本科毕业论文---小波变换在信号及图像处理中的应用研究.doc

POA-VMD+降噪（鹈鹕优化VMD结合余弦相似度和小波阈值进行降噪） 1.分解部分 （POA-VMD）采用鹈鹕优化变分模态分解 寻优对象：k α 包含10种适应度函数 可出适应度曲线图 分解图 频谱图 三维分解图和α、K位置随迭代变化图 适应度函数包括： 1.综合评价指标2.包络熵3.包络谱峭度值4.幅值谱熵5.模糊熵 6.皮尔逊系数7.峭度值8.样本熵9.排列熵10.信息熵 2.分量筛选 采用余弦相似度评判分解分量与原序列间的余弦相似度，设定阈值，将含躁分量提取出， 3.降噪 通过阈值小波进行降噪， 降噪方法包含（可根据降噪效果选取最合适的方法。 ） %软小波阈值降噪 %硬小波阈值降噪 %改进小波阈值降噪（阈值函数曲线见链接图片） 以西储大学数据为例效果如图 matlab代码，含有部分注释； 数据为excel数据，使用时替数据集即可； ， ,中心电感振动数据为基础进行噪音治理的POA-VMD变分模态分解降噪法,POA-VMD降噪技术,POA-VMD; 鹈鹕优化VMD; 降噪; 余弦相似度; 小波阈值; 分解部分; 寻优对象; 适应度函数; 分量筛选; 西储大学,轴承故障信号P

POA-VMD+降噪技术：鹈鹕优化变分模态分解与余弦相似度结合小波阈值降噪的实践与应用,POA-VMD+降噪（鹈鹕优化VMD结合余弦相似度和小波阈值进行降噪） 1.分解部分 （POA-VMD）采用鹈鹕优化变分模态分解 寻优对象：k α 包含10种适应度函数 可出适应度曲线图 分解图 频谱图 三维分解图和α、K位置随迭代变化图 适应度函数包括： 1.综合评价指标2.包络熵3.包络谱峭度值4.幅值谱熵5.模糊熵 6.皮尔逊系数7.峭度值8.样本熵9.排列熵10.信息熵 2.分量筛选 采用余弦相似度评判分解分量与原序列间的余弦相似度，设定阈值，将含躁分量提取出， 3.降噪 通过阈值小波进行降噪， 降噪方法包含（可根据降噪效果选取最合适的方法。 ） %软小波阈值降噪 %硬小波阈值降噪 %改进小波阈值降噪（阈值函数曲线见链接图片） 以西储大学数据为例效果如图 matlab代码，含有部分注释； 数据为excel数据，使用时替数据集即可； ， ,POA-VMD; 鹈鹕优化VMD; 降噪; 余弦相似度; 小波阈值; 分解部分; 寻优对象; 适应度函数; 分量筛选; 西储大学,轴承故障信号POA-

"电子技术课程设计（阶梯波发生器）" 本文将对阶梯波发生器的设计进行详细的介绍和分析，从设计任务、设计要求、设计方案、设计电路图、计算机仿真、安装调试等方面进行详细的解释。 一、 设计任务和设计要求 本次设计的任务是设计一个阶梯波发生器，要求采用双运算放大器设计电路，阶梯波级数为 10 级，阶梯电压步进量为 1V。 二、 设计方案 本设计共有两个方案，方案一和方案二。 方案一：设计思路及原理：方波发生器产生方波信号，经过微分限幅后形成方波脉冲级，方波脉冲经积分累加电路形成阶梯波脉冲，同时通过比较器及电子开关调节系统，产生周期性阶梯波。设计电路图如下所示： 可以通过改变 R5 和 R11 来改变产生阶梯波的个数。通过 R2 和 C1 来改变阶梯波的频率。通过 R3 来改变每个阶梯波的宽度。改变 C2 来改变确定每个阶梯波的步进量。 方案二：设计思路及原理：方波发生器产生方波，通过二极管保留正向波，通过积分电路产生阶梯，再通过迟滞比较器控制阶梯数，最后通过二极管对电容进行放电，产生阶梯波。设计电路图如下所示： 可以通过调节滑动变阻器 R2 和 R3 来进行调节阶梯波的阶梯个数，使之达到设计要求中的十个阶梯。通过调节 R4 来改变每个阶梯波的步进量，使它达到设计要求。 三、 设计方案的选择 我们小组最后选择了方案二进行实验。选择的理由是：（1）通过比较可以发现方案二的原件比方案一中少，在可以达到相同实验结果的前提下，当然选择原件少的一组。（2）通过比较可以发现方案一中的元件比较精密，实际的元件很难达到要求，而方案二中的元件都是比较常见的。相互比较当然选择常见的原件进行实验。 四、 电路图和印刷板图 根据在 Protel99SE 软件上的绘图，我们小组的总体电路图如下所示： 电路图的印刷板图如下所示： 五、 计算机仿真及其结果 我们根据我们所选择的电路图在 Multisim 仿真软件上进行实物连接前的仿真调试，测试设计的电路图是否达到要求。仿真软件上的仿真图如下所示： 我们根据仿真软件上的示波器显示波形，然后进行改变滑动变阻器来达到我们所需要的波形以及阶梯数和步进量。实验结果如下图所示： 六、 安装调试 1. 元件清单： LM324 双运算放大器 1 个， 100K 的滑动变阻器 2 个， 50K 的滑动变阻器 1 个， 10K 的滑动变阻器 1 个， 二极管 4 个， 50K 的电阻 1 个， 2K 的电阻 1 个， 20K 的电阻 1 个， 0.1μF 的电容 1 个， 0.01μF 的电容 1 个。 2. 元件的引脚识别： LM324 的引脚图如下所示： LM324 内含 4 个独立的高增益、频率补偿的运算放大器，既可接单电源使用 (3～30 V)，也可接双电源使用(±1.5～±15 V)，其各个引脚作用为： 1 outA， 2 inA-， 3 inA+， 4 电源正， 5 inB+， 6 inB-， 7 outB， 8 outC， 9 inC-， 10 inC+， 11 电源地 或负电源， 12 in 本设计的阶梯波发生器可以根据实际需要进行调整和改进，以满足不同的应用场景。

