一种基于冗余位结构CDAC的12 bit SAR ADC

提出一种基于非二进制冗余位结构CDAC的12 bit全差分逐次逼近型模拟数字转换器(SAR ADC)。传统SAR ADC中CDAC的单位电容数量随位数指数增长,且采用全差分结构的电容数量是单端结构的两倍,导致CDAC建立时间过长。为此,设计一种加入冗余位的分段式电容阵列,减少单位电容数量,提高CDAC建立速度。动态比较器的比较速度快,会导致数字码误判,通过加入冗余位弥补比较器对数字码误判的缺陷;采用底板采样技术,避免沟道电荷注入和时钟馈通,提高采样精度;采用SMIC 130 nm CMOS工艺。在电源电压1.2 V、20 MS/s采样率下,对1024点FFT仿真。结果显示:当输入频率(9.824 MHz)接近奈奎斯特频率时,该ADC的整体信噪失真比(SNDR)达到72.42 dB,有效位数(ENOB)达到11.73 bit;无杂散动态范围(SFDR)达到88.4 dBc,功耗为1.29 mW。

一种基于2 bit阶梯波时间调制的高精度幅度调控方法

本文介绍了一种基于2 bit阶梯波时间调制(step-wave time-modulation,SWTM)的高精度幅度调控方法。首先建立了2 bit SWTM理论模型,分析了阶梯波形对射频信号时间调制的幅度调控精度影响;然后设计了2 bit SWTM电路,进行了高精度幅度调控实验。测试结果表明,在40 MHz信号带宽下,该2 bit SWTM电路实现了0~31.75 dB衰减动态范围的7 bit幅度调控,误差范围小于±(0.1+0.8%AS)dB,均方根误差为0.07 dB。

Ti/SnO_(2)-Sb-Ni电极电化学氧化去除水中BIT

1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)是一种新型广谱工业杀菌剂,因其强杀菌能力而难以直接通过传统生化法处理,电化学氧化是一种有效的预处理方法。通过实验对比不同典型阳极对BIT去除率的影响;以锑镍共掺杂钛基二氧化锡电极(Ti/SnO_(2)-Sb-Ni)为阳极电化学氧化BIT,考察BIT电化学氧化过程中不同初始BIT浓度、初始pH、电流密度和硫酸钠浓度等操作参数对BIT去除率的影响,结合紫外-可见吸收光谱和荧光光谱分析,探究BIT降解过程中的结构变化。结果表明:相较于商业电极,Ti/SnO_(2)-Sb-Ni电极可高效电化学氧化BIT及其产物,消除其生物毒性;Ti/SnO_(2)-Sb-Ni电极电化学氧化BIT过程中,最佳电流密度为15 mA/cm^(2),pH和初始硫酸钠浓度对BIT降解影响较小,最佳BIT初始浓度15 mg/L,BIT降解过程中杂环先被破坏,苯环再被破坏。

一种11bit流水线高速模数转换器

为解决流水线模数转换器(ADC)在连续工作时功耗高、电容器匹配度有限以及运算放大器大摆幅输出信号下线性度下降的问题,基于0.5μm BCD工艺,设计了一款11 bit流水线高速ADC。提出了无采样保持放大器、幅度减半和多位量化相结合的设计方法,使ADC在大摆幅信号下有足够的线性度来处理信号,同时使电容数模转换器(DAC)的匹配精度满足ADC分辨率的要求,极大地降低了对电容阵列几何参数的匹配精度要求,具有较低的功耗。采用Cadence Virtuoso设计版图,测试结果表明,芯片的微分非线性(DNL)在-0.5~+0.5 LSB范围内,有效位数(ENOB)为10.61 bit,功耗为97 mW,获得了较好的性能。

