摘要：在低信噪比环境中及极远测距范围内获得高精度距离测量量是深空测距面临的挑战。再生测距系统通过在航天器中将测距码再生,可将下行链路信噪比提升约30dB,从而解决低信噪比问题,但是已知测距码的无模糊测距距离难以满足未来深空测距需要。通过对复合函数与测距误差的关系进行系统分析,提出通过改变复合函数降低测距误差的方法,并用m序列及新复合函数设计新测距码。共设计8个新测距码,测距误差方差比已知测距码降低0.28~3.78dB,无模糊测距距离从7.5×10^(4)km提升至117×10^(4)~17884×10^(4)km,扩展了15~2384倍。其中包含一种直流分量为0的完全均衡的测距码。仿真结果表明:新测距码能为未来深空通信及深空探测提供更远距离内更高精度的距离测量支撑。

摘要：为满足智能机器人、电子皮肤等领域对柔性传感器高灵敏度日益增加的需求,通过设计高表面积形貌以制备石墨烯凸台微织构柔性传感器,并对比分析有无微织构传感器的灵敏度;基于结构力学方程与静电方程,建立微织构柔性传感器模型,开展了电场作用不同基底厚度以及微织构间距下柔性传感器微织构应变的数值模拟,研究柔性压阻传感器微织构压缩应变机制,探寻机械载荷和电载荷的交互作用关系。结果表明,柔性基底的微织构化处理能有效提高柔性压阻传感器的灵敏度。模型总位移的最大值随基底厚度的增加呈非线性增加,微织构应变随着厚度的增加而减小。电场作用下微织构应变受机电耦合压力叠加的影响均大于无电场作用。框状微织构类似于悬臂梁,作用在微织构上的力矩随间距增加而增大,同时刚度减小,微织构的压缩形变增加,应变增大。组合尺寸微织构的应变随着微织构间距的增加而增大,制备多尺寸微结构传感器可使用(150+350)μm的组合尺寸,能够有效增加接触面积提高传感器灵敏度。机械载荷和电载荷的耦合作用,组合尺寸对力矩与刚度的分配有效增加了基底的应变,提高了柔性传感器的灵敏度。

摘要：乒乓球比赛在国际比赛、体育教学、休闲健身等领域备受关注。针对乒乓球比赛中裁判员主观局限性导致的判分人为误差、球员训练效率与实时性差等问题,提出了一种基于MEMS加速度计阵列的乒乓球智能判分系统。为了精准检测桌面落球位置,采用ADXL335加速度传感器模块测量球-桌碰撞引起的桌面振动信息。通过优化加速度传感器阵列节点,开发多信号协同感知算法,实现球桌表面落球点的精确定位。此外,结合落球点坐标信息,开发了基于国际乒乓球比赛规则的智能判分和比分实时显示上位机模块。实验结果表明:所开发的乒乓球判分系统具有智能裁判、比分实时显示、落球点精准定位、坐标信息存储等功能,为乒乓球比赛精准智能裁判和球员数字化训练提供了一种实用的设计方案。

摘要：为了更好地满足中餐菜品识别对准确性和时效性的应用需求,设计一种新型的菜品识别网络。在原YOLOv5模型的基础上,结合Supermask方法与结构化通道剪枝对模型进行剪枝操作,并利用Int8量化技术最终实现对模型的轻量化处理,保证模型在菜品识别中兼顾准确率和速度,同时提高模型的可移植性。实验结果表明,所提模型在交并比(IoU)为0.5时,平均精度均值(mAP)达到99.00%,平均每帧识别时间达到59.54 ms,相较于原始YOLOv5降低了20 ms,且准确率基本保持一致。此外,利用Qt软件将新型菜品识别网络移植到瑞萨RZ/G2L开发板,构建智能出餐系统,可实现点餐、生成订单、自动出餐全流程,为未来真正的餐厅智能出餐系统的构建应用提供了理论与实践基础。

