跟踪时会引起系统自振荡,适当加入微分环节或适当增大比例系数有利于削弱自振荡。针对上述问题,设计了基于输入正弦信号频率、幅值参数的模糊PID控制,仿真结果表明,模糊PID比常规PID更能有效发挥积分和微分环节的作用,并能有效削弱低频、小幅值正弦运动时的振荡现象,满足不同频率、幅值的动态运动控制需求。为了实现对转角与转矩振荡曲线的幅值和相位差的精确测量,对转角和转矩测量信号的数据处理方法进行了研究,重点研究信号的干扰消除或平抑方法。通过对正弦信号加入白噪声、频率误差、高次谐波等干扰进行数值仿真,分析采用离散傅里叶频谱分析法（DFT）、数字函数相关法和非线性最小二乘拟合法（NLS）在计算幅值和相位差时的误差。仿真结果表明,NLS法和DFT法的白噪声抑制能力均较强,DFT法和相关法受频率误差干扰较大,NLS法和相关法受谐波干扰较大。针对上述问题,结合DFT和NLS进行分析,可以获取更精确的幅值和相位差,具备较好的综合抗干扰能力。在突破上述核心技术的基础上,依据流变测试流程与需求,设计PC端上位机程序及NI Compact RIO控制器端下位机程序,上位机负责界面交互、外部通讯和数据处理等任务,下位机负责PID控制运算、数据中转和I/O模块操作等任务,两者协作实现旋转流变仪动态流变测试。最后,通过实验评估了旋转流变仪样机的动态测试性能。采用常规PID与模糊PID控制算法进行不同频率、振幅的正弦曲线跟踪,实验结果表明,所设计的模糊PID控制有利于削弱低频、小振幅正弦跟踪时的自振荡现象,并能较好发挥积分和微分作用,适用于不同频率、幅值的动态测试控制需求,达到了动态测试中频率、振幅的设计目标。使用PDMS溶液进行应变扫描动态测试,实验结果表明,旋转流变仪样机与商用流变仪的测量结果趋势相近,在应变较小时转矩信噪比较低而导致结果产生一定偏差且误差棒较宽,在应变较大时测量结果随信噪比提高而有所改善。
二、正弦信号相位差估计的时域方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、正弦信号相位差估计的时域方法（论文提纲范文）
（1）单液流锌镍电池阻抗谱测量及模型参数辨识（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 单液流锌镍电池研究现状 |
| 1.3 电池阻抗谱测量、建模及参数辨识研究现状 |
| 1.3.1 电池阻抗谱测量研究现状 |
| 1.3.2 电池阻抗建模及参数辨识研究现状 |
| 1.4 论文的主要内容及结构 |
| 第二章 单液流锌镍电池阻抗谱测量方案确定 |
| 2.1 单液流锌镍电池简介 |
| 2.1.1 单液流锌镍电池工作原理 |
| 2.1.2 单液流锌镍电池基本参数 |
| 2.2 单液流锌镍电池阻抗谱测量原理 |
| 2.3 阻抗数字化测量方法 |
| 2.3.1 数字相关法 |
| 2.3.2 全相位FFT法 |
| 2.4 单液流锌镍电池阻抗谱测量方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 单液流锌镍电池阻抗谱测量平台软硬件设计 |
| 3.1 测量平台硬件设计 |
| 3.1.1 控制器 |
| 3.1.2 AD9833 信号发生器 |
| 3.1.3 恒电流仪 |
| 3.1.4 滤波放大电路 |
| 3.1.5 AD7606 数据采集模块 |
| 3.1.6 辅助电源 |
| 3.2 下位机STM32 软件设计 |
| 3.2.1 主程序 |
| 3.2.2 串口通信程序 |
| 3.2.3 AD9833 输出正弦波信号程序 |
| 3.2.4 定时器中断采样程序 |
| 3.2.5 全相位FFT数据处理程序 |
| 3.3 上位机MATLAB软件设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 平台调试及单液流锌镍电池阻抗谱测量结果 |
| 4.1 单液流锌镍电池阻抗谱测量平台搭建 |
| 4.2 测量平台功能测试 |
| 4.2.1 滤波放大电路测试 |
| 4.2.2 恒电流仪电路测试 |
| 4.2.3 通信测试 |
| 4.3 阻抗谱测量结果 |
| 4.3.1 等效电路阻抗谱测试 |
| 4.3.2 单液流锌镍电池阻抗谱测试 |
| 4.3.3 单液流锌镍电池不同SOC状态的阻抗谱 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于DRT-GrWOA辨识单液流锌镍电池阻抗模型参数 |
| 5.1 基于DRT法建立单液流锌镍电池阻抗模型 |
| 5.1.1 DRT法的数学思想 |
| 5.1.2 单液流锌镍电池阻抗等效电路模型 |
| 5.2 参数辨识模型建立 |
| 5.3 改进的鲸鱼优化算法GrWOA |
| 5.3.1 基本的鲸鱼优化算法 |
| 5.3.2 改进策略 |
| 5.3.3 GrWOA算法伪代码 |
