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雷达系统原理框图及编程思想

雷达系统原理框图及编程思想
雷达系统原理框图及编程思想

雷达系统原理框图及编程思想

图1 雷达系统原理图

1、回波信号

回波信号由目标回波(动目标),地物杂波(静目标),及系统高斯白噪声组成。

线性调频信号:x=rect(t/mk)exp(jπkt2) (k=B/mk)

目标回波:y=rect(t/mk)*exp(j*2*pi*((f1+k*t/2).*t+fd*i*T))

地物杂波(静目标):y=rect(t/mk)*exp(j*2*pi*((f1+k*t/2).*t))

系统噪声(高斯白噪声):z=0.2*randn(1,N)。

参数:

载频f0=30MHz,线性调频信号带宽B=4MHz,脉宽mk=5us,周期Tr=30us;多普勒频移fd=1000,选取回波数:n=5

其波形如图:

图2 回波

2、高放

高放采用50阶FIR滤波器,中心频率为30MHz,通带为20MHz。

高放后的波形图:

图3 高放后时域频域图形

3、混频+中放

混频的参考频率为20MHz

中放采用50阶FIR滤波器,中心频率为10MHz,通带为4MHz。

图4 混频+中放后时域频域图形

4、相干检波

参考源的时钟频率f0=10MHz;

I 路:I=0.5*X*cos(Φ(t));Q路:Q=0.5*X*sin(Φ(t));

原理图:

波形图:

图5 相位检波后I、Q两路时域图

5、A/D转换

采样频率为5MHz。

x0=(Vmax/2a)*int{xi*2a / Vmax };其中,a为AD位数

图6 AD采样后后I、Q两路时域图

6、脉冲压缩

采用发射信号作为匹配滤波。

匹配滤波的脉冲响应:

H(k)=X*(k)exp(-j2πkN), k=0,1,2…N

线性调频信号:

x(n)=rect(n/N)exp(jπkn2) (k=B/tao);

图7 脉冲压缩时域图8、MTI

MTI采用一次对消:

y(n)=x(n)-x(n-1); n=1,2,3…N

图8 MTI

9、取模+积累

对20个回波信号取模并积累,此处是视频相参积累,y(n)= |∑x(n)| n=1,2, 3…N

图9 取模加积累10、CFAR(恒虚警检测)

恒虚警处理时利用的是前8后8的处理方法。

这里设p=0.0001 则由?∞

=

η

dx x

p

p

f

)

(式得到检测电平η =4.29

图10 CFAR

雷达系统原理考纲及详解

雷达原理与系统(必修)知识要点整理 第一章: 1、雷达基本工作原理框图认知。 测距:利用发射信号回波时延 测速:动目标的多普勒效应 测角:电磁波的直线传播、天线波束具有方向性 2、雷达面临的四大威胁 电子侦察电子干扰、低空超低空飞行器、隐身飞行器、反辐射导弹3、距离和延时对应关系 4、速度与多普勒关系(径向速度与线速度) 5、距离分辨力,角分辨力 6、基本雷达方程(物理过程,各参数意义,相互关系,基本推导)

7、雷达的基本组成(几个主要部分),及各部分作用 第二章雷达发射机 1、单级振荡与主振放大式发射机区别 2、基本任务和组成框图

3、峰值功率、平均功率,工作比(占空比),脉宽、PRI(Tr),PRF(fr)的关系。 第三章接收机 1、超外差技术和超外差接收机基本结构(关键在混频)

2、灵敏度的定义,识别系数定义 3、接收机动态范围的定义 4、额定噪声功率N=KTB N、噪声系数计算及其物理意义

5、级联电路的噪声系数计算 6、习题 7、AGC,AFC,STC的含意和作用 AFC:自动频率控制,根据频率偏差产生误差电压调整本振的混频频率,保证中频稳定不变

AGC:自动增益控制,调整接收机动态范围 STC:近程增益控制,防止近程杂波干扰引起的中放过载 第四章显示器 1、雷达显示器类型及其坐标含义; 距离显示器、平面显示器、高度显示器 2、A型、B型、P型、J型 第五章作用距离 1、雷达作用距离方程,多种形式,各参数意义,PX=?Rmax=?(灵敏度表示的、检测因子表示的等) 2、增益G和雷达截面A的关系 2、雷达目标截面积定义 3、习题 4、最小可检测信噪比、检测因子表示的距离方程

通信系统原理复习题

《通信系统原理》试题 一、单项选择题 1.在抗加性高斯白噪声性能方面,2ASK、2FSK、2PSK从差到优的次序。 (A) 2FSK、2ASK、2PSK (B)2ASK、2FSK、2PSK (C) 2ASK、2PSK、2FSK (D)2PSK、2FSK、2ASK 2.AM信号一般采用解调,SSB和DSB信号一般采用解调。 (A)包络,同步(B)鉴频器,同步 (C)相干,差分相干(D)同步,包络 3.根据香农公式,假设信道容量为C,信道信息传输速率为R,则在时,理 论上可实现无差错传输。 (A)R=C (B)R>C (C)R≤C (D)R≠C 编码后过最多出现( )个连续0。 4.二进制序列经过HDB 3 (A)2 (B)3 (C)4 (D) 5 5.为实现数字信号的最佳接收,采用最小均方误差准则设计的最佳接收机是()。 (A)相关接收机;(C)理想接收机 (B)匹配滤波器;(D)以上都不是 为:()。 6.若要纠正2个错码,则分组码的最小码距 d min (A)3 (B)4 (C)5 (D)6 7.2PSK信号的带宽是基带信号带宽的()倍。 (A)0.5 (B)1 (C)2 (D)3 8.电话信道的带宽是3400Hz,若要求传输6800bit/s,则要求信道的最小信噪比是

