一、两同频交变信号相位差测量的新方法（论文文献综述）
陈罗明[1]（2020）在《光机械系统的随机共振现象研究》文中研究表明一直以来,从强噪声背景中提取有用信号或检测微弱信号是许多应用领域的研究热点。传统的微弱信号检测主要立足于降低噪声,提取有用信号。随着非线性动力学的发展,出现了一种全新的微弱信号检测方法——随机共振方法。与传统的检测方法不同,随机共振通过一个非线性系统利用噪声部分能量转化为信号能量,增强微弱信号,改善系统的信噪比。随机共振为微弱信号的检测提供了一条有效途径,在理论和应用上都具有重要意义。本文研究半经典框架下典型的非线性系统——光机械系统中的随机共振现象。首先,我探讨了标准单腔光机械系统的随机共振现象,理论推导系统的动力学方程,分析系统的稳定性。对于系统的双稳区域,讨论其在亚阈弱光信号和弱周期力的驱动下,加上适量热噪声的辅助,系统的动力学行为。单个亚阈弱信号或两个信号共同作用于系统时,适量的噪声输入都可增强弱信号,从而促使机械振子在两势阱间周期跃迁,产生随机共振现象。同时,两信号共同作用系统时,可产生相干叠加。对于两同频信号,相位差的存在会导致其部分相干甚至完全相干相消,从而系统的随机共振现象减弱乃至消失。如果两信号存在微小频率差,其相干叠加会造成拍效应,相位差的存在只会引起系统输出的整体平移,同时系统的随机共振效应也产生了有趣的“类拍”效应。其次,我将单腔光机械系统耦合另一个真空腔,构成双腔光机械系统,进一步研究了双腔光机械系统的随机共振现象。在相同系统参数下,双腔系统具有与单腔系统相同的双稳性和双稳区域。同时,我分析了系统稳态的时间驻留分布,确定与系统所匹配的信号频率。在适量噪声的辅助下,双腔系统不但可以实现亚阈弱信号或弱周期力引起的随机共振现象,也可以实现两信号共同作用所激励的随机共振现象和“类拍”效应。然而,相较于单腔系统,双腔系统多一个腔-腔耦合通道,这使得系统产生随机共振现象所需的弱信号的阈值大大降低,至少可降低50%以上,更有利于微弱信号的检测与处理。
王淑娴[2]（2019）在《基于时栅传感技术的伺服电机嵌入式位置检测新方法研究》文中研究表明21世纪以来,我国工业自动化进入全新阶段,交流伺服控制系统已成为机械自动控制的主流系统,朝着集成化、智能化的方向快速发展。然而,伺服电机作为控制系统的执行部件,却始终无法与关键位置检测技术融为一体,少有集成位置检测功能的伺服电机被研究。因此,如何在不破坏电机本体结构的同时又可以嵌入电机内部实现全速度范围的位置检测,是解决伺服电机位置检测问题的研究方向。作者所在课题组研制的嵌入式时栅传感器,利用时栅传感器的结构灵活性以及只需机械等分即可实现计量等分的特点,将机电系统中的传动部件（齿轮、蜗轮）和运动部件（轴承）作为传感器的一部分,打破传统同轴安装独立位移传感器的模式,解决了大型中空等极端特殊条件下的位置检测问题。在此背景下,延续前期的研究基础,开展以伺服电机为代表的机械驱动部件嵌入式位置检测研究。将位置传感器与伺服电机本体集成融合,进一步紧缩电机结构、降低检测成本。本文主要的研究内容及创新点如下:（1）针对位置传感器与电机主体分离的传统检测方式,在嵌入式时栅位置检测思想和伺服电机等分线槽、等分永磁体结构的基础上,提出线圈绕组和磁敏元件式嵌入时栅传感方法,将检测技术和电机本体结构集成一体。为了构建时栅运动坐标系,完整的提出两路、三路及多路驻波信号合成时栅电行波的方式。在推导过程中,提出“时间补偿空间”的信号模型用于补偿传感单元空间位置不理想问题,且分析出空间磁场的建模与解耦、位置传感单元的设计是嵌入式位置检测的关键技术。（2）针对电机内部复杂的磁场环境,提出从端面和轴向解耦三维空间磁场并建立模型。基于分层区域法建立解析模型求解出定、转子单独以及共同作用时的不同区域端面磁场;基于毕奥萨伐尔定律和永磁体简化模型解析求解轴向空间磁场;有限元数值分析结合实验测试均证实,在远离转子且正对气隙的端面磁场满足测试需求。（3）针对不同的转子和磁敏元件结构类型,分别设计单组和多组位置传感单元。为解决空间位置信息中谐波干扰成分随转速变化的问题,提出反相谐波式和同相谐波式的传感阵列优化设计,避免了复杂的滤波技术;为解决电机本体磁极对数有限的问题,在时栅位置解算模型的基础上提出不同频次空间倍频的传感阵列优化设计,从传感源头优化位置传感信号,提高位置检测性能。（4）研制带位置检测功能的伺服电机样机,并设计实验系统采集测试数据。基于传感机理,溯源分析主频次误差并建立数学模型,提出从信号补偿和数据处理两方面修正误差,进一步提高检测精度。在此基础上展开性能测试,实验结果表明,嵌入式时栅位置检测的稳定性达9.2”,重复性误差为11.4",在200r/min的速度范围内,检测精度高于±10’。（5）将基于磁敏元件的嵌入式时栅位置检测新方法扩展到永磁直线电机的位置检测、主动式角位移传感器以及被动式角位移传感器的研究,并分别从方案设计、建模仿真及实验测试展开讨论。综上所述,嵌入式时栅位置检测方法便于与被测系统集成,使被测部件既是装置又作为传感器的一部分,将同轴安装传感器所附加的随机性问题转化为传感器部件间易于控制和消除的系统误差。本文将嵌入式时栅位置检测新方法用于伺服电机,为空间狭小场合位置信息的检测提供了可能,打开了集成一体化检测的新思路。时栅检测技术的融入为高精度、高分辨率提供了保障,同时,该方法又开拓出时栅传感器多样化发展的新方向。在伺服系统测控智能化、集成化、一体化的发展趋势下,具有宽广的应用前景。