基于micro:bit的中小学劳动教育跨学科主题学习

在中小学开展基于micro:bit的劳动教育跨学科主题学习,是新时代劳动教育的新尝试,旨在将新技术充分融入劳动教育,整合多学科知识,通过项目式学习方式,立足跨学科主题学习活动设计,引领学生面对生活中的真实问题,创造性地提出解决方案,并用新技术尝试解决问题,最终提升劳动素养和综合能力。通过小学四年级和八年级的实践检验,该主题学习取得较好效果,具有现实可行性。同时,教师在实施过程中,还需在主题学习设计、教学实施策略以及评价反馈等方面予以重视。

Integrated coherent beam combining system for orbital-angular-momentum shift-keying-based free-space optical links

Orbital-angular-momentum(OAM)multiplexing technology offers a significant dimension to enlarge communication capacity in free-space optical links.The coherent beam combining(CBC)system can simultaneously realize OAM multiplexing and achieve high-power laser output,providing substantial advantages for long-distance communication.Herein,we present an integrated CBC system for freespace optical links based on OAM multiplexing and demultiplexing technologies for the first time,to the best of our knowledge.A method to achieve flexible OAM multiplexing and efficient demultiplexing based on the CBC system is proposed and demonstrated both theoretically and experimentally.The experimental results exhibit a low bit error rate of 0.47%and a high recognition precision of 98.58%throughout the entire data transmission process.By employing such an ingenious strategy,this work holds promising prospects for enriching ultra-long-distance structured light communication in the future.

基于micro:bit的初中信息科技项目式教学设计与实践

基于Micro:bit的初中信息科技项目式教学设计与实践,引入项目式学习模式,旨在提高学生的信息技术能力、创新思维与团队协作能力。分析了当前初中信息科技教学的现状及存在问题,设计并实施了一套基于Micro:bit的课程。通过实践操作与实验探索、分层次挑战与个性化学习、团队合作与角色分工以及问题导向学习等策略,提升学生的信息技术能力、创新思维和团队合作能力。

基于北方寒地冻土的螺旋式挖坑机设计与试验

针对目前市场上缺少适宜冻土环境作业挖坑机械的问题,以适用于北方寒地的螺旋式挖坑机为研究对象,通过测量哈尔滨的冻土参数并与硬质土壤进行对比,获得工作对象土壤参数。结合移栽白桦树苗所需穴坑尺寸,对挖坑机工作部件进行参数设计。根据运动学分析确定了升运土壤的临界转速,对挖坑机的工作参数进行分析,并得到了装置所需的功率。为便于开展试验验证,运用相似理论对试验装置和作业穴坑进行了等比例缩放,试验用钻头长度为400 mm,叶片长度为200 mm,钻尖半径为100 mm,转速大于155 r/min,动力源额定功率为4 kW。试验结果表明:当刀片组合方式为平刀-锯齿刀时,可以获得最短的挖坑时间。研究结果可为北方寒地秋冬季节冻土条件下,树苗移栽时螺旋式挖坑机的设计提供参考。

一种具有纹波消除技术的10 bit SAR ADC

逐次逼近寄存器模数转换器(SAR ADC)在逐次逼近的过程中,电容的切换会使参考电压上出现参考纹波噪声,该噪声会影响比较器的判定,进而输出错误的比较结果。针对该问题,基于CMOS 0.5μm工艺,设计了一种具有纹波消除技术的10 bit SAR ADC。通过增加纹波至比较器输入端的额外路径,将参考纹波满摆幅输入至比较器中;同时设计了消除数模转换器(DAC)模块,对参考纹波进行采样和输入,通过反转纹波噪声的极性,消除参考纹波对ADC输出的影响。该设计将信噪比(SNR)提高到56.75 dB,将有效位数(ENOB)提升到9.14 bit,将积分非线性(INL)从-1~5 LSB降低到-0.2~0.3 LSB,将微分非线性(DNL)从-3~4 LSB降低到-0.5~0.5 LSB。

