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某导弹舵机的频率特性测试系统研究

作　者: 汪俊
导　师: 郑宾
学　校: 中北大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 扫频仪 信号发生器 虚拟仪器 相位差
分类号: TJ760.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 194次
引　用: 2次
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内容摘要


低频段频率特性的测量结果直接影响到系统参数辨识的精度和系统数学模型的准确度。本文在详细分析比较了频率特性测量的各种方法的基础上,提出了一种新型的频率特性测量算法,对系统的输入输出信号进行高速采样,然后采用曲线拟合技术求取对应的频率特性数据。传统的频率特性测量方法在低频时,测量精度较差,且非常费时。与传统测量方法相比,当输出信号中含有高斯噪声及高次谐波时,该方法能有效的提高测量精度。实验结果表明了该方法的有效性。从系统所要实现的基本功能出发,按照相应的技术指标,根据虚拟仪器的设计思想,设计了系统的总体方案。对扫频仪的函数发生器的设计也做了阐述,详细论述了其软件设计流程和软件算法,其中重点论述了相位差测量的计算方法和包括软件滤波和曲线拟合在内的数字信号处理方法。该扫频仪能直观的测试线性时不变系统的频率特性及绘制出相应的幅频特性和相频特性曲线。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 引言  9
  1.2 频率特性的概念  9-10
  1.3 虚拟仪器技术简介  10-13
  1.4 频率特性测试仪的发展概况  13
  1.5 本文完成的主要研究工作  13-15
第二章 频率特性测试仪总体方案设计  15-24
  2.1 频率特性的测试方法  15-20
    2.1.1 冲激响应测试法  15-16
    2.1.2 使用正弦波组合的单步法  16
    2.1.3 使用Chirp信号的单步法  16-18
    2.1.4 使用随机信号的单步法  18-19
    2.1.5 使用正旋波信号的多步法  19-20
  2.2 五种测试方法的比较  20-21
  2.3 系统的主要性能指标  21-22
  2.4 系统总体方案设计  22-23
  2.5 本章小结  23-24
第三章 扫频信号源设计  24-33
  3.1 信号源总体方案设计  24
  3.2 基准电源电路  24-25
  3.3 串口通信电路  25
  3.4 看门狗电路  25-26
  3.5 D/A转换电路  26-29
    3.5.1 MAX526芯片介绍  26-27
    3.5.2 MAX526与89C52单片机接口电路及编程  27-29
  3.6 信号调理电路  29-31
    3.6.1 偏置电路  29-30
    3.6.2 电压跟随器  30-31
  3.7 信号源误差分析  31-32
  3.8 本章小结  32-33
第四章 数据采集系统及软件设计  33-44
  4.1 数据采集系统  33-35
    4.1.1 采集系统的模块化功能硬件  33-34
    4.1.2 PCI数据采集卡的选择  34-35
  4.2 软件设计  35-43
    4.2.1 测试系统软件开发平台的选择  35-36
    4.2.2 软件设计流程  36-38
    4.2.3 操作界面设置  38-39
    4.2.4 初始化程序  39
    4.2.5 与下位机的通信  39-40
    4.2.6 AD卡数据采集  40-41
    4.2.7 文件的存储与读取  41-43
    4.2.8 报表输出与打印  43
  4.3 本章小结  43-44
第五章 数据处理和实验  44-57
  5.1 对激励信号的要求  44
  5.2 信号滤波  44-47
    5.2.1 五点三次平滑滤波  44-45
    5.2.2 中值滤波  45-46
    5.2.3 移动平均滤波  46
    5.2.4 处理效果  46-47
  5.3 相频特性的计算  47-53
    5.3.1 快速傅立叶变换计算相频特性  47-48
    5.3.2 过零法计算相频特性  48-50
    5.3.3 相关分析测量算法  50-52
    5.3.4 三种方法的比较实验  52-53
  5.4 幅频特性的计算  53-54
  5.5 幅频特性和相频特性曲线的绘制  54-56
    5.5.1 三次样条插值  54-55
    5.5.2 实验结果  55-56
  5.6 本章小结  56-57
第六章 结论  57-58
参考文献  58-60
攻读硕士学位期间发表论文及参与科研情况  60-61
致谢  61

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中图分类: > 工业技术 > 武器工业 > 火箭、导弹 > 导弹 > 一般性问题 > 测试技术与设施
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