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关键词： 连续混配   负载敏感   流量分配   同步动作  

摘要： 压裂液连续混配常规采用阀前负载敏感液压系统作为其液压动力系统,由于混配施工工艺不断改良细化,在大扭矩工况下多马达复合动作,液压系统流量饱和情况下流量优先向轻载分配。为解决这一问题,优选阀后负载敏感液压系统,在流量供给不足情况下,同比减少各负载流量供给,实现马达同步动作。基于AMESim仿真软件,分别搭建连续混配设备阀前及阀后负载敏感液压系统仿真模型,得到泵与马达压力、流量及功率变化曲线。仿真结果表明:阀后负载敏感系统中,负载敏感泵输出功率始终与负载所需功率相匹配;系统流量充足时,泵输出流量始终随着系统所需流量的变化而变化;系统流量不足时,阀后负载敏感阀可以实现流量共享,各马达负载同步动作。实验结果表明:仿真与实验数据差距小于3%,阀后负载敏感系统可以按照阀口开度比例分配各路负载流量,实现各负载平稳动作。

关键词： FIR数字低通滤波器   窗函数   单位脉冲相应  

摘要： 针对信号加噪声信号采集系统中的信号处理过程,设计并实现一款基于MATLAB的FIR数字低通滤波器。简单介绍窗函数法设计FIR数字滤波器理论,举实例介绍窗函数法设计FIR数字滤波器具体步骤,通过仿真验证设计正确性。形象展示FIR数字滤波器滤波过程。加深对FIR数字滤波器设计方法和滤波器网络结构认知理解。通过仿真验证完成对输入信号加噪声信号的滤波,证明设计的正确性。

关键词： 数字信号处理   课程思政   案例设计   滤波器设计  

摘要： 数字信号处理是面向电子信息类专业开设的一门专业限选课程。针对“FIR数字滤波器设计”章节综合很多知识的应用,难度较大,教学内容和工程应用紧密结合的特点,本文设计了课程思政教学案例,以学科内容为主线,以探讨唯物辩证法作为思政接入点,引导学生从不同角度探寻问题的本质,采用理论讲解与分组讨论相结合的方式设计教学过程,激发学生的学习兴趣,提高他们的辩证思维能力。

关键词： 模拟滤波器   工程实践教学   教学设计   中小规模集成电路  

摘要： 为了促使学生较快掌握电子电路设计方法,设计了一个基于Multisim软件的模拟滤波器设计与应用的实验教学案例。该案例通过Multisim软件仿真不同类型的模拟滤波器电路,并对电路设计进行修正,使其更好地符合设计要求,用元器件在电路板上焊接实际电路,进行测试。设计的滤波电路满足特定频率、特定增益等要求,对理解实验原理的理解和滤波器的设计有促进作用。

关键词： 振动信号修复   压缩感知   重构效果   改进压缩采样匹配追踪算法  

摘要： 为了解决压缩感知重构算法对于机械振动信号的残缺数据恢复不佳的问题,提出一种改进压缩采样匹配追踪算法,对缺失信号进行修复重构。对比几种同类的贪婪重构算法恢复缺失信号的效果。通过仿真数据和实测数据验证算法对信号的恢复效果。结果表明:改进方法能够很好地实现对缺损信号的修复,且重构概率远远高于其他重构算法,比较压缩采样匹配追踪算法与其改进算法发现:在稀疏度为50时,改进算法的重构概率可以达到100%,而未改进的压缩采样匹配追踪算法重构概率为0,说明改进算法的重构效果优于原算法,重构出来的信号可以准确地表现原始信号的全部信息。

