信号范文10篇

时间:2023-03-14 16:56:26

信号

信号范文篇1

1信号与系统分析

1.1系统。随着时代的发展和技术的进步,信号与系统的概念在各行各业中愈加普及,而与之相对应的分析方法和分析思想,也受到研究学者的高度关注,在科学领域发挥了至关重要的作用。一般情况下,系统是由无数个相互依赖且相互作用的事物集合而成的,其功能相对具有稳定性。从直观角度来说,可以将系统看作是处理器或者变换器。以电系统为例,某个电路的输入输出是完成某种功能的经过,那么这就可以被称作系统。1.2信号。信号是一种比较抽象的消息表现形式,是随若干变量而发生变换的一种具体物理量。从数学角度对信号的概念进行分析,可以将其理解为一个或多个独立变量的函数。事实上,在处理并传输信号的过程中,对信号特殊性的分析是研究人员不可绕开的一项命题。而具体分析其特殊性质的过程中,既可以从信号随时间变换的速度着手分析,也可以分析信号包含频率分量的振幅大小,甚至相位数量,从而辨别信号的频率特性。而且,在分析信号与系统中直流信号的连续信号和离散信号的过程中,往往要按照自变量时间取值在定义域内的连续与否对信号状态进行划分,并分别采用不同手段对其信号情况进行分析。

2直流信号的特殊性介绍

在分析线性时不变系统的过程中,相关研究人员往往倾向于先对系统中的信号进行分解,将其经过简要处理划分为脉冲信号和复指数信号的线性组合。如此一来,两种不同的信号方式就能分别经过系统,并在线性组合形式下得到系统的响应。从理论角度来说,线性时不变系统分析的理论基础恰恰是信号分解,而现阶段的研究成果又显示信号分解方式。受到分解方法的不同而呈现多元化特征,除却较为基础的直流分解和交流分解之外,还囊括了因果分量和反因果分量分解、积分量分解和偶分量分解,甚至包括各类正交函数分解。一般情况下,信号与系统分析中直流信号的一般连续信号特殊性具体体现在卷积运算、傅里叶运算以及拉普拉斯变换中;而系统分析中,直流信号的离散连续信号特殊性具体体现在卷积和运算、离散时间傅里叶变换过程中。所以,在研究系统直流信号特殊性的过程中,必须分情况对其进行具体讨论,理清不同性质的具体应用方法,从而对直流信号作用于因果稳定的线性时不变系统时的响应进行概括与总结。2.1直流信号的一般信号特殊性。在信号与系统分析的过程中,对于直流信号特殊性的研究首先要从时间无限信号开始,而时间无限信号就是包含直流信号的一般信号。正常情况下,专家学者在研究这一信号类型的过程中,往往会按照直流分量和交流分量、因果分量和反因果分量对信号进行分解,但是随着研究的逐渐深入,现阶段已经可以将时间无限信号分解为一个因果信号叠加直流信号的形式,研究的精确度和可靠度得到了大幅度的提升。具体来说,人员可以将直流信号的一般信号进行分析,对信号的因果分量进行分别表示。但值得注意的是,这种分解研究方式和传统意义上的直流分量与交流分量分解、因果分量与反因果分量分解是截然不同的,在分解过程中要着重注意对细节问题的把控,避免出现运算混淆的情况。而且,直流信号的一般信号特殊性主要在于:当这种信号作为激励作用与因果稳定的线性时不变系统情况下,可以通过对时域的卷积以及卷积和或者变换域的方法对其响应进行求解。不可否认的是,由于包含直流信号的一般信号具有较强的特殊性,所以应着重注意在应用时域和变换域的特定性质时,对其进行单独处理,否则可能会导致运算异常。2.2时域卷积和变换域中直流信号的特殊性。在信号与系统分析直流信号特殊性的过程中,各个阶段所涉及到的微分和差分的运算都具有明显的不可逆性,这也就意味着在对时间无限信号进行微分和差分运算处理的过程中,会因为运算顺序的不同而导致最终积分或求和得到的原信号存在明显差异。这一问题若无法得到有效解决,那么在实际运算过程中会导致时域和变换域分析的相关性质不能被直接应用于信号与系统分析中。具体来说,时域卷积和变换域中直流信号的特殊性主要体现在以下五方面:其一,卷积的微积分性质具有特殊性。在分析这一特殊性质的过程中要重点理清导数阶次和积分阶次,避免由于简单的失误而导致运算功亏一篑。事实上,凭借现阶段对卷积微积分性质的研究结果分析,大致可以得出两个基本推论。推论之一是在两个信号卷积中,一个信号的微分和另一个信号的卷积相等。而另一个推论则是对阶次分别为0和1这一特殊情况的限定。也就是说,对某一特定类型连续信号来说,由于其微分后再进行积分所得到的信号与原信号是存在差异的,所以在实际运算过程中,很难直接套用卷积的微积分性质对其进行卷积运算。在这种情境下,也就要求相关人员对其中的直流信号和其他信号的卷积进行单独运算,以保证运算结果的精确性。其二,卷积和的差分求和性质具有特殊性。一般情况下,倘若时间无限信号中还有直流信号,是无法直接应用卷积和的差分求和性质的,而需要对其中的直流信号与时间无限信号进行分别计算。其三,傅里叶变换的时域积分性质具有特殊性,根据傅里叶变换的理论基础来分析傅里叶变换的时域积分性质,那么在性质应用过程中,往往待求信号微分后的傅里叶变换是已知的或者求解难度系数相对较低,但是倘若待求信号中含有直流信号,那么同样不可以对傅里叶变换的时域积分性质进行直接运用,这一点和卷积和的差分求和性质应用是相类似的。其四,离散时间傅里叶变换的时域求和性质具有特殊性。通过傅里叶变换对离散序列进行特殊处理,就可以在此基础上对离散时间傅里叶变换时域进行求和。在应用这一性质的过程中,情况同样大致分为两种。一种是待求信号的一阶后向差分信号的傅里叶变换一致或求解难度系数较低,这种情况下可以直接利用离散时间傅里叶变换的时域求和性质对其进行运算,否则将无法直接应用性质。其五,拉普拉斯变换的时域积分性质具有特殊性,种种角度来说拉普拉斯变换,实质上是傅里叶变换的一种变形推广,所以其应用性质和傅里叶变换的时域积分性质具有相似性,在含有直流信号的情况下,无法对其进行直接应用。

