锁相 作业
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一、单项选择题(共20道小题,共100.0分)1.在解复用过程中,由HOI输出的信号为B 。
A. 2.048B.139.264C.155.520D.8.4482.SDH的基本网络单元包括C 光缆线路系统、终端复用器、分插复用器和数字交叉连接器等。
A.自由振荡B.保持C.同步D.异步3.因数字复用设备、光端机和光纤线路都会给系统引入抖动,因此必须限制一个C 的长度。
A.光纤线路B.再生段C.数字段D.通道4.在网络处于D 时,指针用作D 。
A.同步、容纳频率漂移B.同步、容纳频率抖动C.异步、频率跟踪校准D.异步、相位校准5.(一个PDH信号需经过A 、定位、映射三大过程才能形成STM-N信号。
A.浮动B.新数据标志C.指针调整D.复用6. B Mbit/s支路信号的映射过程一般采用异步映射、浮动模式。
A. 2.048B.155.520C.139.264D.8.4487.SOH中的D用来构成SDH管理网的传送链路。
A.POHB.APSC.BIPxD.DCC8.STM-64的速率是A Mbit/s。
A.9953.280B.155.520C.622.080D.2488.3209.在SDH网络中每次指针调整将要调整C 位,故会给系统引入较大的 C。
A.1、漂移B.8、色散C.24、抖动D.10、噪声10.终端复用器与分插复用器之间的距离被称为B 。
A.通道B.复用段C.中继段D.再生段11.J1字节的位置由C 指示。
A.BIP-2B.POH开销C.TU-3指针D.SOH开销12. C-12的帧速率为B 。
A. 2.240Mbit/sB. 2.176Mbit/sC. 2.304Mbit/sD. 2.048Mbit/s13.C-12的帧结构是C字节。
A.32B.36C.34D.3514.BIP-8表示C。
A.比特间插B.奇偶比特效验C.比特间插奇偶效验D.奇偶效验15.AU-PTR用来指示VC-n净负荷在AU帧中的D 。
机械原理锁相
机械原理:
机械原理是机械工程学的一个分支,主要研究机械的工作原理和设计,探讨机械的运动学、动力学、静力学、材料力学等方面的原理。
机械原理应用于机械工程领域,为机械的设计、制造、维护提供理论和技术支持。
锁相:
锁相是一种信号处理技术,用于提取和恢复信号的周期性特征。
锁相技术可以通过控制周期性信号的相位,使其与参考信号保持同步,从而准确地测量信号的频率、相位和幅值等参数。
锁相技术广泛应用于光电子学、通信、控制系统、测量仪器等领域。
锁相可以通过电路实现,也可以通过软件算法实现。
在锁相技术中,通常采用相位锁定环路(PLL)实现对周期性信号的同步。
PLL 由相位检测器、低通滤波器、振荡器和分频器等组成,可以自动跟踪信号相位的变化,保持参考信号和输入信号的同步。
锁相技术还可以应用于信号调制、频率合成、降噪等方面。
东南⼤学电⼦测量作业答案第2章作业答案2-2 已知CD-4B 型超⾼频导纳电桥在频率⾼于1.5MHz 时,测量电容的误差为pF 5.1)%(5±±读数值求⽤该电桥分别测200pF 、30pF 、2pF 时,测量的绝对误差和相对误差,并以所得绝对误差为例,讨论仪器误差的相对部分和绝对部分对总测量误差的影响。
【解】200x=5%*200 1.511.5pFx 1.5==5% 5.75%x 20030x=5%*30 1.5 3.0pF x 1.5==5%10%x 302pF x=5%*2 1.5 1.6pFx 1.5==5%80%x 2pF pF γγγ?±±≤±?±±≤±?±±≤±?±±≤±?±±≤±?±±≤±时,时,时,以绝对误差为例,可以看出,测量值越⼤,仪器误差的相对部分对总测量误差的影响越⼤;测量值越⼩,仪器误差绝对部分对总误差的影响越⼤。
2-3对某电感进⾏了14次等精度测量,测得的数值(mH )为L 1=20.46,L 2=20.52,L 3=20.50,L 4=20.52,L 5=20.48,L 6=20.47,L 7=20.50,L 8=20.49,L 9=20.47,L 10=20.49,L 11=20.51,L12=20.51,L 13=20.68,L 14=20.54。
试⽤莱特准则判断有⽆异常数据。
【解】141120.51(),()0.054()14i i L L mH s L mH =====∑各测量值的残差分别为v 1=-0.05,v 2=0.01,v 3=-0.01,v 4=0.01,v 5=-0.03,v 6=-0.04, v 7=-0.01,v 8=-0.02,v 9=-0.04,v 10=-0.02,v 11=0,v 12=0,v 13=0.17,v 14=0.03。
