前端应用程序设计

前端应用程序设计（精选8篇）

前端应用程序设计 篇1

数字电视前端系统主要由信号接收、信号处理、信号输出、系统管理4部分组成。信号接收主要完成对来自不同网络的各个信号的接收, 然后将其变换成符合MPEG-2标准的TS流;信号处理是把输入的TS流经过复用器变成多节目的TS流, 然后经过CA加密的处理, 送到输出部分;信号输出则是把含有多套节目的TS系统调制成RF信号输出给整个HFC网络。随着数字化新技术在日常生活的普及, 数字电视对于我们来说已不陌生。人们对数字电视播出质量的要求也在进一步的提高, 基于此, 对前端进行智能化监控尤为重要, 本文就数字电视前端监控系统智能化的设计进行了探讨, 相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

1 实例介绍

随着广电网络的不断发展, 落地传送节目的套数将不断增加, 为了进一步保障数字信号稳定传输, 要在数字电视前端机房各个环节进行有效的监管监看, 协助机房人员快速判断故障点, 对故障信号进行切换。为了搞好安全播出及安全防范, 提高播出质量, 前端节目源的智能化监视、监测技术系统的建设就更为重要。

2 监控系统智能化方案设计

2.1 设计原则

(1) 适用性; (2) 安全性; (3) 稳定性; (4) 可扩展性。

2.2 原理及实现方式

(1) 当主传输流中有直接影响码流传输的码流故障时, 根据监测条件和切换条件, 实现自动判断报警及码流自动切换。准确掌握进行板卡的实时监测时, 三路码流的主、备、辅3个层面上是否出现了信号、同步、PID丢失的情况, 并且节目解忧不成功。流出现以上的故障时, 根据切换条件的向导, 切换系统会自行展开切换动作。排除码流故障后, 可进行切换系统的手动控制, 保证系统向相应主传输通道回归。主路信号正常恢复时, 切换系统便会自行向主路信号切换, 最终实现信息输出。如若主路信号出现问题, 系统就会向志雄转换为备路信号。同理, 如果备路信号不能有效发送出去的时候, 系统也会转换为辅路。如果主路信号已经恢复正常, 备路信号也将转换为主路信号最终将信息有效地传播出去。

(2) 如果主传输码流之中有某套节目传输过程出现故障, 这部分的故障节目便会在切换系统的作用下实现自动替换。板卡对三路码流的主、备、辅三个层面上的视音频PID实行监测, 主要监测目标对象是否出现了带宽异常, 甚至信息丢失的情况。因为主传输流中的PID已经进行了相应的丢失替换, 如果这个PID丢失了, 丢失替换在切换系统的召唤上开始发挥替代功能, 直到PID正常恢复后, 切换系统的主传输通道应该通过手动控制来实现原始码流输出功能的恢复。主路信号的PID丢失的时候, 在备路作用下获取与之对应的PID替换, 而备路信号PID再丢失, 就需要在辅路的作用下获取与之对应的PID替换。

(3) 如若果主传输流的正常传输功能受到码流故障的直接影响, 就可以充分利用备路、辅路来解决故障, 保证码流正常实现信息输出。此外, 备路和辅路信号的码流选择的码流可以与主路信号一样, 也可以选择SPTS节目流和MPTS节目流等不同于主路信号的节目流。在节目映射表的作用下, 码流传统通过主路信号来实现输出功能。准确掌握进行板卡的实时监测时, 三路码流的主、备、辅3个层面上是否出现了信号、同步、PID丢失的情况, 并且节目解忧不成功。如果主传输流出现以上的故障, 在根据切换条件的向导, 切换系统会自行展开切换动作。排除码流故障后, 可进行切换系统的手动控制, 保证系统向相应主传输通道回归。主路信号正常恢复时, 切换系统便会自行向主路信号切换, 最终实现信息输出。

(4) 在较短的时间控制里, 主传输流。如果出现突发情况, 基于应急的需要, 应该将所有节目向同一个节目转换, 当然, 进行针对性的批次节目或个别节目的同时更换也是可取的。但主路码流作为主要的信息传播途径的时候, 有效、正确地选择备路、辅路码流就可以实现通道替换。如果主要传输渠道定位在备路码流层面上的时候, 唯一能进行功能替换的渠道只有辅路码流。

3 前端智能化监测系统组成

根据上述原则, 在结合目前实际的信号监测情况和发展需求前提下, 下面对广播电视台由招标技术公司设计的数字电视前端的智能化监测系统进行专门介绍。

3.1 数字电视监测系统

(1) 1台Trinity Ares-CI信道码流监测解扰前端。 (2) 2台Trinity Ares-Display多画面显示监测报警主机。 (3) 1台24口千兆网络交换机。

3.2 模拟电视监测系统

Rem ote A res-AV24模拟电视监测主机和有1台、Remote Ares-AV32的模拟电视监测主机和Remote Ares模拟多画面显示主机各有2台。

16路射频放大解调终端4台;17路SDI信号的SDI音频解嵌器2台;机箱内为设备扩充的需要而预留有空槽位;Remote Ares-SDI电视多画面显示监测主机有2台;17路SDI信号的音频解嵌需要通过SDI音频信号的解嵌器的有效作用才能实现。解嵌后, Remote Ares-SDI电视多画面显示监测主机便会接收到音频信号及SDI视频信号的传输。

1台多画面显示对16套SDI的电视节目进行音频和视频等内容的监测, 2路VGA信号在监测之下向2块大屏幕输送。这样就有效保证了视音频内容正常传输, 多画面组合显示在实时监测中实现报警功能。

3.3 音频广播监测系统

(1) Audio Ares-AES/EBU音频广播监测前端1台。

监测10路AES/EBU信号, 音频信号与监测参数在交换机的作用下往监测主机发送。

4 前端监测系统监视屏布局

现对17路SDI信号、56路RF有线电视信号、5路AES/EBU主音频广播信号和备用音频广播信号、10个QAM数字流数字节目实现多画面实时监测。监视屏从左到右布局, 共有8联, 1联有上下两屏。监视系统不与第1联连接;第2、3联可以实现音频显示, 在QAM信号的解调监视下运转;第4、5联有解嵌音频显示, 在SDI信号的监视下工作;第6、7联可以正常显示音频, 属于RF信号中的解调监视项目;5路主、备的数字广播对第8联的音频信号进行监测, 能够清晰地显示字幕、时钟, 比如字幕大小、位置, 时钟可以根据实际情况来进行调整;如果信号异常, 监测系统便会迅速感知并作出相应的报警行为;可以灵活调整画面分割的方式。

