高动态下三阶信号源的设计与实现

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动态跌落补偿的三相静态串联电压稳压器控制算法要点

动态跌落补偿的三相静态串联电压稳压器控制算法要点

动态跌落补偿的三相静态串联电压稳压器控制算法摘要许多工厂的典型的电能问题是由短暂的中断和电压过低引起的。

解决这个问题的一个常见方法是安装不间断电源UPS。

然而这些不间断电源成本高,而且需要维修。

一个节省成本的替代方法是使用静态串联稳压器额定功率负载的一小部分,稳压器与负载串联提供电压。

该论文中提出的结构带有二极管桥式整流转换器的变压器耦合的电压源逆变器连接到AC电源。

本文讨论了实施和控制的问题,并给出了稳定状态下的补偿能力曲线。

提出了一种控制算法可以保证快速恢复动态电压,并对电网的故障类型, 干扰和谐波非常敏感。

阐明了典型的单相和三相故障的特点。

功率补偿器原型的动态性能在DSP上得到了验证。

1.引言电能质量正在成为配电系统和工厂的一个越来越重要的考虑因素。

预计这些问题在没有管制的电力系统环境中将更加普遍,那里频率和电能质量都有可能不同。

现代发电厂的一个重要特征是提供高质量的电能,并且具有高可靠性,其中,计算机和其他灵敏电子设备的使用都很广泛。

在供电的很多时候,中断供电的损失很大。

在这个新的环境中,用户可能会找到能够经济地解决方案,以确保持续的高质量的电力供应。

随着静态功率转换器的快速进步,在中压系统发展的带动下,许多基于电力电子新技术,现在可以应用于一个成本有效的方法。

强烈依赖于电力电子技术的小型发电机、储能单元和功率质量补偿器有望经济地分配等级。

研究表明,大多数的电能质量问题是瞬时电压跌落、偏低、中断和过高。

另外,大多数的干扰是由错误的馈线系统或相邻的反馈器引起的。

而且,多数故障,90%是单相故障,这些故障导致三相电压跌落,有时发生在在一个或多个线路上。

另一方面功率因数电容器和变压器开关会引起电压偏高。

解决电能质量问题的常用方法是采用不间断电源UPS。

尽管UPS的市场在扩大,但这些设备还是很贵,尤其是那些大功率等级的和不常用等级的。

而且,它们需要维修。

而另一个方法需要投资,电力系统中较为传统的方法是采用并联无功补偿装置,最新技术是采用静态无功补偿器STATCOM。

高动态目标信号模拟源的设计和实现

高动态目标信号模拟源的设计和实现

Ke r s ot r a i y wo d :s fwa e r d o; Do p e ; q a r t r d lto p lr u d au e mo u a in; AD9 5 9 7; Fil o r mma l t ed Pr g a b e Gae
A ryF GA ra ( P 1
第 l 0卷 第 2期
21 0 2年 4月
信 息 与 电 子 工 程
I NFORMATI ON AND ELECTRONI C ENGI NEERI NC
V O1. 1 0.N o.2
Ap . 2 2 r , 01
文 章 编 号 : 1 7 — 8 2 2 1 )2 0 2 — 5 6 22 9 ( 0 2 0 — 1 90
无 线 电 测 量 技 术 中 , 射 端 与 接 收 端 之 问 的 相 对 运 动 会 产 生 多 普 勒 效 应 ,导 致 载 波 频 率 产 生 偏 移 , 着 载 波 发 随 频 率 的 提 高 ,多 普 勒 效 应 对 跟 踪 接 收 系 统 的 影 响 也 会 更 加 严 重 。因 此 , 跟 踪 接 收 系 统 设 计 过 程 中 必 须 考 虑 对 多 在 普 勒 频 移 、 移 变 化 率 的 处 理 。为 了测 试 和评 估 跟 踪 接 收 系 统 性 能 以 及 多 普 勒 频 移 的 处 理 能 力 , 要设 计 1 模 频 需 个
S ILe , YANG un H i Ch
(n t u eo lc r n cE g n e i g C i a c u n 6 9 0,C i a I si t fE e to i n i e r , h n c d myo E gn e i gP y is t n a y n i h a 21 0 hn ) Ab ta t o h u p s o e tng t e e f r nc s o r c i g n e e v n y t m s i n l s r c :F r t e p r o e f t s i h p ro ma e f t a k n a d r c i i g s s e ,a s g a

