第6章 抗干扰技术
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第 1 章移动通信是指通信双方至少有一方处在移动情况下(或临时静止)的相互信息传输和交换.移动通信的特点:1.必须利用无线电波进行信息的传输2.是在复杂的干扰环境中运行的3.可以利用的频谱资源非常有限,而移动通信的业务量的需求却是与日俱增4.移动通信系统的网络结构是多样化的,网络管理和控制必须有效5.移动通信设备必须适于在移动环境中使用数字移动通信系统的优点:1. 频谱利用率高,有利于提高系统容量2. 能提供多种业务服务,提高通信系统的通用性3. 抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强4. 能实现更有效、灵活的网络管理和控制5. 便于实现通信的安全保密6. 课降低设备成本以及减小用户手机的体积和重量第2章1. 移动通信信道的基本特征:第一,带宽有限,取决于使用的频率资源和信道的传播特征;第二,干扰和噪声影响大,这主要是移动通信工作的电磁环境决定的;第三,存在着多径衰落。
要求:已调信号应具有高的频谱利用率和较强的抗干扰、抗衰落的能力。
恒定包络调制:可采用限幅器、低成本的非线性高效功率放大器件非恒定包络调制:需要采用成本相对较高的线性功率放大器件2. GSM中,尽管MSK信号已具有较好的频谱和误比特率性能,但仍不能满足功率谱在相邻频道取值低于主瓣峰值60db以上的要求。
这就要求在保持MSK基本特性的基础上,对MSK的带外频谱特性进行改进,使其衰减速度加快。
3.π/4 - DQPSK的相位跳变规则决定了再码元转换时刻的相位跳变量只有+-π/4和+-3π/4四种取值。
4.. 扩频调制扩频通信的定义:一种信息传输方式,在发端采用扩频码调制,是信号所占的频带宽度远大于所传信息必需的带宽,在收端采用相同的扩频码进行相关解扩以恢复所传信息数据。
扩频系统的处理增益 Gp = 10 lg B/Bm 各种扩频系统的抗干扰能力大体上都与扩频信号带宽B与信息带宽Bm之比成正比。
扩频通信抗干扰性能强,唯一能工作在负信噪比之下。
第1章1-1、机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
1-2、机电一体化系统的主要组成、作用及其特点是什么?a、机械本体:用于支撑和连接其他要素,并把这些要素合理地结合起来,形成有机的整体。
b、动力系统:为机电一体化产品提供能量和动力功能,驱动执行机构工作以完成预定的主功能。
c、传感与监测系统:将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态转换成可以测定的物理量,同时利用监测系统的功能对这些物理量进行测定,为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。
d、信息处理及控制系统:接收传感器与检测系统反馈的信息,并对其进行相应的处理、运算和决策,以对产品的运行施以按照要求的控制,实现控制的功能。
e、执行装置:在控制信息的作用下完成要求的动作,实现产品的主功能。
1-3、工业三大要素:物质、能量、信息。
1-4、机电一体化产品与传统的机械电气化产品相比,具有较高的功能水平和和附加值,它为开发者、生产者和用户带来越来越多的社会经济效益。
1-7、机电一体化的主要支撑技术:传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、接口技术、精密机械技术、系统总成技术。
1-8、机电一体化的发展趋势:智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、人格化、自适应化。
第2章2-1、机电一体化系统对传动机构的基本要求:传动间隙小、精度高、低摩擦、体积小、重量轻、运动平稳、响应速度快、传动转矩大、高谐振频率以及与伺服电动机等其他环节的动态性能相匹配等要求。
2-2、丝杆螺母机构的传动形式及其特点:a、螺母固定、丝杆转动并移动;b、丝杆转动、螺母移动;c、螺母转动、丝杆移动;d、丝杆固定、螺母转动并移动;e、差动传动。
2-3、滚珠丝杆副的组成及特点:由丝杆、螺母、滚珠和反相器四部分组成;具有轴向刚度高、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等优点。
