0 引言 　　短波信道存在多径时延、多普勒频移和扩散、高斯白噪声干扰等复杂现象。为了测试短波通信设备的性能，通常需要进行大量的外场实验。相比之下，信道模拟器能够在实验室环境下进行类似的性能测试，而且测试费用少、可重复性强，可以缩短设备的研制周期。所以自行研制信道模拟器十分必要。 　　信道模拟器可选用比较有代表性的 Watterson 信道模型 ( 即高斯散射增益抽头延迟线模型 ) ，其中一个重要环节就是快速产生高斯白噪声序列，便于在添加多普勒扩展和高斯白噪声影响时使用。传统的高斯白噪声发生器是在微处理器和 DSP 软件系统上实现的，其仿真速度比硬件仿真器慢的多。因此，选取 FPGA 硬件平 在电子设计自动化（EDA）和可编程逻辑器件（PLD）领域，利用FPGA（现场可编程门阵列）产生高斯白噪声序列是一种高效的方法，尤其在构建信道模拟器时至关重要。信道模拟器用于模拟真实环境下的通信信道特征，例如短波通信信道，这些信道常常受到多径时延、多普勒频移和高斯白噪声的干扰。通过模拟这些现象，可以对通信设备进行性能测试，节省大量外场实验的成本，并增强测试的可重复性。 Watterson信道模型是一种广泛应用的信道模拟模型，它基于高斯散射增益抽头延迟线，其中需要快速生成高斯白噪声序列。传统方法是在微处理器或数字信号处理器（DSP）上实现，这种方法在速度上远不及硬件仿真。FPGA硬件平台则提供了更快速、全数字化处理的解决方案，具有更低的测试成本、更高的可重复性和实时性。 本文介绍了一种基于FPGA的高斯白噪声序列快速生成技术。该技术利用均匀分布与高斯分布之间的映射关系，采用折线逼近法在FPGA中实现。这种方法简便、快速且硬件资源占用少，使用VHDL语言编写，具备良好的可移植性和灵活性，可以方便地集成到调制解调器中。 生成均匀分布的随机数是关键步骤。m序列发生器是一种常用的伪随机数生成器，由线性反馈移位寄存器（LFSR）产生，其特点是周期长、统计特性接近随机。m序列的周期与LFSR的级数有关，例如，采用18级LFSR，对应的本原多项式为x18+x7+1，可以生成(2^18-1)长度的序列。然而，由于LFSR的工作机制，相邻的序列状态并非完全独立，因此需要降低相关性。 降低相关性可以通过每隔2的幂次个时钟周期输出一次状态值来实现，这样不会影响m序列的周期，同时减少了相邻样点的相关性。这种方法不需要额外的硬件资源，如交织器，从而节省了FPGA的资源。 接着，从均匀分布转化为高斯分布，通常采用Box-Muller变换或者Ziggurat算法。文中提到的是通过均匀分布和高斯分布之间的映射关系进行转换。具体方法未在给出的部分中详细阐述，但通常涉及到将均匀分布的随机数映射到具有特定均值和方差的高斯分布。 通过FPGA实现的高斯白噪声生成方案，结合有效的均匀分布到高斯分布转换方法，可以在实验室环境中快速模拟短波通信信道的噪声特性，对通信设备的性能进行精确评估。这样的设计有助于提高研发效率，降低测试成本，并为通信系统的设计和优化提供有力支持。

