银纳米颗粒的物理可控生长技术

目前纳米颗粒的合成方法基本都无法实现纳米颗粒的高纯度可控生长,制约着纳米颗粒的应用发展需求,我们课题组采用全新技术,利用物理合成法——气相凝聚法,通过调节气相凝聚工艺中的工艺参数,制备了粒径可控、密度可控、可重复性的银纳米颗粒,实现了物理方法对纳米颗粒生长的可控制,且该方法简单、有效、可重复操作。接着采用龙胆紫生物大分子作为探针,进一步研究了粒径、密度不同的银纳米颗粒薄膜的表面增强拉曼散射(SERS)和表面增强荧光(SEF)效应,结合理论,验证了该物理方法对纳米颗粒的可控生长,同时进行了纳米颗粒薄膜在生化传感方面的高灵敏检测应用探索。

基于Ostwald ripening自组装工艺的银纳米颗粒活性衬底的高稳定性

利用Ostwald ripening自组装工艺对拉曼增强衬底进行处理,得到粒径和密度不同的银纳米颗粒拉曼增强衬底。用龙胆紫生物大分子作为探针,对其表面增强拉曼散射(SERS)和表面增强荧光(SEF)进行研究发现,拉曼和荧光光谱强度存在着相似的变化趋势,且随着自组装工艺时间的递增,强度的变化趋于稳定。研究结果表明:Ostwald ripening自组装工艺可以优化SERS和SEF增强效果及其稳定性,故其可为研制具有长期稳定性、低成本的基于SERS和SEF效应生物化学传感器件提供研究基础。

基于SOPC的高速IIR滤波算法的实现

针对无线传感网络中节点定位的快速计算问题,提出了一种基于SOPC的高速IIR滤波器的实现方案,介绍了NiosⅡ软核处理器的组成原理和二阶IIR数字滤波器的实现算法,详细论述了滤波器各功能模块的实现原理,以及各模块间的数据控制,并对采集的数据进行滤波实验,实验结果显示本文设计的IIR滤波器滤波效果较好,运算速度高,具有较高的硬件资源利用率。

基于A类铂电阻的弹体温度采集系统研究

为了提高导弹弹体温度的测量精度,提出了一种新型的基于A类铂电阻的多点采集温度传感器的设计方案。该系统采用高精度恒流源减小铂电阻功耗,四线制和对称组装式数据放大电路来减小温度漂移。五阶低通滤波器MAX280滤波后的信号经A/D转换与数字电位器X9241相连,通过AT89S52控制数字电位器调整输出的零点漂移,再采用最小二乘法进行分段拟合。经试验验证,在-50℃～400℃的温度范围内,误差<0.05℃,目前以本电路为核心的测量与控制系统已实际应用于某导弹系统装备。

无线传感器网络的声通信试验系统

在无线传感器网络所处环境中,由于强电磁或短距无线通信频率共存的原因,传感器节点间的短距无线通信常常会受到干扰甚至中断,针对这个问题,研究了一种短距声通信方式,将信号调制于声信号上,通过空气中声信号的传播来完成节点之间的数据通信。首先介绍了本设计的传感器网络节点的硬件结构,以无线射频通信作为主通信方式,声通信作为协通信方式;接着针对物理层上的声通信进行了设计,并介绍了声通信的实现过程及与声通信相关的ARM程序和FPGA控制逻辑部分程序的工作流程。最后的测试实验表明设计的传感器节点间的短距声通信方法是可行的。

基于FPGA的模数混合编帧的采集系统

介绍了一种以FPGA为核心逻辑控制模块的数据采集系统的设计。设计中采用了16位的AD8405作为模数转换器,FPGA作为中心逻辑控制模块,对弹上的不同速率的模拟信号与接收的数字信号进行采集,并将采集的信号通过数据帧格式的形式混合编帧和存储,再通过串口完成与上位机的通信。FPGA模块采用VHDL语言进行设计。该系统在测试状态下通过地面测试系统对该采编器的采集过程进行实时监测,并对其功能进行检测。

基于MEMS矢量水听器阵列的潜标系统

为研究MEMS矢量水听器在潜标中的应用,设计了一种可搭载其矢量阵列的潜标系统。系统阵列由4个矢量水听器组成,其姿态信息通过三维姿态传感器实时给出。矢量水听器的输出信号经前置放大电路预处理后传输至数据记录器,经采样后和姿态信息一起存储在Flash Memory中。对系统进行了海上试验,试验结果表明:潜标系统在水下工作稳定,可正确记录海洋中的水声信号。

激光投影显示屏表面粗糙度的测量

显示屏是激光投影显示系统的一部分,其表面粗糙度直接影响着基于角度多样性的激光散斑抑制效果。在角度多样性散斑抑制原理的基础上,建立了被测显示屏表面粗糙度与散斑图样之间的相关性之间的联系。对显示屏表面粗糙度对照射角度和角度变化的敏感程度权衡,实验中将入射角和角度变化量分别固定在1°和0.0038°。为避免外界微扰和测试屏表面不平度对测试结果的影响,通过对被测显示屏5cm×5cm测试区域中选择9个子区域的测试结果进行平均,有效提高了测试精度。运用提出的方法确定4种材质显示屏的表面粗糙度分别为235.80,209.57,132.24和137.60μm,为设计有效降低激光散斑的投影显示屏提供了参考。