基于FPGA的高速峰值检测

针对研发数字多道的实际需求,提出了一种基于FPGA的高速峰值检测技术,并且采用ARM+FPGA的架构实现了基于该技术的数字多道系统。通过Modelsim仿真分析了FPGA峰值检测算法的理论,该算法可精确获取高斯信号的最值并获得幅度值。最后通过CZT探测器进行~(241)Am源实测γ射线能谱,实验结果表明该峰值检测算法及数字多道系统设计可准确并且快速获得能谱图。通过合理设置峰值检测算法的高低阈值,可以测试不同基线值的前放信号。     

微带六端口网络的工艺健壮性分析

为确保微带六端口网络能替代矢量网络分析仪用于体声波传感器的射频输出信号检测,分别从微带金属导线的宽度误差和厚度误差对微带六端口网络工作频段的影响进行分析。采用ADS软件的射频等效电路仿真分析得出:微带金属导线的宽度对六端口网络的工作带宽影响较大,金属导体厚度对工作带宽的影响很小,几乎可以忽略不计;由于体声波传感器的读出电路对工作带宽的要求不高,微带六端口网络用于体声波传感器读出电路有良好的工艺健壮性。     

基于误差理论的LED灯具光强分布测量精确度分析

基于误差理论将LED灯具光强分布测量结果与真值间的标准差作为测量精确度。在此基础上,分别以蝶型、朗伯型、聚光型配光分布的灯具为研究对象,对各灯具在选取不同角度间隔下测量得到的光强分布结果进行了分析,获得相应条件下的测量精确度和测量效率。结果表明,不同配光分布的灯具在测量光强分布时,为保证相同的测量精确度,所选的测量角度...     

基于SSPA器件的尺寸检测系统

研究了一种线阵MOS图像传感器即SSPA器件的原理和特性.分析和讨论了将其应用于物体尺寸检测的可行性,即根据SSPA器件的成像原理,其表面受光线照射的情况的差异,会引起内部各像元输出的视频信号幅值大小的不同,将其信号序列放大后做简单的二值化,利用脉冲计数的方法测量实现遮光物体的宽度、尺寸.基于以上分析和考虑,设计了一种基于8051单片机的快速尺寸检测系统:首先将前端信号采集、放大、二值化处理后作为异步计数器的脉冲输入,再由单片机在中断处理中读取异步计数器的计数值,并将数据处理、判断、显示与上传.最后提出了系统和SSPA器件在生产检测中的几种应用举例.     

基于弯曲板波的延迟线振荡器的ANSYS仿真

针对复合板结构中弯曲板波谐振频率计算相对复杂的问题,建立并分析了基于弯曲板波延迟线振荡器的理论模型,计算得到A0(0阶反对称)模式板波的谐振频率为41 MHz;为了验证理论分析的结果,利用有限元软件ANSYS建立了基于弯曲板波的延迟线振荡器的3D有限元模型,并对其进行了谐响应分析以及瞬态动力学分析。谐响应分析得到A0模式的谐振频率为37.2 MHz,与理论计算结果的相对误差为9.3%;瞬态动力学分析得到A0模式的谐振频率为39.1 MHz,与理论计算结果的相对误差为4.6%。计算和仿真为基于弯曲板波的延迟线振荡器的结构设计提供了重要的依据。     

一种压电陶瓷叠堆执行器刚度测量方法研究

分析了压电陶瓷叠堆执行器(piezoelectric ceramic stack actuator,PCSA)的刚度及其与位移输出的关系。在此基础上,提出了一种通过分别测量PCSA在相同驱动电压下空载时和在给定刚度的弹性框架预紧时的位移输出量,并根据测得的位移输出量解算PCSA刚度的刚度测量方法,建立了相应的PCSA的刚度测量系统原理。通过分析和建立弹性框架的伪刚体模型、刚度方程和应力方程,以达到对弹性框架的刚度特性进行准确设计的目的。利用有限元仿真和实验对提出的PCSA刚度测量方法和建立的系统特性进行了验证和测试。仿真和实验结果表明,根据建立的刚度方程能够对弹性框架的刚度进行准确估计,提出的PCSA刚度测量方法能够实现PCSA刚度的测量。     

计算机统一设备架构加速外部计算机断层图像重建

外部计算机断层成像(CT)重建主要用于重建管状物(如管道)的管壁截面图像,具有重要的实际意义。外部CT重建算法中,带子区域平均图像总变差最小的凸集投影(SA-TVM-POCS)重建数值算法可以得到高质量的CT图像,可用于管道的无损检测。但由于在实现过程中计算量较大,阻碍了其在一些时间要求较高环境中的应用。计算机统一设备架构(Computer Unified Device Architecture, CUDA)是近几年发展起来的解决高强度计算的有效工具之一,该文利用CUDA的高强度并行计算性能,提高外部CT问题SA-TVM-POCS算法的速度,从而增加该算法的应用范围;为充分利用CUDA其高强度数据级并行计算能力,该文改进了SA-TVM-POCS算法的实现过程以适应CUDA的并行计算架构。实验结果表明,该文方法可以在重建图像质量没有下降的情况下,加速比达到20倍以上;所以,利用CUDA可以加快SA-TVM-POCS算法的计算速度。     

数据双向缓冲器IP核设计与仿真

采用图形设计语言描述了设计的数据双向缓冲器,并应用EDA（Electronic Design Automation）技术在可编程环境下仿真验证了其功能,生成双向缓冲器知识产权（Intellectual Property）IP核。仿真结果表明,该数据缓冲器功能可靠。将所设计的IP核继承应用,能够减少重复设计,快速完成电子系统设计,提高电子设计效率。     

面向高光谱影像分类的多特征流形鉴别嵌入

鉴于传统维数约减方法对高光谱遥感影像进行降维时,往往只利用了单一的光谱特征,限制了分类性能的提升。提出一种基于多特征流形鉴别嵌入的维数约减方法,该方法首先提取高光谱数据的LBP(Local Binary Patterns)纹理特征,然后利用样本点的光谱-LBP特征联合距离及类别信息构建类内图和类间图以发现高光谱影像中的鉴别流形结构,在低维嵌入空间中不仅保持来自同一像素的光谱和纹理特征的相似性,而且使同类点尽可能紧致、不同类点远离,实现空-谱联合低维鉴别特征提取,以有效提高地物分类性能。在Indian Pines和黑河高光谱遥感数据集上的实验表明,本文算法的分类精度在不同实验条件下均优于传统的维数约减方法,其分类精度可达95.05%和96.20%,在较少训练样本条件下优势更为明显,有利于实际应用。     

振动式压电发电机及其在无线传感器网络中的应用

为了预测基于悬臂梁结构的振动式压电发电机的固有频率、输出电压和输出功率等关键参数,通过理论分析得到了悬臂梁式压电发电机的理论模型,该模型比Roundy模型与试验结果更加吻合。针对故障诊断无线传感节点瞬时功率大、平均功率小的特点,设计了基于多振子的功率调节电路,当主回路超级电容器储存的电能可以使无线传感节点正常工作时,将主回路打开,开始进行测量和向监测中心传送数据。在轮船发动机上进行的现场试验表明振动式压电发电机可以为无线传感器节点供电。