信號與系統分析的案例
信號測試分析系統
LST動態信號分析系統是由江蘇力斯特測試技術有限公司開發的多功能動態信號測試分析系統，主要用于動態信號的測試、處理、分析及診斷，如機械設備振動、噪聲測試分析，結構動力學特性測量，旋轉機械故障診斷等工作。
本產品主要特點為根據客戶需求定制，并提供完善的數據分析及售后服務。全面領先于行業的性價比，旨在為客戶真正解決實際工程問題。本系統可搭配多種硬件設備進行數據采集分析。
江蘇力斯特測試技術有限公司具備多年機械設備振動、噪聲測試分析和故障診斷工程經驗，承接各類非標測試分析系統開發和項目合作，具體事宜請來電咨詢。
設備清單（默認）：
1、信號采集模塊，信號回放分析模塊；
2、16位雙通道數字采集卡1塊；
3、iepe加速度傳感器1個，量程100g；
4、其他配件線材。
全套設備價格3400元，同時，數字采集模塊、信號分析系統、及傳感器也可進行選配購買。
蘇州市工業園區 18840652480 趙經理
說明書鏈接 https://pan.baidu.com/s/1MmS8KP5gdxv-HGBTtZ5MVA
密碼 72vd
展開 信號系統與屏蔽門系統接口控制的設計分析
屏蔽門(Ｐｌａｔｆｏｒｍｓｃｒｅｅｎｄｏｏｒｓ,簡稱ＰＳＤ)系統是現代化軌道交通工程的必備設施,它沿軌道交通站臺邊緣設置,將軌道區與站臺候車區隔離,具有節能、環保和安全等功能。安裝屏蔽門系統后,不僅可以防止乘客跌落軌道而發生危險,確保乘客安全,減少人為引起的停車延誤,提高列車準點率,而且可以減少站臺區與軌道區之間冷熱氣流的交換,從而降低環控系統的運營能耗,節約運營成本。
信號系統與屏蔽門系統相結合是屏蔽門系統工程的重要環節。此外,要更好地確保乘客的安全以及奠定無人駕駛的技術基礎,就必須實現屏蔽門與列車車門的連動,并確保屏蔽門系統與信號系統的列車自動防護(ＡＴＰ)之間建立聯鎖關系。根據世界各城市軌道交通工程的成功先例,屏蔽門普遍由信號系統進行控制。廣州于2004年10月開始對正在運營的地鐵1號線加裝屏蔽門系統。該項工程預計總投資金額為1.484億元人民幣,是目前我國最大的一項軌道交通屏蔽門系統工程。本文主要對廣州地鐵2號線及1號線加裝屏蔽門系統工程中的西門子信號系統與屏蔽門系統的接口進行分析。
&nbs p; 1 屏蔽門系統所需信號系統的條件及功能
(1) 信號系統與屏蔽門系統的接口僅考慮線路上的列車的正向運行,但要滿足屏蔽門對停車精度的要求。只有停車精度要求被滿足,信號系統才允許自動或人工向列車和站臺屏蔽門系統發送開門命令。目前,用于廣州地鐵2號線的ＬＺＢ700Ｍ型中,ＡＴＰ和ＡＴＯ(列車自動運行)系統是由德國西門子公司提供的,其列車定點停車的精度ＡＴＯ系統為±0.3ｍ,成功率99.99%,ＡＴＰ系統為±0.5ｍ,已滿足屏蔽門對停車精度的要求。廣州地鐵1號線同樣采用ＬＺＢ700Ｍ型ＡＴＰ、ＡＴＯ,目前列車停車的精度ＡＴＯ系統為±0.5ｍ,成功率99.5%,ＡＴＰ系統為±1ｍ。
展開 MATLAB信號與系統——基本信號運算
信號基本運算是乘法、加法、尺度、反轉、平移、微分、積分，實現方法有數值法和符號法。
數字信號處理 第一章 離散時間信號和系統（1）
信號如何分類？
確定性信號和隨機信號、連續信號和離散信號、能量信號和功率信號。重點看連續信號和離散信號！！！
如果信號的自變量和函數值都取連續值，則稱這種信號為模擬信號或者時域連續信號，例如語音信號、溫度信號等。
如果自變量取離散值，而函數值取連續值，則稱這種信號為時域離散信號，這種信號通常來源于對模擬信號的采樣。
如果信號的自變量和函數值均為離散值，則稱為數字信號。計算機或數字信號處理芯片的位數是有限的，用它們分析與處理信號，信號的函數值必須用有限位二進制表示，這樣的信號取值不再是連續的，而是離散值，這種用有限位二進制編碼表示的時域離散信號就是數字信號，數字信號就是幅度量化了的時域離散信號。
講了這么多，
同學們有沒有離散的概念呢？
原來圖像也是數字信號啊！
對的，就是一個二維數組。
matlab中很多操作圖像的函數。
