一款0.16 mm^(2)基于180 nm CMOS采用全局去偏斜的半速率8×2.5 Gb/s时钟转发架构接收机

在时钟转发架构的高速有线通信接收机中,需要去偏斜电路实现时钟与数据之间的最佳采样关系,并保证多路数据的同步。本文提出了一种全局去偏斜方案,仅采用一路数据与时钟进行对齐,并通过时钟延时匹配与分布技术实现多路数据同步,减小了各通道独立去偏斜方案带来的功耗与面积开销。所提出的接收机由8路数据通道、1路半速率转发时钟通道与基于延迟锁定环路的全局去偏斜电路构成。基于180 nm CMOS工艺,在2.5 Gb/s数据率下,可去除输入时钟与数据任意偏斜,得到位于数据中心的采样相位,同时具有时钟占空比校准能力。在1.8 V电源电压下,所提出的接收机总功耗为187 mW,总面积为0.16 mm^(2),对比各通道独立去偏斜方案,功耗和面积开销分别节约了45.2%与62.8%。

基于预搜索的高效双目分形视频编码

设计了基于预搜索的高效双目分形视频编码,并成功应用于立体视频编码之中。对基本分形双目视频编码进行了改进。利用了树状划分准则,起始帧采用块离散余弦变换(DCT)编码,简化了块搜索范围并提前减少了重复运算。在双目立体视频编码中,以左通道为基本层,采用单独的运动补偿预测(MCP)方式进行编码,充分利用了预搜索限制条件、改进的非对称十字形多层次六边形格点搜索算法、去方块环路滤波和分数像素块匹配算法;以右通道为增强层,采用MCP加视差补偿预测(DCP)方式进行编码,选择误差最小的匹配块作为预测结果。在进行DCP编码时,充分利用视差分布约束条件,提出了快速的视差估计算法。实验结果表明,提出的编码方法在保证一定的峰值信噪比(PSNR)前提下,平均压缩时间是基本分形双目视频编码的18%～23%,压缩比提高了15.13～47.49,显著地改善了基本分形视频压缩算法的性能,使分形视频压缩的应用具有更大的灵活性和实用性。

界面脱粘对陶瓷基复合材料疲劳迟滞回线的影响

采用细观力学方法对脆性纤维增强的陶瓷基复合材料拉-拉疲劳载荷下应力-应变迟滞回线进行了研究,将拉梅公式与库仑摩擦法则相结合分析了界面脱粘区以及粘结区复合材料细观应力场,根据卸载与重新加载时纤维相对基体滑移机制,分析了加卸载纤维轴向应力分布,结合断裂力学界面脱粘准则确定了初始加载界面脱粘长度ls、卸载界面反向滑移长度y以及重新加载界面滑移长度z′,讨论了界面脱粘能和界面摩擦系数对初始界面脱粘、卸载界面反向滑移、重新加载界面滑移以及加卸载迟滞回线的影响,并与Pryce-Smith模型和试验数据进行对比表明:该文模型与试验曲线吻合的较好.

电励磁风力发电机组励磁控制

针对电励磁同步电机与永磁同步电机相比具有励磁可调这一特性,提出在变转速工作情况下以定子电压作为控制目标的励磁控制方案,通过锁相环得到定子电压有效值以及转速,利用PI调节控制定子电压跟踪给定值。并结合电励磁同步风力发电机组的结构特点,设计了一套基于斩波电路的励磁控制器,该励磁控制器由直流母线提供稳定直流电压,省去外接励磁电源,且无需额外的灭磁装置即可实现自动灭磁。在Matlab软件平台中对所提控制算法和结构进行了仿真,并在1.5MW机组上进行验证。仿真和实验结果表明该励磁控制方案简单可靠,具有较高的快速响应能力和良好的稳态控制效果。

高精度微弱脑电检测数模混合控制芯片系统

针对脑电检测的研究需要,研发了微弱EEG脑电信号采集专用芯片系统。该芯片使用斩波稳定去噪声技术,首先利用2 k Hz的斩波频率对100 Hz以下的EEG信号进行频域隔离,然后利用RRL纹波抑制环路反馈进行调制后位于chopper频率处的主要由失调与低频1/f闪烁噪声引起的纹波电压的抑制;单级斩波放大使用电流复用、亚阈值跨导增强技术对来自EEG传感器的低频（〈100 Hz）小信号（5~100μV）进行40 d B增益的稳定中频放大;级联S/H电路进行去累积毛刺滤波,配合前面斩波技术,达到整体低噪声性能;VGA/LPF通过改变输入、反馈/负载电容,分别进行增益/带宽的数字调整。EEG-DSP加速芯片实现对多通道采集的控制以及信号处理编码。设计使用SMICRF 180 nm混合工艺,使用Cadence的Spectre软件进行功能前/后仿真,使用Caliber工具进行DRC/LVS的版图验收。最后,对设计芯片进行实际测试,结果表明放大芯片关键性能为：8.1μW/通道、面积6.3 mm2/8通道、0.8μVrms（BW=100 Hz）等效输入噪声;该款自主研发的脑电斩波放大芯片性能达到国内外前列的水平,可进行正确的脑电EEG采集,可应用于可穿戴领域、对后续脑电数据分析具有重要的使用价值。