3直流信号应用总结

在验证直流信号分析特殊性质的过程中,可以分别从连续信号角度和离散信号角度对其性质应用方法进行举例和总结。比如说,在分析特殊的连续性过程中,专业人员可以尝试以包含直流信号的一般信号为例,对离散序列直流信号的特殊性进行分析,并对直流信号的一般信号与因果信号的卷积和进行计算,分析包含直流信号的一般信号的傅里叶变换与拉普拉斯变换以及离散序列的傅里叶变换。事实上,在直接对两种信号形式求卷积的基础上,若直接对含有直流信号的一般信号进行微分计算,那么卷积的微积分性质是可以直接得到应用的。但是在面对直流信号的一般信号与因果信号的卷积不能直接应用的情况下,就要对二者的卷积进行单独计算。也就是说,针对卷积微积分性质的应用必须分析信号中是否包含直流信号,若答案是肯定的,则信号不能直接微分。除此以外,倘若运算中的全激励信号作用于冲击响应特定的连续因果稳定线性时不变系统的全响应,则此响应包括了零时刻之前的响应,这主要是受到了无穷远时可接入基地的影响。其次,当在分析运算过程中直接运用傅里叶变换的时域积分性质时,相关研究人员务必要考虑到实际的信号傅里叶变换形式,并对单位直流信号进行拉普拉斯变换。从理论角度可以直接应用拉普拉斯变换的实际积分性质来推进单位直流信号的拉普拉斯变换,但在实际计算中可能要对其进行分别计算。再次,在求解离散信号的卷积和过程中,要首先判断信号中是否含有直流信号,以此为依据,选择对其直接后项差分或应用卷积和的差分性质。但是,受到直流信号的影响,对于系列差分后的计算结果可能和原信号是有所区别的,所以不能直接应用全集合的差分求和性质,而应该直接对其进行单独计算。当然,若序列中确实包含直流信号,那么选了运用卷积和差分求和性质并不适用,且直流信号不能作为差分的信号。最后,对信号离散时间傅里叶变换进行求解要求相关人员对信号的形式进行精准分析,既要抓住离散直流信号是直流信号的本质,同时也要意识到离散直流信号是周期为一的周期序列,由此,对单位离散直流信号展开傅里叶变换,并在运用离散时间傅里叶变换差分求和性质的基础上对其特殊性质展开分析。

信号范文篇2

××××作用:对传感器输出的信号进行放大、滤波、消除干扰,为后续的a/d转换提供具有足够能量的所需信号。

一、设计任务

桥式放大电路、低通滤波器和恒流电源设计等,其输出应满足a/d卡要求。画出原理图及pcb图。

技术要求:(1)为a/d转换电路提供、两种信号电压。

(2)电桥具有调零和标定功能。

(3)电路具有抗混淆低通滤波功能,以满足抽样定理。

二、电桥放大器设计(电桥+放大器)

1、电源接地的电桥放大器

(图)

假定为单臂工作:;

根据节点电流定律:a点:

b点:

由电路图得,;;;

;;;

由以上关系,可得:;;

根据运算放大器特性:;可解得:

当时,上式近似为

2、电源浮地的电桥放大器

(图)

单臂工作时:

同时,由输出端得:;

解得:

3、双运放电桥放大器

单臂工作,电桥由两个运放组成,恒流源供电。

特性分析:a点c点等电位:,b电位:;

则;因,即

解得:

三、恒流源设计

电压——电流变换电路

当输入电压恒定时,负载中的电流恒定,与负载无关。

四、调零电路设计

信号范文篇3

数字信号是科技发展的产物,与传统的模拟信号比较,其抗干扰能力较强。在传统的模拟信号传输工程当中,噪声的因素对其影响尤为致命,在传输过程当中,噪声的产生极易影响通信质量。反而观察数字信号在传输过程当中的反应,其在接收未超过本身信号频率所能控制的限值时,对于信号的传输轻易不会产生影响,在信号的接收上能够更加具有可靠性。再而,数字信号本身所具有的传送特性,致使其在远距离传输信号时能够完好的保持信号质量,保证通讯质量不受距离的影响,高质量的完成远程信号的传输工作。以上两种情况均表明了数字电视信号更加适合于当今的社会生活需求。

2数字电视信号质量监测过程中会发生的问题

2.1数字电视未能正常播放

在数字电视出现以来,我国的播放设施快速的进行了更新换代的工作。与原有的模拟信号相比较,在观看电视时,屏幕出现雪花和不能同步的问题得到了极大的改善。与传统模拟信号比较,数字电视信号在一般情况下对于电平值的接受要求下降,该情况的发生致使数字电视的抗干扰能力更强,在正常接收信号后电视即可出现清晰画面。但与此同时,数字信号的接收将会出现更多的信号信息,该过程中由于相关人员或者技术的不成熟,电视将无法正常播放。

2.2无法及时对数字电视信号进行处理

数字信号的传输和正常工作对于设备的要求更高,在运行过程当中,任何一个元部件或者是程序的错误都将导致无法接收正确信号。在设备劳损度达到一定程度后,想要在众多部件中找到损毁元件极为不易。该种情况导致工作人员和技术人员无法及时对数字电视信号进行正规的处理,在经过较长的时间后才能查出问题的关键所在。数字化电视更加复杂和多样化,在电视正常工作期间,数字信号会由远端接收器进行传送以及处理。该过程中,数字信号会经历更多的不确定因素,如果无法及时对该过程中的信号进行监测,可能导致信号传输无法预知的中断甚至消失。