| 5.3.4 GrWOA算法测试与分析 |
| 5.4 基于GrWOA算法辨识模型参数实验与分析 |
| 5.4.1 基于GrWOA算法辨识模型参数流程图 |
| 5.4.2 基于GrWOA算法辨识模型参数结果与分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（2）抖动的时频域分析与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本论文研究内容和结构安排 |
| 第二章 抖动分析方案设计 |
| 2.1 抖动理论分析 |
| 2.1.1 抖动的定义 |
| 2.1.2 不同的抖动分量及其数学模型 |
| 2.1.3 常见抖动的定义和模型 |
| 2.2 采集对象分析 |
| 2.3 示波器平台分析 |
| 2.3.1 示波器硬件平台 |
| 2.3.2 示波器软件平台 |
| 2.4 总体方案设计 |
| 第三章 时钟恢复模块设计 |
| 3.1 时钟恢复技术分析 |
| 3.2 锁相环原理分析 |
| 3.2.1 鉴相器模型 |
| 3.2.2 环路滤波器模型 |
| 3.2.3 锁相环数学模型 |
| 3.3 软件锁相环设计 |
| 3.4 软件锁相环算法实现 |
| 3.4.1 基于乘法鉴相器的SPLL |
| 3.4.2 基于PFD的 SPLL |
| 3.4.3 简化的PFD SPLL |
| 3.4.4 基于Hogge PD的 SPLL |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 抖动的时域分析 |
| 4.1 总体抖动分析 |
| 4.1.1 总体抖动与误码率 |
| 4.1.2 总体抖动的提取 |
| 4.2 高速串行链路抖动成分分析 |
| 4.3 数据相关性抖动的提取 |
| 4.3.1 DCD和 ISI分析 |
| 4.3.2 DDJ分离方法 |
| 4.4 最小二乘分离法 |
| 4.4.1 基本原理 |
| 4.4.2 算法实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 抖动的频域分析 |
| 5.1 基于傅里叶频谱的抖动分离 |
| 5.2 基于相位噪声的抖动分离 |
| 5.2.1 相位噪声基本概念 |
| 5.2.2 鉴相法原理分析 |
| 5.2.3 多分辨率功率谱算法 |
| 5.2.4 相位噪声和抖动 |
| 5.3 串扰分析 |
| 5.3.1 串扰和抖动 |
| 5.3.2 串扰的频域分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 系统验证与测试 |
| 6.1 测试流程 |
| 6.2 SPLL测试 |
| 6.3 抖动分离测试 |
| 6.4 相位噪声提取抖动测试 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（3）基于量子弱值测量的微小参数估计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 量子测量 |
| 1.2 双态矢理论 |
| 1.3 量子弱值测量 |
| 1.3.1 弱耦合和后选择 |
| 1.3.2 弱值的实部和虚部 |
| 1.3.3 应用实例 |
| 1.3.4 弱值测量的拓展 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第2章 微小速度测量 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 微小速度测量方案 |
| 2.2.1 经典描述 |
| 2.2.2 量子描述 |
| 2.2.3 克拉美-劳界 |
| 2.3 实验部分 |
| 2.3.1 声光调制器 |
| 2.3.2 压电陶瓷 |
| 2.3.3 单光子计数模块 |
| 2.3.4 时间相关单光子计数器 |
| 2.4 实验结果与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 角速度测量 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论部分 |
| 3.3 实验与结果 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 高精度的温度变化测量 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.2.1 弱值测量法 |
| 4.2.2 平衡零差探测法 |
| 4.2.3 相位差变化量与温度变化的关系 |
| 4.3 实验结果与分析讨论 |
| 4.3.1 实验结果 |
| 4.3.2 精度分析 |