5 前端监测系统的特点

5.1 稳定的嵌入式监测

Trinity Ares-CI嵌入式监测的前端, 集监测、解扰、IP网关3大功能于一身;10路ASI或10路QAM信号的输入可以通过2U监测的前端设备来实现, 性能良好;板卡可以进行便捷、及时的维护, 属于可热插拔的前装载式;冗余电源的设计具有可靠、安全的特性;实时进行信道监测、码流参数, 测量精准, 及时报警。

5.2 功能齐全的视音频多画面监视监听

在Trinity Ares-Display多画面显示监测主机的作用下, 可以对TSover IP封装码流IP包里面的数据进行比较全面的截取, 还可以进行拆包、视音频解码等项目, 实现视音频的正常显示、监测报警、转码H.264格式录像等功能。

6 前端监测系统的故障处置

6.1 码流报警的故障与处置

故障:之前正常运作的一个流, 期间的信号传输被阻断了一次, 之后系统一直显示为PID错误。

处置:通过专业设备的使用, 对该码流进行严格的测试, 测试结果显示PID没发生异常, 那故障的原因可能就是CI板卡具备记忆功能, 对之前使用的PID进行了记录, 致使现有PID没能正常发挥自身的功用。故障的解决可以通过CI板卡的复位来实现。

6.2 码流录制异常

故障:录制好的码流无法正常播放。

处置:由于CI板卡在进行输出码流的录制项目时, 已经进行了PID过滤设置, 表格信息并未包含在录制的码流之中, 因而无法正常播放, 如果码流触发需要进行故障设置, 应该将CI板卡的PID过滤的功能关闭。

6.3 监视屏显示异常

故障:DVI口接上显卡主备口的时候, 因为后者发生了异常, 可能会导致主、备显示关系调换的情况。 (平时的主显是VGA, DVI口接上后主显为DVI) 。

处置:将第2显示用到高级显卡设置项目中, 再链接DVI显示。如果在显卡之中没有提前设置好第2个屏, 此时就可以打开DVI显示器, 重新设置即可。

7 结语

综上所述, 数字电视前端系统是一个非常复杂的系统, 为保障其安全、稳定的运行, 对数字电视前端信号进行监控, 是保证信号质量、降低运维成本的重要途径。不仅要做好前端设备 (硬件) 的维护管理, 更要做好前端监测系统的设计管理, 以便有效推动数字电视的高速发展。

参考文献

[1]郭俊岩.有线电视数字化在建筑智能化中的应用探讨[J].山西建筑, 2007 (32) .

[2]史卫华.海门市数字电视前端平台监测系统的设计与实现[J].中国有线电视, 2011 (11) .

前端应用程序设计 篇2

兼容性测试对比表

测试点

Yaya Template

EasyTemplate

jquery template

ace template

lite template

换行空白

通过

空白被省略

通过

通过

通过

空白节点

通过

通过

通过

通过

通过

字符’”/

通过

通过

‘’未通过

通过

通过

多层嵌套

通过

通过

通过

通过

通过

语法检测

通过

通过

不能通过，在if else语句中常用的形态不能处理。

通过

前端应用程序设计 篇3

1 相关文献回顾

国内专家学者对使用Extjs框架进行前端开发工作,以及如何使用前端MVC和MVVM等模式进行高效率的开发等相关问题做了大量的研究。Extjs的应用上,秦姣华、袁智威、王振、刘纯和[1]探讨了Extjs在基于B/S结构的OA型电子商务系统设计中的实践方式。Extjs实现数据存储与传输上,任霄龙,王清心[2]通过对Extjs使用的3 种数据存储类型进行研究,证明了在Extjs中实现数据存储与传输的高效性与便捷性。Extjs与后端Spring mvc高效整合实践中,张婷[3]提出了一种高效整合Spring MVC与Extjs的方法。前端MVC模式设计研究与实践中,郭丹丹[4]通过分析在不使用架构的传统开发方式下前端所面临的问题,结合目前存在的前端设计模式、传统MVC思想和软件模块化设计思想,提出了前端MVC架构设计并对其进行具体实现。前端MVVM模式与MVC模式的比较研究中,刘立[5]对MVVM模式进行分析,讨论了它的整体构架,并将其与传统的MVC模式进行对比,分析两者的异同,阐述了MVVM模式的优势和不足。前端MVVM设计模式的深入应用研究中,陈涛[6]提出使用MV⁃VM设计模式可以分离业务逻辑,显示逻辑和用户界面,使得程序代码结构清晰,容易被阅读、测试、维护、替换、扩展和改进。

回顾相关文献,发现基于前端JS框架下的设计模式备受学术界重视,有关专家学者也已做出卓有成效的研究,但是,从目前的文献资料来看,对于新的前端设计模式的实践应用研究深度不够。大多数专家学者只是从理论上进行了分析和探讨,如何使用如:Extjs、Angular Js等前端框架在其支持的新设计模式下进行实践应用,以及实践中需要遵循和注意的事项研究较少。本文通过运用Extjs框架的MVVM模式设计护理信息管理系统的前端界面实践后提出了一种基于Extjs框架的MVVM模式实践方式以及设计中需要遵循和注意的事项。

2 Extjs框架下的MVVM模式

2.1 MVVM模式说明与示意图

Extjs框架的MVVM模式由View(视图)、View Model(视图模型)、Model(数据实体模型)组成。在MVVM模式中View Model充当了MVC模式中的Controller并提供了对视图中数据的双向绑定实现。如图1所示:

1)view代表用户界面,是用户与之交互的前端视图控件,视图控件通过绑定View Model中声明的store或者data来实现数据在界面上呈现出来,并且当用户有点击等命令时会作用于View Model;

2)View Model为加载了它的视图控件提供数据绑定,并作为它的数据储蓄所,当用户通过命令作用于它时,它会通过自己内置的方法作用于Model(数据实体模型);

3)Model为加载并声明了它的View Model提供数据源实体,作为数据储蓄所View Model的其中一个数据源实体,当View Model发送内置方法过来的时候它会通过与之对应的内置事件更新View Model,然后它通过数据双向绑定的方式更新加载了它并绑定了相对应的Model的视图控件中的数据。

2.2 MVVM模式与MVC模式比较

Extjs框架下的MVC模式,如图2所示:

通过图2与图1进行对比,可以看出如果仅仅使用MVC模式来实现系统前端界面的话,Controller层将会非常的膨大不容易进行后期的维护,同时缺乏数据绑定的功能,在只用MVC模式的情况下时需要写比较多且容易重复的代码来实现这个功能。MVVM模式主要解决了MVC模式中Controller层职责过大,代码过多导致维护困难的问题。同时,MVVM模式下的Ex⁃tjs框架提供的视图与数据源变量和数据变量的绑定支持能够很好地减轻MVC模式中从Controller层来实现该功能的任务。所以,MVVM模式在这方面来说是对MVC模式进行了优化和补充。然而,在设计比较小型简易的前端界面情境中,MVC模式能够很优雅的进行,而不需要创建额外的View Model类来进行处理。因此,两者都有它们的使用情境,应该根据不同的情境来使用它们。这样才能够达到最佳的编程实践。