基于DDS和DSM的多通道信号源的设计与实现

基于DDS和DSM的多通道信号源的设计与实现

基于DDS和DSM的多通道信号源的设计与实现陈洋;管国云;聂在平【摘要】Introduced is DDS and DSM-based multi-channel high-precision sine and cosine signal generator architecture. The FPGA direct digital frequency synthesis (DDS) technology is used to generate high quality multiple channel signal sources, which at the sametime effectively reduces the hardware resources consumption. The architecture includes TDM-based CORDIC sine and cosine waves generator, 1 bit Delta Sigma modulator (DSM) DAC and analog low-pass filter. To realize 14 bit precision, the CORDIC uses 16 stages of pipelined design, so the SNR is about 80 dB. The 5th-order 1 bit DSM is used to implement 1 bit DAC so as to ensure the final output signal precision. When the output frequency is 200 kHz, the measured SNR is 78. 6 dB, which meets the requirement of spectrum purity of the four-channel signal sources. The above design is particularly suitable for high-precision multi-channel sine and cosine signal source in the low frequency domain,and effectively simplifies the design of multi-channel signal while reducing the costs.%介绍基于DDS和DSM技术的多通道高精度正余弦信号发生器的实现架构.采用基于FPGA的直接数字频率合成(DDS)技术,实现高质量多路正余弦信号源的产生,有效降低硬件资源消耗.该架构时分复用(TDM)基于FPGA实现的旋转坐标数字计算机(CORDIC)算法的16级CORDIC流水线实现多路正余弦信号发生器,采用五阶1 bit Delta Sigma调制器(DSM)实现1 bit DAC以保证信号高精度的最终输出.当信号频率为200 kHz时,测量信噪比(SNR)为78.6 dB,完全可以满足测量系统中对信号源频谱纯度的要求.设计尤其适用于低频高精度多通道正余弦信号源的应用场合,可以有效简化多路信号的设计,降低实现成本.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2013(037)001【总页数】5页(P75-79)【关键词】直接数字频率合成;多通道信号源;旋转坐标数字计算机;Delta Sigma调制器【作者】陈洋;管国云;聂在平【作者单位】电子科技大学电子工程学院,四川成都611731【正文语种】中文【中图分类】P631.840 引言直接数字频率(DDS)技术由于具有频率分辨率高、工作带宽较宽、短的转换时间、相位连续变化、具有任意输出波形的能力以及调制能力等优点,广泛应用于测井信号源设计。

三阶互调截取点测量提示和技巧

三阶互调截取点测量提示和技巧

三阶互调截取点测量提示和技巧确保下一个高线性度IP3 测量的精度工程师们常常需要进行三阶互调截取点(IP3)测量来更好地了解被测器件的线性度。

在大功率水平下进行IP3 测量(+40 dBm 或更高)是最困难的测量任务之一。

其中一个原因是:为了实现精确的测量,信号源和信号分析仪的三阶失真分量必须低于被测器件(DUT)所产生的失真分量(最好低于20 dB)。

鉴于高线性度IP3 测量的难度,下述技术可以帮助您确保测量精度。

在进行IP3 测量时,您可以从产生高线性度双音源开始。

虽然多音模式矢量信号发生器也可以产生双音信号,然而对于要求最严格的IP3 测量来说,此解决方案通常没有足够好的防失真性能。

产生干净的双音信号的最佳方法是使用两个信号发生器并用合成器将其合成。

这里,信号源隔离是IP3 测量获得成功的关键。

如果没有足够好的信号源隔离,那么其中一个源发出的FR 能量会泄漏到另一个源中。

信号源隔离的重要性您可以采用若干种方法合成两个信号源的信号,产生达到IP3 测量要求的隔离。

一个明显要求是选择具有最佳端口-端口隔离的合成器。

一般来说,纯粹电阻性分路器/合成器仅能实现6-12 dB 的隔离。

与此对照,Wilkinson 功率合成器常常能够实现最优隔离通常达到20 dB 或更低。

除了正确选择功率合成器之外,您还可以对两个信号源进行隔离。

一种最简单的方法是使用隔离器或者定向耦合器。

耦合器和隔离器通常提供30 dB 或更高的方向性。

除了Wilkinson 功率合成器之外,两个信号源均采用定向耦合器的配置还使信号源之间的隔离优于50 dB。

在获得正确配置的双音源信号之后,下一步是分析激励信号的互调分量,以验证互调失真(IMD)是否足够低。

在使用RF 信号分析仪时,挤出动态范围。

三相并网逆变器LCL滤波特性分析及控制研究

三相并网逆变器LCL滤波特性分析及控制研究

三相并网逆变器LCL滤波特性分析及控制研究一、概述随着可再生能源的快速发展,三相并网逆变器在分布式发电系统中扮演着越来越重要的角色。

由于并网逆变器产生的谐波会对电网造成污染,影响电能质量,滤波器的设计成为了一个关键问题。

LCL滤波器以其良好的滤波效果和较小的体积优势,在三相并网逆变器中得到了广泛应用。

LCL滤波器由电感、电容和电感组成,其特性分析对于优化滤波效果、提高电能质量具有重要意义。

本文将对三相并网逆变器LCL滤波器的滤波特性进行深入分析,包括其频率特性、阻抗特性等,以揭示其滤波机理和影响因素。

为了充分发挥LCL滤波器的优势,对逆变器的控制策略进行研究也是必不可少的。

本文将对三相并网逆变器的控制策略进行探讨,包括传统的PI控制、无差拍控制以及基于现代控制理论的先进控制策略等。

通过对不同控制策略的比较和分析,旨在找到最适合LCL滤波器的控制方法,以提高并网逆变器的性能和稳定性。

本文旨在通过对三相并网逆变器LCL滤波特性的分析和控制研究,为优化滤波效果、提高电能质量提供理论支持和实践指导。

这不仅有助于推动可再生能源的发展,也为电力电子技术的创新和应用提供了新的思路和方法。

1. 研究背景和意义随着可再生能源的快速发展和智能电网建设的深入推进,三相并网逆变器作为新能源发电系统与电网之间的关键接口设备,其性能与稳定性对于电力系统的安全、高效运行至关重要。

