应答机测距转发性能分析

分析了采用视频AGC（自动增益控制）、射频AGC和限幅器等3种测距转发模式的应答机性能,分析结果表明：视频AGC模式下,应答机测距通道的输出功率恒定,测距转发性能不随上行信号强度变化而变化;射频AGC模式下,应答机测距通道的输出功率不恒定,测距转发性能随着上行信号强度变化而变化;而限幅器模式可看作射频AGC的一种特殊情况。仿真分析了我国研制的限幅器和射频AGC两种模式应答机的性能,结果表明理论计算的性能与实测结果一致,理论分析正确且理论分析结果可作为链路计算的依据。     

一种宽带高速跳频载波频综结构的设计

将DDS（直接数字合成）与PLL（锁相环）频率合成技术相结合,采用多环并列流水线结构,设计出混合扩/跳频系统的载波频率综合单元。利用DDS技术可实现频率分辨率高、转换时间快等要求,利用PLL技术可实现杂散抑制性能高、扩展宽带等要求,并采用多环并列硬件结构保证了系统的跳变速度和宽频带指标。经闭环测试平台的测试,系统达到350～1800MHz带宽可变,频率跳变速度10 000跳/s可变,杂散抑制优于-80dBc。文章首先给出详细的硬件设计方案及其实现,同时理论分析了个各项指标的优化,最后给出闭环测试平台的搭建以及最终测试结果。     

随机共振锁频环路影响因素

针对随机共振锁频环路影响因素不够明朗的问题，在对随机共振锁频环路仿真验证的基础上，重点对信噪比、采样频率和系统参数对环路性能的影响进行了探究。首先，阐述了随机共振锁频环路基本原理，搭建了随机共振锁频环路模拟仿真平台。其次，通过设定不同的信噪比、采样频率和系统参数条件，观察随机共振锁频环路性能变化。最后，总结归纳出各条件对随机共振锁频环路的影响。仿真结果表明，信噪比越低，随机共振锁频环路对信号跟踪性能越差，且最低能够处理信噪比为Eb/N0=1dB的信号。采样频率在高于信号频率50倍时，提高采样频率虽可提高计算精度，但对环路跟踪性能改善作用不大。系统参数是决定随机共振效应能否发生及影响共振效果的关键因素，其表现为一个可供选择的数值区间。     

恒定建立时间数字AGC环路设计

针对传统恒定建立时间数字AGC(自动增益控制)环路实现方式复杂、成本高的问题,基于AGC环路的对数模型,推导出AGC环路建立时间恒定的条件,提出采用线性放大器实现恒定建立时间AGC环路的方法,该方法能够在数字实现上省去传统方式的指数运算单元,降低了实现复杂度和成本。另外,对于非突跳或突跳幅度较小输入信号,利用输出信号平方检测代替对数功率检测,省去传统方式的对数运算单元,进一步降低了实现复杂度和成本。通过上述2种改进,提出了一种简单的恒定建立时间数字AGC环路设计方法。Simulink仿真证明了该设计方法的正确性。该方法应用于无线数字接收机中,能够简化设计,节约成本。     

基于FPGA的硅微机械陀螺仪数字化驱动电路研究

为了进一步提高硅微机械陀螺仪的性能,提出了一种基于FPGA数字信号处理来实现控制的数字化驱动电路。该设计方案通过AGC环路稳定了驱动幅度,并用SPLL对相位进行了控制以跟踪谐振频率。两主要环路以FPGA为硬件基础,用软件编程实现,相较模拟驱动电路在实际应用中更具灵活性。实验给出了该电路的驱动幅度和频率漂移曲线,证明了该电路可以较好的实现硅微机械陀螺仪的驱动。     

用于非线性有源天线的耦合锁相环特性分析

为实现非线性有源天线阵波束扫描,研究了互耦锁相环(PLL)的基本特性。通过对互耦PLL的相位动力学方程的稳定性进行分析,建立了具有延时的阵列模型;通过调节环路延时,互耦PLL不同的非线性动力学特性;采用四单元的耦合锁相环阵列实验电路对理论分析进行了验证,从而提出了在设计基于耦合锁相环的非线性有源天线时,必须对环路延时进行控制,防止环路出现振荡和混沌现象。     