DM422C低噪声数字式步进驱动器是一款由雷赛机电技术开发有限公司推出的产品，采用最新32位DSP技术，具备了多项功能和技术特点，包括内置微细分技术、参数自动整定功能以及精密的电流控制等。以下是根据手册内容整理出的详细知识点。 产品简介： DM422C步进驱动器是一款低噪声的数字式步进电机驱动器，它能够满足大多数场合的应用需求。它支持从4到8线的两相步进电机，并且可以实现512级细分，使得步进电机在低中高速运行时都非常平稳，同时噪音非常低。 电气指标： - 输出电流：最大可达2.2A，电流设定分辨率为0.1A。 - 输入电源电压：-20VDC到+40VDC。 - 控制信号输入电流：典型值为5mA。 - 步进脉冲频率：最高可达到75KHz。 - 绝缘电阻：最小为20MΩ。 特点： - 超低振动噪声：由于采用了32位DSP技术和内置微细分技术，即使在低细分条件下，DM422C驱动器也能提供高细分效果。 - 内置高细分：步进驱动器的细分设定范围为1-512，可以满足不同的细分需求。 - 参数自动整定功能：能够根据不同的步进电机自动选择最优的运行参数。 - 静止时电流自动减半：这种设计可以减少电机和驱动器的发热，延长设备寿命。 - 支持单端信号输入：可兼容性强，方便用户操作。 应用领域： DM422C驱动器非常适合用于中小型自动化设备和仪器，如打标机、游艺机、自动装配设备等。在对噪声控制要求较高以及需要在低速平稳运行的场合中，DM422C特别适用。 电气、机械和环境指标： - 使用环境温度：0℃至+50℃。 - 环境湿度：40%至90%相对湿度(RH)。 - 机械安装尺寸：用户在安装时需按照给定的尺寸图纸进行操作。 驱动器接口和接线介绍： - 接口描述：包括了驱动器输入信号接口和输出接口的详细说明。 - 应用接线：提供了步进电机与DM422C驱动器之间的接线方法。 - 接线要求：介绍了驱动器接线时需要注意的事项和步骤。 报警状态指示、控制信号时序及模式设置： - 状态指示：描述了不同报警状态下驱动器的指示方式。 - 控制信号时序图：提供了控制信号的输入时序。 - 控制信号模式设置：介绍了控制信号的模式设定方法。 电流、细分拨码开关设定和参数自整定： - 电流设定：如何设置输出电流。 - 细分设定：如何通过拨码开关设置步进电机的细分。 - 参数自整定功能：介绍了驱动器自动整定电机参数的过程和方法。 供电电源选择： 提供了关于如何选择与DM422C步进驱动器相匹配的供电电源的建议和指导。 电机选配： - 电机选配：给出了选择合适步进电机的建议和参考。 - 电机接线：指导如何将电机与驱动器正确连接。 - 输入电压和输出电流的选用：解释了如何根据电机规格选择合适的电压和电流。 典型接线案例： 通过具体接线案例的介绍，指导用户如何在实际应用中根据自己的需求接线。 保护功能： 介绍了DM422C步进驱动器的过压、短路等保护功能，确保设备在异常状态下的安全性。 常见问题： - 应用中常见问题和处理方法：列举了在使用过程中可能遇到的问题以及相应的解决方法。 - 驱动器常见问题答用户问：直接针对用户的疑问进行解答。 在实际应用中，用户需根据手册的指示进行操作，并在必要时联系厂家或办事处获取帮助。由于手册内容广泛，详细，用户在使用DM422C步进驱动器之前务必仔细阅读本手册以避免损坏设备，并充分理解驱动器的使用方法和注意事项。