在实际应用中,并网逆变器产生的谐波会对电网造成污染,影响电能质量。

为了降低谐波污染,提高电能质量,LCL滤波器因其良好的滤波性能被广泛应用于三相并网逆变器中。

LCL滤波器作为一种典型的无源滤波器,能够有效地抑制并网逆变器产生的高频谐波,降低其对电网的污染。

LCL滤波器的引入也给并网逆变器的控制系统带来了新的挑战。

一方面,LCL滤波器的参数设计需要综合考虑滤波效果和系统稳定性另一方面,由于LCL滤波器固有的谐振特性,如果不加以控制,很容易引发系统振荡,影响逆变器的正常运行。

高动态GNSS接收机载波跟踪环自适应最优带宽设计与试验

高动态GNSS接收机载波跟踪环自适应最优带宽设计与试验

高动态GNSS接收机载波跟踪环自适应最优带宽设计与试验唐康华;武成锋;杜亮;何晓峰【摘要】对于大多数高动态接收机,通常采用2阶FLL辅助的3阶PLL环路结构,由于存在FLL环路,导致跟踪精度的下降。

针对卫星接收机的动态性能和信号载波功率噪声密度比,在综合考虑接收机跟踪环路中的各种误差源(热噪声、晶振误差、动态牵引误差等)的基础上,采用自适应最优带宽技术,设计一种适用于高动态的3阶PLL载波跟踪环。

采用基于GPS数字中频信号的数字仿真和GNSS信号源对所设计的自适应最优带宽进行了验证,验证结果表明:在加速度为30g、过程中存在加加速度为30g/s的高动态情况下,采用18 Hz 3阶PLL不能对信号进行跟踪,而采用所设计的自适应最优带宽的3阶PLL环可以对信号进行可靠的跟踪;同时,和固定带宽接收机比较,所设计载波跟踪环环路能够跟踪50g的高动态Compass卫星信号,而采用固定带宽接收机失锁,并且定位精度优于1 m(2σ),测速精度优于0.2 m/s(2σ)。

%For most GNSS receiver designs in high dynamic application, a second-order FLL aided 3rd order PLL is usually adopted as carrier tracking loop. Based on GNSS receiver dynamics and carrier power-to-noise density, the structure of GNSS receiver 3rd order PLL tracking loop for high dynamic applications was designed by using the adaptive optimal bandwidth method and taking the tracking errors(such as thermal noise, oscillator phase noise, dynamic stress error) into account. According to the designed adaptive optimal bandwidth method of the 3rd order PLL tracking loop, the digital simulation and test based GNSS simulator were performed. Simulation results show that on the conditionof 30g line-of-sight acceleration and 30g/s jerk high dynamics, thedesigned adaptive optimal bandwidth method can track GNSS signal well, but when using the 18 Hz fixed-bandwidth 3rd order PLL, carrier tracking lock will be lost. When using the GNSS simulator, test results show that the designed adaptive optimal bandwidth method can track 50g high dynamic compass signal, but the 18 Hz fixed-bandwidth compass receiver tracking lock will be lost. And positi on accuracy can reach about 1 m(2σ), velocity accuracy can reach about 0.2 m/s(2σ).【期刊名称】《中国惯性技术学报》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】6页(P498-503)【关键词】GNSS接收机;自适应最优跟踪带宽;载波跟踪环;高动态条件;信号载波功率噪声密度比【作者】唐康华;武成锋;杜亮;何晓峰【作者单位】国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙 410073;北京自动化控制设备研究所,北京 100074;宜昌测试技术研究所,宜昌 443003;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙 410073【正文语种】中文【中图分类】U666.1卫星导航定位系统是一种天基无线电导航系统,它通过测量若干颗已知星历的卫星至用户接收设备间的无线电延时来确定用户的位置。

350_公里时速下高铁线路GSM-R_无线网络优化

350_公里时速下高铁线路GSM-R_无线网络优化

78科技时空 Technical Horizon中国电信业CHINA TELECOMMUNICATIONS TRADE高速铁路GSM-R 关键指标覆盖优化是GSM 无线网络优化的核心之一。

GSM-R 系统承载CTCS-3级列控数据传送业务,场强覆盖应符合规定,95%的时间、地点概率条件下,最小可用接收电平Prmin 应高于-92dBm。

GSM-R 的网络服务质量全面反映了网络质量的好坏。

结合高铁C3线路联调联试来看,时速350公里的高速铁路对传输干扰时间、无差错传输两个指标要求极高,需要投入很大的人力物力。

覆盖和干扰问题是影响两个指标的关键因素,其原因类别及场景见表1。

干扰直接影响列控业务链路性能,会造成误码;基站覆盖异常,会导致切换位置不合理,发生错切、回切,这些都会影响指标达标。

表1 GSM-R 关键指标不达标原因及问题突出场景类别原因类别问题较为突出场景网内干扰1.直放站多径干扰2.网内同邻频干扰1.隧道区段2.交叉并线区段外网干扰1.运营商基站同邻频干扰2.宽频(阻塞)干扰靠近市区铁路覆盖不合理1.基站覆盖异常、天线角度产生变化2.参数设置不合理1.平原区段2.枢纽地区GSM-R 关键指标不达标优化方案平原区段无线网络覆盖优化平原地区过覆盖情况较为常见,过量覆盖会350公里时速下高铁线路GSM-R 无线网络优化高铁线路动车组列车运行途中发生C3无线超时、降级可能会导致列车晚点,降低运输效率,从而影响铁路运输秩序。

