检索结果-内蒙古大学图书馆

电子器件 2019年第2期42卷 433-437页

作者：刘希宾杨卫陈晓乐王琳玮刘珊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太原030051

针对感知平台利用GPS导航和PIR阵列进行目标轨迹预推精度低,实用性差的局限性,提出了一种利用声导引技术进行精确定位,4感知平台PIR阵列构成正方形感知模型实现目标运动轨迹测量的方法。在该研究中,单感知平台由8个PIR传感器组成静动系... 详细信息

针对感知平台利用GPS导航和PIR阵列进行目标轨迹预推精度低,实用性差的局限性,提出了一种利用声导引技术进行精确定位,4感知平台PIR阵列构成正方形感知模型实现目标运动轨迹测量的方法。在该研究中,单感知平台由8个PIR传感器组成静动系感知阵列,1个扬声器和4个麦克风组成声阵列;通过延时估计算法得到各麦克风相对声信标的距离和方位,将感知平台精确导航到预设点;获取感知模型中32路传感器角度信息进行融合,再结合自身坐标信息及检测目标时间信息通过轨迹预推算法推导出准确的运动轨迹。实验结果表明,该方法有效弥补了仅利用GPS实现单一定位且精度低的不足,同时突破了已往单感知平台进行轨迹预推的方法,具有较大的理论意义与实际应用价值。

关键词： PIR热释电红外传感器阵列声阵列轨迹预推正方形感知模型延时估计精度计算

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基于DDS+PLL的低相噪频率合成器设计

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电子器件 2019年第4期42卷 947-952页

作者：宋雪莹崔永俊张祥刘坤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防科技重点实验室仪器与电子学院

为了解决传统信号源输出信号种类单一、频率固定、实时调节能力差、噪声大等问题,设计了基于DDS和PLL的频率合成器。该频率合成器以FPGA为控制单元,选用DDS芯片AD9910,以及低噪声数字鉴相芯片ADF4108,用DDS直接激励PLL,能够稳定输出高达... 详细信息

为了解决传统信号源输出信号种类单一、频率固定、实时调节能力差、噪声大等问题,设计了基于DDS和PLL的频率合成器。该频率合成器以FPGA为控制单元,选用DDS芯片AD9910,以及低噪声数字鉴相芯片ADF4108,用DDS直接激励PLL,能够稳定输出高达2.85 GHz的信号。该频率合成器具有多种波形输出,频率、相位可变,可实时调频调相等功能。经测试,相位噪声优于-116 dBc/Hz@1 MHz,满足实际应用需求。

关键词： DDS PLL 频率合成器 FPGA AD9910 ADF4108

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基于FPGA的增益可调微弱信号采集系统设计

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仪表技术与传感器 2019年第5期 68-72页

作者：高文学孟立凡中北大学电子测试技术国家重点实验室仪器科学与动态测试教育部重点实验室

针对以往采集电路中放大倍率固定,适用的采集环境单一,不可灵活调理实际微弱信号的现状,设计了基于 FPGA 的增益可调微弱信号采集系统,该系统以 FPGA 为核心,以集成运算放大器OP37G,模拟开关 DG611DY 组成增益可调放大电路,具备了×... 详细信息

针对以往采集电路中放大倍率固定,适用的采集环境单一,不可灵活调理实际微弱信号的现状,设计了基于 FPGA 的增益可调微弱信号采集系统,该系统以 FPGA 为核心,以集成运算放大器OP37G,模拟开关 DG611DY 组成增益可调放大电路,具备了×0.5,×2,…,×100,×200 等 10 种放大倍率可编程控制的功能,以高精度模数转换芯片 AD7865 为采集芯片,实现了高精度微弱信号的采集。试验结果表明:系统在多种微弱信号环境下经增益电路放大后,各通道采样精度均能达到 0.1%。系统可灵活应用于多种微弱信号采集环境,稳定可靠,已成功应用于某微弱信号测试场合。

关键词： FPGA 增益可调微弱信号采集系统 AD7865

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基于MEMS传感器的数据采集识别系统设计

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电子器件 2019年第2期42卷 463-468页

作者：陈健伟陈鸿王晋祺苏明辉中北大学电子测试技术国家重点实验室仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

设计一种通过FPGA与ARM相结合的实时采集运动姿态数据的系统,由传感器采集到运动信号,通过FPGA控制数据存储后传递给ARM,将其存储处理。同时设计一种算法来精确实现运动轨迹的检测,采集的数据信号通过设计Kalman滤波器来消除随机噪声,... 详细信息

