摘要：针对GPS辅助的低精度捷联惯导系统行进间初始对准时GPS易受野值的影响和陀螺零偏的累积误差导致航向角误差曲线波动的问题,提出了一种鲁棒四元数无迹卡尔曼滤波初始对准算法。首先,建立了无迹卡尔曼滤波的预测模型和量测模型,分析了GPS野值对于观测矢量的影响;然后,推导了模值匹配权值函数,结合无迹四元数卡尔曼滤波设计了鲁棒四元数无迹估计器;最后,设计了仿真与跑车实验,实验结果表明,本文所提出的算法不仅能去除GPS中的野值,还能有效抑制陀螺零偏带来的影响。

摘要：针对传统动基座捷联惯导系统OBA粗对准算法,在低精度传感器中,易受到陀螺零偏的影响,存在累计误差导致观测矢量精度低的缺点,本文研究了基于四元数的无迹卡尔曼滤波来进行载体的姿态估计。该方法可以估计陀螺仪的零偏,并在预测方程中将其去除,能够有效地抑制陀螺零偏带来的累计误差,从而提高姿态误差角的收敛精度。最后设计了仿真与车载实验,验证本文所研究算法的有效性。

摘要：为了解决四旋翼无人机在姿态解算时的高精度和实时性问题,提出了一种基于参数自适应的梯度下降法和互补滤波相结合的多传感器数据融合算法。该算法采用四元数表示姿态信息,利用梯度下降法对磁力计和加速度计数据进行预处理,并根据陀螺仪输出的角速度和外部加速度大小自适应选择梯度下降参数β,再将其和陀螺数据更新后的四元数进行互补滤波用于补偿陀螺的累积误差,解算出三个姿态角。最后设计仿真与实验分析。实验结果表明,相对于传统的梯度下降法和互补滤波法,该算法姿态估计误差小且具有更好的静态和动态性能。

摘要：针对惯导系统中MEMS惯性传感器随机噪声较大的问题,本文利用MEMS惯性传感器体积小的特点,采用32个消费级MEMS惯性传感器,组成惯性传感器阵列,设计了阵列形式的MEMS惯性传感器测量单元。通过对阵列传感器建模与分析,将32个惯性传感器数据进行数据融合,以此降低消费级MEMS惯性传感器的随机噪声误差与零偏不稳定性。最后利用Allan方差分析了惯性传感器的噪声特性。实验结果表明,在静态状况下,阵列式MEMS惯性传感器有效的抑制了惯性传感器的随机误差,提高了惯性传感器的精度。

摘要：压电能量采集器能把环境振动能转换为电能,该文基于如何将压电能量采集器转化电能最大化提取的研究,提出了一种压电能量采集器高效能量提取接口电路,采用有源二极管整流电路降低了整流过程中的导通压降损耗,电感同步开关电荷提取电路有效提取了寄生电容中储存的电能。利用华虹宏力0.11μm CMOS工艺进行电路设计和版图布局。测试结果表明,接口电路可提取80.4%寄生电容中存储的电能,20 kΩ电阻负载下导通压降为20.2 mV,在加速度5g(g=9.8 m/s^(2))和频率40 Hz条件下平均提取功率是标准接口电路的2.58倍。该芯片可应用于基于振动能供电的无线无源传感节点等领域。

摘要：环境振动状况监测对设备的安全运营至关重要。通过压电振动能量采集器可实现对环境振动信息的感知,再经过智能信息处理方法无线监测设施的安全运营状态。将无线传感与深度学习相结合,在充分研究压电振动能量采集器输出信号特征的基础上,提出了优化的卷积神经网络模型,用于识别环境异常振动模式,并设计实现了智能感知无线监测传感节点。系统工作时,节点可监测环境振动、温度信息并报警异常事件。测试结果表明,该传感节点在无线传输距离超过100 m的情况下,实现了环境振动事件的实时监测,报警时间小于5 s,环境振动模式识别准确率可达95.7%,监测环境温度状况并准确报警异常燃烧事件的时间小于3.7 s。该节点在野外目标监测等场合有广泛的应用前景。

摘要：设计了一种二维光子晶体的极化分离器,时域有限差分模拟和频率等高线图均用来显示这种器件是如何在给 定的频率下工作的,其工作原理来源于二维光子晶体对TE和TM模式有着不同的色散特性,这种器件可以使用在集成光 学和微波技术。

摘要：根据Beer-Lambert定理和红外吸收原理,研究了红外传感器的工作原理,设计了一种CO2气体体积分数测量装置。简要说明了整个装置的架构,硬件设计和软件程序设计。并利用Matlab对体积分数在0%～20%之间的测量数据进行了拟合,相关系数在0.98以上。该测量装置可对CO2体积分数进行实时准确的测量,稳定性好、体积小。

摘要：针对气象信息的远程广播发布应用需求,采用ARM Cortex_M3微处理器,并结合GPRS/GSM和USB2.0技术,设计实现了气象预警信息LED显示远程控制和语音播报系统。系统不仅具有LED显示远程控制,并采用文语转换(TTS)技术实现了语音与文本的同步输出。首先阐述系统总体结构,然后从硬件和软件两个方面介绍系统设计过程。

摘要：运用DGS等效电路模型与HFSS三维全波仿真相拟合的方法提取出DGS的结构参数,并将该结构应用于交指椭圆函数低通滤波器中,提出了一种新型的DGS滤波器.将交指滤波器两侧馈线设计成阻抗补偿馈线结构,将确定了结构参数的DGS蚀刻于补偿线下方的接地层上,再通过HFSS三维仿真进行匹配优化,得到了通带平坦、阻带宽、结构紧凑的DGS滤波器.实际制作的滤波器测试与仿真结果基本吻合,对谐波具有良好的抑制作用.