基于STC8A8K单片机的智能手表设计

智能穿戴设备逐渐走进人们的视野,其中最主要的是智能手表。针对目前市场上大多数产品价格昂贵且功能冗余的现状,设计了一种基于STC8A8K64S4A12微控制器的智能手表。硬件设计包含OLED显示模块、温湿度检测模块、时钟模块和单片机控制模块。软件设计包括基于C51的主程序、中断程序、图形化界面系统程序和基于按键状态的有限状态机程序设计。在满足手表基本功能的基础上,还配有图形化用户界面使系统操作更加人性化,并且可通过温湿度检测模块检测环境参数。此外,基于微动开关状态的有限状态机实现了按键的单击、长按和连按的功能,使得在有限的按键数量上获得了更多的功能。OLED显示模块设计有休眠模式,可以有效降低系统功耗实现长期待机。经测试,系统运行稳定、可靠,在满足用户需求的同时大大降低了成本,具有较高的实用价值。

基于免疫粒子群算法的交叉天线阵列优化方法

针对平面多臂交叉天线阵列,提出了一种获得低最大副瓣高度(MSLL)、窄半功率波束宽度(HPBW)和较少阵元数量的阵列稀布优化方法。并提出了一种基于旋转对称特性的交叉阵列优化模型,应用粒子群优化(PSO)算法对阵列进行优化,引入改进的免疫过程提高个体多样性,从而达到更好的全局搜索效果。仿真结果表明:相比于粒子群算法,改进的免疫粒子群算法优化后的阵列具有较窄HPBW,较低MSLL,较少的阵元数量。

2012-2020年武汉崇阳站MST雷达回波数据集

MST(Mesosphere-Stratosphere and-Troposphere)雷达是一种用于观测中间层、平流层和对流层大气三维风场的大型阵列式相控阵雷达。MST雷达工作在甚高频(VHF)频段,主要利用湍流散射、菲涅尔反射和热散射的回波机制,获取不同高度区间的大气三维风廓线和湍流特性参数。武汉MST雷达由子午工程和武汉大学共同投资建设,是我国大陆首批建设的MST雷达,位于湖北省崇阳县(29.51°N,114.13°E)。雷达使用多普勒波束扫描技术,通过不共面的3个或者5个波束扫描,对收发信号的自相关处理得到不同方向的功率谱数据。通过其不同波束方向上的径向多普勒速度可以解算得到三维风场。2012-2020年,武汉MST雷达连续不间断地对雷达上空大气风场进行探测,其雷达回波功率谱数据、径向数据和产品数据上传至子午工程数据中心网站。通过武汉MST雷达数据可以得到我国中低纬地区中高层大气风场的空间和时间变化,为研究我国中低纬上空中高层大气动力学过程、弄清中高层大气与电离层及低层大气的耦合机制、建立我国上空中高层大气风场模式、提供空间环境监测和预报服务等提供重要的数据支撑。

我国空间环境天/地基监测平台的发展态势和展望

文章简要回顾我国空间环境天/地基监测设施的发展历程,重点阐述发展现状,并分析未来发展方向。目前,我国的空间环境天基监测已具备一定规模,覆盖主要的轨道类型,探测要素基本齐全,正在工程实施阶段的太阳风‒磁层相互作用全景成像卫星(SMILE)计划、空间先进太阳观测台(ASO-S)计划,以及规划中的日地拉格朗日L1点监测,将促进天基监测能力的大幅提升。地基监测方面,网络化综合监测能力快速发展,“子午工程”二期正在建设的覆盖全国和高/中/低纬的、日地空间全圈层的立体式监测网络将使我国地基监测能力步入世界先进行列。同时,国际子午圈大科学计划的有序推进标志着我国空间环境地基监测正迈出辐射全球的步伐。我国空间环境监测平台已经进入天/地基融合发展的新阶段。

基于武汉MST雷达的对流层异常强反射回波观测

为研究中层-平流层-对流层(MST)雷达在对流层高度上的回波机制,利用特殊天气条件(切断低压)下的雷达回波功率、风场,采用Lomb-Scargle谱分析、谐波拟合、Richardson数等方法分析对流层上部出现回波功率异常的现象。结果表明,在切断低压的天气条件下,急流和深对流造成持续存在的重力波源,重力波由下至上传播至对流层顶下方并发生饱和破碎,能量耗散在大气中,破坏了大气的静力稳定,形成K-H不稳定层,进而发展为湍流,使对流层区域出现雷达回波功率增强。

基于北京流星雷达的MLT区域大气风场研究

探测和研究大气风场是认知中高层大气结构的最重要的手段之一,其中流星雷达是一种非常好的观测大气风场的手段。为了更好地了解中纬中间层-低热层(MLT)区域大气风场的特征,本文利用2016年北京流星雷达反演的风场数据进行研究。首先研究了大气平均风场随时间和高度的变化特征,得出1~3月北京上空MLT区域的纬向风均以西风为主,经向风南风与北风交替显著,但仍以北风为主导的结论。继而对于90 km处的大气潮汐波进行研究,通过Lomb-Scargle功率谱方法和谐波拟合得出了大气潮汐随时间的变动规律,即中纬地区大气水平风场受到的潮汐波影响以半日潮汐为主、周日潮汐次之。

基于单片机的智能交通灯的设计

文中介绍一种依据等候红灯小车数量来改变信号灯通行时长的智能交通系统的设计方法。利用红外障碍探测技术采集小车数量,并传送到以51单片机为核心控制器的交通灯控制系统中,通过编写的内部算法程序将小车数量转换为绿灯通行时长。软件仿真和开发板实践表明,该设计可以实现交叉路口交通灯时长的实时动态控制。

基于物联网的鱼塘环境监测系统设计

文中设计了一款基于物联网、传感器的集反馈与控制于一体的鱼塘环境监测系统,利用水温水位传感器、水质p H值检测传感器和溶氧量检测传感器监测鱼塘相关参数,并通过分析监测数据判断鱼塘当前的环境状况,进而控制气泵、水泵对鱼塘进行充氧、换水等操作。该系统可实现淡水养殖过程的水质自动控制、管理与预警,降低水产养殖风险,提高产品数量和质量,具有广阔的市场应用前景。

基于多通道探测的场向不均匀体定位方法

甚高频雷达对场向不均匀体探测存在无法实现空间定位,旁瓣回波无法区分等问题,为解决上述问题,实现富克甚高频雷达对场向不均匀体的空间定位,对富克甚高频雷达进行了相关升级改造,在原有阵列基础上新建造两个子阵列使富克甚高频雷达具有多通道探测能力。利用多通道探测数据,进行快速傅里叶变换、互相关后选取互相关系数满足条件的点求出测量相位差,并根据电离层场向不均匀体的场向特性,对测量相位差进行相位解模糊与初始相位校正,得到实际相位差。通过实际相位差与阵列间的位置关系计算出回波区域在空间中的位置,最终得到电离层场向不均匀体的空间结构与位置。实测结果表明,该方法能够正确对场向不均匀体定位,且新增相位解模糊过程有效的实现了主瓣回波与旁瓣回波的区分,扩宽了定位区域。