2.3 视图中数据的绑定实现

涉及数据绑定的视图控件主要是grid和from控件。其中,grid控件主要需要实现的就是对数据源变量的绑定,而form控件主要需要实现的就是对数据变量的绑定。数据变量以及数据源变量的声明由模块的View Model类负责。

2.3.1 Grid控件实现数据绑定

实现grid控件的数据绑定的步骤如下:

1)在View Model中定义stores:

stores: {current Stores: {type:'xxx' //对app.xxx.Xxx Store类的别名}

2)在包含grid的主控件panel中加载View Model:

requires:['app.view.xxx.Xxx Model'],

view Model: {type: 'xxxmodel' //对应app.view.xxx.Xxx Model类的别名}

3)在grid初始化组件配置的分页控件中以及grid本身实现store配置对View Model中定义的current Stores的绑定:

bind : {store : '{current Stores}'}

以上就是实现grid控件数据绑定的设计流程,对store的定义后面有详细讲解。

2.3.2 From控件实现数据绑定

from控件实现数据绑定一般是在修改grid网格中的记录的时候,需要实现对当前记录数据字段的一个依依对应绑定关系。实现from控件的数据绑定的设计流程如下:

1)在grid控件对应的View Model类中声明一个为空的变量如下:

data: {current: null}

2)在grid控件的记录选择监听事件中把当前记录赋值给current变量如下:

listeners:{select:function(row Model,record,index,e Opts)

{this.set Current(record);}

3)在主界面的工具栏点击修改当前选中的记录事件函数中把盛装grid控件主控件panel的View Model类赋值给盛装from控件的window控件容器的View Model如下:

window.set View Model(grid.owner Ct.get View Model())

4)from控件中绑定View Model中定义的current变量,并在各种数据值输入控件中使用“current. 字段名”的方式实现对当前记录中的字段值的一个依依对应的绑定实现如下:

bind:{value:'{current.字段名}'}

3 基于MVVM模式的Extjs框架在护理信息系统中的开发实践

3.1 项目前端结构图说明

进入系统应用界面前首先对图3中的Application.js文件进行加载,这个文件主要是对整个前端用户界面的一些变量和函数进行初始化任务,以便在后面调用;controller文件夹中主要是一些全局事件函数定义的Ext.app.Controller类文件,比如模块与模块之间的交互,由于整个系统中涉及模块与模块之间的交互比较少,所以,controller文件夹除了全局的Root.js控制器外基本上就没有其他控制器了;model文件夹中存放的是定义了一个模块的数据实体属性类型的Ext.data.Model类文件;store文件夹中存放的是定义了一个模块与Java后台进行对接的实现方式的Ext.data.Store类文件;ux文件夹中存放到的是自定义的模块间共享的类,如:消息提示框、透明按钮、时间选择控件、grid控件、from控件、window控件、分页控件、以及所有View⁃Model的父类定义,这样就可以实现代码的重复利用,使得编码更加优雅和高效;view文件夹中存放的是系统中的每一个模块,关于功能模块的设计会在下文进行详细讲述。

以护理系统中的工作项类别管理功能模块为例来说明view文件夹中功能模块的设计,如下图4为该模块的一个结构图:

图4 中第一个文件是一个Ext.panel.Panel类其中盛装了grid控件,并加载了View Model以便给grid提供数据源实体的绑定;第二个文件是一个Ext.app.View Controller类仅仅负责该模块中的用户事件函数定义;第三文件其实是一个Ext.window.Window类其中盛装了from表单控件主要负责表记录的新增、修改;第四个文件是一个Ext.grid.Panel类其中盛装了工具栏、分页控件以及对View Model中定义的current Stores的绑定;第五个文件是一个Ext.toolbar.Toolbar类作为操作grid控件中记录的工具栏其中盛装了新增记录、修改记录以及删除记录等按钮;第六个文件是一个Ext.app.View Model类作为该模块的视图中数据的存储所它声明了该模块的所有视图中需要用到的数据data,以及数据存库stores,以便给需要的视图进行数据绑定操作。

这就是基于MVVM以及MVC模式开发的功能模块结构,为了后期维护方便,模块中的涉及到的类命名应该统一,这里我采用的是:模块名+类简写,以及参考Java的驼峰式命名方式。

3.2系统前端界面展示与说明

以护理工作项类别管理功能模块为例展示使用MVVM模式设计的效果。 如图5 所示,展示了该模块的主界面:

当用户通过点击左边的导航栏菜单中“排班管理”下的“护理工作项类别”菜单按钮时就会在右边中央区域呈现一个grid数据列表,它上边是数据记录操作工具栏,其中有“新增”、“修改”、“删除”等按钮,下边是分页控件,中间是展示数据列记录的控件。在grid数据列表中选择一条记录点击工具栏中的“修改按钮”时弹出表单窗口,如图6所示:

从上文中可以知道grid的父容器Panel和from的父容器Window都加载了相同的View Model,并且在用户选择一条记录的时候就对from中绑定的current变量把当前选中记录赋值给了该变量。因此,from中呈现的数据与当前在grid表记录中选择的记录字段值是完全对应的。而且,当你修改from表单中的输入值时与其对应的列值也会同步进行改动。所以这里需要对盛装该from的window添加关闭操作的监听事件来刷新数据列表,以达到数据列表展示的一致性。

3.3 最佳设计实现

3.3.1 设计中需要遵循和注意的几点

1)利用继承实现代码的重复利用;

2)利用动态加载和xtype实现需要的时候才去加载视图控件;

3)利用MVVM模式中的View Model的优势实现模块中视图与数据的绑定;

4)利用职责分解达到相应的类做相应的事,当一个类过于庞大时就需要考虑分解,尤其是对于比较复杂的界面视图设计时需要注意这点,这样就能够给后期的测试与维护带来方便;

5)对于模块中比较简洁的视图界面使用MVC模式实现即可无需使用MVVM模式;

6)模块中类的命名应该按照:模块名+类简写,以及Java类的驼峰式命名方式进行。

3.3.2 Model 、Store、View Model的最佳设计方式

以护理信息系统中的护理工作项管理功能模块为例来说明。

1)Model:数据模型定义

上面定义的Model的职责就是负责定义与Java后端的POJO对应的字段属性,以方便控制在前端展示的数据列。

2)Store:数据源定义

上面定义的Store的职责就是负责定义与Java后端的交互方式。在这里定义了以AJAX方式实现与后端交互,并且以JSON字符串的方式传递请求参数和获取响应的结果。