水下舰艇扩频通信体制研究

水下舰艇通信采用的水声通信方式在长距离传输中信号衰减严重,且因为隐蔽性需求信号功率受限,叠加受到多径干扰和海洋背景噪声干扰,通信误码率较高。为此,提出水下舰艇扩频通信体制研究。设计扩频通信体制,利用扩频通信体制拓宽传输带宽,提升远距离衰减下的通信信噪比;采用类白噪声的伪随机码m序列和OPS序列作为扩频码组建编码序列集,解决白噪声干扰、多径干扰和码分多址的问题。测试结果表明:同等条件下,采用m序列的扩频通信结果更优,可以实现-25 dB下误码率低于1%的可靠通信。经过该方法调制后,剔除了噪声干扰和多径干扰,增强了衰减的高频信号,解决了水下通信远距离衰减、多径干扰、背景噪声干扰等问题。

采用1-bit压缩感知的信号识别网络黑盒对抗攻击方法

在无线信号识别的神经网络对抗样本研究中,针对目标网络结构参数与数据集均未知,且查询无法获取识别置信度或识别结果的黑盒攻击场景,提出一种采用1-bit压缩感知的对抗样本生成方法。假设攻击者能够通过查询获取某一批信号样本在待攻击模型下的识别准确率。首先,将模型准确率的梯度视为待感知的稀疏变量,并利用一批样本准确率高于或低于另一批的信息(用1或-1表示)构建1-bit压缩感知模型。其次,通过多次查询并估计梯度,结合0范数约束,使用梯度下降法迭代优化信号扰动,从而生成有效的对抗样本。最后,使用对抗样本攻击目标网络以降低识别准确率。实验结果表明,该方法在公开信号调制识别数据集上能够将识别准确率从79.02%降低至65.39%。相比于现有其他方法,该方法进一步拓展了黑盒攻击的限制条件。

机载计算机BIT虚警及解决策略研究

机内测试(Built-in Test,BIT)技术是改善系统或设备测试性和维修性的重要途径,通过在机载计算机中设计专门的BIT电路,配合专门的BIT软件,以达到大幅度提高机载计算机的可靠性和安全性的目的。但是较高的虚警率一直是阻碍BIT技术在机载计算机中广泛应用的一个重要原因。文章在对机载计算机BIT虚警机理模式进行分析的基础上,提出一种新型的机载计算机BIT虚警问题的分析方法,并给出BIT设计策略及关键技术解决方案。经过实例分析证明该策略明显降低了虚警率,提高了机载计算机的可靠性及可维护性。

机载计算机BIT设计技术及策略研究

机内测试(Built-in Test,BIT)技术是改善系统或设备测试性和维修性的重要途径,通过在机载计算机中设计专门的BIT算法,可以达到大幅度提高机载计算机的可靠性和安全性的目的,但高的虚警率是阻碍其广泛应用的一个重要原因;在对机载计算机BIT虚警原因进行分析的基础上,提出一种新型的机载计算机BIT设计策略,并给出了算法流程图;提出了数字I/0通道、A/D、D/A通道、串行接口等关键部分的故障检测解决方案,经过实践证明该策略的测试覆盖率达90%以上,降低虚警率约35%,明显提高了机载计算机的可靠性及可维护性。

基于系统需求数据库的BIT自动测试技术

根据飞控系统BIT检测系统需求和数据库适合规范及大规模处理的特点,考虑到将来飞控系统综合检测与诊断、综合诊断保障系统、综合诊断专家系统等技术发展需求,提出了基于系统需求数据库的BIT自动检测技术。本技术利用脚本的强大文档处理能力,将需求抽象为规范文档,以此作为为输入,生成测试数据库并将测试流程固化为数据库操作流程,实现了飞控系统BIT的自动化测试功能。目前,这一技术已应用于多个机种项目,为型号的研制和交付节省了宝贵的时间。

基于BIT的导弹测试与诊断技术

BIT技术是实现可测试性设计的重要技术手段之一,将其应用到导弹测试与诊断领域,能有效提高其测试与诊断效果;目前,基于BIT的导弹测试与诊断主要依靠的是弹上总线技术和边界扫描技术,利用边界扫描技术获取相关的测试信息,利用弹上总线进行有效的信息传输与共享,并通过BIT综控计算机进行最后的故障诊断;文中对有关的热点技术包括全弹综合BIT体系构建技术,导弹BIT设计技术、BIT测试向量生成技术、导弹BIT验证技术等多项内容进行了阐述,最后给出了BIT在导弹系统应用中的发展趋势。

