检索结果-内蒙古大学图书馆

舰船电子工程 2024年第11期44卷 86-90,100页

作者：任勇峰郑思雨中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

在设计多路信号源时,为了解决通道切换时间较长和调理电路的复杂性较高这两个问题,同时为了提高模拟信号源的精度,设计了一种基于FPGA的多路模拟信源卡。该信源卡的主控芯片为FPGA,采用PCI9054作为桥梁完成以下两项任务:上位机下发指令... 详细信息

在设计多路信号源时,为了解决通道切换时间较长和调理电路的复杂性较高这两个问题,同时为了提高模拟信号源的精度,设计了一种基于FPGA的多路模拟信源卡。该信源卡的主控芯片为FPGA,采用PCI9054作为桥梁完成以下两项任务:上位机下发指令、硬件电路与上位机进行通信,除此之外还采用了8片4通道的DA转换芯片AD5504进行数模转换,信源卡包含了32路输出通道,每路通道输出0~28 V可调模拟电压信号,且波形和占空比均可调。经过多次实验验证,该信源卡可以输出测试系统所需的模拟电压并且输出电压的误差小于满量程的0.1%,且各通道的功率控制在0.4 W以内,输出的模拟电压信号稳定性高,满足设计需求。

关键词： PCI 模拟信号源 AD5504 多通道

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基于BCH码对ADC板卡动态参数测试的设计研究

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自动化与仪表 2025年第1期40卷 147-151,157页

作者：卜柯方李杰秦丽刘玉玉中北大学电子测试技术国防科技重点实验室太原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

由于数据在采集过程中处于温度极端、振动或冲击等恶劣环境下极易影响ADC的精度和稳定性,引起误码的情况。因此,通过可靠的纠错编码技术来保证数据采集传输的可靠性和完整性。该文提出一种基于BCH码对ADC板卡动态参数测试的设计。采用... 详细信息

由于数据在采集过程中处于温度极端、振动或冲击等恶劣环境下极易影响ADC的精度和稳定性,引起误码的情况。因此,通过可靠的纠错编码技术来保证数据采集传输的可靠性和完整性。该文提出一种基于BCH码对ADC板卡动态参数测试的设计。采用子母板设计,Xilinx的Artix-7系列FPGA进行主控。在节约成本的基础上,通过BCH编码减少误码的情况,提高数据采集的准确程度。仿真与实验结果表明,该设计能够对各种ADC进行参数测试,并且编码前后对比,通过BCH编解码可以有效地降低误码情况,对解决高精度数据采集装备问题具有重要的现实意义。

关键词： BCH编码高精度ADC 现场可编程门阵列信噪比信纳比无杂散动态范围

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基于FPGA的多通道温度采编装置设计

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国外电子测量技术 2024年第1期43卷 70-76页

作者：任勇峰赵逢锦张凯华庞云飞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

针对飞行试验中对设备温度测量的需求,设计了一种适用于飞行测试的高精度多通道温度采编装置。设计以FPGA构建信号采集处理系统,采用AD8227和AD590来实现信号的调理和温度冷端补偿,通过标准RS422协议实现16路温度信号传输,并采取线性拟... 详细信息

针对飞行试验中对设备温度测量的需求,设计了一种适用于飞行测试的高精度多通道温度采编装置。设计以FPGA构建信号采集处理系统,采用AD8227和AD590来实现信号的调理和温度冷端补偿,通过标准RS422协议实现16路温度信号传输,并采取线性拟合的方式对输出进行非线性校正,提高了系统准确率和稳定性。测试结果表明,测温电路全量程内最大测量误差为±0.083%F.S.。经过测试验证,该方案传输过程无丢帧零误码,系统运行高效、可靠。

关键词：温度采集冷端补偿线性拟合

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基于LabVIEW的红外热波图像缺陷检测系统设计

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红外技术 2024年第4期46卷 483-490页

作者：谭丹张志杰王禄祥尹武良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038507 曼彻斯特大学电气与电子工程学院英国曼彻斯特M139PL

碳纤维增强复合材料大量应用于航空领域,对其质量提出了更高的要求。但是传统人工检测方法工作强度高、效率低。为了提高碳纤维复合材料的缺陷检测效率,本文基于LabVIEW软件开发平台设计CFRP(carbon fiber reinforced plastics)缺陷检... 详细信息