第5章 位置检测装置习题及答案1.伺服系统中常用的位置检测装置有几种?各有什么特点?答:伺服系统中常用的位置检测装置有:旋转变压器、感应同步器、脉冲编码器和光栅,各检测装置的特点如下:旋转变压器:又称同步分解器,是利用电磁感应原理的一种模拟式测角器件,是一种旋转式的小型交流电动机,在结构上和二相绕线式异步电动机相似,由定子和转子组成,分有刷和无刷两种。
其特点是坚固、耐热、耐冲击、抗干扰、成本低,是数控系统中较为常用的位置传感器;感应同步器:感应同步器是从旋转变压器发展而来的直线式感应器,相当于一个展开的多级旋转变压器。
踏实利用滑尺上的励磁绕组和定尺上的感应绕组之间相对位置的变化而产生电磁耦合的变化,从而发出相应的位置信号来实现位移检测的,其特点为:精度高,工作可靠,抗干扰能力强,维修简单、寿命长,测量距离长,工艺好、成本低、便于成批生产;脉冲编码器:脉冲编码器分为光电式、接触式和电磁感应式三种。
数控机床主要使用光电式脉冲编码器。
光电式脉冲编码器按编码方式又分为绝对值式和增量式两种,常用的为增量式脉冲编码器,其优点是结构简单、成本低、使用方便,缺点是有可能由于噪声或其它外界的干扰产生计数误差,若因停电、刀具破损而停机,事故排除后不能再找到事故发生前执行部件的正确位置;光栅:在高精度数控机床和数显系统中,常使用光栅作为位置检测装置。
它是将机械位移或模拟量转变为数字脉冲,反馈给CNC或数显装置来实现闭环控制的。
计量光栅分为圆光栅和长光栅两种。
圆光栅用于测量转角位移,长光栅用于测量直线位移,由于激光技术的发展,光栅制作的精度有了很大的提高,现在光栅精度可以达到微米级甚至亚微米级。
2. 旋转变压器由哪些部分组成?其检测的基本原理如何?答:旋转变压器又称同步分解器,是利用电磁感应原理的一种模拟式测角器件,是一种旋转式的小型交流电动机,在结构上和二相绕线式异步电动机相似,由定子和转子组成,分有刷和无刷两种,结构如下图所示:有刷式旋转变压器的结构无刷式旋转变压器结构示意图1-转轴 ; 2-轴承 ; 3-机壳; 4-转子铁心; 5-定子铁心6-端盖 ; 7-电刷 ;8-集电环旋转变压器是根据互感原理工作的。
农业机械行业无人驾驶农机具研发方案第1章研发背景与意义 (3)1.1 农业机械行业发展现状 (3)1.2 无人驾驶农机具的市场需求 (3)第2章技术路线与研发目标 (4)2.1 技术路线概述 (4)2.2 研发目标 (4)2.3 技术难点与解决方案 (5)第3章无人驾驶农机具系统设计 (5)3.1 系统架构设计 (5)3.1.1 感知层 (5)3.1.2 控制层 (5)3.1.3 应用层 (6)3.2 关键模块功能设计 (6)3.2.1 环境感知模块 (6)3.2.2 驱动控制模块 (6)3.2.3 导航控制模块 (6)3.2.4 任务调度模块 (7)3.2.5 监控模块 (7)第四章感知与避障技术 (7)4.1 感知系统设计 (7)4.1.1 概述 (7)4.1.2 感知设备选型 (7)4.1.3 感知数据处理 (7)4.2 避障算法研究 (8)4.2.1 避障算法概述 (8)4.2.2 算法框架 (8)4.2.3 算法优化 (8)4.3 感知与避障系统集成 (8)4.3.1 系统架构 (8)4.3.2 系统集成与调试 (8)4.3.3 系统功能评估 (8)第5章导航与定位技术 (9)5.1 导航系统设计 (9)5.1.1 系统概述 (9)5.1.2 系统组成 (9)5.1.3 系统功能 (9)5.2 定位算法研究 (9)5.2.1 卡尔曼滤波算法 (9)5.2.2 滑模控制算法 (9)5.2.3 神经网络算法 (10)5.3 导航与定位系统优化 (10)5.3.2 软件优化 (10)5.3.3 系统抗干扰能力提升 (10)第6章控制系统研发 (10)6.1 控制策略设计 (10)6.1.1 控制目标 (10)6.1.2 控制策略 (10)6.2 控制算法研究 (11)6.2.1 导航算法 (11)6.2.2 速度控制算法 (11)6.2.3 转向控制算法 (11)6.3 控制系统实现与调试 (11)6.3.1 硬件系统实现 (11)6.3.2 软件系统实现 (11)6.3.3 系统调试 (11)6.3.4 实地试验 (11)第7章通信系统设计 (11)7.1 