3数字电视信号监测手段的建议

在监测数字电视信号过程当中,工作人员的管理应按照有效益性、选择性和相辅相成作为监测原则。由于数字电视信号具有自身特有的性质,在各种环境下的问题不尽相同,因此,面对数字电视信号发生故障时,应该综合多种因素,认真对待每一种可能出现的情况。而对于数字电视信号的质量监测方式通常可划分为三种形式:故障模式监测、故障树监测和部件模型监测。在三种方式运用过程当中,全方位的保持信号的稳定性是所有因素的大前提。

3.1故障模式监测

故障模式监测技术是维护和监测数字电视系统最为常见的一种方式,也被称为FMEA方式,该种模式对于处理系统本身的复杂信号具有明显效果。故障模式监测技术的应用在对数字电视信号监测过程中需要将数字信号的逻辑性重新理顺,将所有部件引起的信号失效状况全部找出,加以分析其失效后会发生的状况,进行归纳和推理,得出任一部件失效后所会产生的故障结果,以此确定由于元部件导致的电视信号受损原因,确定失效部件。并且及时给出相应的改善措施与修复手段。

3.2故障树监测

故障树的监测技术主要是针对于数字电视信号系统在发生错误后,通过发生错误的多种现象来对问题进行分析和总结,检测出整个系统运作是否可靠。在数字电视系统进行工作过程中,可以通过该种方法对系统进行监测和检查,用以协助更好的对系统进行维护。故障树监测技术需要利用图形来进行模拟工作,大体将数字电视信号的故障现象通过图像来进行直观的显示。通过找出信号故障时发生的种种现象,来对故障进行分级。该种分级将数字信号系统设置为第一级,在以下将会如树结构般分支出多种问题,直到问题不能再次进行分支为止。此时说明问题已经找到,利用图表方式来直观找出问题的根本原因。该类方式对于监控工作有着协助作用,能够完善工作内容。

3.3模拟部件监测

在数字电视工作出现问题时,由于其多变、复杂的特性很难从直观上发现其问题所在,且其元件数量极多,期间某个部件发生故障时可能会导致所有流程都失效。但是经过对这些组成元件的可靠性的逻辑关系分析,采用部件模拟的监测方式能够看出不同组成部件之间的模型处于何种关系。利用模型与其工作效果对比,快速找出问题所在,该类型为部件模型监测技术。

4结语

信号范文篇4

1卫星通信安全传输技术分析

通过研究,我们发现在空域、频域和时域难以处理的抑制干扰问题,可基于极化滤波实现较好的处理。极化滤波器和干扰信号极化参数识别技术在其中发挥着关键性作用,极化滤波器的滤波效果,在很大程度上受到极化参数识别的精确度影响,而随着近年来其他技术的引入,如联合极化空间抗干扰方法,其极化抗干扰的实用性正不断提升。但值得注意的是,受云计算等技术的影响,近年来不断增强的数据处理能力使得加密技术可靠性不断下降,访问敏感卫星数据、恶意节点成功破解加密的风险不断提升,这种风险的应对需更好地利用信号极化特性,如极化抗干扰技术、快速双极化跳变系统、方向极化调制技术等,本文对基于传统的代表性技术的优化升级展开探索。

2卫星通信中的极化信号安全传输技术

信号范文篇5

关键词:冬奥会;超低延时;视频直播

1引言

冬奥场馆体育赛事的直播须兼顾实时性和流畅性,不仅时延要低,还要保障赛事直播视频的流畅性和清晰度。同时,直播系统要兼顾“节俭办奥运”的主旨,基于有线电视网络的传输环境,满足用户使用电脑、手机、平板等智能终端进行观看的需求。

2技术方案

不同技术方案呈现效果与实现路径差异较大,基于当前有线电视网络背景,我们选取了3种技术手段,分别是使用模拟信号、DVB数字信号和互联网协议传输直播视频数据,并搭建对比环境,从多种维度考察这3种技术方案的优缺点。

2.1模拟信号传输方案

北京2008年奥运会时,为应对奥运会场馆超低时延直播需求,采用了模拟信号传输的方案,较好地完成了直播工作,如图1所示。Compound区提供本场馆的多套HD-SDI基带信号,配置SDI光发机传输至有线电视机房,使用SDI光收机完成HD-SDI基带信号接收。经过SDI转AV转换器将数字HD-SDI基带信号转换为模拟AV信号,并使用模拟调制器完成模拟电视射频信号调制。经有线同轴分配网传输至各接收终端,终端电视机可以直接收看低延时模拟信号。该技术方案相对成熟,时延低,故障率低,维护简单,易于使用,但清晰度低,已经无法适应当下观众对赛事视频收看清晰度的要求,亦无法满足多样化终端带来的收看需求,且设备赛后不可回收再利用,不符合节俭办冬奥的主旨。

2.2数字DVB传输方案

除模拟信号传输技术,亦可考虑使用数字DVB传输技术实现赛事的本地低延时信号传输。如要保证350ms以下的端到端时延,则需要SDI编码器、传输处理设备、机顶盒等均具备低延时特性。数字DVB低延时信号处理如图2所示。Compound区可提供本场馆的多套HD-SDI基带信号,配置SDI光发机传输至有线电视机房,使用SDI光收机完成HD-SDI基带信号接收。经过SDI低延时编码器将数字HD-SDI基带信号转换为IP信号,并使用IPQAM调制器完成数字电视射频信号调制。将数字射频信号与专网数字电视射频信号混合后,经同一张有线同轴分配网传输至各接收终端。终端电视机可以通过机顶盒收看低延时数字信号,同时还可收看专网数字电视信号。从运维角度来说,该方案机房内设备操作较模拟处理设备复杂,需要一定专业知识,同时场馆内终端机顶盒数量较大,会增加维护量。此外,根据时延测试结果,使用歌华普通高清机顶盒观看,端到端时延在620~1240ms;使用歌华4K高清机顶盒观看,端到端时延在400~660ms,达不到小于350ms时延的目标。

