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設計應用

機器人無標定視覺伺服系統設計與實現

機器人無標定視覺伺服系統設計與實現[模擬設計][工業自動化]

為了實現手眼關系無標定情況下的機械臂末端定位，針對單目手眼系統，設計并實現了一個基于圖像的無標定視覺伺服系統。進行模塊化的系統設計，使用卡爾曼濾波器在線估計關節-圖像雅可比矩陣，根據關節-圖像速度數學模型設計圖像視覺伺服控制器，利用C++多線程技術開發各個并行算法模塊，實現了在手眼關系完全無標定情況下機械臂末端的高精度定位。實驗表明，該系統的定位精度為0.1像素。

發表于：6/16/2020 2:19:00 PM

云螢火蟲算法改進二維Tsallis熵的醫學圖像分割

云螢火蟲算法改進二維Tsallis熵的醫學圖像分割[模擬設計][醫療電子]

為提高醫學圖像分割的效果，針對二維Tsallis熵閾值法圖像分割效果受參數q選擇的影響，提出一種基于云模型螢火蟲算法優化二維Tsallis熵的醫學圖像分割算法。首先，將云模型引入螢火蟲算法，提高螢火蟲算法的收斂速度和尋優能力；其次，選擇均勻性測度作為醫學圖像分割的評價指標，運用CMFA算法對二維Tsallis熵閾值法參數q進行自適應尋優。研究結果表明，與FA-Tsallis和Tsallis相比較，CMFA-Tsallis的均勻性測度最高，分割出來的結果邊界清晰，從而證明本算法的有效性。

發表于：6/15/2020 2:29:00 PM

一種準確測量溫濕度的光纖Bragg光柵傳感器

一種準確測量溫濕度的光纖Bragg光柵傳感器[模擬設計][工業自動化]

為了準確測量電梯轎廂內溫濕度變化信息，研制了一種結構簡單的光纖Bragg光柵(FBG)溫濕度傳感器。傳感器由光柵長度為20 mm的FBG構成，其中光柵長度為12 mm的區域采用濕腐蝕法腐蝕至7.8 μm，并在其表面涂覆聚酰亞胺濕敏材料，用于響應濕度變化信息；未被腐蝕的8 mm光柵用于響應溫度變化信息。實驗研究了光纖腐蝕區域和未腐蝕區域對溫濕度的響應特性，濕敏膜涂覆厚度對光柵腐蝕區濕度響應特性的影響，濕敏涂覆后光柵腐蝕區對溫度的響應特性，以及傳感器對變溫變濕環境的響應特性。實驗結果表明：當濕敏膜厚度為80 μm時，光柵腐蝕區對濕度的響應靈敏度為17.1 pm/(%RH)；未腐蝕區域對溫度的響應靈敏度為9.9 pm/℃；變溫(30~70 ℃)變濕(20~90%RH)環境測試時，傳感器能準確測量溫度及濕度。

發表于：6/15/2020 2:23:00 PM

基于數據挖掘的多功能OBD車載終端系統設計

基于數據挖掘的多功能OBD車載終端系統設計[模擬設計][工業自動化]

BD車載終端可實現對車輛運行信息的捕獲，進而實現對車、人、環境三方面的狀態監測。針對目前OBD產品功能單一的現狀，設計并開發了一套多功能OBD車載終端設備。硬件平臺基于英飛凌公司的XMC4500系列32位高性能處理器，配備了4G通信模塊及WiFi模塊，實現了車輛數據上傳與無線網絡環境覆蓋。搭載了MPU-9250陀螺儀，實現對車輛的9軸運動檢測，支持SDHC大容量數據的讀寫操作。為了增強用戶的體驗，增加了數字FM音頻模塊及胎壓監測模塊，可提高用戶的駕駛感受。該設計可實現對車輛發動機參數的采集與上傳，通過上位機平臺對數據的算法計算，能夠對駕駛行為及UBI保險業務提供參考依據。

發表于：6/12/2020 10:08:00 AM

基于機器雙目視覺的奶牛體尺參數的測量應用

基于機器雙目視覺的奶牛體尺參數的測量應用[模擬設計][工業自動化]

為解決奶牛養殖過程中人工測量奶牛體尺的繁瑣的問題，減少投入的人力、工作量以及奶牛的應激反應，提出一種基于機器雙目視覺無應激反應奶牛體尺數據的測量方法。該方法主要包括攝像機的標定、圖像的獲取、圖像的預處理、奶牛外部輪廓的提取，通過SIFT算法進行奶牛特征點的匹配，通過計算得到的匹配點三維坐標可計算出奶牛的體尺數。實驗對20頭奶牛進行圖片采集，奶牛體尺的平均誤差小于1.21%。機器視覺技術應用于奶牛畜牧養殖領域，加快了實現奶牛的精細化飼喂養殖。