| 4.3.3 讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 功率循环与信号循环 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 谐振腔 |
| 5.3 功率循环 |
| 5.3.1 线速度功率循环 |
| 5.3.2 角速度功率循环 |
| 5.3.3 走离效应 |
| 5.4 信号循环 |
| 5.4.1 线速度信号循环 |
| 5.4.2 与功率循环的比较 |
| 5.5 几种弱测量方法的比较 |
| 5.6 本章小结 |
| 5.7 附录:功率循环方案的实验验证尝试 |
| 5.7.1 附录一:实验方案 |
| 5.7.2 附录二:模式匹配 |
| 5.7.3 附录三:PDH锁腔技术 |
| 5.7.4 附录四:实验未能成功的原因 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间研究成果 |
| 致谢 |
（4）基于微振动特征的伪装人体检测（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究工作和章节安排 |
| 第二章 相关理论 |
| 2.1 视频稳像方法 |
| 2.1.1 像素匹配法 |
| 2.1.2 块匹配法 |
| 2.1.3 特征点匹配法 |
| 2.2 微小振动信号增强方法 |
| 2.2.1 基于亮度变化的增强 |
| 2.2.2 基于相位变化的增强 |
| 2.3 图像形态学滤波方法 |
| 2.3.1 图像腐蚀 |
| 2.3.2 图像膨胀 |
| 2.3.3 图像开闭运算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于微振动特征的伪装人体检测 |
| 3.1 数据集构建 |
| 3.2 基本检测模型 |
| 3.3 呼吸率估计 |
| 3.4 伪装人体微振动增强 |
| 3.4.1 视频稳像 |
| 3.4.2 视频空间分解 |
| 3.4.3 相位差提取 |
| 3.4.4 滤波器设计 |
| 3.4.5 振动增强与视频重建 |
| 3.5 伪装人体检测与后处理 |
| 3.6 实验结果与分析 |
| 3.6.1 评价指标 |
| 3.6.2 算法复杂度 |
| 3.6.3 消融实验 |
| 3.6.4 对比实验 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于微振动特征的伪装人体检测系统设计与实现 |
| 4.1 系统分析 |
| 4.1.1 可行性分析 |
| 4.1.2 功能性需求分析 |
| 4.1.3 非功能性需求分析 |
| 4.2 系统设计 |
| 4.2.1 总体设计 |
| 4.2.2 详细设计 |
| 4.3 系统实现 |
| 4.3.1 视频采集功能 |
| 4.3.2 数据预处理功能 |
| 4.3.3 呼吸率区间估计功能 |
| 4.3.4 人体振动增强功能 |
| 4.3.5 伪装人体检测功能 |
| 4.4 系统测试 |
| 4.4.1 测试方法 |
| 4.4.2 测试环境 |
| 4.4.3 功能测试 |
| 4.4.4 性能测试 |
| 4.4.5 测试结论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（5）基于时频压缩的高性能瑞利散射型光纤分布式传感研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景 |
| 1.2 基于瑞利散射的分布式光纤传感研究进展 |
| 1.2.1 基于光时域反射计的分布式光纤传感研究进展 |
| 1.2.2 基于光频域反射计的分布式光纤传感研究进展 |
| 1.3 本论文研究意义与章节安排 |
| 1.3.1 本论文的研究意义 |
| 1.3.2 本论文的章节安排 |
| 第二章 基于瑞利散射的分布式光纤传感基本原理 |
| 2.1 光纤中的瑞利散射 |
| 2.2 光纤背向瑞利散射的统计特性 |
| 2.3 基于瑞利散射的分布式光纤传感系统传感原理 |
| 2.3.1 基于OTDR的分布式传感系统基本原理 |
| 2.3.2 基于OFDR的分布传感系统基本原理 |
| 2.4 基于瑞利散射的光纤分布式传感系统数值模型 |
| 2.4.1 光纤的离散化数值模型 |
| 2.4.2 瑞利散射光场叠加模型 |
| 2.4.3 仿真结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于正负频复用的相位敏感型光时域反射计 |
| 3.1 基于幅度预失真的高性能调制信号产生技术 |
| 3.1.1 幅度预失真调制原理 |
| 3.1.2 基于幅度预失真调制的信号测试 |
| 3.2 正负频复用的基础理论及原理性验证 |
| 3.2.1 正负频复用的基础理论 |