()。 (A)1 (B)3 (C)4 (D)7 9.一个二进制数字通信系统,其码元速率为104Baud,连续发送1个小时后,收到的 为()。 错吗为36个,则误码率P e (A)10-6(B)3.6*10-6(C)36*10-6(D)104 10.某信息源发送4个二进制脉冲编码信号A、B、C、D,信号独立出现,其出现概率 分别为1/4,1/8,1/8,1/2,则该信息源信号的平均信息量为()bit/symbol。 (A)0.75 (B)1.75 (C)2.75 (D)3.75 11.在(7,3)线形分组码的一个码组中,信息码元的位数是()。 (A)10 (B)3 (C)4 (D)7 已知某二进制数字基带系统的传输特性如图c1所示,请回答12-16小题。 12.奈氏带宽BN是()。 (A)0 (B)2 (C)2.5 (D)3 13.码元传输速率为()。 (A)0 (B)4 (C)5 (D)6 14.系统带宽为()。 (A)0 (B)2 (C)2.5 (D)3 15.滚降系数为()。

A320系列飞机气象雷达系统

A320系列飞机气象雷达系统介绍及机组操作建议 概述:机载气象雷达系统(WXR)用于在飞行中实时地探测飞机前方航路上的危险气象区域,以选择安全的航路,保障飞行的舒适和安全。机载气象雷达系统可以探测飞机前方的降水、湍流情况,也可以探测飞机前下方的地形情况。在显示器上用不同的颜色来表示降水的密度和地形情况。新型的气象雷达系统还具有预测风切变(PWS)功能,可以探测飞机前方风切变情况,使飞机在起飞、着陆阶段更安全。本文主要针对我公司A320系列飞机机载气象雷达系统的组成、工作原理、显示特点及我公司A320系列飞机气象雷达的种类和机组操作建议进行了介绍。 一、机载气象雷达系统的组成 机载气象雷达系统的基本组成由:雷达收发机、雷达天线、显示器、控制面板和波导系统等,如图1-1所示:

雷达收发机:用来产生发射射频脉冲信号和接收并处理射频回波信号,提供气象、湍流和地形等显示数据,探测风切变事件并向机组发送警告和告诫信息。 雷达天线:用来产生高3.6°、宽3.4°的波束并接收回波信号。天线的稳定性受惯性基准组件(IRU)的俯仰和横滚数据控制。 显示器:对于A319/A320/A321飞机来说,气象雷达数据都显示在ND上。 控制面板:用于选择气象雷达的工作方式,控制天线的俯仰角度和稳定性,对接收机灵敏度进行控制。 波导系统:波导管作为收发机和天线之间射频信号桥梁通道。 二、气象雷达对目标的探测 机载气象雷达主要用来探测飞机前方航路上的气象目标和其他目标的存在以及分布状况,并

将所探测目标的轮廓、雷雨区的强度、方位和距离等显示在显示器上。它是利用电磁波经天线辐射后遇到障碍物被反射回来的原理,目标的导电系数越高,反射面越大,则回波越强。要清楚气象雷达如何工作的关键在于了解雷雨的反射率。一般来说,雷雨的反射率被划分成三个部分:雷雨的下三分之一由于温度在冰点之上,所以全部由小雨滴组成,这部分是雷雨中对雷达波能量反射最强的部分。中间部分由过度冷却的水和冰晶组成,由于冰晶是不良的雷达波反射体,所以这部分的反射率开始减小了。雷雨的上部完全由冰晶组成,所以在雷达上几乎不可见。另外,正在形成的雷雨在其上部可能会形成拱形的紊流波,如图2-1所示:

电路原理图详解

电子电路图原理分析 电器修理、电路设计都是要通过分析电路原理图,了解电器的功能和工作原理,才能得心应手开展工作的。作为从事此项工作的同志,首先要有过硬的基本功,要能对有技术参数的电路原理图进行总体了解,能进行划分功能模块,找出信号流向,确定元件作用。若不知电路的作用,可先分析电路的输入和输出信号之间的关系。如信号变化规律及它们之间的关系、相位问题是同相位,或反相位。电路和组成形式,是放大电路,振荡电路,脉冲电路,还是解调电路。 要学会维修电器设备和设计电路,就必须熟练掌握各单元电路的原理。会划分功能块,能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组,让每个功能块形成一个具体功能的元件组合,如基本放大电路,开关电路,波形变换电路等。 要掌握分析常用电路的几种方法,熟悉每种方法适合的电路类型和分析步骤。 1.交流等效电路分析法 首先画出交流等效电路,再分析电路的交流状态,即:电路有信号输入时,电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡,还是限幅削波、整形、鉴相等。 2.直流等效电路分析法 画出直流等效电路图,分析电路的直流系统参数,搞清晶体管静态工作点和偏置性质,级间耦合方式等。分析有关元器件在电路中所处状态及起的作用。例如:三极管的工作状态,如饱和、放大、截止区,二极管处于导通或截止等。 3.频率特性分析法 主要看电路本身所具有的频率是否与它所处理信号的频谱相适应。粗略估算一下它的中心频率,上、下限频率和频带宽度等,例如:各种滤波、陷波、谐振、选频等电路。 4.时间常数分析法 主要分析由R、L、C及二极管组成的电路、性质。时间常数是反映储能元件上能量积累和消耗快慢的一个参数。若时间常数不同,尽管它的形式和接法相似,但所起的作用还是不同,常见的有耦合电路、微分电路、积分电路、退耦电路、峰值检波电路等。 最后,将实际电路与基本原理对照,根据元件在电路中的作用,按以上的方法一步步分析,就不难看懂。当然要真正融会贯通还需要坚持不懈地学习。 电子设备中有各种各样的图。能够说明它们工作原理的是电原理图,简称电路图。 电路图有两种 一种是说明模拟电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示电阻器、电容器、开关、晶体管等实物,用线条把元器件和单元电路按工作原理的关系连接起来。这种图长期以来就一直被叫做电路图。 另一种是说明数字电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑部件,用线条把它们按逻辑关系连接起来,它是用来说明各个逻辑单元之间的逻辑关系和整机的逻辑功能的。为了和模拟电路的电路图区别开来,就把这种图叫做逻辑电路图,简称逻辑图。 除了这两种图外,常用的还有方框图。它用一个框表示电路的一部分,它能简洁明了地说明电路各部分的关系和整机的工作原理。 一张电路图就好象是一篇文章,各种单元电路就好比是句子,而各种元器件就是组成句子的单词。所以要想看懂电路图,还得从认识单词——元器件开始。有关电阻器、电容器、电感线圈、晶体管等元器件的用途、类别、使用方法等内容可以点击本文相关文章下的各个链接,本文只把电路图中常出现的各种符号重述一遍,希望初学者熟悉它们,并记住不忘。 电阻器与电位器(什么是电位器) 符号详见图 1 所示,其中( a )表示一般的阻值固定的电阻器,( b )表示半可调或微调电阻器;( c )表示电位器;( d )表示带开关的电位器。电阻器的文字符号是“ R ”,电位器是“ RP ”,即在 R 的后面再加一个说明它有调节功能的字符“ P ”。

继电器控制电路模块及原理讲解

继电器控制电路模块及原理讲解 发布: 2011-9-8 | 作者: —— | 来源:huangguohai| 查看: 564次| 用户关注: 能直接带动继电器工作的CMOS集成块电路在电子爱好者认识电路知识的的习惯中,总认为CMOS 集成块本身不能直接带动继电器工作,但实际上,部分CMOS集成块不仅能直接带动继电器工作,而且工作还非常稳定可靠。本实验中所用继电器的型号为JRC5M-DC12V微型密封的继电器(其线圈电阻为750Ω)。现将CD4066CMOS集成块带动继电器的工作原理分析如下:CD4066是一个四双向模拟开关,集成块SCR1~SCR4为控制端,用于控制四双向模拟开关的 能直接带动继电器工作的CMOS集成块电路 在电子爱好者认识电路知识的的习惯中,总认为CMOS集成块本身不能直接带动继电器工作,但实际上,部分CMOS集成块不仅能直接带动继电器工作,而且工作还非常稳定可靠。本实验中所用继电器的型号为JRC5M-D C12V微型密封的继电器(其线圈电阻为750Ω)。现将CD4066CMOS集成块带动继电器的工作原理分析如下: CD4066是一个四双向模拟开关,集成块SCR1~SCR4为控制端,用于控制四双向模拟开关的通断。当SCR1接高电平时,集成块①、②脚导通,+12V→K1→集成块①、②脚→电源负极使K1吸合;反之当SCR1输入低电平时,集成块①、②脚开路,K1失电释放,SC R2~SCR4输入高电平或低电平时状态与SCR1相同。 本电路中,继电器线圈的两端均反相并联了一只二极管,它是用来保护集成电路本身的,千万不可省去,否则在继电器由吸合状态转为释放时,由于电感的作用线圈上将产生较高的反电动势,极容易导致集成块击穿。并联了二极管后,在继电器由吸合变为释放的瞬间,线圈将通过二极管形成短时间的续流回路,使线圈中的电流不致突变,从而避免了线圈中反电动势的产生,确保了集成块的安全。 低电压下继电器的吸合措施

雷达原理

一、绪论 雷达:无线电探测与测距。利用电磁波对目标检测、定位、跟踪、成像和识别。 雷达利用目标对电磁波的反射或散射现象来发现目标并测定其位置的。 组成框图 雷达测量原理 雷达发射信号: 雷达接收信号: 雷达利用收发信号之间的相关性获取目标信息 雷达组成: 天线:向确定的方向发射和接收特定频段的电磁波 收发开关: 发射状态将发射机输出功率接到天线,保护接收机输入端 接收状态将天线接收信号接到接收机,防止发射机旁路信号 发射机:在特定的时间、以特定的频率和相位产生大功率电磁波 接收机:放大微弱的回波信号,解调目标信息 雷达的工作频率: 工作频率范围:22mhz--35ghz 扩展范围:2mhz--94ghz 绝大部分雷达工作在:200mhz--10000ghz 雷达的威力范围:最大作用距离、最小作用距离、最大仰角、最小仰角、方位角范围 分辨力:区分点目标在位置上靠近的能力 距离分辨力:同一方向上两个目标之间最小可区别的距离 角度分辨力:在同一距离上的两个不同方向的点目标之间最小能区别的角度 数据率:雷达对整个威力范围内完成一次搜索所需要的时间倒数,也就是单位时间内雷达所能提供对一个目标数据的次数。 跟踪速度:自动跟踪雷达连续跟踪运动目标的最大可能速度 发射功率的和调制波形: 发射功率的大小直接影响雷达的作用距离