3)View Model:数据存库定义

上面定义的View Model负责模块视图中需要绑定的数据和数据源的声明,在这里很明显就知道声明了一个数据源cur⁃rent Stores对应app.store.Work Item Category Store,由于本模块视图中不需要私有的数据变量声明,因此,data配置为空,而使用到的数据变量的声明在父类app.ux.mvvm.View Model Base中,这样所有模块可复用。

需要说明的是CRUD(增删改查)的URL定义以及Model、Store、View Model的关系:URL的定义是通过调用Application.js这个定义全局变量和函数以及对象的类中的Gwnis对象的ge⁃t Url(参数列表)方法实现的,这也就实现了代码的重复利用;View Model依赖于Store,而Store依赖于Model,View Model提供了本模块的数据储蓄支持,它是可以包含多个Store的声明的,而Store和Model唯一的来定义一个数据源和一个数据模型对象。

4 结束语

基于MMIC的射频前端设计 篇4

关键词：MMIC,射频前端,噪声,混频器

一、引言

微波电路开始于40年代出现的微波立体电路。随着微波固态电路器件和分布传输线技术的进步, 50年代出现了微波集成电路 (MIC) 。70年代, 微波集成电路向微波单片集成电路 (MMIC) 过渡。与MIC相比, MMIC具有体积小、寿命长、可靠性高、噪声低、功耗小、工作的极限频率高等优点。

当前, 雷达接收系统正在朝高集成度和超小型化方向发展。而微波单片集成电路 (MMIC) 器件为其提供了良好的技术基础。本文以此为应用背景, 论述了一种射频前端的设计及试验结果。

二、工作原理

经天线进入前端的微弱信号首先要经过射频低噪声放大器, 该放大器的增益较低-一般低于20d B, 高于20d B的增益可能会使系统稳定性受到损害。它的目的是隔离混频器, 同时在混频之前将信号放大。这种放大可以补偿混频器的损耗, 优点是改进了混频器/本振与天线之间的隔离。

放大后的射频信号, 经过混频器变换成中频信号, 到达中频放大器进行后续处理。在一次变频的雷达接收机中, 为了抑制镜频, 混频器一般要采用镜像抑制混频器。

三、性能分析

1. 噪声性能

对于无源、有损耗的器件, 例如滤波器和某些混频器, 噪声系数由下式给出:

其中, F是器件的噪声系数, L是器件的损耗, T是器件的绝对温度, 单位是K。

决定系统噪声系数的方程是:

其中, F0是等效的系统噪声系数, FN是第n级的噪声系数, GN-1是第N-1级的增益。显然, 接收机的整体噪声系数由系统内各级的噪声性能共同决定。而各级内部噪声的影响并不相同, 级数越靠前, 对总噪声系数的影响越大。因此接收系统的噪声系数, 主要取决于射频前端。

2. 混频器性能

在超外差式雷达接收前端中, 混频器的作用, 一是将信号频率变低, 二是将一个具有宽频率范围的回波信号, 经过相应的宽频带本振变成仅具有信号带宽的中频固定信号, 这样就大大降低了变频后回波信号的处理难度。下表1中列出了混频器性能参数和受其影响的接收机性能。

(1) 寄生响应

混频的过程中, 在得到我们所需的中频信号的同时, 还产生了许多寄生的高次分量, 如下式所示:

其中, FIF是中频, FRF是射频, FLO是本振频率, m和n是整数。

从式 (3) 求解FRF, 可得到两个可能产生的寄生射频信号, 即:

以及

最常见的寄生频率有:镜像频率、1/2中频、直接中频提取、本振频率的倍频、本振寄生频率。

这些寄生响应将会影响雷达对目标的检测性能, 而对于相参雷达这种影响尤为严重。

(2) 互调失真

互调失真性能主要由混频器的三阶响应来反映。图2表示混频器的基本响应和三阶响应, 两响应的交点即为三阶交叉点。在这个点上, 输出电平是与输入电平的立方成正比的。

互调性能定义为接收机灵敏度和足以产生特定干扰电平的信号电平两者之间的差值, 单位为d B。从下式可给出:

这里的IM是互调抑制比, 单位为d B, IP3是三阶交叉点, S是接收机灵敏度, 单位为d Bm, C是同信道抑制, 单位为d B。

实际上三阶交叉点是理论上的一个假想点, 混频器在这个电平已不能工作。但是有了这个点, 任何输入电平下的三阶响应就可以估算, 并可以比较部件的失真性能, 混频器的交叉点越高, 对三阶互调的抑制越好。

四、电路设计

根据雷达的总体设计, 对整个接收机的体积和重量有了很高的要求。因此为了实现小型化的前端设计, 在电路中都选用了MMIC芯片 (CHIP) 和小型化的表面贴装器件 (SMD) 。

1. 射频低噪声放大器

射频放大器位于整个接收系统的最前端, 所以射频放大器的选取, 应从增益、动态范围、噪声系数、稳定性、选择性等诸多方面来考虑。

首先, 要综合考量射频放大器的增益和动态范围, 在保证系统噪声系数的基础上又有尽可能大的动态范围, 不致因为信

上又有尽可能大的动态范围, 不致因为信号饱和而产生非线性失真。其次, 要考虑放大器的稳定性, 以防止电路自激。再次, 为了减少系统的干扰和噪声, 放大器要有一定的选择性。

本设计所选用的低噪声放大器芯片 (CHIP) , 尺寸为1.47×1.47mm2。主要技术指标如下:工作频率为6GHz~17GHz, 噪声系数为1.8d B, 增益为21d B, 1d B压缩点为17d Bm。

在基于芯片的电路制作中, 需采用特殊的焊接装配工艺, 即微组装技术, 它首先将印制板焊接或粘接到底板上, 再将器件芯片焊接或粘接到底板上, 然后用超声压焊的方法用金带做连接线焊接到芯片及电路上。

2. 镜像抑制混频器

为了进一步减小前端的体积, 混频器选用的是某型号的表面贴装 (SMD) 器件, 它是以Ga As MESFET为基片材料, 尺寸是4×4mm2, 焊接时需要用SMT工艺。其主要技术指标:工作频率为12.7GHz~15.4GHz, 变频损耗为8d B, 镜像抑制度为35d B。

3. 注意事项

由于MMIC的工作频率较高, 因此对工作条件的要求也比较严格, 使用中应使其工作电流和电压不要过大, 尤其不要接近极限值。焊接时, 印制板应可靠接地, 电烙铁也要接地良好。使用无法接地的电烙铁焊接时, 最好待烙铁热了后, 将电源插头拔下再迅速焊接牢靠, 以免引起器件静电击穿。另外, 电路中的阻容元件也应尽量使用贴片元件, 以减少分布参数的影响, 保证电路的性能。

