5个研究背景和意义示例,教你写计算机低噪声论文

今天分享的是关于低噪声的5篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到低噪声等主题,本文能够帮助到你

射频前端低噪声混频器芯片设计

这是一篇关于低噪声,混频器,动态电流注入,传输线阻抗匹配的论文, 主要内容为无线通信技术和雷达的发展与应用都离不开性能优越的射频收发系统。混频器在射频收发系统中作为实现频率变换的模块起着举足轻重的作用。噪声作为衡量混频器性能的重要指标之一,在接收链路将直接影响接收机灵敏度的高低。低噪声下混频器将减轻前级低噪声放大器的设计压力。此外,在直接变频接收机中,混频器引入的闪烁噪声是一个相当严重的问题,过大的闪烁噪声将湮没基带信号,导致不能重建出原始信号。因此,研究与设计低噪声混频器具有重大意义。首先,本文调研了国内外关于低噪声混频器的研究历史与发展现状。然后再介绍混频器设计的基础知识,包括两种常见的接收机结构、混频器的工作原理、混频器常见分类方式和性能指标。最后,针对不同的问题和应用场景,设计了两款低噪声混频器。针对零中频接收机中存在的闪烁噪声问题,采用65nm CMOS工艺设计了一款高线性度低噪声混频器。在传统有源双平衡混频器的基础上,采用动态电流注入技术减小开关管引入的闪烁噪声,采用导数叠加技术提升混频器的线性度,通过巴伦实现射频和本振端的阻抗匹配和单转差的功能。通过合理的器件选型和版图布局,该混频器噪声系数在10k Hz为10.9dB,在100MHz为8.3dB。转换增益在工作频段内大于7.3dB,本振到射频端的隔离度大于46dBc。输入三阶交调点为0.1dBm。面向5.8GHz雷达系统采用GaAs HBT工艺设计了一款低噪声混频器。该混频器作为接收链路的第一级电路,为了实现低成本、低功耗以及良好的噪声性能,混频器采用有源单平衡的结构。跨导级通过源退化电感提高混频器的线性度和降低射频阻抗匹配网络设计难度。经过电路后仿真,噪声系数小于8.6dB,静态电流为3m A。测试表明小信号增益为19.8dB,输入1dB压缩点为-5.5dBm。之后,混频器单模块在5.8GHz雷达系统中应用的混频器的基础上,设计了传输线阻抗匹配网络实现本振端口的阻抗匹配。仿真结果表明,当外部本振信号源功率大于-6dBm,混频器单模块小信号增益为23.5dB,噪声系数小于7dB。因而混频器单模块无论是增益还是噪声系数都得到了较好的优化。

MEMS陀螺高集成模拟输出ASIC设计

这是一篇关于MEMS陀螺接口电路,高集成,温度稳定性,低噪声的论文, 主要内容为MEMS陀螺是用于测量角速度的传感器,具有高集成、低成本、高精度和可批量化生产测调的优点。MEMS陀螺的导航测算、平台稳定和姿态测量等功能广泛应用于国防工业和智能设备中。实际工作时MEMS陀螺的角速度测量功能需要搭配专用的接口电路才能够实现,在此前大多接口电路研究都基于PCB版级设计。随着消费电子领域的迫切需求以及集成电路技术的快速发展,PCB版级设计由于体积大、可靠性差的缺陷已经难以满足实际应用需求,设计一款高集成的MEMS陀螺接口电路ASIC芯片符合市场需求以及未来MEMS陀螺接口电路发展方向。本文阐述分析了MEMS陀螺的工作机制,给出了MEMS陀螺驱动闭环自激和角速度敏感检测的工作原理,结合MEMS陀螺的动力学方程建立了等效电学模型。本文给出了MEMS陀螺驱动整机系统结构及其工作原理,对驱动整机系统线性化处理后以传递函数法建立了MEMS陀螺驱动整机系统的温度稳定性模型,并通过系统参数优化实现了驱动整机系统良好的温度稳定性。本文给出了MEMS陀螺检测整机系统结构及其工作原理,通过噪声模型分析确定了前级采用电荷放大器结构,并电荷放大器参数进一步优化实现低噪声设计。本设计对驱动环路中的误差检测电路结构进行了改进,检测电路中集成了熔丝阵列控制的片上增益调整单元,在整体ASIC集成了低噪声高精度的带隙基准以及具有正负温度系数的两款温度传感器。通过多种方式实现ASIC芯片的高集成设计的同时能够有效提高检测精度和温度稳定性,并使得ASIC芯片能灵活适配多种不同灵敏度的MEMS陀螺表头。本文基于0.18μm BCD工艺最终设计了一款高集成、高性能的MEMS陀螺模拟输出接口ASIC芯片。芯片集成了闭环自激驱动、低噪声敏感检测和电压基准、片上增益调整、温度补偿功能,能够实现角速度信号的精确检测,整体芯片面积仅为2.4mm×2.4mm。集成的低噪声高精度带隙基准源具有0.566ppm/°C的低温漂以及3μV/sqrt(Hz)@1Hz的低输出噪声,ASIC芯片利用带隙基准源供电搭配MEMS陀螺表头进行测试,实测陀螺整机在上电后能够快速实现稳定的闭环自激驱动并且驱动幅值波动方差为2.49×10-5V,输入角速度后能够实现精确的角速度检测功能,非线性度为0.03%,零偏稳定性为20°/h。

