有源加密型微光学标签系统的设计

通过添加辅助光学元件,并采用OOK调制加密方式,给出了一种有源加密型微光学标签的光学系统设计方法。该方法相比一般微光学标签系统,接收端采用了更为普及的手机相机,并具有标签加密等特性;同时根据手机相机镜头的参数,考虑了发射端透镜焦距和孔径的影响。由于在系统的加密发射端对手机相机镜头进行改进,故可使接收系统满足Bokode标签原理。结果表明:该标签系统具有防伪加密功能,能够利用普通手机相机在不低于15cm距离的条件下准确探测和解码。     

集成于无源RFID标签的温度传感器设计

针对无源无线射频识别(RFID)标签的低功耗设计要求,设计了一种基于环形振荡器的CMOS温度传感器.该传感器首先产生一个与绝对温度成正比PTAT电流,然后通过环形振荡反相器来产生相应的PTAT频率,最后利用计数器来实现频率-数字之间的转换.测试结果表明:该温度传感器实现了125nW的超低功耗,在-40~80℃范围内,误差仅为-0.7/1.2℃,特别适合集成于无源RFID标签中.     

基于用户体验的标签云可视化布局研究

标签云作为一种可视化导航接口在网络上愈加流行,云中标签可视化属性可以对用户浏览产生一定的导向作用,从而把用户的关注点吸引到特定字段或区域。但是目前,研究人员对标签云属性的导向作用知之甚少。文章围绕不同的标签云可视化布局对用户浏览的影响程度进行研究,通过标签有无背景颜色、标签密集程度、用户对标签的熟悉程度、标签背景颜色亮暗等实验,分析不同的可视化属性对用户的影响程度。在今后的标签云设计中可以根据不同人群有针对性地改变权重高的特性,使用户在标签云交互中具有导向性和高效、完美的体验效果。     

嵌入式系统的RFID读卡器和无源标签设计

以STM32F103VET6微处理器为核心,配合CR95HF射频芯片构成符合ISO/IEC 15693标准的便携式读卡器。同时,采用无线存储芯片M24LR64,开发了与读卡器配套的新型无源RFID标签。该RFID系统工作在13.56 MHz频率,其标签的存储容量达到24KB,并通过I2 C总线实现数据传输,适用于需要在标签中携带大量数据的应用场合。实验证明,开发的RFID系统能稳定地进行无线数据通信,具有工作稳定、适用性强的特点。     

集成化微光学标签系统的设计与制作

随着物联网技术的广泛应用和手机的普及,为了能低成本、大规模地应用微光学标签,文章根据Bokode标签原理,设计并制作了一种集成化微光学标签系统。它的发射端采用集成化方式,即微型二维码与小透镜阵列集成,接收端可采用普通手机相机接收微型二维码图像,并利用手机中的解码软件来解码。     

新型无源UHF RFID双端口标签设计

针对无源UHF RFID系统通信距离受限的问题,提出了一种新型无源双端口智能标签的设计方案.阐述了智能选择的实现方法以及提高系统识别距离的原理,并给出了标签其他部分电路包括整流及稳压电路、调制电路和解调电路的电路结构,电路基于0.18 μm CMOS工艺实现.仿真结果表明:各部分电路均可实现正常功能.     

无源UHF超高频标签天线设计与研究

无源UHF频段RFID技术信号传输速度快,覆盖距离远,通过与互联网、通讯等技术相结合,可实现全球范围内物品的跟踪与信息共享。该技术由射频模拟前端电路、控制逻辑电路等组成的无源UHF超高频射频识别标签系统,由外接天线与读写器完成通信,天线既要与识别标签相匹配,又要与读写器较好地通信,天线决定了标签是否能正常工作,同时也决定了信号传输的距离。为此,通过研究天线的匹配阻抗、形状尺寸与大小,以及频带的设计,探索出了低成本、高可靠的天线设计方案。     