发射信号的调制波形: 早期简单脉冲波形,近代采用复杂波形 脉冲宽度:脉冲雷达发射信号所占的时间。影响探测能力和距离分辨力 重复频率:发射机每秒发射的脉冲个数,其倒数是重复周期。决定单值测距的范围,影响不模糊速区域大小 天线波束形状天线:一般用水平面和垂直面内的波束宽度来表示 天线的扫描方式:搜索和跟踪目标时,天线的主瓣按照一定规律在空间所作的反复运动。机械性扫描和电扫描 接收机的灵敏度:通常规定在保证50%、90%的发现概率条件下,接收机输入端回波信号的功率作为接收机的最小可检测信号功率。这个功率越小接收机的灵敏度越高,雷达的作用距离越远。 显示器的形式和数量:雷达显示器是向操纵人员提供雷达信息的一种终端设备,是人际联系的一个环节。 电子战对抗中的雷达: 电子战(EW ):敌我双方利用无线电电子装备或器材所进行的电磁信息斗争,包括电子对抗和电子反对抗。 电子对抗(ECM ):为了探测敌方无线电电子装备的电磁信息(电磁侦察),削弱或破坏其使用效能所采取的一切战术、技术措施(电子干扰、伪装、隐身和摧毁) 电子反对抗(ECCM ):在敌方实施电子对抗的条件下,保证我方有效采用电磁信息所采取的一切战术、技术措施(反侦察、抗干扰、反伪装、反隐身、反摧毁) 雷达反干扰 天线抗干扰:低旁瓣、旁瓣对消、波束控制、随机扫描 发射机抗干扰:提高有效辐射功率、频率捷变、频率编码、频率分集、脉冲压缩、波形隐蔽、窄脉冲、重频时变 接收机、信号处理机抗干扰:接收机抗饱和、重频、脉宽鉴别、MTI 、MTD 、积累检测 二、发射机 发射机任务:产生大功率高频振荡发射信号。脉冲雷达要求发射机产生一定宽度、一定重复频率、一定波形的大功率射频脉冲列 基本类型:连续波发射机、脉冲调制发射机(单极振荡式发射机、主振荡式发射机) 输出功率:发射机送到天线输入端的功率 峰值功率:脉冲期间发射机输出功率的平均值(不要过分增大法设计的峰值功率) 平均功率:脉冲重复周期内输出功率的平均值: 工作比D: 常规脉冲雷达工作比0.001 脉冲多普勒雷达工作比10-2 ~10-1量级 连续波雷达工作比100% 总功率:发射机输出功率与输入功率之比 主振放大式发射机特别注意改善输出级效率 信号形式: 信号形式由雷达体制决定 常规脉冲雷达为简单脉冲波形,特殊体制雷达为复杂调制波形 t r av P T P τ=r r T F D ττ= =

开关电源入门必读:开关电源工作原理超详细解析

开关电源入门必读:开关电源工作原理超详细解析 第1页:前言:PC电源知多少 个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术,所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源(Sw itching Mode P ow er Supplies,简称SMPS),它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型:线性电源(linear)和开关电源(sw itching)。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220V市电通过变压器转为低压电,比如说12V,而且经过转换后的低压依然是AC交流电;然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流,并将低压AC交流电转化为脉动电压(配图1和2中的“3”);下一步需要对脉动电压进行滤波,通过电容完成,然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电(配图1和2中的“4”);此时得到的低压直流电依然不够纯净,会有一定的波动(这种电压波动就是我们常说的纹波),所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后,我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了(配图1和2中的“5”) 配图1:标准的线性电源设计图

配图2:线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电,比如说无绳电话、PlayStation/W ii/Xbox等游戏主机等等,但是对于高功耗设备而言,线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言,其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比:也即说如果输入市电的频率越低时,线性电源就需要越大的电容和变压器,反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz(有些国家是50Hz)频率的AC市电,这是一个相对较低的频率,所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外,AC市电的浪涌越大,线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见,对于个人PC领域而言,制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动,因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言,AC输入电压可以在进入变压器之前升压(升压前一般是50-60KHz)。随着输入电压的升高,变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是,我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”的缩写形式,和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 事实上,终端用户的PC的电源采用的是一种更为优化的方案:闭回路系统(closed loop system)——负责控制开关管的电路,从电源的输出获得反馈信号,然后根据PC的功耗来增加或者降低某一周期内的电压的频率以便能够适应电源的变压器(这个方法称作PW M,Pulse W idth Modulation,脉冲宽度调制)。所以说,开关电源可以根据与之相连的耗电设备的功耗的大小来自我调整,从而可以让变压器以及其他的元器件带走更少量的能量,而且降低发热量。 反观线性电源,它的设计理念就是功率至上,即便负载电路并不需要很大电流。这样做的后果就是所有元件即便非必要的时候也工作在满负荷下,结果产生高很多的热量。 第2页:看图说话:图解开关电源 下图3和4描述的是开关电源的PW M反馈机制。图3描述的是没有PFC(P ow er Factor Correction,功率因素校正)电路的廉价电源,图4描述的是采用主动式PFC设计的中高端电源。 图3:没有PFC电路的电源 图4:有PFC电路的电源 通过图3和图4的对比我们可以看出两者的不同之处:一个具备主动式PFC电路而另一个不具备,前者没有110/220V转换器,而且也没有电压倍压电路。下文我们的重点将会是主动式PFC电源的讲解。

