检索结果-内蒙古大学图书馆

自动化与仪器仪表 2024年第3期 219-223页

作者：于海波李杰罗飞舟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 中国运载火箭技术研究院宇航业务部结构处北京100000

为满足航天产品的高精度、高可靠性需求,实现元器件自主可控,需要对其核心部件乃至关键元器件进行国产化替代及应用适应性验证,设计一种基于FPGA的国产数字元器件板级综合测试平台。该平台兼容CMOS、LVDS等多种数字接口和电压、电流等... 详细信息

为满足航天产品的高精度、高可靠性需求,实现元器件自主可控,需要对其核心部件乃至关键元器件进行国产化替代及应用适应性验证,设计一种基于FPGA的国产数字元器件板级综合测试平台。该平台兼容CMOS、LVDS等多种数字接口和电压、电流等模拟信号输入接口,可满足不同芯片的输入输出电平标准;内置DDR3 SDRAM进行数据缓存,Flash阵列作为数据存储器,可实现高速实时数据读写及大容量存储;适用于时序逻辑、组合逻辑数字元器件的板级验证,可并行测试多种异构元器件,节约测试成本。最后利用该平台进行器件板级验证测试,实验结果表明:器件板级应用功能正常,动态功耗稳定,在极端环境下工作性能良好,具备较高的工程应用价值。

关键词： FPGA 国产化数字元器件板级测试 DDR3 SDRAM

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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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适用于眼镜片轮廓数据的分段拟合算法

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电子测量技术 2021年第12期44卷 51-56页

作者：任彦良陈鸿李建鑫高彤岳凤英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

由于像素精度的限制,从图像中提取的眼镜镜片轮廓数据中存在大量的锯齿形轮廓分段,严重影响轮廓数据的光顺与精度。为了得到光滑的轮廓曲线,对原始的轮廓数据作分段拟合处理:首先根据目标点前后的曲线方向估算轮廓上每一点的曲率,然后... 详细信息

由于像素精度的限制,从图像中提取的眼镜镜片轮廓数据中存在大量的锯齿形轮廓分段,严重影响轮廓数据的光顺与精度。为了得到光滑的轮廓曲线,对原始的轮廓数据作分段拟合处理:首先根据目标点前后的曲线方向估算轮廓上每一点的曲率,然后将轮廓上曲率大致相同的轮廓段根据最小二乘原理拟合成圆,最后将剩余的轮廓段进行基于Bézier曲线的保形拟合。实验结果表明相较于已有的平滑处理算法,所述分段拟合算法在得到光滑轮廓曲线的同时具有更高的精度,证明了分段拟合算法可用来作眼镜片轮廓曲线的平滑处理。

关键词：曲率估算 Bézier曲线保形插值分段拟合

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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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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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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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基于FPGA的高精度模拟量输出卡设计

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电子测量技术 2021年第13期44卷 156-160页

作者：胡晓捷焦新泉贾兴中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

针对遥测系统中采集模拟量信号精度低、质量差等问题,本文在模拟量信号日益精度化、多样化、复杂化的趋势下设计了更为高精度的模拟量输出卡。本设计采用了以现场可编程门阵列(FPGA)为中心的逻辑控制器、16位高精度的数模转换器LTC2642... 详细信息

针对遥测系统中采集模拟量信号精度低、质量差等问题,本文在模拟量信号日益精度化、多样化、复杂化的趋势下设计了更为高精度的模拟量输出卡。本设计采用了以现场可编程门阵列(FPGA)为中心的逻辑控制器、16位高精度的数模转换器LTC2642实现了DA的高精度转换,输出的模拟量信号通过16位通道的模拟开关ADG1606将96路信号切换输出,输出信号自检通过模拟开关以每路175 ns的切换速率将模拟量信号轮循切换采集,保证了输出信号的高质量回采。经过设计论证和测试,输出信号精度达到设计要求的±0.15%,回采信号精度达到设计要求的±0.1%,表明输出的模拟量信号精度高、稳定性好。

关键词：高精度 FPGA 模拟量多通道 LTC2642

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改进的两轴磁传感器测量弹体滚转角方法

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传感器与微系统 2021年第8期40卷 9-12页

作者：张晓明朱孟龙张莺莺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

针对两轴磁传感器在测量弹体滚转角应用过程中,俯仰角变化条件下滚转角测量精度下降的问题,提出一种改进的两轴磁传感器测量弹体滚转角方法。基于弹体短射程飞行过程中地磁场模值恒定假设,利用弹体径向两轴磁传感器信息和地磁场模值,解... 详细信息

针对两轴磁传感器在测量弹体滚转角应用过程中,俯仰角变化条件下滚转角测量精度下降的问题,提出一种改进的两轴磁传感器测量弹体滚转角方法。基于弹体短射程飞行过程中地磁场模值恒定假设,利用弹体径向两轴磁传感器信息和地磁场模值,解算反映弹体俯仰信息的轴向地磁场分量,实现俯仰角变化条件下的滚转角准确获取。由于实际飞行过程中弹体干扰磁场的存在,致使获取的第三轴地磁场信息存在误差,进一步导致俯仰角和滚转角存在误差。建立俯仰角测量误差和滚转角测量误差之间的误差传播模型,分析俯仰角测量误差对滚转角测量精度的误差。仿真和半物理试验表明:所提方法在俯仰角变化范围-45°~45°时,滚转角有效值测量误差小于1°,与传统方法比较,精度提升8.8倍。

关键词：两轴磁传感器滚转角俯仰角误差误差传播模型

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复合纳米粒子修饰的柔性分子印迹传感器对四环素的检测研究

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分析科学学报 2021年第5期37卷 655-659页

作者：郭宣利王玉王文廉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 中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

本文以酸化碳布(CC)作为柔性工作电极,采用恒电位沉积法在碳布上修饰纳米Au-Cu复合粒子(Au-Cu NPs),以四环素(TC)为模板分子,邻苯二胺为功能单体,采用循环伏安法在修饰了纳米粒子的活化碳布上电聚合分子印迹膜,制备了四环素分子印迹柔... 详细信息

本文以酸化碳布(CC)作为柔性工作电极,采用恒电位沉积法在碳布上修饰纳米Au-Cu复合粒子(Au-Cu NPs),以四环素(TC)为模板分子,邻苯二胺为功能单体,采用循环伏安法在修饰了纳米粒子的活化碳布上电聚合分子印迹膜,制备了四环素分子印迹柔性传感器(Cu-Au NPs/PANI/TC/CC),通过循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)研究了其电化学性能。结果显示,在优化实验条件下,TC的DPV峰值电流与其浓度在1.0×10^(-7)~3.0×10^(-5)mol/L范围内成良好的线性关系,相关系数为0.9996,检出限为2.57×10^(-11)mol/L,实际样品的加标回收率为97.3%~105%。该传感器柔软稳定,灵敏度高,抗干扰性和重复性好,可应用于柔性可穿戴传感器的设计。

关键词：柔性电极碳布分子印迹技术纳米复合粒子四环素

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