發表于：6/12/2020 10:03:00 AM

基于BP神經網絡的超聲測流量系統精度提升

基于BP神經網絡的超聲測流量系統精度提升[模擬設計][工業自動化]

基于超聲波測流量的時差法測量原理，分析了換能器凹凸安裝和安裝位置偏差引起的測量誤差，建立了測流量的系統模型，提出了基于BP神經網絡的流量計算方法以補償測量誤差。以Senscomp Tao2008超聲波探頭為例，在基于神經網絡算法設計的系統軟硬件中測量流量。從探頭安裝位置偏差、凹凸安裝以及不同流速等方面進行分析，實驗結果表明，神經網絡比傳統的權重系統擁有更強的非線性補償能力。

發表于：6/11/2020 9:42:00 AM

基于全物理模型的模塊級SRAM的SEU仿真方法

基于全物理模型的模塊級SRAM的SEU仿真方法[電子元件][工業自動化]

隨著科學技術的發展和工藝尺寸的降低，單元器件的尺寸逐漸減小，使得單粒子電荷共享和單粒子翻轉等效應日益嚴重，增加了抗輻射加固模塊級SRAM設計難度，因此需要一套更為完備的仿真方法對模塊級SRAM的單粒子效應敏感性進行預估，為電路加固設計提供依據和建議?；谀K級SRAM的單元結構和電路版圖，利用Cogenda軟件構建了模塊級SRAM單粒子翻轉效應仿真方法，對其敏感性進行分析，獲得其單粒子翻轉LET閾值，并與重離子實驗結果進行對比，仿真誤差為13.3%。

發表于：6/11/2020 9:36:00 AM

基于InP HBT工藝的50 Gb/s 1:4量化降速電路

基于InP HBT工藝的50 Gb/s 1:4量化降速電路[模擬設計][工業自動化]

基于南京電子器件研究所的0.7 μm InP HBT工藝設計了一種數據轉換速率達到50 Gb/s的1:4量化降速芯片。該芯片同時將前端高速高靈敏度比較器與一個1:4分接器集成到單芯片中，能夠直接一次性實現對2～18 GHz帶寬的模擬輸入信號的可靠接收和降速處理，輸入信號靈敏度在芯片最高工作速率下達到1 mV，工作電壓3.3 V，芯片功耗1.5 W，最高數據轉換速率達到50 Gb/s，輸出數據信號與時鐘信號幅值均達到200 mV。

發表于：6/10/2020 11:38:00 AM

基于STT-MRAM的位邏輯運算方案及靈敏放大器設計

基于STT-MRAM的位邏輯運算方案及靈敏放大器設計[模擬設計][工業自動化]

基于1T1MTJ的自旋轉移矩-磁隨機存儲器(STT-MRAM)提出了一種改進型存內位邏輯計算方案。該方案通過精簡2T2MTJ存內位邏輯運算方案提升了存儲陣列密度，通過互補型讀出電路增加了“與非”和“或非”的運算功能。此外，還通過增加支路電壓穩定電路的方法，提出了一種適用于上述方案的改進型高速靈敏放大器?；谥行緡H55 nm LL邏輯工藝的仿真結果表明，相較于傳統的靈敏放大器，該方案不僅讀取速度提升了33%，在適配大型存儲陣列(CB≥0.8 pF)時還擁有更強的讀取能力與更優的功率積(PDP)。

發表于：6/10/2020 11:30:00 AM

一種高效率的ACBC-C三級運放的設計

一種高效率的ACBC-C三級運放的設計[模擬設計][工業自動化]

采用TSMC 180 nm的CMOS工藝，設計實現了一個具有高效率、大的電容負載驅動能力的三級運算放大器。提出了一種基于共源共柵密勒補償(Cascode Miller Compensation，CMC)和交流升壓補償(AC Boosting Compensation，ACBC)的ACBC-C補償結構，其中，ACBC通過增加一條交流通路的方式提高了GBW以及電容驅動能力。輸出級采用AB類結構以實現高效率。CMC可以適應AB類輸出級結構，在保證線性度的同時實現效率最大化，并且消除密勒電容帶來的零點，更好地對穩定性進行補償。電路仿真結果表明：當設定相位裕度下限為45°時，最大可承受負載電容約為3 100 pF；當在輸出端接1 000 Ω負載電阻時，電路效率為95.299%。

發表于：6/9/2020 9:36:00 AM

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