检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机测量与控制 2025年第4期33卷 270-276,321页

作者：张旭博姚雪美徐贺杨洪应平中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

随着温度测量技术迅速发展,近年来在多种工业测温环境中开始使用热电偶来测温,很大程度上提高了用户测量的便利性;针对国内热电偶采集系统多通道、高精度、快速测量的要求,实现了一种使用STM32控制的90通道高精度热电偶温度采集系统,系... 详细信息

随着温度测量技术迅速发展,近年来在多种工业测温环境中开始使用热电偶来测温,很大程度上提高了用户测量的便利性;针对国内热电偶采集系统多通道、高精度、快速测量的要求,实现了一种使用STM32控制的90通道高精度热电偶温度采集系统,系统采用STM32作为主控单元,使用分辨率为24位的A/D转换器AD7793,并使用K型热电偶传感器实时监测实验环境温度,并使用PT100温度传感器作为冷端补偿,进行热电偶信号的温度校准,最终实现在-20~280℃条件下的90通道热电偶温度监测;该系统支持RS485通信接口,并使用上位机软件实现温度的实时显示和记录;经验证,该系统能够实现90通道温度的精确采集,通过高低温箱进行温度测试该系统符合项目需求指标,且误差范围在±0.25,为工业领域温度测量和记录提供了便利、稳定的工程化解决方案。

关键词：温度采集热电偶冷端补偿 STM32 多通道

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SQUID传感器测量的微弱磁场异常信号检测方法

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微纳电子技术 2025年第2期62卷 142-149页

作者：陈佳钰赵凯明张斌珍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

由于超导量子干涉仪(SQUID)在实际测量过程中易受到多种干扰源的干扰,加上微弱磁场自身的敏感性,导致许多信号异常数据接近于正常数据,对信号异常数据的检测带来了挑战。为了解决这一问题,设计了一种基于深度学习的框架来提升SQUID传感... 详细信息

由于超导量子干涉仪(SQUID)在实际测量过程中易受到多种干扰源的干扰,加上微弱磁场自身的敏感性,导致许多信号异常数据接近于正常数据,对信号异常数据的检测带来了挑战。为了解决这一问题,设计了一种基于深度学习的框架来提升SQUID传感器在磁场信号异常检测中的精准度。模型主体框架由三维卷积神经网络(3DCNN)模块搭建,整体采用U型架构来优化信息流动。在注意力方面,以压缩和激励(SE)通道自注意力模块代替目前最优(SOTA)的注意力编码器Transformer来增强特征提取能力,在有效提取特征的同时大幅降低计算复杂度。使用三折交叉验证的方法进行训练与验证,与目前SOTA的Transformer编码器对比,实验结果显示,改进后的模型在不需要多层编码器堆叠情况下,有效降低了计算量,提高了异常信号检测的平均精准率。

关键词：磁场信号异常检测信号分类深度学习超导量子干涉仪(SQUID)传感器

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基于JESD204B的数据采集存储系统的设计

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自动化与仪表 2025年第1期40卷 132-136页

作者：赵瑜婕李杰张德彪蔡文龙中北大学动态测试技术省部共建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

弹载记录仪用于记录导弹飞行过程中的各项关键数据。随着技术水平的发展,弹载记录仪的性能指标越来越高,高速采样率、高精度采样结果以及大容量存储都成为了弹载记录仪提升的主要方向。该文设计了一种高性能采集存储系统,该系统前端采用... 详细信息

弹载记录仪用于记录导弹飞行过程中的各项关键数据。随着技术水平的发展,弹载记录仪的性能指标越来越高,高速采样率、高精度采样结果以及大容量存储都成为了弹载记录仪提升的主要方向。该文设计了一种高性能采集存储系统,该系统前端采用AD9680芯片实现3路数据的实时采集,后端先通过DDR3芯片对数据进行缓存,再将数据写入到eMMC存储器中。整个系统由FPGA主控芯片控制,ADC与FPGA之间采用JESD204B接口进行数据传输。该系统前端ADC采样率为1 Gsps,2片ADC通过2条链路与FPGA进行连接,每条链路传输速度为40 Gbps,经反复测试,采集过程中未发现丢数和误码状况,为弹载记录仪的高速数据采集、大容量数据存储提供了一种解决方案。

