基于数字零中频纳米位移遥测技术研究

针对航空航天领域对超静平台纳米量级位移遥测的需求,研制了一套体积小、质量轻、便携式的激光多普勒纳米位移遥测系统;系统在电学部分采用基于数字零中频的解调方案,模拟器件的减少有助于提高系统的探测准确度和精度;理论分析了基于数字零中频的纳米位移振动解调算法,并进行了算法实现和试验验证,研究结果表明,该算法最小探测相位达到1,对应振动位移2.15 nm。在此基础上,利用PI-E501标准振动源,在作用距离为10 m处,对研制的激光多普勒纳米位移遥测系统进行了性能测试,实现了振动频率10 Hz和1 000 Hz下和幅度1 000、200、10 nm的遥测,测试结果表明:该遥测系统满足工作频段在几十到几百赫兹,振动位移为微米甚至更低的航空航天领域对超静平台测量的要求。     

水下超视距三角形距离能量相关三维成像(特邀)

水下超视距三角形距离能量相关三维成像是一种新型的快速非扫描三维成像技术,可填补水下摄像机（空间分辨率高但作用距离近、无三维信息）与水下声呐（作用距离远但空间分辨率低）间的技术空白。介绍了水下距离能量相关三维成像国内外研究进展,并重点介绍中国科学院半导体研究所在水下成像方面开展的三角形距离能量相关三维成像的研究工作,提出了一种融合多脉冲延时积分的三角形距离能量相关三维成像,梳理了多脉冲延时积分景深调节技术下的典型时域工作参数,研制的水下激光选通三维成像系统绿瞳、凤眼和龙睛可实现探测距离大于4.8 AL的超视距百万像素三维成像,已用于渔网等微小目标探测、海洋生物原位探测、水下光学详查等应用中。     

基于STM32和FPGA的激光甲烷检测系统设计

为了开发小型化的实用激光甲烷检测系统,设计了基于STM32单片机和FPGA的系统方案。FPGA实现系统中正交矢量锁相放大器和激光器调制驱动信号的产生。STM32负责半导体激光器温度控制,气体体积分数计算,通信接口等功能。设计的激光甲烷检测系统对4种标准甲烷气体进行了实际测试,在10%量程范围内示值误差不超过±0.2%。此方案可以作为激光气体检测系统的通用平台,实现对其他气体的测量。     

大采高工作面回撤通道稳定性研究

该文以纳一矿6 m大采高6204工作面末采为工程背景,结合6204综采面末采中回撤通道出现的破坏问题,对回撤通道受采动影响进行数值模拟分析,确定工作面超前支承压力的影响范围以及随工作面推进主回撤通道应力分布变化情况。     

交叉重组方法在帆板驱动线路中的应用研究

帆板驱动线路（SADE：Solar Array Drive Electronics）和电机绕组的连接通常是固定的,即驱动线路的主备份分别连接电机绕组的主备份.原理上看,主备份线路是相互独立的,但考虑主备份电机绕组是并绕模式,工作的电机绕组会通过电磁耦合施加电应力到非工作线路,从而对非通电器件产生应力冲击,影响整机性能.本文通过在驱动线路和绕组阀引入交叉重组设计,解决了主备份驱动线路之间的耦合影响,大大提高了可靠性.     

单相双极性PWM整流器冲击电流分析及抑制

单相PWM整流器在启动时会产生冲击电流,过大的冲击电流会降低开关器件寿命,甚至产生电磁干扰,影响系统工作稳定性。以双极性SPWM调制的单相PWM整流器为研究对象,在深入分析其工作模式的基础上,得到单相PWM整流器启动冲击电流大的原因是启动过程中调制比过小。为了抑制单相PWM整流器启动冲击电流,提出了一种内环电流软启动的改进型双PI闭环控制策略,仿真和实验证明了方法的有效性。     

航天器时间触发系统时钟同步算法的仿真分析

时间触发技术已经逐步应用于航天器导航制导与控制(GNC)系统的信息体系结构设计中,由于时间触发技术使用了经典的Welch-Lynch分布式时钟同步算法[1]因此在工程应用中存在固有的系统级时钟定向漂移问题[2].针对上述问题,提出了一种使用单一精确时钟对全系统进行整体时钟校时的方案,根据分布式系统工作时序的特点,使用同步误差的算法解决了单一节点无法修正整个分布式系统参数的问题,使系统可以在有限偏差范围内不断调整时钟相位,避免了系统级的时间误差累计.使用形式化方法对算法进行了有界性和收敛性证明,并在Matlab/Simulink平台中对基于时间触发体系结构的GNC系统进行了数学建模和仿真,仿真结果表明GNC系统内所有节点的时钟偏差收敛且有界,满足实际使用需求.     