碳纤维增强复合材料大量应用于航空领域,对其质量提出了更高的要求。但是传统人工检测方法工作强度高、效率低。为了提高碳纤维复合材料的缺陷检测效率,本文基于LabVIEW软件开发平台设计CFRP(carbon fiber reinforced plastics)缺陷检测系统,提取缺陷边缘并进行数量统计。本研究采用主动式红外热成像无损检测技术,通过红外热像仪获取激光扫描的损伤试样表面热图像。针对红外图像对比度及均匀性差的特点,使用HSL(hue, saturation, luminance)进行颜色平面提取,灰度变换,选用适用于处理光照分布不均匀图像的Niback局部阈值分割处理算法进行感兴趣区域图像阈值分割处理。最后通过形态学处理增强图像并实现缺陷特征提取和缺陷数量统计。本文通过搭建红外热成像缺陷检测实验平台完成红外热波缺陷图像的采集、处理,设计软件平台及用户界面以实现缺陷特征的提取。相比于人工检测,该系统的设计极大地减少了检测用时,有助于实现缺陷检测的自动化。

关键词： LabVIEW CFRP 红外热成像缺陷检测

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基于改进YOLOv5s的口罩佩戴检测算法

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国外电子测量技术 2022年第7期41卷 39-44页

作者：项融融李博赵桥中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

在新冠疫情的影响下,佩戴口罩成为人们日常必备的防护措施。为了更好地实现智能化管理,针对公共场合密集人群佩戴口罩是否正确检测任务中的过小目标检测和遮挡问题,提出了一种基于改进YOLOv5s的实时检测算法,通过引入自注意力机制,从而... 详细信息

在新冠疫情的影响下,佩戴口罩成为人们日常必备的防护措施。为了更好地实现智能化管理,针对公共场合密集人群佩戴口罩是否正确检测任务中的过小目标检测和遮挡问题,提出了一种基于改进YOLOv5s的实时检测算法,通过引入自注意力机制,从而提高模型的显著特征,进而优化算法精度;改变Neck层的卷积结构,采用基于双尺度的特征融合目标检测技术,实现了更好地特征提取。通过对改进后的YOLOv5s算法进行试验,证明了该方法模型小、检测速度快,并且平均识别精度均值比原来的方法提高了4.4%,更好地解决了复杂背景下、目标检测任务中过小目标的检测和遮挡问题。

关键词： YOLOv5s 双尺度特征融合口罩佩戴检测自注意力机制

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铌酸锂单晶悬臂梁MEMS振动传感器的性能

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微纳电子技术 2022年第7期59卷 665-671,724页

作者：魏慧芬穆继亮耿文平丑修建中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

研究了基于铌酸锂压电单晶薄膜悬臂梁的微电子机械系统(MEMS)振动传感器的结构设计和加工工艺,并在宽频带和宽温度范围条件下对传感器进行了输出性能测试。结果表明,所制备的传感器固有频率接近于设计的目标频率;输出电荷呈正弦波形且... 详细信息

研究了基于铌酸锂压电单晶薄膜悬臂梁的微电子机械系统(MEMS)振动传感器的结构设计和加工工艺,并在宽频带和宽温度范围条件下对传感器进行了输出性能测试。结果表明,所制备的传感器固有频率接近于设计的目标频率;输出电荷呈正弦波形且其振幅随着振动加载加速度的幅值线性增长;当加载加速度为10g、频率为20~2200 Hz时,传感器的输出电荷比较平稳;传感器在70℃时的平均输出电荷较常温条件下的提升了19.6%;在-40℃时平均输出电荷虽下降了18%,但仍保持良好的电荷输出水平,体现了该振动传感器的鲁棒性。所研究开发的MEMS振动传感器制备工艺简单、输出特性高,在高频微振动监测方面具有较好的应用前景。

关键词：微电子机械系统(MEMS) 振动传感器双悬臂梁铌酸锂单晶鲁棒性

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过量Bi_(2)O_(3)对Bi_(1.5)MgNb_(1.5)O_(7)陶瓷结构和介电性能的影响

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中北大学学报（自然科学版） 2022年第4期43卷 341-347,353页

作者：项志强董和磊刘涛张磊谭秋林中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051

采用溶胶-凝胶法制备了Bi_(1.5)MgNb_(1.5)O_(7)+xBi_(2)O_(3)(BMN+xBi_(2)O_(3),x=0.00,0.075,0.15,0.225)陶瓷.研究了Bi_(2)O_(3)(A位Bi^(3+))过量对BMN立方焦绿石结构及介电性能的影响以及非化学计量比立方焦绿石体系相结构稳定性的问题.研究发现,随着Bi_(2)O_(3)量的增加,陶瓷的表观密度呈现先增后减的趋势,在x=0.15时密度达到最大值.从XRD结果可以看出,随着Bi_(2)O_(3)的加入,陶瓷的最强峰位置向低角度移动,因此陶瓷的晶胞体积随着Bi^(3+)的加入而增大.BMN+xBi_(2)O_(3)体系的介电常数会随着Bi^(3+)的增加而显著增加.在x=0.0时介电常数为144,而当x=0.225时介电常数为188,而介电损耗在一个较小的范围内波动.分析表明,BMN系立方焦绿石相结构稳定的晶格能临界值在66000kJ/mol左右.

