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PEI功能化AlGaN/GaNHEMT的CO_(2)传感特性研究
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作者 徐林欣 张贺秋 +6 位作者 夏晓川 吴一航 谷海燕 朱江 郭文平 黄慧诗 梁红伟 《大连理工大学学报》 北大核心 2025年第6期631-637,共7页
AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)已被广泛应用于氢气、氨气和硫化氢等气体传感器的开发,但针对二氧化碳(CO_(2))气体的AlGaN/GaNHEMT传感器研究仍相对较少.采用物理涂覆法将聚乙烯亚胺(PEI)功能化AlGaN/GaNHEMT的栅极表面,构建了PEI-... AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)已被广泛应用于氢气、氨气和硫化氢等气体传感器的开发,但针对二氧化碳(CO_(2))气体的AlGaN/GaNHEMT传感器研究仍相对较少.采用物理涂覆法将聚乙烯亚胺(PEI)功能化AlGaN/GaNHEMT的栅极表面,构建了PEI-HEMT传感器用于CO_(2)检测.在室温条件下,该传感器可实现2%~15%浓度CO_(2)的检测.随着环境湿度升高,其对CO_(2)的响应灵敏度增强,基线漂移减小,但响应速度有所下降.由于物理涂覆的PEI层易发生脱落,PEI-HEMT传感器的长期稳定性较差.为此,进一步采用烷基偶联法通过戊二醛(GA)将PEI化学桥接于栅极,制备出PEI-GA-HEMT传感器.该结构表现出较PEI-HEMT更慢的CO_(2)响应速度,但具有良好的重复性与长期稳定性,检测范围也更宽,最低可检测至0.05%浓度的CO_(2). 展开更多
关键词 AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT) 聚乙烯亚胺(PEI) CO_(2)传感器
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面向实时电力系统仿真的可扩展中央处理器-现场可编程门阵列异构集群
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作者 杨航宇 汤勇明 +7 位作者 刘济源 曹阳 邹德虎 许明旺 袁晓冬 韩华春 顾伟 李鹤 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第9期3353-3362,共10页
高频开关器件的大量接入,以及可再生能源与电压源型变流器(VSCs)的深度融合,使电力系统仿真面临微秒级暂态分析和亚微秒步长仿真的挑战。现有仿真器在应对包含数百个电力电子开关的系统时,普遍存在计算扩展性不足、通信延迟偏高的问题... 高频开关器件的大量接入,以及可再生能源与电压源型变流器(VSCs)的深度融合,使电力系统仿真面临微秒级暂态分析和亚微秒步长仿真的挑战。现有仿真器在应对包含数百个电力电子开关的系统时,普遍存在计算扩展性不足、通信延迟偏高的问题。为此,该文提出一种面向实时电力系统仿真的中央处理器-现场可编程门阵列(CPU-FPGA)异构集群架构,能够在1μs步长下完成对480个开关器件构成的新能源系统的实时仿真。该系统主要包含3项核心创新:(1)提出基于时间步长解耦的计算负载感知调度策略,实现4片FPGA的并行计算调度;(2)结合混合精度量化与矩阵-向量重组技术,相较传统定点方法,在400 ns计算窗口内实现资源占用大幅下降,查找表(LUT)、触发器(FF)与数字信号处理单元(DSP)分别降低32.0%, 24.3%与43.8%;(3)基于数据平面开发工具包(DPDK)设计零拷贝通信机制,实现29μs的端到端通信延迟。实验验证表明,该系统验证了异构集群架构在大规模高频电力系统仿真中的有效性,并具备良好的扩展性与工程应用潜力。 展开更多
关键词 实时仿真 FPGA集群 量化方法 电力系统
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直接检波式毫米波接收机研制 被引量:13
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作者 关福宏 王闯 +2 位作者 田为中 钱蓉 孙晓玮 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期125-128,共4页
以被动式毫米波成像为应用背景,研制了一种频带宽4GHz、中心频率25GHz的集成直接检波式接收机的原理样机.介绍了接收机的工作原理,设计、制作、测试了原理样机各个功能模块并对整个系统进行了测试.