集成温度传感器的无源UHF RFID标签设计与验证

针对超高频EPC C1 Gen-2协议,设计了一款集成温度传感器的无源RFID标签。系统整体构架包括射频模拟前端、数字逻辑控制电路、温度传感电路和EEPROM存储器四部分。通过复用模拟前端电路产生的电流作为温度转换模块的偏置电流,采用时域数字量化法设计出极低功耗的温度传感电路。基于SMIC 0.18 μm 2P4M CMOS工艺库的仿真结果表明,所设计温度传感器的功耗仅为100nW。集成温度传感器的RFID标签的电路仿真及FPGA验证结果表明,所设计传感标签芯片的测温范围在-20℃～80℃,有效分辨率为0.4℃。     

应用于无源RFID标签的CMOS温度传感器

针对无源RFID标签功耗受限、芯片面积小的特点,采用SMIC 0.18 μm RF CMOS工艺设计了一种温度传感器.利用MOS管沟道电流的温度特性,设计了两种带有偏置电流源的延迟单元,通过其相互补偿产生脉冲与温度相关以提取温度信息.设计了后续电路将提取的温度信息转换成数字信号供RFID标签数字控制模块使用.仿真结果表明,当温度范围为-20～80 ℃时,温度传感器精度为0.8 ℃;标签芯片供电电压为1.8 V时,传感器芯片总的工作电流为440 nA,标签芯片模拟前端电路总工作电流为5 μA.     

UHF频段无源RFID标签前端倍压电路设计

基于0.5μm双阱标准CMOS工艺,完成了一种适用于UHF频段无源RFID标签的倍压电路设计.该电路利用置于P阱中的NMOS管连接成二极管形式取代传统倍压电路中的肖特基二极管,避免了工艺上的特殊要求,与同工艺上PMOS管连接的二极管相比,有更低的开启电压.电路仿真结果表明,使用二极管连接的NMOS管能够满足倍压电路的设计要求.     

基于LED室内光无线通信光源设计的比较及优化

针对现有室内光无线通信系统中光源设计方案在提供无线信号覆盖均匀性及商用实现上的不足,提出了分布式的光源设计改进方案。通过增加LED阵列的分组数目,以分组为单位增加光源的均匀分布程度,给出了两种具体的分布式设计方案。仿真结果表明,在使用LED芯片数量保持相等的基础上,分布式方案比传统方案具有更高的无线信号覆盖均匀性、更低的商用实现复杂度,同时能够彻底避免覆盖低谷。     

无线光接入网中光源阵列简化的适用性分析

针对光源阵列简化处理在无线光接入网信道建模中的适用程度进行了量化评估,具体讨论了发端阵列简化操作在不同光源阵列配置、接收端视场角、光源辐射特性下的适用表现。量化结果显示,简化处理的适用表现对视场角有很强的依赖性,仅当视场角不低于60°时,简化对关键指标路径损耗和时延扩展特性的偏差分别被限制在1.53 dBo和0.77 ns以内。     

基于以太网无源光网络的1553B设备互联方法

分析了航空电子系统1553B总线的工作原理,提出一种新的基于以太网无源光网络(EPON)的1553B设备互联方案并且设计了相应的1553B网关。设计了基于BU-61580和MPC860的1553B网关,1553B网关用于实现1553B协议与EPON协议之间的数据转换,讨论了这种1553B设备互连方案中发现时隙分配和分组传输时延特性。     

环境污染源管理系统的设计与实现

基于WebGIS的污染源信息管理系统利用Internet/In-tranet技术、GIS技术、数据库技术和环境保护技术,建立了完善的污染源监测与管理网络体系,实现了污染源空间信息、属性信息的综合管理和网上发布。本文首先介绍了此系统的需求目标,在此基础上阐述了系统的体系结构、系统功能和开发方案。     

基于MSP430的光万用表设计与实现

针对国内市场上的光万用表多数与国外有较大的差距,或功耗过高或测量不够精确,而文献也多是研究独立的光功率计或红外光源系统的现状,设计了一款手持式光万用表系统。给出了关键模块的原理图、软件流程图以及数据处理算法,并对系统实现进行了较为详细的描述。该仪表以超低功耗微处理MSP430为控制核心,集成光功率计和红外光源模块,并具有USB通信接口。测试结果表明,其光功率计模块性能优异、功耗极低,其红外光源稳定,具有很高的使用价值。     