通信协议研究 (12)7.1.1 通信协议概述 (12)7.1.2 通信协议选择 (12)7.2 通信模块选型与设计 (12)7.2.1 通信模块选型 (12)7.2.2 通信模块设计 (12)7.3 通信系统功能优化 (12)7.3.1 信号增强技术 (12)7.3.2 网络优化技术 (13)7.3.3 安全功能提升 (13)第8章农机具适配与集成 (13)8.1 农机具选型与适配 (13)8.1.1 农机具类型分析 (13)8.1.2 农机具功能要求 (13)8.1.3 农机具选型原则 (13)8.1.4 农机具适配方案 (13)8.2 无人驾驶农机具集成 (14)8.2.1 集成方案设计 (14)8.2.2 集成关键技术 (14)8.2.3 集成实施方案 (14)8.3 适配与集成测试 (14)8.3.1 测试目标 (15)8.3.2 测试内容 (15)8.3.3 测试方法与步骤 (15)第9章系统功能评估与优化 (15)9.1 功能指标体系构建 (15)9.1.1 作业精度 (15)9.1.3 系统稳定性 (15)9.1.4 安全性 (15)9.1.5 用户满意度 (16)9.2 功能评估方法研究 (16)9.2.1 实验法 (16)9.2.2 模拟法 (16)9.2.3 用户调查法 (16)9.2.4 综合评价法 (16)9.3 系统优化策略 (16)9.3.1 提高作业精度 (16)9.3.2 提高作业效率 (16)9.3.3 增强系统稳定性 (16)9.3.4 提高安全性 (17)9.3.5 提升用户满意度 (17)第10章应用示范与推广 (17)10.1 应用场景选择与示范 (17)10.1.1 选择原则 (17)10.1.2 示范区域 (17)10.1.3 示范效果评价 (17)10.2 推广策略研究 (17)10.2.1 政策支持 (17)10.2.2 技术培训与宣传 (18)10.2.3 产业链协同发展 (18)10.3 市场前景分析展望 (18)10.3.1 市场需求 (18)10.3.2 市场竞争 (18)10.3.3 发展趋势 (18)第1章研发背景与意义1.1 农业机械行业发展现状我国农业现代化的推进,农业机械行业得到了快速发展。
2010级《移动通信技术》复习提纲第1章概论1. 什么叫移动通信?通信的双方至少有一方处于移动状态下进行信息传输和交换的通信就叫做移动通信。
2. 移动通信有哪些主要特点?1. 移动通信必须利用无线电波进行信息传输。
2. 移动通信是在复杂的干扰环境中运行的。
3. 移动通信可以利用的频谱资源非常有限,而移动通信业务量的需求却与日俱增4. 移动通信系统的网络结构多种多样,网络管理和控制必须有效。
5. 移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用。
3. 移动通信系统的分类:按工作方式可分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工;按多址方式可分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)5.移动通信包括哪些基本技术? 各项技术的主要作用是什么?调制技术: 把基带信号变换成适合信道传输的信号的技术。
移动信道中电波传播特性的研究:通过理论分析或根据实测数据进行统计分析(或二者结合),来总结和建立有普遍性的数学模型,利用这些模型,可以估算一些传播环境中的传播损耗和其它有关的传播参数多址方式:提高信道的容量。
抗干扰措施:除存在大量的环境噪声和干扰外,还存在大量电台产生的干扰,如邻道干扰、共道干扰和互调干扰等。
利用抗干扰技术可以减少这些干扰噪声。
组网技术:研究网络结构、网络接口、网络的控制与管理。
第2章移动信道1. 什么是信道?根据信道特性参数随外界各种因数的影响而变化的快慢,信道由可分为哪两种类型,移动通信信道属于哪种类型?移动通信信道有哪些基本特征? 简述移动通信信道存在的3类损耗和4种效应。
信道是指以传输媒质为基础的信号通道。
信道可以分为恒参信道和随参信道。
移动信道属于随参信道特点:①带宽有限;②干扰和噪声影响大;③存在着多径衰落。
1)路径传播损耗:一般称为衰耗,是指电波在空间传播所产生的损耗,它反映出传播在宏观大范围(千米量级)的空间距离上的接收信号电平平均值的变化趋势。