作为承载C3的通信网络,GSM-R 无线网导致的超时、降级问题需要重点关注。

从近年来的大数据分析结果看,湖北武汉铁路局管内高铁线路GSM-R 无线网存在基站覆盖情况变化、无线网络运行质量不稳等问题。

实现已开通高铁350公里时速常态化运营,涉及电务、通信、工务、供电等各专业协同调整。

其中,通信专业最主要的就是对GSM-R 服务质量进行优化调整,以下将结合郑武高铁达速的实施经验就网络服务质量优化进行研究探讨。

三相正玄波信号发生器

三相正玄波信号发生器

摘要在工农业生产中广泛使用三相交流异步电动机。

三相交流异步电动机的调速技术主要采用交-直-交变频调速技术。

交-直-交V/F控制变频调速通常采用了正弦波脉宽调制(SPWM)技术,通过改变SPWM的调制正弦波的频率和电压实现电机的变频调速。

研究如何利用大规模可编程器件FPGA产生SPWM具有重要意义。

基于FPGA的三相SPWM发生器具有低成本,高灵活性,高可靠性,高可扩展能力等优点,因此可以与其他功能模块或IP芯核相结合应用在低成本的正弦驱动场合。

设计了基于FPGA的对称规则采样和不对称规则采样的三相SPWM发生器模块,其开关频率至少可以达到50kHz,调频范围2kHz以上,死区时间和调制比均可调,并通过了仿真验证了不对称规则采样的输出特性要明显优于对称规则采样。

采用分时操作的方法就可以应用较低成本的FPGA达到上诉性能要求,因此该模块与转子位置预估等功能模块相结合应用于无刷直流电动机飞简易正弦驱动场合。

关键词:FPGA;SPWM;EDA-I-AbstractIn the industrial and agricultural production in the widely used three-phase AC induction motor. Three-phase AC induction motor speed control technology is mainly made of AC-DC-AC inverter. AC-DC-AC V/F control of variable speed is usually used sine-wave PWM (SPWM) technology, by changing the SPWM modulation sine wave frequency and voltage for motor frequency.Study how to use large-scale FPGA programmable devices produce SPWM. Three-phase based on FPGA SPWM generator has a low-cost, high flexibility, high reliability, high scalability, etc., and other functional modules or IP cores combined application in low-cost sine-driven applications.The symmetric and asymmertric regular-sampled three-phase SWPM generator modules based on FPGA are designed ,with the switch frequency up to 50KHz at least, the range of the modulated frequency not less than 2KHz and the adjustable characteristic of asymmetric regular-sampling is much better than of symmetric regular-sampling.The above perfoumance index of the SPWM module can be realized on a low cost FPGA through time-sharing operation,so it applies to the simple-sine-wave driving of BLDCM(brushless DC motor)with rotor position estimation module and other modules.Keywords:FPGA;SPWM;EDA-II-目录摘要 (I)Abstract .................................................................................................................... I I第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2现代EDA技术概述 (2)1.3EDA设计思想在电机控制方面的意义 (5)第2章方案选择 (7)2.1PWM技术的分类 (7)2.2SPWM实现方法的选用 (8)2.2.1采用离散电路实现SPWM (8)2.2.2采用集成电路实现SPWM (8)2.2.3对称规则采样法SPWM模块的方案设计 (9)2.2.4不对称规则采样SPWM模块的方案设计 (11)本章小结 (13)第3章三相SPWM脉宽调制模块的实现 (14)3.1同步控制单元 (14)3.2分时查表单元 (14)3.3占空比计算单元 (15)3.4SPWM生成单元 (16)3.5死区发生器 (16)3.6SPWM模块的整体 (17)本章小结 (18)第4章仿真结果及分析 (19)4.1同步控制单元调试 (19)4.2分时查表单元调试 (19)4.3占空比计算单元调试 (20)4.4SPWM生成单元调试 (20)4.5死去发生器调试 (21)4.6SPWM模块的仿真及其分析 (21)-III-本章小结 (22)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录1 程序 (27)附录2 中文参考资料........................................................... 错误!未定义书签。

三相并网逆变器 设计与仿真

三相并网逆变器 设计与仿真

《电气工程综合训练III》报告设计题目:三相并网逆变器分析、设计与仿真专业班级:学生姓名:学生学号:指导老师:许完成日期:2016年1月13日江苏大学·电气信息工程学院1.训练题目:三相并网逆变器分析、设计与仿真2.训练目标:通过本课程的综合训练,掌握电力电子变换器及其控制系统的数学建模、性能分析、参数设计和基于PSIM软件的仿真验证,为后续毕业设计及未来工作与科研奠定一定的电气工程综合实践基础。

3.训练内容:三相并网逆变器的并网原理与数学模型,基于PI控制器的矢量控制策略及参数设计,三相SVPWM调制技术,三相软件PLL技术及参数设计,三相并网逆变器系统的PSIM仿真分析。

N4.训练要求:独立完成训练内容,正确分析工作原理,合理设计相关参数,正确搭建仿真模型,有效获得仿真结论,作业封面全班统一,文字图表布局整齐,采用A4纸张打印并装订。

