检索结果-内蒙古大学图书馆

舰船电子工程 2025年第1期45卷 177-181页

作者：庞云飞任勇峰赵逢锦中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051

噪声抑制是提高水下目标检测能力的重要问题。为了减小水下测试中仪器的开关噪声对测量信号的影响,采用滤波方法对开关噪声进行滤除。文章分析了水下仪器接入测试系统时信号通道纹波急剧增大的原因,通过理论分析与实验仿真对低频信号进... 详细信息

噪声抑制是提高水下目标检测能力的重要问题。为了减小水下测试中仪器的开关噪声对测量信号的影响,采用滤波方法对开关噪声进行滤除。文章分析了水下仪器接入测试系统时信号通道纹波急剧增大的原因,通过理论分析与实验仿真对低频信号进行滤波处理,将仿中值滤波法与滑窗法相结合,对低频信号进行调制。试验结果表明:纹波得到有效抑制,仪器开关噪声对测试低频信号的干扰明显减少,且输出与真实数据接近,误差仅有5.3×10^(-4),处理后的数据在时间轴上产生的偏移仅有200μs,高度还原了真实数据,极大地提高了测试的准确性。

关键词：中值滤波图像去噪开关噪声纹波

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基于STM32的波浪传感器软硬件设计

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舰船电子工程 2025年第2期45卷 213-217页

作者：郭涛刘叶琦苏心意时英元陈穆瑶中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051

波浪传感器长期工作于表面漂流浮标中,用于监测波浪的高度、周期、方向等特征。论文采用STM32F4为控制核心,设计了基于加速度原理的波浪传感系统。硬件采用高精度的惯性传感单元对姿态和加速度进行采集,使用SD卡作为数据存储模块、ESP8... 详细信息

波浪传感器长期工作于表面漂流浮标中,用于监测波浪的高度、周期、方向等特征。论文采用STM32F4为控制核心,设计了基于加速度原理的波浪传感系统。硬件采用高精度的惯性传感单元对姿态和加速度进行采集,使用SD卡作为数据存储模块、ESP8266作为无线通讯模块。在RT-Thread实时操作系统框架下编写了数据采集转换、波浪特征值计算、无线发送等线程,具有稳定可靠、实时性强的优点。并通过正弦模拟和定向水流试验验证了传感器的准确性。

关键词：波浪测量 STM32 惯性传感 RT-Thread

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用于激光反射镜面调节的双电机控制系统设计

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中国测试 2025年第2期51卷 112-117,139页

作者：王攀冯宇陈昌鑫王丽君周炳王海洋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 中北大学电气与控制工程学院山西太原030051 华北水利水电大学机械学院河南郑州450045

针对激光反射镜面水平旋转和俯仰调节的角度控制需求,建立双电机控制系统模型,设计以STM32作为主控芯片、USART和RS485作为通信方式的硬件结构,开发LabVIEW上位机软件,搭建舵机SM40BL控制俯仰角度、电机HT-S-4315控制水平旋转角度的实... 详细信息

针对激光反射镜面水平旋转和俯仰调节的角度控制需求,建立双电机控制系统模型,设计以STM32作为主控芯片、USART和RS485作为通信方式的硬件结构,开发LabVIEW上位机软件,搭建舵机SM40BL控制俯仰角度、电机HT-S-4315控制水平旋转角度的实验平台,分析并验证不同PID参数下的控制效果。实验结果表明:当舵机SM40BL的PID参数为K_(p)=30、K_(i)=4、K_(d)=30且电机HT-S-4315的参数为位置环K_(p)=1、速度环K_(p)=5、K_(i)=1时,系统在俯仰方向和水平方向的最大角度误差分别为3.3%、1.1%。双电机控制系统通过PID控制算法实现对激光反射镜面的水平旋转和俯仰角度调节,进而实现激光光束的反射,对光束指向控制具有重要意义。

关键词：反射镜面调节水平旋转和俯仰角度调节 PID控制双电机控制

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基于多尺度融合的密集输电通道空飘物检测算法

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智慧电力 2025年第1期53卷 68-74,89页

作者：郭奕佐刘凯新陈平中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学信息与通信工程学院山西太原030051

在电网长期运行期间,空飘物威胁输电线路安全稳定运行。针对密集输电通道场景复杂及漂浮物形态与尺度快速多变,难以兼顾检测准确性与实时性的问题,提出基于多尺度融合的密集输电通道空飘物检测算法。该算法以路径聚合网络为基础,融合快... 详细信息