关键词 毫米波接收机 直接检波 被动式毫米波成像
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聚焦离子束(FIB)的透射电镜制样 被引量:14
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作者 唐雷钧 谢进 +2 位作者 陈一 郑国祥 宗祥福 《电子显微学报》 CAS CSCD 2000年第4期513-514,共2页
关键词 聚焦离子束 透射电镜 制样 IC芯片
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基于CMOS图像传感器的皮卫星成像系统设计 被引量:7
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作者 李辉 张钰 +2 位作者 杨牧 王昊 金仲和 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期62-67,共6页
为满足皮卫星对成像系统的特殊要求,设计了基于CMOS图像传感器的成像系统。简单阐述了系统设计方案,详细说明了系统关键模块包括对CMOS相机的控制以及图像传输等在FPGA中的实现过程,并从器件选型、TMR技术应用等方面讨论了系统的可靠性... 为满足皮卫星对成像系统的特殊要求,设计了基于CMOS图像传感器的成像系统。简单阐述了系统设计方案,详细说明了系统关键模块包括对CMOS相机的控制以及图像传输等在FPGA中的实现过程,并从器件选型、TMR技术应用等方面讨论了系统的可靠性。该系统应用于皮卫星样机中,通过了高低温试验、温度冲击试验、粒子辐照试验等,验证了其可行性。 展开更多
关键词 皮卫星成像系统 单粒子翻转 可靠性 三模冗余纠错技术
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分子印迹型薄膜体声波谐振毒品检测传感器 被引量:5
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作者 陈剑鸣 吕启蒙 +2 位作者 吴光敏 楚合群 John D Mai 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2272-2278,共7页
针对毒品探测的需求,对高灵敏度、高选择性及可工作于液相环境中的传感器进行了研究,利用分子印迹技术(MIT),结合薄膜体声波谐振器(FBAR)和微流体(micro fluidics)技术构造了新型传感器。首先,阐述了用分子印迹技术制作FBAR吸附层材料... 针对毒品探测的需求,对高灵敏度、高选择性及可工作于液相环境中的传感器进行了研究,利用分子印迹技术(MIT),结合薄膜体声波谐振器(FBAR)和微流体(micro fluidics)技术构造了新型传感器。首先,阐述了用分子印迹技术制作FBAR吸附层材料的原理,利用分子印迹技术制备了对特定毒品分子具有专一吸附性的印迹材料,将其作为吸附层涂覆在基于微机电系统(MEMS)及微流体技术的FBAR上。根据压电方程和运动学方程推导出了FBAR压电振子的等效电路及电学端口输入阻抗公式,构建了以AlN为压电材料的微流体结构FBAR毒品检测传感器模型。对该结构的FBAR传感器进行了理论研究和公式推导,并在理论模型的基础上进行了仿真实验,得到了单位面积质量响度达0.8 pg/Hz·cm2的FBAR传感器。得到的实验结果远高于石英晶体微天平这一传统的质量敏感型传感器,可实现对溶液中毒品分子的快速检测。 展开更多
关键词 微机电系统 薄膜体声波谐振器 分子印迹技术 微流体技术 毒品检测传感器
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基于CORDIC算法的微小卫星发射机设计与实现 被引量:10
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作者 姜建文 张朝杰 +1 位作者 金小军 金仲和 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期57-61,共5页
