检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机测量与控制 2021年第12期29卷 131-137页

作者：王帅李杰张德彪江杰中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对舰炮高频射击场景以及常规导弹智能化改造的过程中,发射过程膛内不可见的各种关键指标的测量对于整体弹药发射过程的把控以及舰炮耐久极限性能的测量显得极为重要;基于IPC传感器、MEMS高精度陀螺仪以及其余传感器,设计传感器阵列采... 详细信息

针对舰炮高频射击场景以及常规导弹智能化改造的过程中,发射过程膛内不可见的各种关键指标的测量对于整体弹药发射过程的把控以及舰炮耐久极限性能的测量显得极为重要;基于IPC传感器、MEMS高精度陀螺仪以及其余传感器,设计传感器阵列采集膛内过程相关数据;记录仪以FPGA为主控芯片,控制多通道高速模数转换实现对舰炮以及制导弹药击发出膛极短过程中关键参数的动态测试,再通过SRAM缓存后写入eMMC存储系统;记录仪实现8路40 MS/s采样率的模拟信号以及2路数字信号采集,实现250 MB/s的数据存储;并且满足50 000 g以内冲击过载、15 000°/s角速率的恶劣环境下动态测试,误差在1%以下,能够满足极短时间恶劣环境下的动态参数测量。

关键词：高速数据采集 FPGA eMMC CRC校验 ICP加速度传感器

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改进约瑟夫遍历和分段Logistic映射的图像加密算法

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电子器件 2021年第1期44卷 125-130页

作者：赵晓龙李博贾芃杨耀森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 北方控制技术研究所山西太原030051

为了满足网络通信和图像传输的安全,提出了一种改进约瑟夫遍历和分段Logistic映射的图像加密算法,在置乱过程中通过改进约瑟夫遍历对待加密图像进行全局像素置乱,将置乱像素按照矩阵排列,分解成两个四位的高低矩阵,低四位矩阵利用分段的... 详细信息

为了满足网络通信和图像传输的安全,提出了一种改进约瑟夫遍历和分段Logistic映射的图像加密算法,在置乱过程中通过改进约瑟夫遍历对待加密图像进行全局像素置乱,将置乱像素按照矩阵排列,分解成两个四位的高低矩阵,低四位矩阵利用分段的Logistic混沌映射进行加密处理,对高四位矩阵通过异或运算改变原来矩阵,再将两个四位矩阵结合起来得到加密图像。改进的约瑟夫遍历可以有效抵御周期性攻击,分段Logistic映射引入图像的元素值增强了秘钥的独特性,实验结果证明,该加密算法秘钥空间大,安全性能好,可以抵御穷举,直方图统计等各种攻击。

关键词：分段Logistic 约瑟夫遍历图像加密引入图像元素异或运算

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新型声表面波三轴加速度传感器的设计仿真

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压电与声光 2020年第5期42卷 644-648页

作者：郭欣榕张永威谭秋林张文栋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

该文提出一种新型声表面波三轴加速度传感器,并对传感器进行了建模和有限元仿真分析,获得了不同加速度载荷下传感器结构的位移和应变分布。该传感器采用四端五梁结构,通过谐振器位置和算法的设计消除了温度漂移对x、y轴向加速度响应的影... 详细信息

该文提出一种新型声表面波三轴加速度传感器,并对传感器进行了建模和有限元仿真分析,获得了不同加速度载荷下传感器结构的位移和应变分布。该传感器采用四端五梁结构,通过谐振器位置和算法的设计消除了温度漂移对x、y轴向加速度响应的影响,并实现了各轴向加速度的解耦。从理论和仿真上验证了所提出的三轴加速度传感器整体设计的可行性。结果表明,对传感器结构的模态分析为避免实际应用中对传感器的破坏提供了一定的依据。对所设计传感器进行模态分析,求得传感器的固有频率,以规避传感器的共振损伤。

关键词：声表面波(SAW) 硅酸镓镧有限元模型加速度传感器温度漂移

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基于半导体纳米线的环形激光器

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微纳电子技术 2021年第2期58卷 102-106,169页

作者：李圣昆赵跃进北京理工大学精密光电测量仪器技术重点实验室北京100081 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对微光电子机械系统(MOMES)传感器件对微型片上光源的需求与当前半导体纳米线结构制备的进展,设计了一种基于Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米线的激光器。将生长出来的纳米线在纯净水中超声制备均匀分布的悬浊液,再滴至载玻片表面,在显微镜50×... 详细信息