(完整版)雷达系统原理框图及编程思想

雷达系统原理框图及编程思想 图1 雷达系统原理图 1、回波信号 回波信号由目标回波(动目标),地物杂波(静目标),及系统高斯白噪声组成。 线性调频信号:x=rect(t/mk)exp(jπkt2) (k=B/mk) 目标回波:y=rect(t/mk)*exp(j*2*pi*((f1+k*t/2).*t+fd*i*T)) 地物杂波(静目标):y=rect(t/mk)*exp(j*2*pi*((f1+k*t/2).*t)) 系统噪声(高斯白噪声):z=0.2*randn(1,N)。 参数: 载频f0=30MHz,线性调频信号带宽B=4MHz,脉宽mk=5us,周期Tr=30us;多普勒频移fd=1000,选取回波数:n=5 其波形如图:

图2 回波 2、高放 高放采用50阶FIR滤波器,中心频率为30MHz,通带为20MHz。 高放后的波形图:

图3 高放后时域频域图形 3、混频+中放 混频的参考频率为20MHz 中放采用50阶FIR滤波器,中心频率为10MHz,通带为4MHz。 图4 混频+中放后时域频域图形 4、相干检波 参考源的时钟频率f0=10MHz; I 路:I=0.5*X*cos(Φ(t));Q路:Q=0.5*X*sin(Φ(t)); 原理图: 中放之后 的信号 sin2πf0t cos2πf0t LDF LDF I路 Q路 波形图:

图5 相位检波后I、Q两路时域图 5、A/D转换 采样频率为5MHz。 x0=(Vmax/2a)*int{xi*2a / Vmax };其中,a为AD位数

图6 AD采样后后I、Q两路时域图 6、脉冲压缩 采用发射信号作为匹配滤波。 匹配滤波的脉冲响应: H(k)=X*(k)exp(-j2πkN), k=0,1,2…N 线性调频信号: x(n)=rect(n/N)exp(jπkn2) (k=B/tao); 图7 脉冲压缩时域图8、MTI MTI采用一次对消: y(n)=x(n)-x(n-1); n=1,2,3…N

同济大学通信系统原理(英文班)练习题附答案

Chapter 1 Homework: Fill-in Questions: log M) bits 1. In a M-ary communication system, each symbol contains ( 2 information content. 2. The purpose of communication is to ( transfer information ). Efficiency of the digital communication system can be measured by the specifications such as (R B) , (R b) , ( η). And reliability can be measured by ( P e) , (P b). 3. The basic factors for measuring the merit of a communication system are (efficiency ), and ( reliability ). 4. The main influence of constant parameter channel on signal transmission are usually described by their ( Amplitude-Frequency ) and ( Phase-Frequency ) characteristics. 5. Common characteristics of random parameter channels are (transmission attenuation of the signal is varying with time ), (transmission delay of the signal varies with time ), and (signal arrives at the receiver over several paths ). Multiple-Choice Questions: 1.For analog and digital communications, which is (are) true? ( A B C D ). A. digital communication typically uses more bandwidth. B. analog communication cares more about fidelity C. digital communication cares more about probability for correct decision D. digital communication typically uses analog carrier to carry baseband signals

详细讲解MOS管工作原理

详细讲解MOSFET管驱动电路 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。 下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结,其中参考了一些资料,非全部原创。包括MOS管的介绍,特性,驱动以及应用电路。 1,MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。 至于为什么不使用耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。 对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小,且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。下面的介绍中,也多以NMOS为主。 MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,后边再详细介绍。 在MOS管原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。顺便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。 2,MOS管导通特性 导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。

NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。 PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源极接VCC 时的情况(高端驱动)。但是,虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。 3,MOS开关管损失 不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,这样电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右,几毫欧的也有。 MOS在导通和截止的时候,一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程,流过的电流有一个上升的过程,在这段时间内,MOS管的损失是电压和电流的乘积,叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多,而且开关频率越快,损失也越大。 导通瞬间电压和电流的乘积很大,造成的损失也就很大。缩短开关时间,可以减小每次导通时的损失;降低开关频率,可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。 4,MOS管驱动 跟双极性晶体管相比,一般认为使MOS管导通不需要电流,只要GS电压高于一定的值,就可以了。这个很容易做到,但是,我们还需要速度。 在MOS管的结构中可以看到,在GS,GD之间存在寄生电容,而MOS管的驱动,实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流,因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路,所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。