关键词：铌酸铋镁非化学计量比介电性能晶格能结构表征

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簇首优选改进算法设计及其网络能耗影响研究

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电子测量技术 2022年第18期45卷 173-178页

作者：冯程鹏何汇成邹杰穆继亮中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

无线传感网络是由大量传感节点构成的分布式自组织网络,而传感节点采用电池供电,其有限的能量严重影响了网络的生存周期。本文提出了一种新的异构感知路由协议(ED-SEP),该协议在分簇阶段综合考虑节点的剩余能量和覆盖半径范围内邻居节... 详细信息

无线传感网络是由大量传感节点构成的分布式自组织网络,而传感节点采用电池供电,其有限的能量严重影响了网络的生存周期。本文提出了一种新的异构感知路由协议(ED-SEP),该协议在分簇阶段综合考虑节点的剩余能量和覆盖半径范围内邻居节点的疏密程度及与基站的相对距离大小,从而选举出更具优势的簇首。采用MATLAB仿真分析了ED-SEP协议在改变基站位置和节点初始能量下的性能表现,并与稳定选举协议SEP、E-SEP进行比较。结果表明:通过改变网络中的参数,ED-SEP协议的网络稳定期相比SEP协议和E-SEP协议分别提高了29.6%和25.7%,基站的数据接收量达到了E-SEP协议的近3倍,有效提高了网络的能量利用率,极大地改善了无线传感网络的性能。

关键词：无线传感器网络 SEP协议剩余能量邻居节点能耗均衡

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基于FPGA的深度可分离卷积加速器研究

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计算机测量与控制 2024年第5期32卷 267-273页

作者：画芊昊李博杜宸罡中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

设计了一种基于FPGA的低功耗深度可分离卷积加速核;根据PW卷积和DW卷积计算中的共性,采用一种固定乘法阵列通过改变特征和权重输入数据流的方式实现两种卷积的计算结构,最大化DSP的利用率;针对8位非对称量化中符号位可能会溢出的问题,... 详细信息

设计了一种基于FPGA的低功耗深度可分离卷积加速核;根据PW卷积和DW卷积计算中的共性,采用一种固定乘法阵列通过改变特征和权重输入数据流的方式实现两种卷积的计算结构,最大化DSP的利用率;针对8位非对称量化中符号位可能会溢出的问题,采用符号位单独处理的方法重新封装了双乘法器结构;通过层内7级流水结构保证每个周期数据处理的并行度;在Zynq UltraScale+系列FPGA上成功部署了加速结构;经实验测试,提出的加速结构在提高网络推理速度的同时降低了片上资源的依赖度和整体功耗,原生MobilenetV2在所提FPGA加速器上的平均吞吐率高达130.6 GOPS且整体功耗只有4.1 W,满足实时边缘计算的要求;相比其他硬件平台,能效比有明显提升;与FPGA上的同类型加速器相比,在性能密度(GOPS/LUT)、功率效率(GOPS/W)和DSP效率(GOPS/DSP)上均有优势。

关键词： FPGA 硬件加速器卷积神经网络非对称量化 Mobilenet

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基于视觉的AUV末端回收导引方法研究

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计算机测量与控制 2024年第9期32卷 299-306页

作者：普勇博齐向东张海龙张涛中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

水下自主无人潜航器(AUV,autonomous underwater vehicle)由于其独特的高速、低阻、低噪等优势,是如今探索海洋的有力依托;作为自主式机器人,AUV如何自行导航回收至对接站是研究中的重要环节;依托于实验室独创的四桨无舵矢量推进型AUV,... 详细信息

水下自主无人潜航器(AUV,autonomous underwater vehicle)由于其独特的高速、低阻、低噪等优势,是如今探索海洋的有力依托;作为自主式机器人,AUV如何自行导航回收至对接站是研究中的重要环节;依托于实验室独创的四桨无舵矢量推进型AUV,通过改进Canny边缘检测,采用自适应阈值方法动态调整轮廓,在阈值最优时采用最小外接圆方法确定圆心;经Unity3D仿真和水池试验可知,该方法简单实用,鲁棒性强,且相比于传统的AUV形式以及传统的图像识别方法,该新型AUV在基于单目视觉的自适应阈值分割检测方法下,水下末端导引对接精度(优于20 cm)和对接成功率(大于80%)上均得到了大幅度的提高,在实际应用中对AUV能源补给、数据下载/上传、设备检修等具有重要的应用价值。

关键词：新型AUV 回收对接 Unity3D仿真自适应阈值单目视觉图像处理

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