针对微光电子机械系统(MOMES)传感器件对微型片上光源的需求与当前半导体纳米线结构制备的进展,设计了一种基于Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米线的激光器。将生长出来的纳米线在纯净水中超声制备均匀分布的悬浊液,再滴至载玻片表面,在显微镜50×物镜下观测得到纳米线呈现稀疏分布,约2~3根,选择尺寸较长的纳米线作为制备环形谐振腔的材料。首先使用355 nm激光激发单根的纳米线,得到半导体纳米线受激发射的以505 nm为中心波长的绿光,半高全宽(FWHM)为20 nm,然后采用光纤探针和微米位移平台操控纳米线,制备了一个半径约10μm的环形谐振腔,并得到其激发光谱,谐振峰的中心位置在521.5 nm处,FWHM为0.19 nm,由此计算得到的品质因子值为2700,制备得到的谐振腔激光器可以满足MOMES器件集成的需要。

关键词：微光电子机械系统(MOMES) 半导体纳米线谐振腔微型激光器光致发光

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基于USB3.0的高速数据回读系统设计

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中北大学学报（自然科学版） 2021年第2期42卷 187-192页

作者：赵计贺李杰张德彪李金强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 山东航天电子技术研究所山东烟台264000

在导弹试飞试验中需要精确监测多种物理参数,故弹体飞行过程中多通道高速数据记录仪中会存储大量数据.针对存储器中数据回读速度慢、耗时较长的问题,采用超高速USB3.0控制器CYUSB3014实现在FPGA与上位机之间的高速数据传输系统设计.FPG... 详细信息

在导弹试飞试验中需要精确监测多种物理参数,故弹体飞行过程中多通道高速数据记录仪中会存储大量数据.针对存储器中数据回读速度慢、耗时较长的问题,采用超高速USB3.0控制器CYUSB3014实现在FPGA与上位机之间的高速数据传输系统设计.FPGA收到上位机通过CYUSB3014发送的读取数据命令后,将存储器中的数据读出发送至上位机.上位机将收到的数据以二进制文件的形式存储在固态硬盘,方便后期处理数据.根据系统上传数据量大、下传数据量小的特性,配置CYUSB3014内部P2U通道缓冲区数量为8,U2P通道缓冲区数据量为4,增强上传高吞吐量性能.经测试,在无错帧、丢帧情况下,CYUSB3014数据传输速度为346.23 MB/s,上位机接收数据并写进硬盘的速度为116.56 MB/s.

关键词： FPGA USB3.0 上位机高速数据传输系统

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某弹丸无损回收装置长度设计与验证

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火炮发射与控制学报 2020年第1期41卷 80-83页

作者：樊雅静范锦彪王燕中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

针对超高初速炮弹回收问题,提出了一种结构简单且安全可靠的回收实验装置来回收此类炮弹。该回收装置的介质为空气与水的混合体,通过向水中加入空气形成大量液泡,使得液泡具有可压缩性,利用液泡的可压缩性以及液体的阻尼特性,既可以实... 详细信息

针对超高初速炮弹回收问题,提出了一种结构简单且安全可靠的回收实验装置来回收此类炮弹。该回收装置的介质为空气与水的混合体,通过向水中加入空气形成大量液泡,使得液泡具有可压缩性,利用液泡的可压缩性以及液体的阻尼特性,既可以实现降低高速弹丸的速度,又可以保证不对弹丸结构产生损伤。通过理论分析以及利用CFD技术进行仿真,得到炮弹最终减速情况,在满足要求安全过载的情况下,得出弹丸回收过程的速度、加速度以及压力曲线。仿真结果表明,在8.6 m长的回收装置中,可以将初速为1 000 m/s的弹丸在最大过载不超过20 000 g的情况下,最终速度减为0 m/s.最后通过对仿真结果与试验验证结果进行对比,发现两者趋势以及量级都比较吻合。

关键词：高速炮弹无损回收装置 CFD仿真模拟安全过载

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基于STM32的心音信号采集系统的设计与实现

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电子设计工程 2022年第24期30卷 14-17,23页

作者：臧俊斌高慧芳郝凯轩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 山西工学院山西朔州036000

心脏病是一种比较常见的疾病,对人类健康的威胁巨大。而心音信号包含着大量反应心脏健康状态的病例特征信息,准确获取和辨别心音信号有助于快速完成对心脏健康的评估和识别。为更方便地辅助和指导学生理解心音产生的机理与传感信号采集... 详细信息