基于磁场定向控制技术的空调用无刷直流电机的研究

这是一篇关于无刷直流电机,磁场定向控制,无位置传感器,低噪声的论文, 主要内容为随着电力电子技术的飞速发展,以及单片机和功率元件性能的不断提高,无刷直流电机(BLDCM)已广泛应用于工业控制和家用电器等各个领域。在空调行业,无刷直流电机正逐步代替原有的异步电机,尤其是随着国家对家电产品能效要求的提高,以及节能政策的出台,产品直流化的进程大有提速的趋势。但目前普通的无刷直流电机及其有感方波控制方案存在振动、噪声大以及对安装环境要求高的问题,需要针对空调用无刷直流电机,围绕其磁场定向控制(FOC,Field Oriented Control)与无位置传感器控制做理论研究和技术攻关,研制出能效高、噪声小、可靠性好的产品。论文对家电用无刷直流结构组成和电磁方案进行了详细介绍与分析,通过理论计算和有限元仿真设计,确定了电机的电磁方案,同时针对电机转矩脉动提出抑制方法,完成电机本体的优化设计。控制技术方面,论文重点研究了无位置传感器和FOC控制的关键技术,其中包括:电机顶层采用FOC控制策略,基于滑模观测器模型的无位置传感器控制方法,以及底层的空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,最后采用仿真软件进行仿真建模并完成了结果分析。控制器硬件电路方面,论文以意法公司STM32F030C8T6为控制核心,并选用东芝的智能功率模块(IPM)TPD4144AK作为执行元件,设计电流电压采样和相关保护功能,完成相关硬件平台的搭建。在Keil集成开发环境下完成无刷直流电机无感控制器的软件设计。结合各项理论研究的成果,完成了系统主程序、中断子程序和软件算法的编写与程序调试。实验结果说明,所研制的无刷直流电机较常规电机在效率、振动、噪声方面有较大提升,且系统响应快、运行可靠,达到了设计开发要求。

声学观测型长航程AUV推进器设计与试验研究

这是一篇关于螺旋桨推进器,毂帽鳍,水动力性能,振动测试,低噪声的论文, 主要内容为随着新技术的发展和军事战略的需求日益增长,续航能力更强、声学观测型长航程无人自主水下航行器(LRAUV,Long Range Autonomous Underwater Vehicle)备受关注。LRAUV是一个复杂的机械电子系统,其中高效率、低噪声的螺旋桨推进器是保证LRAUV完成长时序声学观测的重要组成部分。本文以声学观测型LRAUV为平台,针对推进器工作效率和振动噪声问题展开研究:1.设计LRAUV水动力外形,使用CFD数值计算方法预报了LRAUV的航行阻力,明确了螺旋桨推进器设计输入。基于升力线理论,结合CFD方法探究了螺旋桨结构参数与效率的关系,建立高效双叶螺旋桨模型;使用CFD方法研究了螺旋桨水动力性能及其敞水效率。2.设计了毂帽鳍参数的全因子实验,敞水特性结果表明毂帽鳍可有效地减弱尾流,提高螺旋桨的效率;分析了设计参数对效率影响规律,总结毂帽鳍的作用机理,并提取关键参数对毂帽鳍的进行优化,以获取最佳响应值。3.推导了LRAUV机体与螺旋桨相互作用的关系,对LRAUV自航速度进行预测,并获得该工况下推进器的整体效率;建立了以推进器为主要单元的能耗模型,推导了LRAUV航速与航程的函数关系,并计算推进器最大效率点下LRAUV的航程。4.采用振动测试方法,对电机驱动激励下的推进器壳体振动进行测试,分析了各测试点振动峰值产生的原因;通过消声水池实验,对不同转速下的推进器噪声水平进行测试,分析了推进器水中运行的噪声来源,在经济航速工况下噪声水平,低于海洋环境噪声。5.开展了压力测试、水池系泊推力测试,推进器在高压下运行正常,推力性能满足LRAUV航行需求;在国家深海基地管理中心开展近海海试,LRAUV在推进器最佳效率工况下航行速度与理论计算相近,验证了推进器方案的正确性和系统运行的可靠性。