• 2016年第35卷第5期文章目次
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    • >理论与方法
    • 航空电源测试中馈能式电子负载设计

      2016, 35(5):15-19.

      摘要 (1189) HTML (0) PDF 1.06 M (2174) 评论 (0) 收藏

      摘要:飞机上电源系统存在不同电压等级,在进行机载电源性能指标测试时,没有一种通用型的电源测试设备。由于传统的静态负载使测试过程耗时耗力且难模拟复杂多变的真实负载, 给出了一种能量回馈型航空电源电子负载方案。这种双PWM拓扑结构结合控制策略技术实现的电子负载,能够通过微控制器设定各类负载形式,实现各种电源性能测试;同时通过后级逆变器将输入的能量全部回馈到电网中,达到节能目的。通过仿真进行验证,该方案具有一定工程实用性。

    • 发电机传动轴承的异常振动谱特征提取算法

      2016, 35(5):20-23.

      摘要 (1059) HTML (0) PDF 3.31 M (1522) 评论 (0) 收藏

      摘要:对发电机传动轴承的异常振动特征的准确提取是实现机械运行状态检测和发电机动轴承疲劳损伤预测的基础。当前对发电机传动轴承的异常振动的特征提取采用功率谱密度特征提取方法,由于功率谱密度特征具有非高斯性,对交变温度下发电机传动轴承异常振动的跟随性能不好。提出一种基于Hilbert变换的发电机传动轴承的异常振动谱特征提取算法。建立一个多参量的发电机传动轴承动力学模型,进行轴承的振动分析模型构建,采用经验模态分解和Hilbert谱提取方法把发电机异常振动进行多分量分解,提取发电机传动轴承的异常振动的Hilbert谱特征,计算接触轴承所产生的轴承力的响应幅值和时间滞后值,实现对振动特征的横向、扭转的定位和检测。以此为基础优化传动系统的结构和动力学参数,进行齿轮的啮合异常修正。仿真结果表明,该方法稳定可靠、性能优越,提高了发电机传动轴承的状态监测和损伤预测能力。

    • 基于CAMP稀疏重建算法的并行实现

      2016, 35(5):24-28.

      摘要 (946) HTML (0) PDF 705.31 K (1443) 评论 (0) 收藏

      摘要:高分辨率合成孔径雷达(SAR)数据量大,导致稀疏重建过程计算量大。复数近似信息传递(CAMP)是一种收敛速度快的稀疏重建算法,经常被用于稀疏信号重建。为了解决计算量大的问题,提出了一种基于CAMP的并行算法,在计算统一设备架构(CUDA)上对CAMP算法中Chirp Scaling算子和排序算法进行优化。在Chirp Scaling算子中,主要对矩阵转置、FFT和IFFT进行并行优化,并引入并行版本的双调排序。最后,利用串行的CAMP算法和并行的CAMP算法分别重构点目标图像。实验结果表明,在正确重建的前提下,并行的CAMP算法的比串行CAMP算法快29.55倍。

    • 分段初级直线感应电动机的建模与仿真

      2016, 35(5):29-33.

      摘要 (1332) HTML (0) PDF 1.93 M (1784) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高长初级直线感应电动机的效率以节约电能,在实际应用中需要将其初级分段。以分段长初级直线感应电动机为研究对象,采用有限元方法,建立了单段初级高阶非线性数学模型,同时给出了电感和感应电势关于次级位置的参数方程。最后,以ANSOFT电路编辑器模块和Maxwell有限元模块相结合,完成电源主电路和驱动控制电路的设计以及整个系统动态特性的仿真。仿真结果表明,所搭建模型较好的反映了系统的动态过程以及分段供电的可行性。

    • >应用天地
    • 全数字化无刷直流电机伺服控制系统设计

      2016, 35(5):34-38.