心脏病是一种比较常见的疾病,对人类健康的威胁巨大。而心音信号包含着大量反应心脏健康状态的病例特征信息,准确获取和辨别心音信号有助于快速完成对心脏健康的评估和识别。为更方便地辅助和指导学生理解心音产生的机理与传感信号采集的原理,助力学科交叉融合,以提升医师对心脏病的筛查和鉴别能力,以STM32为中央处理器,设计了一套能够实现心音信号高质量获取的便携式心音采集系统,并且使用配套上位机软件,完成了对心音信号波形的实时显示。实验测试结果表明,该系统所采集的心音信号中S1和S2特征清晰、间期稳定、波形平滑,并且系统运行稳定可靠,准确显示的波形对于辅助学生掌握信息采集系统原理与心音信号特征具有重要的工程实践意义。

关键词：心音信号 STM32 Python 信号采集

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基于固定阈值事件触发扩张状态观测器的多智能体协同目标环绕控制

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导航定位与授时 2021年第1期8卷 41-54页

作者：邵星灵岳晓辉刘俊李杰唐军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

针对复杂多扰环境下面向未知运动目标的多智能体对峙跟踪问题,提出了一种基于固定阈值事件触发扩张状态观测器(FTESO)的多智能体协同目标环绕控制方法。首先,建立了智能体与目标的相对运动模型,将目标加速度、模型非线性、环境摄动视为... 详细信息

针对复杂多扰环境下面向未知运动目标的多智能体对峙跟踪问题,提出了一种基于固定阈值事件触发扩张状态观测器(FTESO)的多智能体协同目标环绕控制方法。首先,建立了智能体与目标的相对运动模型,将目标加速度、模型非线性、环境摄动视为集总干扰,利用量测的相对位置信息构造可降低测量端状态更新频次的FTESO,以实现在非周期采样条件下对于相对速度不可测和集总干扰未知的精准估计。其次,结合速度方向场理论生成目标与智能体间的期望相对速度,根据相邻智能体间的相对角间距信息与FTESO的观测结果,设计了一种不依赖目标加速度信息的多智能体相位协同一致性协议,使得多智能体能够以指定环绕半径、环绕角速度和相对角间距实现对未知运动目标的环绕跟踪。借助Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统中所有误差信号最终一致有界。最后,通过仿真和比较结果验证了所提算法的有效性。

关键词：相位协同目标环绕固定阈值事件触发扩张状态观测器

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无控旋转弹的外弹道转速仿真与分析

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中国测试 2020年第2期46卷 143-147页

作者：王莎莎沈大伟李新娥张东东刘奇峰中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

针对目前存在的无控旋转弹外弹道转速测试成本高和测试精度较低等问题,提出FLUENT仿真软件和ADAMS仿真软件结合的仿真测试方法。该方法以无控旋转弹为研究主体,借助FLUENT软件进行模型的建立,计算域的建立和网格的划分,得到模型在不同... 详细信息

针对目前存在的无控旋转弹外弹道转速测试成本高和测试精度较低等问题,提出FLUENT仿真软件和ADAMS仿真软件结合的仿真测试方法。该方法以无控旋转弹为研究主体,借助FLUENT软件进行模型的建立,计算域的建立和网格的划分,得到模型在不同马赫数下受到的空气阻力图以及模型在不同马赫数和不同攻角下的力矩图。然后在ADAMS仿真软件中,通过对弹丸建立合适的三维模型和施加合适的载荷之后,得到弹丸的外弹道角速度曲线,并与实际测得的曲线进行对比,结果显示仿真的角速度曲线和实测曲线基本一致。

关键词：无控旋转弹外弹道 FLUENT软件 ADAMS软件角速度

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基于改进微分器设计的TIADC增益误差校准算法

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电子器件 2021年第2期44卷 380-385页

作者：赵晓龙李博贾芃黎泽清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 上海航天电子技术研究所上海201109

针对传统微分器在处理TIADC系统中存在的增益误差时设计复杂、硬件资源消耗大而且校准算法校准频率范围比较局限,提出了一种利用Hilbert滤波器对传统微分器进行改进并构建校准算法,算法的MATLAB仿真分析表明,在输入信号归一化频率为0.85... 详细信息

针对传统微分器在处理TIADC系统中存在的增益误差时设计复杂、硬件资源消耗大而且校准算法校准频率范围比较局限,提出了一种利用Hilbert滤波器对传统微分器进行改进并构建校准算法,算法的MATLAB仿真分析表明,在输入信号归一化频率为0.854 6(fin/fs)时,由误差引起的杂散被有效滤除,通过对SNR参数指标进行比较,由18.3 dB提高到了68.5 dB。相比传统结构算法,该算法可将校准带宽拓展至第一奈奎斯特频带以外,实现宽频带范围信号的校准,在实际应用过程中很大参考价值。

关键词：时间交替采样增益误差矫正校准算法信号调制宽带宽输入

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