基于参量模型估计的周期信号等效采样方法研究

针对现有的常规的等效时间采样方法必须具备准确的模拟触发电路,必须具备精确的定时电路或时长检测电路,并且波形重建时间长甚至不能完全重建的问题,提出一种基于参量模型估计的周期信号等效时间采样方法.该方法采用三个两两互质频率进行三轮采样,从三轮采样数据估计出被测周期信号的基频和其它参数,从而重构出被测周期信号波形.实验证明,该方法在信噪比较高时重构出被测周期信号波形的正确概率很高,重构误差很小.该方法已被成功运用到数字存储示波器的高速数据采集系统中.     

高速互连总线结构中多平行传输线间的串扰分析与控制

随着数字芯片和系统的时钟频率不断提高, 串扰成为高速互连系统设计、分析中不容忽视的严峻问题。为研究串行总线结构中多平行传输线间串扰的影响, 分析了电信号传输时串扰产生的机理, 采用信号完整性分析软件Hyperlynx, 构建了三平行传输线串扰模型和总线电路模型, 研究了不同模型中控制多平行传输线间串扰噪声的方法。仿真验证结果表明, 增加传输线间距、减小介质层厚度、进行端接匹配可以明显减小平行传输线间的串扰。最后提出了减小总线电路模型中抑制串扰噪声干扰的相应措施。     

半边图模型之多层次认知系统

针对具有多层次性和复杂性的认知问题提出一个动态可增殖的多层次自组织认知系统,每个层次具有形式上一致的知识表示方法,各层的自组关联、自组聚合、归约和样本表达四个知识处理模型是实现系统自组织层次增殖的核心模型。提出信息粒和容器的概念,信息粒演进流程模拟认知过程的静态归约,容器演进流程对应于认知的动态模拟,这两个流程在每个系统层次上对每个输入样本完成一个完整的模拟认知与归约表达。以自组图演算为理论模型,给出了每个层次内以及相邻层次之间的信息处理与传递的详细设计规范。     

Modeling of dispersive microwave FET devices using a quasi-static approach

In the design of active microwave circuits nonlinear device models are of great importance to allow one to predict the reliability of circuit performance. This article reflects our experimental approach in nonlinear FET modeling. Consistent bias-dependent model elements of the FET small-signal equivalent circuit are obtained by a recently developed unique multibias extraction procedure which permits the reduction of the nonlinear analysis to the inner part of a FET device. A dispersive nonlinear FET model with current and charge sources being integral functions of the bias-dependent small-signal model parameters is proposed. A bias-dependent difference transconductance and difference channel conductance are introduced as relevant dispersion parameters. The proposed nonlinear FET model is verified on the basis of our signal waveform measurement technique using combined frequency- and time-domain signal detection.     

高速行驶车辆位置信息快速检测系统设计

设计了基于地感线圈的高速公路车辆位置信息检测器,采用具有输入捕捉和定时器功能的单片机,捕捉振荡信号频率的变化判断车辆位置。系统通过单片机定时模块获取多个脉冲的持续时间,通过增加脉冲数的方式增加计时时间,提高位置信息检测的精度。为了提高检测方法的鲁棒性,系统在计数持续脉冲总时间的过程中,也在实时测试每个脉冲的时间,去除脉冲时间过短的高频干扰信号。设计了自动复位功能,如若在设定时间内检测不到车辆到来,则通过外部电路使单片机复位,防止系统工作异常。系统经模拟试验测试表明,设计的振荡电路能够产生稳定的振荡信号,当模拟车辆通过时,系统能较快响应车辆位置变化。     

电荷泵锁相环电路建模与仿真

电荷泵锁相环是一种能够跟踪输入信号相位变化的闭环自动跟踪系统,此类电路具有负反馈闭环特点,系统状态多,工作特性复杂,其设计与仿真分析一直是电子设备时钟系统的难点问题。针对上述问题,研究了电荷泵锁相环电路的设计步骤与仿真分析方法。首先,推导电荷泵锁相环各模块的数学模型;其次,建立了各模块电路仿真模型,仿真分析了环路稳定性以及各模块对环路整体性能的影响。研究结果为电荷泵锁相环电路的设计与仿真提供了理论依据,对实际电路设计具有一定参考价值。     

