检索结果-内蒙古大学图书馆

电子器件 2021年第1期44卷 91-96页

作者：甘宇谭秋林韩磊王鑫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

声表面波(SAW)传感器性能卓越,能满足恶劣环境的测量需求。针对测量过程中干扰源淹没回波信号的问题,研究了Welch算法在复杂环境下对提升回波信号检测精度的估计方法,设计了基于SAW温度传感器的温度测量系统,验证了算法在功率谱估计中... 详细信息

声表面波(SAW)传感器性能卓越,能满足恶劣环境的测量需求。针对测量过程中干扰源淹没回波信号的问题,研究了Welch算法在复杂环境下对提升回波信号检测精度的估计方法,设计了基于SAW温度传感器的温度测量系统,验证了算法在功率谱估计中的性能。测量系统包括发射及接收链路,实现了激励源的发射、回波信号的接收与处理及温度解算等功能。搭建温升实验平台,在20℃~110℃的温度范围通过该系统对高精度数显加热台进行温度测试。测试结果表明,相较于加热台设定温度,实际温度测量误差控制在2.4%以下,系统可靠性高且具有较好的测量效果。

关键词：声表面波 Welch算法测量系统回波信号温度解算

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基于1553B总线的FPGA在线升级

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电子设计工程 2022年第3期30卷 1-5页

作者：韩子舟任勇峰李辉景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重点实验室山西太原030051

针对某些已经进行了特殊工艺处理或者已经交付的设备,无法通过USB-JTAG接口进行升级的问题,提出了基于1553B的程序升级方案,通过1553B接口接收总线下发的更新指令及配置文件,对SPI Flash进行分区擦除及写入,实现了对FPGA可编程资源的复... 详细信息

针对某些已经进行了特殊工艺处理或者已经交付的设备,无法通过USB-JTAG接口进行升级的问题,提出了基于1553B的程序升级方案,通过1553B接口接收总线下发的更新指令及配置文件,对SPI Flash进行分区擦除及写入,实现了对FPGA可编程资源的复用,提高了设备的灵活性,易于后期维护与升级。同时设置了Fallback模式,避免了设备掉电后无法再由1553B接口升级的问题,提高了设备的可靠性。通过加载不同的配置文件,由集成逻辑分析仪抓取已写入数据,对多重配置和Fallback配置进行了验证,证明了设计的正确性。

关键词：现场可编程门阵列重配置 SPI Flash 1553B

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多通道固态存储器测试系统设计与研究

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电子测量技术 2021年第9期44卷 158-162页

作者：李张倩马银鸿洪应平刘文怡熊继军张会新中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对现有存储器测试系统测试通道少、被测存储介质种类单一和自动化程度低的问题,设计了一种通用自动化存储器测试系统。系统由上位机、硬件测试电路和千兆以太网组成。上位机在VS2015环境下开发,对系统下发测试指令并显示测试结果,硬... 详细信息

针对现有存储器测试系统测试通道少、被测存储介质种类单一和自动化程度低的问题,设计了一种通用自动化存储器测试系统。系统由上位机、硬件测试电路和千兆以太网组成。上位机在VS2015环境下开发,对系统下发测试指令并显示测试结果,硬件测试电路完成对存储介质数据的读取及回传,千兆以太网实现两者数据的高速交换。本系统可以对多路SATA接口和ONFI接口的存储器进行性能测试,从而提高了存储器的测试效率,降低了测试成本。多次实验结果表明,该系统具有良好的环境适应性和可扩展性,在航天领域有较高的工程应用价值。

关键词：存储器自动化千兆以太网 SATA ONFI 可扩展性

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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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三维微组装多气体传感器测试仪

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电子测量技术 2021年第22期44卷 148-152页

