一种车载对数周期阵列天线的结构设计

对车载对数周期阵列天线(LPDA)结构设计方案进行了详细论述。阵列天线整体外形成四棱锥状,由4个对数周期天线单元按同一角度阵列而成,每个对数周期天线单元的集合线作为四棱锥的四条棱。使用Pro/E对其进行了实体造型,对空间阵列天线关键部件进行了静力分析。为了验证其安全性,对其强度和刚度进行校核,在此基础上完成了空间阵列天线的结构设计。阵列天线工作可靠,结构紧凑,便于车载拆装,很好地满足了预期的使用性能要求。

宽带高功率贴片天线阵列辐射特性

为提高宽带高功率微波辐射天线的总体功率容量和增益,研究了2×2宽带高功率贴片天线阵列的阵元互耦特性、馈电功分器设计及对宽带电磁脉冲的辐射特性。阵元采用宽带高功率双层贴片天线,分析了阵元反射和互耦系数随阵元间距的变化关系,结合增益变化曲线,选取阵元间距为30 cm。优化设计了1分4的同轴功分器,采用阻抗渐变方法,提高了功分器的带宽,使其在224～415 MHz时的反射系数小于0.1。模拟了带功分器的完整天线阵,结果表明天线阵带宽达到了57.4%,280～390 MHz频带范围内的增益大于12dB,在360 MHz时达到最大增益14.23 dB,对中心频率320 MHz,带宽10%的宽带电磁脉冲辐射效率为86.8%,峰值功率增益大于11 dB。

大尺寸机载显示模块动态背光控制系统设计

机载大尺寸液晶显示器(liquid crystal display,LCD)显示模块具有亮度高和功耗大的特点。为了降低其动态功耗,介绍了一种用于大尺寸机载显示模块的动态背光控制系统。该系统采用发光二极管(light emitting diode,LED)动态背光控制技术,通过对背光的动态调节,提高动态显示效果和达到节能的目的。对系统的硬件电路和软件设计算法进行了详细的介绍,并进行实验验证。结果表明,该系统能够有效地提高机载显示模块的动态显示效果,并显著降低了动态功耗。

GJB 5000B在FPGA工程中的应用分析

为引入软件工程化管理办法对设计开发实践实施管理,结合GJB 5000B体系要求,对现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的设计开发流程和GJB 5000B的工程实践要求进行梳理、比对和分析,并提出一套FPGA开发管理在GJB 5000B推进实践中的实施办法。研究成果可为GJB 5000B在FPGA工程中的应用提供一定参考。

Loma推出新一代食品检测系统X5Spacesaver

本刊讯 近日。全球提供金属检测机和x射线检测系统等设备的领先供应商Loma推出更为紧凑的X射线检测设备——X5Spacesaver。此设备为新一代的食品检验系统．结合自适应阵列技术（ATT）将检测性能提高了25％，所占空间比同类x射线检测机减小20％．采用卫生级设计能够满足企业快速清洁和降低维护成本的需求。

基于机器视觉的坯布疵点实时自动检测平台

为了克服人工检测坯布疵点过程中存在的低效率、高误检率、高漏检率等问题,设计并实现了一款能兼顾实时性和准确性要求的坯布自动检测平台.该平台包括织物传动系统、光源和成像系统、图像采集与处理系统、人机交互系统4个组成部分.在详细阐述了图像采集与处理系统的设计之后,结合AR谱算法对坯布自动检测平台进行了相关调试和试验验证,结果表明该平台已实现了预期的研发要求.

光纤激光器阵列的多抖动法相干合成

采用自行设计的基于大规模可编程门阵列(FPGA)结构的控制电路,实现了4路光纤激光的多抖动法相干合成。对大气湍流和机械振动引起的相位噪声进行了有效补偿,使远场光斑条纹对比度由开环时的0.21提高到了闭环时的0.93,闭环时远场特定孔径内的能量较开环时提高了3.3倍。该方法还对人为抖动光纤引起的较高频率噪声具有很好的抑制作用,系统闭环后,远场光斑条纹对比度可达到0.72。

主被动均衡电池管理系统设计

为了克服新能源汽车电池组在使用过程中内部单体电池充放电速率不一致问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)的主被动均衡相结合的电池管理系统。该设计通过LTC6811电池采集芯片,将电压、电流、温度等数据传到FPGA进行容量估算。主控微控制单元(microcontroller unit,MCU)通过设置单体间荷电状态(state of charge,SOC)差值阈值,控制均衡电路中的回路开关的通断,使单体电池在不同容量差值时,进行不同的均衡策略。同时运用MATLAB/Simulink仿真软件搭建出核心主被动均衡电路模型,对电路的均衡方案进行仿真分析。仿真结果表明:通过采用主被动相结合的均衡策略,电池在充放电过程中均衡速度较单一均衡方式有明显的提升。可见通过主被动均衡结合的方式,能有效地提升电池均衡速度,改善电池使用效率。