Circuit model and signal integrity analysis for multilayer printed circuit board interconnection

A circuit modeling method and signal integrity analysis approach for multilayer printed circuit board interconnection based on the partial equivalent element circuit (PEEC) method is proposed. The multilayer interconnection structure is divided into a via hole and microstrip lines. A three‐dimensional (3D) model of a via hole structure is constructed using the PEEC method with Rao–Wilton–Glisson (RWG) basis functions. The microstrip lines on the top and bottom layers are modeled by PEEC method with RWG basis functions and discrete complex image. The model order reduction method is used to analyze effectively the via hole structure. The equivalent circuit of the via hole structure is simplified, and its physical meaning is defined. The scattering (S) parameter obtained from the proposed method is consistent with simulation results, which are computed using the commercial 3D electromagnetic field analysis software FEKO. The correctness of the proposed method is validated. The S parameters of different dimensions are simulated, and the effects of these dimensions on the electromagnetic characteristics of the via hole structure are analyzed. The model of the entire structure is used to conduct eye diagram simulation. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE 24:478–489, 2014.     

基于快速时域关联规则发现算法的政务系统独立通信层信号安全检测模型

以保障政务系统通信传输安全为目的,设计基于快速时域关联规则发现算法的政务系统独立通信层信号安全检测模型。该模型通过计算政务系统独立通信信道频率响应,使用Anritsu信号分析仪采集独立通信层信号信息并进行归一化处理和平衡化预处理;利用快速时域关联规则得到独立通信层信号数据之间的关联规则,描述异常信号与正常信号之间的关系;经过网络迭代,依据独立通信层信号数据之间的关联规则输出其正常信号和异常信号类别,完成政务系统独立通信层信号安全检测。实验表明：该模型具备较强的信号采集能力、信号数据预处理能力以及信号安全检测能力,应用效果较佳。     

基于Hyperlynx的高速数据传输板SI研究

电子设计领域的快速发展,使得由集成电路构成的电子系统速度越来越高,PCB板的信号完整性问题已经成为高速电子系统设计能否成功的关键。本文介绍了信号完整性仿真的流程,并利用集成电路的IBIS等仿真模型以及Hyperlynx仿真工具等,对高速数据传输板的时钟和数据等关键信号进行了详细的信号完整性后仿真分析,验证了该高速数据传输板PCB布线设计的正确性。在工程应用中,该高速数据传输板运行稳定可靠,满足设计要求。     

射频锁相环电路工作特性仿真与分析

射频锁相环是一种能够跟踪输入信号相位变化的闭环自动跟踪系统,此类电路具有负反馈闭环特点、系统状态多,工作特性复杂,其故障诊断和定位是无线电设备维修保障中的难点问题。针对上述问题,研究了射频锁相环电路的工作特性与故障定位方法。首先,针对典型射频锁相环电路,推导得到了其数学模型。然后,建立了其电路仿真的模型,仿真分析了环路四种主要工作状态和各模块对环路整体性能的影响。最后,采用开环故障隔离与关键节点信号比对法进行环路故障定位。研究结果为模拟锁相环电路故障诊断提供了理论依据,对实际电路故障诊断具有一定参考价值。     

小信号分析在三电平ZVZCS充电桩中的应用

电动汽车成为环保出行的主要方式之一,充电桩作为连接电网和电池的电力电子变换载体,降低谐波对电网和充电桩本身的影响是一个重要研究方向。为了减小开关器件的电压应力,提高充电桩电源转换的效率与实用性,本文采用了一种新型的零电压零电流脉宽调制（ZVZCS PWM）三电平（TL）充电桩变换器。和同类ZVZCS PWM TL 变换器相比,减少了磁性器件的使用,降低设计难度,提高了变换器的效率,可靠性更高。本文详细分析了新型 ZVZCS PWM TL 变换器的工作原理和不同时间段的等效电路结构,推导了电路的输入输出特性,以及实现软开关的条件和策略。并推导出TL ZVZCS PWM 变换器小信号模型、闭环框图和传递函数。基于上述模型对系统进行补偿设计,使系统具有良好的稳态和暂态功能。并进行了仿真与试验,验证了该方案的可行性与有效性。     