2)慢衰落损耗:它主要是指电波在传播路径上受到建筑物等的阻挡所产生的阴影效应而导致的损耗,它反映出在中等范围(数百波长量级)的空间距离上的接收信号电平平均值起伏变化的3)快衰落损耗:它是反映微观小范围(数十波长量级)的空间距离上的接收信号电平平均值的变化趋势。
第一章计算机控制系统概述1. 什么是计算机控制系统? 其工作原理是怎样的?2. 画图说明计算机控制系统的硬件由哪几部分组成?各部分的作用是什么?3. 计算机控制系统的软件起什么作用?4. 计算机控制系统中的实时性、在线方式和离线方式的含义是什么?实时、在线方式和离线方式的含义是什么?5. 计算机控制系统的典型形式有哪些?各有什么优缺点?6. 计算机控制装置可以分成哪几种类型?7. 简述计算机控制系统的发展概况。
8. 讨论计算机控制系统的发展趋势。
1.画图说明模拟量输出通道的功能、各组成部分及其作用。
2.D/A转换器的性能指标有哪些?3.用8位DAC芯片组成双极性电压输出电路,输出电压范围为-5V--+5V,求对应下列偏移量的输出电压:(1)80H;(2)01H;(3)7FH;(4)40H;(5)FFH;(6)FEH4.请分别画出D/A转换器的单极性和双极性电压输出电路,并分别推导出输出电压与输入数字量之间的关系式5.试用DAC0832芯片设计一个能够输出频率为50Hz的方波电路和程序。
6.DAC0832与CPU有哪几种连接方式?他们在硬件接口及软件程序设计上有何不同?7.为什么高于8位的D/A转换器与8位危机接口连接时必须采用双缓冲方式?这种双缓冲方式与DAC0832的双缓冲方式在接口上有什么不同?8.试用8255A与DAC1210设计一个12位的D/A转换接口电路,并编写出程序(8255A的地址为8000H~8003H)1.画图说明模拟量输出通道的功能、各组成部分及其作用。
2.请分别画出一路有源I/V 变换电路和一路无源I/V 变换电路图,并分别说明各元器件的作用。
3.试用CD4051设计一个32路模拟多路开关,要求画出电路图并说明其工作原理。
4.采样有几种方法?采样周期越小越好吗?为什么?5.采样保持器的作用是什么?是否所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器?为什么?6.简述逐次逼近式、双积分式和电压/频率式的A/D转换原理。
计算机控制技术本课程学习指导资料根据该课程教学大纲的要求,参照现行采用教材《微型计算机控制技术》(于海生等主编,清华大学出版社,1999年3月第一版)以及课程学习光盘,并结合远程网络业余教育的特点和教学规律进行编写,适用于电气工程及其自动化专业专升本学生。
计算机控制技术是为了适应计算机的工业控制领域的需要而发展起来的一门专业技术,主要研究如何将计算机技术和自动控制理论应用于工业生产过程,并设计出所需要的计算机控制系统。
随着我国电力工业的发展,计算机及自动化控制技术在电力系统中的应用越来越广泛,本课程将帮助学生理解现有的自动控制设备的原理,提高对此类产品的认识,更好的利用这些设备或设计出相应的满足电力系统要求的控制设备。
学习本课程需首先具备一定的计算机软(汇编和C语言程序设计)、硬件(计算机构成、原理)知识,模拟、数字电子技术知识,以及自动控制理论的相关知识。
学完本课程后,应当结合实际设备进行深入的理解。
通过对本门课程的学习,学生应了解:计算机控制系统的发展及现状;计算机控制系统的在过程控制中的作用,及在本专业应用;主要模板的性能与应用范围;计算机控制系统中的复杂控制技术。
通过本门课程的学习,学生应熟悉:数字程序控制系统技术;计算机控制系统的初步分析、设计方法;能完成简单计算机控制系统构成、实时软件编制;计算机控制系统调试维护的基本知识。
通过本门课程的学习,学生应掌握:模拟自动控制系统与计算机控制系统的区别;计算机控制系统的分类及其特点;计算机控制系统的输入/输出通道的构成,及主要参数的选择;计算机控制系统中的常规控制技术(如PID控制器的设计);分散型控制系统(DCS)与现场总线(Fieldbus)技术。
11、本章学习要求本章应熟悉的内容有计算机技术、计算机控制理论的发展过程和计算机控制系统的发展趋势;应掌握的内容有:计算机控制系统的典型形式、工业控制机的特点和工业控制机的总线结构;应熟悉掌握的内容有:工业控制机的硬件组成及软件组成、计算机控制系统的工作原理。