多功能智能搜救小车的设计

针对某些灾难现场救援人员无法及时到达,设计了基于STM32F103VE单片机为核心控制芯片的多功能搜救小车。利用红外热释电传感器、影音录制、温湿度检测、光强检测、车距检测、无线传输等子系统采集幸存人员、灾难现场影音资料、温湿度、光线强度、小车的前后障碍物距离等数据,实时传输给救援人员,为救援指挥部提供有价值的参考信息,实现从盲目救援到理性救援的重要转变。最后,通过实验测试证明各子系统工作正常,安全可靠,达到设计要求。     

InAs/GaAs量子点中间带太阳电池的理论研究与优化

基于InAs/GaAs量子点中间带太阳电池(QD-IBSC)结构和载流子漂移扩散理论建立了计算电流密度与静电势的数学模型,从理论上分析了量子点中间带太阳电池的电压电流特性,定量讨论了量子点层厚度、温度以及n型掺杂对电压电流特性的影响.模拟结果表明:在i层厚度取400 nm时转化效率达到最大值14.01％;温度会对量子点中间带太阳电池的电压电流特性产生影响,温度在300～350 K范围内,开路电压Voc随温度的升高而明显减小,短路电流Jsc几乎不变;对i区进行n型掺杂会抑制量子点层发挥作用.     

CCD像元尺寸对傅里叶变换法相位测量精度的影响

针对傅里叶变换分析法中的离散过程理论分析存在的不足,对CCD采样过程中影响相位测量精度的主要因素进行了详细分析和仿真研究.讨论了CCD像元尺寸在采样过程中对傅里叶变换频谱的影响,理论分析了傅里叶变换法中CCD像元的尺寸、随机噪声和量化误差对相位测量精度的影响.计算机仿真和实验结果均表明,用傅里叶变换分析法对具有不同密度的干涉图进行分析时,CCD像元尺寸对采样后输出的光强信号的调制度、信噪比和频谱展宽均有影响,像元尺寸越大,采样后条纹信号的调制度和信噪比越低,其频谱展宽越大,经相位解算后得到的相位测量误差越大.以相位测量误差的RMS值大于0.05λ作为判断基准,信号的信噪比约为20,为扩展傅里叶变换分析法的动态测量范围提供了理论基础.     

非完全信息环境中一种基于隐马尔科夫的博弈式功率控制机制

针对非完全信息环境下认知无线网络中的分布式功率控制问题,根据不同非授权用户对信道检测结果的差异,以及信道检测结果的非独立性,提出了一种基于隐马尔科夫模型的功率博弈机制。非授权用户可利用该模型推测其它非授权用户是否参与博弈,从而提升了博弈的信息准确度,使得非授权用户能够选择更优的发射功率。仿真表明,该功率控制机制在保证通信质量的前提下能够获得更大的容量功率比,具有更好的功率效率。     

基于JPEG2000的遥感图像感兴趣区域编码新算法及其VLSI设计

为解决空间遥感图像数据量及信道带宽之间的矛盾,该文提出一种基于JPEG2000的感兴趣区域(Region Of Interest, ROI)编码算法。主流的JPEG2000 ROI编码算法难以兼顾ROI质量和系统计算量,且在低码率编码时有完全丢失背景的隐患。该算法通过精确控制各子带中背景系数的精度,使ROI分配到更多码流。并引入了人眼视觉特性,使较少的背景码流产生尽量好的视觉效果。另外,根据该算法提出了针对矩形ROI的超大规模集成电路(VLSI)设计,此设计经过简单调整,亦可适用于主流的ROI编码算法。测试结果表明,该算法在ROI质量和重建图像视觉效果上均表现优异,且支持任意形状ROI编码,兼容JPEG2000协议。该VLSI设计仅使JPEG2000系统运行时间增加一个周期,具有极高的吞吐率,可满足实时处理要求。     

GaN-based light emitting diodes on nano-hole patterned sapphire substrate prepared by three-beam laser interference lithography