设计一种通过FPGA与ARM相结合的实时采集运动姿态数据的系统,由传感器采集到运动信号,通过FPGA控制数据存储后传递给ARM,将其存储处理。同时设计一种算法来精确实现运动轨迹的检测,采集的数据信号通过设计Kalman滤波器来消除随机噪声,零状态补偿算法实现累计误差的消除。通过该系统,实现了FPGA与传感器以及与ARM的通信,实时快速地采集到姿态数据信息,同时可以高效地复原运动轨迹。该方案实用性强,比较灵活,能够有效地移植到其他相关运动检测系统中。

关键词： FPGA ARM 姿态数据采集 Kalman滤波零状态补偿

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基于FBG温度解耦的光纤法布里-珀罗高温压力传感器

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测试技术学报 2020年第4期34卷 321-326页

作者：陈宝杰刘佳贾平岗梁庭洪应平熊继军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

本文提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)温度解耦方法的光纤法珀(FP)压力传感器,该传感器采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现批量化制作.通过在膜片式压力传感器的基础上集成光纤布拉格光栅(FBG),实现温度、压力双参数测量;提出温度解耦方... 详细信息

本文提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)温度解耦方法的光纤法珀(FP)压力传感器,该传感器采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现批量化制作.通过在膜片式压力传感器的基础上集成光纤布拉格光栅(FBG),实现温度、压力双参数测量;提出温度解耦方法,对传感器进行温度补偿及压力测量结果的修正.实验结果表明,在20~300℃的温度范围内,FBG温度传感器的灵敏度为0.012 nm/℃,在160 kPa的压力范围内,压力测量灵敏度约为0.1μm/kPa,3次重复实验的重复性误差和非线性误差分别约为5.6%和1.3%,温度系数为0.018μm/℃,压力灵敏度随温度变化为0.283 nm/(kPa·℃),同时,采用温度解耦方法,得到压力计算值与真实值最大偏差小于2.5 kPa.

关键词：光纤法珀光纤布拉格光栅压力传感器温度传感器低温共烧陶瓷

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无线通信数据采集与存储系统的设计

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电子设计工程 2020年第21期28卷 130-135页

作者：马游春马帅朱志斌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

在某些特殊环境中,例如在有一定危险性的化学实验室做实验等情况下,需要采集特定的实验数据。针对这类危险环境,设计了一种无线通信数据采集与存储系统。系统采用FPGA和STM32单片机作为核心处理器,通过传感器将外部信号转为电信号,AD模... 详细信息

在某些特殊环境中,例如在有一定危险性的化学实验室做实验等情况下,需要采集特定的实验数据。针对这类危险环境,设计了一种无线通信数据采集与存储系统。系统采用FPGA和STM32单片机作为核心处理器,通过传感器将外部信号转为电信号,AD模块将传过来的电信号转化为数字信号,经FPGA处理后通过ZigBee发射模块传输给ZigBee接收模块,ZigBee接收模块接收的数字信号经由FPGA缓存到Flash中,接下来STM32单片机读写CH378将缓存到Flash中的数字信号以文件形式存储至SD卡。经测试验证,该系统在含硫等有害物质燃烧发光的实验中,光强数据在传输过程中高速稳定,采集到的实验数据准确、完整、可靠,同时整个系统具有体积小,成本低,便于携带等优点,具有非常广阔的应用前景。

关键词：数据采集 FPGA 无线通信 CH378 数据存储

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基于COMSOL的声表面波器件三维结构仿真

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压电与声光 2019年第4期41卷 497-500页

作者：张永威郭涛谭秋林张利威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

基于铌酸锂基底的声表面波传感器电极材料设计,采用COMSOLMultiphysics仿真分析软件对声表面波传感器单对叉指进行三维建模,并进行固体力学和静电学物理场的有限元仿真分析。结果表明,不同电极材料和厚度对其反对称模态频率、对称模态... 详细信息

基于铌酸锂基底的声表面波传感器电极材料设计,采用COMSOLMultiphysics仿真分析软件对声表面波传感器单对叉指进行三维建模,并进行固体力学和静电学物理场的有限元仿真分析。结果表明,不同电极材料和厚度对其反对称模态频率、对称模态频率、导纳特性曲线及阻抗特性曲线的影响较大,且通过改变电极材料的厚度有效抑制寄生谐振为进一步的研究提供了理论依据。