针对微小卫星测控应答机体积小、重量轻及其功能灵活的特点,研究了全数字调制发射机的实现方法。全数字调制加两次上变频的发射机结构,可以灵活的实现多种码速率、不同带宽、不同调制方式的调制信号。在全数字调制部分利用NCO和CORDIC... 针对微小卫星测控应答机体积小、重量轻及其功能灵活的特点,研究了全数字调制发射机的实现方法。全数字调制加两次上变频的发射机结构,可以灵活的实现多种码速率、不同带宽、不同调制方式的调制信号。在全数字调制部分利用NCO和CORDIC算法实现数字频率合成器,不仅可以满足副载波、载波调制的频率精度要求,而且与传统的数字式频率合成技术相比占用了较少的硬件逻辑资源。在一块FPGA上实现了几种常用调制方式的VHDL代码,验证了该方案的可行性。基于CORDIC算法的全数字调制设计方案可以应用到其他可重构的软件无线电设计中。 展开更多
关键词 全数字调制 CORDIC算法 数字频率合成器
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磷化镓声光偏转器 被引量:7
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作者 张泽红 陆川 +2 位作者 何晓亮 曹家强 吴冉 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第5期694-697,共4页
该文介绍了一种利用磷化镓(GaP)晶体制作的宽带声光偏转器。该器件采用准超声跟踪结构设计,大幅提高了换能器工作的总长度,实现了带宽与衍射效率的合理兼顾。制作出声光偏转器样品3dB带宽达900MHz,峰值衍射效率达8%@1W,衍射光在声光介... 该文介绍了一种利用磷化镓(GaP)晶体制作的宽带声光偏转器。该器件采用准超声跟踪结构设计,大幅提高了换能器工作的总长度,实现了带宽与衍射效率的合理兼顾。制作出声光偏转器样品3dB带宽达900MHz,峰值衍射效率达8%@1W,衍射光在声光介质外的动态扫描角为5.2°。在试验过程中发现了异常现象,在1级衍射光斑与2级衍射之间出现了多余的衍射光斑("假点"),形成的机理还有待研究。 展开更多
关键词 声光效应 声光偏转器 磷化镓
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基于开关电流技术的时域连续小波变换实现 被引量:5
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作者 胡沁春 何怡刚 +1 位作者 郭迪新 李宏民 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期227-231,共5页
首次提出基于开关电流技术的时域法连续小波变换实现。该方法利用幅度调制技术产生小波链实现小波变换,为小波变换的快速实现提供了新的途径。基于双线性变换采用开关电流积分器综合实现低通滤波器,解决了时域法小波变换实用电路集成化... 首次提出基于开关电流技术的时域法连续小波变换实现。该方法利用幅度调制技术产生小波链实现小波变换,为小波变换的快速实现提供了新的途径。基于双线性变换采用开关电流积分器综合实现低通滤波器,解决了时域法小波变换实用电路集成化的关键问题。对开关电流低通滤波器用ASIZ进行仿真,结果证实其性能完全满足实用要求。 展开更多
关键词 开关电流 时域 连续小波变换 幅度调制 小波链
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横向电磁式振动能量采集器的设计与制作 被引量:10
10
作者 李伟 车录锋 王跃林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期694-700,共7页
基于微机电系统(MEMS)设计了一种结构新颖的横向电磁式振动能量采集器,用于把周围环境中振动的机械能转化为电能。该能量采集器主要由两块长方形永磁体、螺旋铜线圈、质量块-弹性梁振动系统及衬底等构成。选用有限元分析软件对器件结构... 基于微机电系统(MEMS)设计了一种结构新颖的横向电磁式振动能量采集器,用于把周围环境中振动的机械能转化为电能。该能量采集器主要由两块长方形永磁体、螺旋铜线圈、质量块-弹性梁振动系统及衬底等构成。选用有限元分析软件对器件结构参数进行了仿真分析与优化,并利用电镀技术制作螺旋铜线圈,KOH湿法腐蚀和深反应离子刻蚀(DRIE)技术制作质量块-弹性梁振动系统,然后与永磁体一起组成了体积大约为100mm3的能量采集器样机。对制作好的电磁式振动能量采集器样机的振动特性测试表明:质量块-弹性梁振动系统的一阶固有频率为241Hz;在频率为241Hz、加速度为2.8ms-2的外界振动激励下,负载两端产生的交流电压峰峰值为9.2mV。另外调节质量块和弹性梁的参数,还可以得到不同固有频率的能量采集器。该能量采集器实现了从机械能到电能的转化,对无线传感器件的发展和应用很有意义。 展开更多