五、试验结果

首先, 在满足总体结构及接口的前提下, 此基于MMIC的射频前端体积上大大缩小, 尺寸仅有30×50 mm2。

其次, 在性能上也和设计值相吻合, 满足了技术要求, 且无需调整。在相应的频率范围内, 得到的测试结果为噪声系数小于2.1d B, 净增益大于11d B, 镜像抑制度大于30d B。

六、结束语

射频前端是接收机动态性能的关键部件。设计具有较高综合指标的射频前端存在一定的技术难度。为此, 本文在分析射频前端的工作原理和影响其性能的各种因素的同时, 给出了一种基于MMIC器件的射频前端设计方法。而且, 研制实现了一款性能优良的雷达射频前端。该前端已成功应用在某雷达系统中, 试验结果表明, 该设计方法不但保证了较高的技术指标, 同时大大缩小了前端的体积, 这对其他接收前端的设计具有一定的指导意义。

参考文献

现代电子警察前端系统设计 篇5

城市的发展以及经济的进步使得人们的生活条件有了巨大的改善, 城镇化建设进程的加速以及城市人口的的急剧增加导致了城市交通环境的改变, 机动车流量的增加加重了城市交通压力, 使得交通管理压力剧增。很多驾驶员自身交通法律意识淡薄, 为了快速到达目的地经常无视交通管理秩序, 闯红灯, 尤其在夜间, 交警下班后, 该类问题显得尤为严重。

而电子警察抓拍系统针对此类违章行为的管理提供了便利且严格的环境, 实现了全天候的实时监管, 通过提供精确的图像证据, 为交通执法提供了更加方便的条件, 不但提高了交通管理工作的效率, 也降低了管理成本, 提高了交通管理的安全性。通过在需要的地段设置系统设备, 进行自动化的监控, 不但降低了交通管理人员的数量, 减轻了管理工作强度, 还实现了城市交通的实时化、自动化、智能化的抓拍监控, 是现代交通智能管理的主要技术发展方向。

1 系统功能分析

前端子系统包括终端服务器、一体化电警抓拍单元 (含车牌补光灯) 、环境补光灯 (小角度频闪LED灯) 、信号灯检测器、交换机、光纤收发器及杆件等相关组件。

(1) 一体化电警抓拍单元:采用500万像素一体化智能高清摄像机, 在内置车牌补光灯和外置环境补光灯的配合下, 可实现图像采集、成像控制、车辆检测、车牌识别、违章检测, 可支持SD卡前端存储。 (2) 终端服务器:完成电警抓拍图片的合成处理, 同时还支持前端数据备份存储和数据上传。 (3) 环境补光灯:选用LED灯作为光源, 主要用以环境补光, 有效提高夜间图像显示效果和标识标线的显示效果, 灯光亮度符合国家环保标准, 对人眼无刺激。具有良好的防水、防尘功能, 能长时间适应室外工作环境。 (4) 信号灯检测器:实时检测红灯信号, 将红灯维持状态、红灯切换至绿灯脉冲信号、绿灯切换至红灯脉冲信号, 发送给一体化电警抓拍单元。单台信号灯检测器最大可以支持16路红灯信号接入。多相位红灯信号接口, 可根据不同车道设置红灯信号和组合红灯信号。

2 抓拍检测流程

2.1 检测方法的选择

针对机动车违章现象的自动化抓拍, 需要以车辆检测的准确率为基础。目前可以利用的车辆检测方式有很多种, 常用检测方式有激光、视频、地感线圈以及雷达等方式。

通过对各种检测方式进行比较, 在实际的应用中激光检测在精度上相对较高, 但是所使用的设备成本也相对较高, 因而在我国的推广较为困难;而雷达检测方式相对使用范围较广, 使用较多, 主要应用范围为车辆的测速。而线圈检测的方式技术相对较为成熟, 投入成本相对较低, 主要原理是车辆经过线圈时会引起线圈磁感应发生变化, 从而达到检测目的, 并且该种方式受到环境的影响相对较小。而线圈的使用寿命相对较长, 基本同道路的使用寿命接近, 但是该种方式安装不方便, 需要进行路面的切割。视频检测器具有采集信息量大, 准确, 直观可靠、安装调试维护方便等优点, 可根据需要灵活设置检测区域, 还可提供现场视频图像, 便于管理。目前, 大部分城市均采用视频检测方式。

2.2 相机的选择

在该系统中不再使用USB相机而是使用网络相机, 首先该类相机的接口更为坚固, 不会同USB相机一样受到震动容易发生松动。另外该类相机全天候工作, 若遇到外界环境影响而出现死机现象后通过控制电源的方式便可重启。

2.3 抓拍原理和抓拍流程

当一体化电警抓拍单元检测到有目标进入停车线内的视频检测区域时, 立即对检测的目标进行车牌识别, 若能识别到车牌, 则将该图片作为第一张闯红灯图片保存, 若识别不到车牌, 系统会在车辆到达触发线1 (压在停止线) 位置进行车牌识别并抓拍。对于在触发线1 (压在停止线) 位置抓拍的图片, 如果能够识别到车牌, 则将该图片并作为第一张闯红灯违法图片保存并建立违法行为ID号, 若识别不到车牌, 则将该图片作为卡口图片保存。当一体化电警抓拍单元检测到红灯期间该车辆离开触发线1时 (已越过停止线) , 系统采集第二张闯红灯图片, 并将抓拍的图片连同红灯开启时间、该辆车违法时间、路口名称、车道号等信息用同一个ID号存储在终端服务器的硬盘内。当一体化电警抓拍单元检测到红灯期间该车辆离开触发线2时 (已越过停止线) , 系统采集第三张闯红灯图片。这样将形成一组完整的车辆闯红灯违法图片记录, 并在终端服务器内合成一张高清照片。

3 软件设计

3.1 基本功能模块的设计

在电子警察系统中, 最基本的功能构架主要通过网络系统以及控制系统构成, 通过各个路口的控制系统收集监管信息, 继而通过网络系统进行数据的传输, 其主要的软件工作流程主要包括以下几方面:

(1) 系统的初始化:包括对路口参数的配置以及设备进行初始化。设备的初始化主要内容包括对软件的开放进行监测, 对相机的IP来源进行监测, 以此控制相机的连接, 从而实现对设备的启动、断开的有效控制;依照后台的IP地址进行数据库的连接, 因此方便数据的获取。而参数的配置主要包括相机拍摄参数的设置, 例如白平衡的设置以及焦距的设置等, 另外还需要设置相机的拍摄方向以及相机的名称。并对路口的最大限速进行设置。 (2) 信号的接收:主要是对交通信号灯信号的接收以及线圈信号的接收, 该功能主要通过计算机串口来实现。而这里针对串口信号的监听主要采用了回调函数的方式, 以此降低软件运行成本。 (3) 违章车辆的抓拍:通过对相机的控制将违章车辆的违章状态抓拍下来。在进行拍摄时需要注意, 若相机的反映过程过长以及相机死机都会导致图片拍摄不成功, 而不正确的参数设置会致使图片模糊无法使用, 若图片传输过程中出现问题, 那么也会造成数据的丢失和损坏, 这些问题都应当在设计中予以考量。相机反应时间过长:这里主要从相机自带的SDK包来处理, 通过分析哪段时间开销最大来对程序做相应的调整, 相机的拍摄函数不能完全按照相机例程来做, 重新构造了拍摄函数。相机运行时死机:在软件中设置了对应的监听线程, 通过时钟函数来时刻监听相机的运行状况, 发现相机无反应后可以断开重连, 重连再无反应即可重启设备并记录在案。相机拍摄图片丢失:这里利用的STL中容器的知识, 拍摄的每一张图片都对应有临时的编号, 检测到编号不对及重新处理图片。 (4) 图像处理任务以及图像存储任务:在抓拍到画面后自动对图片进行处理, 并即使的保存, 通过GDI函数对照片进行处理以及添加标题。 (5) 通讯任务:主要同后台监控中心进行远程通讯以及数据的传输交互, 通过交换机或光纤收发器实现。

3.2 子系统功能模块的扩展设计

系统在产品级的实现中还有许多可以扩展的功能: (1) 系统具有自检功能, 不死机, 断电自启动。使用Windows API函数来实现对应的断电自启动功能。 (2) 识别车牌功能:在进行车辆图片的抓拍中, 能够自动的识别并记录车辆车牌号。只需将图片识别系统嵌入到软件中, 依照实际的需要进行车牌识别功能的设置以及警报功能即可。 (3) 流量统计功能:该功能能够对某一时段中路口车辆通过状况进行记录。在软件中嵌入办公软件模块, 自动生成word文档和excel文档来保存记录。

4 结束语

文章主要针对当前电子警察系统的设计状况进行了介绍, 并相应的分析了系统结构。在车辆违章抓拍上通过视频监测的方式予以实现, 不但能够保证违法照片的有效性可靠性, 并且还能够实现数据的实时传递, 因此这种方式已经开始在城市交通监察系统中予以推广, 并取得了较为良好的社会、经济效益。

摘要：文章主要介绍了在当前电子计算机系统以及网络系统的支持下的电子警察系统的相关设计方案。以Visual C++6.0作为开发环境, 通过Windows API实现整个电子警察系统的各项功能。通过现代化的电子警察系统对十字路口违章行为进行实时抓拍、监控, 根据车辆跟踪刻画的行驶轨迹与车道属性、信号灯状态 (红、黄、绿) 相结合, 实现分车道、多相位的交通违法辨识, 并控制相机将违章行为抓拍下来, 包括车牌号、车身及车牌颜色等, 并将相关照片、信息进行上传, 这是现代化电子警察系统的主要任务。而在实际的应用中, 该系统取得了良好的效果, 以此证明该系统具有可推广性。

关键词：系统设计,电子警察,功能,抓拍,违章

参考文献

[1]张大海, 徐建闽.基于电子警察技术的城市外地车联网收费系统[J].武汉理工大学学报:交通科学与工程版, 2006, 30 (5) :899-901.

数字有线电视前端的设计 篇6

1 总体功能简介

天津有线电视宽带网选用现时欧洲有线电视数字广播(DVB-C)标准传送数字电视,采用MPEG-2核心技术和QAM的调制方式。在考虑数字前端设计思路时,我们立足实现100套以上的数字广播电视节目的传输,这里包括对现有42套模拟电视节目数字化,另外再增加30套专业频道和30套特色频道。此外,还准备开展一些增值业务服务(个性化的视频服务;PPV;NVOD;EPG;数据广播等)和扩展业务(IP PHONE;INTERNET;电子商务;电子购物;远程教育、医疗等)。

2 技术概述

天津广播电视网络有限公司有线数字电视播出系统包括:信号源系统、TS切换矩阵、模拟视音频切换矩阵、数据广播(DDOVER DVB)系统、播出存储系统、编辑系统、节目存储与节目库管理系统、A/V信号编码系统、信号复用系统、中间件系统、条件接收系统、网络管理系统、QAM调制系统、监视控制系统、BOSS系统(广电网络多业务运行支撑平台)。

卫星数字电视信号经接收天线阵列和高频头转换到标准卫星接收机的输入频率范围,卫星接收机采用带有ASI输出的广播级数字卫星接收机,输出的信号经TS切换矩阵、模拟视音频切换矩阵分配调度后,分别提供给数字播出系统、非线性编辑系统、广电在线系统。送入数字播出系统的ASI传输流送到高性能复用器的ASI复用模块(ARM,ASI Remultiplexer Module)。经过再复用后的传输码流从复用器的输出模块(MOM,Multiple Output Module)输出到加扰器,经加扰后输出到QAM调制器。

3 前端系统的组成

(1)信号源

本系统中的天线阵列可接收和采集境内外卫星广播电视节目。目前卫星传输已经广泛使用DVB-S技术标准。根据每个载波传输1套广播电视信号还是多套节目,又分SCPC和MCPC方式。SCPC方式的特点是各套节目可在不同地点上星,一个转发器内同时存在多个载波。MCPC方式特点是多套节目要经复接后在同一地点上星,其优点是频带和功率的利用率较高。各省市区上星的数字压缩电视节目几乎都是采用SCPC方式,中央电视台8套数字压缩电视节目则采用MCPC方式。数字节目经数字IRD解调出TS后送出,模拟信号经模拟IRD解调出AV信号后送出。

(2)数字卫星接收机

目前的卫星电视系统的数字化过渡已经基本完成,全国统一采用DVB-S方式。数字卫星接收应选用带ASI标准基带数字信号传输接口的综合IR(D符合MPEG-2/DVB标准)数字卫星接收机,这就保证了与各种设备之间,以及与其他公司的设备之间的相互连接性。

(3)数字多路复用器

复用器的作用是实现对数字信号的合成处理,对送达输入端的各路ASITS传输流进行复用,并根据需要从传输流中提取所需节目,建立一个新的TS传输流,再附加上各种辅助及管理信息以便引导机顶盒的正常接收和解码。复用处理可以重新组织与更新它所取得节目的服务信息(SI),它可实现在1个物理频道上传输4~8套数字电视节目。复用器可以通过前面板设置参数,单独使用,也可以由前端系统主控机通过以太网进行控制。