基于高速解调电路的新型手持式工频电场检测系统

基于高性能的微机电系统(MEMS)电场敏感芯片进行工频电场检测,设计了前置放大电路对芯片输出的微弱信号进行二级放大;基于相敏检测原理,设计了一种可抑制背景干扰噪声的模拟解调电路,提高了系统的响应速度;基于ARM微控制器实现了信号的处理,最终成功研制了一种新型手持式工频电场检测系统.输电线路下电场检测实验表明:系统具有良好的检测性能,检测结果与德国Narda电场测量仪具有较好的一致性.     

基于DSP的周期信号等效采样系统设计与实现

针对现有的常规的等效时间采样系统必须具备准确的模拟触发电路,必须具备精确的定时电路或时长检测电路,并且波形重建时间长甚至不能完全重建的问题,提出一种基于DSP的新型周期信号等效采样系统设计。该系统采用三个两两互质频率进行三轮采样,从三轮采样数据估计出被测周期信号的基频和其它参数,从而重构出被测周期信号波形。实验证明,该采样系统在最大实时采样率为200MSps时的等效采样率可以达到10GSps。     

A fuzzy hierarchical reinforcement learning based scheduling method for semiconductor wafer manufacturing systems

Scheduling semiconductor wafer manufacturing systems has been viewed as one of the most challenging optimization problems owing to the complicated constraints, and dynamic system environment. This paper proposes a fuzzy hierarchical reinforcement learning (FHRL) approach to schedule a SWFS, which controls the cycle time (CT) of each wafer lot to improve on-time delivery by adjusting the priority of each wafer lot. To cope with the layer correlation and wafer correlation of CT due to the re-entrant process constraint, a hierarchical model is presented with a recurrent reinforcement learning (RL) unit in each layer to control the corresponding sub-CT of each integrated circuit layer. In each RL unit, a fuzzy reward calculator is designed to reduce the impact of uncertainty of expected finishing time caused by the rematching of a lot to a delivery batch. The results demonstrate that the mean deviation (MD) between the actual and expected completion time of wafer lots under the scheduling of the FHRL approach is only about 30 % of the compared methods in the whole SWFS.     

弹载遥测防毁采编存储系统的设计

在航天航空的导弹数据采集领域中,针对遥测系统受环境因素影响较大,检测区域存在的"黑障"等问题,设计一种将遥测系统与防毁记录仪相结合的弹载遥测防毁采编存储系统;该系统通过设计防毁记录仪的内外层防护结构保证系统的抗高冲击性和稳定性;硬件方面通过设计56路模拟量信号的调理电路、模数转化电路以及多路RS422、LVDS数字量信号的光耦隔离式接口电路,实现多通道高压模拟量的采集和数字信号接收的功能;软件方面通过对系统总体逻辑设计及遥测发送模块的设计,实现对数据的采集、存储、发送与读取;最后通过实验测试,表明系统能够实现对多路高压模拟信号的采集以及数据准确完整回读的功能,保证了导弹飞行数据的正确性与完整性.     

0.6米跨超声速风洞安全联锁控制系统研制

0.6米跨超声速风洞控制系统采用基于现场总线和网络的开放式集散系统,具有运行控制设备多、逻辑关系复杂的特点,为保证风洞复杂系统的状态监控和运行安全,研制了安全联锁控制系统。系统硬件包括应用层上位机、中间层PLC、执行层各设备终端,软件采用共享变量服务器SVE统一管理实现通信;通过硬件电路和ProfiNet连接两种方式的结合,实现了对风洞各设备的状态信息检测和控制指令发送;通过对风洞状态监控、安全保护功能进行分析,采用了三级冗余安全关车策略的关键技术和方法。经调试实现了检测与控制所有与风洞运行安全相关的信息和设备,能够在风洞运行出现异常时,抢占控制权限,控制各设备在安全状态下关车,压力控制精度优于0.5%。经实际应用满足了技术上保护风洞设备和参试人员安全的工程应用。     