黄晓红,许先凤[3]（2018）在《基于全相位的超声波流量计时延估计》文中研究指明针对在实际的超声波传输时间的测量中,接收波形起始点不能确定,导致脉冲计数不准的问题,提出全相位相位差时延估计方法,根据全相位的"时不变特性"得到超声波信号的时延估计。首先分别对超声波正逆程信号做全相位频谱分析,根据频谱分析的结果计算出正逆程信号的相位差,再根据相位差与时间差的关系推导出时间差,得到超声波信号的时延估计。当超声波流量计的基波频率为1 MHz,采样频率为12. 5 MHz,采样点数为507,A/D采样位数为11位时,用该算法分别求超声波大流量数据、干扰数据、静态水数据的时间差,实验结果表明,该时延估计方法能有效地减小超声波传输时间的测量误差,测量误差分别约为33、44、6. 5 ns,比数据延拓式相关法的时间差测量精度高,从而提高超声波流量计的流量测量精度。
许先凤[4]（2019）在《基于ApFFT超声流量测量算法的研究》文中研究说明在超声波流量计中,流量测量的关键是超声波信号在流体中的传播时间,但由于在实际的时间测量中,接收信号的首波不能确定,引起脉冲计数不准确,从而导致时间测量不准的问题,针对这一问题,基于全相位快速傅里叶变换（All phase Fast Fourier Transform,ApFFT）的测相原理,提出半段相位差法以及双段相位差法。它们的基本思想是将时间的测量转换为对相位的测量,根据超声波流量计中正逆程信号传播的相位差与时间差的关系,确定时间差,从而推导出流量。在具体的试验中,当设置超声波流量计的基波频率为1 MHz、采样频率为12.5 MHz、采样点数为507点、A/D量化位数为11位时,分别采集超声波大流量数据、静态水数据、干扰数据、以及全波数据。因为采集的流量数据本身含有噪声,为了消除噪声对相位测量的影响,首先对采集的超声流量数据进行去噪处理,本设计的去噪法采用小波包系数置零去噪法。对于去噪后的各流量数据,分别采用数据延拓式相关法、ApFFT相位差法、半段相位差法以及双段相位差法计算它们各自的相位差,试验的结果表明提出的半段相位差法以及双段相位差法均能有效地减小相位差的测量误差,因此时间差的测量也更加准确,相比较而言,在分析去噪后的各流量数据时,双段相位差法的测相精度更高。图25幅;表9个;参58篇。
康旭[5]（2014）在《基于边沿效应的高精度相位差测量技术》文中进行了进一步梳理随着现代高新技术的发展,精密时间相位同步技术在卫星导航定位、网络通讯同步、军事以及国防等领域发挥着重大作用,而高精度的相位测量技术作为实现精确时间相位同步的前提不但成为国内外研究的热点,并且对其它高新科技领域的快速发展有着巨大的推动力。目前国内相位测量技术和欧美国家还存在一定的差距,为了在这些技术领域缩小与发达国家之间的差距实现技术突破,对于全新的测量理论以及高精度测量方法的研究十分必要。本文开始讲述了几种早期常用的几种相位差测量途径并分析其方法原理。接下来通过数学推导以及波形比对的方法对时频信号之间的相位变化规律做了细致的分析、研究,在任意频率关系信号之间的相位关系方面探索了群周期、群相位差、最小相移分辨率等特性,群相位理论的运用使得任意频率标称值信号间的相互比对成为现实,并且对时频信号的测量精度有很大提升。在群相位理论基础上,根据在频率信号测量实验中出现的测量系统分辨率远高于测量器件本身分辨率的现象探索了测量中的边沿效应现象。由于测量器件有限的分辨率,使用传统的相位测量方法很难完成高精度的测量,通过对边沿效应理论的研究,研究出了一种频率信号之间的高分辨率相位互比方法,通过这种方法,在器件本身测量分辨率不变的情况下实现测量系统精度的大幅度提高。最后将边沿效应概念运用到相位差的测量方法中,提出了引入中介源的相位差测量方案,通过频率可调的中介源信号分别与两路同频被测信号进行互比,实现了信号间的严格同步,基本上消除了计数过程中存在的量化误差;克服了现有技术中体积较大、成本较高、时频域转换复杂等缺点,简化了测量电路、降低了制造成本,有效地提升了设备测量精度。本文通过单片机与FPGA联合开发相位差测量系统,文中详细介绍了系统中各模块的功能以及设计原理,之后给出了测量系统的硬件电路设计以及电磁兼容设计原理,通过对测量数据的分析发现误差来源以及测量系统存在的不足之处。
方汉方[6]（2012）在《基于FFT超声波传输时间高精度测量的研究》文中指出超声波技术已广泛用于固体、液体及气体声速的测量。声速的测量实际上包括声波传输时间（声时）和声波传输路程（声程）两部分的测量，通常声程是一种已知的量，那么声速的测量实际上就是声时的测量了。当声程未知时，声速则是已知的，声程的测量实际上也是声时的测量。所以研究声时的测量对超声波速度的测量，超声测距以及气体浓度的检测等应用的精度提高有重要的意义。传统时间测量常常采用计数法，但计数法存在波形起始点不能确定，从而导致计数不准，以及存在1个计数量化误差的问题。当被测信号频率越高，对电路的要求也越高，一般的计数芯片很难正常工作，从而硬件成本大大增加。而基于相位差测量高精度时间的方法无需计数，硬件成本低，精度高。通常声波在传输过程中有高斯噪声存在，为精确估计高斯白噪声背景下超声波的传输时间，在传统相位差测量只考虑信号传输高斯噪声的基础上，考虑了A/D量化误差所带来的影响。应用误差理论，推导了正弦信号A/D量化误差，并得到最后的相位差的总误差均方根公式，利用时间和相位差的关系从而求得特定距离下的传输时间误差。针对超声波信号频率已知和未知两种情况，分析比较FFT相位差法和全相位FFT相位差法。为了避免电路和传感器的干扰，采用传输距离不同的同源双路正弦发送信号。理论分析和仿真结果均表明，在已知信号频率时，FFT相位差法综合效果好，当信号频率为40kHz，信噪比为25dB，采样点数为2048，A/D位数为11位，采样率为200kHz时，测量时间误差小于10ns。在信号频率未知时，全相位FFT相位差法综合效果好。在FPGA硬件系统平台上，用Quartus II编程实现对一定距离下实时超声信号的传输时间测量。与仿真结果进行对比，结果表明基于FFT相位差的方法和全相位FFT相位差的方法测量超声波传输时间能达到很高的精度。在超声波频率已知时，用FFT相位差法效果好，在超声波频率未知时，用全相位FFT相位差的方法测量效果好。