| 3.2.2 正负频信号产生的方法及仿真验证 |
| 3.2.3 在Φ-OTDR中使用正负频复用 |
| 3.2.4 原理性验证实验及噪声分析 |
| 3.3 基于正负频复用的长距离Φ-OTDR传感 |
| 3.3.1 正负频复用和频分复用结合 |
| 3.3.2 实验装置及实验结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于瑞利散射图样解调的相干光时域反射计 |
| 4.1 瑞利散射图样解调COTDR性能定量分析 |
| 4.1.1 COTDR传感系统最小可测应变定量分析 |
| 4.1.2 测量摆率定量分析 |
| 4.2 基于脉冲压缩的相干光时域反射计 |
| 4.2.1 基于脉冲压缩的相干光时域原理 |
| 4.2.2 脉冲压缩COTDR传感系统实验结果 |
| 4.3 基于子啁啾脉冲提取的相干光时域反射计 |
| 4.3.1 子啁啾提取脉冲算法原理 |
| 4.3.2 定量解调算法的优化 |
| 4.3.3 实验性能分析及讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于瑞利散射图样解调的相干光频域反射计 |
| 5.1 相干探测OTDR传感系统信号时频关系分析 |
| 5.2 光频域反射计系统中瑞利散射图样的获取方法 |
| 5.3 时域子啁啾脉冲提取算法原理 |
| 5.4 动态应变传感实验 |
| 5.4.1 大带宽扫频信号的产生方法 |
| 5.4.2 实验装置及结果 |
| 5.5 准静态应变传感实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（6）基于带宽交织技术的超宽带数据采集方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 并行采样架构 |
| 1.2.1 时间交织采样技术 |
| 1.2.2 频域交织采样技术 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 基于带宽交织技术的采样架构 |
| 2.1 基本工作原理 |
| 2.2 系统数学建模与输入信号的完美重构 |
| 2.2.1 BI-DAQ系统的数学建模 |
| 2.2.2 输入信号的完美重构 |
| 2.3 带宽交织采样与其他并行采样技术的对比 |
| 2.3.1 输入噪声对比分析 |
| 2.3.2 ENOB随 f_(in)变化的对比分析 |
| 2.3.3 时钟稳定性建模及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 带宽交织采样架构中的子带恢复技术 |
| 3.1 数字上采样技术 |
| 3.1.1 数字上采样原理 |
| 3.1.2 多相结构的数字上采样 |
| 3.1.3 抗混叠滤波器设计 |
| 3.2 数字上变频技术及抗镜像滤波器 |
| 3.2.1 数字振荡器 |
| 3.2.2 抗镜像滤波器设计 |
| 3.3 频率子带模拟与数字本振的相位同步 |
| 3.3.1 模拟与数字本振相位不同步原因分析 |
| 3.3.2 基于同步时间戳的模数本振相位同步方法 |
| 3.3.3 模数本振相位同步验证方法 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.4.1 数字信号处理过程及杂散抑制实验 |
| 3.4.2 模拟与数字本振相位同步实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 带宽交织采样架构的频率交叠带拼合校正技术 |
| 4.1 频率交叠带的数学模型以及影响 |
| 4.1.1 频率交叠带的数学模型 |
| 4.1.2 交叠带频率边界条件 |
| 4.1.3 交叠带的影响 |
| 4.2 频率交叠带的相频响应估计算法 |
| 4.2.1 基于三参数正弦拟合的交叠带幅度/相位差估计算法 |
| 4.2.2 三参数正弦拟合算法的相位/幅度差估计实验结果分析 |
| 4.3 频率交叠带的相位补偿技术 |
| 4.3.1 交叠带校正模块结构 |
| 4.3.2 基于混合粒子群算法的频率交叠带补偿结构参数设计方法 |
| 4.3.3 分数延时滤波器设计方法 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.4.1 交叠带相频响应及幅频响应测量 |
| 4.4.2 交叠带相频响应误差校正模块参数设计 |
| 4.4.3 数字全通滤波器有效字长效应的影响 |
| 4.4.4 交叠带相频响应补偿结果分析与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 带宽交织采样架构的通带补偿算法 |
| 5.1 带宽交织采集系统中的通带幅频响应补偿技术 |
| 5.1.1 通带幅频响应测量及频域补偿滤波器目标频响 |