(4)模拟视、音频矩阵

来自光盘、磁带、直播等模拟信号输出设备的模拟信号,从模拟视、音频矩阵信源输入汇总,矩阵可以对信号进行实时的监控,并使多路信号输出一部分送编码器进行压缩编码,形成标准的MPEG-2信号供复用器合成使用,另一部分可提供给编辑机对其进行加工处理后送播出服务器存储并可进行选择播出。

(5)编码器阵列

MPEG-2编码器就是将模拟音、视频信号转换成数字传输流的一种设备。从模拟视、音频矩阵送来的模拟视、音频信号(A/V)按照MPEG-2标准依次送入编码器进行压缩编码,变成标准的MPEG-2码流;普通模拟电视节目可通过MPEG-2编码器压缩为2~15Mbps,一般采用6Mbps可获得较好的效果。编码器具有视、音频实时数字预处理、时基校正等功能,对各种类型和不同图像质量的PAL/NTSC模拟电视信号按MPEG-2的标准进行数字化编码,产生标准的数字电视节目传输流,并在工作的同时提供N+1备份,通过其内部的视、音频切换矩阵进行实时切换;在其输出的同时也可对输出码流进行实时监控。

4 设计要点

有线电视中,数字电视前端与模拟电视前端在设计上有着较大的差异。在模拟电视前端,8MHz带宽只能传送1套电视节目,1台卫星接收机与1台调制器相连接就可以实现了。在数字电视前端中,就不是那么简单了,一个8MHz标准频道可以传送4~8套数字电视节目,传送节目的套数与调制方式、节目码流率、辅助管理信息的流量等有关,这点在设计中必须考虑,否则容易引起系统因数据流溢出而造成系统崩溃。

4.1 考虑采用何种QAM调制方式

对于一个8MHz模拟标准频道最多可传输6.9Msps符号率的数字调制信号。如果采用64QAM调制方式,前向纠错(FEC)为RS(204,188)编码,最多可传输有效数字信号6.9×6×188/204=38.1Mbps(64为2的6次方)。

如采用256QAM调制方式,同理可计算出,最多可传输有效数字信号为50.8Mbps。考虑到抗干扰能力随数字信号传输能力的上升而下降。

4.2 考虑节目信号本身码流率

(1)对于卫星传输的节目源,在我国上星的DVB-S节目多数为SCPC方式,符号率为4.42Msps,采用RS(204,188)编码、3/4卷积码、QPSK调制方式,1套节目的有效传输码率就是4.42×2×3/4×188/204=6.11Mbps,因此一个8MHz标准频道就可以传输6套节目,因6.11×6=36.66Mbps小于38.1Mbps传输码率,但具体传输的节目数量还与系统中插入的附加信息内容(如CA、EPG、PPV等)的大小有关,如果加入附加信息后还不足38.1Mbps,复用器会自动以填空包加以补足。

(2)对于其他方式传输过来的节目源,则主要考虑信号本身编码压缩的方式,节目本身要求的清晰度对码流率的影响也是非常大的,节目清晰度要求越高,码流率越大,如一个高清晰数字电视节目的码流可能达到16~20Mbps,此时一个8MHz标准频道能传输的节目数量就要小得多了。

(3)考虑前端系统的输出电平

在前端调试过程中,应严格按线路设计控制输出电平的高低。首先,确定数字频道和模拟频道基本工作电平,确保此数字频道的工作电平低于模拟频道工作电平8~10d B;其次,尽量保证模拟与模拟的相邻频道、数字与数字的相邻频道之间电平差不要超过2d BμV,频道间电平差越小,系统平坦度就越好,网络的系统指标就越高。

5 小结

在有线电视数字电视前端是一个由硬件设备和软件管理构成的综合管理系统,整个系统的稳定工作不仅取决于硬件设备的正常与否,同时还取决于软件管理系统的稳定工作,如电视内容的重现及电子节目指南(EPG),用户管理系统和的建立等都要由软件来实现,特别是在大型网络中,网络管理系统是数字电视前端的一个CA系统重要组成部分,负责对前端数字设备进行监控,对保证信号质量、降低维护成本等起着十分重要的意义。

参考文献

[1]关亚林,牛亚青,王晖,方德葵.有线电视网络与传输技术.北京:中国广播电视出版社,2005:57-58,155-156.

幅相一致微波前端的设计 篇7

关键词：幅相一致,混合集成,前端

1、引言

幅相一致微波集成前端在雷达、通信、电子对抗等方面有着广泛的应用前景。由于系统对接收机的体积、重量都有严格的限制, 作为接收机前端的微波组件必须具有体积小、重量轻、可靠性高的特点。本文详细阐述了前端的设计原理和实现方法。

2、工作原理

幅相一致微波前端由限幅电路、滤波电路、衰减电路、放大电路和功分电路等几部分组成, 如图1所示。

限幅电路对接收机起保护作用, 避免外部强信号过大烧毁接收机。滤波电路对信号频率起限制作用, 要求滤波电路带外抑制高, 选择性好, 相位一致性好, 体积小。衰减电路一是为放大电路提供良好的匹配, 二是控制微波信号的幅度, 提高系统的动态范围。低噪声放大电路主要对接收信号进行放大。功分电路则是根据接收机输出路数的要求来决定。在组件的设计中必对各个部件作周密、细致的考虑, 各器件都要有相位和幅度的要求, 特别是低噪声放大电路在整个动态范围内应工作在线性区内, 以保证相位特性的一致。

3、单元电路设计

3.1 限幅电路

接收机很容易受到强信号的干扰, 采用微波二极管限幅器, 利用限幅管的非线性特性来保护接收机。

当射频输入功率Pi<Pit时, 输出功率Po与Pi成线性关系, 当Pi>Pit时, 输出功率Po与Pi成明显的非线性关系, 输出功率基本不变。在微波二极管限幅管中常用的有PIN二极管和限幅变容二极管, 当高功率电平输入时, 限幅管的响应速度要尽量快, 否则会产生高功率脉冲前沿尖峰, 因此在电路设计中通常选用限幅变容二极管。在设计电路时考虑结构和散热的问题, 采用并联限幅管的方式来。采用这种方式限幅器一般损耗1～2dB。

