应用于经颅磁刺激的双8字线圈设计与优化

为了改善经颅磁刺激线圈的聚焦性,提高线圈刺激深度,在传统8字形线圈结构的基础上探讨了应用于经颅磁刺激的双8字线圈,优化了线圈内径和匝数比,与头部模型联合仿真分析了刺激效果,并进行了实验研究。研究结果表明,当上、下层线圈内半径比为5/7,匝数比为0.9时,与传统线圈相比,双八字线圈的半幂值提高了20.9%,目标平面内场极值提高了57.8%,双八字线圈在聚焦性及刺激强度方面优势明显。     

Multisim中磁耦合线圈的建模

EDA技术已经广泛地用于电路仿真和设计,Multisim软件因其丰富形象的虚拟器件得到实验仿真使用者的一致青睐。本文针对Multisim9．0以下版本缺少磁耦合线圈元件的缺陷,提出一种建立虚拟磁耦合线圈分析模型的方法,推导了该虚拟器件模型参数与磁耦合线圈参数之问的对应关系,通过与实测数据、PSpicc和Multisim10．0仿真结果进行比较,验证了该模型的正确性。还可以利用该虚拟器件实现基于磁耦合线圈的耦合谐振以及无接触电能传输的实验仿真研究。     

基于MEMS的高Q值核磁共振平面微线圈

为了提高核磁共振波谱检测信号的信噪比,实现对纳升级样品的检测,以及与微流控芯片集成,介绍了一种高品质因数(p值)平面微线圈及其制作工艺.基于对信噪比的仿真计算,利用SU.8厚胶掩模光刻与直流铜电镀工艺,在玻璃衬底上得到几种几何参数优化的圆形与方形线圈.自行设计了一种直流铜电镀工艺,铜层生长速度约1.2μm/min.平面微线圈几何参数如下:内半径200 μm～1000 μm,线宽/线间距20μm～80μm,圈数l～9圈,线圈厚度约12μm.利用Agilent4294阻抗分析仪,测得85 MHz/2Tesla下内半径l000/μm线圈的射频参数如下:RAc=7.25Ω,L=285 nH,Q=21.测得的Q值-频率曲线与仿真设计一致,即80 MHz附近p值达到最大.与国内外其他测量结果相比,所得线圈品质因数较高.相对于双层铜电镀方案,本制作工艺操作简单,经一次电镀线圈即可成形,微米量级下更容易采用MEMS工艺制作平面线圈.另外,平面微线圈的开发可以将核磁共振(NMR)检测技术集成到微全分析系统中.     

头盔式动态可变多通道经颅磁刺激线圈的设计

为了实现真正意义上的动态可变多通道经颅磁刺激(TMS),首次提出了头盔式网状线圈的设计理念。基于该理念设计的TMS 线圈系统,可以在全头范围内实现多通道经颅磁刺激,而且在线圈定位、分辨率等方面得到极大改善,同时还可以实现刺激部位、面积、方式和强度的实时动态可变性。建立了人体头颅电磁模型来模拟TMS 线圈产生的诱导电流分布,同时还对线圈产生的诱导磁场分布进行了实际测量,模拟与实测结果均与理论值相符,证明了该设计的有效性与可行性。     

谐振式无线输电系统线圈参数优化

为优化同轴同心型无线电能传输系统的线圈尺寸，提高最大传输效率，文中基于等效电路理论建模，通过电感、互感表达式推导耦合系数、最大传输效率关于线圈尺寸参数的关系式，运用仿真分析线圈长度、线圈直径和传输距离对耦合系数的影响规律，进一步优化传输系统的最大传输效率，并通过多物理场仿真不同线圈尺寸的磁场分布特征。最后选定线圈尺寸进行实验测试，并与理论、仿真数据进行对比。结果表明，所提方法的最大传输效率的理论值、仿真值与实测值基本吻合。     

基于有限元法对亥姆霍兹线圈磁场的分析

为进一步明确亥姆霍兹线圈所产生磁场的近场特性,尝试采用基于有限元方法的ANSYS软件对亥姆霍兹线圈进行分析.采用ANSYS软件对亥姆霍兹线圈建立三维实体有限元模型并进行仿真.仿真结果与Matlab语言绘制亥姆霍兹线圈磁感应强度的空间分布图相比较,结果说明ANSYS有限元模型优于Matlab语言.最后通过实验验证所建的三维亥姆霍兹线圈有限元模型的有效性和正确性,对研究亥姆霍兹线圈其他性质有一定的参考应用价值.     

