检索结果-内蒙古大学图书馆

电子器件 2022年第3期45卷 515-520页

作者：何鑫景金荣张会新刘文怡熊继军洪应平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

为解决NanEyeM微型图像传感器高速异步串行数据解码困难和无法直接输出RGB图像的问题,提出了一种基于动态脉宽匹配、边沿跟随的数据解码算法,该算法在对数据进行解码的同时可将Bayer图像转换为RGB图像,实现了串行图像传感器直接输出RGB... 详细信息

为解决NanEyeM微型图像传感器高速异步串行数据解码困难和无法直接输出RGB图像的问题,提出了一种基于动态脉宽匹配、边沿跟随的数据解码算法,该算法在对数据进行解码的同时可将Bayer图像转换为RGB图像,实现了串行图像传感器直接输出RGB图像的功能。实验表明,通过该算法可以正确稳定地对NanEyeM图像传感器的数据进行采集、解码及进行图像格式转换,为进一步推广基于该微型图像传感器的应用提供了解码方法。

关键词： NanEyeM 数据解码高速异步串行通信 FPGA算法

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压电MEMS振动传感器信号采集系统设计与实现

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测试技术学报 2024年第6期38卷 695-702页

作者：武晓慧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山西太原030051

针对硅基铌酸锂单晶薄膜压电MEMS振动传感器产生振动信号的特征,设计了基于FPGA平台的数据采集系统。该系统采用AD7606采样芯片,结合状态机的思想,完成了AD采样设计的时序图,实现了数据转换,转换后的数据使用FIFO进行存储,之后通过USB ... 详细信息

针对硅基铌酸锂单晶薄膜压电MEMS振动传感器产生振动信号的特征,设计了基于FPGA平台的数据采集系统。该系统采用AD7606采样芯片,结合状态机的思想,完成了AD采样设计的时序图,实现了数据转换,转换后的数据使用FIFO进行存储,之后通过USB 2.0传输到上位机进行处理。最后搭建了实物验证平台,利用此系统采集振动台输出的振动信号,并用MATLAB对采集到的振动信号进行分析。实验结果表明,当加载加速度为3~20 g时,采集到的电荷与输入加速度之间有较好的线性度。该采样系统能够满足一定的采样速率要求,在压电MEMS振动传感器信号采集领域有广阔的应用前景。

关键词：压电MEMS振动传感器电荷放大器数据采集加载加速度电荷灵敏度

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大动态信号的高分辨采集电路设计方法

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传感技术学报 2022年第2期35卷 148-153页

作者：邵亚璐王鉴庞存锁韩焱中北大学信息探测与处理山西省重点实验室山西太原030051 省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

针对在数字采集中,受ADC的量化分辨力限制,大动态范围信号难以满足信号分辨力的要求的问题,提出了一种适应大动态范围信号高分辨力采集电路系统的设计方法。首先根据信号的动态范围、分辨力指标和关注度,将信号进行逆序分段放大到ADC的... 详细信息

针对在数字采集中,受ADC的量化分辨力限制,大动态范围信号难以满足信号分辨力的要求的问题,提出了一种适应大动态范围信号高分辨力采集电路系统的设计方法。首先根据信号的动态范围、分辨力指标和关注度,将信号进行逆序分段放大到ADC的输入动态范围,之后,根据各分段采集到的不同分辨力数据,进行数据加权合成,实现大动态范围信号的分段高分辨实时采集。仿真实验验证表明,此方法既可满足大动态范围信号的高分辨采集,同时可根据不同段信号的关注度,实现特定的分辨力采集,且误差率低于3%。

关键词：信号采集处理分段放大高分辨采集关注度大动态范围

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基于ZYNQ的时间触发以太网系统设计

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电子器件 2024年第1期47卷 20-25页

作者：宋佳皓刘跃泽洪应平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

时间触发以太网(TTE)是一种基于标准以太网的实时网络通信技术,采用“时钟同步”和“时间触发”来确保关键数据的通信实时性和确定性,解决了标准以太网基于“事件触发”的通信方式无法保证通信确定性这一问题,通过冗余传输和故障检测、... 详细信息