| 5.1.2 基于Krylov子空间的频域补偿滤波器设计算法 |
| 5.2 带宽交织采集系统中的通带相频响应补偿技术 |
| 5.2.1 基于广谱信号的通带相频响应测量技术 |
| 5.2.2 基于全通滤波器极点分布图解法的通带相频响应补偿技术 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 通带幅频响应补偿实验结果分析与对比 |
| 5.3.2 通带相频响应补偿实验结果分析与对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 带宽交织采样技术在超宽带数字示波器中的应用 |
| 6.1 超宽带示波器设计目标及方案 |
| 6.2 基于多 ADC多 FPGA架构的采集存储同步技术 |
| 6.2.1 多 ADC多 FPGA同步数学模型 |
| 6.2.2 多 ADC多 FPGA同步方案 |
| 6.2.3 多 ADC多 FPGA同步实验结果分析与讨论 |
| 6.3 超宽带数字示波器原理化样机测试结果 |
| 6.3.1 采样率测试 |
| 6.3.2 带宽性能指标测试 |
| 6.3.3 ENOB与 SFDR性能指标测试 |
| 6.3.4 阶跃信号响应测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 基于混合粒子群的交叠带相频补偿模块设计算法 |
| 附录 B 基于改进图解法的全通滤波器设计方法 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（7）基于压缩感知的TI-ADC失配误差校正算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要创新点 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 第二章 时间交织ADC和压缩感知理论简介 |
| 2.1 时间交织ADC简介 |
| 2.2 ADC的性能指标 |
| 2.2.1 ADC的静态特性 |
| 2.2.2 ADC的动态特性 |
| 2.3 时间交织ADC的失配误差 |
| 2.3.1 失调失配 |
| 2.3.2 增益失配 |
| 2.3.3 采样时间失配 |
| 2.3.4 电容失配 |
| 2.4 压缩感知理论简介 |
| 2.4.1 压缩感知理论背景 |
| 2.4.2 压缩感知理论的数学模型 |
| 2.4.3 压缩感知在ADC领域的应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 时间交织ADC失配误差校正算法研究 |
| 3.1 电容失配校正算法研究 |
| 3.1.1 基于校正DAC的电容失配校正 |
| 3.1.2 基于LMS算法的电容失配校正 |
| 3.2 失调失配校正算法研究 |
| 3.3 增益失配校正算法研究 |
| 3.4 采样时间失配校正算法研究 |
| 3.4.1 采样时间失配的检测 |
| 3.4.2 采样时间失配的补偿 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于压缩感知的失配误差校正算法设计 |
| 4.1 算法对时间交织ADC的改动 |
| 4.1.1 结构的改动 |
| 4.1.2 信号的重建 |
| 4.2 基于压缩感知的前台失配校正技术 |
| 4.3 基于压缩感知的通道随机化方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 校正技术的实现 |
| 5.1 前端设计 |
| 5.1.1 电容及失调补偿模块 |
| 5.1.2 输入缓冲区 |
| 5.1.3 重建信号的OMP算法模块 |
| 5.1.4 DHT变换模块 |
| 5.1.5 LMS算法模块 |
| 5.1.6 极小值函数模块 |
| 5.2 后端设计 |
| 5.3 仿真验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的成果 |
（8）基于谐波混频的功放波形测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究历史及其现状 |
| 1.3 论文安排 |
| 第二章 谐波混频电路设计 |
| 2.1 整体电路设计 |
| 2.2 梳状谱信号发生器 |
| 2.2.1 梳状谱发生器原理 |
| 2.2.2 梳状谱发生器电路 |
| 2.2.3 实验结论 |
| 2.3 驱动电路 |
| 2.3.1 放大电路分析 |
| 2.3.2 滤波电路 |
| 2.3.3 实验结论 |
| 2.4 宽带频域均衡电路 |
| 2.4.1 频域幅度均衡原理 |
| 2.4.2 宽带均衡器仿真与实验 |
| 2.4.3 实验结论 |
