一种进位链TDC的实现及其抽头方式研究

一种进位链TDC的实现及其抽头方式研究[其他][其他]

采用Xilinx公司的Kintex-7内部的进位链，实现了时间数字转换器(Time to Digital Converter，TDC)。采用码密度校准方法对TDC进行逐位校准，标定了TDC的码宽。码密度校准过程中发现，不同的进位链抽头位置会导致TDC的码宽不同、非线性不同，研究了2抽头、4抽头方式下的TDC的码宽和非线性，在“0tap+3tap”的2抽头方式下，TDC可以获得较好的线性，时间分辨率为25 ps(对应最低有效位(Least Significant Bit，LSB))，微分非线性范围为-0.84~3.1 LSB，积分非线性范围为-5.2~2.2 LSB。

发表于：4/2/2022 10:04:00 AM

预调制多陪集采样系统

预调制多陪集采样系统[其他][其他]

目前，压缩采样系统主要有随机解调器、调制宽带转换器和多陪集采样3种，其中，多陪集采样的系统框架简单、重构成功率高，但用硬件实现时面临两个难题，一是低速模数转换器(ADC)的输入模拟带宽存在上限，二是难以实现各通道上的精准时延。借鉴调制宽带转换器在采样前先对输入信号进行预调制的思想，将预调制与多陪集采样结合，提出了预调制多陪集采样系统。采样前，在采样系统各通道上，由随机序列发生器产生周期单脉冲序列，对输入信号进行频谱调制以降低采样前信号的模拟带宽；然后，调制信号由低速ADC进行采样，且各通道上的低速ADC与随机序列发生器列共用同一个控制时钟；最后，采用多信号分类算法(MUSIC)算法近乎无失真地重构出输入信号。仿真实验结果表明，当以15%的奈奎斯特采样速率对输入信号进行压缩采样时，重构信号的均方误差仅为10-5量级。这验证了该采样系统的可行性，有效解决了多陪集采样系统的两个难题。

发表于：4/2/2022 9:59:00 AM

热场发射电子枪在电子束光刻机中的应用研究

热场发射电子枪在电子束光刻机中的应用研究[其他][其他]

介绍了电子枪的分类与特点，重点介绍了热场发射电子枪的原理、结构、特点及在电子束光刻机中的应用。阐述了电子束光刻机束流与电子枪提取极电流之间关系，并分析了热场发射电子枪各个参数对提取极电流的影响。研究了热场发射电子枪的调校对电子束光刻工艺的影响，并通过实验得出束斑与束流的关系。最后通过调整电子枪参数，制备了不同的光刻图形，满足了不同的光刻工艺要求，验证了分析的结论。

发表于：4/2/2022 9:54:00 AM

基于FPGA的大功率压电陶瓷数字驱动电源设计

基于FPGA的大功率压电陶瓷数字驱动电源设计[其他][其他]

目前叠堆型压电陶瓷最高能够产生70 kN的推力，且具有纳米级的精密定位。为提高压电陶瓷驱动电源的输出性能和精确度，提出了一种基于FPGA的大功率高精度压电陶瓷数字驱动电源的设计，具有100倍固定输出增益。该驱动电源以FPGA作为控制核心，采用半桥逆变的电路拓扑，同时引入闭环控制调节输出电压。在等效电容为5 μF的压电陶瓷负载下，该驱动电源的输入带宽为10 Hz~800 Hz，输出功率可达1 kW，电压纹波小于30 mV，输出精度高达99.3%。实验结果表明，该驱动电源可应用于振动台、六足控制平台等叠堆型压电陶瓷应用领域中，具有良好的驱动性能。

发表于：4/2/2022 9:49:00 AM

面向水下目标的双目视觉测距方法

面向水下目标的双目视觉测距方法[其他][其他]

针对水下机器人对于探测海洋具有的高灵敏度、低成本、易携带特点的要求，设计和实现面向水下目标的双目视觉测距检测方法。采用张正友标定算法，通过使用9×9棋盘获取水下双目相机的内外矩阵模型的参数，采用SGBM(Semi-Global Block Matching)立体匹配算法，增强了图像的对比度，削弱了图像色斑的影响，保证了算法的鲁棒性，提升了匹配搜索速度。将视差图通过矩阵运算转化成深度图，并将其映射成可视化点云，构建目标物体的三维立体信息。