贾立锋[7]（2012）在《高精度时频信号的相位差及群相位差处理与测量技术研究》文中研究表明在时间频率信号测量、比对、控制和频率变换的研究中，提高精度、简化设备等是未来发展的方向。周期性信号之间的相位关系变化的一般规律是时频信号的测量、比对的基础，所以有必要从两个信号的最基本相位关系出发，探索两个周期信号之间的变化规律。通过对周期性时频信号之间的相位关系进行深入的研究，发现任意的两个周期性信号之间的相位差表面上没什么规律，如果把这些相位差从大到小或从小到大排列就会呈现出一定规律性变化。在此基础上介绍了群相位差、群周期、最大公因子频率、最小公倍数周期、等效鉴相频率等新概念，把这些新的概念应用到时频信号相位差测量技术中，相比传统测量方法大大简化电路，并提高测量的分辨率，突显新理论的优势。本文将这些新概念和新理论应用到时频信号相位差及群相位差的测量中可以实现更高精度测量。对于两个具有复杂相位关系的标频信号，本文提出了一种基于群相位关系的超高分辨率相位测量方法，该方法通过引入适当的公共中介源信号，使得实际计数闸门的开启和关闭信号与公共中介源信号保持同步，从而避免传统测量方法中的1的计数误差，简化了电路设计，降低了设计成本，大幅度提高测量精度。
杨青青[8]（2009）在《复电阻率测井仪中信号检测及传输技术的研究》文中指出复电阻率测井（CRL,Complex Resistivity Logging）是电阻率测井方法的完善和发展。从理论角度看,其区别于常规电阻率测井方法的主要特征为:复电阻率测井把电性参数的频散特性作为测井评价储层含流体性质的主要依据。从具体测量参数的角度看,利用电阻率和复电阻率模值的差值百分比率定性判断岩石中的含流体性质。因此,对测井电压及电流信号的相位差和幅度测量精度直接影响到地层含油状况的评价质量。随着油田勘探的发展,对测井仪器的功能需求加大,现有的电阻率测井系统,电路设计的数字化程度低,测井信号处理及传输大多采用模拟的方法,以硬件测量手段为主,信号处理过程中易受干扰,从而影响测量精度及地层分辨率。测井仪器的体积、功耗、精度、速度和稳定性都不够理想。本文以测井信号为研究对象,采用数字化技术,设计了一种基于数字信号处理器（Digital Signal Processor,DSP）和现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）的信号检测及传输系统。该系统完成对地层测井信号进行采集,检测及信号传输。其目的是获取地层测井电流及电压信号的幅度和相位差信息,并将这些参数通过传输电缆送到井上设备,为地层含油饱和度情况的进一步分析提供依据。本文给出了复电阻率测井信号检测及传输系统的软硬件设计方案。首先,对复电阻率测井技术的信号检测及传输的基本原理进行了阐述,并给出了本系统所采用的数字化的参数测量方法。在此基础上,详细介绍了系统的硬件结构及软件算法。在硬件结构部分,给出了主要模块的的设计原理。在软件部分,基于DSP和FPGA实现了数字相敏检波及信号传输的编解码算法。最后,对系统进行测试,并分析了影响系统性能的因素。与传统的复电阻率测井仪器相比,本文所设计的复电阻率信号检测及传输系统,将数字化技术应用于测井仪器中,实现了对井下信号的高精度处理及传输。该系统具有结构简单,抗干扰能力强的特点,对今后复电阻率测井仪器的开发具有一定的实用价值。
王会青[9]（2009）在《旋转设备的高转速、高转矩测试技术研究》文中提出转矩、转速和功率的测量是各种机械产品的研究开发、测试分析、质量检验、安全和优化控制等工作中所必不可少的内容。通过测量机械设备的转矩、转速、功率,可以分析和研究零件、机构的受力状况和某些物理现象的机理。因此,它对发展设计理论,保证安全运行及实现自动检测、自动控制都有重要作用。从转矩测量的国内外发展现状来看,现有的高精度转矩传感器结构复杂,实现高速情况下的转矩测量难度较高。本文提出一种结构简单、适用于高速情况的转矩测量解决方案。此方案采用磁栅传感器与计数器相结合的方法,并采用单片机实现信号处理,实现非接触式的状态下的高转矩测试。论文就转矩、转速、功率的各种测量方法进行了深入的研究,在比较各种方法的优劣后,根据实际条件,制定了一套合理可行的测试方案。对所提出的高速转矩测量系统,本文主要工作如下:①转矩测量原理的研究,转矩测量国内外现状的分析;②高速转矩测量系统设计;③转矩、转速测试方法的比较和分析;④转矩测量系统的硬件电路设计和研制;⑤转矩测量系统的软件设计及实现;⑥对测试系统的展望。
