快速轨道反馈(Fast Orbital Feedback,FOFB)系统是影响高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)轨道稳定性的重要因素之一,在设计时应尽可能提高FOFB系统的有效反馈带宽。基于该需求,为HEPS的FOFB系统设计了两层环路集中计算...快速轨道反馈(Fast Orbital Feedback,FOFB)系统是影响高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)轨道稳定性的重要因素之一,在设计时应尽可能提高FOFB系统的有效反馈带宽。基于该需求,为HEPS的FOFB系统设计了两层环路集中计算式的系统网络拓扑结构,并在此基础上设计完成了FOFB系统信号传输链路的可编程阵列逻辑(Field Programmable Gate Array,FPGA)固件算法逻辑,内容包括束流位置获取、环路数据传输、FOFB算法、电源控制接口以及系统测试等多个部分。经实验室测试验证,当前结构下的FOFB系统总延迟时间约为140μs,满足HEPS装置对FOFB系统有效反馈带宽的需求。展开更多
为满足高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)束流位置测量的需求,研制了各种类型的束流位置探测器(Beam Position Monitor,BPM)。位置灵敏度系数是BPM的一项重要参数,通过它可以精确计算束流的位置。使用边界元法计算束流...为满足高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)束流位置测量的需求,研制了各种类型的束流位置探测器(Beam Position Monitor,BPM)。位置灵敏度系数是BPM的一项重要参数,通过它可以精确计算束流的位置。使用边界元法计算束流位置探测器的灵敏度系数,适用于在无法使用天线模拟束流进行实际测量和有限元软件进行模拟的场合。以HEPS储存环BPM的参数为例,首先用边界元法分析计算了具有圆形横截面的BPM的位置灵敏度系数,在此基础上,分析了椭圆形(HEPS增强器)与八边形(BEPCⅡ储存环)管道的系数。将该方法应用于BPM的设计与分析中,确定了高能光源增强器BPM纽扣电极的方位角和北京正负电子对撞机BPM的纽扣电极间距。此外,计算了上述BPM的位置灵敏度系数分布Mapping图。圆形管道BPM的位置灵敏度系数结果与解析值接近,相对误差在1%左右,椭圆形与八边形管道BPM的计算结果与实际测量结果的偏差都在2%左右,证明了边界元法计算束流位置探测器的位置灵敏度系数是一种可靠的方法,可用于BPM的设计与相关问题的分析。展开更多
为满足对小目标无人机检测高精度、实时性的要求,提出一种基于YOLOv(You Only Look Once version) 5s的轻量化小目标无人机实时检测改进算法。采用MobileNetV3代替原有的骨干网络,以提取小目标无人机的浅层特征信息;在网络中添加轻量级...为满足对小目标无人机检测高精度、实时性的要求,提出一种基于YOLOv(You Only Look Once version) 5s的轻量化小目标无人机实时检测改进算法。采用MobileNetV3代替原有的骨干网络,以提取小目标无人机的浅层特征信息;在网络中添加轻量级卷积注意力模块,以提取小目标无人机的深层特征信息;在原有3个检测层基础上增加小目标检测层,以提高对小目标无人机的关注度。实验结果表明,与经典YOLOv5s检测算法相比,改进算法的参数量下降30.5%,权重减少5.3 MB,实现了算法的轻量化。另外,网络精度提高3.16%,网络召回率提高1.14%,帧率增加了8。改进算法的检测精度与检测速率均得到提升,并且有效地改善了小目标无人机的漏检问题。展开更多
介绍了数字BPM算法的原理和架构,并基于高能物理研究所自制的数字BPM硬件平台获取了BEPCⅡ束流流强为600 m A条件下的ADC采样数据。然后在MATLAB环境中设计了NCO模块、CIC滤波器、FIR滤波器以及BEPCⅡ束流逐圈位置数据计算模块,并给出...介绍了数字BPM算法的原理和架构,并基于高能物理研究所自制的数字BPM硬件平台获取了BEPCⅡ束流流强为600 m A条件下的ADC采样数据。然后在MATLAB环境中设计了NCO模块、CIC滤波器、FIR滤波器以及BEPCⅡ束流逐圈位置数据计算模块,并给出了各模块的具体设计参数。最后通过实际ADC数据对各算法模块进行检验,给出了各模块处理后的频域分析结果,并得到了实际束流下水平方向和垂直方向上的逐圈位置分辨率分别为4. 55μm和4. 28μm,为FPGA在线算法的实现与优化提供了可靠的理论依据。展开更多