      摘要 (1469) HTML (0) PDF 955.92 K (2138) 评论 (0) 收藏

      摘要:转矩波动是影响无刷直流电机伺服控制精度的重要因素,限制了无刷直流电机在控制性能要求较高场合的应用。针对此问题,在传统位置环和速度环的基础上,引入数字化电流环,通过电流闭环控制稳定电磁转矩,从而减小转矩脉动的干扰以提高控制精度。通过对系统模型的分析,确定控制系统参数,实现了以高性能的数字信号处理器DSP28335为核心的电机伺服控制系统软硬件设计。实验结果表明,引入数字电流环后,系统的跟踪精度得到了明显的提高(近9倍),且系统的动态响应性能也得到了较好的改善。

    • >理论与方法
    • 泄漏式光纤液位测量方法研究进展

      2016, 35(5):39-43.

      摘要 (1500) HTML (0) PDF 2.04 M (1700) 评论 (0) 收藏

      摘要:泄漏式光纤液位测量方法利用一定的手段使得光在光纤传输时发生损耗,当外部介质的折射率发生变化时,光纤传输损耗的程度就会发生变化,通过测量出射光光强变化便可获得液面高度。首先简要分析了泄漏式光纤液位测量方法的基本原理,然后根据光纤在纵向与横向上产生泄漏实现方法的不同,对其进行了分类。最后对不同种泄漏式光纤液位测量方法在加工难度、量程以及测量精度等重要参数上进行了分析与比较,并对它们的应用前景做出了展望。

    • >业界动态
    • 是德科技推出全面的发射机测试软件,精准测试USB 3.1 Type CTM设计

      2016, 35(5):43-43.

      摘要 (884) HTML (0) PDF 495.10 K (1463) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016年5月17日,是德科技公司(NYSE:KEYS)推出U7243B USB 3.1发射机性能验证与一致性测试软件,该软件是业界最全面的、支持USB 3.1 Type C规范的发射机(TX)测试软件。授权测试中心可使用该测试软件测试Type C实施中的USB 3.1 Gen2 SuperSpeed Plus 10 Gbps器件,内部测试和性能验证工程师可通过该软件保证器件符合USB 3.1 Gen2 Type C规范。Keysight USB 3.1解决方案能为消费电子、电缆制造和半导体行业的测试工程师提供准确的测试结果,帮助他们减少部署成本,简化测量流程。

    • >研究与开发
    • 关于智能化楼宇双通道并发控制模型的研究

      2016, 35(5):44-47.

      摘要 (915) HTML (0) PDF 10.39 M (1751) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前市场上对于楼宇智能控制在控制通信层还没有一个较为完善、统一的标准,这导致了市场出现一种百花齐放的状态。而市场现有的方案中,有通过Wi-Fi通信控制硬件的,也有通过总线方式直接控制硬件的,在需求多元化的今天,难免有诸多不便。本文提出在基于嵌入式系统下,针对楼宇智能控制的集成问题,使用Wi-Fi控制与总线控制相互协作,实现对楼宇的并发有序的控制。与此同时,为了避免竟态的发生,使用信号灯的思想实现同步与互斥。最终达到调光调速等硬件控制的并发性、原子性。

    • 带并补电抗线路电弧性故障固有频率特征研究

      2016, 35(5):48-52.

      摘要 (873) HTML (0) PDF 1.81 M (1738) 评论 (0) 收藏

      摘要:超/特高压输电线路发生电弧性故障时由于线路电容电感构成谐振回路会产生固有频率分量,利用并联电抗电流量的频率特征有助于实现线路保护的故障识别和重合闸的无故障判别。电弧性故障时先后经历一次电弧、二次电弧、恢复电压3个不同的物理阶段,各阶段分别由储能元件构成自振网络,由于各阶段自振网络结构的差异将产生不同的特征频率分量。通过相模变换实现三相耦合线路模量网络的固有特征频率的计算模型及特征分析,明确了利用并联电抗器电流的主要固有频率分量特征能够识别电弧性故障所处的物理阶段,为线路保护的故障识别和三相重合前的无故障判别提供有效的特征信息。最后PSCAD仿真分析结果表明,所分析的不同物理阶段的固有特征频率的相关理论的正确性,为下一步利用固有频率特征实现线路保护和重合闸方案提供了较好的理论基础。

    • 采样信号与开关量在Wi-Fi模块下的混合编码传输

      2016, 35(5):53-56.