时间触发以太网(TTE)是一种基于标准以太网的实时网络通信技术,采用“时钟同步”和“时间触发”来确保关键数据的通信实时性和确定性,解决了标准以太网基于“事件触发”的通信方式无法保证通信确定性这一问题,通过冗余传输和故障检测、隔离机制来提升网络的可靠性,具有大带宽、强实时性、高可靠性和兼容标准以太网的技术特点,能够满足安全关键系统的强实时通信需求,本系统应用ZYNQ芯片实现了TTE网络协议,完成了数据采集、数据传输、数据判读等功能。测试展现了TTE技术的高可靠性和时效性,并展现出本系统的兼容性和多任务工况的应用拓展性。

关键词：时间触发以太网 TTE交换机 TTE端系统时钟同步时间触发

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压阻式压力传感器硅电阻条浅槽刻蚀的研究

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舰船电子工程 2024年第4期44卷 199-202页

作者：王天靖梁庭雷程王婧冀鹏飞中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

MEMS压阻式压力传感器的电阻条刻蚀效果对传感器的性能及高温环境下工作寿命起着至关重要的作用。采用SPTS深硅刻蚀机以SF6为刻蚀气体,C4F8为保护气体进行刻蚀实验。通过改变刻蚀气体通入时长、保护气体通入时长以及射频功率进行参数匹... 详细信息

MEMS压阻式压力传感器的电阻条刻蚀效果对传感器的性能及高温环境下工作寿命起着至关重要的作用。采用SPTS深硅刻蚀机以SF6为刻蚀气体,C4F8为保护气体进行刻蚀实验。通过改变刻蚀气体通入时长、保护气体通入时长以及射频功率进行参数匹配,根据台阶仪和SEM电镜的观察数据对刻蚀效果进行评估,最终确定了刻蚀气体流量25 sccm,刻蚀气体通入的时长为2.5 s;保护气体流量50 sccm,保护气体的通入时长为2.5 s,射频功率为2 500 W的刻蚀条件。该条件下刻蚀速率为1.54μm/loop。刻蚀均匀性为2.9%.

关键词：压力传感器电阻条深硅刻蚀刻蚀刻蚀速率均匀性

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基于空间的三维线圈磁场强度研究

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舰船电子工程 2024年第6期44卷 188-191,198页

作者：闫登辉张会新杨晓蕾中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对通电线圈产生空间磁场的强度大小不确定,难以对此进行更好的磁通信等问题,论文采用Maxwell和Matlab软件仿真验证空间中不同位置的磁感应强度来进行更好的磁通信。磁通信的三维线圈是一种将电能转化为磁场能量进行无线电能传输的装置... 详细信息

针对通电线圈产生空间磁场的强度大小不确定,难以对此进行更好的磁通信等问题,论文采用Maxwell和Matlab软件仿真验证空间中不同位置的磁感应强度来进行更好的磁通信。磁通信的三维线圈是一种将电能转化为磁场能量进行无线电能传输的装置,由多个环形线圈组成,每个线圈都被称为一个“匝”,并且它们是相互嵌套的。在工作时,磁通信的三维线圈会通过交变电流在线圈中产生磁场,然后将这个磁场传输到接收器中,接收器通过感应产生的电压将磁场能量转化为电能,采用棱边单元法对发射线圈进行了求解分析,并得出了发射线圈磁场强度的分布情况。研究分析了线圈直径、线圈匝数和线圈匝间距等设计参数对磁场强度的影响,并提出了优化感应线圈的理论依据。

关键词：三维线圈磁场强度磁通门

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基于UV-LIGA工艺的W波段波导带通滤波器

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微纳电子技术 2022年第11期59卷 1162-1168页

作者：申欣欣陆畅张斌珍段俊萍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太原030051

研制了一种可应用于6G通信系统的W波段腔体带通滤波器。与传统的直接耦合带通滤波器相比,该滤波器通过引入两个基于TE_(301)模式的单线态结构,分别在通带两端产生两个传输零点,从而增强了滤波器阻带抑制性能。通过调整谐振腔尺寸,可以... 详细信息

研制了一种可应用于6G通信系统的W波段腔体带通滤波器。与传统的直接耦合带通滤波器相比,该滤波器通过引入两个基于TE_(301)模式的单线态结构,分别在通带两端产生两个传输零点,从而增强了滤波器阻带抑制性能。通过调整谐振腔尺寸,可以实现对传输零点的独立控制。利用电磁仿真软件对滤波器材料对插入损耗及时延的影响进行了仿真分析。该波导带通滤波器采用UV-LIGA工艺进行加工制作并测试。测试结果表明,该滤波器的中心频率为94 GHz,-3 dB分数带宽为25.8%,插入损耗小于2 dB,阻带抑制最大可以达到-65 dB,验证了滤波器设计与制备方法的可行性。

