一种基于惯性传感的自适应手术导航方法

针对介入式内窥手术中手术器械实时定位的需要,提出基于惯性导航的手术定位方法,该方法既能够有效避免传统光学定位(OPT)中视线遮挡引发的定位区域受限问题,又能够克服电磁定位(EMT)对磁场干扰过于敏感的问题。从姿态估计与位置定位两个方面分析了传感器干扰的影响,并改进了已有的抗干扰技术。实验结果表明,在磁干扰情况下,姿态估计的误差在3°以内,位置测量的误差在4 mm以内,均达到临床应用要求。     

基于Matlab的气隙磁场教学实践

气隙磁场是电机机电能量转化的媒介,也是电机学理论教学中的重要内容。通常,这部分知识点通过全电流定律来介绍,侧重于定性的分析,没有定量的计算和波形的影响因素分析。本文基于Matlab的许-克映射（Schwarz-Christoffel）工具箱,编制仿真程序,能够快速计算任意定转子结构下电机的气隙磁密波形,从而能够分析励磁电流、电枢电流、齿槽效应、磁路饱和、气隙长度等对气隙磁密的影响,为电机学类课程的教学提供重要的支持。     

GPS中频接收机同步的实现

介绍了一种GPS接收机的同步实现仿真过程,由于捕获部分采用FFT变换方法,大大缩短了捕获时间,码跟踪采用数字延迟锁相环（DPLL）,载波跟踪采用数字锁相环（DPLL）,位同步采用了一种计算所有可能比特跳变位能量的最大似然位同步算法,可以在极低的信号与噪声功率谱密度之比的条件下,检测到比特位边界。     

新型高效率二次谐波宽带可调复合互作用回旋管

该文利用回旋管注-波模式耦合理论,提出了返波振荡-速调群聚-行波放大复合互作用回旋管工作原理。理论分析表明,Ka波段二次谐波连续磁调谐复合互作用回旋管的工作效率高达40%,磁调谐带宽为10%。利用该复合互作用工作原理,回旋管振荡器可实现毫米波电磁辐射源的高效率、高功率输出及宽频带连续磁调谐。     

应用于经颅磁刺激的双8字线圈设计与优化

为了改善经颅磁刺激线圈的聚焦性,提高线圈刺激深度,在传统8字形线圈结构的基础上探讨了应用于经颅磁刺激的双8字线圈,优化了线圈内径和匝数比,与头部模型联合仿真分析了刺激效果,并进行了实验研究。研究结果表明,当上、下层线圈内半径比为5/7,匝数比为0.9时,与传统线圈相比,双八字线圈的半幂值提高了20.9%,目标平面内场极值提高了57.8%,双八字线圈在聚焦性及刺激强度方面优势明显。     

基于FeGa薄膜的声表面波电流传感器设计

采用磁致伸缩薄膜FeGa作为敏感材料,优化设计了一种新型高灵敏声表面波(SAW)电流传感器。以中心频率150 MHz的延迟线型SAW器件作为传感元,利用射频(RF)磁控溅射法在其表面SAW传播路径上沉积FeGa磁性薄膜,由此构建SAW电流传感器件。将研制的传感器件接入由放大器及混频器组成的振荡电路中,通过与未镀膜参考器件进行差分,其输出信号用作传感信号。在电磁场作用下,FeGa薄膜产生的磁致伸缩效应引起SAW传播速度的改变,最终以相应的差分振荡频率偏移来评估施加的电流值。为进一步提升传感器性能,通过控制不同的溅射功率及退火热处理等制备工艺来确定优化的制备条件。实验结果表明,当FeGa薄膜厚度为500 nm,溅射功率为100 W,退火热处理温度为300℃时,所研制的电流传感器线性度及重复性良好,灵敏度较高(24.67 kHz/A)。     

一种新型无共模电压的五电平有源中性点钳位逆变器

提出一种新型五电平有源中点钳位（5L-ANPC）逆变器的共模电压（CMV）补偿方案;该方案通过对空间矢量脉宽调制（SVPWM）的改进,并增加辅助支路来实现。所提策略包括125个电压矢量,仅用55个电压矢量即可产生低CMV,并控制在±Vdc/12和0V上变化。此外,补偿电压通过共模变压器（Common-modetransformer,CMT）注入5L-ANPC逆变器系统以抵消由NPC支路产生的CVM。该控制策略在没有降低直流母线电压的利用率的前提下消除了逆变器的CMV。最后,通过实验结果验证所提方法的正确性和有效性。     

基于SoC-FPGA的磁声发射信号采集系统设计与实现

针对磁声发射检测信号幅值较低,容易受噪声干扰这一问题,设计一种磁声发射信号采集系统。系统由以So C-FPGA为核心的下位机与上位机软件部分组成。对检测工件产生的磁声发射信号进行前置放大和衰减处理后,通过声发射传感器接收后转换为电平信号进行AD采集。利用主控芯片集成双核ARM和FPGA的构架,系统对采集后的数据进行FIR滤波及FFT频谱分析,并基于So C的设计框架实现信号在TFT屏幕的显示控制以及上位机的数据存储分析。测试结果表明,该系统对磁声发射信号有着高效稳定的采集处理能力,与未经过优化的原始信号比较,有效降低了检测过程中的噪声干扰。     

准Z源逆变器中磁性元件的集成设计

准Z源逆变器是一种新型的逆变器，解决了传统逆变器需要额外升压电路的不足，能够实现单级升压逆变功能， 但是准Z源逆变器的无源网络需要两个电感，会给变换器带来体积大重量大的问题，针对此问题提出一种磁集成准Z源逆变器，由于将两个独立的电感绕制在一副磁芯上，因此磁性元件体积重量得以减小，并通过实验验证了理论分析的正确性。     

基于Ka波段毫米波云雷达多普勒谱的降雪微物理过程的分析

云中过冷水滴的识别对于预警飞机积冰及云-降水物理研究具有重要意义。本文利用美国ARM-AMF2在芬兰的35GHz测云雷达多普勒谱数据,建立了谱峰识别算法,对全局谱进行了谱分离,识别出了过冷水滴然后,经过谱矩计算得到不同类型粒子的反射率因子、多普勒速度、谱宽,最后根据经验关系反演云中液态水含量,并与微波辐射计探测结果进行对比。结果表明：(1)混合云中,雪花主导了毫米波雷达总回波强度,因此根据总雷达反射率因子反演液态水含量会造成低估;(2)冰雪晶粒子在过冷水层(SWL)中多普勒速度随反射率因子的变化梯度比在冰雪层(ISL)中大;(3)多普勒谱反演得到过冷水的液态水路径(LWP)与微波辐射计反演结果一致性较好,说明毫米波雷达能够有效估量云中液态水路径。