：“模拟弦上的驻波：matlab开发” 在MATLAB环境中，模拟弦上的驻波是一项有趣的物理现象模拟任务，它涉及到机械振动和波动理论。驻波是当波动在其传播介质中来回反射，形成固定模式，使得某些点始终静止不动时的特殊波形。在弦乐器中，驻波的形成解释了为何我们能听到不同的音调。下面我们将深入探讨如何用MATLAB实现这一模拟。 我们需要理解弦的物理模型。在MATLAB中，我们通常将弦视为一系列串联的等间距质量点，每个质量点由一个弹簧和一个阻尼器连接。弹簧代表弹性力，阻尼器则模拟能量损失。通过建立这样的离散化模型，我们可以利用微分方程来描述系统的动态行为。 MATLAB中的Simulink或ode solvers（如ode45）是进行这种模拟的理想工具。我们需要定义基本参数，如弦的长度、线密度、张力、弹簧常数和阻尼系数。然后，可以使用差分方程来表示每个质量点的动力学，这些方程通常包含位置、速度和加速度。 例如，假设我们有一个简化的无阻尼系统，微分方程可以表示为： \[ m \frac{d^2x_i}{dt^2} = -k (x_{i+1} - 2x_i + x_{i-1}) \] 其中，\(m\) 是质量，\(k\) 是弹簧常数，\(x_i\) 是第 \(i\) 个质量点的位置。对于有阻尼的情况，我们需要添加一个与速度相关的项来表示能量损失。 一旦我们建立了这个模型，就可以利用MATLAB的数值求解器来求解这些方程，得到时间演化下的弦上各点的位置。为了可视化驻波，可以绘制每个时间步长的质量点位置，这将展示出波在弦上形成和传播的动态过程。 此外，为了模拟拨动弦的行为，我们需要在某一点施加一个初始扰动，这可以通过设定该点的初始速度或位移来实现。拨动的频率和幅度将决定产生的驻波模式。 标签“matlab”提示我们这是一个关于编程和计算的实践项目。在github_repo.zip中，可能包含了MATLAB代码、模拟结果图像以及相关文档。通过研究这些文件，你可以更深入地理解模拟过程，甚至可以修改代码以探索不同的物理条件或弦参数对驻波模式的影响。 模拟弦上的驻波是一个结合理论与实践的过程，可以帮助我们直观地理解波动现象，并提供了一个用MATLAB解决实际问题的实例。通过这样的模拟，我们可以更好地理解物理世界的运作机制，同时提高我们的编程技能。

