摘要：微波促进化学反应具有加热速度快、效率高、选择性加热等优势,对于节能减排具有重要的意义,但在工程应用过程中存在微波功率反射大、加热不均匀和热失控等问题,限制了微波能的进一步应用。为了解决以上问题,设计出高效的微波化学反应器,必须在宏观上深入研究微波促进化学反应的动力学过程,将电磁场方程、热传导方程和反应动力学方程等多个微分方程相互耦合。然而,现有研究一直缺乏以上方程之间的严格耦合关系。因此,本文介绍了化学反应的极化及微波在化学反应中的耗散,建立了微波促进化学反应过程的宏观动力学耦合模型。首先,梳理了微波化学的宏观动力学耦合模型,并对该模型存在的挑战进行了总结,即现有模型缺乏微波在化学反应中的极化过程及耗散过程。其次,针对微波在化学反应中极化过程的挑战,引入了新的介电特性表征,结果表明,反应体系的介电特性由反应物浓度和生成物浓度的概率分布函数对应的1阶勒让德多项式展开式的系数决定。然后,针对微波在化学反应中耗散过程的挑战,根据能量守恒,引入了新的耗散功率公式,结果表明,微波在反应体系中的耗散由微波在反应物中的耗散、在生成物中的耗散及生成物和反应物耦合产生的耗散等部分组成。最后,通过实例,阐述了微波促进化学反应的宏观动力学应用,以推动微波化学工程化的进一步发展。

摘要：针对边缘智能设备低功耗、轻算力的要求,采用新型存算一体器件—–忆阻器作为基础电路元件,设计低功耗图像识别电路.该电路采用多个忆阻卷积层和忆阻全连接网络串联的方式,获得较高的识别精度.为了减小忆阻卷积层计算所需的忆阻交叉阵列的行尺寸与列尺寸的不平衡,同时降低输入电压方向电路的功耗,将输入电压反相器置于忆阻交叉阵列之后.所设计电路可以将完成忆阻卷积网络运算所需的忆阻交叉阵列的行大小从2M+1减少至M+1,同时将单个卷积核计算所需的反相器的数量降至1,大幅度降低忆阻卷积网络的体积和功耗.利用数学近似,将BN层和dropout层计算合并到CNN层中,减小网络层数同时降低电路的功耗.通过在CIFAR-10数据集上的实验表明,所设计电路可以有效地对图像进行分类,同时具备推理速度快(136 ns)和功耗低的优点(单个神经元功耗小于3.5 uW).

摘要：基于高阻表面的表面波波导在微波系统中被广泛用于传输表面波能量或者导引表面波至别处,但大多数表面波波导都存在如下问题:(1)导波路径是固定不变的,不能依据实际情况实时改变导波路径;(2)工作频段都很高,几乎都在X波段或以上频段.这两个问题限制了表面波波导的应用范围,尤其第一个问题意味着需要为每一条导波路径设计一个波导,将极大地提高设计加工成本.本文先设计了一个花瓣形开槽的正方形高阻单元,并加载了四个变容二极管(SMV1408),通过调整变容二极管的反向偏置电压从20V下降到0.2V,实现了在常用的S波段单元阻抗从j390Ω增加至j1710Ω;然后基于该可调高阻单元提出了可重构表面波波导概念,并通过HFSS仿真证明了该概念的可行性.该波导可以同时形成多条导波路径,并可实时调整导波路径;同时为了抑制表面波能量泄漏,利用我们之前的研究成果对导波路径的设计提出了相应的建议,仿真结果很好地验证了我们建议的有效性.

