负温度系数的工业热敏电阻温度传感器测量误差的不确定度评定

光刻系统内部温度等微环境参数的波动是影响成像质量的重要因素,影响光刻机最终的线宽,因此对光刻系统内温度传感器测量的不确定度有极高的要求。本文对负温度系数的热敏电阻及其R-T特性进行简介,并针对工业级热敏电阻温度传感器进行了不确定分析,分别计算了标准测温仪引入的不确定度分量、标准温度传感器引入的不确定度分量以及测量重复性引入的不确定度分量,分析得到使用的工业级热敏电阻温度传感器合成不确定度为2.178m℃,扩展不确定度为为4.356m℃,满足对光刻系统内高精度温度测量的指标要求。     

航天时间延迟积分CCD相机振动模糊图像的恢复

提出了一种对航天时间延时积分(TDI)电荷耦合器件(CCD)相机振动移变降质图像进行恢复的方法。首先介绍了TDI-CCD的工作原理及其对振动的敏感性,建立了TDI-CCD振动降质的点扩散函数(PSF)模型,指出振动对TDI-CCD相机的降质过程是空间移变的;然后提出了基于快速CCD的振动检测方法,在振动检测技术中,利用了一种改进的灰度投影算法计算振动参量;最后提出对降质图像进行逐行恢复的方法,并对模糊图像进行了恢复。分别对匀速直线运动和正弦振动进行了实验。用峰值信噪比(PSNR)作为评价标准,对恢复图像进行了评价。结果表明,匀速直线运动模糊图像的PSNR为33.98dB,恢复后其PSNR为41.14dB;正弦振动模糊图像的PSNR为39.68dB,恢复后其PSNR为45.12dB。     

基于OMAPL138的高速信号处理系统信号完整性分析

以基于OMAPL138的高速数字信号处理系统为例,分析了信号完整性在高速电路设计中的重要性及问题产生原因,通过仿真提出了信号完整性问题中的反射和串扰的解决方案,并具体阐述了在实际工程设计中如何控制高速信号的时序,以及如何保证电源系统的完整性。实践证明,高速数字电路设计中,保证信号完整性可以有效的保障系统的稳定运行,提高设计的一次成功率。     

板级EMC诊断测量与仿真分析方法

在电子产品研发过程中,随着系统工作频率的提高、板内布线密度的增加及多层分割技术的使用,PCB板内存在大量的干扰,造成电子产品故障或不稳定,也给产品通过EMC认证增加了难度,迫切需要在产品研发过程中针对EMC要求进行相应的仿真分析、验证测试、查找故障、优化/完善设计.针对板级电磁兼容性的问题进行了理论分析,给出了板级EMC产品研发流程,详细介绍了板级EMC仿真分析技术及对比、板级EMI及EMS诊断测量/预认证的技术及方法,并提出了多种EMC优化策略,能够有效保证了电子产品的EMC性能、降低研发成本.     

时空域Retinex颜色校正算法的ZedBoard实现

提出了基于白平衡理论的时空域Retinex颜色校正算法,并且针对该算法的计算复杂度较高、在实时性要求较高的领域存在较大的局限性等缺点,设计了基于白平衡理论的时空域Retinex颜色校正算法的硬件平台。利用ZedBoard开发板上的PS和PL资源对输入的多帧低光照下采集的图像进行白平衡处理,提取场景光照信息图像,然后高效地实现Retinex颜色校正算法,向投影仪输出反映物体固有颜色的反射系数信息图像。用柯尼卡美能达CL200A色温照度计采集投影光的颜色数据,数据显示,校正算法扩展了图像的色域范围,使其更加接近标准色坐标的色域范围,校正后的白点更加靠近标准白点,提高了色彩分辨率,解决了色偏问题。比较了在PC上用MATLAB实现的耗时和在ZedBoard上实现的耗时,结果表明在ZedBoard上的耗时降低了接近两个数量级。     

基于轨道扰动的混沌单向散列函数设计

在分析针对数字混沌提出的伪随机扰动策略和变参数补偿策略的基础上,提出了基于轨道扰动的混沌单向散列函数设计方法。首先,将消息填充为64byte的整数倍,以提高短消息散列的安全性;然后,选取64byte的固定扰动向量,并将明文信息与固定扰动向量一起映射至数字混沌系统相空间的扰动空间;最后,将扰动空间内的元素输入至数字混沌系统进行多次混沌迭代,并在迭代结果中取出160bit作为最终散列值。该算法选用Logistic映射作为混沌映射,计算复杂度比高维混沌映射低,而轨道扰动的思想使得该算法比一般的低维混沌映射安全性更高。研究表明,该算法对初值极其敏感,且具有很好的混乱和扩散性质及较高的抗碰撞性。该算法采用256bit定点数运算,更易于软硬件实现。     

压电驱动器的开闭环迭代学习控制

由于开闭环迭代学习控制方法能在加快收敛速度的情况下降低跟踪误差,本文利用该控制方法来提高压电驱动器(PZT)的高频轨迹跟踪精度。首先,提出了离散时间下的开环P型结合闭环PI型的迭代学习律,并且给出了基于该学习律的收敛性条件。然后,设计了用于PZT系统的离散开闭环迭代学习控制器。最后,针对50Hz单频和25Hz+50Hz复频三角波轨迹进行了跟踪控制实验。实验结果表明:所提出的迭代学习控制器对上述2种轨迹的最大跟踪误差分别为10.6nm和12.5nm,相对于PID控制器,分别降低了96.25%和95.62%。结果显示:提出的控制方法易于实现,无需准确的PZT迟滞和系统模型就可以获得很高的跟踪精度,能有效地满足高频和复频轨迹跟踪的精度要求。     

尺蠖式压电陶瓷驱动电源设计

为了满足尺蠖式压电陶瓷驱动器的控制需要,设计了相应的驱动电源。DSP是控制器,通过网口接收上位机的控制命令,通过异步总线与FPGA进行数据通信,FPGA操作4路D/A生成4路满足相应时序要求的波形,波形经过精密运放前级放大和由分立元器件搭建的功率放大,输出到尺蠖式压电陶瓷驱动器的电源输入端。测试和试验表明,电源带宽高,纹波小,阶跃响应特性和动态特性良好,能够精确的控制尺蠖式压电陶瓷驱动器微位移定位,可以应用在精密工程技术领域中。     

一种精密气控系统的设计与实现

介绍了一种精密气控系统的设计与实现方案,该系统通过智能算法将气源控制为恒定压力、流量的输出气体,满足半导体行业需求。首先,采用AMESim提供的元件设计库构建了气体控制回路动态仿真模型,调节回路内关键节点的气体压力和流量特性参数进行时域分析,以验证模型的正确性。其次,通过CompactPCI总线机箱执行实时采集和闭环控制,并利用QWT库实现人机交互图形界面。实验结果表明,该系统具有便携性、可配置性、实时性、高精度等特点,适用于低流量、高稳态氮气供给应用场景。     

基于OMAP的可重构嵌入式运动控制系统设计

为增强嵌入式运动控制器的开放性、满足柔性化制造需求。深入分析了该类型控制器的结构特点,采用模块化设计、可重构设计思想,构建了一套基于OMAP和FPGA的可重构嵌入式运动控制系统。在此基础上,对系统内部进行了结构层次、功能模块的划分,并完成了各模块的详细设计。最后通过模块重组,搭建了一套单轴多环路运动控制系统。实验结果表明,各分模块工作正常,系统具备可重构性、通用性、易扩展性和开放性等特点,能满足不同应用场合的运动控制需求。