      摘要 (1037) HTML (0) PDF 1.03 M (1610) 评论 (0) 收藏

      摘要:嵌入式Wi-Fi模块HLK-RM04高速率传输常出现少量数据丢失的问题,从而给基于该模块传输采样信号与开关量的应用带来了严重的问题,为此,本文提出了一种采样信号与开关量在Wi-Fi模块下的混合编码传输新方法。该方法在进行数据组帧时,利用采样信号有效位数小于实际传输字节位数的特点,将数字开关量以及每个采样值的识别码分散植入采样信号传输字节的冗余位中,从而使得接收端可以通过对数据帧中传输字节冗余位的解译,剔除因数据传输丢失导致的不完整采样数据并根据简单的数据统计与阈值判决识别开关量。实验表明,与传统采用固定位置编码组帧的方法相比,本文提出的混编方法在没有加大数据传输量的前提下,可有效避免由于Wi-Fi模块少量数据丢失而给采样信号传输带来的采样值不完整、采样数据错位组合等严重问题,同时也避免了开关量的错误识别问题。

    • 信号分析仪中矢量信号分析设计

      2016, 35(5):57-61.

      摘要 (1004) HTML (0) PDF 2.59 M (2309) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对通信信号的矢量分析测试需求,借鉴国外先进仪表的解决方案,在高性能信号分析仪中开发了矢量信号分析功能。首先对输入信号进行超外差变频接收和A/D采样,然后在FPGA中完成高速数字下变频和数据整数倍抽取滤波,最后在上层应用软件中完成高精度数据重采样、宽带时域修正滤波、瞬态分析和前馈数字解调等多域矢量分析,并通过多级方式实现多域测试结果的配置和同步显示。实测结果表明采用本方案设计的矢量信号分析指标优异、配置灵活、测试结果丰富多样。

    • >业界动态
    • 美国国家广播公司奥运频道选择泰克作为音视频测试设备提供商,制作2016年里约奥运会节目

      2016, 35(5):61-61.

      摘要 (836) HTML (0) PDF 493.34 K (1320) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016年5月19日,美国国家广播公司体育部下属的NBC奥运频道已经选择泰克提供音频、视频测试和质量监测设备,制作8月5日到8月21日在巴西里约热内卢举办的第31届奥运会节目。这一消息日前由美国国家广播公司奥运频道IBC工程副总裁Terry Adams及泰克科技公司视频产品线总经理Charlie Dunn共同发布。奥运会节目制作非常复杂,要求测试和监测解决方案拥有最高的性能和可靠性,以保证为观众提供优质内容。为此,美国国家广播公司奥运频道将采用泰克WFM7200、WVR7200、WFM5200和WVR5200波形监测仪、SPG8000A主同步发生器和主时钟基准发生器以及Sentry视频质量监测仪,为其传送里约奥运会节目提供支持。美国国家广播公司奥运频道将使用这些设备,监测和测试NBC奥运会设施制作、后期制作、传输和转播工作流程中使用的视频和内容的质量。对UHD应用,NBC将使用WFM8300波形监测仪,其支持各种UHD格式和ITUR BT.2020宽色域(WCG)。

    • >研究与开发
    • 基于DSP的高速数据采集处理系统的研究

      2016, 35(5):62-65.

