基于扩频反射法的导线故障检测与分析

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雅宝题库解析：
    作为信号和能量的载体，航空导线与飞机的安全稳定性密切相关。导线的绝缘故障作为威胁飞机安全飞行的重大隐患，其检测方法日益受到人们的重视。本文跟踪国外先进技术，从理论分析，建模仿真，硬件实现以及实验测试四个方面，对扩频反射法（S/SSTDR）在航空导线绝缘故障检测的理论和应用上做了较为详细的研究。    根据扩频通信和时域反射法的基本原理，对扩频反射法的故障检测机理、信噪比和测量精度进行了理论分析。指出了将该方法应用于航空导线绝缘故障检测的可行性，给出了其信噪比随检测参数变化的规律，选择了适合于该方法的伪随机序列。根据传输线理论建立了绝缘故障导线的数学模型，并将其描述为MATLAB/Simulink环境下的仿真模型。在不同检测条件和故障状况下，分别仿真验证了序列时域反射法（STDR）和扩频时域反射法（SSTDR）的绝缘故障检测能力和抗噪声干扰能力。仿真结果表明，在m序列的码元速率和对反射信号的采样频率均足够高的情况下，上述两种方法都能有效地检测导线的绝缘故障并抑制噪声，SSTDR的抑制能力更强。根据理论分析和建模仿真结果，利用FPGA分别设计并实现了STDR和SSTDR的故障检测电路，并进行了实验测试。测试结果表明，在芯片参数相同的条件下，STDR能较为方便且准确地检测导线的绝缘故障；SSTDR的故障检测能力相对较差，但噪声抑制效果更好。