2.3基于互联网协议的传输方案

随着视频领域的不断创新,大量的直播业务涌现,同时用户对体验要求越来越高,推动了低时延、高码率IP直播技术的发展。为了逼近时延的极限,这些方案不约而同地都选择了基于UDP协议的视频传输,如QUIC、SRT和WebRTC。近年来,随着对GoogleQUIC协议研究的深入,不少项目开始用RTMPoverQUIC替代传统的RTMPoverTCP。QUIC已成为HTTP3的标准协议,在超低时延传输方面有很多优势,最重要的就是其复杂度非常低。但QUIC作为低延时直播协议也有2个缺点:第一,其本质上是一个可靠协议,无法便捷的主动控制协议延时;第二,QUIC是传输层的通用协议,无法针对音视频提供端到端的优化方案。除QUIC,还有2种专门针对视频场景优化的超低时延传输协议,即SRT和WebRTC,二者是基于UDP协议实现的超低时延视频传输解决方案。下面将对这两种方案进行比较,并介绍歌华有线在冬奥项目中的应用情况。

3SRT与WebRTC分析比较

3.1优点比较

在安全方面,SRT支持AES加密,保障端到端的视频传输安全;在可靠性方面,SRT通过前向纠正技术(FEC)保证传输的稳定性;在低时延方面,SRT底层使用UDT协议,UDT协议是一个基于UDP的可靠传输协议,但原生的UDT传输延迟较高,SRT在此基础上优化了相关拥塞控制策略,以降低传输时延。当前,SRT在跨国传输场景下有不少的应用,取代了一些过去需要使用卫星作为传输媒介的场景。WebRTC主要用于Web端实时音视频通信的互联网协议,应用层有JS的接口,使得Web网页具备音视频的采集和播放能力。此外,WebRTC的传输协议还支持P2P传输,提供了DataChannel,用于应用层传输其他的数据,便于对直播增加交互等扩展功能。

3.2抗抖动性比较

视频超低时延传输的核心挑战是保证播放流畅度,除了提升传输通道可靠性,还需要传输协议具备良好的抗抖动性,在保持低延迟的同时稳定播放。SRT的解决方法是设置一个固定的Latency,并在每个包头写入发送时间,在读取时,按照发送时间延迟Latency读取,复制编码器的输出。WebRTC则使用JitterBuffer来对抗网络抖动,其实现原理与SRT的方法类似,但有2个不同点:一是根据当前网络抖动的程度来调整延迟,网络越稳定,延迟越小;二是从JitterBuffer出来的帧,尽量保证以均匀的速率输出,但不一定与发送方编码器输出一致。SRT的Tsbpd机制可以精准地控制Latency,结合重传机制,相对于其他协议有更低的延迟,缺点是不能动态调整。WebRTC将传输抖动和编码渲染结合相互反馈调整,过程相对复杂。综上所述,二者在核心抗网络抖动和传输上性能基本接近,但WebRTC优点是其在各个平台上都有相应的成熟SDK,可以极大地减少整个系统的开发、升级和维护,同时解决不同终端播放的兼容性问题。因此,最终选择WebRTC协议完成冬奥赛事的超低延时直播系统研发。

4WebRTC协议的应用

根据服务规划及北京冬奥组委的相关要求,计划在竞赛场馆和鸟巢为固定座席提供毫秒级超低时延直播服务,并在部分场馆提供基于5G网络的无线接入超低时延无线CATV服务,观众将不再因为短暂离席或座位角度欠佳错过关键比赛内容,为观众带来更好的观赛体验。4.1主要流程在本项目中,基于WebRTC典型的工作流程如图3所示。客户端A:WebRTC的客户端,此处特指机顶盒设备或浏览器终端。RTCSTUN:WebRTC的STUN服务,用于客户端与服务端之间建立双向通信通道。RTC信令系统:WebRTC的信令服务,用于交换客户端与RTC媒体系统之间的控制信令。RTC媒体系统:用于实现面向客户端的高并发流媒体服务。(1)客户端A首先创建PeerConnection对象,打开本地音视频设备,将音视频数据封装成MediaStream,添加到PeerConnection中。(2)客户端A调用PeerConnection的CreateOffer方法创建一个用于Offer的SDP对象,并保存当前音视频的相关参数。通过PeerConnection的SetLocalDescription方法保存该SDP对象,并通过Signal服务器发送给媒体系统。(3)RTC媒体系统接收到客户端A发送过的OfferSDP对象,通过PeerConnection的SetRemoteDescription方法将其保存起来,并调用PeerConnection的CreateAnswer方法创建一个应答的SDP对象,通过PeerConnection的SetLocalDescription的方法保存该应答SDP对象并将它通过Signal服务器发送给客户端A。(4)客户端A接收到RTC媒体系统发送过来的应答SDP对象,将其通过PeerConnection的SetRemoteDescription方法保存起来。(5)在SDP信息的Offer/Answer流程中,客户端A和RTC媒体系统已经根据SDP信息创建好相应的音频Channel和视频Channel并开启Candidate数据的收集,Candidate数据可以简单地理解成Client端的IP地址信息(本地IP地址、公网IP地址、Relay服务端分配的地址)。(6)当客户端A收集到Candidate信息后,PeerConnection会通过OnIceCandidate接口给客户端A发送通知,客户端A将收到的Candidate信息通过Signal服务器发送给RTC媒体系统,RTC媒体系统通过PeerConnection的AddIceCandidate方法保存起来。同样的操作RTC媒体系统对客户端A再来一次。(7)这样,客户端A和RTC媒体系统就建立了音视频传输的点对点通道,客户端A接收到RTC媒体系统传送过来的音视频流,会通过PeerConnection的OnAddStream回调接口返回一个标识RTC媒体系统音视频流的MediaStream对象,在客户端A渲染出来即可。4.2实现效果最终,经过全流程调优,在使用指定1080i50信源的情况下,编码时延80ms,分发时延40~60ms,IP传输5~10ms,终端缓存解码时延100~120ms,电视机时延35~70ms,除去差异较大的显示终端,端到端时延控制在300ms以内,实现了对异构终端、异构网络的覆盖,达成了项目预期目标。当然,WebRTC方案也存在一些缺点,比如不支持音频AAC编码和44.1KHz采样率;不支持视频B帧、H265等编码特性,对多slice编码支持性较差;在QoS策略方面,WebRTC的原生应用场景是通话,基本策略是延迟优于画质,这个策略在直播中不一定成立。因此,在后期存在一定的定制化优化改造空间,即在保留WebRTC核心传输相关模块(RTP/RTCP、FEC、NACK、Jitterbuffer、音视频同步、拥塞控制等)的基础上,利用定制化播放器封装以上WebRTC的核心功能,解决以上存在的缺陷,在可控终端或者自有APP中实现更好的播出效果。