基于DSP与FPGA的变流器通用控制平台研究

提出一种基于DSP和现场可编程门阵列(FPGA)双CPU结构的新型变流器控制系统方案,其中DSP完成变流器控制策略的实现,主要包括:最大功率点跟踪、电压电流双闭环控制、低电压穿越控制、通信功能;FPGA完成三相锁相环控制、AD芯片采样控制、SVPWM波形控制、逻辑输出控制以及各类故障信号检测与停机保护功能,并采用了基于WIFI模块的风电故障信息传输系统。以双馈风电变流器为模型,设计了双馈风力发电变流器系统,完成了两电平与三电平SVPWM控制算法的FPGA实现。最后在自主研发的1.5 MW,2 MW双馈式变流器样机与光伏逆变器样机上进行了大量实验和长期的现场试运行,验证了控制系统平台的可行性与实用性。

SRAM型FPGA单粒子辐照试验系统技术研究

单粒子辐射效应严重制约FPGA的空间应用,为提高FPGA在辐射环境中的可靠性,深入研究抗辐射加固FPGA单粒子效应评估方法,设计优化单粒子效应评估方案,开发相应的评估系统,提出基于SRAM时序修正的码流存储比较技术和基于SelectMAP端口配置回读技术。借助国内高能量大注量率的辐照试验环境,完成FPGA单粒子翻转(SEU)、单粒子闩锁(SEL)和单粒子功能中断(SEFI)等单粒子效应的检测,试验结果表明,该方法可以科学有效地对SRAM型FPGA抗单粒子辐射性能进行评估。

BD2/GPS高精度同步时钟装置的设计与应用

针对CCD(Charge Coupled Device)相机在探测脉冲激光光斑过程中曝光时刻与脉冲激光同步的问题,提出一种利用超前预测方式同步触发CCD相机抓拍光斑图像的高精度时钟源设计方案。该装置主要采用北斗2导航系统(BD2:BeiDou2 navigation satellite system)/全球定位系统(GPS:Global Positioning System),双模接收单元提供的协调世界时(UTC:Universal Time Coordinated)时间以及高精度秒脉冲(PPS:One-Pulse Per Second)时间基准作为同步时钟装置的基准源,并结合现场可编程门阵列(FPGA:Field-Programmable Gate Array)高速时序计算与微控制单元接口技术,保证CCD相机同步抓拍时间,从而完成高精度的同步触发。实验表明,该装置可以提供微秒级时间同步精度和标准授时信息,有效地缩短了CCD相机曝光时间,得到完整清晰的高信噪比脉冲激光光斑图像。

基于任意阵的最小方差无失真响应聚焦波束形成的被动定位方法

将最小方差无失真响应(MVDR)聚焦波束形成近场被动定位方法应用到平面任意结构阵列上,可以很好地解决线列阵由于阵长较长,在实际使用中存在布放困难、部分阵元失效影响定位性能等问题。本文首先分析了平面任意结构阵列的近场接收信号模型,推导出阵列流型,然后将MVDR聚焦波束形成技术应用到该模型中,得到了基于任意阵的MVDR聚焦波束形成近场被动定位方法。仿真验证了该方法的可行性和有效性。

基于PFGA的步进电机PWM发生器设计

分析并设计了一种脉冲宽度调制(PWM)占空比序列实现步进电机正弦波电流驱动的方法。根据PWM基本原理和步进电机正弦波细分驱动的模式,对PWM计算公式进行了推导,得到了两种不同的计算方法,并得出占空比数据,二进制整数化后得到适合于二进制数字系统的整数化占空比数据序列。同时在Matlab中对PWM驱动方式进行建模、仿真、分析,得到二进制整数化占空比数据序列。对计算、仿真两种结果进行了比较,一致性很好。同时在现场可编程门阵列(FPGA)中设计了占空比序列PWM发生器,利用直接数字频率合成(DDS)选择不同频率的方波,实现步进电机细分数量的任意可调。

组织芯片的应用及研究进展

组织芯片（tissue chip）是将数十至上千个小组织整齐地排放在同一张载玻片上的微缩组织切片。组织芯片按放置组织的多少，分为多组织片（multi-tissue section）、组织阵列（tissue array，最多可含60个直径2 mm 的组织）和组织微阵列（microtissue array，最多可含1000个直径0.6 mm 的组织）；按组织来源的不同，分为人类组织芯片、动物组织芯片；人类组织芯片又可分为人类疾病组织芯片、正常组织芯片和胚胎组织芯片。