DSP 28377D：3路EPWM与4路ADC程序代码模板，实现PWM波及定时器中断回调功能,dsp 28377d pwm波，adc程序代码模板，已配置3路epwm，4路adc，定时器中断，回调已写好， ,核心关键词：DSP 28377D; PWM波; ADC程序代码模板; EPWM配置; ADC配置; 定时器中断; 回调函数。,DSP 28377D 高效实现PWM与ADC：已配置四路ADC和三路EPWM的中断与回调程序模板 DSP 28377D是德州仪器（Texas Instruments）推出的一款高性能数字信号处理器（DSP），它属于C2000系列，广泛应用于工业控制和电源电子领域，特别是需要高效实时控制和高性能数字信号处理的场合。本文档提供了关于如何在DSP 28377D上配置和实现3路EPWM（Enhanced Pulse Width Modulator）和4路ADC（Analog to Digital Converter）的程序代码模板，以及定时器中断与回调功能。 EPWM模块是DSP 28377D的一个重要特性，它允许用户生成精确的脉冲宽度调制波形，这在电机控制、逆变器等应用中非常重要。通过程序代码模板，用户可以快速地配置和控制EPWM模块，生成所需的PWM波形。而ADC模块则负责将模拟信号转换为数字信号，使DSP能够处理和分析模拟信号。在很多应用场景中，如信号采集、传感器数据处理等，对ADC的配置和控制同样至关重要。 定时器中断是实时操作系统中不可或缺的一部分，它允许处理器按照预定的时间间隔执行特定的任务。在DSP 28377D中，定时器中断可以用来触发事件、更新系统状态或执行周期性任务，极大地增强了系统的实时性和可控性。回调函数则是实现定时器中断功能的一种编程技巧，它指定了中断发生时应该调用的函数，使得系统能够以预先设定好的方式响应中断。 本代码模板不仅包括了EPWM和ADC的配置程序，还包括了定时器中断的设置以及回调函数的编写。这意味着开发者可以利用此模板快速搭建起一套完整的实时控制系统原型，显著减少开发时间，提高开发效率。这种程序代码模板对于从事DSP开发的工程师和技术人员来说是非常有价值的资源，它可以作为学习和开发过程中的参考和起点。 此外，文档中提到的文件名称列表揭示了文档可能包含的内容，如技术博客文章、波形与程序开发的探讨等。这些文档可能深入讨论了如何在现代技术背景下应用DSP 28377D，探索了在工业和科研领域中的实践应用，以及如何将理论知识转化为实际的程序代码模板。尽管文件列表中的具体文档内容没有详细给出，但从文件名称中可以推测，它们可能涉及到技术细节、开发策略和实践案例，为读者提供了一个全面了解和应用DSP 28377D的平台。

在电子工程领域中，二极管整流是将交流电(AC)转换为直流电(DC)的重要过程。二极管作为一种半导体器件，具有单向导电的特性，即只允许电流一个方向通过。在二极管整流电路中，二极管的作用就是利用其单向导电性，将交流电的负半周期“切除”，从而得到脉动的直流电。 根据二极管的连接方式和电路的工作原理，二极管整流可以分为半波整流和全波整流两种基本类型。半波整流电路只利用交流输入电压的一个半周期，当输入电压为正时，二极管导通，电流流过负载；当输入电压为负时，二极管截止，电路中没有电流流过。因此，半波整流输出的直流电脉动较大，含有较多的交流成分。半波整流电路简单、成本低，但效率不高，一般适用于要求不高或作为前置电路的场合。 全波整流电路则能够利用交流电的整个周期，通过特定的电路设计，当交流输入电压正半周期时，一组二极管导通，而负半周期时，另一组二极管导通，这样就可以在负载两端获得正向的脉动直流电。全波整流电路相较于半波整流电路，输出的直流电更加平滑，纹波系数小，效率更高。常见的全波整流电路有桥式整流电路和中心抽头整流电路。 在进行二极管整流的multisim电路仿真实验时，工程师可以利用Multisim软件的虚拟电子工作平台，搭建模拟电路并进行仿真测试。Multisim软件能够提供丰富的元器件库和仿真分析工具，使工程师能够在没有实际搭建电路的情况下，对电路的性能进行预先的分析和预测。在模拟过程中，工程师可以直观地观察到电路中电压和电流的变化情况，分析不同整流方式对输出直流电波形的影响，以及验证电路设计的正确性。 在实验的过程中，工程师还需要关注二极管的特性参数，如最大反向电压、正向电流承受能力等，因为这些参数直接关系到电路能否正常工作以及工作时的可靠性。此外，工程师还需考虑电路的滤波设计，以进一步改善输出直流电的品质，减小脉动直流中的交流成分，使其更加接近理想的直流电。 二极管整流电路的仿真实验不仅能够加深对二极管整流原理的理解，而且能够通过Multisim软件的辅助，提升电路设计和仿真的技能，为实际电路的搭建和应用打下坚实的基础。

