基于DDS的数字脉冲电火花沉积电源研究

在电火花沉积加工中,脉冲电源的放电参数对沉积效果和加工效率有重要影响。针对传统电火花沉积电源放电参数可控性差的问题,基于直接数字频率合成(DDS)技术全数字化调制、输出稳定的特性,设计了一种数字脉冲电火花沉积电源。以单片机和DDS芯片为核心来控制斩波电路输出加工脉冲,可实现放电电压、频率等参数的较精确控制以及宽范围内的无极调节。经测试,控制及驱动模块输出信号稳定、准确且频率误差在1 Hz以内,放电电压波形可控性好,满足电火花沉积加工的要求,可用于电火花沉积加工基础研究。

包裹有CTA1-DD蛋白的OCS-DS纳米颗粒的制备及佐剂活性

重组CTA1-DD蛋白具有与完整CT分子相当的全身性和黏膜佐剂功能,但在复杂的生理环境中易被酶或酸降解。本研究以同样具有佐剂活性的O-羧甲基壳聚糖(OCS)和硫酸葡聚糖(DS)为载体,通过离子交联形成纳米颗粒,将CTA1-DD蛋白嵌入其中,使其得到稳定保护。包裹有CTA1-DD蛋白的OCS-DS纳米颗粒的粒径为50~150 nm,Zeta电位约-50 mV,质量浓度1.0 mg/ml的CTA1-DD蛋白投入制备的包裹有CTA1-DD蛋白的OCS-DS纳米颗粒载药率25.33%,包封率86.56%。体外模拟释放试验结果显示CTA1-DD蛋白可在7 d内缓慢释放。将CTA1-DD蛋白与PRV灭活抗原混合后,接种至小鼠鼻腔,结果表明,包裹有CTA1-DD蛋白的OCS-DS纳米颗粒能够同时诱导更高的血清IgG抗体和黏膜IgA抗体表达,证明了其作为黏膜佐剂的高效性。

基于改进DDS的应答器动态检测系统2FSK调制器设计

基于高速综合检测列车平台的应答器动态检测系统可实现对应答器相关设备性能的实时检测。为测试车载应答器动态检测系统的性能,需产生高精度可控波特率和载频的调制信号(2FSK)作为上行链路信号。基于直接数字频率合成器(DDS)技术,通过对相位累加模块和相幅转换模块进行设计,提出分段相位累加算法,计算同周期内相位增量和码元跳变处的相位增量;通过改进的坐标旋转数字计算方法(CORDIC)实时计算对应的信号幅值,用数字模拟转换器(DAC)将离散信号转换为模拟信号,从而实现频偏和数据速率可变且相位连续的信号调制。在相幅转换模块设计中,采用改进CORDIC算法替代传统的查表法,将相位增量转换成信号幅度,有效减少了现场可编程逻辑门阵列(FPGA)存储资源的开销。基于改进DDS的2FSK调制器设计方法,可为应答器动态检测系统提供高精度可控波特率和载频的2FSK调制信号,保证了应答器动态检测系统校准的准确性。

基于自适应VMD和DD-cCycleGAN的滚动轴承剩余寿命预测

为准确预测强噪声干扰小样本情况下的滚动轴承剩余寿命(remaining useful life, RUL),提出一种基于自适应变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)和双判别器条件循环一致对抗网络(double-discriminator conditional CycleGAN, DD-cCycleGAN)的滚动轴承RUL预测方法。将黑猩猩优化算法(chimp optimization algorithm, ChOA)与VMD相结合,给出一种基于ChOA的自适应VMD算法,选取有效模态分量进行重构,降低强背景噪声的干扰;开发一种DD-cCycleGAN生成新样本,这些生成的新样本不但保留了源域的样本信息,还与目标域的样本相似;将训练样本的重构样本和生成的新样本作为输入,训练长短时记忆(long short-term memory, LSTM)网络,用训练后的LSTM网络预测测试样本中滚动轴承的RUL。通过采用XJTU-SY滚动轴承加速寿命试验数据集验证该方法的有效性,试验结果表明该方法具有较强的抗噪能力和较高的轴承RUL预测精度。

基于DDS+PLL的频率合成方法研究

针对传统的PLL在小数分频时引起的边界杂散问题,采用DDS作为PLL的参考时钟,通过动态调整DDS的输出频率及PLL的整数分频比,使PLL在整数分频模式下仍具有小步进的合成频率精度。经过理论分析和实测实验验证了方案的可行性,实测实验表明,采用DDS+PLL方案合成频率可以有效解决整数边界杂散,并实现了最大9.31 Hz的频率步进精度。