一种适用于配电自动化系统的新型以太网通信方式

鉴于通信系统是实现配电自动化系统的重要组成部分,采用一种新型的网络设备成功组建配网通信模式算是我们在这方面的一次大胆探索。目前比较先进的配电主干通信网多采用光纤加光纤收发器或光端机构成的光纤环网,在此采用一种由工业以太网设备服务器或交换机(EtherDeviceServer,简称EDS)代替光纤收发器或光端机的新型通信方案。从多层次对它们进行了比较,并对这种新型通信方式的特点、先进性及可推广性做了重点说明。嵌入该新型通信方式的配电自动化系统产品已投入现场运行。实践证明,其性能优越,技术先进,值得推广。

小反刍兽疫病毒RT-LAMP检测方法的建立

利用逆转录环介导等温核酸扩增技术(RT-LAMP)建立了小反刍兽疫病毒快速检测方法,同时评价了该方法的灵敏性和特异性。结果表明,根据小反刍兽疫病毒N基因保守区域设计的LAMP引物能够在63℃恒温下,1小时内实现目的核酸的大量扩增,由于在检测前加入荧光指示试剂,检测结果可以直接用肉眼判断,避免了由于开盖检验带来的扩增产物污染导致的假阳性。该检测体系具有较高的特异性,只能特异性地检测目的病毒,与其他同属的病毒或类似病毒等无交叉反应;具有较高的检测灵敏度,比普通RT-PCR灵敏性高10倍,与荧光RT-PCR的灵敏度相当。

油田探测用高温无刷直流电动机驱动控制电路设计

设计适应油井高温环境的无刷直流电动机驱动电路是一项重要的研究课题。采用耐高温的锁定型霍尔元件和钐钴永磁转子分别构成位置与速度传感器，并设计相应的速度信号倍频电路与位置信号译码电路。设计了一种基于锁相环的速度闭环控制电路，进行电机的稳速控制，通过限流电路改变电机系统的特性，实现恒功率控制。试验结果表明，无刷直流电动机系统可以在--30--180℃环境下稳定运行。采用数字控制方式保证了电机系统特性的稳定性。

基于化整为零策略和改进二进制差分进化算法的配电网重构

为缩减编码长度,提高计算效率,提出了基于化整为零策略和改进二进制差分进化算法的配电网重构方法。将开关根据其在环路中的位置进行分类,建立了环路–开关关联矩阵。应用化整为零策略将整个解空间划分成若干个子解空间,应用改进二进制差分进化算法直接对各子解空间进行并行搜索,比较所有子解空间的搜索结果即可找到重构问题的最优解。该方法缩短了开关方案的编码长度,改进二进制差分进化算法通过调整变异、交叉操作规则,避免了不可行解的产生。接入分布式电源的配电网仿真算例验证了该方法的有效性。

光纤陀螺稳定平台控制系统的设计与实现

针对重力测量中海空重力仪需要时刻保持稳定的垂直指向的问题,设计了一种双环比例、积分、微分(PID)控制方法来控制平台水平,隔离外界扰动;针对力矩电机设计中存在死区的特性,提出了一种死区补偿函数,减小电机死区对控制精度的影响;针对双环PID参数难以整定的问题,设计了一种优化的差分进化(DE)算法,减小参数整定时的工作量。仿真和实测实验结果表明,基于双环PID控制和死区补偿的系统稳定性高,控制精度优于30″;改进DE算法的参数整定性能优于遗传(GA)算法和粒子群(PSO)算法,且计算量小。

高效内循环生物反应器的研究和应用

在改进传统活性污泥法基础上 ,将活性污泥法和流化床结合起来的高效内循环生物反应器是一种新型的废水处理装置 ,兼有二者的优点。用于处理废纸脱墨废水 ,污泥负荷与容积负荷均比传统活性污泥法高 ,COD去除率可达 80 %左右 。

