嵌入式智能音乐播放系统的设计与实现

针对目前音乐播放系统的空间和时间受限问题,设计并实现了一种基于移动端的智能音乐播放系统。该系统由移动端软件APP和服务端两部分构成,服务端包括路由器、智能网络机顶盒和音响设备,具备定时播放和移动端实时控制播放的功能。该系统是采用基于STUN(Simple Traversal of User Datagram Protocol over NATs)的网络地址转换(Network Address Translation,NAT)穿透方式的远程控制以及家庭电视网络机顶盒来实现的。它不仅可以实现家庭音响的定时播放,还能通过移动端来远程控制音乐的播放。此外,可以实现歌曲的远程更新和歌曲播放时间的随意控制及更改。实验结果表明,该系统效果良好,具有广阔的应用前景及商业价值,可应用于家庭、商场、学校等有特定需求的环境。文章以家庭音乐播放系统为例进行设计说明。     

螯合剂与氧化剂协同降低CMP中Co/Cu电偶腐蚀

钴(Co)作为10 nm及以下技术节点的铜互连极大规模集成电路(GLSI)的新型阻挡层材料,在阻挡层化学机械抛光(CMP)中易与铜(Cu)发生电偶腐蚀。本文采用电化学、CMP、静态腐蚀实验以及扫描电镜(SEM)表征方法,研究了弱碱性抛光液中螯合剂和氧化剂在Co/Cu电偶腐蚀中的协同作用。研究表明:抛光液中的氧化作用,使得Co和Cu表面生成一层由氧化物及氢氧化物组成的钝化膜,抑制了Co和Cu的静态腐蚀;多羟多胺螯合剂浓度增加,抛光液pH升高,Co和Cu表面钝化膜的生成加快;CMP过程中,Co和Cu腐蚀电位均有明显降低,去除速率均加快。抛光液组分为1.5 ml·L-1H2O2、0.1%FA/O螯合剂、30%AEO-9、5%硅溶胶(质量分数)时,Co的腐蚀电位低于Cu的腐蚀电位;研磨状态下,Co/Cu腐蚀电位差降到-6 m V,电偶腐蚀电流很小,极大地减弱Co/Cu电偶腐蚀。同时,Co的去除速率为130 nm·min-1,Cu的去除速率为76.5 nm·min-1,Co与Cu的静态腐蚀均不明显,可以很好地满足阻挡层CMP要求。     

钴化学机械抛光的研究进展

当技术节点降低至32 nm及以下时,为了缓解电阻-电容(RC)延迟导致的铜(Cu)互连器件可靠性差的问题,急需寻找新的阻挡层材料.与钽(Ta)相比,钴(Co)具有更低的电阻率、更小的硬度、与Cu更好的粘附性、在高纵横比沟槽中能实现保形沉积等优点.因此,Co成为取代Ta的有前途的衬里材料而被堆叠在氮化钽(TaN)阻挡层上.Co的引入可以降低阻挡层厚度和简化工艺过程.然而,当技术节点降低至10 nm及以下时,金属线宽度接近甚至小于Cu的电子平均自由程.由于侧壁和晶界处电子散射的增加,Cu的电阻率开始急剧增加.与Cu相比,Co的电子平均自由程更低且可以在阻挡层更薄的情况下工作.因此,Co成为替代中段制程(MOL)中接触金属W和后段制程(BEOL)中互连金属Cu的绝佳候选材料.Co的引入势必需要与化学机械抛光(CMP)以及CMP后清洗等相兼容的工艺.然而,与多层Cu互连Co基阻挡层CMP以及Co互连CMP相兼容的抛光液作为商业机密一直未被公开.同时,学术界对Co的CMP也缺乏系统而全面的研究.本文就Co作为Cu互连阻挡层和互连金属的有效性及可行性进行了系统论述,重点综述了Co基阻挡层和Co互连CMP的研究现状,讨论了不同化学添加剂对材料去除速率、腐蚀防护、电偶腐蚀和去除速率选择性的影响.同时,本文对Co CMP所面临的问题与挑战进行了总结,以期为Co基阻挡层以及Co互连CMP浆料的开发提供有价值的参考.     

CuO-TiO2气敏材料的制备及其低温丙酮气敏特性研究

采用溶胶-凝胶法制备了CuO掺杂TiO_2纳米材料并用于丙酮气敏传感器制备,通过XRD和SEM对样品的物相结构和表面微观形貌进行表征,利用EDS对样品的元素种类与平面分布进行了分析,研究了CuO掺杂量、工作温度、光激发等对元件气敏性能的影响。结果表明,CuO-TiO_2对丙酮表现出良好的选择性,掺杂6.6%(质量分数)CuO的CuO-TiO_2,经500℃退火后,在75℃下,对体积分数为1000×10~(-6)丙酮的灵敏度达到106.71,响应时间和恢复时间均为2 s;同时研究还显示光激发可以有效提高元件的气敏性能,紫外光照射下元件对丙酮的灵敏度相比无光条件下增幅95%,而可见光照射下元件对丙酮的灵敏度相比无光条件下仍能增幅50%。     

TiO2薄膜制备及其氧敏特性

采用直流磁控溅射法制备TiO2薄膜,在不同温度下对薄膜进行退火,研究了薄膜晶体结构随退火温度的转化情况.对TiO2薄膜氧敏器件特性进行了测试,结果表明,在400℃下灵敏度随氧分压增加最快,并且在400℃具有最高的灵敏度.得到的激活能为0.41eV,并对TiO2薄膜氧敏器件的氧敏可逆性进行了讨论.     