李柏松[10]（2009）在《相位差超声波流量计的研制》文中提出在工业测量领域中,超声波流量计以其具有非接触,不受流体物理性质与化学性质影响等特点获得广泛应用。近年来随着电子技术和信号处理方法的引入,使超声波流量计的发展正呈现不断加速的势头,技术不断更新,应用范围不断扩展。本文在分析国内外超声波流量测量发展现状及其测量方法的基础上,给出了一种基于相位差法超声波流量计设计方案。文章首先从流量测量的理论出发,介绍了流速、流量等基本概念,以及在不同流量条件下,流体流速分布情况和流速与流量的关系；对理论公式进行了推导,并给出了相应的测量原理图。通过对相位差检测方法的分析比较,确定以数字信号处理器为核心的处理平台,实现一种基于DSP的相关分析法测量相位差的方法,用软件代替了传统的硬件测量,不仅使系统消除了分离器件之间信号传递的干扰和温度、时间等因素的影响,而且节省了测量系统的成本,使测量更加准确。根据流量测量原理设计了以TI公司的DSP芯片TMS320VC5402为核心的硬件电路。主要包括超声波基准信号的产生,信号的接收与放大,数据采集、存储、显示和DSP处理器系统。对DSP集成开发环境CCS2进行了简要介绍,并在CCS2环境下编写了系统的软件程序,主要包括DDS子程序、A/D转换子程序、相位差算法子程序和显示子程序等,提出了系统优化方法。最后,对影响流体流量测量的各种因素进行了仔细的分析、研究,采用突出主要误差的分配原则,对各种可能误差进行了误差合成,并给出了实验方案和结果。
二、两同频交变信号相位差测量的新方法（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、两同频交变信号相位差测量的新方法（论文提纲范文）
（1）光机械系统的随机共振现象研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 弱光信号检测技术 |
| 1.1.1 窄带滤波 |
| 1.1.2 时域平均 |
| 1.1.3 相关分析法 |
| 1.1.4 锁相放大法 |
| 1.1.5 混沌理论 |
| 1.2 本文研究内容 |
| 第2章 随机共振理论 |
| 2.1 随机共振的概念 |
| 2.2 随机共振的发展 |
| 2.3 光机械系统 |
| 2.3.1 腔光机械系统的经典模型 |
| 2.3.2 光机械系统的基本理论 |
| 第3章 单腔光机械系统的随机共振 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单腔光机械系统模型 |
| 3.3 数值模拟与分析 |
| 3.3.1 单信号和热噪声激励的随机共振效应 |
| 3.3.2 双信号和热噪声激励的随机共振效应 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 双腔光机械系统的随机共振现象 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双腔光机械系统模型和理论 |
| 4.3 数值模拟与分析 |
| 4.3.1 单信号和热噪声引起的随机共振效应 |
| 4.3.2 双信号和热噪声引起的随机共振效应 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）基于时栅传感技术的伺服电机嵌入式位置检测新方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 伺服电机位置检测方法 |
| 1.1.1 伺服电机分类 |
| 1.1.2 位置检测方法 |
| 1.2 嵌入式时栅位移传感器简介 |
| 1.2.1 起源演变 |
| 1.2.2 研究现状 |
| 1.3 课题的背景、来源及意义 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 第二章 嵌入式时栅位置检测理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 嵌入式时栅位置检测思想 |
| 2.2.1 时空坐标转换 |
| 2.2.2 运动坐标系构建 |
| 2.3 嵌入式时栅传感方法 |
| 2.3.1 线圈绕组式嵌入 |
| 2.3.2 磁敏元件式嵌入 |
| 2.3.3 两种传感方式比较 |
| 2.4 嵌入式时栅位置解算 |
| 2.4.1 位置检测建模 |
| 2.4.2 时栅电行波构建 |
| 2.4.3 位置信息获取 |
| 2.5 嵌入式时栅位置检测关键技术 |
| 2.5.1 空间磁场建模与解耦 |
| 2.5.2 位置传感单元设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 嵌入式时栅空间磁场建模与解耦 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 端面传感磁场分布研究 |
| 3.2.1 解析模型 |
| 3.2.2 数值分析 |
| 3.3 轴向传感磁场分布研究 |
| 3.3.1 解析模型 |
| 3.3.2 数值分析 |
| 3.4 实验验证与分析 |
| 3.4.1 实验平台 |
| 3.4.2 测试分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 嵌入式时栅位置传感单元设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传感单元特性 |
| 4.2.1 传感单元响应模型 |
| 4.2.2 传感单元结构类型 |
| 4.3 传感阵列单元设计 |
| 4.3.1 单组单元布置平面 |
| 4.3.2 多组单元布置平面 |