关键词 电磁式能量采集器 振动能量采集器 横向振动 微机电系统(MEMS)
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面向多区域视频监控的运动目标检测系统 被引量:6
11
作者 林培杰 郑柏春 +2 位作者 陈志聪 吴丽君 程树英 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期484-491,共8页
为了实现视频监控现场多区域运动目标检测,分析了传统运动检测算法的不足,结合帧间差分法和背景差分法,提出背景动态更新的运动检测算法。该算法能自适应背景的变化,减少由背景变化造成的误检测。构建基于FPGA的视频监控系统,在FPGA上... 为了实现视频监控现场多区域运动目标检测,分析了传统运动检测算法的不足,结合帧间差分法和背景差分法,提出背景动态更新的运动检测算法。该算法能自适应背景的变化,减少由背景变化造成的误检测。构建基于FPGA的视频监控系统,在FPGA上用该算法实现了640pixel×480pixel,30帧/s视频信号流的运动目标实时检测。系统提供了分区域运动目标检测的功能。检测区域的大小、位置和个数可通过简单的按键操作进行设定。测试结果表明,系统可以实时地对进入划定区域的运动目标进行检测和闪烁告警,且资源占用较少,适合在小规模的FPGA上进行实现。 展开更多
关键词 视频监控 运动检测 背景动态更新
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基于CAN总线UDS服务BootLoader应用开发 被引量:29
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作者 汪春华 白稳峰 +1 位作者 刘胤博 张玉稳 《电子测量技术》 2017年第2期166-170,共5页
在车身控制器的开发及生产过程中,针对已安装控制器更新程序困难的问题,设计提出基于UDS协议并应用于英飞凌16位单片机平台的在线升级方案。该方案采用CAN总线完成上下位机的通讯及数据交互,结合UDS中的诊断服务和下载流程,实现基于UDS... 在车身控制器的开发及生产过程中,针对已安装控制器更新程序困难的问题,设计提出基于UDS协议并应用于英飞凌16位单片机平台的在线升级方案。该方案采用CAN总线完成上下位机的通讯及数据交互,结合UDS中的诊断服务和下载流程,实现基于UDS协议BootLoader开发。该功能为汽车电子产品开发提供更好的可扩展性,节约开发周期,为整车厂软件管理和升级提供更快捷、可靠手段。实验结果表明,系统能够很好的完成软件在线升级,并在刷写效率、成功率、稳定性上都很好的满足了设计需要。 展开更多
关键词 CAN UDS协议 BootLoader流程
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基于RFID的共享自动感应车位锁系统 被引量:8
13
作者 李云强 黄宪通 +1 位作者 赵天翔 马凯旋 《电子测量技术》 北大核心 2021年第15期38-43,共6页
针对城市停车位共享难的问题,设计了一种基于智能硬件与手机微信小程序相结合的共享自动感应车位锁系统。系统由共享车位锁、手机微信小程序和服务器端停车信息管理系统等三部分组成。给出了系统的主要工作流程和功能模块设计。车位锁系... 针对城市停车位共享难的问题,设计了一种基于智能硬件与手机微信小程序相结合的共享自动感应车位锁系统。系统由共享车位锁、手机微信小程序和服务器端停车信息管理系统等三部分组成。给出了系统的主要工作流程和功能模块设计。车位锁系统,以STM32f103为主控芯片,采用RC522技术、GPS定位、无线通信、显示器等模块,实现了共享车位锁的定位导航,预定车位卡开锁,报警等功能。微信小程序采用MySQL数据库存储信息,使用微信开发者工具完成了车位选择、车位预约和进入车位和车位费用结算等基本功能。车位锁实物通过读取车辆IC卡进行测试,测试结果表明车位锁实现了设计功能。微信APP经过测试也完成设计功能。整个系统能完成对停车位的自动感知、出入库管理和费用结算功能,完成对停车位的无人化管理,进而提高停车位的利用效率。 展开更多
关键词 射频识别 单片机 共享车位锁 Esp8266 应用小程序
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嵌入式USB主机接口在温室环境监控中的应用研究 被引量:4