基于DDS的分布式仿真平台接口设计

为了充分利用MATLAB/Simulink仿真软件的建模功能并与其他仿真软件建立的机电系统模型进行数据交互,从而实现对分布在不同仿真节点的多电飞机各机电系统进行分布式协同仿真。详细介绍了分布式仿真平台的运行管理机制与DDS数学通信模型,建立了MATLAB/Simulink仿真软件接口架构,通过编程设计将MATLAB/Simulink软件集成于基于DDS的分布式仿真平台上,并利用该仿真软件对其他机电系统仿真模型进行算法控制建模,从而实现多电飞机各机电系统的联合仿真。验证结果表明,该数据接口能够实现MATLAB/Simulink仿真模型与分布式仿真平台上其他仿真模型的数据交互与指令调控,进一步拓宽了分布式仿真平台的规模,完善了多电飞机的系统功能,为接下来实现对多电飞机机电系统分布式协同仿真虚拟监控打下坚实基础。

基于正交DD线圈副边去耦合干扰的双负载无线电能传输系统

在双负载无线电能传输系统中,副边线圈之间的耦合干扰问题成为制约系统性能的重要因素。为此,提出一种单发射-双接收磁耦合机构,旨在解决两个副边线圈之间的耦合干扰问题,并通过原边线圈的设计实现两个负载获得相同的能量输出。在不采用屏蔽材料和控制方法的情况下,该机构仅通过线圈结构设计即可实现两个副边线圈的完全解耦。实验结果表明,采用该机构的无线电能传输系统在双负载情况下,两负载互不影响且系统能量传输效率可达88.7%。

CTA1-DD蛋白在枯草芽胞杆菌中的分泌表达

有研究证实,霍乱毒素(CT)A1亚基与葡萄球菌G蛋白的D肽偶联构建的融合蛋白CTA1-DD具有良好的佐剂效果。为了获得重组CTA1-DD蛋白在枯草芽胞杆菌中的表达,将CTA1-DD基因连接到表达载体pHT43中,构建重组枯草杆菌表达载体pHT43-CTA1-DD。将重组载体转化到枯草芽胞杆菌WB600中,用IPTG诱导重组菌表达,发酵液离心后取上清液,通过SDS-PAGE和Western blot方法分析蛋白表达情况。发酵上清液经Ni-IDA琼脂糖树脂纯化,与流感病毒HA抗原混合后共同滴鼻免疫小鼠后采集小鼠血清和支气管肺泡灌洗液检测IgG和IgA的抗体水平。结果显示:重组CTA1-DD蛋白在枯草芽胞杆菌中能够分泌表达,在发酵罐中发酵36 h情况下蛋白表达量最高,目的蛋白大小在42 kDa左右,蛋白产量最高能到700μg/mL,Western blot检测目的蛋白正确表达。重组蛋白经过Ni-IDA琼脂亲和层析纯化后与HA抗原混和滴鼻免疫小鼠,ELISA结果显示CTA1-DD蛋白组针对HA抗原能够诱导更高的血清IgG和黏膜IgA抗体水平,说明枯草芽胞杆菌表达的CTA1-DD蛋白具有佐剂活性。试验结果为进一步研究CTA1-DD蛋白在黏膜佐剂的大规模生产应用奠定了基础。

基于DDS协议的离岸船舶实时定位方法

为提升离岸船舶实时定位效果、确保船舶航行安全,提出基于DDS协议的离岸船舶实时定位方法。在离岸船舶上安装移动阅读器,在航道两侧安装固定标签。利用改进加权质心定位算法,结合移动阅读器与固定标签间接收信号强度值,计算移动阅读器的位置信息,即离岸船舶实时位置信息。利用DDS协议信息分发单元启动分发服务,将位置信息传输至全局数据空间内,再利用空间内的缓存移动阅读器发布实时位置信息。最后,服务器通过调用DDS接口订阅或退订全局数据空间内缓存的信息,并由显示器呈现订阅的离岸船舶实时位置信息。实验证明:该方法可精准实时定位离岸船舶;当信息分发量不同时,该方法的信息分发丢包率较低。