机载气象雷达天线控制系统

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/bb12339090.html, 机载气象雷达天线控制系统 作者:方智觅 来源:《科技视界》2015年第34期 【摘要】机载气象雷达天线控制系统是机载气象雷达的重要组成部分,用来控制天线的 运动,是飞机进行气象目标和地形探测的前提。机载气象雷达天线控制系统是自动控制技术在雷达中具体应用的产物,它涉及多方面的技术知识。 【关键词】天线控制;步进电机;光电脉冲发生器 随着航空技术的不断发展,人们对飞机的要求也越来越高,这促进了雷达技术的不断发展。机载气象雷达是雷达的一种,民用机载气象雷达的应用与发展则为飞行的安全性提供了可靠的保障。目前,具有风切变预警功能的机载气象雷达在民航飞机上的重要作用不可低估,已成为民航飞机必不可或缺的重要电子设备。机载气象雷达除了可以探测航路上的危险气象区域外,还可以用于观察地形并实现其他一些功能。现代机载气象雷达可实现的功能有以下几个方面: (1)探测航路前方扇形区域中的降雨区、冰雹区等气象区域; (2)探测夹带着雨粒的湍流区域; (3)观察飞机前下方的地形; (4)发现航路上的山峰等障碍物; (5)显示由其他系统输入的文字或图形信息; (6)用作雷达导航信标。 气象雷达天线是一种方向性很强的X波段微波天线。气象雷达发射机与接收机通过收发 转换开关通过天线实现雷达信号的辐射与回波信号的接收。在发射脉冲持续期内,气象雷达天线将发射机所产生的射频脉冲信号会聚成能量高度集中的雷达波束辐射到空中,在脉冲间隙期内(接收期内),目标所形成的反射回波由天线接收,输送给雷达接收机。 为了探测飞机前方广阔的扇形区域中的气象目标或观测飞机前方广阔的扇形区域中的气象目标或观测飞机前下方的地形,天线在辐射和接收雷达信号的同时,进行着往返的方位扫掠运动。与此同时,天线还必须根据飞机俯仰姿态和倾斜姿态的实时变化,自动地进行相对于飞机机身平面的俯仰修正运动,以保持天线扫掠平面的稳定。此外,还可在一定范围内对天线进行俯仰调节。为了实现雷达系统对天线运动及姿态的控制,天线组中除了用以辐射雷达信号的天

《电路原理》练习题及详细解析答案

第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图(a)、(b)中:(1)u、i的参考方向是否关联?(2)ui乘积表示什么功率? (3)如果在图(a)中u>0、i<0;图(b)中u>0、i>0,元件实际发出还是吸收功率? (a)(b) 题1-1图 解:(1)题1-1图(a),u、i在元件上为关联参考方向。题1-1图(b)中,u、i在元件上为非关联参考方向。 (2)题1-1图(a)中,P=ui表示元件吸收的功率。题1-1图(b)中,P=ui表示元件发出的功率。 (3)题1-1图(a)中,P=ui<0表示元件吸收负功率,实际发出功率。题1-1图(b)中,P=ui>0,元件实际发出功率。 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下,写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程(即VCR)。 (a)(b)(c) (d)(e)(f) 题1-4图 解:(1)题1-4图(a)中,u、i为非关联参考方向,u=10×103i。(2)题1-4图(b)中u、i为非关联参考方向,u=-10i。 (3)题1-4图(c)中u与电压源的激励电压方向相同u= 10V。(4)题1-4图(d)中u 与电压源的激励电压方向相反u= -5V。(5)题1-4图(e)中i与电流源的激励电流方向相同i=10×10-3A。(6)题1-4图(f)中i与电流源的激励电流方向相反i=-10×10-3A。 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率(须说明是吸收还是发出)。 (a)(b)(c) 题1-5图

解:题1-5图(a)中流过15V电压源的2A电流与激励电压15V为非关联参考方向,因此,电压源发出功率PU发=15×2W=30W; 2A电流源的端电压为UA=(-5×2+15)=5V, 此电压与激励电流为关联参考方向,因此,电流源吸收功率PI吸=5×2W=10W; 电阻消耗功率PR=I2R=22×5W=20W,电路中PU发=PI吸+PR功率平衡。 题1-5图(b)中电压源中的电流IUS=(2-5/15)A=-1A,其方向与激励电压关联,15V的电压源吸收功率PUS吸=15×(-1A)=-15W 电压源实际发出功率15W。 2A电流源两端的电压为15V,与激励电流2A为非关联参考方向, 2A电流源发出功率PIS 发=2×15=30W 电阻消耗功率PR=152/5=45W,电路中PUS+PR=PIS发功率平衡。 题1-5图(c)中电压源折中的电流IUS=(2+15/5)A=5A方向与15V激励电压非关联,电压源发出功率PUS发=5×15=75W。 电流源两端的电压为15V,与激励电流2A为关联参考方向,电流源吸收功率PIS吸=2×15=30W, 电阻消耗功率PR=152/5=45W,电路中PUS发=PIS吸+PR功率平衡。 1-16 电路如题1-16图所示,试求每个元件发出或吸收的功率。 I 1 (a)(b) 题1-16图 解:题1-16图(a)中,应用KVL可得方程: -U+2×0.5+2U=0 解得: U=-1V 电流源电压U与激励电流方向为非关联,因此电流源发出功率为: PIS发=-1×0.5=-0.5W(实际吸收功率)。 电阻功率为: PR=0.52×2=0.5W VCVS两端的电压2U与流入电流方向关联,故吸收功率为 PUS吸=2U×0.5=-1W(实际发出功率)。 显然,PIS发=PUS吸+PR 题1-16图(b)中,在结点A应用KCL可得: I2=I1+2I1-3I1 再在左侧回路应用KVL可得: 2I1+3I1=2 解得: I1=0.4A 根据各电流、电压方向的关联关系,可知,电压源发出功率为: PUS发=2I1=0.8W CCCS发出功率为:

2013秋川大《通信系统原理》第一、二次作业及答案

《通信系统原理》第一次作业答案 你的得分:100.0 完成日期:2014年12月13日14点33分 一、单项选择题。本大题共20个小题,每小题2.0 分,共40.0分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.用同一个调制信号分别对载波进行以下四种调制,已调信号中占用频带宽度最窄的是: ( B ) A.AM B.SSB C.VSB D.DSB 2.模拟通信系统的可靠性用以下哪种方式来衡量: ( C ) A.频带利用率 B.传信率 C.输出信噪比 D.误码率 3.量化是把时间离散、幅度连续的信号变换为: ( B ) A.时间连续、幅度连续的信号 B.时间离散、幅度离散的信号 C.时间连续、幅度离散的信号 D.时间离散、幅度连续的信号 4.在四进制中(M=4),已知信息速率为2400b/s,则码元速率为: ( B ) A.2400B B.1200B C.4800B D.600B 5.同等条件、正常工作时,模拟调制系统中抗噪声性能最好的是: ( C ) A.AM B.VSB C.FM D.DSB 6.当DPCM系统中量化器电平数为2时,DPCM系统变为: ( D ) A.ADPCM系统 B.PM系统 C.NBFM系统 D.DM系统 7.平稳随机过程的自相关函数是: ( C ) A.只为正的偶函数 B.只为负的奇函数 C.正可负的偶函数 D.可正可负的奇函数 8.平稳随机过程的功率谱密度为: ( A ) A.非负的实偶函数 B.负偶函数 C.可正可负的偶函数 D.可正可负的奇函数 9.下列哪种信号的传输带宽与AM信号传输带宽相同: ( B ) A.基带信号 B.双边带信号 C.单边带信号 D.残留边带信号 10.在抗加性高斯白噪声性能方面,2ASK、2FSK、2PSK从优到差的次序为: ( D ) A.2FSK\2ASK\2PSK B.2ASK\2PSK\2FSK

20140410155620_课件B737NG气象雷达

浅谈B737NG气象雷达使用 一、一般介绍 我们公司执管的B737NG机型装有一套机载气象雷达,其基本组件为收发组、显示器、天线、控制面板。包括一部天线,一部收发机,一个或两个雷达控制盒(正副驾驶可以分别控制)。 收发机主要用于发射无线电脉冲,处理无线电回波,探测风切变并向机组发送警告和警戒信息,提供气象雷达数据显示,记录和显示故障状态及检测结果,在显示组件上生成图形。因为信号在传输过程中有衰减,所以在内部有补偿电路,保证远距离的气象目标和近距离目标在显示器上有同样的强度显示(如果目标条件相同)。 气象雷达系统可以提供气象条件、颠簸区域、风切变、地形图显示、地面杂波抑制、TFR(转换)等显示方式。雷达还具有穿透补偿功能,可以穿过降雨,更精确的看到降雨后面的风暴。此外,它也可以提供预测风切变的音响警告。 气象雷达数据显示在导航显示屏上,只有在扩展进近、扩展VOR、中央MAP、扩展MAP模式显示气象雷达数据或地形数据和风切变警告。如果EFIS控制面板上的TERR(地形)被选定或有来自EGPWS(增强型近地警告系统)的地形注意/地形越障警告时,EGPWS地形数据显示在导航显示屏上;如果TERR未被选定,且没有EGPWS警告,则只有气象雷达数据显示在导航显示屏上。当多种警告存在时,近地警告系统将自动确定警告呼叫的优先级,使

高一级警告出现在导航显示屏上,警告声音优先顺序如下:风切变(GPWS)、预测风切变(PWS)、GPWS 警告、TCAS 警告。 B737NG机型气象雷达使用的天线是平板式天线,其可生成高3.6度,宽3.4度的波束。天线稳定范围正负40度,扫描范围正负90度,天线稳定性是由收发机从大气数据惯性基准组件获得俯仰和横滚数据来控制的。 气象雷达系统控制面板包括左右EFIS控制面板、气象雷达控制面板。控制面板向收发机提供发射模式、仰角控制、增益控制、开/关气象雷达等功能。自动模式的控制面板,左右可以分别控制显示,这并不是说就存在两部天线和收发机,而是采用了分时扫描显示的办法。模式选择器有以下位置:TEST---开始收发机自检并在导航显示屏上显示检测结果;WX---收发机在导航显示屏上显示气象数据;WX/TRUB(WX-T)---收发机在导航显示屏上显示气象和颠簸数据;MAP---收发机在导航显示屏上显示地形特征;GC---地面杂波抑制,按下后无抑制功能,松开后自动恢复;TFR---转换显示,例如按下左边的TFR 把右边的模式,俯仰,增益转到左边ND 显示;仰角控制调节天线仰角在正负15度。增益控制调节收发机回波增益,在自动位,增益由收发机设定到校准水平。 气象雷达系统选择正常工作方式时只能有一个警戒信息显示在导航显示屏上,同时有多个警戒信息时,只有最高优先级的信息被显示。可能显示的提醒信息和显示有:WEAK:校准故