3.2 滤波电路

微波滤波器作为整机中的一个关键部件, 要求滤波器具有带内插损低、带外抑制度高, 完成频率选择功能。微波混合集成电路的迅速发展, 更要求滤波器调试量小, 尺寸小, 便于集成。为满足指标对滤波器的带外选择性的要求采用带通+低通的方案进行滤波器的设计, 结合体积、幅相一致的要求, 采用带抽头的发夹线滤波器, 具有体积小、一致性好、调试量小的特点。滤波器的测试结果为相位一致性小于3°, 损耗小于2.5dB。

3.3 衰减电路

衰减电路由高速PIN开关、固定衰减器组成, 如图4所示。通过T T L驱动电路进行控制, 衰减量通过单刀双掷开关切换至固定衰减器产生, 使信号被固定衰减器吸收, 该电路具有一致好, 衰减精度高, 相位特性好的特点。

3.4 低噪声放大电路

采用陶瓷基片微带电路, 实现器件的小型化、模块化, 具有良好的可级联性。通过对器件的精心选择, 可得到单个模块相位一致性小于5°, 幅度一致性小于1dB, 噪声系数小于4dB。高增益采用多级放大模块级联实现。为了防止接收机产生虚假信号, 放大器必须工作在线性状态。

4、设计考虑

低噪声放大器通过多级级联来获得高增益, 其匹配级联非常重要。同时增益高了, 工作不稳定, 容易自激, 可通过在电源偏置线上加高频旁路电容和加吸收材料等措施予以解决。同时采用电磁兼容滤波器提供电源偏置, 可避免外部信号的干扰。将放大模块与腔体可靠相接, 充分考虑散热措施。数控衰减器在电源和控制加入滤波电路, 避免外部信号和偏置电路的影响。电源和控制通过腔体上焊接绝缘子送入, 输入输出通过腔体上焊接绝缘子再配以S M A座, 盖板采用激光封焊技术, 以实现射频屏蔽, 提高电磁兼容性。

整个通道噪声主要是由第一级放大模块和放大器前的电路决定, 在微波放大器的增益足够大的情况下, 噪声系数决定了接收机的灵敏度, 因此在设计电路时要充分考虑各单元电路的插入损耗和互相之间的匹配关系。

5、试验结果和结论

具体设计出的C波段幅相一致微波前端具有体积小, 重量轻、安装方便、可靠性高的特点。

对多条微波前端进行测试, 结果如图5、图6所示。

通过采用微波混合集成技术设计的幅相一致微波前端完全满足指标要求, 该器件可靠性高、体积小, 适用于雷达、通信、电子对抗等系统中, 具有良好的应用前景和推广前景。

参考文献

[1]微波器件与电路.南京工学院

[2]高葆薪, 李浩模等.微波集成电路

可调大时间常数核电子学前端设计 篇8

一、核电子学前端的组成

核电子学前端要指电荷灵敏前置放大器、滤波成型电路(也称为谱仪放大器)。射线能量在探测器沉积后,输出窄电流(电荷)信号。电荷灵敏前置放大完成对电荷的放大,其输出电压与输出电荷成正比关系。滤波成形电路完成对电荷灵敏前置放大的整形,使之接近高斯状、等腰梯形或者三角形等。模拟处理方式一般使其接近高斯状或者三角形。数字处理方式一般使其接近等腰梯形。参考文献[6]指出高斯状的输出信号能使信噪比达到85.8%,三角形信噪比达到93%。

二、电荷灵敏前置放大器的原理

电荷灵敏前置放大器实质是积分型放大器,它使得输出信号幅度正比于输入电流对时间的积分,即输出信号的幅度和探测器输出的总电荷量成正比。根据电路相关理论[1],其传输函数为:

其中τ=RC输出冲击响应为:

当输入电流很窄时,可近似认为其输入为冲击函数Qδ(t),从公式(2)可以看出,输出为指数下降型信号。

三、可调大时间常数电荷灵敏前置放大器

针对电荷灵敏前置放大器的传输函数及其本质是一个积分器电路的情况,能否设计一款大时间常数的电荷灵敏前置放大器是值得考虑的。核心问题是积分电路的设计,实现电容C值的大范围变化。如图1所示,该电路实现了积分时间常数的大范围调节。

(一)电路设计。电路设计如图1所示。

大时间常数可调积分电路原理如图1所示。设:

可见改变R1/Rf的比值就可大范围改变积分时间常数。

(二)电路仿真。利用NI multisim仿真验证电路的正确性。取参数如下:

仿真电路如图2所示,仿真结果如图3所示。

从图3可得到输出是三角波,符合预测结果。

(三)指标测试情况。针对图2进行测试,选择不同输入信号幅度、改变R1/R2比值,得到不同输出结果如表1所示。

由表1用Orange软件作出图3,分析如下:

一是调节R1/R2的比值改变了输入信号的幅度,实现了大时间常数的调节。

二是R1/R2的比值必须有一定的范围,太大放大器饱和,其前端线性要出问题。

三是从信噪比的角度考虑,高斯波形,信噪比只有85.8%,而此电路输出信号为三角波,不论如何调节放大倍4三条曲线进行拟合得到表2,如表所示,不同输入信号的对应输出基本为线性关系,而且线性相关性很好,都为1。

四、结语

本文从核电子学的基本原理入手,探讨新的可调大时间常数前端电子学电路,提出新的电路结构拓扑形式,并对其进行仿真、测试。结果表明该电路是一款拓扑结构良好的电路,对实现核电子学前端设计小型化很有意义。

摘要：核电子学前端设计是一个重要的研究问题。本文从核电子学前端的工作原理入手,通过分析电荷灵敏前置放大器的原理,提出新的电荷灵敏前置放大器的拓扑结构,该结构能使得电荷灵敏前置放大器的积分时间常数大范围变化,有效解决电荷灵敏前置放弃积分时间常数不易改变的问题,结合后续的滤波成型电路设计一款前端电子学,并进行仿真与测试,仿真结果表明:整个前端电子学系统的线性为1,为设计核电子学前端提供新思路。

关键词：核电子学前端,大时间常数,电荷灵敏前置放大器,滤波成型电路

参考文献

[1]王芝英.核电子技术原理[M].北京:原子能出版社,1989:185~187

[2]周超,杨彬华,赵修良等.Multisim仿真软件在分析电荷灵敏前置放大器中的应用[J].核电子学与探测技术,2007,27(3):502~506

[3]王彦瑜,黄继江,祁辉荣等.硅多条阵列探测器多路电荷灵敏前置放大器研制[J].核技术,2006,29(8):619~622

[4]张志勇,刘正山,程昶等.硅光电二极管与电荷灵敏前置放大器在中微子实验中的设计应用研究[J].核电子学与探测技术,2002,22(2):97~100

[5]高艳妮,苏弘,WEMBE TAFO Evariste.基于DMOS管的电荷灵敏前置放大器设计[J].核电子学与探测技术,2010,30(1):67~70