作者：李张倩张锐浩马银鸿洪应平张会新中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对在地震等自然灾害及遮蔽空间范围传感器体积受限制和对周围环境参数感知问题,设计了三维微组装多气体传感器测试仪,结合设计的GPSO-BP算法,该测试仪可以在高温高湿的环境下实现实时对有毒气体浓度以及压力的多参数测量,并对其进行... 详细信息

针对在地震等自然灾害及遮蔽空间范围传感器体积受限制和对周围环境参数感知问题,设计了三维微组装多气体传感器测试仪,结合设计的GPSO-BP算法,该测试仪可以在高温高湿的环境下实现实时对有毒气体浓度以及压力的多参数测量,并对其进行温湿度补偿,具有高性能、小型化、准确度高的特点。测试结果表明,在湿度为80%RH,温度为50℃的环境下测量不同气体,经过温湿度补偿后,该测试仪的准确对度至少提高到2.2%以上,稳定性较强,对于地震等恶劣环境下的环境参数感知具有重大的意义。

关键词：多气体检测温湿度补偿小型化 GPSO-BP算法

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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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基于STM32的手持式气体检测仪

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计算机测量与控制 2022年第9期30卷 265-271页

作者：郭小烨王洋中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

在日常生活及工作中,为了对有害气体进行有效的实时监测,避免长期处于有害气体的环境中从而对人员健康产生危害,针对目前国产气体检测仪最小检测浓度过高、响应时间过长、检测误差较大的问题设计了一种基于STM32的手持式气体检测仪;主... 详细信息

在日常生活及工作中,为了对有害气体进行有效的实时监测,避免长期处于有害气体的环境中从而对人员健康产生危害,针对目前国产气体检测仪最小检测浓度过高、响应时间过长、检测误差较大的问题设计了一种基于STM32的手持式气体检测仪;主要从内部硬件设计以及软件设计两个方面完成了手持式气体检测仪的设计,硬件方面的主控芯片选择STM32F103芯片,软件方面基于嵌入式系统开发实现对于VOC气体、温度、大气压力的测量、显示、数据存储以及数据分析,主要利用C语言来实现其功能;通过对整个检测仪系统的调试,证明这一系统能够对100 ppb以下气体浓度进行响应、响应时间能够小于20 s、检测误差能够小于5%FS;本气体检测仪除了普通环境的气体浓度监测,还能应用在有气体泄漏或空气质量要求的化学、工业、农业、动植物培育等场景。

关键词：泄漏监测 STM32 VOC气体气体检测手持式检测仪

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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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基于IEEE1588协议的高精度时钟同步系统设计与实现

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仪表技术与传感器 2021年第12期 97-101页

作者：崔永俊韩一德郭峰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电子测试技术国防科技重点实验室山西太原030051

纯软件方式实现的IEEE1588协议时间戳标记位置处于数据链路层,受网络传输延迟不确定性的影响,时钟同步精度大多局限在μs级别。为了进一步提高多测点信号采集的同步性,应用于分布式振动信号同步采集,提高时钟同步精度。设计了硬件与软... 详细信息

纯软件方式实现的IEEE1588协议时间戳标记位置处于数据链路层,受网络传输延迟不确定性的影响,时钟同步精度大多局限在μs级别。为了进一步提高多测点信号采集的同步性,应用于分布式振动信号同步采集,提高时钟同步精度。设计了硬件与软件结合的IEEE15888精密时间协议的高精度时钟同步系统。系统采用卫星时钟作为授时时钟源,STM32F407作为主控芯片,利用STM32F407中集成的MAC内核实现开源代码PTPd中IEEE1588最佳主时钟、本地时钟调节等算法的运行;采用支持硬件时间戳的DP83640物理层芯片实现RMII接口物理层标记时间戳,进一步降低了信号在网络传输过程中发生的随机性延迟,提高了时间同步的精度。经过同步信号输出测试,该系统时钟同步误差优于±200 ns,达到设计要求,应用性能良好。

关键词： IEEE1588协议 DP83640 PTPd 时钟同步

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