内容概要：本文主要介绍了反馈电容对电压反馈（VFB）和电流反馈（CFB）运算放大器稳定性的影响，并详细解释了这两种类型的运放之间的差异及其各自的应用场景。文中利用波特图对比分析了两者的频率响应特性，特别是噪声增益与开环增益的关系，并强调了为了确保稳定性，两者噪声增益与开环增益相交处的斜率要求不同：VFB运算放大器的相交点应当保持较平缓的斜率（6dB/倍频程），而CFB则在12dB/倍频程条件下会出现不稳定的迹象。此外，文章还指出了CFB型器件不适合应用于含有较大值反馈电容的情况之中（像简单的一阶或二阶有源低通滤波器），而是更适合不需要电容器位于反馈路径中的拓扑结构——例如Sallen-Key滤波电路。相反地，VFB类器件由于较高的灵活性，在构建复杂的主动模拟滤波器网络方面表现良好，同时提醒工程师选用具有足够宽带特性的组件以免引入不必要的系统失真。最后，文档提及了几份可供查阅的专业资料来获取进一步的设计指导。 适合人群：从事模拟电路设计的技术人员或者想要深入了解VFB和CFB两种不同类型运算放大器区别的学生群体。 使用场景及目标：旨在帮助使用者选择合适类型的运算放大器并正确配置其参数以保证电路的稳定性和高效性，尤其当考虑加入反馈元件调整电路响应特征的时候。通过理论解析配以具体实例，为工程实践提供了依据和启示。 阅读建议：本文较为深入探讨了两种类型运算放大器的工作机制及其对电路稳定性产生的影响，因此建议先熟悉基础电子电路的相关概念再进行阅读理解，尤其是关于波特图的知识以及基本线性控制系统的原理部分。另外可结合提供的参考资料进行更加详尽的学习。

在系统中使用模数转换器（ADC）时，理解其电压参考通路对于保证转换精度非常关键。电压参考通路负责提供稳定的电压基底，对内部参考电路的电流峰值进行吸收，并过滤掉参考噪声，这直接关系到ADC的性能和输出数据的准确性。一个典型的应用电路如图1所示，它展示了如何适应ADC参考输入的动态范围，以便提供良好的电压参考环境。 为了降低电压参考噪声，电路设计者需要在参考和ADC之间加入低通滤波器。这种滤波器通常由电容器（CL1）及其等效串联电阻（ESR）构成。电容器CL1在电路中起到关键作用，它的存在不仅能够吸收电流峰值，还有助于滤除高频噪声。电容器的ESR与滤波器的响应特性紧密相关，选择合适的电容器和ESR值对于电路的性能至关重要。滤波器的设计需要确保在吸收电流峰值的同时，还要减少噪声影响，这就要求设计师具备一定的硬件滤波知识。 在选择电容器时，还要考虑到其频率特性，因为电容器的容值和ESR会随频率变化而变化。高频时，电容器的ESR会增加，导致滤波效果减弱。因此，在设计过程中，往往需要根据电容器的频率响应特性进行综合考量，确保在所需的工作频率范围内，电容器可以提供足够的滤波能力。 除了硬件上的设计，软件校准也是降低误差的有效手段。在实际的ADC应用中，通过系统处理器或控制器对初始误差进行校准可以显著提高转换精度。例如，如果系统设计允许，可以在ADC从负满量程到正满量程的若干个点上进行测量，通过测量得到的数据进行增益误差的校准，以消除或减小由于参考芯片的不准确性导致的增益误差。 然而，并不是所有的误差都可以通过软件来校准。噪声就是无法通过软件校正的一种误差。噪声的影响会在转换器的输出端表现出来，如图2所示，输出端的参考噪声会随着模拟输入电压的增加而变大。为了控制噪声，系统设计师往往需要依靠硬件滤波器来抑制噪声。厂商提供的电压参考数据表一般会给出输出电压噪声的规格，在0.1到10Hz的频率范围内，有助于设计师在电路设计阶段做出正确的选择。 电压参考噪声的另一个重要参数是电压参考输出噪声密度，它代表了宽频带区域内的噪声水平，例如10kHz的噪声密度。无论厂商如何规定其参考噪声，安装低通滤波器都可以有效地降低参考输出的总噪声。此外，关于电压参考稳定性，内部电压参考放大器的稳定性也是一个重要的考量因素。设计时要保证放大器的稳定性，避免因为参考电路的不稳定性导致整个ADC系统的性能下降。 在设计适合更高位数ADC的电压参考电路时，还需要进一步研究和探索新的技术方法，以应对更高精度和更高动态范围的需求。文中提到，未来的文章将着重研究和设计适用于16位及以上ADC的电压参考电路，这表明在更高精度ADC的应用中，对于电压参考电路的设计要求会更为严格，需要更多的专业知识和精细的调试。 总而言之，理解ADC电压参考通路的工作原理，正确地设计电路以吸收电流峰值和滤除噪声，以及采用合适的校准方法，对于提高整个系统测量的精确度至关重要。硬件设计的细节和软件校准的巧妙结合，是实现高性能ADC系统的关键。