关键词：波导带通滤波器 UV-LIGA 94 GHz 单线态传输零点

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水下生物导航行为研究综述

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导航与控制 2025年第2期24卷 27-47页

作者：刘晓晨张琳英王炫伊邸航李函远申冲唐军刘俊省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器与电子学院太原030051

近年来,水下导航技术在深海探索和水下作业中的应用前景逐渐受到广泛关注。然而,传统导航方法在复杂水下环境中的应用存在一定的局限性。相比之下,水下生物凭借其卓越的适应性和精准的导航能力,展示了在复杂水下环境中生存与定位的独特... 详细信息

近年来,水下导航技术在深海探索和水下作业中的应用前景逐渐受到广泛关注。然而,传统导航方法在复杂水下环境中的应用存在一定的局限性。相比之下,水下生物凭借其卓越的适应性和精准的导航能力,展示了在复杂水下环境中生存与定位的独特优势。综述了八类水下生物的导航机制,详细分析了生物在磁、电、声、视觉、化学及重力/惯性等多维度信息的感知、获取与处理过程,进而揭示了其导航行为背后的生物学原理,并探讨了这些机制对水下仿生导航技术发展的启示。最后,总结了在当前生物导航行为研究中存在的限制与挑战,并展望了未来的发展方向,旨在为水下仿生导航技术的优化与应用提供理论依据和技术支持。

关键词：生物导航机理仿生导航水下导航生物信息感知

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激光靶高速模拟光信号发生器设计与标定技术

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国外电子测量技术 2023年第10期42卷 91-96页

作者：杨超群王高周汉昌李志玲中北大学信息与通信工程学院太原030051 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学机电工程学院太原030051

为了支撑高速度电磁轨道炮速度测试,提高激光靶测试高速武器速度的精度,针对激光靶测速原理设计了模拟过靶光信号发生器,并使用高速摄像机搭建标定系统对激光测速靶进行精度标定。结果表明该装置可以模拟产生速度大于2600 m/s弹丸通过... 详细信息

为了支撑高速度电磁轨道炮速度测试,提高激光靶测试高速武器速度的精度,针对激光靶测速原理设计了模拟过靶光信号发生器,并使用高速摄像机搭建标定系统对激光测速靶进行精度标定。结果表明该装置可以模拟产生速度大于2600 m/s弹丸通过激光靶时的波形。依据实验条件进行了关键设备选型,分析了所需设备关键参数设置,使用经计量的量块对拍摄图像单位长度的像素数进行标定,利用高速摄像机对模拟光信号发生器产生的高速运动暗斑进行拍摄,根据两帧图像测得的位移量和帧间时间间隔算出模拟光信号的运动速度,用于激光测速靶标定。此标定技术速度上限高、无需实弹测量,可作为室内定量检验激光测速靶的一种常规方法,标定出激光靶测速系统的相对误差小于0.034%,具有很高的实用价值。

关键词：高速摄像机激光靶模拟过靶量块精度标定

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超声波无线电能传输的声电通道设计

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中国测试 2024年第4期50卷 90-96,108页

作者：臧俊斌李瑜祁博文崔娟薛晨阳山西工学院信息工程学院山西朔州036000 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

为了解决磁耦合方式无线电能传输技术在金属障碍环境下因涡流效应而效率低下问题,该文开展了金属障碍环境下超声无线电能传输技术研究。首先从声学的角度分析能量传输通道参数对声波透射系数的影响规律,并指导完成通道参数的配置。然后... 详细信息

为了解决磁耦合方式无线电能传输技术在金属障碍环境下因涡流效应而效率低下问题,该文开展了金属障碍环境下超声无线电能传输技术研究。首先从声学的角度分析能量传输通道参数对声波透射系数的影响规律,并指导完成通道参数的配置。然后,采用同时共轭阻抗匹配技术完成通道输入端口与输出端口的阻抗匹配网络设计,并通过实验验证阻抗匹配网络的有效性。测试结果表明,该文所设计的超声波无线电能传输系统透11 mm厚304不锈钢障碍的理论最佳传输效率为68%,进行同时共轭阻抗匹配后通道的实际能量传输效率为56.25%,传输功率达51.53 W。该研究所达到的能量传输效率和传输功率均能满足绝大部分使用需求。该技术在军事、航天等领域具有较好的应用前景。

关键词：超声波无线电能传输声学通道设计共轭阻抗匹配

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