      摘要 (1141) HTML (0) PDF 5.78 M (1300) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了一种基于DSP的高速数据采集处理系统的设计及其关键技术。系统使用高速A/D和CPLD实现了采样率为40 Msps的高速数据采集,然后将采集到的数据送到DSP进行处理,实现了去直流处理、参数测量、数字滤波、信号抽取和插值、频谱分析等功能。通过按键操作,将处理后的波形图和参数用液晶屏显示,可以实现数据采集波形、相位谱、功率谱等显示。系统的测试结果表明:系统实现了研究的预期目标,可进一步开发为高速的多功能虚拟仪器,对后续的研究工作有一定的借鉴意义。系统人机界面友好,操作简便。

    • 基波变频技术在频率合成器中的应用研究

      2016, 35(5):66-69.

      摘要 (1006) HTML (0) PDF 1.27 M (1800) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文首先对宽带频率合成技术基本原理及关键技术点进行了分析,然后依据设计目标给出了宽带微波锁相环和低噪声变频本振的设计方案,并对其中设计要点及所起作用进行了论述,最后通过性能测试,验证了方案的可行性和先进性,实现了大幅提高相位噪声指标,达到了预期的设计目标。

    • >应用天地
    • 一种基于LabVIEW平台的小型数据库技术

      2016, 35(5):70-73.

      摘要 (877) HTML (0) PDF 1.54 M (1501) 评论 (0) 收藏

      摘要:振动疲劳问题在风力发电、陆地运输、海洋工程及航空航天等领域均受到技术人员的重视。作为振动疲劳寿命分析的核心参数,材料随机S-N曲线至关重要。提出采用数据库模式管理材料随机S-N曲线的方案,并基于LabVIEW平台编程实现。首先,对多种基于LabVIEW平台数据库调用方法进行介绍。然后,创新的提出一种小型数据库应用技术。最后,对基于此技术开发的一套随机S-N曲线数据库程序进行了介绍。经过测试验证,基于LabVIEW平台的小型数据库技术能够实现数据库管理要求,同时开发的随机S-N曲线数据库软件可以实现材料参数数据库管理。

    • 基于ARM的快速反射镜鲁棒控制系统设计与实现

      2016, 35(5):74-78.

      摘要 (1421) HTML (0) PDF 2.60 M (1430) 评论 (0) 收藏

      摘要:快速反射镜凭借其响应速度快、控制带宽高、抗干扰能力强的优良特性,被广泛应用到各种空间光学领域。尽管国内有一些针对快速反射镜的研究,但少有针对其控制系统设计的研究。本文针对快速反射镜的工作原理、控制算法工程可实现性和电路成本、尺寸等问题,设计了一种基于STM32F4的ARM快速反射镜控制系统,该系统采用干扰观测器结合PID的闭环控制算法。实验结果表明

    • 矢量网络分析仪中频采集处理设计与实现

      2016, 35(5):79-82.

      摘要 (796) HTML (0) PDF 1.29 M (2199) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一种双端口矢量网络分析仪中频采集处理方案。利用单片A/D转换器代替多个或多路A/D转换器对双端口矢量网络分析仪3路中频信号进行分时数据采集,同时利用参考中频信号频率、相位稳定的特性,通过FPGA倍频、计数分频等方式,分别得到分时采集控制信号、采样时钟信号、NCO参考时钟信号,利用中频锁相、分时采集控制等技术实现对可变中频的采集处理。试验结果表明,使用单片A/D转换器,可完成对3路中频的采集工作,同时印制板体积、功耗减少2/3,动态范围达100 dB,可实现对可变中频的数据处理。

    • 基于FPGA的高速视频采集系统的设计

      2016, 35(5):83-87.

      摘要 (882) HTML (0) PDF 3.80 M (1515) 评论 (0) 收藏

      摘要:实时视频处理技术的飞速发展对视频采集系统的速度和质量提出了越来越高的要求。介绍了一种基于可编程逻辑器件FPGA控制器的图像采集系统,详细描述了其视频采集和解码模块、视频信号处理模块、存储与输出模块、LCD显示模块的设计。阐述了其工作原理,分析了其关键技术环节,并论述了其在FPGA硬件语言上的编程思路。实验结果表明,系统可对720×576像素的静态和动态的图像进行稳定地采集,并且能够以60帧/s的速度显示在LCD液晶屏上。

    • >业界动态
    • 英国Pickering公司发布全新高密度PXI矩阵开关系列

      2016, 35(5):87-87.