为满足高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)和北京正负电子对撞机重大改造工程(Upgrade of Beijing Electron Positron Collider,BEPCII)等工程需求,研制了一套束流位置探测器(Beam Position Monitor,BPM)自动标定系统。...为满足高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)和北京正负电子对撞机重大改造工程(Upgrade of Beijing Electron Positron Collider,BEPCII)等工程需求,研制了一套束流位置探测器(Beam Position Monitor,BPM)自动标定系统。标定系统主要包括模拟束流发生装置、精密运动机构、信号处理电子学以及系统软件等部分。利用标定系统,开展了BPM标定试验,采集了足量的原始数据。对这些数据进行分析,通过组合试验讨论了标定范围、标定点数目和拟合阶数对标定精度的影响。实验结果表明:在给定条件下,该系统能够全自动化地完成探头标定,满足应用需求,达到预期功能。在全部范围内标定,BPM精度可达40μm,在局部线性区标定,BPM精度可达7μm。展开更多
文摘快速轨道反馈(Fast Orbital Feedback,FOFB)系统是影响高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)轨道稳定性的重要因素之一,在设计时应尽可能提高FOFB系统的有效反馈带宽。基于该需求,为HEPS的FOFB系统设计了两层环路集中计算式的系统网络拓扑结构,并在此基础上设计完成了FOFB系统信号传输链路的可编程阵列逻辑(Field Programmable Gate Array,FPGA)固件算法逻辑,内容包括束流位置获取、环路数据传输、FOFB算法、电源控制接口以及系统测试等多个部分。经实验室测试验证,当前结构下的FOFB系统总延迟时间约为140μs,满足HEPS装置对FOFB系统有效反馈带宽的需求。
文摘为满足高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)束流位置测量的需求,研制了各种类型的束流位置探测器(Beam Position Monitor,BPM)。位置灵敏度系数是BPM的一项重要参数,通过它可以精确计算束流的位置。使用边界元法计算束流位置探测器的灵敏度系数,适用于在无法使用天线模拟束流进行实际测量和有限元软件进行模拟的场合。以HEPS储存环BPM的参数为例,首先用边界元法分析计算了具有圆形横截面的BPM的位置灵敏度系数,在此基础上,分析了椭圆形(HEPS增强器)与八边形(BEPCⅡ储存环)管道的系数。将该方法应用于BPM的设计与分析中,确定了高能光源增强器BPM纽扣电极的方位角和北京正负电子对撞机BPM的纽扣电极间距。此外,计算了上述BPM的位置灵敏度系数分布Mapping图。圆形管道BPM的位置灵敏度系数结果与解析值接近,相对误差在1%左右,椭圆形与八边形管道BPM的计算结果与实际测量结果的偏差都在2%左右,证明了边界元法计算束流位置探测器的位置灵敏度系数是一种可靠的方法,可用于BPM的设计与相关问题的分析。
文摘为满足对小目标无人机检测高精度、实时性的要求,提出一种基于YOLOv(You Only Look Once version) 5s的轻量化小目标无人机实时检测改进算法。采用MobileNetV3代替原有的骨干网络,以提取小目标无人机的浅层特征信息;在网络中添加轻量级卷积注意力模块,以提取小目标无人机的深层特征信息;在原有3个检测层基础上增加小目标检测层,以提高对小目标无人机的关注度。实验结果表明,与经典YOLOv5s检测算法相比,改进算法的参数量下降30.5%,权重减少5.3 MB,实现了算法的轻量化。另外,网络精度提高3.16%,网络召回率提高1.14%,帧率增加了8。改进算法的检测精度与检测速率均得到提升,并且有效地改善了小目标无人机的漏检问题。
文摘介绍了数字BPM算法的原理和架构,并基于高能物理研究所自制的数字BPM硬件平台获取了BEPCⅡ束流流强为600 m A条件下的ADC采样数据。然后在MATLAB环境中设计了NCO模块、CIC滤波器、FIR滤波器以及BEPCⅡ束流逐圈位置数据计算模块,并给出了各模块的具体设计参数。最后通过实际ADC数据对各算法模块进行检验,给出了各模块处理后的频域分析结果,并得到了实际束流下水平方向和垂直方向上的逐圈位置分辨率分别为4. 55μm和4. 28μm,为FPGA在线算法的实现与优化提供了可靠的理论依据。
文摘为满足高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)和北京正负电子对撞机重大改造工程(Upgrade of Beijing Electron Positron Collider,BEPCII)等工程需求,研制了一套束流位置探测器(Beam Position Monitor,BPM)自动标定系统。标定系统主要包括模拟束流发生装置、精密运动机构、信号处理电子学以及系统软件等部分。利用标定系统,开展了BPM标定试验,采集了足量的原始数据。对这些数据进行分析,通过组合试验讨论了标定范围、标定点数目和拟合阶数对标定精度的影响。实验结果表明:在给定条件下,该系统能够全自动化地完成探头标定,满足应用需求,达到预期功能。在全部范围内标定,BPM精度可达40μm,在局部线性区标定,BPM精度可达7μm。