| 2.5 宽带耦合器 |
| 2.5.1 耦合器原理 |
| 2.5.2 宽带耦合器原理 |
| 2.5.3 宽带耦合器仿真与测试 |
| 2.5.4 实验结论 |
| 2.6 谐波混频电路 |
| 2.6.1 电路原理图 |
| 2.6.2 电路测试 |
| 2.6.3 实验结论 |
| 2.7 本章总结 |
| 第三章 信号校正与恢复 |
| 3.1 信号频谱误差 |
| 3.2 插值法 |
| 3.2.1 谱线内插法 |
| 3.2.2 比值校正法 |
| 3.3 相位差校正法 |
| 3.4 全相位校正法 |
| 3.4.1 全相位比值校正法 |
| 3.4.2 全相位相位差校正法 |
| 3.5 本章总结 |
| 第四章 实验结果与分析 |
| 4.1 电路验证 |
| 4.2 功放信号恢复 |
| 4.2.1 电路系数测试 |
| 4.2.2 信号波形恢复验证 |
| 4.2.3 功放输出信号测量 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（9）基于光子技术的宽带信号处理和高速成像研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微波光子信号处理技术 |
| 1.3 光学高速成像技术 |
| 1.4 相关领域的国内外研究进展 |
| 1.4.1 微波光子信号生成研究进展 |
| 1.4.2 瞬时微波频率测量研究进展 |
| 1.4.3 时间拉伸成像系统研究进展 |
| 1.5 本文的结构安排 |
| 2 理论基础和关键技术研究 |
| 2.1 宽带信号处理 |
| 2.1.1 电光调制 |
| 2.1.2 光域处理 |
| 2.1.3 光电探测 |
| 2.2 光时间拉伸 |
| 2.2.1 超连续谱与啁啾的产生 |
| 2.2.2 色散傅立叶变换 |
| 2.2.3 拉曼放大技术 |
| 2.2.4 时间拉伸成像 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 倍频微波光子信号生成研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 基于无滤波结构的二倍频微波信号生成 |
| 3.2.1 微波信号生成的系统结构与原理 |
| 3.2.2 结果与讨论 |
| 3.3 基于光谱操作的二倍频三角形脉冲信号生成 |
| 3.3.1 三角形脉冲信号生成的系统结构与原理 |
| 3.3.2 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 可调谐IFM系统研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 调谐机制和精度控制原理分析 |
| 4.2.1 系统结构 |
| 4.2.2 两种调谐机制对比分析 |
| 4.2.3 仿真与结果分析 |
| 4.3 单ACF判决型可调谐IFM方案 |
| 4.3.1 基于偏置电压控制的IFM系统 |
| 4.3.2 基于保偏光纤光栅的IFM系统 |
| 4.4 多ACF判决型可调谐IFM系统 |
| 4.4.1 IFM系统结构与实现原理 |
| 4.4.2 增大测量范围 |
| 4.4.3 提高测量精度 |
| 4.4.4 结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 时间拉伸成像系统研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 时间拉伸成像系统 |
| 5.2.1 定量相位成像 |
| 5.2.2 TS-QPI成像系统结构 |
| 5.2.3 成像系统实验装置 |
| 5.3 成像系统中的数据处理与分析 |
| 5.3.1 相位提取算法 |
| 5.3.2 深度学习算法 |
| 5.4 细胞识别的结果与分析 |
| 5.4.1 分类器性能分析 |
| 5.4.2 多级分类的ROC和PR曲线 |
| 5.4.3 学习曲线 |
| 5.4.4 正则化 |
| 5.4.5 误差矩阵 |
| 5.5 讨论与应用 |
| 5.5.1 细胞分选 |
| 5.5.2 整体工作机制 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本论文的研究成果 |
| 6.2 下一步拟进行的工作 |
| 参考文献 |
| 附录A 缩略语 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）动态流变测试中的运动控制与测量技术开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 旋转流变仪机构与原理 |
| 1.2.1 旋转流变仪基本结构 |
| 1.2.2 基本变量的转化关系 |