基于机器视觉的小样本零部件表面DD

现有汽车零部件表面缺陷检测方法大多数都是依靠人工目检或传统的图像处理方法,其检测精度和速度都不能满足零部件工厂需求。由于汽车零部件的残次率低,导致可用的数据量少,一般的深度学习模型不能很好地应用于汽车零部件表面缺陷检测。针对上述问题,提出一种基于机器视觉的小样本汽车零部件表面缺陷检测方法。上述方法在Faster RCNN检测网络基础上,采用指导框区域候选网络改进原有的区域候选网络,并且利用聚焦式损失函数来进一步改善正负样本不均衡的问题,同时加入循环特征金字塔结构以及组合特征关系检测器。在汽车零部件表面缺陷数据集和小样本FSOD数据集上的实验结果表明,小样本汽车零部件表面缺陷检测模型较好地实现了在小样本零部件数据条件下对零部件表面缺陷的检测。

基于边缘计算DDS动态域标识近距轮询网络应用研究

智能汽车、无人机或工业智能化生产线,在边缘计算提供的共享式传感网和共享式算力资源帮助下,能够有效降低成本,扩大感知范围。传统的通信网络虽然实现了全球统一的广域连接,但在动态更新局部域通信过程中,远距离的传感器对于受控对象所处空间控制的意义并不大。为了提高区域通信的实时响应,通信网络需要随着汽车、无人机或生产线物流的空间位置变化进行动态局部组网。基于此,本文介绍了一种新型的边缘计算分布式通信网络,提出了动态更新域标识架构,该架构内的各终端节点根据空间所处位置自动地构造局域通信簇,并基于该簇进行动态轮询访问。该方法能够实现近距共享传感器和人工智能算力,降低了单机智能化成本,对于人工智能项目落地和技术推广具有一定的促进意义。

FTIR结合DD-SIMCA和二维相关光谱的核桃产地判别分析

【目的】建立一种基于傅里叶变换红外光谱(FTIR)的简便、快速的核桃产地鉴别方法。【方法】使用KBr压片法采集4类不同产地(新疆、贵州、四川、云南)的核桃仁(n=120)和核桃壳(n=80)的中红外(4000~400 cm^(-1))光谱信息,经S.G.平滑+MSC方法预处理后,进行化学计量学建模和2DCoS分析。【结果】各产地核桃仁中红外光谱的主要吸收峰在表征蛋白质的1649 cm^(-1)和1539 cm^(-1)处存在显著差异(VIP>1.0)。SVM比PLS-DA模型取得了更好的识别效果,其对核桃壳和核桃仁样本的最佳产地判别正确率分别为100%和97%。DD-SIMCA法对核桃仁样本的判别灵敏度和特异性均达到100%,高于SIMCA的87%分类正确率。各产地核桃仁样本的二维同步谱图存在差异,表明该法可以用于核桃产地的分类判别。【结论】FTIR光谱结合DD-SIMCA化学计量学方法或2DCoS分析技术可以实现对核桃产地的高效识别。

基于DDS相位搜索的数字阵列通道幅相标校技术

在大型数字相控阵系统中,为了满足阵列增益及天线方向图特性,需要保证阵列通道的幅度和相位的一致性,而动态不一致性标校是大型阵列的标校难题。提出了一种基于直接数字频率合成(Direct Digital Synthesizer,DDS)相位搜索算法的数字相控阵通道一致性标校技术,较传统基于相关算法的标校技术,可有效降低对标校信号信噪比的要求,且可提升大规模数字阵列通道标校的效率。仿真结果表明,当信噪比等于0 dB时,采用所提算法可将幅度估计误差的均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)值控制在0.3 dB以内,相位估计误差的RMSE值可控制在1.5°以内,较传统算法的性能均提升了3倍。通过搭建样机评估系统,进一步验证了提出算法对数字相控阵通道一致性标校性能的提升。

基于DDS信号和插值法的FBG解调系统研究

针对F-P滤波器解调法容易产生漂移与校正成本较高的问题,本文采用FPGA和光开关搭建了F-P滤波器多通道共振解调系统,该系统利用DDS信号生成特定的三角波驱动电压,通过串联多维参考FBG实现基于插值法对波长-时间的动态标定,设定了3种动态标定模式,包含线性关系和二次关系的标定。利用FPGA控制光开关实现快速切换模式与参考波长、待测波长信号的分步采集,3种模式100 Hz平均偏差分别为0.02802 nm、0.01814 nm、0.0109 nm。研究结果表明,在单位电压(1 V)下,相对于静态标定,误差降低45%以上,提高解调精度并且降低校正成本,同时解决参考与待测波长数值过近时容易导致的误判问题。