| 4.4 传感阵列单元优化设计 |
| 4.4.1 传感阵列空间滤波 |
| 4.4.2 传感阵列空间倍频 |
| 4.5 实验验证与分析 |
| 4.5.1 阵列单元验证与分析 |
| 4.5.2 阵列优化单元验证与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 带位置检测功能伺服电机样机研制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验系统搭建 |
| 5.2.1 信号处理系统 |
| 5.2.2 运动控制系统 |
| 5.2.3 整体测试系统 |
| 5.3 实验数据采集 |
| 5.3.1 数据采集方法 |
| 5.3.2 数据采集结果 |
| 5.4 误差分析及修正 |
| 5.4.1 误差来源分析 |
| 5.4.2 误差补偿方法 |
| 5.5 性能测试实验 |
| 5.5.1 静态性能测试 |
| 5.5.2 动态性能测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 嵌入式时栅位置检测方法的扩展研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 直线伺服电机位置检测 |
| 6.2.1 方案设计 |
| 6.2.2 模型仿真 |
| 6.2.3 样机研制 |
| 6.3 主动式角位移传感器研制 |
| 6.3.1 方案设计 |
| 6.3.2 模型仿真 |
| 6.3.3 样机研制 |
| 6.4 被动式角位移传感器研制 |
| 6.4.1 方案设计 |
| 6.4.2 模型仿真 |
| 6.4.3 样机研制 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）基于全相位的超声波流量计时延估计（论文提纲范文）
| 1 基于相关原理的相位差测量算法 |
| 1.1 相关法 |
| 1.2 双相关法 |
| 1.3 数据延拓式相关法 |
| 2 全相位相位差时延估计法 |
| 2.1 全相位频谱分析 |
| 2.2 时延估计 |
| 3 实验分析 |
| 3.1 相关算法实验分析 |
| 3.2 全相位相位差法实验分析 |
| 4 应用验证 |
| 5 结论 |
（4）基于ApFFT超声流量测量算法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国外流量测量技术的研究现状 |
| 1.2.2 国内流量测量技术的研究现状及发展趋势 |
| 1.3 研究的内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 论文的主要工作与章节安排 |
| 第2章 超声流量测量的理论基础 |
| 2.1 超声波流量计流量测量原理 |
| 2.2 小波分析与小波包分析理论 |
| 2.2.1 小波分析 |
| 2.2.2 小波包分析 |
| 2.3 基于相关原理的相位差测量算法 |
| 2.3.1 相关法 |
| 2.3.2 双相关法 |
| 2.3.3 多重互相关法 |
| 2.3.4 数据延拓式相关法 |
| 2.4 全相位频谱分析理论基础 |
| 2.5 ApFFT测相的克拉默—拉奥下界 |
| 2.6 FFT与 ApFFT测相精度比较 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 试验系统去噪处理 |
| 3.1 试验设计 |
| 3.2 超声流量数据的噪声来源 |
| 3.3 小波包系数置零去噪分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 相位差测量算法比较分析 |
| 4.1 基于相关原理的相位差测量算法比较 |
| 4.2 数据延拓式相关法与ApFFT相位差法相位差测量精度比较 |
| 4.2.1 ApFFT相位差法 |
| 4.2.2 相位差测量精度比较 |
| 4.3 基于频谱分析的相位差测量算法比较 |
| 4.3.1 半段相位差法 |
| 4.3.2 双段相位差法 |
| 4.3.3 测相精度比较 |
| 4.3.4 计算量比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 试验验证 |
| 5.1 不同超声流量数据的相位差测量 |
| 5.1.1 数据延拓式相关法相位差测量 |
| 5.1.2 ApFFT相位差法相位差测量 |
| 5.1.3 半段相位差法相位差测量 |
| 5.1.4 双段相位差法相位差测量 |
| 5.2 不同超声流量数据的时间差计算 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 导师简介 |
| 企业导师简介 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（5）基于边沿效应的高精度相位差测量技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外发展动态 |
| 1.3 论文工作安排 |
| 第二章 常用的几种相位比对方法 |
| 2.1 零示法相位差测量 |
| 2.2 示波器法相位差测量 |
| 2.3 电压法 |
