检索结果-内蒙古大学图书馆

高等学校化学学报 2025年第2期46卷 135-142页

作者：郭鑫马永强鲍爱达邓蕊秦丽张文琦徐厚敦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 武警工程大学密码工程学院西安710086

预测并构建了一种Ⅱ型的GaP/SiH异质结构,并对其结构特性、电子特性和光学特性进行了研究.结果表明,该GaP/SiH异质结构属于典型的Ⅱ型范德华异质结构,展现出卓越的能量稳定性.GaP/SiH异质结构的带隙为2.24 eV,Ⅱ型能带结构的排列有效抑... 详细信息

预测并构建了一种Ⅱ型的GaP/SiH异质结构,并对其结构特性、电子特性和光学特性进行了研究.结果表明,该GaP/SiH异质结构属于典型的Ⅱ型范德华异质结构,展现出卓越的能量稳定性.GaP/SiH异质结构的带隙为2.24 eV,Ⅱ型能带结构的排列有效抑制了光生载流子的复合.通过施加不同的双轴应变和垂直应变,可以对异质结的电子结构进行一定范围内的精确调控.GaP/SiH异质结构在可见光和紫外光区也表现出优异的光吸收性能,吸收率可达2.34×10^(6)cm^(−1).GaP/SiH异质结构表现出的优异性能为光电子器件的设计提供了参考.

关键词：第一性原理 GaP/SiH范德华异质结构光吸收

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基于DQN变动力智能决策的轨迹规划

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兵工学报 2024年第12期45卷 4395-4406页

作者：梅泽伟李天任朱佳琳邵星灵丁天雲刘俊中北大学仪器与电子学院山西太原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 中国运载火箭技术研究院研究发展中心北京100071 中北大学电气与控制工程学院山西太原030051

针对航天飞行器气动力不足难以维持应急侧向操纵确保安全避开障碍物的问题,提出一种基于深度Q学习网络(Deep Q-learning Network,DQN)变动力智能决策的轨迹规划方法。根据变动力航天飞行器运动学方程,设计基于航程误差的纵向制导律和考... 详细信息

针对航天飞行器气动力不足难以维持应急侧向操纵确保安全避开障碍物的问题,提出一种基于深度Q学习网络(Deep Q-learning Network,DQN)变动力智能决策的轨迹规划方法。根据变动力航天飞行器运动学方程,设计基于航程误差的纵向制导律和考虑避开障碍物的横侧向制导律,用于实时校正倾侧角的幅值和符号,保证终端制导精度和绕飞安全性。从变动力智能决策层面出发,将航天飞行器动力档位调节问题转化为马尔可夫决策过程,以攻角、马赫数以及航天飞行器与障碍物的相对距离为状态空间,以航天飞行器动力档位为动作空间,设计考虑碰撞概率和终端约束偏差的奖励函数,构建DQN网络对智能体进行训练,以得到最佳动力档位。仿真结果表明,所提算法可以赋能航天飞行器在满足终端约束条件下提升运动过程的横向避障能力。

关键词：航天飞行器深度Q学习网络变动力智能决策轨迹规划

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基于FPGA的UWB隧道内人员定位系统设计与实现

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现代电子技术 2024年第1期47卷 7-13页

作者：夏俊辉李杰罗飞舟彭晓飞常宏磊于海波中北大学仪器与电子学院山西太原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 中国运载火箭技术研究院宇航业务部北京100071

针对现阶段国内隧道施工中采用的通信定位手段通信信号不佳,无法提供精准定位信号的现象,基于现场可编辑门阵列(FPGA)为主控硬件提出一种以超宽带(UWB)定位技术为原理的无线传输定位系统,UWB定位基本原理基于三边测量算法并在后端数据... 详细信息

针对现阶段国内隧道施工中采用的通信定位手段通信信号不佳,无法提供精准定位信号的现象,基于现场可编辑门阵列(FPGA)为主控硬件提出一种以超宽带(UWB)定位技术为原理的无线传输定位系统,UWB定位基本原理基于三边测量算法并在后端数据处理中引入自适应卡尔曼滤波进一步提高其定位精度。该系统硬件层面具有低功耗、高效率的优点;算法层面卡尔曼滤波可以使系统达到更高精度,静态测距精度可达到0.1 m以内,动态测距精度可达到0.2 m以内。该系统可对工作人员长时间进行高精度、高效率的定位。经实验验证,该系统能够在无网络的情况下及时进行高精度跟踪定位,具有极强的鲁棒性。

关键词：现场可编程门阵列超宽带自适应卡尔曼滤波双边双向测距三边测量算法鲁棒性

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基于代理模型估值不确定度的昂贵多目标优化问题研究

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石河子大学学报（自然科学版） 2024年第1期42卷 110-116页

作者：张晶裴东兴马瑾沈大伟山西财贸职业技术学院物联网技术系山西太原030031 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.