发表于：4/2/2022 9:44:00 AM

基于混合聚类与融合用户兴趣的协同过滤推荐算法

基于混合聚类与融合用户兴趣的协同过滤推荐算法[其他][其他]

推荐效率低、推荐质量有待提高等问题普遍存在于传统协同过滤推荐算法中，为了改善并解决这些问题，在协同过滤推荐算法中将混合聚类与用户兴趣偏好融合，经过验证推荐质量有显著提升。首先根据用户的个人相关信息构建Canopy+bi-Kmeans的一种多重混合聚类模型，采用提出的混合聚类模型把所有用户划分成多个聚类簇，将每个用户的兴趣偏好融合到生成的聚类簇中，形成新的相似度计算模型；其次利用基于TF-IDF算法的权重归类方法计算用户对标签的权重，并使融入时间系数的指数衰减函数捕捉用户兴趣偏好随时间的变化；最后使用加权融合将用户偏好和混合聚类模型相结合，匹配到更相似的邻居用户，计算出项目评分并进行推荐。利用公开数据集对比实验证明，提出的方法能够提高推荐质量和推荐可靠性。

发表于：4/2/2022 9:38:00 AM

WiFi-TSN低时延转换架构

WiFi-TSN低时延转换架构[其他][其他]

无线网络与TSN(Time Sensitive Networking)的融合是目前工业界的关注点之一。传统的基于应用层软件的网关存在CPU利用率高、处理延迟长、性能差等缺点。因此提出了一种WiFi-TSN低时延转换架构，来实现WiFi网络与TSN网络的集成。该架构采用Verilog语言实现，通过硬件来保证通信信道之间可预测的延迟，能够在极短的时间内完成协议转换和协议数据的转发。采用Vivado EDA工具来完成电路的设计，并进行足量的仿真测试来评估电路的端到端延迟性能。

发表于：4/2/2022 9:33:00 AM

基于IEC 1158标准的现场总线芯片设计

基于IEC 1158标准的现场总线芯片设计[其他][其他]

介绍了一种符合IEC 1158标准物理层现场总线芯片架构及其设计实现。芯片设计有曼彻斯特(Manchester)编解码电路、循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)电路、载波侦测电路、极性纠正电路等功能电路。内置高级可扩展接口(Advanced eXtensible Interface，AXI)电路作为与外置处理器的数据传输总线。完成了此芯片的全部RTL代码编写工作，进行了全面的时序仿真。并以ZYNQ-7015为硬件平台，进行了芯片功能测试，测试结果表明所设计的芯片达到了设计要求。

发表于：4/2/2022 9:29:00 AM

现场总线协议转换硬件架构设计

现场总线协议转换硬件架构设计[其他][其他]

针对目前多种现场总线协议共存的现象，在分析了CAN总线协议、MODBUS总线协议和HART总线协议的基础上，提出了三种总线协议转换的原理，包括总线地址转换原理、总线协议帧转换原理以及总线错误通知转换等，并在此协议转换原理的基础上，提出了现场总线协议转换硬件架构，以提升协议转换的实时性。

发表于：4/2/2022 9:24:00 AM

HART调制解调芯片高速通信接口设计

HART调制解调芯片高速通信接口设计[其他][其他]

为适应当下工厂设备间，针对设备量以及传输数据量庞大问题，设计了一种新型的HART调制解调芯接口，通过AXI4总线接口代替传统的UART接口，加速HART调制解调芯片与CPU之间的通信速度。相比于URAT传统接口按位传输，AXI4总线接口可并行传输32位8个字节，数据传输速度可达到纳秒级别。通过AXI4总线模块与CPU的互联，实现结构功能配置与数据的交互。HART调制解调芯片高速通信接口设计基于FPGA平台进行原型验证，结果表明，该架构能有效识别HART通信协议，CPU与HART芯片数据交互达到纳秒级别，调制解调正确率高达100%，满足HART通信协议要求。

发表于：4/2/2022 9:20:00 AM