5结语

歌华有线通过对超低时延直播相关领域的研究,比较了现有各种直播标准、协议的优劣,再有针对性地对最终选型结果的信源编码、传输、终端解码全流程进行测试和调优,确保端到端时延在350ms以内,实现了异构终端和异构网络下的业务分发,完成了项目设计要求,为后续广电网络运营商的IP化改造提供了知识和技术支持。

参考文献

[1]屈振华,李慧云,张海涛,等.WebRTC技术初探[J].电信科学,2012,28(10):106-110.

信号范文篇6

一、设计任务

桥式放大电路、低通滤波器和恒流电源设计等,其输出应满足a/d卡要求。画出原理图及pcb图。

技术要求:(1)为a/d转换电路提供、两种信号电压。

(2)电桥具有调零和标定功能。原创:(3)电路具有抗混淆低通滤波功能,以满足抽样定理。

二、电桥放大器设计(电桥放大器)

1、电源接地的电桥放大器

(图)

假定为单臂工作:;

根据节点电流定律:a点:

b点:

由电路图得,;;;

;;;

由以上关系,可得:;;

根据运算放大器特性:;可解得:

当时,上式近似为

2、电源浮地的电桥放大器

(图)

单臂工作时:

同时,由输出端得:;

解得:

3、双运放电桥放大器

单臂工作,电桥由两个运放组成,恒流源供电。

特性分析:a点c点等电位:,b电位:;

则;因,即

解得:

三、恒流源设计

电压——电流变换电路

当输入电压恒定时,负载中的电流恒定,与负载无关。

四、调零电路设计

信号范文篇7

随着IC输出开关速度的提高,不管信号周期如何,几乎所有设计都遇到了信号完整性问题。即使过去你没有遇到SI问题,但是随着电路工作频率的提高,今后一定会遇到信号完整性问题。

信号完整性问题主要指信号的过冲和阻尼振荡现象,它们主要是IC驱动幅度和跳变时间的函数。也就是说,即使布线拓扑结构没有变化,只要芯片速度变得足够快,现有设计也将处于临界状态或者停止工作。我们用两个实例来说明信号完整性设计是不可避免的。

实例之一:在通信领域,前沿的电信公司正为语音和数据交换生产高速电路板(高于500MHz),此时成本并不特别重要,因而可以尽量采用多层板。这样的电路板可以实现充分接地并容易构成电源回路,也可以根据需要采用大量离散的端接器件,但是设计必须正确,不能处于临界状态。

SI和EMC专家在布线之前要进行仿真和计算,然后,电路板设计就可以遵循一系列非常严格的设计规则,在有疑问的地方,可以增加端接器件,从而获得尽可能多的SI安全裕量。电路板实际工作过程中,总会出现一些问题,为此,通过采用可控阻抗端接线,可以避免出现SI问题。简而言之,超标准设计可以解决SI问题。

关于布线、拓扑结构和端接方式,工程师通常可以从CPU制造商那里获得大量建议,然而,这些设计指南还有必要与制造过程结合起来。在很大程度上,电路板设计师的工作比电信设计师的工作要困难,因为增加阻抗控制和端接器件的空间很小。此时要充分研究并解决那些不完整的信号,同时确保产品的设计期限。

二、设计准则

1.电路板的层叠

某些项目组对PCB层数的确定有很大的自主权,而另外一些项目组却没有这种自主权,因此,了解你所处的位置很重要。与制造和成本分析工程师交流可以确定电路板的层叠误差,这时还是发现电路板制造公差的良机。比如,如果你指定某一层是50Ω阻抗控制,制造商怎样测量并确保这个数值呢?