基于双磁场耦合式无线电能传输的WPT系统研究

无线电能传输(WPT)被广泛用于飞机、电动汽车、手机等领域,磁耦合谐振技术(Magnetic Coupling Resonance, MCR)是实现WPT的技术手段之一,具有效率高、传输距离远等优势。针对传统MCR技术的单线圈传输系统输出功率有限的缺点,采用一种前级双线圈传输系统,前级利用两个线圈进行并联,同时进行双磁场耦合谐振式电能传输,共同给负载供电,以期输出功率放大。同时,采用模型预测控制方法对逆变器进行控制,利用模型预测控制的高抗扰性去优化WPT系统的稳定性。仿真和实验验证了所提系统的有效性。     

基于电磁超材料无线电能传输系统设计与优化

针对MCR-WPT系统传输效率受线圈位置以及线圈之间传输介质影响的问题,该文利用理论推导的方法,得出传输介质与传输效率的关系,并在MCR-WPT系统中引入新型具有磁负特性的电磁超材料,改变了系统传输介质特性.并设计一种新型磁聚焦器,利用有限元仿真验证了磁聚焦器对电磁波有较好的聚集作用.结合理论推导与仿真分析,结果表明添...     

亥姆霍兹线圈场均匀性的仿真研究

通过对亥姆霍兹线圈内部的均匀场进行仿真计算,直观地看到了线圈内部场的变化趋势,将结果与解析法结果对比,误差在1％左右,亥姆霍兹线圈在其轴线附近产生的磁场均匀度较好。并以r为200mm、250mm、300mm为例,仿真计算出均匀区的大小,结果表明,线圈馈人点的位置会影响均匀场对称中心的位置。     

矩形线圈检测导体板缺陷的阻抗仿真及实验分析

金属表面缺陷电磁场分布情况是影响电涡流探测器灵敏度的主要原因~([1])。在测试导电结构时,矩形线圈由于其本身的非对称性特征,会比圆形线圈更有效~([2])。矩形线圈放置在带缺陷的导体板上方,并与之平行。根据有限元建模理论建立传感器的有限元模型,通过ANSYS仿真得到传感器磁力线和线圈阻抗值。最后通过搭建硬件实验平台进行实验验证。     

OBEX Over IrDA: Performance Analysis and Optimization by Considering Multiple Applications

OBEX (Object Exchange Protocol) is a session protocol designed to exchange all kind of objects between portable devices using different ad hoc wireless links including IrDA and Bluetooth. This paper develops a mathematical model for OBEX over the IrDA protocol stack by considering multiple applications and presence of bit errors. The model is also verified by simulation results. We derive throughput equations and carry out an optimization study focusing on four major parameters: OBEX packet size, TinyTP (IrDA transport layer) buffer size, IrLAP (IrDA link layer) frame and window size. Equations are derived for the optimum IrLAP window and frame sizes. Numerical results show significant improvement on OBEX performance using the optimized parameters. The major contribution of this work is the modelling of OBEX including the low layer protocols and optimization of the overall throughput by appropriate parameter selection     

基于改进广义回归神经网络和主成分分析的宽带DOA估计

为了获取较高的宽带信号的DOA(direction-of-arrival)估计精度,提出了基于改进的广义回归神经网络(IGRNN,improved generalized regression neural network)和主成分分析(PCA,principalcomponent analysis)的宽带DOA估计算法。选用PCA方法对训练样本进行降维,以降低神经网络的复杂度;利用粒子群算法优化GRNN的参数;根据选取不同的聚焦角度确定粗估计、精估计的训练模型,通过粗估计得出目标的大致方位后,利用精估计模型得出最终的估计结果,避免了聚焦角度对估计精度的影响。仿真结果表明,本文提出的算法具有较好的估计精度和较高的工作效率。     

高分七号卫星多源遥感数据精度优化与评估

高分七号卫星是国内首个亚米级双线阵立体成像卫星,同时配有两套激光测高仪和激光足印相机,可同期获取多源遥感数据。文中采用高分七号卫星获取的多源遥感数据进行平面和高程精度优化,利用激光测高数据对立体影像密集匹配的DSM进行偏度、中值、线性和二阶多项式模型和高程优化评估,利用足印影像对DOM进行一阶仿射变换方法和平面优化评估,并利用外业控制点对无控平面高程、激光高程优化、足印-激光平面高程优化、外业-激光平面高程优化等不同优化模型的结果进行精度评估。实验结果表明,利用激光测高数据可明显优化DSM高程精度,无控DSM高程误差平均值为?4.268 m,中误差为4.518 m,经过中值模型优化后的DSM高程误差平均值提升为?0.272 m,中误差提升为1.508 m,经过线性模型优化后的DSM高程误差平均值提升为?0.320 m,中误差提升为1.351 m;利用足印影像可改善DOM的平面精度,平面误差平均值从13.606 m提升到5.341 m,中误差从13.626 m提升到5.495 m。     