关键词： JESD204B FPGA DDR3 eMMC

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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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弹载捷联惯性导航系统的全参数标定

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火炮发射与控制学报 2025年

作者：曹博昊李杰张樨冯凯强张春兴高正阳彭晓飞中北大学动态测试技术省部共建国家重点实验室中北大学电气与控制工程学院西安航天动力测控技术研究所

为了提升火炮命中率，需在发射前对火炮搭载的惯导系统进行现场标定。针对在火炮发射现场无法为惯导分立式标定提供高精度转台的参考信息的问题，利用惯导的系统级标定无需转台参考信息的特点，在考虑传感器线性项参数的基础上，建立包... 详细信息

为了提升火炮命中率，需在发射前对火炮搭载的惯导系统进行现场标定。针对在火炮发射现场无法为惯导分立式标定提供高精度转台的参考信息的问题，利用惯导的系统级标定无需转台参考信息的特点，在考虑传感器线性项参数的基础上，建立包含加速度计二次项误差以及杆臂误差的高精度误差模型，更符合炮弹飞行的高动态场景。同时采用手动转动惯导的方式，摆脱传统标定方法对转台的依赖。实验结果表明，经标定后，经度位置精度提高了约83%，纬度位置精度提高了约67%。速度精度提高了约90%，并且简单易行，整个过程耗时1600s。所提方法能够快速且有效提高导航精度，在工程应用中具有重要意义。

关键词：火炮发射捷联式惯性导航系统系统级标定无转台标定误差参数

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基于复合域特征的3D打印网格结构差异测量

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中国测试 2025年第4期51卷 66-73,127页

作者：杨国政吴泱序陈平中北大学信息与通信工程学院山西太原030051 动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

金属3D打印技术在制造复杂几何结构中展现出极高的自由度和设计灵活性,广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑等领域。打印过程中容易出现缺陷和尺寸误差,影响结构性能和完整性,为解决此问题提出一种基于三维点云配准和自动提取重复结构... 详细信息

金属3D打印技术在制造复杂几何结构中展现出极高的自由度和设计灵活性,广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑等领域。打印过程中容易出现缺陷和尺寸误差,影响结构性能和完整性,为解决此问题提出一种基于三维点云配准和自动提取重复结构遍历对比的模型差异检测方法。首先通过CT扫描获取三维数据,结合体素直方图和阈值分割提取模型;其次提出复合域特征分析法,结合标准差表征空间域特征变化,并引入傅立叶变换进行频域特征分析,实现模型基本单元的自动提取;最后改进传统点云配准算法,使用FPFH特征和ICP算法进行全局和精细配准,计算模型误差,进行差异分析与可视化。实验结果表明,该方法能高效准确地检测出模型差异和缺陷,显著提升三维网格结构的检测精度和效率。

关键词：金属3D打印镂空网格模型差异检测复合域特征点云配准三维可视化

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基于双边滤波的高速图像采集系统设计

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工业仪表与自动化装置 2025年第1期 13-17,78页

作者：武新玲文丰张凯华中北大学电子测试技术重点实验室仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

为解决航天飞行器采集数据过程由于环境因素影响,噪声干扰严重从而影响图片清晰度与数据高速采集的问题,设计了一款基于双边滤波的高速图像采集系统。该系统FPGA利用HTG8518芯片实现图像数据采集,通过双边滤波算法,降低图像噪点。采用D... 详细信息

为解决航天飞行器采集数据过程由于环境因素影响,噪声干扰严重从而影响图片清晰度与数据高速采集的问题,设计了一款基于双边滤波的高速图像采集系统。该系统FPGA利用HTG8518芯片实现图像数据采集,通过双边滤波算法,降低图像噪点。采用DDR3芯片缓存图像数据,通过RS-422接口与千兆以太网实现与上位机的交互通信。经实验分析验证,该系统设计可以实现数据的高速传输和准确存储,其采集速率约1.9 Gbps,读取速率约650 Mbps,图像信噪比增长约5 dB,经多次实验测量后无误码现象发生,可推广应用于军事和航空航天领域图像数据采集。