锁相课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握锁相原理的基本概念、特点和应用,能够运用锁相技术解决实际问题。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解锁相原理的定义、原理和基本组成部分;(2)掌握锁相技术的分类、特点和应用领域;(3)理解锁相环的动态特性、工作原理和参数调整方法。
2.技能目标:(1)能够运用锁相原理分析和解决实际问题;(2)具备锁相技术在通信、信号处理等领域的应用能力;(3)学会使用相关仪器和设备进行锁相实验。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对锁相技术的兴趣和好奇心,激发学习热情;(2)培养学生团队合作精神,提高实践能力;(3)培养学生关注社会热点,树立正确的价值观。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.锁相原理的基本概念、原理和组成部分;2.锁相技术的分类、特点和应用领域;3.锁相环的动态特性、工作原理和参数调整方法;4.锁相技术在通信、信号处理等领域的应用案例;5.锁相实验操作方法和技巧。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标,将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解锁相原理、技术和应用的基本概念,引导学生掌握知识点;2.讨论法:学生分组讨论,提高学生对锁相技术的理解和应用能力;3.案例分析法:分析锁相技术在实际领域的应用案例,培养学生解决实际问题的能力;4.实验法:指导学生进行锁相实验,培养学生的动手能力和实践技能。
四、教学资源为了保证本课程的顺利进行,将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料;2.参考书:推荐相关参考书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作精美的课件、教学视频等,提高学生的学习兴趣;4.实验设备:准备充足的实验设备,确保学生能够顺利进行实验操作。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的方式,以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现,评估学生的学习态度和积极性。
圆二色谱圆二色谱是一种特殊的吸收普,它对手性分子的构象十分敏感,因此它是最重要的光谱实验之一。
手性是物质结构中的重要特征,即具有不能重叠的三维镜像对映异构体,它们的分子式完全相同,但其中原子或原子基团在空间的配置不同,互为镜像。
凡手性分子都具有光学活性,即可使偏振光的振动面发生旋转。
许多有机物和络合物都具有手性,它们的对映异构体物理化学性质(熔点、沸点、旋光度、溶解度、分子式等)几乎完全相同,但它们的旋光方向相反,生理作用大不相同。
生物基础分子一般都具有手性,也都具有光学活性。
在对生物分子手性的研究中,发现了令人惊异至今不解的对称性破缺现象,那就是在自然界中,氨基酸有L型和D型两种对映异构体,天然糖也有L糖和D糖两种糖。
但在生物体中,组成蛋白质的20种氨基酸,除最简单的甘氨酸不具有手性外,其余都是L型的,而生物体核酸中的糖环则都是D型的。
生物体中这种对称性破缺现象是有特殊意义的自然现象。
手性分子都具有光学活性。
当单色左旋与右旋的圆偏振光通过某一种手性样品时,该样品对左、右旋圆偏振光的吸收不同,这叫做圆二色性。
其差值△A=△AL一△AR称为圆二色值,按波长扫描就得到了圆二色谱(CD谱)。
利用法拉第效应,在外加磁场作用下,许多原来没有光学活性的物质也具有了光学活性,原来可测出CD谱的在磁场中CD信号将增大几个量级。
这种条件下即可测得磁圆二色谱(MCD谱)。
CD和MCD是特殊的吸收谱,它们比一般的吸收谱弱几个量级,但由于它们对分子结构十分敏感,因此近十几年来,CD和MCD 已成为研究分子构型和分子间相互作用的最重要的光谱实验之一。
利用CD和MCD 研究生物大分子和药物分子,具有重要的科学意义和实用价值。
基本定义和原理一束平面偏振光通过光学活性分子后,由于左、右圆偏振光的折射率不同,偏振面将旋转一定的角度,这种现象称为旋光,偏振面旋转的角度称为旋光度。
