強脈沖測量系統(tǒng)的研究
本文選題:電阻分壓器 + 羅氏線圈; 參考:《南京信息工程大學》2017年碩士論文
【摘要】:近年來,脈沖功率技術有著極其廣泛的應用和發(fā)展前景。脈沖功率系統(tǒng)中,脈沖信號一般具有峰值高、上升沿和下降沿均很短、主脈寬不長但變化速度快等特點,相應地就需要一個抗電磁干擾能力強、頻帶寬的脈沖測量系統(tǒng),但是一般的脈沖測量系統(tǒng)會出現(xiàn)響應慢、帶寬不夠以及輸出波形失真等問題,所以有必要對強脈沖測量系統(tǒng)作進一步的研究;诿}沖信號的電壓測量和電流測量原理,研制電阻分壓器和羅氏線圈。首先,分析了電阻分壓器和羅氏線圈的測量原理,研究了電阻分壓器和羅氏線圈的性能,發(fā)現(xiàn)影響電阻分壓器性能的主要因素是電阻值和對地分布電容,自積分式的羅氏線圈更適合測量變化迅速、脈寬較窄的脈沖。另外,還研究了電阻分壓器的補償方法,并對羅氏線圈作誤差分析。其次,對電阻分壓器和羅氏線圈進行電路分析及仿真研究,設計相關的結構參數(shù),制作實物,并運用于脈沖信號的實際測量中,試驗結果發(fā)現(xiàn)電阻分壓器和羅氏線圈的衰減比例與理論值吻合。然后,針對脈沖測量系統(tǒng)輸出波形的失真問題,分別采用差分方程法、卷積法做信號處理,為解決反卷積法重構信號時易出現(xiàn)病態(tài)問題的現(xiàn)象,對卷積法做改進,改進的卷積法更適用于脈沖信號的波形處理。此外,對于環(huán)境以及系統(tǒng)本身引起的干擾,用三種方法對輸出信號分別作進一步的去噪處理,去噪結果表明變模態(tài)分解法的去噪效果優(yōu)于小波法和經(jīng)驗模態(tài)分解法。最后,把研制的脈沖信號測量系統(tǒng)分別運用于短脈沖發(fā)生器、中脈沖發(fā)生器以及充電線脈沖發(fā)生器的測試電路中,并進行信號處理,得到的信號與脈沖發(fā)生器輸出信號的特征參數(shù)基本吻合。
[Abstract]:In recent years, pulse power technology has a wide range of applications and development prospects.In the pulse power system, the pulse signal usually has the characteristics of high peak value, short rising and descending edges, not long main pulse width but fast changing speed. Accordingly, a pulse measuring system with strong anti-electromagnetic interference ability and frequency bandwidth is needed.However, some problems such as slow response, insufficient bandwidth and distortion of the output waveform will occur in the general pulse measurement system, so it is necessary to further study the strong pulse measurement system.Based on the principle of voltage and current measurement of pulse signal, resistance divider and Roche coil are developed.Firstly, the measuring principle of resistive divider and Roche coil is analyzed, and the performance of resistor divider and Roche coil is studied. It is found that the main factors affecting the performance of resistor divider are resistance value and distributed capacitance to ground.The self-integral Roche coil is more suitable for measuring the pulse with rapid variation and narrow pulse width.In addition, the compensation method of resistor divider is studied, and the error of Roche coil is analyzed.Secondly, the circuit analysis and simulation of resistive voltage divider and Roche coil are carried out, the related structural parameters are designed, and the object is made, which is applied to the actual measurement of pulse signal.The experimental results show that the attenuation ratio of the resistor divider and the Roche coil is in agreement with the theoretical value.Then, the difference equation method and convolution method are used to deal with the distortion of the output waveform of the pulse measurement system. In order to solve the problem that the deconvolution method is prone to the ill-posed problem, the convolution method is improved.The improved convolution method is more suitable for waveform processing of pulse signal.In addition, for the disturbance caused by the environment and the system itself, the output signal is further de-noised by three methods. The denoising results show that the denoising effect of the VMD method is better than that of the wavelet method and the empirical mode decomposition method.Finally, the developed pulse signal measurement system is applied to the test circuit of short pulse generator, medium pulse generator and charging line pulse generator, and the signal processing is carried out.The obtained signal is basically consistent with the characteristic parameters of the output signal of the pulse generator.
【學位授予單位】:南京信息工程大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TN78
【參考文獻】
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,本文編號:1747269
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