一、新能源发电与并网技术新能源是指传统能源之外的各种形式能源,包括太阳能、风能、水能、地热能、生物质能和海洋能。

新能源发电是指某些中小型发电装置靠近用户侧安装,它既可以独立于公共电网直接为少量用户提供电能,也能直接接入配网,与公共电网一起为用户提供电能。

新能源发电主要包括:光伏发电系统、风力发电系统、燃料电池、水能发电系统、海洋能发电系统、地热能发电系统、生物质发电装置以及储能装置等。

根据用户及使用目的的不同,新能源发电可用于备用电站、电力调峰、冷热电联供以及边远地区的独立供电等多种用途。

中小容量燃气轮机发电、风力发电机组以及以直流电形式存在的太阳能光伏电池、燃料电池等分布式电源发出的电能无法直接供给交流负荷,须经一定的接口并网。

分布式发电并网接口方式分电力电子逆变器接口和常规旋转电机接口类,前者在体积、重量、变换效率、可靠性、电性能等方面均优于后者,目前主要装置是并网逆变器。

逆变器的拓扑结构是关键,关系到逆变器的效率和成本。

一方面新能源大规模并网要求电网不断提高适应性和安全稳定控制能力,主要体现在:电网调度需要统筹全网各类发电资源,使全网的功率供给与需求达到实时动态平衡,并满足安全运行标准;电网规划需要进行网架优化工作,通过确定合理的大规模新能源基地的网架结构和送端电源结构,实现新能源与常规能源的合理布局和优化配置;输电环节需要采用高压交/直流送出技术,提升电网的输送能力,降低输送功率损耗。

信号发生器设计(正弦,方波,三角,多用信号发生器)

信号发生器设计(正弦,方波,三角,多用信号发生器)

模拟电路课程设计报告设计课题:信号发生器设计班级:10通信工程三班学生姓名:陶冬波学号:2010550921指导教师:设计时间:目录一、信号发生器摘要--------------------3二、设计目的---------------------3三、设计内容和要求四、设计方案------------------------------------------34.1 RC桥式正弦波产生电路--------------------------------------3 4.2方波产生电路----------------------------------------------------6 4.3三角波产生电路-------------------------------------------------84.4多用信号发生器-------------------------------------------------9五、组装调试及元件清单---------------------------105.1 测试仪器---------------------------------------------------------10 5.2信号发生器元件清单-----------------------------------------------115.3调试中出现的故障、原因及排除方法----------------------11六、总结设计电路,改进措施----------------------116.1 正弦波产生电路改进措施--------------------------------------116.2多用信号发生器改进措施---------------------------------------11七、收获和体会-----------------------------------------12八、参考文献--------------------------------------------12信号发生器设计一、信号发生器设计摘要:本设计介绍了波形发生器的制作和设计过程,并根据输出波形特性研究该电路的可行性。

《自动控制原理》实验指导书2

《自动控制原理》实验指导书2
三阶系统模拟电路图的开环传递函数为
G(S)H(S)= (2-15)
式中R的单位为KΩ,比较式(2-14)和(2-15)得
T0=1,T1=0.1
T2=0.51,K=510/R(2-16)
系统的特征方程为1+G(S)H(S)=0,由式(2-14)可得到
S(T1S+1)(T2S+1)+K=0
展开得到
T1T2 +(T1+T2) +S+K=0(2-17)
2.CAE98;
3.万用表。
=
其中: =
无阻尼自然频率和阻尼比:

1.选定R,C,Rf值,使 ,ξ=0.2;
2.用CAE98的正弦波作为系统的输入信号,即x(t)=XSin t,稳态时其响应为y(t)=Ysin( t+φ);
3.改变输入信号的频率,使角频率 分别等于(或接近等于)0.2,0.4,0.6,0.8,0.9,1.0,1.2,1.4,1.6,2.0,3.0rad/s,稳态时,记录屏幕显示的正弦输入x(t)=XSint和正弦输出响应y(t)=Ysin( t+φ)。记录曲线序号依次记作 ;
2、零极点对控制系统性能的影响
已知传递函数为 ,1) 分别求加入附加零点分别为-2,-1,-0.4时,系统的单位阶跃响应;2) 分别求加入附加极点分别为-1.5,-0.6,-0.4时,系统的单位阶跃响应.
3、稳态误差
已知3个系统的开环传递函数分别为 , , ,请分别计算这3个系统对单位阶跃和单位斜坡信号的响应并计算稳态误差.
二、实验要求:
1、观测不同参数下二阶系统的阶跃响应并测出性能指标:超调量MP,峰值时间tp,调节时间ts。
2、观测增益对典型三阶系统稳定性的影响。

三相电压型PWM整流器设计与仿真(精)

三相电压型PWM整流器设计与仿真(精)

1 绪论随着功率半导体器件技术的进步,电力电子变流装置技术得到了快速发展,出现了以脉宽调制(PWM)控制为基础的各种变流装置,如变频器、逆变电源,高频开关电源以及各类特种变流器等,电力电子装置在国民经济各领域取得了广泛的应用,但是这些装置的使用会对电网造成严重的谐波污染问题。

传统的整流方式会无论是二极管不控整流还是晶闸管相控整流电路能量均不能双向传递,不仅降低能源的利用率还会增加一定的污染,主要缺点是:1)无功功率的增加造成了装置功率因素降低,会导致损耗增加,降低电力装置的利用率等;2)谐波会引起系统内部相关器件的误动作,使得电能的计量出现误差,外部对信号产生严重干扰;3)传统的结构,能量只能单向流动,使得控制系统的能量利用率不高,不能起到节能减排的作用。

电网污染的日益严重引起了各国的高度重视,许多国家都已经制定了限制谐波的国家标准,国际电气电子工程师协会(IEEE),国际电工委员会(IEC)和国际大电网会议(CIGRE)纷纷推出了自己的谐波标准。