朝光源看,偏振面按顺时针方向旋转的,称为右旋,用“+”号表示;偏振面按逆时针方向旋转的,称为左旋,用“-”号表示。
精品课程作业:第一章双测向测井习题一1.为什么要测量地层的电阻率?2.测量地层电阻率的基本公式是什么?3.普通电阻率测井测量地层电阻率要受到那些因素的影响?4.聚焦式电阻率测井是如何实现对主电流聚焦?如何判断主电流处于聚焦状态?5.画出双测向电极系,说明各电极的名称及作用。
6.为什么双测向的回流电极B和参考电极N要放在无限远处?“无限远处”的含义是什么?7.为什么说监控回路是一个负反馈系统?系统的增益是否越高越好?8.为什么说浅屛流源是一个受控的电压源?9.试导出浅屛流源带通滤波器A3的传递函数。
10.已知该带通滤波器的中心频率为128Hz,求带通宽度、11.为什么说深测向的屛流源是一个受控的电流源。
12.监控回路由几级电路组成?各起何作用?13.试画出电流检测电路的原理框图,说明各单元的功用?14.双测向测井仪为什么要选用两种工作频率?15.测量地层冲洗带电阻率的意义是什么?16.和长电极距的电阻率测井方法相比,微电阻率测井方法有什么异同?17.为了模拟冲洗带电阻率R xo为1000Ω·m和31.7Ω·m,计算出微球形聚焦测井仪的相应刻度电阻值R(K=0.041m)。
18.为了测量地层真电阻率,应当选用何种电极系?19.恒流工作方式有什么优点?20.求商工作方式有什么有缺点?21.给定地层电阻率变化范围为0.5~5000Ω·m,电极系常数为0.8m,测量误差δ为5%,屛主流比n为103,试计算仪器参数:G、G v、G I、W0max、W lmax、r、E(用求商式)。
第二章感应测井习题二1.在麦克斯韦方程组中,忽略了介质极化的影响,试分析这种做法的合理性。
2.已知感应测井的视电导率韦500(Ms/m),按感应测井公式计算地层的真电导率,要求相对误差小于1%。
3.单元环的物理意义是什么?4.相敏检波器可以从感应测井信号中检出有用信号,那么,为什么在设计线圈系时好要把信噪比作为一个重要的设计指标?5.画出1503双感应测井仪深感应部分的电路原理框图,说明各部分电路功能。
SerDes发展研究一.SerDes概述1.1 串行传输与并行传输随着集成电路设计和制造技术的飞速发展,系统级芯片(SOC)设计规模越来越大,片内连线的长度也相应的增长。
随之而来的问题就是如何解决片内相距较远的高速模块间的高速数据同步传输。
并行数据传输只适用于片内短距离模块之间的通信,对于长距离模块间的数据通信,并行结构由于需要耗费更多的面积和功耗且相邻通路之间存在严重的串扰已经不再适用。
串行数据传输能够有效的克服这些问题,所以得到了越来越多的关注。
在特定的CMOS工艺尺寸和传输距离条件下,串行数据传输系统和并行数据传输系统相比,优点在于:首先,串行数据传输系统由于具有较少的芯片管脚,所以占用更小的芯片面积;其次,在高速应用场合串行链路产生的串扰非常小;再次,由于数据和时钟信号在一条链路中传输,所以串行数据传输系统不会产生严重的数据与时钟歪斜现象。
而相对应的,串行数据传输系统最开始被广泛应用于光纤通信领域,如W AN,MAN 和LAN。
近年来串行数据传输系统在消费电子领域也得到了广泛应用,比如用于连接计算机和外围设备的USB接口,用于大容量硬盘和计算机之间数据传输的SATA接口,用于传输多媒体数据流的PCIe接口等。
高速串行数据通信技术在工业界已经得到广泛应用。
串行通信和并行通信的主要区别在于两个系统之间作为信道的物理连接线的数目不同。
并行通信中的信道由多根物理连接线组成,其中包括一个公共地。
串行通信中的信号一般只由两根差分信号线组成,没有公共的地线。
两者另一个不同点就是并行通信是同步模式的(Synchronous mode),而串行通信是异步模式的(Asynchronous mode),因此通过串口互联的两个系统允许存在一定的频率偏差,没必要使用完全相同的时钟参考源。
1.2 SerDes技术简介随着频率的升高,并行数据之间的串扰、各路数据同步与恢复困难、较高的功耗等一系列问题变得非常严重。
加之现代电路集成度越来越高,并行电路的引脚数较多也与此相悖。
第一章1、移动通信与其他通信方式相比,具有哪七个特点?(1)电波传播条件恶劣。
在陆地上,移动体往来于建筑群或障碍物之间,其接收信号是由直射波和各反射波多径叠加而成的。
由于多径传播会造成瑞利衰弱,因此电平幅度起伏深度达30dB以上。
(2)具有多普勒频移效应。
频移只f d与移动台运动速度v、工作频率(或波长λ)及电波到达角θ有关,即f d=(v/λ)cosθ。
多普勒频移效应会导致附加调频噪声。
(3)干扰严重。
由于移动通信网是无线电台、多波道通信系统,通信设备除受城市噪声干扰外,无线电台干扰较为突出。