基于FPGA的DDS原理信号发生器设计：利用Quartus II 9.1与Verilog HDL实现频率幅度可调的正弦波、方波、锯齿波及三角波生成器，包含代码与原理图。,基于FPGA的DDS原理信号发生器设计 quartusII 9.1平台 Verilog HDL语言编程 可产生正弦波、方波、锯齿波以及三角波 频率幅度可调节 代码+原理图 ,基于FPGA的DDS原理信号发生器设计; Quartus II 9.1平台; Verilog HDL语言编程; 产生多种波形（正弦波、方波、锯齿波、三角波）; 频率幅度可调节; 代码与原理图。,"基于FPGA的信号发生器设计：Verilog HDL编程的DDS原理验证"

标题中的"WaveProp:绘制并记录各向同性介质中的弹性波传播-matlab开发"表明这是一个使用MATLAB编程环境创建的项目，专注于模拟和可视化在各向同性介质中弹性波的传播过程。各向同性介质是指其物理性质在所有方向上都相同的材料，如均匀的固体或液体。在地震学、地质勘探、声学和工程领域，这种模拟具有重要意义。 描述中提到的"有限差分模拟在空间上精确到四阶，在时间上精确到二阶"，这涉及到数值分析的方法。有限差分法是求解偏微分方程（如波动方程）的一种常用技术，它通过将连续区域离散化为网格来近似导数。四阶的空间差分意味着在计算空间梯度时，使用了四次幂的相邻点来提高精度，减少了误差。而二阶的时间差分则意味着在更新时间步时，使用了最近两帧的信息，这种平衡精度和计算效率的策略能有效地抑制数值振荡，同时保持良好的稳定性。 "为了抑制数值色散，通常要求每个波长有 10 个采样点"，数值色散是由于离散化导致的信号频率成分失真，它会降低模拟的准确性。确保每个波长至少有10个采样点是避免色散的一个标准做法，这个规则源于Nyquist-Shannon采样定理，它保证了在数字系统中无失真地重建连续信号所需的最小采样率。 在MATLAB环境中，实现这样的模拟可能涉及到以下步骤： 1. 定义问题的物理参数，如弹性模量、密度、速度等。 2. 建立三维空间的网格结构，并初始化边界条件。 3. 编写有限差分算法来更新每一时间步的位移和应力状态。 4. 实现四阶空间差分和二阶时间差分的数学公式。 5. 利用循环结构推进时间，模拟波的传播。 6. 在过程中记录和存储关键时刻的位移和速度场数据，以便后处理和可视化。 7. 使用MATLAB的图形功能，如`surf`、`slice`等函数，绘制和展示弹性波的传播效果。 压缩包文件"v3.zip"可能包含以下内容： 1. MATLAB源代码文件（.m文件），实现了上述模拟算法和可视化。 2. 数据文件，存储了模拟结果，可能用于进一步分析或回放。 3. 可执行文件（如果项目包括编译后的MATLAB组件）。 4. 文档或README文件，提供了关于如何运行程序和解释结果的说明。 理解并掌握这种模拟方法不仅有助于理解和预测弹性波在各向同性介质中的行为，而且对于学习和应用数值方法、MATLAB编程以及科学计算等领域具有广泛的教育和研究价值。通过这个项目，用户可以深入学习有限差分法、数值稳定性和MATLAB编程技巧，同时也可以将其应用于实际问题，如地震波的模拟、地下结构的探测等。