其他的重要问题包括:预期的制造公差是多少?在电路板上预期的绝缘常数是多少?线宽和间距的允许误差是多少?接地层和信号层的厚度和间距的允许误差是多少?所有这些信息可以在预布线阶段使用。

根据上述数据,你就可以选择层叠了。注意,几乎每一个插入其他电路板或者背板的PCB都有厚度要求,而且多数电路板制造商对其可制造的不同类型的层有固定的厚度要求,这将会极大地约束最终层叠的数目。你可能很想与制造商紧密合作来定义层叠的数目。应该采用阻抗控制工具为不同层生成目标阻抗范围,务必要考虑到制造商提供的制造允许误差和邻近布线的影响。

在信号完整的理想情况下,所有高速节点应该布线在阻抗控制内层(例如带状线),但是实际上,工程师必须经常使用外层进行所有或者部分高速节点的布线。要使SI最佳并保持电路板去耦,就应该尽可能将接地层/电源层成对布放。如果只能有一对接地层/电源层,你就只有将就了。如果根本就没有电源层,根据定义你可能会遇到SI问题。你还可能遇到这样的情况,即在未定义信号的返回通路之前很难仿真或者仿真电路板的性能。

2.串扰和阻抗控制

来自邻近信号线的耦合将导致串扰并改变信号线的阻抗。相邻平行信号线的耦合分析可能决定信号线之间或者各类信号线之间的“安全”或预期间距(或者平行布线长度)。比如,欲将时钟到数据信号节点的串扰限制在100mV以内,却要信号走线保持平行,你就可以通过计算或仿真,找到在任何给定布线层上信号之间的最小允许间距。同时,如果设计中包含阻抗重要的节点(或者是时钟或者专用高速内存架构),你就必须将布线放置在一层(或若干层)上以得到想要的阻抗。

3.重要的高速节点

延迟和时滞是时钟布线必须考虑的关键因素。因为时序要求严格,这种节点通常必须采用端接器件才能达到最佳SI质量。要预先确定这些节点,同时将调节元器件放置和布线所需要的时间加以计划,以便调整信号完整性设计的指针。

4.预布线阶段

预布线SI规划的基本过程是首先定义输入参数范围(驱动幅度、阻抗、跟踪速度)和可能的拓扑范围(最小/最大长度、短线长度等),然后运行每一个可能的仿真组合,分析时序和SI仿真结果,最后找到可以接受的数值范围。

接着,将工作范围解释为PCB布线的布线约束条件。可以采用不同软件工具执行这种类型的“清扫”准备工作,布线程序能够自动处理这类布线约束条件。对多数用户而言,时序信息实际上比SI结果更为重要,互连仿真的结果可以改变布线,从而调整信号通路的时序。

在其他应用中,这个过程可以用来确定与系统时序指针不兼容的引脚或者器件的布局。此时,有可能完全确定需要手工布线的节点或者不需要端接的节点。对于可编程器件和ASIC来说,此时还可以调整输出驱动的选择,以便改进SI设计或避免采用离散端接器件。

5.布线后SI仿真

一般来说,SI设计指导规则很难保证实际布线完成之后不出现SI或时序问题。即使设计是在指南的引导下进行,除非你能够持续自动检查设计,否则,根本无法保证设计完全遵守准则,因而难免出现问题。布线后SI仿真检查将允许有计划地打破(或者改变)设计规则,但是这只是出于成本考虑或者严格的布线要求下所做的必要工作。

现在,采用SI仿真引擎,完全可以仿真高速数字PCB(甚至是多板系统),自动屏蔽SI问题并生成精确的“引脚到引脚”延迟参数。只要输入信号足够好,仿真结果也会一样好。这使得器件模型和电路板制造参数的精确性成为决定仿真结果的关键因素。很多设计工程师将仿真“最小”和“最大”的设计角落,再采用相关的信息来解决问题并调整生产率。

6.模型的选择

关于模型选择的文章很多,进行静态时序验证的工程师们可能已经注意到,尽管从器件数据表可以获得所有的数据,要建立一个模型仍然很困难。SI仿真模型正好相反,模型的建立容易,但是模型数据却很难获得。本质上,SI模型数据唯一的可靠来源是IC供货商,他们必须与设计工程师保持默契的配合。IBIS模型标准提供了一致的数据载体,但是IBIS模型的建立及其品质的保证却成本高昂,IC供货商对此投资仍然需要市场需求的推动作用,而电路板制造商可能是唯一的需方市场。

三、技术的趋势

设想系统中所有输出都可以调整以匹配布线阻抗或者接收电路的负载,这样的系统测试方便,SI问题可以通过编程解决,或者按照IC特定的工艺分布来调整电路板使SI达到要求,这样就能使设计容差更大或者使硬件配置的范围更宽。

信号范文篇8

无线广播是现代社会重要的新闻信息传播媒介。随着我国广播行业的不断发展建设,调频技术被广泛应用,成为传统广播覆盖的最主要方式。无线广播虽然具备诸多优势,但也面临着不少困难:(一)受广播发射台站制约。目前我国广播的发射,主要依托各级广播电视发射台站以点到面的形式进行覆盖。发射台站的规划选址涉及土地使用、工程基建、资金预算、人员配置等诸多问题,建设和维护成本高。(二)调频广播收听质量、覆盖范围受一些因素制约。调频广播工作在超短波波段,它是直线传播,受到地形遮挡等因素影响较大,易产生覆盖盲区,尤其现在广播基本以覆盖城市和公路为主,城市建筑物和山地会遮挡信号,调频广播收听质量不好。(三)频率资源稀缺。在调频发射机中允许将最大频偏限制在75KHZ,我国的调频频率规定范围为87—108MHZ。现有发射系统条件下,同台发射频率一般理论上以3000KHZ频率以上间隔对频率资源进行划分。考虑到相邻发射台之间的信号存在互相干扰,相同或者相近的频率资源无法使用,发射功率必须进行相应协调限制。(四)同频率异地收听受限。在传统的广播覆盖方式下,通过锁定频率方式必须由广电传输发射单位大范围建立同频广播,目前费用相当高昂,涉及的同频协调申请手续程序复杂。随着地域变化不停更换收听频率的方式也相当不便。我们在开展调频广播覆盖的工作中也经常遇到类似的问题。例如,横县六景北枢纽立交是泉南高速和广昆高速及六钦高速的交汇处,汽车流量大,每逢节假日,这里就成为高速公路堵车重点路段。相关部门希望通过调频广播这一信息渠道,及时向过往汽车交通路况信息,引导和疏解车流,减少拥堵。由于横县六景镇位处盆地,西北侧均有山地遮挡,形成调频广播信号覆盖盲区,收听质量差。我们尝试在该路段沿线多点布设小功率发射机,使用相同频率的广播的技术方案来提高广播覆盖场强。但由于新增发射点建设成本较高,其中还涉及与当地政府协调征地、基建等一系列问题,无法在理想的位置布点,难以达到理想的覆盖效果,而且相邻台站发射信号同频干扰的情况也难以解决。针对这一问题,可以尝试改变思路,使用新型的覆盖技术去解决六景收听交通信息的难题。