油罐沉积水中几种离子浓度对孔蚀的影响

为了研究油罐沉积水中几种离子对Q235钢局部腐蚀的影响,通过CHI660电化学工作站测滞后环的方法进行分析。结果表明:在研究范围内,局部腐蚀最严重时各离子质量浓度为C1-10 g/L、SO2-41 g/L、HCO-30.75g/L、Ca2+0.35 g/L、Mg2+0.2 g/L。Cl-为10 g/L时Q235钢的点蚀敏感性最大,大于10 g/L时,随着Cl-质量浓度增大,Q235钢发生点蚀的倾向变小;SO2-4质量浓度为1 g/L时Q235钢点蚀敏感性最大,大于1 g/L时,随着SO2-4质量浓度增大,Q235钢发生点蚀的倾向变小;HCO-3质量浓度为0.75 g/L时Q235钢最容易产生点蚀,HCO-3含量继续增大,大于0.75 g/L时,点蚀的倾向减小。Ca2+质量浓度为0.35 g/L时Q235钢最容易产生点蚀,Ca2+含量继续增大,大于0.35 g/L时,点蚀的倾向减小;Mg2+质量浓度为0.2 g/L时,Q235钢最容易产生点蚀,Mg2+含量继续增大,含量大于0.2 g/L时,点蚀的倾向减小。

基于半实物仿真的上海轨道交通门控单元测试平台开发

门控单元是地铁车门系统中的主控部件,其运行状况与地铁运营安全密切相关。对门控单元的检测是地铁检修中不可缺少的部分。针对一款应用于上海轨道交通的常用门控单元,采用半实物仿真技术与虚拟仪器技术相结合的方法,开发了门控单元测试平台,实现了门控单元的离线检测。该检测平台提供了丰富的操作信息和故障指示,可准确检测出门控单元的故障,提高了检测维护的效率。

微波、毫米波相位噪声测试系统的研制

提出了首先对微波、毫米波信号进行下变频,再利用锁相环提取被测试信号相位噪声的相位噪声提取方法,采用现代谱分析技术对提取出的相位噪声信号在频率中进行分析,并利用“反卷积”技术实现测试系统的误差校正,研制实现了微波、毫米波相位噪声测试系统.实验测试结果表明该系统具有测试灵敏度高和被测信号频率范围广的优点,证明了它具有较大的应用价值.

安徽电网分层分区运行的目的及条件分析

电磁环网是电网发展过程中都会面临的一种电网结构形式,电磁环网也往往给电网安全稳定运行留下隐患,随着高电压等级电网的逐步完善,应逐步打开电磁环网实现分层分区运行,以取得良好的技术经济效益。文中分析了安徽电网分层分区运行的目的及条件,为安徽电网分层分区运行作探索性的研究。

机械产品生命周期的多目标优化设计方法

机械产品生命周期包括对产品的社会需求的形成,产品的设计、试验、定型,产品的制造、使用、维修以及达到其经济使用寿命之后的回收利用和再生产的整个闭环周期。通过分析机械产品生命周期的生产成本和经济损失的期望,并分析了多目标产品成本价值与可靠度的关系。机械产品生命周期的多目标优化设计方法是实现现代设计理论发展的产物,也是现代机械设计的必然方向。

基于TH方程的椭圆轨道交会偏差分析

研究了考虑闭环控制偏差的椭圆轨道交会问题。基于推导的状态转移矩阵,采用线性协方差分析方法对交会椭圆轨道目标过程的导航偏差和控制偏差进行了分析,建立了闭环控制状态偏差和协方差的递推模型,给出了一种改善交会制导精度的修正算法。通过蒙特卡洛打靶仿真对线性协方差分析结果进行了验证,结果表明,本文所提出的偏差分析方法和修正算法精度较高,可用于椭圆轨道交会问题的研究。

基于多环控制的转速调节器退饱和超调分析

分析了转速调节器退饱和超调产生的原因,对退饱和超调计算的前期工作进行了转速线性化处理及电流线性化调节处理,并推导出了利用典型Ⅱ型系统抗扰性指标来折算超调量的理论依据,得出了多种有实用价值的结论,可作为指导实践的工具。

运输问题理论体系的改进

本文根据运输问题的特殊性,直接利用运输表给出了它的三个基本概念和两个基本定理,并以此为基础导出了其理论与算法上的一系列重要结论,从而改进和完善了运输问题的理论体系。

多功能循环回路驱动电子装置冷却系统

本文分析现有电子装置的冷却负荷,无论直接或间接排放环境,均造成极大浪费;为此提出多功能循环回路驱动电子装置冷却系统这个技术集成的新概念,可就地充分回收和利用电子装置的冷却负荷,满足电子装置操作间在四季中的各种负荷,以实现5种功能;载冷剂的循环流经次序,确保了回路中循环水温的均衡分布,是实现多功能的技术前提;此外,通过控制热泵和风机盘管的运行切换,可使一年四季中电子装置的冷却负荷与其操作间的房间负荷保持平衡;优化各设备选型,可形成低流阻循环,从而降低运行成本;既节省一套电子装置操作间用热泵机组的初投资,也节省其运行费用。