| 2.4 时间间隔法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 时频信号间相位关系规律的研究 |
| 3.1 基本概念 |
| 3.2 群相位理论 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 边沿效应 |
| 4.1 边沿效应 |
| 4.2 边沿效应及其验证 |
| 4.3 边沿效应的广泛应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于边沿效应的相位差测量系统设计 |
| 5.1 基于边沿效应的相位差测量原理 |
| 5.2 总体则量方案的及各模块的设计 |
| 5.2.1 信号处理模块 |
| 5.2.2 相位同步检测电路及门时产生 |
| 5.2.3 频率合成模块 |
| 5.2.4 单片机的控制模块 |
| 5.3 硬件电路设计 |
| 5.3.1 电源模块 |
| 5.3.2 FPGA部分 |
| 5.3.3 单片机部分 |
| 5.4 电磁兼设计 |
| 5.4.1 器件选择 |
| 5.4.2 元器件布局设计 |
| 5.4.3 电路板布线设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 实验数据及误差分析 |
| 6.1 实验数据分析 |
| 6.2 误差分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）基于FFT超声波传输时间高精度测量的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 高精度时间间隔的测量现状和发展趋势 |
| 1.3 本文主要工作及论文结构 |
| 1.4 预备知识（快速傅里叶变换） |
| 1.4.1 快速傅里叶变换（FFT） |
| 1.4.2 DFT 和 FFT 运算量分析 |
| 1.4.3 超声传感器 |
| 2 相位差与传输时间误差的推导 |
| 2.1 测量系统结构 |
| 2.2 A/D 量化误差分析 |
| 2.2.1 A/D 变换的量化效应 |
| 2.2.2 量化效应统计分析 |
| 2.3 A/D 量化误差引起的相位差方差推导 |
| 2.4 高斯白噪声背景下误差分析 |
| 2.4.1 FFT 法相位差测量基本原理 |
| 2.4.2 高斯背景下 FFT 相位差法的误差分析 |
| 2.5 传输时间误差 |
| 3 FFT 相位差法仿真 |
| 3.1 超声波频率已知 |
| 3.2 超声波频率未知 |
| 4 全相位相位差法 |
| 4.1 全相位数据预处理分析 |
| 4.1.1 全相位数字信号处理的提出 |
| 4.1.2 全相位概念 |
| 4.1.3 全相位数据预处理 |
| 4.2 全相位频谱理论分析 |
| 4.2.1 单频复指数信号的传统加窗 FFT 相位特性 |
| 4.2.2 双窗全相位 FFT 谱的相位特性 |
| 4.3 全相位 FFT 离散谱校正 |
| 4.3.1 全相位 FFT 相位差法（FFT/apFFT 相位差法） |
| 4.3.2 全相位时移相位差法 |
| 4.4 全相位 FFT 综合（FFT/apFFT）相位差法仿真 |
| 4.4.1 超声波信号频率已知 |
| 4.4.2 超声波信号频率未知 |
| 5 硬件系统设计 |
| 5.1 硬件总体设计 |
| 5.2 单元模块电路设计 |
| 5.2.1 电源模块 |
| 5.2.2 FPGA 模块 |
| 5.2.3 超声波发送模块 |
| 5.2.4 超声波接收模块 |
| 5.2.5 滤波模块 |
| 5.2.6 A/D 转换主要技术 |
| 5.2.7 实物电路板 |
| 5.3 测量结果 |
| 5.3.1 在超声波频率已知为 40kHz 时 |
| 5.3.2 在超声波频率未知时 |
| 5.3.3 测量结果分析 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间科研成果简介 |
| 致谢 |
（7）高精度时频信号的相位差及群相位差处理与测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外时频信号相位测量的发展动态 |
| 1.3 本论文的主要成果和内容安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 传统相位差测量方法及分析 |
| 2.1 零示法测相位差法 |
| 2.2 示波器测量相位法 |
| 2.3 相位差转化为时间间隔测量法 |
| 2.4 相位差转化为电压测量法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 周期性时频信号相位关系规律的研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 最大公因子频率和最小公倍数周期 |
| 3.3 等效鉴相频率 |
| 3.4 群相位差和群周期 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于群相位关系在频率链接中的应用 |
| 4.1 特高频率的测量原理分析 |
| 4.2 大频率比频率信号比对验证方案 |
| 4.2.1 比对验证方案 |
| 4.2.2 基于时间比对验证方案 |
