基于超声波和北斗定位技术的作业范围自动化监测预警技术研究

为了提高作业效率和安全性,保障作业人员生命安全,提出基于超声波和北斗定位技术的作业范围自动化监测预警技术。利用北斗实时动态测量技术,实时接收卫星信息,利用载波相位测量定位方法对北斗定位实施解算,根据测得的星地距离、卫星以及时间等信息,计算人机具体位置;利用超声波的反射特性,通过发送和接收超声波信号获取障碍物的位置和距离,实现防撞检测;采用LCD1602模板显示人机越界和防撞检测结果,利用蜂鸣报警器与发光二极管同时发出声与光的双重预警信息。实验证明,当信噪比为120 dB时,人与车、车与车之间距离测量的中误差已趋于0。通过该技术可以精准监测人机位置与防撞情况。

基于ADS1298的新型脑电信号采集前端设计

以ADS1298转换器为基础,通过将高精度模数转换与数字降噪处理技术结合来简化信号调理硬件电路设计,利用芯片内部集成的右腿驱动模块设计了右腿驱动信号电路,实现一种精度高、体积小、低功耗的多通道脑电信号采集前端,并讨论了实现更多通道脑电信号采集的多芯片级联技术,可广泛应用于便携式多通道脑电信号采集设备。

基于AD698的线性差动式位移传感器解码电路设计

线性差动式位移传感器(LVDT)由于其灵敏度高、线性度好、分辨率高、寿命长、可靠性高等优点,已广泛应用于机载测试系统中;为了设计出精度高,稳定性好,能够满足机载测试需求的LVDT传感器解码电路,分析了LVDT传感器磁芯位移与输出电压信号的关系,研究了AD698的内部解调原理,设计出了基于AD698的信号解码电路;该电路通过外围元器件产生传感器所需的激励信号,并对激励信号和传感器输出信号进行解调得到与传感器磁芯位移成正比的直流电压;最后通过实验验证该电路具有结构简单、稳定性高、精度高的优点,能够满足机载测试的要求,且该电路已经过高低温和振动试验,并成功应用于机载测试采集系统中。

基于HMC983/984的宽带射频源的设计

为了实现一种适用于C波段和X波段的宽带射频源,利用锁相环频率合成原理,构建了射频源的实现方案,介绍了频率合成芯片HMC983/984,设计了所需的宽带微带定向耦合器,并对环路滤波器进行了设计,解析了射频源功率和频率分辨率的设计过程,说明了软件控制、滤波电路、电源设计和参考输入/反馈输入功率设计中的注意事项,并最终完成了5~10GHz的射频源的设计。实验表明,输出信号的频率误差小于±0.001%,功率平坦度在±2.0dB以内,达到了预期的设计指标。

基于NTN校准的等效采样示波器任意频率栅相位响应重构

研究提出了一种通过测量等效采样示波器幅度响应来获得其相位响应的算法。此方法是基于Kram ers-Kron ig关系式并配以基于NTN校准的相位响应测量实现的。实例证明:虽然Kram ers-Kron ig变换计算时的截断造成了相位估计上非常大的误差,但是此误差可以通过少量的正交基函数拟合出来。作为一个实例,本文利用NTN校准和扫频法校准的结果获得了等效采样示波器的复频率响应,在1 MHz^50 GHz频率范围内,其频率分辨率达到了1 MHz。重构出的相位响应标准不确定度小于0.6°。结果表明:此方法可以重构出等效采样示波器任意频率栅复频率响应。

一种基于DDS芯片AD9850的信号发生器

介绍一种采用微处理器AT89C52控制直接数字频率合成(DDS)芯片AD9850的信号发生器系统。该系统可输出正弦波、方波,且频带较宽、频率稳定度高,波形良好。

基于AD9854的简易频率特性测试仪的设计

基于直接数字式频率合成集成芯片(Direct Digital Synthesizer,简称DDS)AD9854和零中频正交解调,设计了一款简易频率特性测试仪。详细叙述了系统的原理与软硬件的设计过程。实验表明,系统在很宽范围内不受信号频率的影响,具有较高的精度,在频率特性分析方面有一定的使用价值。

基于AD9854的简易频率特性测试仪

在双端口网络频率特性测试仪的设计过程中,根据零中频正交解调原理,采用数字直接频率合成技术(DDS)专用的集成电路AD9854输出两路正交正弦信号,作为正交扫频信号源,以单片机MSP430F6638为控制核心,通过A/D和D/A转换器、放大器、模拟乘法器、低通滤波等外围电路,可以对测试网络进行点频以及1MHz^40MHz频率范围内扫频等测量,并在320x240超大液晶屏上清晰地显示被测双端口网络的幅频特性和相频特性曲线,具有电压增益、相移和频率坐标刻度,人机交互界面友好。