内容概要：本文详细介绍了射频电路设计中三个重要组件——低噪声放大器(LNA)、功率放大器(PA)和混频器(Mixer)的设计实例及其仿真教程。针对每个组件，从参数设定、电路设计到仿真验证进行了全面讲解，并提供了详细的输出结果截图。此外，还附带了完整的工程文件和库包，便于读者实际操作和学习。主要内容涵盖CMOS工艺下各组件的具体设计方法、性能参数的选择依据及优化技巧，旨在帮助读者掌握高效的射频系统设计技能。 适合人群：从事射频电路设计的研究人员和技术爱好者，尤其是希望深入了解LNA、PA、Mixer设计细节的专业人士。 使用场景及目标：适用于高校教学、企业培训和个人自学等多种场合。通过本教程的学习，读者能够独立完成基本的射频电路设计任务，提高解决实际问题的能力。 其他说明：随书赠送618优惠券和VMware软件，进一步提升用户体验。

解放MX架构：自动化生成嵌入式SRAM的.lib文件，实现高效静态定时分析与功率优化,解放MX助力嵌入式SRAM：自动化生成.lib文件，高效进行定时、功率与噪声分析,Liberate MX for SRAM RaK教程 嵌入式静态随机存取存储器（SRAM）实例需要在自由（.lib）文件中捕获的定时、功率、引脚电容和噪声信息，以用于全芯片静态定时分析（STA）流。 随着嵌入式SRAM占用越来越大的芯片面积，准确、高效地生成.lib文件变得非常重要。 这些内存实例的大小和复杂性会使手动方法变得困难和容易出错。 解放MX的架构是为了描述嵌入式内存，如SRAM、ROM、CAM等，以实现定时、功率和噪声。 这是通过在完整的网络列表上运行一个像SpectreXPS这样的FastSPICE模拟器来识别电路活动。 然后，该工具自动为每个需要使用晶体管级遍历的特征的弧划分网络列表，拓扑独立的反馈分析锁存和触发点识别，自动探测，和时钟树识别和传播。 每个弧的分区网表，它包含的晶体管比完整的网表和相关的寄生网络更少，然后可以描述所有的旋转和负载与一个真正的香料模拟器，如幽灵APS。 在自动分区过程中使用动

内容概要：本文详细探讨了跨阻放大器（TIA）的噪声特性，特别是闭环增益曲线中的增益峰值对总噪声的影响。文章首先介绍了TIA的基本概念及其应用场景，强调了噪声的重要性。接着，通过对电流噪声、电压噪声和电阻噪声的详细分析，解释了它们各自的噪声增益特性，并推导了总噪声的计算方法。文中还通过TINA仿真工具进行了多种反馈电容配置下的噪声仿真，验证了理论分析的正确性。最后，通过实际测试数据进一步确认了增益尖峰对噪声的显著影响，并提出了优化方案，如调整反馈电容和减少寄生电容。 适合人群：从事电子设计、尤其是模拟电路设计的专业人士，包括工程师和技术研究人员。 使用场景及目标：①帮助设计师理解和预测TIA放大器在不同反馈电容配置下的噪声性能；②指导设计师选择合适的反馈电容和寄生电容，以优化噪声特性；③为光电检测、DAC输出、电流输出模拟前端等应用提供噪声特性的快速评估方法。 其他说明：本文不仅提供了详细的理论分析，还包括了仿真和实测数据的支持，使读者能够全面理解增益峰值对TIA噪声的影响。此外，文中提及的优化方法可以帮助设计师在实际项目中更好地控制噪声水平，提高系统性能。