SLD光源可靠性试验数据采集系统设计

针对用于可靠性加速寿命退化试验平台的光功率信号采集方法问题,利用图形化编程语言LabVIEW的优良特性,详细分析了基于LabVIEW的串口调试程序软件的设计思路及主要功能,实现了光功率采集仪在PC端的数据通信。本光功率采集仪使用LabVIEW中的VISA-Serial控件在PC上进行串口通信管理,实现了基于LabVIEW的计算机串口与智能仪器光功率采集仪之间的信息传送设计。经验证,系统稳定,可靠度高,操作方便,并具有良好的可扩展性。     

一种光纤传感器光源驱动电路的设计

半导体激光器作为光纤传感器的光源,其输出功率的稳定度直接影响着光纤传感器的准确度。根据光源的工作原理和输出特性,设计了一种应用于低温环境下的光源驱动电路。该电路基于自动功率控制(APC)原理,并引入了慢启动电路,有效防止了电源电压带来的干扰,延长了激光器的使用寿命。通过实验验证,该电路解决了激光器在使用中输出功率不稳定的问题,其稳定度优于0.5%,达到了较好的稳流效果。     

Feasibility of a specialized ground light source for night-time low-light calibration

The day/night band (DNB) of the Visible Infrared Imaging Radiometer Suite can not only identify surface characteristics when illuminated by moonlight, but can also detect night-time radiation from ground active light sources. Accordingly, the low-light sensor can be calibrated by comparing upward active radiation with actual observed digital counts, which has attracted new research interest. In this article, the first attempt to calibrate the high-gain stage of the DNB using a specialized ground light source was introduced. The DNB imaging rule of the target pixel at various observation geometries was analysed based on the long-term monitoring of a light source set in Dunhuang, Gansu Province, China. The radiance caused by emissive radiation varied greatly over time in a 16-day cycle. To solve the major problem of the Dunhuang light source when used for low-light calibration, a light source that emits homogenous radiation intensity in most upward directions was custom designed. Based on this device, a comprehensive low-light calibration scheme was proposed and three verification experiments were performed in Mingguang, Anhui Province, China. The predicted in-band DNB at-aperture radiance values of the 3-day experiments were 3.86 × 10^?9, 4.38 × 10^?9, and 5.27 × 10^?9 W cm^?2 sr^?1, respectively, while the actual observed DNB radiance values were 4.53 × 10^?9, 5.06 × 10^?9, and 5.57 × 10^?9 W cm^?2 sr^?1, respectively. With deviations of 14.8%, 13.4%, and 5.4%, respectively, the calibration result based on the specialized light source was generally in good agreement with the operational calibration result, and thus the feasibility of the device for low-light calibration had been preliminarily verified.     

地震微观前兆预报网络系统设计研究(4)——网络系统设计

提出了地震微观前兆预报网络系统设计的一整套详细方案,包括地震模型、基岩传感器网络和数据融合、信号处理技术和网络系统设计.本文介绍网络系统设计方案,包括光纤传感器在地震预报网络中的应用、传感器网络平台的选择和网络设计、地震源定位的相干声阵列处理技术、光数据通信技术.     

基于光强余弦分布的同轴型光纤位移传感器设计

在分析了发射光纤出射端光强分布的几种模型基础上,提出了光强余弦分布的假设,并据此建立了单光纤对数学模型,设计出用于叶轮泵转轴径向跳动测量的同轴型光纤束位移传感器,建立了光纤束传感器调制函数的数学模型,仿真分析了传感器的输出特性。对测试系统稳定性进行了动态测试,结果表明:在转轴转速保持5 000 r/m in时,5m in内其稳定性优于±10μm,满足设计要求。可见发射光纤出射端光强余弦分布假设与实际相符,对光强调制型光纤传感器的设计具有指导意义。