关键词： 有限冲激响应滤波器   频率采样法   遗传算法   粒子群优化   模拟退火算法  

摘要： 使用频率采样法设计FIR数字滤波器时,在通带与阻带之间设置适当的非零过渡点可极大改善滤波器的幅度特性,但过渡点最佳采样值难以确定,可以使用智能优化算法解决上述问题。在设置一个,两个和三个过渡点时,使用遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法,在最大误差最小,阻带最大误差最小,最小二乘以及阻带最小二乘准则下,分别求解过渡点最佳采样值,并使用五种评价指标对比不同算法在不同滤波器优化准则下的优化效果。实验结果表明,在设置不同数量过渡点的情况下,使用智能优化算法均可得到阻带幅度特性优于查找表数据的过渡点最佳采样值,三种算法中模拟退火算法优化效果最佳,四种滤波器优化准则中阻带最大误差最小准则下的优化效果最佳。

关键词： 数字滤波器   群延迟   级联型   全通滤波器   巴特沃斯低通滤波器  

摘要： 针对IIR数字滤波器位于通带的频率相量延迟不同的时间量,提出了一种群延迟优化方法。对于级联型IIR滤波器系统,该方法在每一级滤波器后接入一个全通滤波器,对设计完成的全通滤波器进行零极点分析,通过分析零极点在z平面的位置,评估全通滤波器以及整个数字滤波器级联情况的稳定性。仿真实验采用8阶的巴特沃斯低通滤波器,在0~150 Hz的通带范围内,采样率48 kHz,群延迟优化采用一阶的全通滤波器,仿真结果显示该方法将群延迟的变化量在原有的系统上优化了49.58%。对比其他主流的方法,本文的方法具有计算量小和易于实现的优点。

关键词： FIR数字滤波器   多功能滤波器   FPGA   窗函数   频率响应特性   对称结构   Verilog HDL  

摘要： 现代测控通信系统为航天器传输的测控信号模式多样、特性复杂。针对传统数字滤波器无法满足滤波特性多变的问题,设计一种基于FPGA的多功能FIR数字滤波器。根据任务需求选择满足性能指标的窗函数、频率响应特性、滤波带宽等控制命令,调用ROM表中对应的滤波参数,满足多功能滤波需求,采用对称型滤波结构节省FPGA硬件资源,利用乒乓缓存的操作满足信号滤波实时性,通过Verilog HDL语言实现多功能FIR数字滤波器。ModelSim设计仿真和实际FPGA工程试验结果表明,多功能FIR数字滤波器参数可选多变,能适应不同滤波需求信号的多种场景,灵活性强、实时性好、稳定性好、实用性高。

关键词： 分数阶傅里叶变换   等效时间采样   压缩感知   啁啾信号  

摘要： 在压缩感知原理的基础上,利用分数阶傅里叶变换和等效时间采样构造观测矩阵,对观测过程进行稀疏表达,建立符合压缩感知原理的高频观测方程,并对其进行求解,最终实现对原始信号的重建。利用比奈奎斯特取样速率更短的特定时间取样,可以实现对线性调频信号的高精度重构;而当取样采用不等间隔取样,在时频范围内,取样的时频范围不再是固定的,但会因原信号中的非零点出现能量泄漏而造成大量无关扰动。等效时间采样使得频谱不再是规律性搬移,而是一小部分胡乱地搬移,频率泄漏均匀地分布在整个频域,因而数值都比较小,使恢复过程误差更小。仿真实验结果表明,所提方法在采样点个数为17时,重构成功率高达99.62%。

关键词： 电流互感器   剩余电流检测   间接测量   巴特沃斯低通滤波器  

摘要： 为滤除剩余电流中的高频信号,提高剩余电流的检测精度,研究了一种基于Multisim的磁通门式电流互感器的解调电路。通过五阶巴特沃斯低通滤波器对电流信号进行滤波解调,滤除高频信号,并进一步采用平均值间接测量法求得电流信号的有效值。五阶巴特沃斯低通滤波器由多端反馈的二阶低通滤波器构成,省去了放大电路。通过Multisim仿真验证了该解调电路的可行性,对各种典型的剩余电流进行了检测实验。结果表明:该解调电路能有效滤除剩余电流中的高频分量,降低生产成本,提高检测精度。