固体推进剂空气涡轮火箭发动机的热力循环分析

固体推进剂空气涡轮火箭发动机SPATR（Solid Propellant Air-Turbo-Rocket）是一种吸气式推进装置。本文根据SPATR的结构特点,建立了发动机性能和特性分析数学模型,编制了计算程序,在设计点计算和分析了燃气发生器出口参数、压气机压比对SPATR性能的影响。计算了海平面和高空飞行条件下的非设计点性能,对比了不同固体推进剂的推力和比冲性能以及SPATR燃烧室中贫燃和富燃状态下的非设计点性能。计算结果表明SPATR能够在宽的速度（0～3Ma）、高度（0~12km）范围内工作,当燃烧室内油气比为当量油气比时,单位推力可以达到1200Nf/(kg/s),比冲达到7000Nf/(kg/s)。     

基于权值调整的FLL辅助PLL方法

锁相环技术越来越广泛应用于雷达、导航设备、空间技术等方面,特别是近年来在高动态信号环境中的应用更为广泛,但在此环境中存在环路带宽和高信噪比的矛盾,跟踪高动态信号时需要增加环路的带宽,但在增加带宽的同时会导致信噪比降低,反之,提高信噪比必须减少带宽.文中利用FLL有较高动态性能的特点,采用了FLL辅助PLL的方法来解决这对矛盾.而FLL辅助PLL的方法有多种,文中首先介绍了FLL/PLL(FLL牵引PLL)和FLL&PLL(FLL与PLL)的辅助方法原理及优缺点,最后通过改进采用了基于权值调整的FLL辅助PLL的方法,并用VHDL对它进行了设计,最后对三种方法进行了仿真验证.     

自动铺带机预浸带精密输送控制技术

 根据自动铺带（ATL）成型工艺对预浸带输送系统的要求,经运动学和动力学分析,建立预浸带输送的数学模型;提出一种适应于预浸带输送的精密控制策略,并采用模型参考自适应控制方式实现预浸带的精密控制;经SIMULINK仿真研究表明,自适应控制器满足预浸带精密输送控制系统的性能要求。     

柴油机两级VNT混联系统整机效率优化

为提高柴油机的余热回收利用率,提出一种基于可变喷嘴环式涡轮VNT（variable nozzle turbine）技术的两级涡轮混联系统。该系统根据柴油机运行工况,通过控制阀门的开闭来实现混联系统中串联工作模式和并联工作模式的转换。以涡轮的有效直径为参数来表征涡轮的流通能力,利用GT-Power仿真平台研究了两种工作模式下增压涡轮和动力涡轮的流通能力对发动机功率、动力涡轮功率及涡轮增压器性能的影响规律;提出了增压涡轮、动力涡轮与发动机的匹配策略;以系统整机效率最优为目标,针对柴油机不同运行工况进行混联方式的优化控制。结果表明:针对柴油机的不同运行工况,通过两级VNT复合系统混联优化运行方案,能够有效回收柴油机废气能量,额定工况下系统整机效率提高5.1%。      

Analysis of interference effects on monopulse radars

The complete numerical analysis of angle-tracking performance of a coherent amplitude-comparison monopulse radar system in a two-target situation is described. This system, equipped with automatic gain control (AGC) and phase-locked loop (PLL), was originally invented for improving the target-tracking performance in multiple-target situation. The general behavior depends on Doppler separation of the targets relative to the bandwidths of AGC and PLL. The performance of this system has previously been roughly analyzed by using linear approximation for four extreme cases: wideband and narrowband AGC in combination with wideband and narrowband PLL. In this study, the author performs nonlinear analysis of the same system for all bandwidths of AGC and PLL, because Doppler separation varies over a wide range in actual tracker, and therefore it is indispensable to know the total system behavior. A special numerical technique called the Galerkin method is used. As a result of this analysis, the extensive target-tracking performance for all intermediate bandwidths of AGC and PLL has been clarified. The result is useful for actual target tracker design     

Limiting the Impulsive Noise in a PLL

This paper analyzes the operation of a phase-locked loop (PLL) preceded by a bandpass limiter (BPL) in the presence of impulsive noise. It is shown that the effect of the limiter consists essentially in a change of the statistics of the pulse strengths of the noise, so that the behavior of a BPL + PLL can be deduced from that of a simple PLL by suitable adjustment of the noise model. It is found that the limiter greatly enhances the PLL performance by reducing both the phase-error variance in the loop and the probability of cycle slippage. Finally, the design of the filter of the BPL is discussed, resulting in the conclusion that the best results are obtained by using a singletuned RLC circuit.     