摘要：本文设计了一种基于现场可编程逻辑器件FPGA计的多显示模式VGA接口。通过设计一种全新的分频算法,使该接口能支持从VGA到SVGA多达13种显示模式,在实际利用FPGA的嵌入式系统中能替代VGA专用显示芯片,节省了计算机处理过程,加快了数据处理速度,节约了硬件成本。

摘要：针对传统分布式光纤温度传感系统测温精度较低、稳定性较弱的弊端,设计基于TEC的嵌入式的高精度温度传感系统。设计系统的总体架构,其由温度传感主板与温度传感子板构成。用DS18B20温度传感器采集温度信号,设计该温度传感器的结构并设计基于LED的温度显示模块,向用户实时呈现温度结果。系统边缘滤波解调模块由光路以及电路构成,通过光路弥补光和温度变化导致测温误差高的弊端,确保温度测量结果更加精确。系统软件部分详细分析了系统温度传感器的解调方法,基于温度传感器中光纤的布里渊散射与瑞利散射强度受到来自噪声与系统温漂的影响,通过计算多个分段温度的平均值获取准确的温度测量结果。实验结果表明,设计的系统在测温精度和稳定性方面具有显著优势。

摘要：为解决传统检测系统在检测过程中音频信号的初始收集程度较低,对信息的分析处理过程不完善,获取的音频信息的完整度较低,无法排除干扰信号对音频信号的干扰等问题,提出人工智能环境下设计了新的音频信号传输完整度检测方法系统。整体系统分为硬件设计和软件设计两部分。硬件主要对系统的采集器、处理器以及检测器进行细致的设计,以此来提升整体系统的效能;软件由信息读取、信息测量和信息提取三部分组成。实验结果表明,人工智能环境下的音频信号传输完整度检测系统可以很好地排除干扰信号,与传统系统相比,该系统大大提高了传输完整度,有利于音频信号的完整传输。

摘要：在应用调相(PM)波形设计对强海杂波环境下海面低速运动小目标检测过程中,存在性能改善与系统资源消耗的矛盾,提出了PM信号和LFM信号的性能评价因子,并给出了该因子的计算方法。根据该性能评价因子,可以设置一个PM信号使用的门限值,进而利用LFM信号替换部分PM信号,从而避免了大量不必要的PM信号设计过程,更好地保证了PM信号设计对目标检测性能改善和系统资源消耗的平衡,在保证检测性能基本不变的前提下节省大量的系统资源。

摘要：针对火电厂锅炉汽温对象具有大迟延、非线性时变的特性,提出一种基于T-S模糊模型的多输入多输出(MIMO)预测控制策略。将MIMO系统分解为多个多输入单输出(MISO)系统,利用T-S模糊模型描述对象的动态特性,模糊规则将非线性对象划分为多个局部子线性模型,并用加权最小二乘法辨识其参数,然后用预测函数原理设计控制器。为提高预测控制性能,采用多步线性化模型构成多步预报器。仿真结果表明对于MIMO系统的长期预报和控制,多步线性化模型预测控制性能优于单步线性化模型预测控制性能。

摘要：微波加热作为一种新型、高效的加热方法,在化学催化及材料处理等方面有着巨大的优势,但是微波加热的非均匀性限制了其在化工等行业中的大规模应用.本文设计了一种可移动金属壁的微波加热多模腔.在加热过程中,通过单向移动微波多模腔的金属壁,实现腔体内电场分布的不断改变,从而达到提高加热均匀性的目的.在仿真计算中,通过使用移动网格方法实现了整个加热过程的模拟计算.通过与离散位置的电场值和端口反射系数比较,验证了计算方法的准确性.通过比较被加热物质的温度变异系数(COV),可以看出移动金属壁的微波多模腔的加热均匀性相对于固定尺寸的多模腔的提高了近18%~38%.同时,本文分析了不同金属壁移动方式对加热效果的影响,提出可根据材料的属性和要求,计算选择理想的金属壁移动方式,获得更优的处理结果.

摘要：简要叙述了在电子电路系统的设计过程中干扰信号耦合的主要途径,并简要分析了产生这些干扰的因素,重点从公共阻抗的产生及其耦合噪声的抑制、采用隔离措施阻隔干扰耦合、采用屏蔽与接地措施阻隔干扰耦合及运用低通滤波来降低噪声耦合等方面详细讨论了如何减小干扰源耦合对电路设计的影响。