捷联式惯性导航系统

1 绪论 随着计算机和微电子技术的迅猛发展,利用计算机的强大解算和控制功能代替机电稳定系统成为可能。于是,一种新型惯导系统--捷联惯导系统从20世纪60年代初开始发展起来,尤其在1969年,捷联惯导系统作为"阿波罗"-13号登月飞船的应急备份装置,在其服务舱发生爆炸时将飞船成功地引导到返回地球的轨道上时起到了决定性作用,成为捷联式惯导系统发展中的一个里程碑。 捷联式惯性导航(strap-down inertial navigation) ,捷联(strap-down)的英语原义是“捆绑”的意思。因此捷联式惯性导航也就是将惯性测量元件(陀螺仪和加速度计)直接装在飞行器、舰艇、导弹等需要诸如姿态、速度、航向等导航信息的主体上,用计算机把测量信号变换为导航参数的一种导航技术。现代电子计算机技术的迅速发展为捷联式惯性导航系统创造了条件。惯性导航系统是利用惯性敏感器、基准方向及最初的位置信息来确定运载体的方位、位置和速度的自主式航位推算导航系统。在工作时不依赖外界信息,也不向外界辐射能量,不易受到干扰破坏。它完全是依靠载体自身设备独立自主地进行导航,它与外界不发生任何光、声、磁、电的联系,从而实现了与外界条件隔绝的假想的“封闭”空间内实现精确导航。所以它具有隐蔽性好,工作不受气象条件和人为的外界干扰等一系列的优点,这些优点使得惯性导航在航天、航空、航海和测量上都得到了广泛的运用[1] 1.1 捷联惯导系统工作原理及特点 惯导系统主要分为平台式惯导系统和捷联式惯导系统两大类。惯导系统(INS)是一种不依赖于任何外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系

统,具有隐蔽性好,可在空中、地面、水下等各种复杂环境下工作的特点。 捷联惯导系统(SINS)是在平台式惯导系统基础上发展而来的,它是一种无框架系统,由三个速率陀螺、三个线加速度计和微型计算机组成。平台式惯导系统和捷联式惯导系统的主要区别是:前者有实体的物理平台,陀螺和加速度计置于陀螺稳定的平台上,该平台跟踪导航坐标系,以实现速度和位置解算,姿态数据直接取自于平台的环架;后者的陀螺和加速度计直接固连在载体上作为测量基准,它不再采用机电平台,惯性平台的功能由计算机完成,即在计算机内建立一个数学平台取代机电平台的功能,其飞行器姿态数据通过计算机计算得到,故有时也称其为"数学平台",这是捷联惯导系统区别于平台式惯导系统的根本点。由于惯性元器件有固定漂移率,会造成导航误差,因此,远程导弹、飞机等武器平台通常采用指令、GPS或其组合等方式对惯导进行定时修正,以获取持续准确的位置参数。如采用指令+捷联式惯导、GPS+惯导(GPS/INS)。美国的战斧巡航导弹采用了GPS+INS +地形匹配组合导航。 惯导系统基本工作原理是以牛顿力学定律为基础,通过测量载体在惯性参考系的加速度,将它对时间进行积分,之后将其变换到导航坐标系,得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置信息等。对捷联惯导系统而言,平台的作用和概念体现在计算机中,它是写在计算机中的方向余弦阵。直接安装在载体上的惯性元件测得相对惯性空间的加速度和角加速度是沿载体轴的分量,将这些分量经过一个坐标转换方向余弦阵,可以转换到要求的计算机坐标系内的分量。如果这个矩阵可以描述载体和地理坐标系之间的关系,那么载体坐标系测得的相对惯性空间的加速度和角速度,经过转换后便可得到沿地理坐标系的加速度和角速度分量,有了已知方位的加速度和角速度分量之后,导航计算机便

1998-2016年北京交通大学891通信系统原理(一)考研真题及答案解析 汇编

2017版北京交通大学《891通信系统原理(一)》全套考 研资料 我们是布丁考研网北交大考研团队,是在读学长。我们亲身经历过北交大考研,录取后把自己当年考研时用过的资料重新整理,从本校的研招办拿到了最新的真题,同时新添加很多高参考价值的内部复习资料,保证资料的真实性,希望能帮助大家成功考入北交大。此外,我们还提供学长一对一个性化辅导服务,适合二战、在职、基础或本科不好的同学,可在短时间内快速把握重点和考点。有任何考北交大相关的疑问,也可以咨询我们,学长会提供免费的解答。更多信息,请关注布丁考研网。 以下为本科目的资料清单(有实物图及预览,货真价实): 2017年北京交通大学《通信系统原理(一)》全套资料包含: 一、北京交通大学《通信系统原理(一)》历年考研真题及答案解析 2016年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2015年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2014年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2013年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2012年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2011年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2010年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2009年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2008年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2007年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2006年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2005年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2004年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2003年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2002年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2001年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 2000年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 1999年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 1998年北京交通大学《通信系统原理(一)》考研真题(含答案解析) 二、通信系统考点重点讲解 三、赠送资料(电子版,发邮箱) 1、通信系统原理模拟题及答案2套 2、北京交通大学通信系统原理期末复习课件 3、通信系统原理命题规律分析 4、北京交通大学通信系统原理课件(郭宇春) 5、通信系统原理学习指南(修订本)冯玉珉 6、通信系统原理本科生上课笔记 7、通信系统原理考研复习提纲

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