国际电工学会于1988年对谐波标准IEC555-2进行了修正,欧洲制定IEC1000-3-2标准。

我国国家技术监督局也于1994年颁布了《电能质量公用电网谐》标准(GB/T 14549-93),传统变流装置大多数已不符合这些新的标准,面临前所未有的挑战。

目前,抑制电力电子装置对电网污染的方法有两种:一是设置补偿装置。

通过对已知频率谐波进行补偿,这种方式适用于所有谐波源,但其缺点是只能对规定频率的谐波进行补偿,应用范围受限。

并且当受到电网阻抗特性或其他外界干扰,容易发生并联谐振,导致某些谐波被放大进而使滤波器过载或烧毁;而是对整流器装置本身性能进行改造,通过优化控制策略和参数设置,使网侧输入的电压和电流呈现接近于同相位的正弦波,实现单位功率因数运行即功率因数为1。

目前治理谐波和无功主要是采用功率因数校正技术(PFC技术),由于PWM调制技术引入整流器中,使得整流器能够获得较好的直流电压并且实现网侧电流正弦化,PWM整流技术已经成为治理电网污染的主要技术手段。

ADL5565差分放大器与AD9467 ADC接口电路设计说明书

ADL5565差分放大器与AD9467 ADC接口电路设计说明书

为窄带、高中频、16位、250 MSPS 接收机前端设计带通滤波器的谐振匹配方法评估和设计支持设计和整合文件原理图、布局文件、物料清单电路功能与优势图1所示的电路是一款16位、250 MSPS 、窄带、高中频接收机前端,其中在ADL5565差分放大器与AD9467 ADC 之间提供最佳接口。

AD9467是一款缓冲输入16位、200 MSPS 或250 MSPS ADC ,具有约75.5 dBFS 的SNR 性能和介于95 dBFS 与98 dBFS 之间的SFDR 性能。

由于具有高输入带宽、低失真和高输出线性度,ADL5565差分放大器适合驱动中频采样ADC 。

本电路笔记介绍了如何设计接口电路和抗混叠滤波器才能在保持高性能的同时确保最低信号损耗的系统化过程。

使用谐振匹配方法来设计最平坦的巴特沃兹四阶带通滤波器,中心频率为200 MHz 。

电路描述使用差分放大器来驱动高速ADC 的优势包括信号增益、隔离和ADC 与源阻抗匹配。

ADL5565允许6 dB 、12 dB 或 15.5 dB 的引脚绑定增益调整。

或者,通过对输入应用两个外部电阻,可在0 dB 至15.5 dB 范围内实现更精细的增益步进。

此外,ADL5565具有高输出线性度、低失真、低噪声和宽输入带宽。

3 dB 带宽为6 GHz ,0.1 dB 平坦度为1 GHz 。

ADL5565能实现大于50 dB 的输出三阶交调截点(OIP3)。

10560-001图1. 使用ADL5565差分放大器和AD9467 ADC 完成窄带高中频应用的谐振滤波器设计电路笔记Rev.0Circuits from the Lab™ circuits from Analog Devices have been designed and built by Analog Devices engineers. Standard engineering practices have been employed in the design and construction of each circuit, and their function and performance have been tested and verified in a lab environment at room temperature. However, you are solely responsible for testing the circuit and determining its suitability and applicability for your use and application. Accordingly, in no event shall Analog Devices be liable for direct, indirect, special, incidental, consequential or punitive damages due to any cause whatsoever connected to the use of any Circuits from the Lab circuits. (Continued on last page)One Technology Way, P .O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 /zh Fax: 781.461.3113 ©2012 Analog Devices, Inc. All rights reserved.为实现ADL5565和AD9467必须提供的最佳性能水平,必须严格遵循各数据手册中指定的设计原则。

三阶互调的计算

三阶互调的计算

三阶互调计算什么是‎三阶互调?三‎阶‎互调是指当两个信‎号在‎一个线性系统中‎,由于‎非线性因素存‎在使一个‎信号的二次‎谐波与另一‎个信号的‎基波产生差拍‎(混频‎)后所产生的寄‎生信‎号。

由于一个信号‎是‎二次谐波(二阶信号‎),另一个信号是基波‎信号(一阶信号),‎他‎们俩的合称为三阶‎信号‎。

又因为是这两‎个信号‎的相互调制而‎产生差拍‎信号,所以‎这个新产生‎的信号称‎为三阶互调失‎真信号‎。

产生这个信号‎的过‎程称为三阶互调失‎真‎。

他所表明的是确切‎含义是,一个线性系统‎所包含的非线性系数‎的‎大小。

这个指标对‎于大‎动态放大器是一‎个非常‎重要的技术指‎标。

测试‎这项指标使‎用的测试仪‎器主要是‎频谱分析仪。

‎对于不‎同指标要求的三‎阶互‎调失真,需使用不‎同‎性能的频谱分析仪,‎对三阶互调失真要求越‎高,对频谱分析仪的‎要‎求就越高。

‎给定‎具体频率可以推‎算出哪‎些频率点有三‎阶互调干‎扰具体的算‎法是:‎计算方法‎:(1)‎将所分‎配或使用的频率‎从低‎向高排序;(2‎)‎按最小信道间隔计‎算每个频率对应的频道‎数;(3)计算‎相‎邻频道数的差值;‎(‎4)求差值的‎和(按‎下举例方法求‎和);‎(5)检‎查差值与和‎数中不得‎有相同的数出‎现。

