检索结果-内蒙古大学图书馆

电子测量技术 2021年第12期44卷 51-56页

作者：任彦良陈鸿李建鑫高彤岳凤英中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

由于像素精度的限制,从图像中提取的眼镜镜片轮廓数据中存在大量的锯齿形轮廓分段,严重影响轮廓数据的光顺与精度。为了得到光滑的轮廓曲线,对原始的轮廓数据作分段拟合处理:首先根据目标点前后的曲线方向估算轮廓上每一点的曲率,然后... 详细信息

由于像素精度的限制,从图像中提取的眼镜镜片轮廓数据中存在大量的锯齿形轮廓分段,严重影响轮廓数据的光顺与精度。为了得到光滑的轮廓曲线,对原始的轮廓数据作分段拟合处理:首先根据目标点前后的曲线方向估算轮廓上每一点的曲率,然后将轮廓上曲率大致相同的轮廓段根据最小二乘原理拟合成圆,最后将剩余的轮廓段进行基于Bézier曲线的保形拟合。实验结果表明相较于已有的平滑处理算法,所述分段拟合算法在得到光滑轮廓曲线的同时具有更高的精度,证明了分段拟合算法可用来作眼镜片轮廓曲线的平滑处理。

关键词：曲率估算 Bézier曲线保形插值分段拟合

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基于NFC的无源无线扭矩测量系统

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传感技术学报 2021年第7期34卷 989-994页

作者：赵永峰王玉赖富文王文廉中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中国人民解放军63853部队

为避免传统有线和无线扭矩测量系统因磨损导致精度变低以及电路庞杂、更换电池的不便,论证、设计和实验了一种无源无线扭矩测量系统。将箔式应变计栅丝方向与弾性轴圆柱面的母线呈45°或135°方向,每隔90°位置粘贴1片应变... 详细信息

为避免传统有线和无线扭矩测量系统因磨损导致精度变低以及电路庞杂、更换电池的不便,论证、设计和实验了一种无源无线扭矩测量系统。将箔式应变计栅丝方向与弾性轴圆柱面的母线呈45°或135°方向,每隔90°位置粘贴1片应变计,共粘贴4片组成全桥电路,联合NFC(近场通信)芯片和天线构成扭矩测量终端系统;利用读写控制端完成能量传输和数据交互,在PC端实时查看输出电压及扭矩的大小。对实验数据分析表明本系统具有良好的灵敏度、线性度、迟滞性、重复性以及很小的测量误差。本系统小巧简洁且不必安装电池,避免了传统扭矩测量方式的局限。

关键词：扭矩测量无源无线近场通信应变计

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基于几何精度因子的磁目标参数解算优化方法

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电子测量技术 2024年第22期47卷 10-18页

作者：陈碧聪张晓明张鸽蒋仕龙中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

基于三轴磁传感器阵列的磁性目标参数(位置、磁矩)求解常受传感器噪声等观测误差影响,导致结果可靠性不强。为降低观测误差、测量噪声等对解算结果的影响,本文中利用几何精度因子的原理对磁传感器阵列的布局进行优化,降低噪声等观测误... 详细信息

基于三轴磁传感器阵列的磁性目标参数(位置、磁矩)求解常受传感器噪声等观测误差影响,导致结果可靠性不强。为降低观测误差、测量噪声等对解算结果的影响,本文中利用几何精度因子的原理对磁传感器阵列的布局进行优化,降低噪声等观测误差对磁性参数解算时的干扰能力。经仿真实验,比较三传感器在不同排布下观测平面的几何精度因子均值与方差,找到可靠的传感器阵列优化布局方案:参考圆半径r为观测平面的20%~30%;传感器阵列位于参考圆弧上,且以正三角形排布;参考圆所在平面与观测平面距离d为0。经试验验证,传感器阵列未以优化布局排布时,利用LM算法对三轴磁矩矢量的解算偏差[m_(x),m_(y),m_(z)]最大为:[0.034 4,0.027 9,0.028 8] A·m^(2),位置解算偏差[x,y,z]最大为:[3.37,3.14,3.31] cm;优化阵列布局后,其解算偏差[m_(x),m_(y),m_(z)]与[x,y,z]的最大值分别降低了[75.37%,78.66%,76.74%]与[72.67%,92.83%,85.76%]。传感器阵列布局的优化对提高磁性目标参数解算精度具有一定的指导意义。

