压电能量采集器高效能量提取接口电路设计

压电能量采集器能把环境振动能转换为电能,该文基于如何将压电能量采集器转化电能最大化提取的研究,提出了一种压电能量采集器高效能量提取接口电路,采用有源二极管整流电路降低了整流过程中的导通压降损耗,电感同步开关电荷提取电路有效提取了寄生电容中储存的电能。利用华虹宏力0.11 μm CMOS工艺进行电路设计和版图布局。测试结果表明,接口电路可提取80.4%寄生电容中存储的电能,20 kΩ电阻负载下导通压降为20.2 mV,在加速度5g(g=9.8 m/s2)和频率40 Hz条件下平均提取功率是标准接口电路的2.58倍。该芯片可应用于基于振动能供电的无线无源传感节点等领域。     

采用PCNN模板的二值指纹图像改进细化算法

针对传统PCNN 细化图像时存在细化不彻底、纹线的断裂、产生很多毛刺等问题,给出了一种采用PCNN并发特点对二值指纹图像进行细化的改进算法。经过分析图像细化后留下的毛刺特征,提出了几种消除模板。采用该模板能消除指纹细化后的毛刺;也有效地解决了细化不彻底的问题。利用FVC2004标准指纹图像库仿真的结果表明,指纹图像细化彻底,且能有效地消除纹线断裂和毛刺的产生。应用于指纹图像识别系统,提高了指纹的识别率。     

基于提升方案的harr小波变换图像水印算法

提出一种基于提升方案的harr小波变换的图像水印算法。该算法将水印图像通过m序列实现图像的置乱,与经过小波变换后的载体图像的低频系数值按位进行异或得到需要的密钥,原始图像由小波反变换得到。实验结果证明,该图像水印算法对图像的旋转、压缩、噪声、滤波、剪切等攻击具有较好的鲁棒性。     

基于GNU Radio&USRP的IEEE802.15.4/6双协议收发系统

随着无线传感网络技术的不断发展,面向不同应用场景的单协议通信系统已满足不了各种应用场景的需求,如远距离或者高速率等.充分利用IEEE802. 15. 4标准的远距离和IEEE802. 15. 6标准的高速率特征,采用GNU Radio+USRP软件无线电平台来实现双协议互补无线通信功能,主要工作包括两种协议的媒体访问控...     

微机系列课程体系的模块式构建

微机类课程是电气、电子等专业的主干专业基础课程，原有的教学模式存在类型和内容的重迭问题，本文给出了模式方式构建的微机系列课程体系，它对微机类课程的数学改革具有一定的借鉴作用。     

MEMS陀螺仪ΣΔ闭环系统优化设计

为解决传统ΣΔ闭环控制系统存在的量化增益不可控问题,设计了基于3-level量化技术的改进系统;针对此系统应用于微电子机械系统(MEMS)陀螺仪时引入的非线性反馈误差,提出了一种调整反馈脉冲宽度的矫正技术;并基于课题组研制的新型类蛛网环式谐振陀螺仪验证了改进系统的实用性。首先采用Simulink建立了四阶机电耦合ΣΔ系统等效模型,理论分析与仿真结果表明,3-level量化技术在降低量化噪声的同时解决了量化增益不可控问题,进而有效提高了陀螺仪量程和噪声水平性能。然后基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)设计制作了相应的数字测控电路,实验结果显示,陀螺仪的角度随机游走由0.094°/√h降低为0.062°/√h,量程由100°/s提高到130°/s,系统性能得到了有效提升。     

基于全角模式下硅微轴对称陀螺调频控制技术

调频全角是轴对称MEMS陀螺上检测角度的控制方法,主要是在一个谐振子上叠加陀螺质量块的顺时针(CW)振动模式和逆时针(CCW)振动模式,进而得到这2种模式的频率信息来实现角度检测.在高Q值陀螺中存在系统稳定较慢和顺逆时针模式相互耦合问题,为此文中提出一种全角控制技术优化方法.该方法在现有调频全角顺逆时针控制系统上添加自...     

一种电容式微加速度计偏置电压和标度因数自动标定方法

电容式微加速度计的电学参数校准和标定产品制造过程中,通过对标度因数的定标过程能确保传感器输出的线性度.采用MS3110微小电容读取电路,根据其输出函数的要求,只要确定Cs1,Cs2,Cf3个电容值,通过(1,0,-1 gn)三点即能确定标度因数(SF)和偏置电压,这样就实现了电容式微加速度计的标度因数自动标定.实验结果表明:通过多次自动定标,传感器标度因数的相对误差为0.79％.     

硅微电容式加速度计热致封装效应的层合分析

由封装结构热失配引入的应力和结构变形会对MEMS器件性能产生显著影响,即热致封装效应。为描述该效应,一种基于缩减刚度矩阵的层合板模型被用来对硅微电容式加速度计的封装进行了建模。利用经典层合理论,由计算封装热失配引入的应变和曲率得到敏感检测电容的温度特性,以此作为热致封装效应的评估。并结合有限元模拟（FEM）对该理论模型进行了对比和验证。结果表明,层合模型能较好地描述硅微加速度计的热致封装效应,并在此基础上分析了优化措施。     

MEA优化的BPNN MEMS加速度计温度补偿系统

在充分研究单轴硅微扭摆式电容加速度计结构原理和温度特性的基础上,利用思维进化算法(MEA)优化反向传播神经网络(BPNN)参数构建微机电系统(MEMS)加速度计的温度补偿模型,通过温度实验,计算出温度模型参数,进而实现实时温度补偿.实验结果表明:使用MEA优化的BPNN算法补偿后加速度计的非线性由1576×10-6减小为266×10-6,标度因数温度系数由438×10-6/℃减小为78×10-6/℃,全温零偏极差由58.8 mgn减小为2.7 mgn,加速度计的温度特性大幅提高,证明所提温度补偿算法的有效性.