14
作者 王成 乔晓军 +1 位作者 王纪华 辛本胜 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期103-106,共4页
为了满足温室环境监控中大量信息存储的需要,研究了基于嵌入式USB主机接口的数据存储技术。该技术以51系列单片机为核心器件,嵌入了主/从双工作模式USB接口芯片SL811HS,并根据USB1.1协议和U盘文件系统格式,编制了USB接口驱动程序和数据... 为了满足温室环境监控中大量信息存储的需要,研究了基于嵌入式USB主机接口的数据存储技术。该技术以51系列单片机为核心器件,嵌入了主/从双工作模式USB接口芯片SL811HS,并根据USB1.1协议和U盘文件系统格式,编制了USB接口驱动程序和数据存储应用程序。把该技术集成到自主开发的温室环境监控系统中进行了应用,实现了对目前市面上通用的64M、128M容量U盘的读写操作,解决了海量数据的存储问题。如果对驱动程序和应用程序做适当的修改,还可通过USB主机接口实现对USB接口打印机、USB接口扫描仪等外设的控制。结果表明,该数据存储方案具有成本低、通用性强、可扩展性强、可靠性高等特点,可方便地集成到各种监控系统中,从而满足用户的不同需要。 展开更多
关键词 USB主机接口 单片机 驱动程序 USB读写操作 温室
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用于被动式毫米波成像的小型化Ka波段接收机(英文) 被引量:3
15
作者 关福宏 杨明辉 +3 位作者 许杰 钱蓉 时翔 孙晓玮 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期241-244,共4页
研制了一种工作于Ka波段用于被动式毫米波成像的基于单片微波集成电路(MMIC)的小型化接收机.该接收机主要由毫米波宽带低噪声放大器模块、毫米波小信号二极管检波器和视频放大电路组成.设计、制作、测试了接收机各个组成模块,对接收机... 研制了一种工作于Ka波段用于被动式毫米波成像的基于单片微波集成电路(MMIC)的小型化接收机.该接收机主要由毫米波宽带低噪声放大器模块、毫米波小信号二极管检波器和视频放大电路组成.设计、制作、测试了接收机各个组成模块,对接收机的整体特性进行了测试.测试结果表明,该接收机的有效带宽约为7.4GHz、噪声小于3.8dB、增益约为30dB.应用喇叭天线和该接收机获得的一些毫米波图像表明,该接收机可以应用于被动毫米波成像. 展开更多
关键词 被动式毫米波成像 毫米波接收机 单片微波集成电路
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CCD外围商用器件单粒子效应试验研究 被引量:3
16
作者 孟猛 唐民 +2 位作者 于庆奎 李鹏伟 朱恒静 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期428-431,435,共5页
采用中科院近代物理研究所回旋加速器产生的重离子(Kr),对商用的CCD外围器件进行单粒子效应试验研究,包括CCD信号处理器AD9945、高速视频D/A转换器ADV7123以及CCD时钟驱动器CXD3400等。试验得到AD9945、ADV7123在离子线性能量转移(Linea... 采用中科院近代物理研究所回旋加速器产生的重离子(Kr),对商用的CCD外围器件进行单粒子效应试验研究,包括CCD信号处理器AD9945、高速视频D/A转换器ADV7123以及CCD时钟驱动器CXD3400等。试验得到AD9945、ADV7123在离子线性能量转移(Linear Energy Transfers,LET)为30MeV·cm^2/mg时,均发生单粒子锁定(Single Event Latch—up,SEL)现象,锁定截面分别为2.97×10^(-5)cm^2/器件和2.25×10^(-4)cm^2/器件;器件发生SEL时工作电流可达正常工作电流数倍,同时出现功能丧失,需断电重启才能恢复。试验发现CXD3400在离子LET为38 MeV·cm^2/mg、辐照通量达10~7cm^(-2)时,未发生SEL现象。 展开更多
关键词 CCD信号处理器 D/A转换器 商用器件 单粒子效应 单粒子锁定
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密封空气型FBAR温度传感器 被引量:5
17