关键词： FPGA HTG8518 图像采集双边滤波实验测试校验

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基于DDPG算法的数据传输研究

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电子技术应用 2025年第1期51卷 69-74页

作者：闫丹婷焦新泉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山西太原030051

针对目前数据传输系统可靠性差、传输速率低的情况,利用FPGA和UDP协议设计了一款数据传输系统。系统采用FPGA为主控芯片,Flash为存储介质,通过上位机发送指令控制系统进行数据的存取,采用千兆以太网进行数据通信与指令接收,增加了数据... 详细信息

针对目前数据传输系统可靠性差、传输速率低的情况,利用FPGA和UDP协议设计了一款数据传输系统。系统采用FPGA为主控芯片,Flash为存储介质,通过上位机发送指令控制系统进行数据的存取,采用千兆以太网进行数据通信与指令接收,增加了数据重传机制以及流量控制模块,以保证数据高速可靠传输。为提高带宽利用率、降低网络时延,加入了改进的深度确定性策略梯度算法(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)进行拥塞控制。实验测试结果表明,采用该算法能够显著降低网络时延,系统传输速率可达912 Mb/s,且系统可靠性高、成本低,具有移植性和实际的推广价值,也便于升级维护。

关键词：数据传输深度强化学习算法 FPGA 可靠传输 DDPG算法千兆以太网

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FFT Nuttall 窗四谱线插值修正谐波检测算法

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测试技术学报 2025年第1期39卷 96-103页

作者：邓慧慧杨松霖杨学良洪应平徐贺杨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

利用传统傅里叶变换进行谐波信号分析时,由于很难严格做到同步采样,整周期截断,从而不可避免地产生频谱泄露与栏栅效应,降低了检测结果的精确性。为了提高检测结果精确度,在FFT(Fast Fourier Transformation)的基础上,对Hann窗、Blackma... 详细信息

利用传统傅里叶变换进行谐波信号分析时,由于很难严格做到同步采样,整周期截断,从而不可避免地产生频谱泄露与栏栅效应,降低了检测结果的精确性。为了提高检测结果精确度,在FFT(Fast Fourier Transformation)的基础上,对Hann窗、Blackman窗、Blackmanharris窗、Nuttall窗的四谱线插值算法进行了研究,通过多项式拟合推导出不同余旋窗四线插值对应的幅值、频率、相位的修正公式。并在Matlab上对不同余旋窗四线插值算法进行仿真实验,与对应余旋窗的三谱线插值算法进行对比分析,结果表明四项三阶Nuttall窗的四谱线插值算法幅值精确度可达到10^(-5)~10^(-9)数量级,频率精确度可达到10^(-8)~10^(-9)数量级,相位精确度可达到10^(-3)~10^(-7)数量级,与其它算法相比精确度更高,旁瓣性能更好,能更好地抑制频谱泄露与栏栅效应。

关键词：频谱泄露栏栅效应窗函数三线谱插值四线谱插值

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基于随机逼近算法的线缆压降自补偿电源系统

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探测与控制学报 2025年第2期47卷 102-108页

作者：张元园李杰胡陈君何淑典李华曹宇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 淮海工业集团有限公司山西长治046012

针对传统弹载测试系统电源无法自适应补偿线缆压降、动态负载情况下用电处无法获取精准的电压,影响电气性能的问题,提出一种基于随机逼近算法的电源系统。通过闭环控制思想实现对负载端电压的监测与实时补偿,以现场可编程门阵列(FPGA)... 详细信息

针对传统弹载测试系统电源无法自适应补偿线缆压降、动态负载情况下用电处无法获取精准的电压,影响电气性能的问题,提出一种基于随机逼近算法的电源系统。通过闭环控制思想实现对负载端电压的监测与实时补偿,以现场可编程门阵列(FPGA)为主控芯片,控制高精度数字电位器进行迭代,使得负载电压逐步逼近理想电压。实验结果表明,该系统最大误差为19 mV,最高转换效率为93.3%,能够对线缆阻抗导致的压降进行自适应补偿,保证负载电压维持在较高精度,满足弹载测试系统对电源的要求。

关键词： FPGA 压降补偿闭环控制随机逼近

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