在电网长期运行期间,空飘物威胁输电线路安全稳定运行。针对密集输电通道场景复杂及漂浮物形态与尺度快速多变,难以兼顾检测准确性与实时性的问题,提出基于多尺度融合的密集输电通道空飘物检测算法。该算法以路径聚合网络为基础,融合快速空间金字塔池化模块,添加动态蛇形卷积和小目标检测层提升检测性能,采用置换注意力机制与加权交并比损失函数降低复杂背景干扰。试验分析表明,该算法可有效应对移动引发的尺度变化,精度和速度均优于其他目标检测算法。

关键词：输电通道空飘物目标检测尺度变化

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基于软件实现的RS485总线电气层故障注入仪设计

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电子器件 2025年第1期48卷 55-59页

作者：姚雪美洪应平党立志高晨程中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

为了满足工业控制系统通信时的测试验证要求,结合RS485总线通信特征,设计了一种基于软件注入电气层故障的故障注入系统。系统满足设备通信的故障测试,通过软件模拟电气层信号故障,采用FPGA主控芯片、高速A/D、D/A辅助差分信号输入输出... 详细信息

为了满足工业控制系统通信时的测试验证要求,结合RS485总线通信特征,设计了一种基于软件注入电气层故障的故障注入系统。系统满足设备通信的故障测试,通过软件模拟电气层信号故障,采用FPGA主控芯片、高速A/D、D/A辅助差分信号输入输出和指令解析,最终实现了对RS485总线信号的故障注入。实践表明,基于软件的故障注入仪灵活性高,适用性强,且精度更高。

关键词：故障注入嵌入式测试系统 RS485

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基于悬浮式H型石墨烯的纳机电加速度计设计

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测试技术学报 2025年第2期39卷 138-147页

作者：谷妍霞刘文耀李伟杨泽宇田昊源唐军刘俊中北大学量子传感与精密测量仪器山西省重点实验室山西太原030051 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

石墨烯因超薄的薄膜厚度和优异的电学、机械性能成为纳机电系统领域膜材料的理想选择,在传感领域有极大的应用潜力。现有的二维材料纳机电加速度传感器尽管表现出小体积优势,但器件灵敏度亟需提升。提出了基于悬浮式H型石墨烯-质量块的... 详细信息

石墨烯因超薄的薄膜厚度和优异的电学、机械性能成为纳机电系统领域膜材料的理想选择,在传感领域有极大的应用潜力。现有的二维材料纳机电加速度传感器尽管表现出小体积优势,但器件灵敏度亟需提升。提出了基于悬浮式H型石墨烯-质量块的纳机电加速度谐振器结构,探究了H型石墨烯的特性。仿真了H型石墨烯薄膜尺寸、质量块尺寸对谐振频率的影响,确定了石墨烯谐振器的尺寸。通过梁与质量块交界处的传感动力学分析,解释了谐振器灵敏度提升与应力分布的关联机制。最终,传感器位移灵敏度达到47.30 nm/nN,与体积相同的传统悬浮式石墨烯加速度计相比,不增加质量块尺寸,灵敏度可提高3.76倍,品质因数可提升2.46倍。该设计为加速度计、陀螺仪、位移传感等低成本、高灵敏度、超小型化纳米机械传感器的性能改进提供参考。

关键词：悬浮石墨烯力学特性有限元法高灵敏加速度计纳机电系统

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基于多总线接口的抗高过载数据记录装置的设计

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遥测遥控 2025年第1期46卷 90-96页

作者：赵富成吴柯锐高晨程张会新中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 中国人民解放军93160部队北京100076

设计并实现了一种具有抗高过载特性的多总线接口数据记录装置,以应对飞行器在高冲击力和高过载环境中的数据记录需求。该装置以现场可编程门阵列(FPGA)为核心,集成了1553B总线、以太网和RS422三种通信接口,确保了在多种数据传输速率下... 详细信息

设计并实现了一种具有抗高过载特性的多总线接口数据记录装置,以应对飞行器在高冲击力和高过载环境中的数据记录需求。该装置以现场可编程门阵列(FPGA)为核心,集成了1553B总线、以太网和RS422三种通信接口,确保了在多种数据传输速率下信号采集的准确性和可靠性。通过多层结构吸能设计、灌封防护技术、微型化电路设计及高效存储模块等关键技术的应用,显著提升了系统的抗高过载能力和整体稳定性。经过测试验证,该装置能够在极端过载环境中稳定运行,确保数据的完整性和系统的可靠性。

关键词：抗高过载多总线接口 FPGA 数据记录装置

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远程激光诱导击穿光谱金属定性定量分析研究

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中国激光 2025年第6期 319-329页

作者：曹溪源骆益凡赵阳阳张嘉旭李楠中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室中北大学仪器与电子学院