基于正弦数据压缩算法的DDS研究及FPGA实现

针对直接数字频率合成器(DDS)芯片因存储空间开销大导致功耗增加,可靠性降低的问题,设计了一种将改进sunderland算法与QE-ROM技术相结合的一种用于直接数字频率合成器(DDS)的紧凑型16位精度正弦查找表(ROM);对所设计的正弦查表算法进行了系统级仿真与硬件描述语言(Verilog HDL)实现,并最终在FPGA上进行了整体算法功能与性能的验证;基于AD5360芯片制作了一款多通道16位输出数模转换器(DAC),并搭载降压稳压芯片LM317和LM337实现了一款可以将220 V工频转换为DAC所需的±9 V和3.75 V的供电电源;测试结果显示,设计的正弦查找表算法在达到16位精度的同时,只占据8576 bit的存储空间;所使用的正弦数据优化算法相比较传统的DDS正弦波形发生器资源节省99.2%,实现了122:1的压缩比,有效降低了DDS的芯片面积和功耗。

基于DDS的焦炉煤气脱硫安全技术的应用分析

为了解决传统PDS脱硫工艺流程复杂、污染性大、经济性差的不足,提出了一种基于DDS的焦炉煤气脱硫安全技术。利用含有DD脱硫液来吸收煤气中的硫元素,最后再利用氧化再生原理使硫元素转换为单质硫。根据应用表明,新的脱硫技术能够将脱硫效率提升17.9%,将焦炉煤气中的硫质量浓度降低到10 mg/m^(3)以下。

基于DDS传输的较大数据包粘包的处理方法

基于用户数据协议(UDP)的数据分发服务(DDS)传输是一种广泛应用在实时分布式系统的通信框架。然而,DDS发送较大数据包时可能产生UDP粘包问题。为解决这一问题,文章对比使用循环缓存和队列缓存方式存储DDS数据包的优缺点,给出了改进循环缓存存储方式,并提出了一种拆包粘包的数据处理方法。结果可以得到完整正确的DDS数据包,说明了该方法的有效性。

CRAFT-ICRF低电平控制系统的设计和实现

在聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)的实验中,为了稳定控制射频功率和满足复杂的物理实验需求,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)芯片的低电平控制系统。通过上位机输入射频信号功率参数,采用对数检波器AD8307、直接数字频率合成器(DDS)、高精度的模数转换器(ADC)以及模拟衰减器等芯片,完成了射频功率测量与稳定输出、射频功率的反馈控制以及多阶功率调制等功能设计与实现。搭建了一套能够高效开展低电平控制系统的测试平台,通过实验验证该系统的功率反馈控制与多阶调制的有效性的同时,实现±0.3%的幅度稳定度和±0.3°的相位稳定度,且达到长时间稳定运行的要求。

一种FPGA控制DDS实现4FSK&FM调制载波的国产化设计

文章主要介绍一种现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)控制数字频率合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS)实现四进制移频键控(Quaternary Frequency Shift Keying,4FSK)&频率调制(Frequency Modulation,FM)调制载波的设计方案,给出技术指标参数、硬件组成框图以及信号处理流程,对4FSK的调制信号和FM信号产生的实施方法进行探讨,并对电路框图中的关键器件进行国产化设计选型。

高动态卫星导航信号多普勒频率模拟方法

针对卫星导航信号模拟源在高动态场景下对多普勒频率模拟难度较大的现状,提出了一种基于相位重置的三阶DDS导航信号模拟算法。该方法从卫星与接收机之间的相对运动物理模型着手,建立了一种基于数字电路的三阶DDS模型,可有效地模拟出高动态场景下导航信号中含高阶项的多普勒频率。此外,通过对三阶DDS模型中关键参数进行相位重置以避免累计误差。在计算机中进行仿真,其结果表明在速度为10000 m/s,加速度为1000m/s^(2),急动度为1000 m/s^(3)的高动态场景下,该算法相较于传统算法多普勒频率模拟精度提升了31 dB,且不会因急动度增加导致精度恶化,多普勒频率模拟精度可达-36 dB或更高。说明该方法在高动态场景下可精确地模拟导航信号的多普勒频率,且具有一定的鲁棒性。