例子如下：
fig_tif = imread('***.tif'); %輸入圖像J1_tif = mirror(fig_tif ,1);%原圖像的水平鏡像J2_tif = mirror(fig_tif ,2);%原圖像的垂直鏡像
J3_tif = mirror(fig_tif ,3);%原圖像的水平垂直鏡像
注意：mirror函數針對的是低級版本的MATLAB，目前高級版本的MATLAB已經不支持mirror函數了.如果你用了mirror函數后，命令行窗口出現各種報錯，說明你的版本太高了。此時需要使用flipdim函數，參數設置跟mirror函數一樣。我當年學的是mirror函數，說明我老了。
來源：matlab仿真工匠
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數字信號處理 第一章 離散時間信號和系統（2）
也指把模擬信號轉成數字信號的過程。在數字圖像處理領域中，定義為圖像空間坐標的數字化操作。
每秒鐘的采樣樣本數叫做采樣頻率。采樣是將時間上、幅值上都連續的模擬信號，在采樣脈沖的作用，轉換成時間上離散（時間上有固定間隔）、但幅值上仍連續的離散模擬信號。所以采樣又稱為信號的離散化過程。
在數字信號處理領域中，采樣定理是連續時間信號（通常稱為“模擬信號”）和離散時間信號（通常稱為“數字信號”）之間的基本橋梁。該定理說明采樣頻率與信號頻譜之間的關系，是連續信號離散化的基本依據。 它為采樣率建立了一個足夠的條件，該采樣率允許離散采樣序列從有限帶寬的連續時間信號中捕獲所有信息。后面我們會重點講解這個采樣定理。
來源：matlab仿真工匠
展開 數字信號處理 第一章 離散時間信號和系統（4）
那什么是線性時不變系統呢？
做題目來檢驗自己吧！
如何判斷系統是否具有線性時不變特點呢？
首先是判斷是否是線性？線性主要包括齊次性和疊加性。判斷方法是，系統若滿足對任意激勵信號：先線性運算，后經過系統=先經過系統后經過線性運算的結果。則為線性系統。然后判斷是否具有移不變特性？從輸入輸出關系上看，判斷方法是，系統若滿足對任意激勵信號：先時域移動、后經過系統的結果=先經過系統、在時域移動的結果，則系統是時不變系統，否則為時變系統。
來源： matlab仿真工匠
展開 數字信號處理 第一章 離散時間信號和系統（3）
抽取可以在傳輸的過程中減少傳輸的數據量，接收端進行恢復時進行插值，將信號恢復成原始抽樣率的信號。在數字信號處理中只需要改變數字采樣率，一般是先進行插值再進行抽取，以免造成頻率混疊，同時在抽取的前先進行預濾波，在插值后進行以個去鏡像濾波。
信號進行抽取時，原始信號的頻譜被周期拓展，如果原始信號最高頻率大于抽取之后采樣率的一半就會發生混疊（如果是復信號，則信號最高頻率大于抽取之后采樣率就會發生混疊）。若抽取率為D的話，則輸出的信號頻率將變為原來頻率的D倍，將信號的抽樣頻率減小D倍每D個抽樣中取一個，D為整數，稱為抽樣因子。
Matlab中進行抽取和插值的函數是什么呢？
downsample(x,d);
x為信號，D為抽取因子；
interp(x,i);
x為信號，i為插值因子；
后面章節會詳細講解！
來源： matlab仿真工匠
展開 基于STM32的多功能心電信號監測系統設計
[6] 王娟,郭亞龍,鮑丙豪.基于Android平臺的多生理參數監測系統設計[J].傳感器與微系統,2019,38(5):107-110.
[7] 劉昕.運動狀態下的智能遠程心電監測預警系統設計[J].單片機與嵌入式系統應用,2018(3):75-79.
[8] 楊妮,尚宇.基于LabVIEW的心電信號分析系統設計[J].電子設計工程,2019,27(3):36-39.
[9] 竺春祥,陳阮,蔡虎,等.基于ZigBee 網絡可穿戴生理參數監測系統[J].生物醫學工程研究,2019,38(1):111-114.
[10] 龐宇,汪立宇,陳亞軍.基于SJA與包絡峰值提取的9波檢測算法[J].計算機工程與設計,2020,41(10):2797-2801.