      摘要 (826) HTML (0) PDF 492.66 K (1301) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016年5月23日,作为电子测试与验证领域模块化信号开关和仿真产品的领导者,英国Pickering公司宣布再次扩充其单刀高密度PXI矩阵开关产品家族。

    • >应用天地
    • 飞机驾驶杆(盘)力系统现场测试校准技术研究

      2016, 35(5):88-90.

      摘要 (951) HTML (0) PDF 6.41 M (1656) 评论 (0) 收藏

      摘要:面对飞机上测试环境和测试要求的改变,力参数的实验室测试校准方法已无法满足当下的要求。本文首先对驾驶杆(盘)力现场联机测试校准进行了需求分析,找出了其中的关键点和难点,最后采用了通过飞机驾驶杆(盘)专用夹具对标准力传感器和驾驶杆(盘)同时施加拉压力、同时进行数据采集的方法,并通过试验结果分析,能够满足测试需求,从而论证了该测试方法的可行性和正确性。

    • 基于HTML5和多协议网关的智能家居控制系统

      2016, 35(5):91-995.

      摘要 (1531) HTML (0) PDF 9.33 M (1341) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决智能家居系统中的设备多种多样、通信控制协议众多、用户控制界面互不兼容且难以配置的问题,提出了基于HTML5的B/S架构下的智能家居控制系统,设计了集成ZigBee、Bluetooth、Wi-Fi和有线以太网4种无线/有线子系统的多协议转换网关,网关经以太网将数据传入上层MySQL数据库,数据库中间件中定义了设备事件表、状态/控制触发器表,利用HTML5构建了主页,实现了在网页上自由添加、删除设备、手动控制设备等配置功能,通过拖放事件元素,实现了自定义控制逻辑。实验结果表明,HTML5构建的控制系统使用方便,控制有效,能够控制多协议网关下的智能家居系统。

    • 基于RFID技术的省级气象计量公共服务平台

      2016, 35(5):96-99.

      摘要 (803) HTML (0) PDF 8.36 M (1469) 评论 (0) 收藏

      摘要:将RFID技术引入公共计量器具跟踪系统,改变了原有系统单环控制的困局,不但对仪器送检周期内的节点完全可控,还最终实现了对仪器的闭环控制,为送检设备的终身管理提供保障。另外,较传统的后台操作而言,RFID技术可实现同时多项录入,改变传统后台单项“单选”的尴尬境地。本文还提出在气象计量领域实现对社会公用器具的网上管理,采用Web界面的交互模式,可实现与送检客户对仪器信息的实时共享,不但可以简化工作流程,还可以对公用计量器具进行整个生命周期的管理。

    • 基于LXI总线PCI接口的软件设计

      2016, 35(5):100-103.

      摘要 (1298) HTML (0) PDF 987.04 K (1387) 评论 (0) 收藏

      摘要:LXI总线具有高速、灵活等特点,已经广泛应用在仪器仪表中,如何将PXI总线设备快速升级成LXI总线设备成为急需解决的问题。本文介绍了3种通过网络控制PCI接口设备的方法:基于SCPI的网络通信和命令解析、基于寄存器的网络通信和命令解析以及通过远程过程调用(RPC)实现。通过分析比较可知,采用RPC方法时驱动程序和软面板代码基本不需要做任何业务方面的改变,可直接使用,能够最快速度更新软件,继承性最好,并将此方法应用到LXI多通道数字并行测试模块项目中,课题顺利通过验收,取得了很好的效果。

    • >业界动态
    • 英国Pickering公司发布全新高密度2A PXI开关模块专为中等功率切换要求设计的超高密度开关

      2016, 35(5):103-102.