输出电压纹波是电源转换器的一个重要参数。某些负载对供电的电压纹波非常敏感，而某些Vcore对供电电压的要求 很高，需满足严格的容受范围，其中包括静态容忍度、供电电压纹波和负载瞬态过冲/下冲电压。要能准确测量纹波 不容易，特别是对于高频开关式电源转换器。本篇应用笔记将介绍一些实用的设计技巧来测量输出电压纹波。 ### DCDC电源纹波测试方法 #### 一、导言 在电源管理领域，DC-DC转换器作为关键部件被广泛应用于各种电子设备中。输出电压纹波是衡量电源转换器性能的重要指标之一，它直接影响到系统的工作稳定性和可靠性。由于某些负载（如微处理器的Vcore）对电压纹波特别敏感，因此对供电电压的要求非常高，必须严格控制在一定的容受范围内，包括静态容忍度、供电电压纹波以及负载瞬态时的过冲/下冲电压。然而，在实际测试中，尤其是在高频开关式电源转换器上准确测量纹波是一项具有挑战性的任务。 #### 二、技巧 1：检查设备和环境杂讯 进行纹波测量前，首先需要确保测试环境的干净无干扰。这意味着要排除所有可能的杂讯来源，包括但不限于电源线的电磁干扰、周围设备产生的射频干扰以及地线布局不当导致的问题。此外，还需要注意探头的选择和使用方式，选择低噪声的探头并确保正确连接，避免引入额外的噪声。 #### 三、技巧 2：了解可能期望的纹波信号种类 纹波信号通常可以分为两类：周期性纹波与随机纹波。周期性纹波是由DC-DC转换器的开关频率引起的，可以通过调节开关频率来改变其特性；而随机纹波则来源于电源内部的热噪声、散粒噪声等，这些噪声无法通过调整转换器参数来消除。在测量过程中，应明确目标纹波类型，并选择合适的滤波器进行针对性测量。 #### 四、技巧 3：了解寄生效应 寄生效应是指电路中存在的一些未被设计者预期的因素，例如寄生电感、寄生电容等。这些效应会直接影响纹波的测量结果。为了减少寄生效应的影响，可以采取以下措施： - 减少测试线路的长度； - 使用高质量的电缆和连接器； - 在必要时采用去耦电容来过滤高频噪声； - 优化PCB布局，确保信号路径尽可能短且直。 #### 五、技巧 4：影响纹波测量的开关转换器中的噪声源 开关转换器内部存在着多种噪声源，它们都会对纹波测量结果产生影响。常见的噪声源包括： - 开关管的开关过程产生的噪声； - 输入电源的噪声； - 控制回路的不稳定因素； - 储能元件（如电感和电容）的质量问题。 为减小这些噪声的影响，可以考虑增加滤波网络、优化控制回路设计、选择高质量的储能元件等方式来降低噪声水平。 #### 六、技巧 5：低噪声开关信号测量 为了获得更精确的纹波测量结果，需要注意以下几个方面： - 使用高带宽示波器进行测量，以便捕捉到高频信号的变化； - 采用适当的触发模式来锁定感兴趣的信号，比如边沿触发或脉宽触发； - 选用低噪声的探头，并确保探头与被测电路之间的连接尽可能短； - 适当调整示波器的采样率和存储深度，以获得更高的分辨率。 #### 七、实际案例 1：RT6252A ACOT®降压转换器，应用于 12V 到 5V、2A 的小型应用 在本案例中，RT6252A ACOT®降压转换器用于将12V输入电压转换为5V、2A的输出。通过对转换器输出端的纹波进行测量，可以观察到其性能表现。具体步骤包括： - 确认测试环境无杂讯干扰； - 设置示波器以捕获特定频率范围内的纹波信号； - 分析纹波数据，确保其符合预期的设计要求。 #### 八、实际案例 2：RT5760A ACOT®降压转换器，应用于 5V 到 1.2V，1A，小尺寸，低纹波应用 此案例涉及的RT5760A ACOT®降压转换器主要用于低纹波应用，要求输出电压稳定性极高。在测量过程中，重点放在了减小寄生效应和提高测量精度上： - 优化PCB布局，减少信号路径上的寄生效应； - 使用高性能的测量仪器来确保纹波数据的准确性； - 对比不同条件下的测量结果，评估转换器的实际性能。 #### 九、DC-DC 转换器增益相位测量设置技巧 为了更全面地评估DC-DC转换器的性能，还需要对其进行增益相位测量。这涉及到对控制回路的响应特性的分析，可以帮助工程师更好地理解转换器的稳定性及其动态行为。进行此类测量时应注意： - 选择合适的测试信号发生器； - 采用精确的测量仪器进行数据采集； - 分析控制回路的传递函数，确保系统的稳定运行。 #### 十、实用增益相位测量范例 以某一特定型号的DC-DC转换器为例，展示如何进行增益相位测量： - 配置信号发生器，产生所需的测试信号； - 将信号送入转换器的输入端； - 使用示波器或其他测量仪器记录输出响应； - 分析数据，确定转换器的增益和相位特性。 #### 十一、总结/实用建议 通过对DC-DC转换器输出电压纹波的测量，我们可以了解到其在不同工况下的性能表现。为了确保测量结果的准确性，需要注意以下几个关键点： - 保持测试环境的干净无干扰； - 明确目标纹波类型，并选择合适的测量策略； - 减少寄生效应的影响； - 减轻开关转换器中的噪声源； - 采用高性能的测量仪器； - 进行增益相位测量以评估转换器的整体性能。 通过上述技巧的应用，可以有效地提高DC-DC转换器输出电压纹波的测量精度，从而确保电子系统能够稳定可靠地工作。