关键词：传感器阵列优化几何精度因子磁性目标定位磁矩解算磁偶极子模型磁场

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基于FPGA的多路信号源的设计与实现

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电子测量技术 2021年第11期44卷 136-140页

作者：冯宇航任勇峰刘东海中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室电子测试技术国家重点实验室太原030051

针对目前多路信号源DA转换及其调理电路的复杂性问题,结合测试系统对于模拟信号源的需求,设计了一种基于FPGA和PCI总线的多路模拟信号源。信号源包含23路0~28V可调模拟电压和1路100V直流模拟电压。该板卡以FPGA作为系统控制器,PCI9054作... 详细信息

针对目前多路信号源DA转换及其调理电路的复杂性问题,结合测试系统对于模拟信号源的需求,设计了一种基于FPGA和PCI总线的多路模拟信号源。信号源包含23路0~28V可调模拟电压和1路100V直流模拟电压。该板卡以FPGA作为系统控制器,PCI9054作为PCI总线协议芯片,100V模拟电压通过升压芯片LM5022产生,并通过NAIS公司的光MOS继电器AQY277A来控制输出;23路0~28V可调模拟电压通过6片四通道DA转换芯片AD5504进行DA转换。最后经过上位机标定系数,辅助提高输出电压精度。并与上位机配合测试得到大量数据,验证了该板卡可以可靠输出所需电压,稳定性高,满足设计要求。

关键词： PCI 模拟信号源 LM5022 AD5504

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基于Welch算法的SAW传感器测量系统

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电子器件 2021年第1期44卷 91-96页

作者：甘宇谭秋林韩磊王鑫中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

声表面波(SAW)传感器性能卓越,能满足恶劣环境的测量需求。针对测量过程中干扰源淹没回波信号的问题,研究了Welch算法在复杂环境下对提升回波信号检测精度的估计方法,设计了基于SAW温度传感器的温度测量系统,验证了算法在功率谱估计中... 详细信息

声表面波(SAW)传感器性能卓越,能满足恶劣环境的测量需求。针对测量过程中干扰源淹没回波信号的问题,研究了Welch算法在复杂环境下对提升回波信号检测精度的估计方法,设计了基于SAW温度传感器的温度测量系统,验证了算法在功率谱估计中的性能。测量系统包括发射及接收链路,实现了激励源的发射、回波信号的接收与处理及温度解算等功能。搭建温升实验平台,在20℃~110℃的温度范围通过该系统对高精度数显加热台进行温度测试。测试结果表明,相较于加热台设定温度,实际温度测量误差控制在2.4%以下,系统可靠性高且具有较好的测量效果。

关键词：声表面波 Welch算法测量系统回波信号温度解算

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BPSK磁感应通信关键因素及性能分析

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电子测量技术 2024年第24期47卷 76-84页

作者：李欣甜张晓明张鸽中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

为满足复杂海域中UUV集群协作通信的需求,提出一种基于BPSK的磁感应通信系统。通过建立信道传输模型,分析不同收发模型、海水、载波同步和载波频率对信道传输的影响,结合MATLAB仿真与实验进行验证。仿真结果表明,BPSK调制在复杂信道条... 详细信息

为满足复杂海域中UUV集群协作通信的需求,提出一种基于BPSK的磁感应通信系统。通过建立信道传输模型,分析不同收发模型、海水、载波同步和载波频率对信道传输的影响,结合MATLAB仿真与实验进行验证。仿真结果表明,BPSK调制在复杂信道条件下表现优越;一发三收模型对姿态变化不敏感;相位偏移是涡流效应中的主要因素,载波同步显著降低其影响,最终结果显示误码率降低至10-3数量级,能够有效满足UUV集群协作通信的需求,验证了该系统在复杂海域条件下的高稳定性和可靠性,最后通过硬件实验进一步验证了该系统的可行性。

关键词：磁感应通信 UUV集群 BPSK 载波同步磁感应线圈锁相环

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地磁旋转弹滚转角及角速率的估计方法

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中国测试 2021年第4期47卷 38-43页

作者：张莺莺张晓明薛羽阳中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

针对高转速的旋转弹等制导弹药滚转角及滚转角速率实时获取的问题,提出一种基于地磁信息的滚转角及滚转角速率的实时快速估计方法。首先根据旋转弹的轴向滚转运动特性,利用卡尔曼滤波算法实时估计弹丸在轴向高速旋转的状态下的滚转角以... 详细信息