复杂环境山地灾害监测智能感知与数据传输关键技术

针对青藏高原复杂环境山地灾害监测预警存在“感知不及时、传输不出去、设备部署难”的技术难题,研制了适用于高位高危山地灾害变形与微动监测的无人机抛投式监测装置、LoRa组网及边缘计算网关等嵌入式软硬件设备,重点研究了低功耗自适应数据采集算法和射频频次自适应技术,开发了基于LoRa、北斗RDSS的自组网路由算法和多模态通讯智能切换技术,破解复杂环境数据感知及时性、低功耗与环境适应性难题。结果表明:所研发的系统现场试点应用效果良好,符合高寒山区山地灾害长期监测要求,极端环境下数据传输平均丢包率为2.3288%,为高寒复杂山区重大工程建设及运营的防灾减灾提供了新技术、新方法。

基于双边滤波的高速图像采集系统设计

为解决航天飞行器采集数据过程由于环境因素影响,噪声干扰严重从而影响图片清晰度与数据高速采集的问题,设计了一款基于双边滤波的高速图像采集系统。该系统FPGA利用HTG8518芯片实现图像数据采集,通过双边滤波算法,降低图像噪点。采用DDR3芯片缓存图像数据,通过RS-422接口与千兆以太网实现与上位机的交互通信。经实验分析验证,该系统设计可以实现数据的高速传输和准确存储,其采集速率约1.9 Gbps,读取速率约650 Mbps,图像信噪比增长约5 dB,经多次实验测量后无误码现象发生,可推广应用于军事和航空航天领域图像数据采集。

基于GD32的低功耗、大容量存储器设计

针对飞行器嵌入式系统对低功耗、高效数据存储解决方案的需求,设计并实现了一种基于GD32微控制器的存储系统,以解决传统基于FPGA的存储系统在高成本、高功耗和技术依赖方面的局限性。本研究采用GD32F470VGT6作为主控单元,结合EXMC接口连接外部存储器NAND Flash,利用USBHS进行数据通信。描述了NAND Flash坏块管理和存储逻辑以及低功耗模式管理。测试结果表明,在执行存储操作时,存储器功耗约为70 mA,平均存储速率达到10.6 MB/s,并且传输数据准确无误。

基于SCI-MN-SE模型的电力负荷预测方法

针对现有电力负荷预测方法对时间序列信息的提取效率较低、预测精度不高等问题,提出了一种基于样本卷积与交互网络(SCINet)和多层感知机(MLP)的电力负荷预测模型(SCI-MN-SE)。使用SCINet在不同时间分辨率下对负荷数据进行特征提取,从而更好地捕捉时间特征中的短期和长期信息关系;通过多层感知机叠加组成的瓶颈模块,沿着时间和特征维度进行混合操作来提高对时间序列信息的提取效率;结合通道注意力提高有效信息的权重,提升预测精度。在澳大利亚某地区真实电力负荷数据集上的实验结果表明,与TCN、Informer等方法相比,平均绝对百分比误差分别降低了26.30%、24.27%,证明SCI-MN-SE模型能有效地提取时间序列信息,预测效果较好。

非金属材料变形场的超声测量研究

为了实现对非金属材料的实时监测,判断并识别其表面结构是否发生变形或破坏,以便及时采取可靠的预警措施,文中对受外力作用的亚克力板上布置的柔性压电片的电声特性进行了详细分析,搭建了一种可进行外力变形的装置和一套能进行超声检测的传感器系统。该传感器弥补了现有非金属检测设备成本高、操作复杂、难以实际应用的不足。将多块柔性压电片布置在非金属板上,选取最佳的激励频率对其中一块柔性压电片进行激励,通过不断改变材料形变程度来接收并分析其余柔性压电片的响应信号。同时在板上模拟了裂缝,检测该状态下的响应信号变化情况。结果表明:当材料发生形变时,柔性压电片接收的信号会发生变化,且与形变的程度相关;而当出现裂缝时,传播的信号能量会衰减,这种变化和损伤的程度是成正相关的。