[11] 黃博強,龐宇,彭良廣,等.一種生命體征信號采集裝置設計[J].傳感器與微系統,2018,37(3):103-107.
*本文選自《電子產品世界》雜志2021年9月期
展開 多通道高頻信號收發系統
特點：
l 多通道
l 高增益
l 高一致性
l 標準CPCI 板卡
l 適用于 MIMO 系統
l 適應各種環境溫度
技術參數：
工作頻率
1300±20MHz
中頻帶寬
20MHz
接收通道數
16
發射通道數
4
接收噪聲系數
<3dB
接收中頻帶內波動
<1dB
接收較大增益
80dB
接收增益調整范圍
60dB
接收增益調整步進
0.5dB
通道隔離
>50dB
通道間幅度一致性
<1dB
通道間相位一致性
<5°
發射輸出功率調整范圍
60dB
發射輸出調整步進
0.5dB
發射輸出諧雜波
>60dBc
發射帶內波動
<1dB
CPCI 機 箱 高 度
6U
工作溫度
-20~+60℃
展開 一體化高速信號處理微系統
ZXB-27DR-42C一體化高速信號處理微系統，采用Xilinx RFSoCZU27DR，可以訪問大型FPGA 門密度，2 路ADC / DAC 端口，4G DDR4 內存，適用于各種不同的可編程應用，帶有ZU27DR FPGA 的ZXB-RFSOC-2T2R 由 2 路 12 位，采樣率4.0GSPS ADC 和 2 路14 位，采樣率6.554 GSPS DAC 端口提供支持。
如何設計實施機械系統振動、噪聲信號的測試實驗
四、實驗的進行
首先，分析實驗的主要影響因素，對這些因素的控制將直接影響到實驗結果。例如，此次實驗的影響因素主要有：載荷的波動，轉速的波動，聲壓傳感器位置的誤差，實驗室環境噪聲如何影響，實驗機器不開啟測試電路打開。
1、載荷波動將直接影響噪聲的幅值，所以要得到好的結果必須盡量保證兩種工控的載荷。
2、轉速的波動直接影響峰值對應的頻率，所以轉速的波動 將以公式 來影響峰值對應頻率（其中18為小齒輪齒數， 為小齒輪轉速波動，單位rpm）。
3、聲壓傳感器位置誤差將如何影響。經過測試知，較小的的角度偏差對噪聲信號（2~4dB）影響不大（0.5dB以內）。
4、實驗室環境噪聲如何影響。不太清楚，但是測試噪聲結果為：關門時60dB，開門時70dB。
5、實驗機器不開啟測試電路打開。經測試判斷出6k，12k，18k這幾個頻率峰值是電路，也即測試系統本身產生的。
文章來源：聲振之家
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城市軌道交通信號ATC、ATS、ATO、ATP系統介紹
城市軌道交通信號系統是保證列車運行安全，實現行車指揮和列車運行現代化，提高運輸效率的關鍵系統設備。
城市軌道交通信號系統通常由列車自動控制系統（Automatic Train Control，簡稱ATC）組成，ATC系統包括三個子系統：
—列車自動監控系統（Automatic Train Supervision，簡稱ATS）
—列車自動防護子系統（Automatic Train Protection，簡稱ATP）
—列車自動運行系統（Automatic Train Operation，簡稱ATO）
三個子系統通過信息交換網絡構成閉環系統，實現地面控制與車上控制結合、現地控制與中央控制結合，構成一個以安全設備為基礎，集行車指揮、運行調整以及列車駕駛自動化等功能為一體的列車自動控制系統。
一、ATC系統五個原理功能
(1)ATS功能：是ATC的核心功能，可自動或由人工控制進路，進行行車調度指揮，并向行車調度員和外部系統提供信息。ATS功能主要由位于OCC(控制中心)內的設備實現。
(2)聯鎖功能：響應來自ATS功能的命令，在隨時滿足安全準則的前提下，管理進路、道岔和信號的控制，將進路、軌道電路、道岔和信號和狀態信息提供給ATS和ATC功能。聯鎖功能由分布在軌旁的設備來實現。
(3)列車檢測功能：一般由軌道電路完成。
(4)ATP功能：在聯鎖功能的約束下，根據ATS的要求實現列車運行的控制。
ATC功能有三個子功能：ATP/ATO軌旁功能、ATP/ATO傳輸功能和ATP/ATO車載功能。ATP/ATO軌旁功能負責列車間隔和報文生成；ATP/ATO傳輸功能負責發送感應信號，它包括報文和ATC車載設備所需的其他數據；ATP/ATO車載功能負責列車的安全運營、列車自動駕駛，且給信號系統和司機提供接口。