Nano-hole patterned sapphire substrates (NHPSSs) were successfully prepared using a low-cost and high-efficiency approach, which is the laser interference lithography (LIL) combined with reactive ion etching (RIE) and inductively coupled plasma (ICP) techniques. Gallium nitride (GaN)-based light emitting diode (LED) structure was grown on NHPSS by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). Photoluminescence (PL) measurement was conducted to compare the luminescence efficiency of the GaN-based LED structure grown on NHPSS (NHPSS-LED) and that on unpatterned sapphire substrates (UPSS-LED). Electroluminescence (EL) measurement shows that the output power of NHPSS-LED is 2.3 times as high as that of UPSS-LED with an injection current of 150 mA. Both PL and EL results imply that NHPSS has an advantage in improving the crystalline quality of GaN epilayer and light extraction efficiency of LEDs at the same time.     

可用于探测大气CO2垂直廓线的无线传感系统

大气CO2是一种温室气体,在气候变化等领域起着关键作用。基于NDIR技术研制了可用于探测大气CO2垂直廓线的无线传感系统。系统采用电调制型的红外辐射光源、双通道探测器并结合超低功耗单片机实现大气CO2信号的采集与控制。提出采用调制信号周期内扣除信号起伏与背景噪声的方法,使得本系统具有0.29%的相对测量误差。通过分时工作的方式解决了数字式无线电探空仪中高频发射机对CO2检测电路运算放大器的电磁辐射干扰,进而实现了气象探空仪与小型化的CO2探测系统的高度集成。通过与地面LI-COR LI7500对比分析,两者表现出较好的一致性,24 h测量数据的相关性达0.89,表明所研制的探测系统的稳定性与准确性。为实现大气CO2垂直廓线的探测提供一种选择。     

混合励磁同步电机的技术方案分析

介绍了设计混合励磁同步电机（HESM）时,涉及的主要技术问题及其方案选择,包括原型电机方案、永磁/电励磁磁势串并联关系、励磁结构方案、定转子槽/极匹配原则和谐波抑制方案等。提出了一个励磁绕组位于转子的HESM样机模型,以该模型为例,计算了调磁特性,研究了斜槽方案对谐波抑制的有效性,分析了电励磁对电感的影响,对于HESM电感的非线性,为简化转矩控制的复杂性,宜采用id=0控制。研究了永磁/电励磁比重对调磁特性的影响,以凸极同步发电机为基础,适当增加永磁,设计得到的另一新型HESM,具有较强的励磁能力,且故障发生时可实现有效灭磁。     

808 nm和879 nm端泵自拉曼Nd∶GdVO4 激光器的输出特性研究

为了研究激光二极管端面泵浦a轴切割Nd∶GdVO4自拉曼激光器的热透镜效应对输出特性造成的影响。在808 nm和879 nm两种不同波长端面泵浦条件下,采用横向剪切干涉法测量了连续光自拉曼Nd∶GdVO4激光器的热透镜效应,分别取得两波长所对应的热透镜数值,并将一阶斯托克斯散射光的热透镜效应通过CCD相机成像观测。实验结果表明,879 nm泵浦比808 nm泵浦时激光晶体的热效应有明显减少。为验证以上结果的准确性,实验研究了两种不同泵浦光作用下拉曼光与基频光的输出,获得了最高输出功率为1.4 W和1.6 W的拉曼光,发现当泵浦功率超过20 W,808 nm泵浦输出的拉曼光出现较大衰减。同时,输出808 nm 和879 nm两种光波作用下的基频光,对应斜效率分别为27.5%和38%。并发现小功率抽运时,两波长对应输出区别不明显,只有在大功率抽运状态下879 nm优势才能显现。实验和理论分析说明879 nm抽运更有利于提升Nd∶GdVO4激光器的量子效率。     

屏蔽壳结构高Q值混合谐振器集成带通滤波器

提出了一种基于混合谐振器的新型二阶带通滤波器,该混合谐振器由微带线和一个短路的铜柱线组 成,这可以利用射频收发系统的结构件空间,并方便与平面微带电路集成,以提高滤波器的品质因数,它的无载Q 值 为455,高于传统的微带谐振器。而且,通过源负载耦合和混合电磁耦合的方法,在通带两边分别有一个可调的传输 零点,提高滤波器带外抑制特性。实验结果表明,测试结果与仿真数据吻合良好。