检索结果-内蒙古大学图书馆

机械与电子 2023年第2期41卷 3-7,12页

作者：范涛王明泉张俊生曹鹏娟朱榕榕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 太原工业学院电子工程系山西太原030008

为解决常规深度学习方法检测轮毂内部缺陷存在模型尺寸大、参数多和精度低等问题,提出一种轻量化YOLOv4的轮毂内部缺陷检测算法。该算法采用MobileNetV3替换YOLOv4的主干特征提取网络,并利用深度可分离卷积模块对YOLOv4的PANet(path agg... 详细信息

为解决常规深度学习方法检测轮毂内部缺陷存在模型尺寸大、参数多和精度低等问题,提出一种轻量化YOLOv4的轮毂内部缺陷检测算法。该算法采用MobileNetV3替换YOLOv4的主干特征提取网络,并利用深度可分离卷积模块对YOLOv4的PANet(path aggregation network)模块中的传统卷积进行了替换。同时,在PANet特征加强网络中加入通道注意力机制(SE)模块,提高了轮毂内部缺陷目标的识别精度。测试结果表明,所提算法检测精度为90.23%,权值文件为45.2 MB,检测速率为68.38帧/s。相较于常规模型性能有所提升,更适用于轮毂内部缺陷的快速、准确检测。

关键词：目标检测 YOLOv4 MobileNetV3 轻量化网络通道注意力机制

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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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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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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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基于模糊核均值聚类优化的光流测速方法

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导航定位与授时 2022年第6期9卷 101-107页

作者：闫宝龙赵东花刘晓杰吴新冬闫德利王晨光申冲中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室中北大学仪器与电子学院中北大学信息与通信工程学院

光流算法作为一种载体速度测量方法，易受光照变化、物体相对移动影响，最终导致速度信息获取不准确。为了提高载体运动速度解算精度，提出了一种基于模糊核均值聚类算法优化的金字塔Lucas-Kanade光流测速方法(FKCM-金字塔LK)。该方法... 详细信息

光流算法作为一种载体速度测量方法，易受光照变化、物体相对移动影响，最终导致速度信息获取不准确。为了提高载体运动速度解算精度，提出了一种基于模糊核均值聚类算法优化的金字塔Lucas-Kanade光流测速方法(FKCM-金字塔LK)。该方法首先通过金字塔LK光流算法得到稀疏光流，然后使用模糊核均值聚类算法对稀疏光流数据进行聚类处理，最终建立光流与实验平台运动参数之间的关系，并得到准确的速度信息。实验结果表明，提出的基于模糊核均值聚类算法优化的金字塔LK光流测速方法不仅可以有效地减少物体相对移动对光流测速的影响，而且与现有其他光流测速方法相比，速度测量精度得到显著提高。

关键词：模糊核均值聚类算法光流信息金字塔LK光流算法光流测速

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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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1 km以浅多参量混合编帧式数据采集系统设计

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仪表技术与传感器 2022年第2期 65-69,74页

作者：郑永秋王旋刘亚兵景俊民张浩凌管今哥臧俊斌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 华阳新材料科技集团有限公司装备管理部山西阳泉045008

km级以浅水下多参量数据同步采集是海洋观测装置的关键技术,全海深海洋剖面仪子设备在越过1 km以浅海域释放的过程中,需要水下多参量信息的实时采集传输并存储。以FPGA为核心时序控制芯片,采用RS232、RS485数字接口实现对温度、盐度、... 详细信息

km级以浅水下多参量数据同步采集是海洋观测装置的关键技术,全海深海洋剖面仪子设备在越过1 km以浅海域释放的过程中,需要水下多参量信息的实时采集传输并存储。以FPGA为核心时序控制芯片,采用RS232、RS485数字接口实现对温度、盐度、深度、多轴姿态等数据的接收;采用双通道同步模数转换芯片ADS8353,设计实现2路湍流数据的同步采集。根据所接收的数字量信号和模数转换采集速率,设计了可变长度的混合帧传输结构,实现了多参量数据不同传输速率在数据实时传输和存储上的帧匹配。该设计电路和数据帧结构传输模式在实验初期应用于多参量海洋剖面仪的水库试验,实验结果表明,实时传输数据和存储回读数据无丟数,验证了设计的可靠性,能够广泛地应用于各种海洋环境监测和深海深资源探测的系统和建设中。

关键词： FPGA 多参量数据采集数据传输 FLASH存储混合编帧

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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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一种频率自适应欠采样电路的设计及FPGA实现

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电子器件 2021年第1期44卷 81-85页

作者：裴永浩苏淑靖中北大学电子测试技术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

针对数字式锁相环前端A/D单元中,采样时钟在锁相环锁定前存在动态变化的问题,利用16位ADC器件AD7626的特点设计了一种基于FPGA的频率自适应欠采样电路,提出了频率自适应的时序控制策略,解决了FPGA时序控制驱动程序对输入采样信号频率变... 详细信息

针对数字式锁相环前端A/D单元中,采样时钟在锁相环锁定前存在动态变化的问题,利用16位ADC器件AD7626的特点设计了一种基于FPGA的频率自适应欠采样电路,提出了频率自适应的时序控制策略,解决了FPGA时序控制驱动程序对输入采样信号频率变化的自适应问题。动态欠采样频率下对时基信号进行采样的实验测试结果表明,采集信号频率与理论一致,设计采样电路具有频率自适应特性。

关键词：欠采样奈奎斯特定律频率自适应时序控制 FPGA

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一种用于旋转环境的无线激光数据传输模块设计

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电子器件 2021年第3期44卷 525-529页

作者：谭雯沈三民谭秋林庞俊奇杨峰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

针对在发动机高速旋转状态下,其叶片的应力和温度等参数的测量需求,提出一种基于无线激光通信的数据传输模块。该模块由发动机转子端的发射部分和地面接收部分构成。发射部分将叶片采集的测量数据通过激光驱动电路采用直接调制的方法驱... 详细信息

针对在发动机高速旋转状态下,其叶片的应力和温度等参数的测量需求,提出一种基于无线激光通信的数据传输模块。该模块由发动机转子端的发射部分和地面接收部分构成。发射部分将叶片采集的测量数据通过激光驱动电路采用直接调制的方法驱动激光二极管以光信号的形式发送给地面。地面接收部分通过光电探测电路将光信号转换为数字信号并传输给计算机进行处理。搭建了实验测试平台,测试结果表明无线激光数据传输模块在50 cm的传输距离下可达到18 Mbit/s的数据传输速率。

关键词：高速旋转参数测量数据传输激光无线

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