检索结果-内蒙古大学图书馆

电子测量技术 2022年第24期45卷 43-47页

作者：张琦琪马游春郭鑫李超杰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

针对传统弹载遥测通信系统设备通用性差、设计复杂、码速率较低等问题,文章采用了频谱利用率高、抗干扰能力强的QPSK调制解调算法,搭建了AD9364和ZYNQ-7000的软件无线电零中频收发一体遥测系统。该系统对PCM采编器采集编帧后的数据进行Q... 详细信息

针对传统弹载遥测通信系统设备通用性差、设计复杂、码速率较低等问题,文章采用了频谱利用率高、抗干扰能力强的QPSK调制解调算法,搭建了AD9364和ZYNQ-7000的软件无线电零中频收发一体遥测系统。该系统对PCM采编器采集编帧后的数据进行QPSK调制,通过LVDS数据接口将数据从PL端传输至AD9364射频芯片,在芯片内部经过混频、上变频、滤波等处理后,通过天线发送出去;天线可以将遥测数据接收回来,经过AD9364下变频、滤波之后,传输至PL端进行解调,经过载波同步,完成整个遥测系统的收发过程。为实现对载波环路的准确跟踪,文章采用了二阶锁频环辅助三阶锁相环的方式并且提出了新型的COSTAS环提高鉴相精度。通过搭建遥测测试系统,测试遥测系统的传输距离并且对收发的结果进行解析,实现了码速率为10 Mbps的高速率传输,且传输距离可达13 km以上。

关键词：遥测系统 QPSK AD9364 零中频高速率

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基于VMD和POA-SVM的滚动轴承故障诊断

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微电机 2024年第10期57卷 42-47,61页

作者：高川苏淑靖中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

针对三相电机轴承故障状态识别的问题,提出一种变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)与孔雀优化算法(Peafowl Optimization Algorithm,POA)优化支持向量机(Support Vector Machines,SVM)结合的故障识别方法,通过VMD将轴承的不同故障信号数据分解为多个本征模态分量(IMF),首先,根据样本熵选出合适的IMF重构成最优的特征信号;其次,计算特征信号的时域特征、能量熵、多尺度样本熵值,构成多维特征向量矩阵;最后,使用孔雀优化算法对SVM的惩罚参数和核函数进行优化,建立POA-SVM诊断模型,将构建好的多维特征向量矩阵输入到模型中进行诊断。将孔雀优化算法支持向量机(POA-SVM)与金豺优化算法(Golden Jackal Optimization,GJO)支持向量机(GJO-SVM)、粒子群优化算法(Porticle Swarm Optimization,PSO)支持向量机(PSO-SVM)进行对照试验,结果表明,POA-SVM相比GJO-SVM和PSO-SVM在不同工况下的故障识别率和稳定性有明显的提高。

关键词：变分模态分解孔雀优化算法多尺度样本熵支持向量机轴承故障诊断

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面向双谐振信道结构的LCCL补偿型SWPDT系统参数优化方法

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中北大学学报(自然科学版) 2025年

作者：张鹏辉马宏帅庞俊奇张磊谭秋林中北大学微纳器件与系统教育部重点实验室中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室

在无线能量与信息同步传输（Simultaneously Wireless Power and Data Transfer, SWPDT）系统里，存在着信息传输易受能量传输以及同侧信号源干扰的情况，同时信息传输速率也较低。为此，提出一种基于双谐振的新型信息传输拓扑，并且针... 详细信息

在无线能量与信息同步传输（Simultaneously Wireless Power and Data Transfer, SWPDT）系统里，存在着信息传输易受能量传输以及同侧信号源干扰的情况，同时信息传输速率也较低。为此，提出一种基于双谐振的新型信息传输拓扑，并且针对该系统给出一种参数优化方法。运用互感理论将信息接收端通过松耦合变压器进行逐级等效后对阻抗分布进行分析，得到了信息传输的传递函数和电压增益。结合松耦合变压器的耦合系数可变特性和干扰信号传递函数，总结得出了一种能够提高信噪比的能量与信息传输通道参数优化的方法。基于上述方法搭建了仿真和实验平台对其进行了验证。实验结果表明，能量干扰及同侧信号源干扰对信息传输的影响得到了明显抑制，实现了正向400 kbit/s，反向600 kbit/s的信息传输速率。

关键词：无线能量传输信息传输磁耦合谐振双谐振

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cMUT阵元的声学分析与环形扫描成像

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应用声学 2022年第2期41卷 293-300页

作者：高鹏飞何常德张彦军张文栋王红亮任勇峰党荣李一凡王子渊孟亚楠沈姝君中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