高速列车受电弓空气动力学对弓网受流的影响

为了研究高速列车弓网受流特性,考虑受电弓平均稳态与非稳态气动力影响,基于受电弓的非稳态空气动力学模型,采用均匀来流假设,运用计算流体力学(CFD)方法得到受电弓各部件的气动升阻力.将非稳态气动力时间平均,得到平均稳态气动力,并将具有一定脉动的受电弓非稳态气动力及平均稳态气动力分别加载至弓网动力学模型中,对比了2种气动力加载情形下弓网动力学. 仿真结果表明:在受电弓三质量块模型下,受电弓平均稳态与非稳态空气动力学对弓网受流的影响差别不大.进一步从受电弓非稳态气动力激励的振幅与频率两方面研究了其对弓网受流的影响,当外部激励振幅较大或频率与弓网系统频率接近时,弓网受流特性会受到显著影响.研究结果为将来考虑非均匀来流、横风等复杂气动条件下的弓网受流特性研究提供了基础.     

磁控溅射法制备Bi2Te3热电薄膜的研究

Bi2Te3薄膜是室温下热电性能最好的热电材料,利用磁控溅射在长有一薄层SiO2的n型硅样品上制备Bi/Te多层复合薄膜,经后续退火处理生成Bi2Te3。通过分析Bi2Te3薄膜的生长和退火工艺,探讨Bi/Te中Te的原子数分数对薄膜热电性能的影响。采用XRD和SEM对薄膜的结构、形貌和成分进行分析,并测量不同条件下的Seebeck系数。薄膜Seebeck系数均为负数,表明所制备样品是n型半导体薄膜,且最大值达到-76.81μV.K-1;电阻率ρ随Te的原子数分数增大而增大,其趋势先缓慢后迅速。Bi2Te3薄膜的热电性能良好,Te的原子数分数是60.52%时,功率因子最大,为1.765×10-4W.K-2.m-1。     

域自适应城市场景语义分割

目的 域自适应分割网（AdaptSegNet）在城市场景语义分割中可获得较好的效果,但是该方法直接采用存在较大域差异（domain gap）的源域数据集GTA（grand theft auto）5与目标域数据集Cityscapes进行对抗训练,并且在网络的不同特征层间的对抗学习中使用固定的学习率,所以分割精度仍有待提高。针对上述问题,提出了一种新的域自适应的城市场景语义分割方法。方法 采用SG-GAN（semantic-aware grad-generative adversarial network（GAN））方法对虚拟数据集GTA5进行预处理,生成新的数据集SG-GTA5,其在灰度、结构以及边缘等信息上都更加接近现实场景Cityscapes,并用新生成的数据集代替原来的GTA5数据集作为网络的输入。针对AdaptSegNet加入的固定学习率问题,在网络的不同特征层引入自适应的学习率进行对抗学习,通过该学习率自适应地调整不同特征层的损失值,达到动态更新网络参数的目标。同时,在对抗网络的判别器中增加一层卷积层,以增强网络的判别能力。结果 在真实场景数据集Cityscapes上进行验证,并与相关的域自适应分割模型进行对比,结果表明：提出的网络模型能更好地分割出城市交通场景中较复杂的物体,对于sidewalk、wall、pole、car、sky的平均交并比（mean intersection over union, mIoU）分别提高了9.6%、5.9%、4.9%、5.5%、4.8%。结论 提出方法降低了源域和目标域数据集之间的域差异,减少了训练过程中的对抗损失值,规避了网络在反向传播训练过程中出现的梯度爆炸问题,从而有效地提高了网络模型的分割精度;同时提出基于该自适应的学习率进一步提升模型的分割性能;在模型的判别器网络中新添加一个卷积层,能学习到图像的更多高层语义信息,有效地缓解了类漂移的问题。     

基于压力传感器的风速风压测量系统与无线数据传输

本文介绍了用MCS-52系列单片机设计的监测风压风速的数据采集和处理系统。该系统采用单片机技术,以AT89S52为核心,把高性能低量程压力传感器安装在步进电机上,使步进电机带动传感器转动来测量风压。另外将无线收发模块PTR8000应用于该系统,实现测量系统所测数据的无线传输,用户可在接收端对系统进行控制。该系统避免了复杂的现场连线,应用灵活,提高了工作效率,降低了工作成本。