基于重引力搜索算法的大规模网络无界DoS入侵检测

为保证大规模网络安全,并降低无界DoS入侵危害,提出基于重引力搜索算法的大规模网络无界DoS入侵检测方法。利用DWT(离散小波变换)提取网络流量特征,完成大规模网络流量数据的降维,将该特征作为输入数据,使用SVM(支持向量机)进行无界DoS入侵检测,以SVM训练时输出结果的均方根误差最小作为目标,使用重引力搜索算法寻优获取最优的SVM惩罚因子、不敏感系数以及核参数,并将结果返回SVM中更新参数,利用具备最佳参数的SVM完成无界DoS入侵检测。实验结果表明,该方法优化后的SVM检测误差率迅速降低,仅进行了60次迭代,优化后的SVM完成误差率的收敛。在15:00时后节点的平均吞吐量由200~300 bit/s迅速增长至2 000 bit/s左右。

基于模糊PID的风力发电站设备自动控制系统

为避免风力发电站设备难以控制的情况出现,提高风力发电站设备自动控制效果,设计了基于模糊PID的风力发电站设备自动控制系统。采集风力发电站的设备运行数据以及环境数据,运用模糊PID控制算法确定风力发电站设备的控制量;将确定的控制量传送至执行单元,调整风力发电站运行参数,实现风力发电站设备的自动控制。系统测试结果表明,该系统的风力发电机转速能够在短时间内恢复至额定转速45 r/min,并且最终保持稳定。

基于历史背景监测数据拟合的短波通信通用噪声模型研究

短波信道建设周期短、成本低廉、抗毁性出色,在战时状态下,具有不可替代的作用和地位。但其作为变参信道,通频段窄,信号存在多径时延和多种衰落,还伴随着强烈的背景噪声,导致其稳定性欠佳,数据传输率偏低。该研究基于历史背景监测数据,拟合出一种短波通信通用噪声模型,可以用来预测短波通信的背景噪声,对短波MODEM性能测试效果的判定,进而提升短波通信的质量提供参考。

“指控装备维修”测试设备实践教学设计

典型测试设备的熟练运用能力是从事指控装备检测维修工作的必要前提。实践教学是培养和提高学员工程实践能力与素质的重要途径,是高等院校教育不可或缺的重要环节。为提高实践教学效果、提升学员维修保障能力,该文对检测维修课程测试设备实践教学内容进行了设计,形成了需求明确、重点突出、层次丰富、覆盖全面的实践教学体系,并在教学活动中进行了验证与优化完善,取得了较好的教学效果。

基于物联网的发电厂设备预测维护分析模型

准确预测发电厂设备的健康状态对确定设备的可靠性和使用寿命具有重要意义。为了对发电厂设备进行预测维护,文中在长短期记忆模型的基础上,提出了边缘预测维护分析模型。通过考虑设备不同部件的状态来预测设备的剩余使用寿命,从运行设备收集的实时数据来评估设备退化情况。为了标记数据集,使用模糊逻辑来生成维护优先级,这些优先级用于计算设备的实际剩余使用寿命。将提出的模型部署于发电厂设备,并进行性能评估。结果表明,边缘预测维护分析模型在开发和部署方面要容易得多,并且预测维护性能较好。

基于LoRa的液压支架无线振动监测系统设计

针对顶煤开采过程中液压支架的振动测量与无线传输困难问题,设计了基于LoRa的振动无线测量传输系统。设计了基于STM32单片机和AD7606的振动采集硬件系统,实现对压电式振动传感器的信号采集。针对煤矿井下振动数据无线传输困难的问题,设计了基于LoRa的无线发送单元和接收单元,并采用串表压缩算法(Lempel Ziv Welch,LZW)对振动数据进行压缩传输,上位机接收、解压缩并分析处理数据。实验结果表明,设计的系统最多可以测量8个通道的振动信号,1024字节数据在5 dB信噪比条件下无线传输压缩率为70.46%,为液压支架的振动采集与无线传输提供了可靠的解决方案。

浅析俄罗斯联邦开展无线电频谱资源国际保护的法律规定

俄罗斯基于国际法规则、国际条约以及联邦相关立法和国家政策,制定了开展无线电频率/频段分配(指配)国际保护的工作规则及一系列相关配套实施办法。鉴于国内对于俄罗斯频率分配、指配的国际法保护相关研究尚需完善,本文旨在对俄罗斯无线电频率国际保护工作的法律规定展开介绍,为提升我国无线电领域涉外法治能力建设提供参考,以更好地在无线电频谱使用的国际监管方面维护我国权益,为我国发展和利用无线电频谱资源创造有利条件,提升无线电频率国际协调工作效率,使国际事务工作更加规范顺畅。