内容概要：本文介绍了基于MATLAB GUI平台使用窗函数法设计FIR数字滤波器的方法及其在声音信号降噪方面的应用。文中详细讲解了从选择窗函数到设计滤波器的具体流程，以及对含噪声声音信号进行数字滤波处理的技术细节。通过对降噪前后声音信号的时域和频域分析，评估了不同窗函数对滤波效果的影响。此外，还提供了实际操作指南，即解压缩相关文件并运行m文件来启动GUI工具，使用户能够快速上手并应用于实际项目中。 适合人群：从事音频处理、通信工程等领域工作的技术人员，尤其是那些希望深入了解数字滤波技术和MATLAB编程的人士。 使用场景及目标：适用于需要对音频或其他类型的电信号进行预处理（如去噪）的研究或工程项目。主要目的是帮助用户掌握如何利用MATLAB GUI平台高效地设计FIR数字滤波器，并通过实验验证不同窗函数的选择对于最终滤波效果的影响。 其他说明：文中提到的操作方法简单易行，附带完整的源代码，便于读者跟随教程动手实践。同时强调了理论与实践相结合的学习方式，鼓励读者探索更多关于窗函数特性和应用场景的知识。

控制顶刊IEEE TAC热点lunwen复现，前V章案例复现，内容包括数据驱动状态反馈控制和LQR控制，可应用于具有噪声的数据和非线性系统，附参考lunwen及详细代码注释对应到文中公式，易于掌握理解，需要代码 ,IEEE TAC热点论文; 复现案例; 数据驱动状态反馈控制; LQR控制; 噪声数据; 非线性系统; 参考论文; 代码注释; 公式对应; 代码需求,IEEE TAC热点论文复现：数据驱动反馈控制与LQR控制在噪声非线性系统中的应用 在现代控制理论中，数据驱动的状态反馈控制和线性二次调节器（LQR）控制技术是两个重要的研究方向。这些技术尤其在处理具有噪声的数据和非线性系统时显得尤为重要。本文将详细介绍如何复现IEEE Transactions on Automatic Control（TAC）中关于这些技术的热点论文，旨在通过案例分析和代码实现，帮助读者深入理解相关理论并掌握其应用方法。 数据驱动的状态反馈控制是一种无需事先知道系统精确模型即可实现状态估计和反馈控制的方法。这种方法依赖于从系统运行中收集的数据来建立模型，对于许多实际应用中的复杂系统来说，这是一种非常实用的技术。在复现案例中，我们将展示如何利用真实数据来训练模型，并实现有效的状态反馈控制。 LQR控制是一种广泛应用于线性系统的最优控制策略，它通过解决一个线性二次规划问题来设计控制器。LQR控制器能够保证系统的稳定性和性能，特别是在面对具有噪声干扰的系统时，LQR控制仍然能够提供较好的控制效果。复现案例中将包含如何将LQR理论应用于控制系统设计，并通过实际案例展示其效果。 本文复现的案例内容不仅包括理论分析，还提供了详细的代码实现。代码中包含了丰富的注释，这些注释直接对应文中出现的公式，使得读者可以轻松地跟随每一个步骤，理解代码是如何将理论转化为实际控制的。这对于那些希望加深对数据驱动状态反馈控制和LQR控制技术理解的读者来说，是一个极好的学习资源。 另外，文章还附有相关的参考文献，以便于读者在深入学习的过程中，可以进一步查阅相关的专业资料，从而更好地掌握这些控制技术的深层次原理和应用背景。这些参考文献不仅涵盖了控制理论的经典内容，还包括了一些前沿的学术论文，帮助读者站在巨人的肩膀上更进一步。 本文为读者提供了一个全面的视角来理解数据驱动状态反馈控制和LQR控制技术，并通过实际案例和详细的代码注释，使理论与实践相结合。读者通过本文的学习，将能够更有效地将这些控制技术应用于具有噪声的数据和非线性系统，从而在控制领域取得更加深入的研究成果。

低噪声放大器的几种典型结构分析（反馈结构、源简并结构、Cascode结构、宽带LNA、差分放大结构等）