(4)接收设备动态范围大。
由于移动台的位置不断变化,接收机和发射机之间距离不断变化,因此导致接收机接收信号点评不断变化。
(5)需要采用位置等级、越区切换等移动性管理技术。
(6)综合了各种技术。
移动通信综合了交换技术、计算机技术和传输技术等。
(7)对设备要求苛刻。
移动用户常在野外,环境条件相对较差。
2、常用的多址技术有哪四种?(1)频分多址FDMA(2)时分多址TDMA(3)码分多址CDMA(4)空分多址SDMA第二章1、什么是近端对远端的干扰?如何克服?当基站同时接收从两个距离不同的移动台发来的信号时,距基站近的移动台B(距离d2)到达基站的功率明显要大于距离基站圆的移动台A(距离d1,d2<<d1)到达基站的功率。
若两者频率相近,则距基站近的移动台B就会造成对接收距离距基站远的移动台A的有用信号的干扰或抑制,甚至将移动台A的有用信号湮没。
这种现象称为近端对远端的干扰。
克服近端对远端干扰的措施主要有两个:一是使两个移动台所用频道拉开必要间隔;二是移动台端加自动(发射)功率控制(APC),使所有工作的移动台到达基站的功率基本一致。
2、CDMA系统是否需要频率规划?CDMA数字蜂窝移动通信系统采用码分多址技术,频率复用系数为1,若干小区的基站都工作在同一频率上,这些小区内的移动台也工作在同一频率上。
1-4已知一阶环的V U d 63.0=,V kHz K o /20=,MHz f o 5.2=,在输入载波信号作用下环路锁定,控制频差等于10kHz 。
问:输入信号频率i ω为多大?环路控制电压=)(t u c ?稳态相差=∞)(e θ?解:根据衡等关系式:瞬时频差=固有频差-控制频差。
锁定状态下,--=)(00ωωi 控制频差,故s Mrad s rad k M i /51.22/)105.2(2⨯=+⨯=ππω。
由控制频差=)(t u K c o ,则V kk u c 5.02010)(==∞。
由控制频差=)(sin t K U e o d θ,则稳态相差528.52)2063.010arcsin()(=⨯=∞kk e θ。
1-5一阶环。
设开环时V t t u i i )102sin(2.0)(3θπ+⨯=,V t t u o o )102cos()(4θπ+⨯=,式中i θ、o θ为常数。
鉴相器相乘系数)/1(10V K m =,VCO 控制灵敏度V Hz K o /103=。
问:(a )环路能否进入锁定?为什么? (b )环路的最大和最小瞬时频差值各多少? (c )画出鉴相器输出波形)(t u d ;(d )为使环路进入锁定,在鉴相器和VCO 之间加了一级直流放大器,问其放大量必须大于多少?解:(a )环路增益Hz Hz K U U K K U K o o i m o d 33101012.0102121=⨯⨯⨯⨯===,一阶环的捕获带s rad K p/1023⨯==∆πω;输入信号频率s rad i /1023⨯=πω,VCO 自由振荡频率s rad o /1024⨯=πω。
固有频差s rad s rad f f o i /1018/)1010(2)(23430⨯-=-⨯=-⨯=∆πππω,p ωω∆>∆0说明环路不能锁定,环路处于失锁状态。
(b )根据衡等关系式:瞬时频差=固有频差-控制频差,即e e K θθθsin 1-=∙∙,则kHz s rad s rad K e 10/1020/10)218(330max -=⨯-=⨯+-=-∆=∙πππωθ。
kHz s rad s rad K e 8/1016/10)218(330min -=⨯-=⨯--=+∆=∙πππωθ(c )误差电压的波形:根据 →则当0<∙e θ时,与上述情况刚好相反,则误差电压u d (t)的输出应为上图的X 轴对称。
(d )若在鉴相器和VCO 之间加一级直流放大器,则环路增益变成odK AUK =,要令环路锁定,即使kHzK p90=∆≥∆=ωω,则9≥A 。
P572-1图p2-1为锁相环路频率特性测试电路,输入为音频电压)(t u Ω,从VCO 输入端输出电压)('t u Ω,LF 采用)1/()1()(12ττs s s F ++=。
要求:(a )画出此电路的线性相位模型;(b )写出电路的传递函数;==ΩΩ)(/)()('s U s U s H ?(c )指出环路为几阶几型,为什么?(两VCO 的控制灵敏度相同) 解:(a )电路的线性相位模型:(b )因为ss u K s o )()(1Ω=θ,)()()()()(11s F K K s s s s H s s d o e e +=∙=θθθ ,)()()()()()()()()('s u s KF s s KF s F K K s s u K s F K s s F K s u d o o d e d ΩΩΩ+=+==θ,所以电路的传递函数:11221122121)1()1()1()()()()()(')('τττττττττKs K s Ks K s K s s s K s H s KF s s KF s u s u s H ++++=++++==+==ΩΩ。
