摘要：针对微带天线带宽较窄的问题,提出一种适用于地下煤矿机器人环境感知的宽带低副瓣毫米波微带阵列天线。该毫米波天线阵列由主辐射单元层、寄生贴片层以及空气层构成。主辐射单元采取道尔夫-切比雪夫阵列综合方法以实现低副瓣特点,空气层和寄生单元通过降低等效介电常数及增加新的谐振点有效展宽天线带宽,T形功分器馈电网络设计实现良好的阻抗匹配。HFSS仿真结果表明,天线的-10 dB阻抗带宽为7 GHz,工作频率为76.6~83.6 GHz,E面最大副瓣电平为-15 dB,H面最大副瓣电平为-24 dB,最大增益为17 dBi,满足了毫米波雷达远近距离切换和复杂散射介质回波灵敏度的应用需求。与目前的77 GHz毫米波天线相比,此天线有效降低了副瓣电平,进一步拓展了工作带宽,提高了雷达的抗干扰能力以及分辨率。针对地下煤矿复杂的地磁环境特点,该天线所具有的强抗干扰能力和高分辨率等性能在地下巷道环境感知方面有很大的优势。

摘要：针对高炉雷达高分辨率成像和高集成度的设计需求,设计了一种宽带微带阵列天线。通过寄生贴片和空气层的设计展宽天线带宽,将多输入多输出雷达与合成孔径雷达成像原理相结合,设计了线性多输入多输出阵列。通过波数域成像算法,对模拟料线进行了近场仿真成像实验。实验结果表明,天线主瓣方向增益可达14.05 dBi,反射系数小于-10 dB,绝对带宽为5.25 GHz,工作频率为20.67~25.92 GHz。距离向分辨率较现有高炉雷达提高至3 cm,模拟料线成像的方位向平均误差为0.008 m,距离向平均误差约为0.0011 m。与传统微带阵列天线相比,此天线有效地拓宽了带宽,距离向分辨率比传统高炉雷达高,可以准确地获得模拟料线形状信息,对高炉料面监测有工程应用价值。

摘要：高炉雷达获取的料面信息是钢铁冶炼中布料控制的重要参数.但高炉内部环境复杂,料面具有非均匀流态化特性,传统信号处理方法难以准确稳定提取料面有效信息,会导致高炉布料误操作.本文借鉴遥感SAR雷达成像原理,设计了工业SAR扫描式雷达,多倍增加料面采样点密度,提出一种新的料面点云锐化成像算法.分析了高炉雷达料面回波信号干扰信号特征,从图像处理角度,设计多级滤波器对2D频谱图进行去噪处理分离出一条带状的料面回波信号区域.对料面距离估计问题,基于克拉美罗下界(Cramer-Rao lower bound,CRLB)提出一种先加权采样锐化料带峰脊再利用能量重心法估测料面距离频率的方法,生成3D料面点云模型,并利用CRLB评价本文算法性能.在恶劣条件下,实测高炉雷达料面回波信号的点云成像验证显示,本文方法优于传统寻峰法,能有效处理低信噪比信号,准确提取料面有效信息.同时料面距离频率估计精度更高,且相较于其他方法频率估计误差更接近CRLB下界.

摘要：详细了利用激光相位多普勒测速技术（ＰＤＡ）实现运动粒子径及速度测量时的信号处理方法及改善信号质量的技术措施，针对ＰＤＡ信号质量差的特点，设计了一套可以从强噪声训分离出检测信号频率及位相信息的处理方法，利用插值补偿，峰值检测及相组ＦＦＴ处理来提高信号处理的质量和实时性。

摘要：描述了基于新型驱动电路和低噪声程控放大器的超声测距系统.驱动系统的设计从硬件角度提高了回波信号的信噪比和稳定性.基于能量重心校正法和最小二乘法的原理,提出了一种改进型椭圆中心超声回波寻峰算法:通过曲线拟合搜索椭圆中心点,即回波信号能量集中点,进而找到回波信号的峰值点.测试比较证明,与包络线法和三次多项式法相比,此算法测量相对误差稳定在0.2%,适用高精度工业测量.

摘要：根据80C196MC的特点,设计了0～90°正弦函数表生成正弦脉宽调制(SPWM)波形控制变频压缩机。对相应的输出端设计了驱动及光电转换电路,监测气路的压力,随时调整压缩机的控制频率,以保证输出压力稳定。

摘要：利用80C196MC单片机发出的SPWM波形,经过驱动电路,驱动智能功率模块IPM的3组IGBT,实现对空气压缩机的V/f变频控制,并设计了压力的PI反馈控制回路,使空气压缩机的出口压力能根据实际要求进行调整,从而提高了压缩机的工作性能并达到了节能的目的。