针对代理模型辅助的多目标优化算法中个体不确定度之间相互冲突的问题,本文提出个体每个目标估值不确定的填充准则,同时,为了减少训练模型消耗的计算资源,提出基于非支配排序的样本选择算法。为了验证该算法的可行性,采用DTLZ和WFG测试... 详细信息

针对代理模型辅助的多目标优化算法中个体不确定度之间相互冲突的问题,本文提出个体每个目标估值不确定的填充准则,同时,为了减少训练模型消耗的计算资源,提出基于非支配排序的样本选择算法。为了验证该算法的可行性,采用DTLZ和WFG测试函数进行测试,得出结果与近些年发表5种具有代表性的同类型算法进行对比,结果说明该算法可以有效的解决昂贵高维高目标优化问题。

关键词：进化算法昂贵多目标优化问题代理模型填充准则不确定度

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增材制造的多波束透镜-天线系统

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微纳电子技术 2024年第7期61卷 48-53页

作者：李炫静冯瑞谭秋林中北大学仪器与电子学院微纳器件与系统教育部重点实验室太原030051 中北大学仪器与电子学院省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

多波束微波天线因其在通信系统中的广泛应用而备受关注。提出了一种多波束透镜-天线系统,可同时满足宽带宽和宽扫描角度要求。透镜由增材制造的球形层构成,以实现折射率梯度变化。设计了不同工作频率的柔性贴片天线作为透镜的馈电端,柔... 详细信息

多波束微波天线因其在通信系统中的广泛应用而备受关注。提出了一种多波束透镜-天线系统,可同时满足宽带宽和宽扫描角度要求。透镜由增材制造的球形层构成,以实现折射率梯度变化。设计了不同工作频率的柔性贴片天线作为透镜的馈电端,柔性馈源与球形透镜表面可紧密贴合在一起,实现共焦平面。多频段馈源测试结果表明该透镜-天线系统可在2~10 GHz的带宽范围内工作。该透镜-天线系统在测试中发射指向-72°、-36°、0°、36°、72°的波束以进行验证,其在最大扫描角度附近增益损失小于3 dB,仿真结果和测试结果具有良好的一致性。研究结果表明该透镜-天线系统在微波和毫米波移动通信和遥感等领域具有广阔的应用前景。

关键词：多波束柔性天线超材料透镜-天线系统宽扫描角度

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基于3D打印的高增益超材料龙伯透镜天线

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微纳电子技术 2024年第11期61卷 1-7页

龙伯透镜天线由于可以满足不同应用场景而引起了广泛的研究兴趣。研制了一种满足高增益要求的超材料龙伯透镜天线。基于光学理论和有效介质理论,设计了各向同性的新型单元晶胞,通过调整单元晶胞中介质材料与球形空气腔的体积比,实现球... 详细信息

龙伯透镜天线由于可以满足不同应用场景而引起了广泛的研究兴趣。研制了一种满足高增益要求的超材料龙伯透镜天线。基于光学理论和有效介质理论,设计了各向同性的新型单元晶胞,通过调整单元晶胞中介质材料与球形空气腔的体积比,实现球壳的相对介电常数梯度渐变。为此,采用3D打印技术并结合结构变换方法,制作了半径为120 mm的球形龙伯透镜,基于单元晶胞的各向同性实现了透镜的全向均匀性。使用工作频率为6 GHz的贴片天线对透镜进行馈电,在测量中发射多个角度的指向波束以进行实验验证。实验表明,仿真和测试结果具有良好的一致性,证实所制作的龙伯透镜天线具有良好的波束聚焦能力,验证了方案的可行性。最终测得透镜天线的最大增益为25.1 dBi,且制作成本低,有着广阔的应用前景。

关键词：超材料龙伯透镜 3D打印梯度折射率波束生成

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多通道振动信号采集系统设计

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仪表技术与传感器 2022年第4期 75-79,95页

作者：崔永俊郭峰中北大学仪器与电子学院仪器科学与动态测试教育部重点实验室电子测试技术国防科技重点实验室山西太原030051

为了解决传统采集模块存在的采样精度低、动态范围小、采样通道少等问题,设计了基于AD7760的振动信号采集与控制系统。系统采用模块化设计,主要包括电源模块、信号调理模块、采集传输模块以及上位机显示模块。测试选用振动传感器M350B04... 详细信息