装备系统BIT权衡分析与选择技术研究

根据不同的系统结构特性及测试任务需求,机内测试(BIT)存在多种分类方法。首先通过BIT工作流程分析明确了不同类型BIT之间的关系。然后,针对两种典型的系统级BIT分类方法——BIT运行模式与实现方式的权衡与选择方法进行了系统地研究。对于前者,在系统故障特性分析与BIT测试性指标要求基础上,结合问题特点设计合理的染色体编码方式和适应度函数,并利用遗传算法对BIT运行模式进行权衡与选择;对于后者,通过分析BIT对系统综合保障水平的影响,分别给出相应的定量计算方法,建立基于改进超效率DEA的BIT实现方式权衡与选择计算模型。最后通过案例验证本文所提出方法的可行性和有效性。通过上述分析过程,可以为装备系统BIT详细设计与应用奠定基础。

系统级BIT设计中的测试选择方法

根据系统级BIT设计的要求,明确了系统级BIT设计中测试选择所需解决的问题,提出了测试选择的基本思想;在此基础上,利用系统级故障隔离的间接熵法实现了系统级BIT设计中的测试选择,并引入测试时间和故障发生频率参数对间接熵法进行了修正,获得了可以较快地判断系统是否可用并隔离大概率故障的测试集。理论分析及实验数据表明,该文提出的系统级BIT设计中测试选择方法是有效的。

老黄河口海区表层沉积物有机质来源的BIT指标估算

识别边缘海沉积有机质的来源对碳循环的研究有重要意义。BIT(Branched and Isoprenoid Tetractter)指标作为一种新的指示陆源有机质输入的指标,近年来被广泛用于判断河口区及边缘海沉积有机质的来源。BIT指标对沉积有机质来源的指示,是基于土壤细菌生物标志物(Branched GDGTs)与水生古菌生物标志物(crenar-chaeol)的比值,具有指示明确、受成岩作用影响小等优点。目前,BIT指标在我国边缘海还未有应用,我们选取了黄海西部海域老黄河口海区的31个表层样,分析了其中微生物标志物的含量及BIT指标,结果显示:老黄河口附近显示较高的BIT值(>0.15),离岸逐渐降低,Branched GDGTs的含量范围为5～94ng/g,与BIT指标具有相似的分布趋势。BIT指标与另一指标ATB(陆源长链奇碳烷烃与海源浮游植物生物标志物的比值)的对比研究发现,二者有相同的空间分布模式,在老黄河口海区的值比较高,离岸海区值较低。但是ATB比BIT的绝对数值高,这可能与ATB指标包括了陆源植被及土壤的共同输入,而BIT指标仅代表与土壤有机质的贡献有关,也可能与不同化合物降解速率不同有关。

基于边界扫描技术的板级BIT设计及测试策略

随着超大规模集成电路 (VLSI)、表面安装器件 (SMD)、多层印制电路板 (MPCB)等技术的发展 ,常规BIT设计面临挑战。为解决上述问题 ,本文提出了一种基于边界扫描技术的板级BIT的扫描器件置入法及其测试策略。该方法操作简单 ,经济实用 ,一旦广泛使用 ,无疑将会有很好的军事经济效益。

BIT系统的三态马尔可夫模型分析

BIT技术是改善系统测试性和诊断能力的重要途径,但是较高的虚警率一直是阻碍BIT广泛应用的一个重要原因。研究过程中将系统状态划分为正常、间歇、故障三种状态,建立了马尔可夫模型,分析、对比了三态模型与两态模型的关系。理论分析结果表明:基于三态模型的BIT,在提高故障检测率的同时,还可以较大程度地降低虚警率。