摘要：本文提出一种以单片机为主控模板、串级PID作为姿态控制策略、四元数为姿态更新算法和惯性导航确定路径位置的独轮机器人实现方法.在基于独轮机器人系统是位于二维平面的自由系统的情况下,对其系统模型进行简单的动力学分析,建立分解为俯仰模型和横滚模型[1-2].经过实验数据采集与统计:独轮机器人的姿态控制响应速度快,控制精准,超调范围小,抗干扰性强;惯性导航的定位精确,漂移小,更新速度快.

摘要：心音信号的采集和分析在医疗领域具有重要的实际应用价值,本论文构建了一套居家简易心音采集、诊断系统,包括家用下位机和远程医用上位机。下位机采用换能器、心音信号处理、单片机等模块,可对心音信号预处理和本地危急预警,后将处理好的数字心音信号通过无线串口传送到上位机,上位机对心音信号进行滤波、下采样和归一化处理,用双谱法对心音信号进行特征提取,再用Adam自适应学习优化算法训练AOCT神经网络[4],最后使用训练好的神经网络对正常心音和四种异常心音信号实现了较准确的分类和出具初步诊断建议。

摘要：为了提高换能器的控制精度,从理论和实验方面研究了超声波液体处理中的负载液体声场分布与超声波换能器振动性能。采用有限元分析软件对设计的超声波换能器和振动系统进行仿真研究,通过COMSOL进行模态分析,研究了换能器谐振频率等参数;建立实际液体处理有限元模型并对超声振动系统进行压力声学分析,得到负载液体中的声压、声强度等参数。基于ASIC锁频芯片实现超声振动系统频率的实时控制,实验表明换能器的实际谐振频率与仿真谐振频率误差仅为0.12%,实际输出振幅误差小于0.5μm,声强误差小于0.1 W/cm2。仿真模型与实际误差较小,能精准预测换能器的工作状态,有助于指导换能器的设计、液体声场的分析。

摘要：提出了一种基于砷化镓—集成无源器件(GaAs-IPD)工艺的宽带3dB功率分配器。使用多节级联以及集总参数等效的方法,实现了宽带小型化设计;使用RC串联隔离网络实现宽带内的高隔离性能。对提出的功分器进行了理论分析,并以20GHz为中心频率完成设计,电路尺寸为0.04λ0×0.053λ0,λ0为中心频率处的自由空间波长。经过测试,其相对工作带宽为80%,带内插损0.7dB,端口隔离高于20dB。测试结果与仿真结果保持了良好的一致性。

摘要：为了降低H.266/VVC中二维变换部分的硬件实现面积和功耗,提出统一的硬件结构,支持全尺寸的离散余弦变换(DCT-Ⅱ,DCT-Ⅷ)和离散正弦变换(DST-Ⅶ).所提结构包括2个并行的一维变换模块和1个转置存储器,其中一维变换模块基于多常量乘法(MCM)设计,针对所有的变换类型和尺寸设计可复用的MCM计算单元.为了能够支持混合块的流水输入,设计支持流水线处理的转置存储器.该转置存储器基于静态随机存储器(SRAM)实现,使用对角线存储方案并配合读写指针进行操作,利用先入先出队列(FIFO)进行块信息缓存.实验结果表明,统一的计算单元可以减小变换结构1.3%的面积和49.5%的功耗,转置存储器能够结合VVC高频置零的特性减少SRAM一半的存储空间.

摘要：离轴三反光学系统由于具有工作波段宽,像质优良且杂散光易于控制等优势,因而被广泛用作光谱成像系统的设计方案。文中采用Code V软件,对光学系统进行了设计,基于光的偏振理论,推导出薄膜样品和系统的偏振保真度与相位差之间的换算关系,选择铝材料作为基底材料,银(Ag)、三氧化二铝(Al_(2)O_(3))和二氧化钛(TiO_(2))为镀膜材料。根据光学薄膜基础理论,设计出光线38.5°入射,在1 545~1 555 nm处R_(S)>99.96%,R_(P)>99.8%,P光和S光相位延迟小于1°的反射膜。结合膜系设计软件进行膜系设计和模拟分析,在德国莱宝光学公司设计生产的高性能光学镀膜机上完成了离轴三反光学系统中铝合金表面反射膜的制备。采用Lamda1050光谱仪对镀膜样品的S光、P光反射光谱和相位进行测试,测试结果满足设计要求。该研究具有重要的实际意义和工程价值。

摘要：忆阻器具有尺寸小、速度快、功耗低等优势,在数字逻辑、数据存储、人工智能等领域具有广泛应用。多值忆阻器的多阻值状态能够提高信息密度、处理更多信号、减小芯片面积、降低电路复杂度,具有非常好的发展前景和研究价值。该文以三值逻辑为例,对多值忆阻器进行了研究,提出了三值忆阻器数学模型,设计了三值忆阻仿真器电路结构。实验结果表明,该设计具有阈值可控功能,软件仿真结果与理论分析一致。硬件电路实验也验证了设计的正确性,为多值忆阻逻辑电路的研究提供了新的思路和方法。

摘要：微波谐振式传感器具有低成本、高灵敏度、实时、无损检测等特点,在生物、医疗、环境等领域都有着广阔的应用前景.一般来说,微波谐振式传感器通过传输线激励谐振单元,通过谐振频率偏移等特征变化获得待测量.本文对微波谐振式传感器现有研究成果进行了详细的综述.首先简要介绍了微波谐振式传感器分类、基本工作原理及关键性能指标,其次以位移传感器、介质传感器及液体传感器这3种类型总结当前微波谐振式传感器国内外研究进展,之后着重探讨了群智能算法、机器学习等优化算法在微波谐振式传感器优化设计方面的应用,最后展望了微波谐振式传感器的发展前景以及存在的挑战.

摘要：针对超声驱动电源在不同共振频率跟踪(RFT)方案下存在的频率搜索范围小、跟踪进程长、软硬件设计复杂等问题,研究了基于集成芯片的频率跟踪方案。该方案以集成芯片为核心,结合逻辑控制及其外围接口电路,实现了压电换能器在毫秒量级的频率智能跟踪。此外,还设计了一种输出频率范围可调的VCO电路,来搭配使用频率跟踪模块;以匹配电路的电压放大倍数和换能器电流为目标函数计算出匹配参数。最后基于频率跟踪模块实现了小型化、低成本的超声驱动电源,验证了基于集成芯片的频率跟踪方案。所设计的电源拥有27 kHz~29 kHz频率搜索范围,0.5 Hz的频率跟踪精度。实验结果表明,其能在3.5 ms左右完成频率搜索和跟踪的进程。

摘要：MEMS传感器放置位置的准确性对部分高精密系统的精准检测至关重要。据此提出一种基于微振动台的传感器位置偏移检测与自校准系统。并采用MPU6050模块实验论证器件位置偏移对其输出性能的影响。为了实现器件位置偏移定量检测与校准,建立基于MEMS微振动台的传感器位置偏移检测与自校准模型,利用有限元软件仿真分析传感器位置偏移对器件输出性能的影响。仿真结果表明:当传感器在微振动台中心位置时,器件灵敏度和电容分辨率分别提高了1.31%和1.25%。放置偏移后,器件灵敏度和电容分辨率呈现线性下降,通过建立器件位置偏移与输出性能下降的对应关系,为后续的信号处理算法补偿传感器输出结果,实现器件性能校准提供了一种便捷实用的设计方案。