| 4.2.3 测量结果比较 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于群相位关系的超高分辨率相位差测量方案 |
| 5.1 基于群相位关系的高分辨率相位差测量总体方案 |
| 5.2 基于群相位关系的群相位差测量原理分析 |
| 5.2.1 群相位差测量原理分析 |
| 5.2.2 群相位差测量原理误差分析 |
| 5.3 高精度相位差测量总体方案设计 |
| 5.3.1 总体设计原则 |
| 5.3.2 器件的选型 |
| 5.3.3 系统总体结构 |
| 5.4 系统各功能模块设计 |
| 5.4.1 输入信号调理模块 |
| 5.4.2 相位重合检测模块 |
| 5.4.3 单片机的控制及显示功能模块 |
| 5.4.4 频率合成器模块 |
| 5.5 测量数据及分析 |
| 5.5.1 理论计算 |
| 5.5.2 实际测量数据 |
| 5.5.3 实验测量误差分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在读期间的研究成果 |
| 附录 |
（8）复电阻率测井仪中信号检测及传输技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 主要工作和内容安排 |
| 第二章 复电阻率测井信号检测及传输的基本原理和方法 |
| 2.1 复电阻率测井信号检测的理论研究 |
| 2.1.1 复电阻率测井的理论依据 |
| 2.1.2 复电阻率测井技术的应用特点 |
| 2.2 测井系统中复电阻率信号检测的主要方法 |
| 2.3 测井系统中井下信号传输方式 |
| 2.3.1 曼彻斯特码介绍 |
| 2.3.2 编解码器的实现方案 |
| 第三章 信号检测及传输的硬件系统设计 |
| 3.1 硬件系统总体框架及功能 |
| 3.2 系统模拟信号调理电路的设计 |
| 3.3 ADC采样模块及其接口设计 |
| 3.3.1 ADC芯片概述 |
| 3.3.2 ADC模块接口设计 |
| 3.4 数字信号处理子系统的设计 |
| 3.4.1 TMS320F2812 DSP芯片概述 |
| 3.4.2 电源及时钟设计 |
| 3.4.3 串行通信接口设计 |
| 3.4.4 仿真接口电路 |
| 3.5 信号编解码传输子系统的设计 |
| 3.5.1 FPGA芯片的选择及介绍 |
| 3.5.2 TMS320F2812与FPGA接口设计 |
| 3.5.3 FPGA芯片XC3S200的配置模式 |
| 3.6 系统硬件原理图及PCB设计 |
| 3.6.1 系统硬件设计流程 |
| 3.6.2 系统硬件抗干扰设计 |
| 第四章 信号检测及传输的软件设计 |
| 4.1 系统软件结构及流程 |
| 4.2 基于DSP的信号检测的实现 |
| 4.2.1 主处理程序 |
| 4.2.2 信号检测及处理程序 |
| 4.2.3 通信程序的实现 |
| 4.3 基于FPGA编解码数据传输的设计 |
| 4.3.1 基于Xilinx ISE的FPGA开发 |
| 4.3.2 编解码模块算法的设计 |
| 第五章 系统测试结果及性能分析 |
| 5.1 系统测试结果 |
| 5.2 系统性能分析 |
| 5.2.1 A/D转换器的量化误差 |
| 5.2.2 频率的稳定性对系统影响 |
| 第六章 结论与进一步工作展望 |
| 6.1 本文的主要工作及成果 |
| 6.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（9）旋转设备的高转速、高转矩测试技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 转矩测量的背景及意义 |
| 1.2 转矩传感器的发展趋势 |
| 1.3 国内外研究历史和发展过程 |
| 1.4 转矩、转速、功率测试系统的国内外现状 |
| 1.4.1 传感器 |
| 1.4.2 测试系统 |
| 1.5 本项目研究的意义和任务 |
| 第二章 转矩、转速测试原理 |
| 2.1 转矩概述 |
| 2.2 转矩测量 |
| 2.2.1 扭矩测试原理概述 |
| 2.2.2 应变型扭矩测量原理 |
| 2.2.3 相位差型扭矩测试原理 |
| 2.3 转矩传感器 |
| 2.3.1 电磁齿栅式转矩传感器原理 |
| 2.3.2 数字式转矩传感器原理 |
| 2.4 传感器的比较与选型 |
| 2.5 转速测量 |
| 2.5.1 数字式转矩传感器的转速测量原理 |
| 2.5.2 电磁齿栅式转矩传感器的转速测量原理 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 转矩、转速测试方法 |
| 3.1 数字式转矩测试方法 |
| 3.1.1 相位差的基本概念 |
| 3.1.2 常用的鉴相原理 |
| 3.1.2.1 矢量法 |
| 3.1.2.2 相关函数法 |
| 3.1.2.3 过零鉴相法 |
| 3.2 转速测量方法 |
| 3.2.1 数字式测量频率法（M 法） |
| 3.2.2 数字式测量周期法(T 法) |
| 3.3 结论 |
| 第四章 转矩、转速测试系统硬件设计 |
| 4.1 单片机的选型 |
| 4.2 电路硬件组成 |
| 4.3 信号发生部分 |
| 4.4 整形电路 |
| 4.5 磁栅传感器信号处理芯片研制 |
| 4.5.1 本系统转矩、转速测量原理 |