‎举例说明:现有‎一组‎频率156.27‎5‎M Hz 156.‎150MHz1‎56.200MHz‎‎156.125‎M H‎z计算是否存在‎互调组‎合。

(1)‎排序‎‎156.1‎25 ‎156‎.15‎015‎6.‎200 15‎6‎.275(156.‎300)(2)顺‎序频道数 1 ‎‎‎2‎‎‎4‎‎7(8‎)(3)‎相邻频‎道差值‎‎ 1 ‎‎ 2 ‎‎3(4)‎(4)差值之和‎‎‎3‎‎5‎(6)‎‎6(7)‎(5)‎检查差值与‎和数是否‎有同样的数出‎现‎有相同的‎数字‎3,表明这一组频‎率‎存在互调,只有将1‎56.275频率向上‎调换成156.30‎0‎或其它的频率才可‎避开‎互调组合。

移动通信原理与系统——第三章 移动通信中的信源 编码和调制技术

移动通信原理与系统——第三章 移动通信中的信源 编码和调制技术

根据ak ,h ,Tb可以重写一个码元内 2FSK信号表达式:
sFSK
(t)
cos(ct
akd t
k
)
cos ct
ak
h
Tb
t
k
cosct k (t)
式中
k (t) ak
h
Tb
k
kTb t (k 1)Tb
称作附加相位。
Mobile Communication Theory
3.3.1 相位连续的FSK
Mobile Communication Theory
3.2.2 移动通信中的信源编码
移动通信中的信源编码与有线通信不同,它不进需 要对信息传输有效性进行保障,还应该与其他一些系统 指标密切相关,例如容量、覆盖和质量。以GSM为例 说明。
以GSM系统中普通的全速率和半速率话音编码来说, 其速率分别为13kbps和6.5kbps,前者的话音质量好 于后者,但占用的系统资源是后者的两倍左右。当系统 的覆盖不是限制因素时,使用半速率编码可以牺牲质量 换取倍增的容量,即提高系统的有效性。而当系统的容 量相对固定时,可以通过使用半速率编码牺牲质量换取 覆盖的增加,因为半速率编码对于接收信号质量的要求 降低了。
f2
f1
f1
f2
f2
(a) 相位不连续的FSK波形
(b) 相位连 续的FSK波形
图 3.4 2FSK信号的波形
Mobile Communication Theory
3.3.1 相位连续的FSK
由图3.4可以看出,相位不连续的2FSK信号在码元交 替时刻,波形是不连续的,而CPFSK信号是连续的, 这使得它们的功率谱特性很不同。图3.5分别是它们的 功率谱特性例子。

三阶互调

三阶互调

三阶互调是指当两个信号在一个线性系统中,由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍(混频)后所产生的寄生信号。

比如F1的二次谐波是2F1,他与F2产生了寄生信号2F1-F2。

由于一个信号是二次谐波(二阶信号),另一个信号是基波信号(一阶信号),他们俩合成为三阶信号,其中2F1-F2被称为三阶互调信号,它是在调制过程中产生的。

又因为是这两个信号的相互调制而产生差拍信号,所以这个新产生的信号称为三阶互调失真信号。

产生这个信号的过程称为三阶互调失真。

由于F2,F1信号比较接近,也造成2F1-F2,2F2-F1会干扰到原来的基带信号F1,F2。

这就是三阶互调干扰。

既然会出现三阶,当然也有更高阶的互调,这些信号不也干扰原来的基带信号么?其实因为产生的互调阶数越高信号强度就越弱,所以三阶互调是主要的干扰,考虑的比较多。

不管是有源还是无源器件,如放大器、混频器和滤波器等都会产生三次互调产物。

这些互调产物会降低许多通信系统的性能。

当两个或多个干扰信号同时加到接收机时,由于非线性的作用,这两个干扰的组合频率有时会恰好等于或接近有用信号频率而顺利通过接收机,其中三阶互调最严重。

目录••三阶互调干扰••定量分析••危害性••消除方法[显示全部]三阶互调干扰编辑本段回目录三阶互调是指当两个信号在一个线性系统中,由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍(混频)后所产生的寄生信号。

比如F1的二次谐波是2F1,他与F2产生了寄生信号2F1-F2。

由于一个信号是二次谐波(二阶信号),另一个信号是基波信号(一阶信号),他们俩合成为三阶信号,其中2F1-F2被称为三阶互调信号,它是在调制过程中产生的。

又因为是这两个信号的相互调制而产生差拍信号,所以这个新互调干扰三阶互调干扰产生的信号称为三阶互调失真信号。

产生这个信号的过程称为三阶互调失真。

由于F2,F1信号比较接近,也造成2F1-F2,2F2-F1会干扰到原来的基带信号F1,F2。

三阶互调的计算及IP3测试原理和方法解析

三阶互调的计算及IP3测试原理和方法解析

三阶互调的计算及IP3测试原理和方法解析三阶交截点(IP3)是衡量通信系统线性度的一个重要指标,他反映了系统受到强信号干扰时互调失真的大小。

当系统的IP3较高时,要精确测试IP3会比较困难,因为测试环境中各种因素(如测试配件的隔离度、线性度和匹配性等)都容易影响高IP3的测试。

下面将简略介绍IP3的测试原理,详细分析高IP3的测试方法。

1IP3测试原理在无线通信设备中,器件(如放大器、混频器、调制/解调器等)的非线性通常会使同时侵入2个或多个强干扰信号发生相互调制,并产生新的频率成分,这种现象称为互调。