Phase-Lock Loop Jump Phenomenon in the Presence of Two Signals

Jump phenomena are known to exist in many non-linear systems [I], [2], [3]. The non-linear analysis presented in this paper explains and predicts the conditions for the jump phenomenon that is observed in a phase-locked loop (PLL) preceded by an automatic gain control (AGC). The jump phenomenon occurs when the frequency separation AM of two sinusoids at the input to the AGC is greater than the bandwidth B of the linearized PLL. If the loop is initially locked to the stronger signal, the weaker signal will frequency-modulate the PLL voltage-controlled oscillator (VCO) with a modulation frequency AI. The amplitude S2 of the weaker signal al can be increased until it becomes greater than the amplitude Si of the signal being tracked, without causing the loop to lose lock; i. e., the VCO continues to track the original signal. However, if the ratio of the amplitudes S2 S1 = R is increased above some critical value RC > 1, the loop will lose lock on the original signal, and jump to track the interfering signal. If the frequency separation is at least twice the PLL bandwidth, a good approximation for this critical ratio is Rc ? ?w/B.     

双绕组感应发电机静止励磁调节器的锁相环研究

双绕组感应发电机具有随负载变化调节励磁磁场、保持负载电压恒定不变的优点,通过静止励磁调节器输出的有功电流控制母线电压、无功电流控制负载电压,两者经过坐标变换形成反馈电流,实现系统的闭环控制。锁相环(PLL)为坐标变换提供相位信息,选用合适的PLL可以提高坐标变换的动静态性能,为控制系统提供快速准确的反馈信息。分析了双绕组感应发电机励磁电压的特点,分析了双dq变换PLL、延时信号对消PLL、基于延时信号对消的滑动平均滤波PLL的各自工作特点,最后优选了基于延时信号对消的滑动平均PLL检测励磁电压相位。     

Improved Phase-Locked Loop Performance with Adaptive Phase Comparators

A major problem in phase-locked loop (PLL) design is to meet the requirements of both fast signal acquisition and good synchronous mode performance. This relation is reviewed for different types of phase comparators. As a result a new phase-and-frequency comparator is proposed. This comparator is based on an up-down counter principle and can be considered as an adaptive acquisition control circuit. The analysis of a PLL with the proposed phase comparator is based on an exact calculation method for the pull-in time. It is shown that fast signal acquisition is possible without affecting the filtering properties of the loop. Experimental results are given of the acquisition behavior of a second-order type-2 loop which show a good correspondence with the theoretical analysis.     

基于滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制系统的优化研究

为了优化传统基于滑模观测器(SMO)的永磁同步电机(PMSM)无传感器控制系统的性能,分析了传统控制系统中相应模块的数学模型和控制算法存在的问题,建立了优化的基于SMO的PMSM无传感器控制系统模型并进行了仿真。通过分析传统SMO的数学模型,在保证SMO满足Lyapunov稳定条件的前提下,根据电机不同工况对滑模增益进行实时优化,提高了SMO的观测性能。为了提高锁相环(PLL)输出信号的质量,在PLL输入端加上低通滤波器,并对低通滤波环节造成的位置角度偏差进行补偿。通过仿真验证上述所采用优化策略的正确性和可行性,结果表明:优化模型在保证系统动态性能的同时能够获得比传统观察系统质量更高的观测信号。     

一种永磁同步电机宽速域无传感器系统的控制策略

设计了一种改进型滑模观测器(SMO)实现永磁同步电机(PMSM)无传感器宽速域控制。使用反电动势观测器替代低通滤波器,避免了转子位置信息滞后的问题。在定子电流计算中引入随转速自适应调节反馈系数的反电动势反馈,减小了系统抖振,使宽速域下转子转速和位置估计更加精确。采用锁相环技术(PLL)来抑制高频信息,提取出准确的转子位置。基于dSPACE搭建了PMSM的快速控制原型试验平台,对无传感器控制系统进行了稳态和动态试验,结果验证了该算法的有效性。     

基于锁相环的光电振荡器频率稳定化研究

通过构建小数分频锁相环,将一个工作于X波段的OEO(OptoElectronic Oscillator,光电振荡器)与OCXO(Oven-Controlled Crystal Oscillator,恒温晶体振荡器)进行锁相,得到了输出信号相位噪声和长期频率稳定度的提升。从PLL(Phase-Locked Loop,锁相环)环路传输特性出发,理论分析了PLL输出信号环路带宽内相位噪声水平和作用范围。为降低OEO整体的相位噪声,采用SIL(Self-Injection-Locking,自注入锁定)使OEO在10Hz~10kHz频偏处的相位噪声得到20dB以上的抑制。在此基础上将此SIL OEO与一个频率为100 MHz的OCXO锁相,获得了频率为9.95GHz、相位噪声为-55dBc/Hz@10Hz和-124dBc/Hz@10kHz的微波信号输出,其频率的重叠阿伦方差在100s平均时间内达到1.14×10~(-11),证明了提出的方案对提升OEO频率稳定性具有一定的实际意义。