摘要：多尺寸2-D卷积通过特征提取在检测、分类等计算机视觉任务中发挥着重要作用。然而,目前缺少一种高效的可配置2-D卷积器设计方法,这限制了卷积神经网络(CNN)模型在边缘端的部署和应用。该文基于乘法管理以及奇平方数的三角数分解方法,提出一种高性能、高适应性的卷积核尺寸可配置的2-D卷积器。所提2-D卷积器包含一定数量的处理单元(PE)以及相应的控制单元,前者负责运算任务,后者负责管理乘法运算的组合,二者结合以实现不同尺寸的卷积。具体地,首先根据应用场景确定一个奇数列表,列表中为2-D卷积器所支持的尺寸,并利用三角数分解得到对应的三角数列表;其次,根据三角数列表和计算需求,确定PE的总数量;最后,基于以小凑大的方法,确定PE的互连方式,完成电路设计。该可配置2-D卷积器通过Verilog硬件描述语言(HDL)设计实现,由Vivado 2 022.2在XCZU7EG板卡上进行仿真和分析。实验结果表明,相比同类方法,该文所提可配置2-D卷积器,乘法资源利用率得到显著提升,由20%~50%提升至89%,并以514个逻辑单元实现1 500 MB/s的吞吐率,具有广泛的适用性。

摘要：围绕如何突破实验教学时空限制,以及满足高阶性数字电路实验教学需要,建设了数字电路在线实物实验教学平台。依托平台打造了线上线下相融合的实验模式,开发了系列在线实验教学项目,以DDS信号发生器设计为例介绍在线实物实验教学设计和实验特色;基于平台开发的实验项目已在国内多所高校推广使用,为同类课程信息化建设与教学改革提供了可借鉴的经验。

摘要：本系统采用意法半导体生产的MCU——STM32F407ZET6作为主要控制单片机,采用OpenMV LLC的OpenMV4 H7作为视觉识别模块来采集彩色图像,进行优化后的二值化算法后得到黑白图像,通过边缘检测和矩形检测,识别矩形框,之后用以进行图像处理在对采集的图像使用AEC曝光控制技术,降低快门打开时长以降低图像曝光度,根据颜色值域的不同识别红色、绿色激光点。根据OpenMV发送的坐标数据,STM32微控制器对数据进行处理,对比激光点和黑框的位置,通过PID算法来控制二维云台进行自动跟踪和运动控制。系统采用了SSD和RetinaNet等基于图像处理的目标检测算法,并结合PID控制算法、插值法等实现了精确的运动和追踪功能。实验结果表明,该系统能够准确快速地检测和追踪运动目标,具有良好的实时性和稳定性。

摘要：针对液化超声中超声振子在不同负载下工作导致的换能器发热不同,进而影响换能器工作效率和使用寿命问题,从理论和实验方面研究了工作在串联谐振点的换能器在不同负载环境下的动态电阻变化和发热特性。研究获得了不同液体负载条件如不同液体温度、液体黏稠度、浸入深度、液体密度等下,换能器的动态电阻变化与换能器发热量的映射关系。针对串联谐振频率下的换能器,通过理论计算得到了动态电阻与电压电流关系。针对阻抗分析仪驱动功率较低,不能准确测试换能器有载时的动态电阻变化趋势的缺点,设计了一种测试换能器有载时的动态电阻变化趋势的方案。基于频率追踪芯片实现了频率追踪电路,保证了超声换能器工作频率始终处于换能器串联谐振点。本研究可为提升工作在复杂负载环境下的超声电源可靠性提供参考。

摘要：本文针对无人驾驶多车协同运输及救援问题,设计并实现了双车智能控制协同系统。系统基于沁恒CH32V307VCT6单片机,使用数字摄像头、电磁感应以及激光测距等多传感器融合感知技术采集道路信息,通过区域大律法等图像处理算法进行道路识别,采用阿克曼转向和PID算法跟踪控制,实现了自主循迹的智能车控制系统。本系统使用CH9141蓝牙通信模块传输数据、超声波模块检测车辆之间的距离,实现双车协同运行并提供前后车无线充电方案。通过大量实际调试,本系统能够实现双车在自动识别道路的条件下,有序而安全地高速行驶。

摘要：系统基于图像识别和图像处理技术,使用英飞凌公司的TC264高性能芯片和逐飞公司的总转风摄像头,通过大津法处理图像、位置式PID速度环和模糊PD转向环并行的算法设计,实现该系统自动处理图像并且自动控制差速及电机转速,最终实现系统能稳定且快速地完成直道、弯道、坡道、十字、环岛、路障、断路等路段。经过大量的测试和优化,使该系统在图像处理和自动控制上具有极强的鲁棒性。