      摘要 (835) HTML (0) PDF 492.55 K (1232) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016年05月23日,作为电子测试与验证领域模块化信号开关和仿真产品的领导者,英国Pickering公司发布最新高密度2A PXI开关模块。

    • >竞赛之光
    • 优化NI教学实验室共享平台,构建ELVIS课程实验资源生态系统

      2016, 35(5):104-107.

      摘要 (793) HTML (0) PDF 3.53 M (1425) 评论 (0) 收藏

      摘要:面对工科院校实验室设备更新与整合的需求以及实验课教学方法创新的趋势,提出了基于NI ELVIS(模块化工程教学实验平台),设计了一套覆盖工科主干专业课的资源型实验支撑平台,用于日常的本科实验教学。实现ELVIS效益最大化,构建并完善了适合中国国情的虚拟仪器课程实验资源生态系统。

    • >业界动态
    • 泰克迎来70周年,加速应用创新

      2016, 35(5):108-103.

      摘要 (670) HTML (0) PDF 538.57 K (1157) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016年5月24日,泰克科技70周年品牌战略媒体发布会和泰克2016年度创新论坛(TIF 2016)在北京举办 ,为媒体、客户阐释泰克全新的品牌徽标和品牌战略,强调应用创新的未来发展方向。在互联网+、大数据时代,泰克战略调整旨在更好地支持新兴应用、高集成度IC设计、客户个性化需求与创新,为客户 提供更高精度、更快速度、轻松自如的一站式测试测量解决方案与支持。

    • 是德科技M8000系列误码仪再添新军,助力400 GbE研发

      2016, 35(5):109-109.

      摘要 (682) HTML (0) PDF 494.80 K (1119) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016年5月18日,是德科技公司(NYSE:KEYS)日前推出M8040A 高性能比特误码率测试仪(BERT),它 能够测试高达 64 GBaud的 PAM4 和 NRZ 器件。验证工程师和研发工程师需要对下一代数据中心互联的物理层接收机进行表征,简化的测试连接,可重复、准确的结果将使其获益良多。

    • 泰克推出专为源测量单元仪器开发的iPhone应用

      2016, 35(5):109-109.

      摘要 (770) HTML (0) PDF 494.80 K (1204) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016年5月17日,泰克科技公司宣布,吉时利专为2600B源测量单元(SMU)仪器开发的方便高效的Keithley IVy应用现已通过苹果应用商店提供给iPhone和iPad设备用户。支持无线仪器连接的这一应用的升级版,也已经在Google Play上面向安卓设备发布。

    • 支持LTEAdvanced Pro上行64QAM和LTE-Advanced上行载波聚合验证的射频一致性测试系统R&S TS8980

      2016, 35(5):110-110.

      摘要 (700) HTML (0) PDF 494.44 K (1056) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016年5月12日,伴随着LTEAdvanced Pro上行64QAM和LTEAdvanced上行链路载波聚合验证成功,罗德与施瓦茨公司为无线网络运营商在全球范围内部署LTE新特性铺平了道路。这两个新特性将使得个人用户享受更高的上行传输速率,同时也提高了所有用户的平均上行数据传输速率。由各主要无线网络运营商和移动设备制造商共同赞助的最新一期的GCF会议CAG# 46在美国新泽西举办,并通过了此次验证。

    • NI 发布进阶版分布式设备大规模在线监控方案

      2016, 35(5):110-110.

      摘要 (606) HTML (0) PDF 494.45 K (1158) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016年5月9日,NI (美国国家仪器公司,National Instruments,简称NI) 作为致力于为工程师和科学家 提供解决方案来应对全球最严峻的工程挑战的供应商,近日推出 NI InsightCM Enterprise 软件进阶版,这项解决方案有助于深入掌握企业的资产设备状态,以便进行机位的维护和操作。

主编:陈光礻禹

创刊:FEMT

国际标准刊号:ISSN 1002-8978

国内统一刊号:CN 11-2268/TN

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《国外电子测量技术》
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