基于FPGA的控制算法定点化设计

运动控制算法在现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)上实现过程中,当数据类型由浮点转定点时,存在无法保证高精度的问题。为此使用simulink中的定点工具(Fixed-Point Tool)对算法内部各信号数据的范围进行分析,然后人为地对Fixed-Point Tool给出的建议位宽进行修正,从而使算法在保证较高精度的同时,也解决了采用统一较长位宽在FPGA上实现时造成的资源浪费问题。与传统的人为定义数据位宽相比,使用Fixed-Point Tool设置数据位宽,在输入数据范围发生变化时,能够更加灵活、动态地调整算法内部数据位宽。

基于FFT的直扩系统中窄带干扰抑制技术研究与实现

针对直接序列扩频系统中窄带干扰问题,介绍了基于FFT的干扰抑制算法。根据直接序列扩频信号与窄带干扰信号在频域能量分布不同这一特性,利用快速傅立叶变换实现窄带干扰信号的实时检测和抑制。采用VHDL硬件描述语言对算法进行基于FPGA实现的可综合的描述。最后在硬件测试平台上进行性能测试,结果表明设计能有效抑制直接序列扩频系统中的窄带干扰。

CPLD通用写入器设计与开发

可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,简称PLD)是20世纪70年代发展起来的一种新型逻辑器件,它是现代数字电子系统向超高集成度、超低功耗、超小型封装和专用化方向发展的重要基础。它的应用和发展不仅简化了电路设计,降低了成本,提高了系统的可靠性和保密性,而且给数字系统的设计方法带来了革命性的变化。CPLD(Complex Programmable Logic Device),即复杂可编程逻辑器件,它是20世纪90年代初期出现的EPLD改进器件。同EPLD相比,CPLD增加了内部连线,对逻辑宏单元和I/O单元也有重大的改进。Xilinx是世界上最大的可编程逻辑器件供应商之一,FPGA的发明者。产品种类较全,主要有:XC9500/4000,Coolrunner(XPLA3),Spartan,Vertex。在本文中,我们将通过对CPLD的发展、结构、应用和设计等方面的认知,了解CPLD的基本原理,并设计出CPLD脱机编程写入器的电路图。

中频直扩通信系统的设计与实现

介绍了中频扩频通信系统的设计和验证方法。中频直扩通信系统包含了两个部分:中频信号源和中频直扩接收机。通过分析任务需求和性能指标,系统采用DDS专用芯片AD9954实现中频信号源,采用FPGA实现中频直扩接收机。该设计简化了硬件电路实现,缩短了开发周期,提高了系统的可靠性,满足了工程化要求。经实际应用验证,该设计简单有效,具有较强的实用性。

单核苷酸多态性微阵列检测技术在介入性产前诊断中的应用

目的比较单核苷酸多态性微阵列(single nucleotide polymorphism array,SNP array)技术及羊水染色体核型分析技术在高危孕妇产前诊断中的意义。方法选择2017年1月-2018年1月在新疆医科大学第一附属医院就诊的a.高龄妊娠(年龄≥35岁)b.孕中期唐氏筛查高风险c.无创产前DNA提示结果异常d.B超提示胎儿异常e.曾有不良孕产史,符合以上条件一条或数条的孕妇共40例作为研究对象,年龄22~42(31±5)岁,孕龄18~27+4w。抽取孕妇羊水,提取羊水细胞DNA,芯片杂交,数据分析,检索国际公认的数据库信息进行结果的判读,并与同一样本染色体核型分析进行对照分析。结果 40例羊水样本处理后经SNP技术检测判定2例染色体数目异常,7例染色体片段缺失/重复;羊水细胞培养检出2例染色体数目异常,1例染色体结构异常,1例染色体结构正常多态性。结论两种分析技术对异常核型的检出率有明显的差异,染色体核型分析结合SNP array技术能有效提高遗传病的产前诊断检出率。

某些大太阳耀斑暴发后观测到的lOTev宇宙线流增长事件

1990年在海拔4310m的西藏羊八井建成的中日合作广延大气簇射(EAS)阵列,在世界同类设施中具有最低的阈能和最大的事例产额,宜对于超高能(UHE)宇宙线源,特别是瞬态源的探索。1991年3月24日和8月26日该阵列在15——50Tev能区测量到了为期数小时的宇宙线流的显著增长,前者的峰值相对增长幅度达40％,显著性大于10δ。