展開 從PLC升級到DCS|控制系統遷移中對于信號的考慮
對于控制系統遷移來說，在安裝和啟動的準備過程中，有各種各樣的技術細節需要分析和解決。除了軟件配置和開發，將軟件連接到流程時也需要考慮很多信號細節問題。
在高級別上，特別是在項目界定范圍的早期階段，基于通用類型的輸入/輸出（I/O）數量來分析控制系統遷移是有用并且合適的，這些I/O包括模擬量輸入（AI）、數字量輸入（DI）、模擬量輸出（AO）、數字量輸出（DO）、以及軟標簽。在界定范圍的早期階段之后，以及在最后敲定預算和詳細設計開始之前，項目團隊應該考慮可能影響項目成本和進度的信號細節。
新舊系統的兼容
在遷移項目的過程中，有許多信號的細節需要考慮。如果項目是基于保留現有現場儀表的前提，這一點就尤為重要。
控制系統可能需要混合使用單端型和隔離型DO模塊，以便與現有的現場信號相兼容，這些現場信號包括簡單的電磁閥和啟動/停止信號，它們之間是直接通過電纜連接的，并且由現有的電子控制回路變壓器來供電的。控制系統也可以要求混合使用單端型、差分、支持HART功能以及隔離的AI模塊，以兼容現有的通過回路供電的變送器、自供電變送器、HART變送器以及已知的接地回路問題。
新的控制系統可能會要求幾種不同的DI及DO模塊類型與現有的24 V dc和120V ac離散信號相兼容，除非項目設計并安裝中介繼電器。上面提及的I/O模塊的變化會帶來I/O密度（每個模塊的通道數）的顯著變化，對于已定的I/O數量，這會進一步影響所需要的實體盤柜的空間以及I/O機架的基礎結構。
為了使得現有的現場信號與新系統上提供的I/O模塊兼容，或者避免僅僅為數量很小的獨特的現場信號而采購不同類型的I/O模塊，可能會需要信號隔離器或調節器。新的控制系統中DI的輸入阻抗可能比現有系統中的高，這會讓這些DI面對長距離電纜上產生的感應電壓比現有控制系統中的DI更脆弱。
展開 用戶作品賞析 | PoP封裝微系統高速并行和串行信號通道設計
作品賞析（4）| PoP封裝微系統高速并行和串行信號通道設計
內容簡介
隨著電子系統走向小型化、高功能密度集成，以PoP為代表的三維立體封裝在微系統中應用越來越廣。互連通道從平面傳輸線走向垂直結構，平面和垂直的過渡、阻抗不連續、多節點網絡的拓撲結構和高密度布線，在此立體小尺度結構下，反射、串擾、衰減嚴重制約了高速并行和串行信號的傳輸性能。本論文，開展了芯片/封裝/系統協同、場路協同的仿真方法研究，通過對PoP封裝中立體互連通道的參數化建模和多參數綜合影響分析、拓撲結構和端接匹配優化、芯片特性與通道協同優化，提出了PoP微系統中信號通道的設計方法，保障了高速信號的完整性。
關于作者
王艷玲 | 西安微電子技術研究所研究員
獲獎作品一覽
展開 邀請函 | 新安全標準下Ansys軌道信號系統的模型化開發研討會
隨著全球軌道交通系統智能化與自動化水平的持續提升，嵌入式軟件已成為保障行車安全與系統可靠性的關鍵核心。EN50128 與全新發布的 EN50716 標準，共同構成了軌道交通嵌入式軟件開發的重要合規體系；與此同時，基于模型的開發與驗證方法正逐步成為行業主流實踐。
6月16日，Ansys（現為新思科技旗下公司）將在北京舉辦「新安全標準下Ansys軌道信號系統的模型化開發研討會」，邀請國內外軌道交通領域專家，圍繞軌道交通行業的發展趨勢，分享面向軌道交通客戶的基于模型的嵌入式軟件開發與驗證解決方案，并對新發布的 EN50716 標準進行深入解讀，系統剖析其與 EN50128 標準的主要差異，助力客戶更好地應對標準演進與軟件安全挑戰。
會議日程
時間：2026年6月16日（周二），9:00-16:30
地點：北京
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電話：4008198999
郵箱：info-china@ansys.com
點播推薦：新一代嵌入式軟件解決方案 - Ansys Scade One
活動介紹了新一代嵌入式軟件解決方案Ansys Scade One及其應用。觀看點播內容
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