乳酸菌发酵对荞麦壳多酚组成及胃肠消化、酵解特性的影响

目的：探究乳酸菌HH-LP56发酵荞麦壳的酚类组成、胃肠道消化及结肠酵解特性。方法：用乳酸菌发酵处理荞麦壳,根据发酵过程中pH、总酚含量及抗氧化活性变化,筛选代表性样品,采用液相色谱法分析代表性样品的主要酚类物质结合方式及含量;采用Infogest 2.0体外胃肠消化,评价酚类的生物可及情况;进一步接种人粪便模拟结肠厌氧酵解,分析产气量、pH和短链脂肪酸（SCFA）。结果：乳酸菌发酵6 h(LP-6h)后总酚含量显著增加,发酵24 h(LP-24h)后进一步增加,并在发酵48 h(LP-48h)时总酚含量达到最高水平（7.32 mg/g）。分析未发酵（Raw）和发酵荞麦壳的酚类组成和存在形式发现,LP-6h,LP-24h和LP-48h中游离态没食子酸（142.88～145.87 mg/kg）和原儿茶酸（103.30～113.61 mg/kg）的含量显著高于Raw组（P <0.01）,且肠道生物可及性明显增加。体外接种5位志愿者粪便菌群模拟结肠酵解发现,未发酵和发酵荞麦壳的产气量、主要SCFA和支链脂肪酸（BCFA）含量总体上均较为接近。其中3位志愿者的粪便微生物酵解荞麦壳48 h...     

基于FPGA的数字锁相放大器在气体探测中的应用

介绍了基于波长调制光谱技术的激光气体探测系统的基本原理,详细描述了双相数字锁相放大器基本原理和结构;为了实现模块化高精度在线激光气体检测系统,利用FPGA和模数数模器件设计了数字锁相放大器的硬件电路,将数字锁相算法在FPGA中实现;基于FPGA的数字锁相放大器应用于激光甲烷分析仪中,并对4个标准甲烷气体进行了实际测试,在10%量程范围内示值误差不超过±0.2%;实验表明基于FPGA的数字锁相放大器能够用于高精度在线激光气体探测系统中。     

基于ResUnet和TFGAN网络的激光麦克风语音增强方法EI北大核心CSCD

激光麦克风是一种利用光学多普勒效应获取远场语音信息的技术,其语音质量受到探测系统自身特性、光探测路径以及目标物等多个方面的影响。为了从远距离声场下的目标物获取更高质量的语音信息,文中通过单频声激励实验获得了4种典型目标物(A4纸片、A4纸盒、瓦楞盒、塑料瓶)的声致振动频率响应,发现了其在频率上的非均匀性。在此基础上,提出了一种基于ResUnet和TFGAN网络的激光语音增强方法,其通过ResUnet网络预测去噪梅尔谱图,并利用TFGAN网络由预测的梅尔谱图恢复出激光语音的时域波形。然后,利用实验室自制的激光麦克风在4种目标物上进行了远距离语音采集实验,采用文中提出的方法对采集到的激光麦克风语音进行了处理,并与非线性函数谐波重构法、DNN+谐波重构法进行了比较。最后利用客观语音质量评估(PESQ)和时域分段信噪比(SNRseg)对处理后的激光语音进行了量化评估。实验结果表明,在4种目标物上采集到的激光语音,经过非线性函数谐波重构方法和DNN+谐波重构方法处理后,语音质量均无明显提升,其相应的PESQ和SNRseg分值无明显提高。而经过文中所提的ResUnet+TFGAN网络方法处理后,激光语音取得了更高的PESQ和SNRseg分值,语音质量明显提升。因此,文中提出的方法在激光麦克风应用中具有更好的激光语音增强效果。此外,由实验结果可知,此方法在频率响应一致性较差的目标物上,仍然可以较好地重建频谱,恢复出高质量的语音信息。