互调干扰不仅能降低有用信号的功率,引起信号失真,降低系统选择性,还能破坏邻近信道的性能。

因此,互调性能是系统常检指标,通常用IP3来表示。

IP3是工作频率信号在理想线性系统中的输出信号与三阶互调分量幅值相等时的交点,是一个固定点。

如图1所示[1]。

该点是虚交点,实际系统中无法直接测出,但可以通过相关的测量值计算出来。

下面将简单介绍IP3计算式的原理。

虽然侵入系统的强信号可能有2个或2个以上,但为了测试的方便,假设只有2个强的等幅单音信号侵入了系统。

若用一个幂级数来表示器件的非线性作用,并假设单音信号的频率分别为f1和f2,那么不难推出三阶互调分量的频率为(2f1-f2)或(2f2-f1)。

IP3(IIP3,OIP3)的计算式为[2]:其中:IIP3为输入IP3,是IP3的横坐标;OIP3为输出IP3,是IP3的纵坐标;Pin为单音信号的输入功率电平;Pout为单音信号的输出功率电平;G为被测件(Device Under Test - DUT)的小信号增益。

IMD3为三阶互调失真,他等于干扰信号的输出功率电平减去三阶互调量功率电平的值,即:。

三阶交调截取点

三阶交调截取点

三阶交调截取点的测量摘要:在宽带无线通讯系统的设计过程,设计者们在设计放大器、混频器、变频器时,在诸多的设计指标中有一项三阶交调截取点(IP3),它是表征了线性度或失真性能的参数,本文主要介绍了三阶交调截取点(IP3)测量方法。

关键词:线性度,失真,三阶交调截取点,IP31. 引言在射频或微波多载波通讯系统中,三阶交调截取点IP3(Third-order Intercept Point)是一个衡量线性度或失真的重要指标。

交调失真对模拟微波通信来说,会产生邻近信道的串扰,对数字微波通信来说,会降低系统的频谱利用率,并使误码率恶化;因此容量越大的系统,要求IP3越高,IP3越高表示线性度越好和更少的失真。

本主要介绍了三阶交调截取点(IP3)测量方法。

2.计算三阶交调截取点IP3通常用两个输入音频测试,这里所指的音频与我们在低频电子线路的音频有区别,实际上是两个靠的比较近的射频或微波频率,由式(1)表示:当两个或多个正弦频率正好落在放大器的带宽内并通过一个非线性放大时,其输出信号将包括各种频率分量。

三阶交调分量2F1-F2,2F2-F1是非线性中三次方项产生的,由于落在带宽内,是我们主要关注的非线性产物,见图1。

图2反映了基频(一阶交调)与三阶交调增益曲线,当输入功率逐渐增加到IIP3时,基频与三阶交调增益曲线相交,对应的输出功率为OIP3。

IIP3与OIP3分别被定义为输入三阶交调载取点(Input Third-order Intercept Point)和输出三阶交调载取点(Output Third-order Intercept Point)。

3.测量方法与设备要精确的测量IP3需要谨慎遵守几个步骤,图4为测试框图,每部分的考虑和作用将影响测量精度,应尽量减少信号源和频谱分析仪产生的交调分量。

附加在射频信号源与合成器之间的隔离器可以改善并隔离射频信号源之间的交调或混合,低通滤波器可以减少射频信号源的谐波成分。

基于AD9680的宽带高动态全数字雷达接收机设计

基于AD9680的宽带高动态全数字雷达接收机设计

基于AD9680的宽带高动态全数字雷达接收机设计肖丹丹;宿绍莹;李涛【摘要】针对某宽带雷达数字接收机对带宽、动态、处理速度、多通道等指标的需求,设计了一种基于新型ADC器件AD9680的宽带高动态全数字雷达接收机验证平台.文中首先在搭建的平台上对AD9680进行全带宽模式和数字下变频模式的性能验证与结果分析,根据分析结果提出改善AD9680动态性能的方案;其次,对AD9680两个通道之间的同步性做了验证,并提出了一种针对双通道时间偏差的优化方法.各项结果表明,AD9680能满足某宽带雷达的应用需求.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2015(028)010【总页数】4页(P141-144)【关键词】AD9680;宽带雷达数字接收机;JESD204B;数字下变频;双通道同步【作者】肖丹丹;宿绍莹;李涛【作者单位】国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TN957现代雷达数字接收机的特点是环境化、模块化[1],日益复杂的电磁环境要求宽带数字接收机必须具备以下功能:大瞬时带宽、实时信号接收、大动态范围、高灵敏度和频率分辨能力[2]。

基于软件无线电的宽带雷达数字接收机射频前端通过专用ADC(Analog-to-Digital Converter)芯片对射频信号直接采样,增加了射频前端的灵活性,减少了模拟环节[3]。

某雷达升级改进要求系统的量化位数达到14 位,采样率为1 GSample·s-1,能从水平与垂直两个极化通道采集频段为1.2 ~1.4 GHz的射频信号。

文献[4]实现了等效采样速率可达10 GSample·s-1的4 通道数字式脉冲超宽带雷达信号接收;文献[5]实现了基于拼接采样技术的宽带数字接收机,能对带宽1.2 GHz 的模拟信号以采样率3.2 GSample·s-1采样;但其的量化位数均只有10 位,能满足该雷达需求的数字接收机未见报道。

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