| 1.2.3 动态流变测试原理 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 流变仪结构形式发展 |
| 1.3.2 旋转流变仪研究进展 |
| 1.3.3 流变仪控制技术研究进展 |
| 1.3.4 流变仪测量技术研究进展 |
| 1.4 研究目的与内容 |
| 第二章 旋转流变仪硬件设计 |
| 2.1 流变测量需求分析 |
| 2.2 机械结构分析与设计 |
| 2.2.1 机械设计整体方案 |
| 2.2.2 间隙调节模块 |
| 2.2.3 内筒测量模块 |
| 2.2.4 外筒运动模块 |
| 2.3 测控系统分析与设计 |
| 2.3.1 测控系统整体方案 |
| 2.3.2 运动控制器 |
| 2.3.3 光栅编码器 |
| 2.3.4 转矩传感器 |
| 2.3.5 信号转换模块 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 运动控制策略设计与仿真 |
| 3.1 控制系统模型与间隙特性 |
| 3.1.1 位置闭环控制模型 |
| 3.1.2 间隙的非线性特性 |
| 3.2 PID控制原理与仿真分析 |
| 3.2.1 PID控制原理介绍 |
| 3.2.2 PID整定方法选择 |
| 3.2.3 PID参数选择分析 |
| 3.2.4 含间隙闭环系统仿真 |
| 3.3 PID参数对正弦跟踪的影响 |
| 3.3.1 PID组合形式 |
| 3.3.2 比例系数 |
| 3.3.3 积分系数 |
| 3.3.4 微分系数 |
| 3.4 基于正弦参数的模糊PID控制 |
| 3.4.1 模糊控制原理 |
| 3.4.2 模糊PID控制器设计 |
| 3.4.3 系统仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 流变测试数据处理与分析 |
| 4.1 动态测试数据的特点 |
| 4.2 数据处理方法的理论 |
| 4.2.1 离散傅里叶谱分析法 |
| 4.2.2 数字函数相关法 |
| 4.2.3 非线性最小二乘法 |
| 4.3 影响因素下的测量误差分析 |
| 4.3.1 白噪声的影响 |
| 4.3.2 频率误差的影响 |
| 4.3.3 高次谐波的影响 |
| 4.3.4 影响因素总结 |
| 4.4 NLS和 DFT结合分析法 |
| 4.4.1 基本思路 |
| 4.4.2 仿真结果 |
| 4.5 数据处理最终方案 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 旋转流变仪软件开发 |
| 5.1 软件功能与程序框架 |
| 5.1.1 软件功能分析 |
| 5.1.2 系统软件框架 |
| 5.2 上位机程序设计 |
| 5.2.1 用户界面 |
| 5.2.2 数据采集模块 |
| 5.2.3 控制指令模块 |
| 5.2.4 数据处理模块 |
| 5.3 下位机程序设计 |
| 5.3.1 RT程序 |
| 5.3.2 FPGA程序 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 测试性能实验验证 |
| 6.1 系统稳态性能调试 |
| 6.2 动态测试实验方案 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 仪器空载动态运动性能 |
| 6.3.2 仪器动态流变测量性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、正弦信号相位差估计的时域方法（论文参考文献）
- [1]单液流锌镍电池阻抗谱测量及模型参数辨识[D]. 苏有平. 广西大学, 2021(12)
- [2]抖动的时频域分析与研究[D]. 雷伟文. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]基于量子弱值测量的微小参数估计[D]. 方森智. 华中师范大学, 2021(02)
- [4]基于微振动特征的伪装人体检测[D]. 黄飞龙. 合肥工业大学, 2021(02)
- [5]基于时频压缩的高性能瑞利散射型光纤分布式传感研究[D]. 熊吉. 电子科技大学, 2021
- [6]基于带宽交织技术的超宽带数据采集方法研究[D]. 赵禹. 电子科技大学, 2021
- [7]基于压缩感知的TI-ADC失配误差校正算法研究[D]. 姜亦刚. 电子科技大学, 2021(01)
- [8]基于谐波混频的功放波形测量技术研究[D]. 张嘉. 电子科技大学, 2021(01)
- [9]基于光子技术的宽带信号处理和高速成像研究[D]. 李月琴. 北京交通大学, 2021
- [10]动态流变测试中的运动控制与测量技术开发[D]. 陈洪辉. 华南理工大学, 2020(02)