基于混合智能的UCAV外挂武器管理及使用策略

作战无人机(UCAV)武器悬挂及使用方案对无人机作战效能有重要影响。从分析影响武器备选方案的任务条件和目标威胁等级入手,建立了UCAV外挂武器使用方案优选模型。基于该模型提出了一种UCAV外挂武器使用方案模糊神经网络智能优选算法。算法利用模糊神经网络良好的自适应和自学习能力,通过样本数据训练确定了模型因素间非线性复杂关系。最后,运用该模型得到某型无人机编队的武器方案使用优选结果,并将仿真结果与实战武器使用方案进行对比,结果显示了该模型相同的优选能力,为UCAV武器使用开创了新的思路。     

微光多谱段成像仪调焦及像移补偿机构设计与性能分析

根据某型号微光多谱段成像仪的整机结构特性和工作条件,设计了一种调焦及像移补偿一体化的设备,达到节约空间、保证成像质量以及实现低照度环境下成像的目的。其中调焦功能由丝杠螺母配合楔形滑块实现,像移补偿功能由音圈电机实现,且配合有动、静态两级锁紧装置,使机构的可靠性、抗冲击性显著提高。结构外形尺寸为349 mm×192 mm×174 mm,调焦范围为±2 mm,像移补偿量为3 mm,调焦分辨率为0.05 μm,实测的定位精度为±5.7 μm。扫频振动试验得出其一阶模态为225 Hz,与有限元仿真分析结果基本一致,正弦振动试验和随机振动试验结果良好,均在技术指标要求范围内,说明具有良好的动态刚度,可以有效地避免共振现象的发生。综上所述,该调焦及像移补偿机构具有体积小,结构强度高的特点,可以很好地满足微光相机的工作条件。     

经颅磁声刺激下分数阶扩展Hindmarsh-Rose神经元放电特性分析

该文基于分数阶扩展Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型,对其在经颅磁声刺激(TMAS)影响下的放电模式和放电频率进行了分析研究.作为神经元的外部刺激输入,具有不同磁声参数的经颅磁声刺激产生的交变电流会对神经元的放电特性产生不同的影响.通过对不同磁感应强度、超声强度以及超声频率下神经元的膜电位曲线以及以磁声参数...     

遗传算法在生物组织电导率重构中的应用研究

在载流线圈作用下，通过测量生物组织产生的二次场对线圈阻抗的改变，应用遗传算法重构分层生物组织各层电导率和厚度的方法。结合惩罚函数法对适应度进行了优化。数值计算结果表明改进后的算法在搜索速度和精确度上明显提高，并且具有较高的抗噪性能。     

面向车载激光雷达光源应用的窄脉冲驱动技术

随着目前车载激光雷达技术发展日渐成熟,为了提高探测精度及探测距离,对激光光源的窄脉冲、高峰值光功率指标要求也随之提高。提出了一种针对激光光源的窄脉冲驱动技术,包括理论分析、参数仿真、试验验证。具体从电路原理进行参数分析,并通过理论建模进行不同参数下的仿真,从仿真结果确定各元器件参数及选型,经过多轮试验验证并优化电路布线及布局,最终实现了窄脉冲驱动。经过装机验证,该窄脉冲驱动技术可以驱动激光光源实现窄脉冲(3ns)、高峰值光功率(80W)光电指标,整机装机应用后,可以提高整机的探测精度及探测距离。     

多级同步感应线圈发射器触发控制研究

为了研究多级同步感应线圈发射器触发控制问题,改进了多级同步感应线圈发射器的结构,增加了圆盘线圈为电枢提供初速度,并设计了考虑电枢初速度的软触发控制方式,通过仿真求取软触发时间序列。实验结果表明改进的触发控制方式增加了触发控制的准确性,有利于提高发射效率。     

SiC肖特基二极管的物理模型参数提取

碳化硅(SiC)作为新型材料,在高温、高频和大功率等领域中具有很大的潜力.SiC功率半导体器件在电力电子电路中应用广泛,提取精确的物理模型参数对电力电子电路设计尤为重要.在对SiC肖特基二极管动态特性及其物理模型的分析基础上,确定了其关键的模型参数.结合Matlab和Saber仿真软件,对仿真波形和实验波形进行了对比,并以仿真波形和实验波形的相关系数及迭代次数为目标函数来改进粒子群算法,以改进粒子群优化(IPSO)算法对SiC肖特基二极管内部关键模型参数进行优化辨识.最后,针对IDW30G65C5型号的整流二极管,提取了精确的模型参数,并验证了其有效性.