二、新型融媒体广播覆盖方式涌现

当前,移动互联网快速发展,广播融媒体技术平台日趋成型,传统广播也迎来了发展的春天。随着汽车、手机的不断升级,车上、手机上都不再配备传统的调频收音机功能,取而代之的是以移动互联网为基础的全媒体融合智能系统。收听终端开始呈现多样化、移动化、智能化的特点。广播传播渠道已经从传统的FM/AM电波媒体渠道,发展为多终端、多平台、多入口、多应用等。广播利用车载移动、微信、微博、APP、在线广播等多个平台,延伸和拓宽广播受众的覆盖传播通路。赛立信2017年上半年在国内30个重点城市的新媒体调研结果显示,广播听众中属于网民的超过90%,其中使用移动互联网的达92.7%,60.0%的听众使用电脑上网,说明广播与移动互联网的受众重叠度相当高,利用网络平台的特点传播,听众对广播的黏合度会更高。并且,在超过8亿的移动互联网民中,收听广播的受众略超30%,且以年轻群体为主,说明移动互联网受众有可能给广播的新媒体覆盖提供一个新的契机。时代的变迁使得传统广播向新媒体迈出脚步,以便更好地传播信息以及与听众进行互动。资料显示,我国除了西藏、甘肃外,其他29个省级广播电台、总台,123个地市级广播电台都在网络上开创了电台,这类电台属于传统广播的延伸,所以具备很强的专业性。在新型融媒体广播覆盖中,安装于手机和智能车载系统上的基于移动互联网的APP应用程序占比较大。“蜻蜓FM”“喜马拉雅FM”等网络广播APP的问世,在有互联网的地方都能在线收听自己喜欢的频率,越来越多的受众选择从网络APP获取自己喜欢的广播节目。对于非新闻资讯、交通路况信息等实时性节目的音乐类、评论类节目等,人们还可以根据自己的时间安排去做回听或者点播。基于微信公众号的广播节目传播方式是另一种新型融媒体广播覆盖,受众关注广播频率的公众号,即可以在有网络信号覆盖的地方收听在线音频和收看视频互动直播节目,还可以实时发言与主持人进行互动交流。如此,受众可以及时了解到前面堵车的情况,以及解除拥堵需要的大概时间,就可能放宽心情,在等待中运筹帷幄。新型融媒体广播覆盖将使长期困惑我们的六景信号覆盖问题迎刃而解。

三、广播信号覆盖技术的发展方向

鉴于以上所述的新型网络覆盖方式的出现及其迅猛发展,我们的广播受众也都从传统走到了互联网中,广播将从单一单向的生产、传输、覆盖转换到全媒体生产、网络覆盖、传播与互动并行的时代。借助于完善的通讯网络,单一性、地域性的广播得以多元化、全球化的覆盖。笔者认为,借助移动互联网,发挥融媒体的作用,办看得见的广播,需要改变以往单纯音频的采、编、传播方式,向“融合”“多屏”节目生产转变。广西人民广播电台建设的全媒体广播平台就是一个很好的例子,该平台在直播间增配可视化广播网络互动直播系统,将视音频信号IP化,实现IP流信号与电台网络广播APP和微信平台对接。听众可以通过手机直播的H5页面和直播间主持人节目现场进行互动,增加了节目的用户互动量和关注度,同时将记者使用移动采访本台稿件系统的图文资讯推送到APP和频率的微信公众号,极大地丰富节目内容形式。新型融媒体广播覆盖的优势在于互动性,应大力发挥互联网广播覆盖中受众与电台双向互动的作用。微信公众号平台就凸显了优势,成为极佳的互动平台。节目进行中,主播和导播都能第一时间看到所有互动留言信息,信息收集更方便。此外,微信公众号平台的功能可以拓展,可以根据电台的需求开发出不同的功能模块,例如内嵌官方网站,和接收活动信息,汇总统计相关数据报表,这些全新开发的功能为电台增添了触角,也增加了运营模式,电台的形态不仅仅是我们熟悉的声音传播,而是视音频图文全方位的覆盖。

承载融媒体网络化广播的无线移动通信网络也在飞速发展。随着4G网络的普及,第五代无线网络5G时代正向我们走来。5G网络是一种多业务、多技术融合的网络,并且能够借助于技术的演进以及创新,充分满足未来各种广泛数据以及连接业务的迅速发展需求。所以,在新型广播融媒体传播覆盖的发展中,应做好5G无线网络应用的技术储备和功能探索,进一步提升未来更高速率与更大带宽网络环境带来的用户体验。新媒体浪潮滚滚来袭,这既是传统媒体的机遇,也为传统媒体带来全新挑战。传统广播电台必须深度融合于新媒体的土壤上才能让老树开出新花,赋予传统媒体新鲜活力。广播信号覆盖也应跟上时展的步伐,只有新型融合媒体的网络覆盖方式才能牢牢黏合新老受众的心。

参考文献:

1.梁毓琳.裂变、破局———移动互联网时代广播收听市场的特点及发展趋势[J].中国广告,2015(3):144-147.