基于 ADSP-2181 的 PCB标志定位系统

结合当前电子技术和图像处理技术的最新发展,设计了一种采用ADSP-2181数字信号处理器建构的图像检测定位的硬件平台,以满足图像检测的工业应用需要。运用并行数据流的分析方法系统论证了ADSP-2181作为图像检测系统核心处理器方案,提出了系统的数据流模型和控制模型,并以此设计实现了一个较高性能的硬件系统,具有视频图像获取、实时显示、图像处理和图像检测等多种功能。从PCB自动检测的标志识别及定位的需要出发,提出了适合硬件处理的Hough变换算法进行PCB圆形定位标志的检测,并给出了实验结果。     

基于红外通信技术与适配器的高速数据采集系统设计

针对高速数据传输稳定性较低、多源数据传输过程非线性干扰较大的问题,设计了基于红外通信技术与适配器的高速数据采集系统。使用系统高速数据采集层的多个高速适配器,完成各待采对象的高速信号数据采集,将其通过通信层的通信接口上传到红外通信模块,利用该模块将所得信号数据复原成真实数据后并传送到服务层,该层的多源数据融合模块运用主成分分析方法,融合接收到的全部数据,同时采用展示层的液晶显示模块,呈现完整的高速数据采集结果。实验结果表明：该系统在不同信号数据长度下,均能以较高采样速率完成不同类型数据的精确采集;该系统能保证各通信信道在不同通信距离下的高速数据传输稳定性,且所得高速数据融合结果能清晰、完整地呈现全部高速数据采集结果。     

Circuit implementation of linguistic-hedge fuzzy logic controller in current-mode approach

In this paper, a novel fuzzy logic controller called linguistic-hedge fuzzy logic controller in a mixed-signal circuit design is discussed. The linguistic-hedge fuzzy logic controller has the following advantages: 1) it needs only three simple-shape membership functions for characterizing each variable prior to the linguistic-hedge modifications; 2) it is sufficient to adopt nine rules for inference; 3) the rules are developed intuitively without heavy dependence on the endeavors of experts; 4) it performs better than conventional fuzzy logic controllers; and 5) it can be realized with a lower design complexity and a smaller hardware overhead as compared with the controllers that required more than nine rules. In this implementation, a current-mode approach is adopted in designing the signal processing portions to simplify the circuit complexity; digital circuits are adopted to implement the programmable units. This design was fabricated with a TSMC 0.35 /spl mu/m single-polysilicon-quadruple-metal CMOS process. In this chip, the LHFLC processes two input variables and one output variable. Each variable is specified using three membership functions. Nine inference rules, scheduled in a rule table with a dimension of 3 /spl times/ 3, define the relationship implications between these three variables. Under a supply voltage of 3.3 V, the measurement results show that the measured control surface and the control goal are consistent. The speed of inference operation goes up to 0.5M FLIPS that is fast enough for the control application of the cart-pole balance system. The cart-pole balance system experimental results show that this chip works with nine inference rules. Furthermore, by performing some off-chip modifications, such as shifting and scaling on the input signals and output signal of this design, according to the specifications defined by the controlled plants, this design is suitable for many control applications.     

复杂电路虚拟维修的建模与仿真技术

分析了电路虚拟维修的特点,总结了电路虚拟维修系统中必不可少的3种模型:仿真模型、交互模型和三维模型,研究了3种模型的特点和建模方法.提出了一种层次化模型结构:功能层、应用层和显示层,并研究了各层之间的信息传递.引入多Agent系统理论建立电路虚拟维修系统中不同类型的智能Agent模型,研究了基于KQML的各Agent间通信的方式.最后根据模型的层次化结构建立了一个基于多Agent系统的电路虚拟维修训练系统.