关键词：声表面波传感器有限元分析对称模态频率电极厚度

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远程低功耗钢桥测温系统设计

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电子测量技术 2020年第23期43卷 154-158页

作者：朱志斌马游春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

为了确定钢桥表面混凝土温度设计标准,需要测量当地钢桥各时期多个位置的温度参数。针对目前钢桥测温装置功耗大,不能很好地满足全年测温需求的情况,提出一种远程低功耗测温系统方案,系统采用电池供电,由低功耗可休眠的FPGA主控,通过模... 详细信息

为了确定钢桥表面混凝土温度设计标准,需要测量当地钢桥各时期多个位置的温度参数。针对目前钢桥测温装置功耗大,不能很好地满足全年测温需求的情况,提出一种远程低功耗测温系统方案,系统采用电池供电,由低功耗可休眠的FPGA主控,通过模拟开关与AD转换器完成多路温度采集,LoRa组网远距离传输数据,FPGA由外部时钟模块定时唤醒控制其他模块上下电以节省功耗。实验测得当天最高温为58.63℃,系统在一日总体功耗为31.7798 mWh,满足全年的温度检测要求,无线通信距离达5 km。

关键词：低功耗 FPGA 测温数据采集 LoRa

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一种新型电调FBAR结构的仿真分析

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压电与声光 2019年第4期41卷 501-503,508页

作者：吴永盛苏淑靖翟成瑞张佳俊王少斌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

针对目前薄膜体声波谐振器(FBAR)调谐范围小的问题,提出了一种新型电调FBAR结构,在传统FBAR的压电薄膜和底电极之间引入一层n型掺杂AlN半导体(n-AlN)薄膜。利用COMSOLMultiphysics对新型FBAR进行建模仿真计算,得到其谐振频率为1.92GHz,... 详细信息

针对目前薄膜体声波谐振器(FBAR)调谐范围小的问题,提出了一种新型电调FBAR结构,在传统FBAR的压电薄膜和底电极之间引入一层n型掺杂AlN半导体(n-AlN)薄膜。利用COMSOLMultiphysics对新型FBAR进行建模仿真计算,得到其谐振频率为1.92GHz,阻抗特性曲线中存在寄生谐振峰,通过调整顶电极厚度进行优化,结果表明,当顶电极厚为0.1μm时,寄生谐振峰消失,此时器件谐振频率为1.976GHz,且顶电极厚度调整后器件整体性能有较大提升。对优化后的新型FBAR进行电调仿真分析,得到其调谐量为600kHz/V,比传统FBAR的150kHz/V有很大的提高,另外,仿真结果显示,谐振频率与外加调谐电压呈指数正相关。

关键词：薄膜体声波谐振器有限元仿真电压调谐 COMSOL Multiphysics

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固贴式薄膜体声波传感器的仿真分析

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仪表技术与传感器 2019年第1期 20-23页

作者：吴永盛苏淑靖翟成瑞马晓鑫袁财源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

针对布拉格反射栅的特点,选用ta-C作为高声阻抗材料,Al N作为低声阻抗材料。利用COMSOL Multiphysics对布拉格反射栅薄膜体声波传感器(BAW-SMR)建模并对建立的模型进行固体力学和静电学的有限元仿真分析,得到了传感器的谐振频率、不同... 详细信息

针对布拉格反射栅的特点,选用ta-C作为高声阻抗材料,Al N作为低声阻抗材料。利用COMSOL Multiphysics对布拉格反射栅薄膜体声波传感器(BAW-SMR)建模并对建立的模型进行固体力学和静电学的有限元仿真分析,得到了传感器的谐振频率、不同布拉格反射栅对数下传感器的导纳特性曲线、阻抗特性曲线以及形变位移图。通过对比分析得出当前条件下布拉格反射栅对数为4对时,传感器的阻抗特性曲线平滑,谐振频率为3. 258 GHz;当布拉格反射栅对数为3对或5对时,阻抗特性曲线存在寄生谐振。针对存在寄生谐振的传感器,选取具有3对布拉格反射栅的传感器进行优化,通过改变传感器上电极的尺寸和厚度来消除寄生谐振,实现了对寄生谐振峰的有效抑制,为进一步的研究提供了理论依据。

关键词：布拉格反射栅有限元模型谐振频率薄膜体声波

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