针对高转速的旋转弹等制导弹药滚转角及滚转角速率实时获取的问题,提出一种基于地磁信息的滚转角及滚转角速率的实时快速估计方法。首先根据旋转弹的轴向滚转运动特性,利用卡尔曼滤波算法实时估计弹丸在轴向高速旋转的状态下的滚转角以及角速率,考虑弹载实时应用需求,在卡尔曼滤波的基础上进一步采用α-β-γ滤波来提高估计算法的实时性。通过仿真数据以及半物理验证,结果表明,相比于直接用卡尔曼滤波估计,采用α-β-γ滤波估计的时间缩短一个数量级,明显提高算法的实时性和快速性。同时该方法估计的滚转角误差在3°以内,比系统直接解算的滚转角准确度提高1倍;滚转角速率的估计准确度在5°/s以内,比直接求导准确度提高6倍以上,满足常规旋转弹的需求。

关键词：滚转角及其角速率旋转弹三轴磁传感器 α-β-γ滤波

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基于ZYNQ加速的帧差法运动目标检测

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单片机与嵌入式系统应用 2022年第6期22卷 74-78页

作者：文丰王乐群张凯华中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

针对运动目标检测算法在传统PC端上实时性较差的问题,设计了一种基于ZYNQ硬件加速的运动目标实时检测系统。将摄像头采集的彩色视频流转换为灰度视频流并进行图像处理来实现运动目标检测,并将检测后的结果与原彩色视频流叠加来显示实时... 详细信息

针对运动目标检测算法在传统PC端上实时性较差的问题,设计了一种基于ZYNQ硬件加速的运动目标实时检测系统。将摄像头采集的彩色视频流转换为灰度视频流并进行图像处理来实现运动目标检测,并将检测后的结果与原彩色视频流叠加来显示实时检测结果;选用经典的帧差法,并在ZYNQ平台上设计和实现该算法,在VDMA存储中使用乒乓操作加速,中值滤波进行图像处理时使用流水线操作并行加速,大大地提高了算法处理速度。设计实现后对传统的CPU+OpenCV实现横向对比分析,结果表明ZYNQ平台在实时性上具有明显优势。

关键词： XC7Z020 硬件加速帧差法运动目标检测

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Aurora协议的高速光纤存储系统优化设计

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单片机与嵌入式系统应用 2022年第4期22卷 88-91页

作者：焦新泉杜凯旋杨志文李辉景中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

针对高速光纤数据存储过程中出现的Aurora协议断链和丢数问题,本文在以Kintex 7 FPGA为控制核心的存储系统上对Aurora协议进行优化。通过对Aurora链路连接状态标志位进行实时监测,增加链路断链重连和重传机制,实现了链路断链情况下的再... 详细信息

针对高速光纤数据存储过程中出现的Aurora协议断链和丢数问题,本文在以Kintex 7 FPGA为控制核心的存储系统上对Aurora协议进行优化。通过对Aurora链路连接状态标志位进行实时监测,增加链路断链重连和重传机制,实现了链路断链情况下的再恢复和重传。多次测试证明,优化后的系统可实现高速率、高可靠性的光纤数据存储,该优化设计对于提高Aurora链路可靠性和恢复断链方面具有一定的参考价值。

关键词： Aurora协议 FPGA 链路重连

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基于FPGA的高精度模拟量输出卡设计

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电子测量技术 2021年第13期44卷 156-160页

作者：胡晓捷焦新泉贾兴中中北大学电子测试技术国家重点实验室仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对遥测系统中采集模拟量信号精度低、质量差等问题,本文在模拟量信号日益精度化、多样化、复杂化的趋势下设计了更为高精度的模拟量输出卡。本设计采用了以现场可编程门阵列(FPGA)为中心的逻辑控制器、16位高精度的数模转换器LTC2642... 详细信息

针对遥测系统中采集模拟量信号精度低、质量差等问题,本文在模拟量信号日益精度化、多样化、复杂化的趋势下设计了更为高精度的模拟量输出卡。本设计采用了以现场可编程门阵列(FPGA)为中心的逻辑控制器、16位高精度的数模转换器LTC2642实现了DA的高精度转换,输出的模拟量信号通过16位通道的模拟开关ADG1606将96路信号切换输出,输出信号自检通过模拟开关以每路175 ns的切换速率将模拟量信号轮循切换采集,保证了输出信号的高质量回采。经过设计论证和测试,输出信号精度达到设计要求的±0.15%,回采信号精度达到设计要求的±0.1%,表明输出的模拟量信号精度高、稳定性好。

关键词：高精度 FPGA 模拟量多通道 LTC2642

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