| 4.5.2 可编程逻辑芯片8254 |
| 4.5.2.1 8254 的主要功能 |
| 4.5.2.2 8254 芯片引脚 |
| 4.5.2.3 8254 的工作方式的选择 |
| 4.5.2.4 8254 测速范围和精度 |
| 4.6 单片机及串口通信器件 |
| 4.6.1 串行通信 |
| 4.6.2 RS-232C 标准 |
| 4.6.3 MAX232 芯片简介 |
| 4.6.4 串行接口电路 |
| 4.6.5 串行通信协议 |
| 4.7 LED 显示器及驱动器 |
| 4.7.1 七段LED 显示器原理 |
| 4.8 电路板设计规则 |
| 4.9 小结 |
| 第五章 转速转矩系统的软件设计 |
| 5.1 接口电路简介及单片机程序设计 |
| 5.2 伟福仿真器简介 |
| 5.3 单片机程序设计 |
| 5.3.1 主程序模块 |
| 5.3.2 串口检测模块 |
| 5.3.3 LED 显示模块 |
| 5.3.4 串口发送、接收子程序模块 |
| 5.4 测量系统的软件设计 |
| 5.5 测试部分程序 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 a 测试系统电路原理图 |
| 在学期间发表的论着及取得的科研成果 |
（10）相位差超声波流量计的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超声流量测量技术概述 |
| 1.2 国外超声流量测量发展现况和趋势 |
| 1.3 国内超声流量测量研究的现状和未来 |
| 1.4 几种超声波流量测量方法 |
| 1.5 课题的研究内容 |
| 第2章 超声波流量测量原理 |
| 2.1 流量计量主要参量 |
| 2.1.1 流量和总量 |
| 2.1.2 层流与湍流 |
| 2.1.3 速度分布与平均流速 |
| 2.1.4 流速分布系数的影响及修正 |
| 2.2 相位差超声波流量计测量原理 |
| 2.2.1 时差法的测量原理 |
| 2.2.2 相位差法的测量原理 |
| 2.3 相位差测量算法的方案介绍 |
| 2.3.1 李沙育图形法 |
| 2.3.2 相位-电压转换法 |
| 2.3.3 过零检测法 |
| 2.3.4 频谱分析法 |
| 2.3.5 相关分析法 |
| 2.4 几种相位差测量方法的DSP实用性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 系统硬件设计 |
| 3.1 系统的总体结构 |
| 3.2 发射电路的设计 |
| 3.2.1 基准信号源电路 |
| 3.2.2 超声波的功率放大 |
| 3.3 接收电路的设计 |
| 3.3.1 接收放大电路 |
| 3.3.2 数据采集电路 |
| 3.4 数字单元电路的设计 |
| 3.4.1 TMS320VC5402的基本结构 |
| 3.4.2 TMS320VC5402的总线结构 |
| 3.4.3 中央存储器组织 |
| 3.4.4 多通道缓冲串口 |
| 3.4.5 外围基本硬件设计 |
| 3.5 超声波换能器的选择 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 系统软件设计 |
| 4.1 软件开发平台 |
| 4.2 软件设计的总体流程图 |
| 4.3 软件流程的实现 |
| 4.3.1 DSP芯片的初始化 |
| 4.3.2 DDS子程序 |
| 4.3.3 A/D子程序 |
| 4.3.4 相位差算法子程序 |
| 4.3.5 显示子程序 |
| 4.4 系统优化程序设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 系统的误差分析及测量标定 |
| 5.1 超声流量计系统的测量误差分析 |
| 5.1.1 测量误差基本理论 |
| 5.1.2 误差的传播及分配 |
| 5.1.3 超声流量计系统的测量误差分析 |
| 5.2 实验数据分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、两同频交变信号相位差测量的新方法（论文参考文献）
- [1]光机械系统的随机共振现象研究[D]. 陈罗明. 江西师范大学, 2020(11)
- [2]基于时栅传感技术的伺服电机嵌入式位置检测新方法研究[D]. 王淑娴. 合肥工业大学, 2019
- [3]基于全相位的超声波流量计时延估计[J]. 黄晓红,许先凤. 科学技术与工程, 2018(36)
- [4]基于ApFFT超声流量测量算法的研究[D]. 许先凤. 华北理工大学, 2019(01)
- [5]基于边沿效应的高精度相位差测量技术[D]. 康旭. 西安电子科技大学, 2014(03)
- [6]基于FFT超声波传输时间高精度测量的研究[D]. 方汉方. 西华大学, 2012(02)
- [7]高精度时频信号的相位差及群相位差处理与测量技术研究[D]. 贾立锋. 西安电子科技大学, 2012(04)
- [8]复电阻率测井仪中信号检测及传输技术的研究[D]. 杨青青. 北京化工大学, 2009(S1)
- [9]旋转设备的高转速、高转矩测试技术研究[D]. 王会青. 重庆交通大学, 2009(10)
- [10]相位差超声波流量计的研制[D]. 李柏松. 哈尔滨工程大学, 2009(S1)