电容式微机械超声换能器(cMUT)具有宽带宽、灵敏度高、机械阻抗低和与电子电路集成制造等优点。由于超声换能器声场设计的好坏决定了成像质量的优劣,为了明确阵元参数与辐射声场的关系,该文对不同的阵元参数进行了计算仿真。与压电陶瓷... 详细信息

电容式微机械超声换能器(cMUT)具有宽带宽、灵敏度高、机械阻抗低和与电子电路集成制造等优点。由于超声换能器声场设计的好坏决定了成像质量的优劣,为了明确阵元参数与辐射声场的关系,该文对不同的阵元参数进行了计算仿真。与压电陶瓷超声换能器的结构不同,cMUT阵元是由多个电容单元(cell)并联构成。因此分析了cell的半径、cell数量、间距、振动频率等阵元参数与辐射声场分布、远近场分界点、辐射声压、指向性的关系,并进行了声轴声压与指向性实验测试验证。理论与实验测试结果基本一致。通过仿真计算,选用一种已制备的指向性强、发射性能好的cMUT单阵元器件对鸡骨进行了环形扫描和成像,实现了对生物体组织横截面的超声CT成像,验证了所制备的cMUT器件的可用性。此研究对工业与医学成像领域具有重要的参考价值。

关键词：电容式微机械超声换能器声场指向性轴向声压环形扫描成像

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基于LVDS远距离高可靠性传输系统设计

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仪表技术与传感器 2022年第12期 67-72页

作者：尚辰阳任勇峰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山西太原030051

为提高LVDS信号在远距离传输系统中的实时性和可靠性,设计了一种LVDS长线传输系统,信号在传输过程中采用了新型8B/10B编解码的编码方式。该系统的核心控制器件采用FPGA,利用LVDS编解码芯片完成编码部分,在硬件电路中加入均衡器和驱动器... 详细信息

为提高LVDS信号在远距离传输系统中的实时性和可靠性,设计了一种LVDS长线传输系统,信号在传输过程中采用了新型8B/10B编解码的编码方式。该系统的核心控制器件采用FPGA,利用LVDS编解码芯片完成编码部分,在硬件电路中加入均衡器和驱动器对LVDS信号进行补偿,降低信号在长线传输中的损耗。在信号的发送接收中加入8B/10B编解码方式,可以使数据在传输中的直流平衡,实现数据可以在远距离传输中以高速、误码率极低的方式去传输,满足传输要求的可靠性。经过系统的验证之后,LVDS信号在远距离传输时可以在240 m的传输介质中传输,信号的传输速率为500 Mbit/s,并且误码率非常低,系统工作稳定,符合要求。

关键词：远距离 FPGA LVDS传输 8B/10B编解码误码率

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压电MEMS振动传感器调理电路设计与实现

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测试技术学报 2024年第3期38卷 330-336页

作者：武晓慧张慧毅耿文平郭涛丑修建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

针对铌酸锂单晶薄膜的压电MEMS振动传感器输出电荷信号微弱而难以采集的问题,设计了一种基于集成运放芯片TLE 2064 CDR的信号调理电路。该电路由电荷-电压转换电路(Q-V)、电压放大电路、前置低通滤波电路和后置高通滤波电路构成,旨在实... 详细信息

针对铌酸锂单晶薄膜的压电MEMS振动传感器输出电荷信号微弱而难以采集的问题,设计了一种基于集成运放芯片TLE 2064 CDR的信号调理电路。该电路由电荷-电压转换电路(Q-V)、电压放大电路、前置低通滤波电路和后置高通滤波电路构成,旨在实现微弱信号的采集。此外,利用ACT 2000振动台进行振动实验,通过标准电荷放大器和设计的信号调理电路对压电MEMS振动传感器测试。测试结果表明,所设计的信号调理电路与标准电荷放大器的输出有较好的一致性,可以满足5~130 pC的宽输入电荷的采集。当加载加速度范围为5~20 g时,输出电荷和输入加速度之间的线性度好;在输入加速度5 g,工作频率范围为50~2000 Hz时,输出电荷偏差控制在±1.6 pC内,具有很好的一致性。综上所述,该电路具有集成度高,灵敏度好等特点,在微弱信号采集方面具有很好的应用前景。

关键词：压电MEMS振动传感器调理电路滤波设计信号放大电荷放大器

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基于FPGA高精度Δ-ΣADC温度采集存储系统设计

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电子测量技术 2022年第8期45卷 21-26页

作者：邢震震苏淑靖梁文科梁东飞郭杨盛中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

针对配置气体动态稀释比的气体校准仪中,温度的变化会影响气体的密度,从而影响它们通过质量流量控制器的质量流量,若不能实时采集温度稀释比会有较大的误差。本文利用四线制温度传感器PT100、外部激励恒流源、抗混叠滤波电路、24位Δ-Σ... 详细信息