信号范文篇9

第二条在中华人民共和国领域和中华人民共和国管辖的其他海域与传播气象灾害预警信号,必须遵守本办法。

本办法所称气象灾害预警信号(以下简称预警信号),是指各级气象主管机构所属的气象台站向社会公众的预警信息。

预警信号由名称、图标、标准和防御指南组成,分为台风、暴雨、暴雪、寒潮、大风、沙尘暴、高温、干旱、雷电、冰雹、霜冻、大雾、霾、道路结冰等。

第三条预警信号的级别依据气象灾害可能造成的危害程度、紧急程度和发展态势一般划分为四级:Ⅳ级(一般)、Ⅲ级(较重)、Ⅱ级(严重)、Ⅰ级(特别严重),依次用蓝色、黄色、橙色和红色表示,同时以中英文标识。

本办法根据不同种类气象灾害的特征、预警能力等,确定不同种类气象灾害的预警信号级别。

第四条国务院气象主管机构负责全国预警信号、解除与传播的管理工作。

地方各级气象主管机构负责本行政区域内预警信号、解除与传播的管理工作。

其他有关部门按照职责配合气象主管机构做好预警信号与传播的有关工作。

第五条地方各级人民政府应当加强预警信号基础设施建设,建立畅通、有效的预警信息与传播渠道,扩大预警信息覆盖面,并组织有关部门建立气象灾害应急机制和系统。

学校、机场、港口、车站、高速公路、旅游景点等人口密集公共场所的管理单位应当设置或者利用电子显示装置及其他设施传播预警信号。

第六条国家依法保护预警信号专用传播设施,任何组织或者个人不得侵占、损毁或者擅自移动。

第七条预警信号实行统一制度。

各级气象主管机构所属的气象台站按照权限、业务流程预警信号,并指明气象灾害预警的区域。权限和业务流程由国务院气象主管机构另行制定。

其他任何组织或者个人不得向社会预警信号。

第八条各级气象主管机构所属的气象台站应当及时预警信号,并根据天气变化情况,及时更新或者解除预警信号,同时通报本级人民政府及有关部门、防灾减灾机构。

当同时出现或者预报可能出现多种气象灾害时,可以按照相对应的标准同时多种预警信号。

第九条各级气象主管机构所属的气象台站应当充分利用广播、电视、固定网、移动网、因特网、电子显示装置等手段及时向社会预警信号。在少数民族聚居区预警信号时除使用汉语言文字外,还应当使用当地通用的少数民族语言文字。

第十条广播、电视等媒体和固定网、移动网、因特网等通信网络应当配合气象主管机构及时传播预警信号,使用气象主管机构所属的气象台站直接提供的实时预警信号,并标明预警信号的气象台站的名称和时间,不得更改和删减预警信号的内容,不得拒绝传播气象灾害预警信号,不得传播虚假、过时的气象灾害预警信号。

第十一条地方各级人民政府及其有关部门在接到气象主管机构所属的气象台站提供的预警信号后,应当及时公告,向公众广泛传播,并按照职责采取有效措施做好气象灾害防御工作,避免或者减轻气象灾害。

第十二条气象主管机构应当组织气象灾害预警信号的教育宣传工作,编印预警信号宣传材料,普及气象防灾减灾知识,增强社会公众的防灾减灾意识,提高公众自救、互救能力。

第十三条违反本办法规定,侵占、损毁或者擅自移动预警信号专用传播设施的,由有关气象主管机构依照《中华人民共和国气象法》第三十五条的规定追究法律责任。

第十四条违反本办法规定,有下列行为之一的,由有关气象主管机构依照《中华人民共和国气象法》第三十八条的规定追究法律责任:

(一)非法向社会与传播预警信号的;

(二)广播、电视等媒体和固定网、移动网、因特网等通信网络不使用气象主管机构所属的气象台站提供的实时预警信号的。

第十五条气象工作人员玩忽职守,导致预警信号的出现重大失误的,对直接责任人员和主要负责人给予行政处分;构成犯罪的,依法追究刑事责任。

第十六条地方各级气象主管机构所属的气象台站预警信号,适用本办法所附《气象灾害预警信号及防御指南》中的各类预警信号标准。

省、自治区、直辖市制定地方性法规、地方政府规章或者规范性文件时,可以根据本行政区域内气象灾害的特点,选用或者增设本办法规定的预警信号种类,设置不同信号标准,并经国务院气象主管机构审查同意。

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1MSC下行内核结构及工作原理

1.1TC1796简介

英飞凌公司生产的TriCore系列中的TC1796是一款专门针对汽车应用而设计的功能强大的处理器芯片。TC1796中集成了一个MSC(微秒总线接口)模块]。该模块专门为驱动功率设备而设计。该模块的数据信息和控制信息通过高速同步串行下行通道与功率设备通讯,MSC中内置了SPI的所有引脚,同时做了些扩展,具有四个片选通道,而且具有N型与P型输出通道。

1.2下行通道结构

MSC内核分下行通道与上行通道,这里主要介绍下行通道。下行通道由32位移位寄存器、下行通道控制模块、lfO控制模块,下行数据寄存器DD、下行控制寄存器DC以及两个多路复用器组成。下行通道模块结构如图1所示。

1.3下行通道工作原理

在下行通道控制模块的控制下,将32位移位寄存器内存放的值通过s0端输出。32位移位寄存器中存放的值主要有以下四个来源:

(1)由TC1796内部GPTA(局部定时器阵列)模块产生,经ALTIN输入;

(2)同样由TC1796内部GPTA模块产生,经ALTIN反相后输入;

(3)由MSC内部的下行数据寄存器DD产生;

(4)由MSC内部的下行控制寄存器DC产生。

2下行控制

32位移位寄存器分为SRH与SRL两部分,所以下行控制SRH与SRL也分为两部分。由于SRH与SRL相似,这里以SRL控制为例进行讲述。MSC下行控制是通过三个控制寄存器(DSC.CP,DSDSL.SLx,ESR.ENLx)与一个控制信号(EMGSTOPMSC)实现的,将上述的四种数据来源载入到32位移位寄存器。控制情况如表1所示。