很明显,含两个极点,其中仅一个为0,是一个“二阶1型环”。
2-3采用RC 积分滤波器的二阶环,其输入单位相位阶跃的响应如图p2-3。
试求其开环传递函数。
PD LFVCOoK VCO)(t u Ω)('t u ΩdK )(s F sK osK o)(t u Ω)('t u Ω+-解:由图知,1)(2=∞θ,峰值时间s t u p 01.012=-=ξωπ,最大过冲量3.0113.1)1(2=-==--πξξe Mp。
则,204.13.0ln )1(2=-=-πξξ,14687.0146875.022=+ξξ,36.0358.0≈≈ξ。
带入s t u p 01.012=-=ξωπ式中,可得s rad s rad u /1.107/44.336101.02πξπω≈≈-=。
查P24表2-3得RC 积分滤波器的二阶环的闭环传递函数:2222)(uu us s s H ωξωω++=,开环传递函数为:。
ss ss s H s H s H u uo 24.24287.1133912)(1)()(222+≈+=-=ξωω3-2一个二阶锁相环路,环路滤波器由无源比例积分滤波器组成,并已知环路参数0.707ξ=,59.5/u rad s ω=,压控振荡器的增益系数为41.1310/()rad s V ⨯∙,鉴相器的增益系数为1/V rad 。
设输入到锁相环的信号为一正弦波,并已知信号功率与噪声功率谱密度之比/1000s o P N H z =。
试求环路信噪比。
解:环路信噪比Lo e Li io e Li iL B N P B B B N P B B NS NS ===)()()(,环路的噪声带宽(s rad s rad K K K u o d /5.59/1013.114=>>⨯⨯==ω时),s rad B uL /55.313707.085.59)41(82≈⨯⨯=+=ξξω,环路信噪比15.19955.3121000)(≈⨯==πLo e L B N P NS ,即dB 2315.199lg 10≈。
4-4一环路滤波器传递函数为21()(1)/(1)F s s s ττ=++的二阶环,其2/2ξ=,200L B H z =,若要求允许的最大的()5e θ∞≤,最大捕获范围为25kH z ,试确定,(a )环路增益K ;(b )环路滤波器时间常数1τ、2τ(注:因L B 较小,K 较大,故可按u K ω>>近似); (c )捕获带p ω∆,看是否满足提出的要求; (d )捕获时间p T ; (e )快捕带L ω∆; (f )快捕时间L T ;解:(a )无源比例积分滤波器的二阶环(线性化模型)无法跟踪频率斜升信号,在输入频率阶跃信号时,其稳态相差3618055)(ππωθ=⨯=≤∆=∞Ko e (满足e e θθ≈sin 的线性化近似条件),由于最大捕获范围为skrad o /2252m ax πω⨯=∆,故s rad K /10936102553⨯=⨯=ππ。
(p79 4-5 无源比例积分滤波器的二阶环在输入固定频率信号时的稳态相差)(b )在满足u K ω>>时,无源比例积分滤波器的二阶环的环路噪声带宽Hz B uL 200)41(82=+≈ξξω,由22=ξ,可得K s rad B L u <<⨯≈=/212.377324πω。
时间常数s Ku01.1)200324(2/1092521≈⨯⨯==πωτ,由于261011τ<<⨯≈-K,故s B B LLu321075.320043433242122-⨯=⨯==⨯==ωξτ。
(c )捕获带:kHzkHz s rad K u p2254.12/1077.72200324221092245<≈⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=≈∆πξωω满足要求。
(d )捕获时间:s k T up 06.2)200324(222)5.12(232320=⨯⨯⨯=∆≈ξωω(e )快捕带:s krad s rad u L /35.3/233.53322003242222≈⨯≈⨯⨯⨯⨯==∆ππξωω。
(f )快捕时间:s T uL 01875.02003242255=⨯⨯==ξω。