为了解决传统采集模块存在的采样精度低、动态范围小、采样通道少等问题,设计了基于AD7760的振动信号采集与控制系统。系统采用模块化设计,主要包括电源模块、信号调理模块、采集传输模块以及上位机显示模块。测试选用振动传感器M350B04,信号通过调理通道处理后使用24位高精度ADC采集数据到FPGA,通过以太网将数据发送到上位机对振动信号数据进行显示、存储、回读和时频域分析处理。结果表明该系统能够实现95 dB以上的大动态范围信号采样,测试结果与B&k3629振动传感器校准系统对比误差在0.5%以内,具有广泛应用前景。

关键词：振动信号信号调理 AD7760 以太网动态范围

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基于AEKF的地磁/陀螺姿态解算融合算法

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计算机测量与控制 2024年

作者：周杰张晓明杜江波邱江涛中北大学电子测试技术国家重点实验室中北大学仪器与电子学院中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室淮海工业集团有限公司

针对磁传感器在一定特殊环境下可能出现俯仰角“二值性”问题，导致无法正确判断其俯仰角变化方向，提出了一种基于地磁/陀螺信息的自适应扩展卡尔曼滤波（AEKF）数据融合算法，在分析弹体短期机动姿态运动特性的基础上，利用地磁信息... 详细信息

针对磁传感器在一定特殊环境下可能出现俯仰角“二值性”问题，导致无法正确判断其俯仰角变化方向，提出了一种基于地磁/陀螺信息的自适应扩展卡尔曼滤波（AEKF）数据融合算法，在分析弹体短期机动姿态运动特性的基础上，利用地磁信息无时间累计误差和MEMS陀螺短时精度高的优势，建立了卡尔曼状态系统方程和非线性量测方程，实现了姿态角的实时修正和参数的自适应更新。通过仿真和半物理试验分析验证了该融合算法的有效性，试验结果表明，该算法消除了单历元地磁解算姿态角出现的“二值性”问题和传统卡尔曼滤波发散的问题，显著提高了滚转角和俯仰角的解算精度，解算精度误差可保持在±1°以内。该算法有效减小了磁场干扰对精度解算带来的影响，在旋转弹药的姿态角测量及导航领域具有广泛的应用前景。

关键词：自适应扩展卡尔曼数据融合姿态测量旋转弹磁传感器 MEMS陀螺

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半导体激光加工中光学元件吸热对设备聚焦位置的影响

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激光与光电子学进展 2022年第1期59卷 292-299页

作者：董志超梁庭雷程宫凯勋武学占齐蕾中北大学仪器与电子学院仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 北方自动控制技术研究所山西太原030051

介绍了激光射线在吸收介质中的衰减模型,通过射线功率、透镜表面温度分布、热力学性质、沉积功率、透镜折射率变化等仿真计算,分析了半导体加工过程中由光学元件吸热导致的透镜聚焦径向位置变化,通过仿真计算得出输出功率为20 W的紫外... 详细信息

介绍了激光射线在吸收介质中的衰减模型,通过射线功率、透镜表面温度分布、热力学性质、沉积功率、透镜折射率变化等仿真计算,分析了半导体加工过程中由光学元件吸热导致的透镜聚焦径向位置变化,通过仿真计算得出输出功率为20 W的紫外激光精细加工设备的径向聚焦位置偏移为14μm,并且通过激光加工实验、激光共聚焦显微镜观测、台阶仪测量等方式验证了仿真分析结果,对激光加工在半导体行业中容易忽视的问题进行了比较全面的分析论证。

关键词：激光光学紫外激光光学元件聚焦位置半导体

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基于时差法的高精度超声波风速风向测量系统

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仪表技术与传感器 2022年第2期 79-83页

作者：杨阳阳崔永俊侯钰龙中北大学仪器与电子学院仪器科学与动态测试教育部重点实验室电子测试技术国防科技重点实验室山西太原030051

针对风速风向对悬索桥的安全性影响,为了实现对悬索桥风速风向的精确监测,设计了基于时差法的高精度超声波风速风向测量系统。系统采用STM32为控制单元,超声波换能器为敏感单元,实现发送和接收超声波信号,MS1022高精度时间测量模块为测... 详细信息

针对风速风向对悬索桥的安全性影响,为了实现对悬索桥风速风向的精确监测,设计了基于时差法的高精度超声波风速风向测量系统。系统采用STM32为控制单元,超声波换能器为敏感单元,实现发送和接收超声波信号,MS1022高精度时间测量模块为测试单元,实现超声波飞行时间的计量,LoRa无线模块为数据传输单元,实现风速风向数据上传至上位机,上位机为显示处理单元,实现数据实时显示。经实际测试,系统风速测量误差在0.1 m/s以内,风向测量偏差不超过0.8°,达到了《数字风速仪检定规程》的标准。

关键词：时差法超声波风速风向滑动窗口滤波算法 LoRa

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