针对配置气体动态稀释比的气体校准仪中,温度的变化会影响气体的密度,从而影响它们通过质量流量控制器的质量流量,若不能实时采集温度稀释比会有较大的误差。本文利用四线制温度传感器PT100、外部激励恒流源、抗混叠滤波电路、24位Δ-ΣADC组成的系统来测量气体室内的温度,恒流源激励PT100将温度信号转换为电压信号,然后通过Δ-ΣADC转换为数字信号,最后通过主控芯片FPGA进行数据采集并存储在Nor Flash芯片中。实测实验表明设计的系统测温分辨率可达0.05℃,重复性好,并且解决了引线电阻、自热效应、温度测量范围小的问题,具有一定的工程应用价值。

关键词：四线制恒流源 Δ-ΣADC 抗混叠滤波高精度 Nor Flash

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舱内低功耗无线传感网络系统设计

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电子测量技术 2022年第11期45卷 109-113页

作者：马游春李晋芳李超杰叶思楠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

在火箭参数测量系统中,传统的传感网络使用电缆进行连接,随着测试点的增加,大量缆线的使用不仅带来了多余的负载和功耗,而且还占用了大量的舱内空间,为火箭舱内其他设备的布局和安装造成巨大的困扰。针对上述问题,提出了一种基于CC1310... 详细信息

在火箭参数测量系统中,传统的传感网络使用电缆进行连接,随着测试点的增加,大量缆线的使用不仅带来了多余的负载和功耗,而且还占用了大量的舱内空间,为火箭舱内其他设备的布局和安装造成巨大的困扰。针对上述问题,提出了一种基于CC1310的无线传感网络(WSN)设计方案,实现测试系统无缆化。该设计选用通信频段低于1 GHz(Sub-GHz)的超低功耗射频芯片CC1310作为传感网络控制器,使用低功耗的K型热电偶AD8495实现温度数据的采集,使用锂电池为传感器节点供电。软件设计实现了传感器节点周期性休眠和唤醒侦听机制,主节点轮询访问传感器节点获取状态和数据的功能,完成了传感器节点低功耗设计并且数据的可靠性可以得到保证。经试验测试,该系统设计合理,具有功耗低、数据传输稳定可靠等显著特点,且系统在组网后工作状态平均能耗为88μA,可实现火箭舱内环境参数的长期测量。

关键词： CC1310 低功耗无线传感网络数据采集 Sub-GHz

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Flash阵列无效块管理

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电子技术应用 2024年第3期50卷 42-47页

作者：焦新泉朱振麟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

Flash阵列在当今数据存储领域占据着重要地位,提高Flash阵列可靠性的关键在于提出合理的坏块管理方法。针对固有坏块,提出基于整合块的坏块管理方法和基于EEPROM查找表的坏块管理方法。对于在使用过程中出现的突发坏块,提出基于页跳过... 详细信息

Flash阵列在当今数据存储领域占据着重要地位,提高Flash阵列可靠性的关键在于提出合理的坏块管理方法。针对固有坏块,提出基于整合块的坏块管理方法和基于EEPROM查找表的坏块管理方法。对于在使用过程中出现的突发坏块,提出基于页跳过和页替换的突发坏块管理方法。经过实验分析表明坏块管理方法提高了NAND Flash数据存储的可靠性,在保证存储速度的情况下对NAND Flash存储空间得到最大化利用。

关键词： Flash阵列固有坏块整合块突发坏块

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基于国产化平台的冲击波超压测试系统设计

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测试技术学报 2024年第3期38卷 248-255页

作者：周浩毕荣何汇成余俊斌穆继亮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

在当前特种测试系统国产化替代趋势下,针对传统冲击波超压测试系统存在的安全性低、进口依赖性强和自主可控性差等技术问题,提出了一款以国产复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)和ARM(Advanced RISC Machine)... 详细信息

在当前特种测试系统国产化替代趋势下,针对传统冲击波超压测试系统存在的安全性低、进口依赖性强和自主可控性差等技术问题,提出了一款以国产复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)和ARM(Advanced RISC Machine)处理器为核心架构的冲击波超压测试系统。其中,ARM单元负责响应系统工作循环指令,CPLD则控制A/D转换模块实现采样频率高达1 MHz的数据采集和对内外触发逻辑的精确判断,数据转换结果经由外部存储器控制器(External Memory Controller,EXMC)传输并存储至eMMC存储器中,最终通过以太网传输至上位机显示。经现场试验表明,测试系统具有良好的可靠性,能够在复杂测试环境下实现对冲击波超压信号高保真采集与记录存储,为动态数据采集提供了一种切实可行的解决方案,推动了关键测试设备国产化替换进程。

关键词：国产化冲击波超压测试系统数据采集复杂可编程逻辑器件

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