激光诱导击穿光谱技术（LIBS）在远距离探测中的实验参数优化和定量分析能力对于远程LIBS探测至关重要。选取铜镍镁铝合金，利用伽利略式可变焦远程LIBS探测系统在0.5～5.0 m范围内开展了延迟时间、激光能量等关键参数对LIBS信号的影响... 详细信息

激光诱导击穿光谱技术（LIBS）在远距离探测中的实验参数优化和定量分析能力对于远程LIBS探测至关重要。选取铜镍镁铝合金，利用伽利略式可变焦远程LIBS探测系统在0.5～5.0 m范围内开展了延迟时间、激光能量等关键参数对LIBS信号的影响研究，评估了远程LIBS的定量分析能力。结果表明，在探测延时0～5000 ns范围内等离子体特征谱线强度整体呈现下降趋势，当激光能量由20 mJ增加至250 mJ时谱线强度整体呈现增大趋势，并且随着探测距离的增加，谱线强度近似呈指数衰减。选用不同元素含量的合金铝靶开展了远程LIBS定量分析实验，不同距离下定标曲线的相关系数均超过0.989。采用多元线性回归法预测盲样铝元素含量的误差均小于4%，证明了该系统在5.0 m探测范围内均具有良好的定性定量分析能力。研究表明LIBS在远程原位探测领域中具有巨大的应用潜力。研究结果为LIBS远程探测参数的设置与优化提供了实验依据和数据支撑。

关键词：激光诱导击穿光谱技术远程探测时间延迟激光能量定量分析

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油气泄漏红外光谱成像探测组件研发

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红外与激光工程 2025年第2期54卷 157-168页

作者：张云昊杨云朋孙秉才刘鑫姜洪妍赵帅吴斌天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津津航技术物理研究所天津300080 中国石油集团安全环保技术研究院有限公司北京102200

石油化工行业是经济增长的关键,因石油气具有无色无味的特点,发生微量泄漏时不易被工作人员察觉,对环境和公共安全构成严重威胁。近年来,石化企业针对石油气泄漏进行检测和定位的需求日益增大。相比于传统检测方法,红外光谱成像技术因... 详细信息

石油化工行业是经济增长的关键,因石油气具有无色无味的特点,发生微量泄漏时不易被工作人员察觉,对环境和公共安全构成严重威胁。近年来,石化企业针对石油气泄漏进行检测和定位的需求日益增大。相比于传统检测方法,红外光谱成像技术因其大范围、远距离、快速定位泄漏源、动态直观等优势,受到广泛关注。文中介绍了一种基于红外光谱成像技术的油气泄漏探测组件,该组件结合了红外光谱图像技术的优势,通过攻关宽自由谱宽范围窄带高消光比滤波技术、高精度指数光刻与刻蚀等关键技术,完成覆盖长波红外谱段的多通道带通滤波器设计;结合油气泄漏检测应用场景,完成图像传感器的选型及器件耦合,最终研制出一套针对油气泄漏检测的红外光谱成像探测组件。经测试,其谱段数多于10个谱段,谱段范围覆盖8~12μm,光谱分辨率优于0.5μm。使用该成像组件对油气主要成分空间分布进行实时检测,系统理论检测极限浓度达到5.4%,为研发适用于企业现场的油气类危险化学品泄漏光谱监测技术及装备提供了有力支撑。

关键词：气体泄漏油气检测长波红外宽谱段光谱成像

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基于GAN-LSTM改进T-L磁补偿方法

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电子测量技术 2025年第5期 50-56页

作者：王劲楠张晓明张鸽赵晨阳中北大学电子测试技术国家重点实验室中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

针对无人机磁反潜任务中因机载设备、运动特性等引入的磁干扰问题，开展基于改进磁补偿模型的研究。提出了一种基于GAN和LSTM的改进T-L磁补偿模型，该模型融合了传统T-L模型在姿态相关噪声建模方面的优势、LSTM对长时间间隔依赖关系的... 详细信息

针对无人机磁反潜任务中因机载设备、运动特性等引入的磁干扰问题，开展基于改进磁补偿模型的研究。提出了一种基于GAN和LSTM的改进T-L磁补偿模型，该模型融合了传统T-L模型在姿态相关噪声建模方面的优势、LSTM对长时间间隔依赖关系的捕获能力以及GAN对数据分布特性的学习能力，从而显著提升了噪声识别精度，进一步提高了磁数据的测量准确性。仿真结果表明，补偿精度较T-L模型提高了67%,改善比达到43.67;无人机机载试验中，补偿精度提高了64%,改善比达到26.93。研究表明，该方法显著提升磁测数据的质量，为基于磁场变化的水下反潜任务提供准确的磁场。

关键词：磁反潜航磁补偿 T-L磁补偿模型神经网络

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