作者 丁扣宝 刘世洁 何兴理 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2012年第5期649-651,656,共4页
薄膜体声波谐振器(FBAR)是性能优良的压电换能器。通过在体硅刻蚀型FBAR背面密封空气的方法制作了密封空气型FBAR,研究了密封空气型FBAR用作温度传感器的可行性。实验结果表明,在20~100℃的温度范围内,密封空气型FBAR温度传感器的并联... 薄膜体声波谐振器(FBAR)是性能优良的压电换能器。通过在体硅刻蚀型FBAR背面密封空气的方法制作了密封空气型FBAR,研究了密封空气型FBAR用作温度传感器的可行性。实验结果表明,在20~100℃的温度范围内,密封空气型FBAR温度传感器的并联谐振频率随温度线性变化,且具有很好的稳定性与可靠性。 展开更多
关键词 薄膜体声波谐振器 压电换能器 密封空气型薄膜体声波谐振器(FBAR) 温度传感器
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基于DSP和FPGA的HDLC协议通讯电路设计 被引量:12
18
作者 刘岩俊 闫海霞 魏仲慧 《电子测量技术》 2009年第6期137-139,共3页
为了实现高速HDLC通讯协议,设计了DSP+FPGA结构的485通讯接口,接口包括DSP、FPGA、485转换等硬件电路,以及DSP与FPGA之间的数据交换程序和FPGA内部状态机;其中DSP用于实现数据控制,FPGA用于实现HDLC通讯协议,DSP与FPGA之间采用XINTF方式... 为了实现高速HDLC通讯协议,设计了DSP+FPGA结构的485通讯接口,接口包括DSP、FPGA、485转换等硬件电路,以及DSP与FPGA之间的数据交换程序和FPGA内部状态机;其中DSP用于实现数据控制,FPGA用于实现HDLC通讯协议,DSP与FPGA之间采用XINTF方式,通过双FIFO缓存进行数据交换。通过PCI接口连接PC机对系统进行测试,测试结果表明,系统通讯速度为1Mbps,并且工作稳定。 展开更多
关键词 HDLC RS485 FPGA DSP
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多尺度多传感器融合算法在微机电陀螺数据处理中的应用 被引量:9
19
作者 柯熙政 任亚飞 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期994-998,共5页
微机电陀螺以其成本低廉、安装方便而受到了人们的广泛重视,但人们期望其零偏稳定性能够进一步提高。多尺度多传感器融合算法是对陀螺仪输出的信号首先进行Kalman滤波;然后将多个陀螺的输出数据进行小波变换,在对应的尺度上将陀螺仪输... 微机电陀螺以其成本低廉、安装方便而受到了人们的广泛重视,但人们期望其零偏稳定性能够进一步提高。多尺度多传感器融合算法是对陀螺仪输出的信号首先进行Kalman滤波;然后将多个陀螺的输出数据进行小波变换,在对应的尺度上将陀螺仪输出数据的小波变换系数进行数据融合,得到组合陀螺仪的各个尺度的小波变换系数;然后通过逆小波变换得到组合陀螺仪的输出信号。实验结果表明:经过将3个陀螺仪测量结果进行多尺度数据融合后的零偏稳定性比单个陀螺仪提高了一个量级,有效提高了微机电陀螺仪的精度。 展开更多
关键词 信息处理技术 陀螺仪 多尺度模型 数据融合
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基于串口通信的DSP程序动态加载技术 被引量:11
20
作者 李声飞 代华山 《电讯技术》 北大核心 2011年第6期121-124,共4页
为解决特殊场合嵌入式设备程序升级困难,提出了一种基于串口的TMS320F2812程序动态加载技术。该方法充分利用F2812丰富的片内存储器资源和支持在线编程特点,采用二级引导方式,通过调用API编程函数对片内FLASH擦除和烧写,实现设备程序的... 为解决特殊场合嵌入式设备程序升级困难,提出了一种基于串口的TMS320F2812程序动态加载技术。该方法充分利用F2812丰富的片内存储器资源和支持在线编程特点,采用二级引导方式,通过调用API编程函数对片内FLASH擦除和烧写,实现设备程序的在线加载。实验证明,该方法具有烧写稳定、效率高、操作方便等优点,能够应用于嵌入式设备程序的远程升级中。 展开更多
关键词 嵌入式设备 数字信号处理 串口通信 动态加载 二级引导
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