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扩展频谱反射计的原理及其应用

作　者: 张英杰
导　师: 朱荣明
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 伪随机序列 STDR SSTDR 自相关互相关
分类号: V243.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 44次
引　用: 2次
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内容摘要

近年来,线缆网络老化问题引起了国内外广泛的关注。其中最困难的最具挑战性的问题是间隙性故障的定位问题,因为这些故障在地面上无法重现。本文首先给出了对线缆故障监测定位的一些传统的方式,并指出了它们各自的优缺点。然后提出了一种新兴的扩展频谱反射计方式来定位系统故障点,这种方法是将二进制伪随机序列调制成正弦信号加载到传输信号中,通过检测反射回来的信号与自身信号的一个延迟的相关特性来定位故障点。这种低测试信号电平和高噪音免疫的测试方法使它非常适合间隙性线缆故障,如：断路,短路,飞机在飞行时的电弧故障。当线缆中传输低频的交流信号时,这种方式非常的有效。论文最后对SSTDR方式在线缆中传输高频数字数据信号如1553信号时的仿真,结果显示利用这种方式对线缆进行检测是非常高效的。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-14
  1.1 引言  8-9
  1.2 课题的背景和意义  9-12
    1.2.1 传统的一些测量方式  9-10
    1.2.2 时域反射计方法的发展  10-11
    1.2.3 SSTDR方式的意义  11-12
  1.3 论文的主要研究内容和章节安排  12-14
第二章伪随机信号的基本知识  14-28
  2.1 信号与序列的分类  15-17
  2.2 信号与序列的变换  17-18
  2.3 相关度量  18-23
    2.3.1 模拟周期信号的相关函数  18-19
    2.3.2 离散周期信号的相关函数  19-21
    2.3.3 二进制序列的相关  21-23
  2.4 功率谱密度  23-25
    2.4.1 模拟信号的功率谱密度  23-24
    2.4.2 周期脉冲序列的功率谱密度  24-25
  2.5 伪随机信号与序列  25-26
    2.5.1 伪随机标准  25-26
    2.5.2 伪随机性和功率谱密度  26
    2.5.3 伪随机性和多相序列  26
  2.6 本章小结  26-28
第三章二进制伪随机序列  28-40
  3.1 二进制伪随机序列的分类  28-29
  3.2 具有良好自相关特性的二进制序列  29-33
    3.2.1 差集  30
    3.2.2 迪布瑞茵(de Bruijn)序列  30-32
    3.2.3 二次剩余序列  32
    3.2.4 其他差集序列  32-33
  3.3 具有特殊互相关性质的二进制序列  33-38
    3.3.1 超正交和正交序列  33-35
    3.3.2 戈尔德(Gold)序列  35-36
    3.3.3 类Gold序列  36-37
    3.3.4 嵩忠熊(Kasami)序列  37-38
  3.4 本章小结  38-40
第四章扩展频谱检测原理  40-60
  4.1 测距原理  40-42
  4.2 相关接收机  42-44
  4.3 接收信号的同步  44-50
    4.3.1 码捕获方案  44-48
    4.3.2 码跟踪方案  48-50
  4.4 数字信号的载波传输  50-59
    4.4.1 二进制振幅键控  50-53
    4.4.2 二进制频移键控  53-55
    4.4.3 二进制相移键控  55-59
  4.5 本章小结  59-60
第五章扩展频谱方式对飞机线缆的检测仿真  60-88
  5.1 检测原理  60-61
  5.2 测试分析  61-66
    5.2.1 一般的噪音环境中期望的相关输出  63-64
    5.2.2 白噪音情况下的相关输出  64
    5.2.3 线缆中传输MIL-STD1553信号时的相关输出  64-66
    5.2.4 测量中的误差  66
  5.3 测试信号中的信噪比  66-72
    5.3.1 S/SSTDR信号长度的改变  67-68
    5.3.2 S/SSTDR频率的缩放  68-69
    5.3.3 STDR/SSTDR码的选择  69-70
    5.3.4 用ML码时STDR/SSTDR方式  70-72
  5.4 电缆故障测试仪设计  72-75
    5.4.1 测试仪原理  72-73
    5.4.2 测试仪的设计方法  73-74
    5.4.3 测试仪的性能指标分析  74-75
  5.5 仿真实例  75-85
    5.5.1 STDR方式对电缆断路故障分析  75-78
    5.5.2 STDR方式对电缆短路故障分析  78-80
    5.5.3 SSTDR方式对电缆断路故障分析  80-83
    5.5.4 SSTDR方式对电缆短路故障分析  83-85
  5.6 本章小结  85-88
第六章总结及展望  88-90
  6.1 本文工作的总结  88
  6.2 研究工作的展望  88-90
致谢  90-92
参考文献  92-97

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