基于单稳态定时偏差的高识别性PUF电路设计

通过对单稳态电路定时偏差和物理不可克隆函数(physical unclonable functions,PUF)电路的研究,提出了一种基于单稳态定时偏差的高识别性PUF电路设计方案.首先,分析单稳态定时电路的自我标识物理特性,提出长定时单稳态电路设计方法;然后,利用该单稳态电路产生的定时偏差信号以及激励信号控制数据选择器选择2个定时偏差信号,结合仲裁器判决唯一的、不可克隆的输出响应.采用TSMC 65nm CMOS工艺,在不同环境下对设计的PUF电路进行Monte Carlo仿真,分析其识别性、可靠性等特性.实验结果显示,所设计的PUF电路识别性可达99.82%,且误码率为2.7%.     

基于D触发器的物理不可克隆函数

物理不可克隆函数（PUF）是指利用半导体制造工艺中不可避免的固有偏差，产生具有独特性和稳定性的响应结果，使集成电路芯片具有不可克隆的特性。提出了一种新型的基于D触发器的物理不可克隆函数。利用D触发器建立的时间随机分布函数产生PUF激励输出响应，并通过D触发器对的差分结构提高输出结果的准确性。实验结果显示，此PUF的性能近乎理想。与主流PUF相比，基于D触发器的PUF明显增强了设计的唯一性。     

基于电桥失衡效应的高随机性PUF电路设计

通过对物理不可克隆函数(Physical Unclonable Functions, PUF)电路和电桥失衡效应的研究, 提出一种高随机性PUF电路设计方案. 该方案首先利用工艺偏差导致电桥失衡产生随机偏差电压, 然后结合电压型灵敏放大器产生随机的、不可克隆的响应信号. 在TSMC 65nm CMOS工艺下, 采用全定制方法设计PUF电路, PUF单元电路的版图面积为2.23?m×2.43?m. 通过Spectre软件, 在不同电压下对所设计PUF电路进行Monte Carlo仿真验证, 分析其逻辑功能、随机性等特性. 实验结果表明: 所设计的PUF电路在电源电压1.2V和温度25℃下随机性可达51.8%.     

Cd/ZnO的制备及湿敏性能研究

本文成功的制备了一种Cd掺杂ZnO (Cd/ZnO)的复合材料,研究了不同掺杂浓度的Cd对ZnO结构的影响,发现Cd的引入会增大ZnO颗粒尺寸,可有效降低ZnO的禁带宽度.同时,将Cd/ZnO用于制备湿敏传感器.实验结果表明,当样品中Cd2+与Zn~(2+)的摩尔比为0.01时,Cd/ZnO传感器表现出较好的湿敏传感性能.在相对湿度为11～95%范围内,Cd/ZnO湿敏传感器的响应为1120,最大滞后误差为3%,响应与恢复时间分别为36 s和5 s,并且具有较好的重复性.因此,Cd/ZnO湿敏传感器具备发展为一种高性能湿度传感器的潜能,也为新型湿度传感器的制备提供了一种新的思路.     

四氧化三钴空心壳材料合成及其乙醇气敏性能

以分散均匀的氧化亚铜立方块作为硬模板,以氯化钴为金属源,通过"协同刻蚀"的方法获得氢氧化钴空心壳材料,并进一步热处理得到四氧化三钴空心壳材料.经过透射电子显微镜(TEM),并结合广角X射线衍射(wide-angle XRD)等手段,证实所得材料为结晶度良好的四氧化三钴空心壳材料.通过在旁热式气敏元件表面简单涂抹的办法制得气体传感器敏感器件,其乙醇气敏性能研究结果显示,该材料能在较低的工作温度(170℃)下对乙醇气体具有较好的响应,最低检测浓度达到0.001%.     

基于Android传感器的人体姿态识别方法

当前基于各种传感器的Android设备已越来越多地应用于人们的生活中,提出一种基于三维加速度传感器的人体运动姿态转换的识别方法,该方法通过采集Android设备内嵌加速度传感器在人体运动过程中产生的加速度数据,提取不同运动姿态特征数据,进而识别走、跑、上楼和下楼等4种基本运动姿态,并通过持续判别法和前后续姿态判别法识别不同姿态间的转换。实验结果表明,针对单体的不同运动姿态识别率在90%左右,针对不同的行走-跑步间的姿态转换识别在93%左右,针对跌倒的检测在90%以上,均有较高的识别率。     

光纤光栅压力传感器的增敏结构设计与实验研究

基于金属圆筒和高分子材料封装对光纤光栅的应力响应的增敏作用,设计了一种新的光纤光栅传感器结构,推导出了该传感器的压力增敏的数学模型,给出了该传感器的压力灵敏度系数与封装高分子材料参数和结构尺寸参数之间的数学表达式,通过实验测出其压力灵敏度为-5.02×10^-3/MPa,比裸光纤光栅的压力灵敏度（-2.78×10^-6/MPa）提高了1 800倍.对于这种基于金属圆筒和高分子材料封装结构的应力增敏模型,通过调节金属圆筒的尺寸、高分子材料的直径、杨氏弹性模量、泊松比等参数可方便地改变和调整传感器的压力灵敏度,以适应不同的场合.     

一种基于数字水印的无线传感器网络数据识别传输方案

针对无线传感器网络中数据的真实性识别问题,提出了一种基于数字水印技术的无线传感器网络数据识别传输方案.为了区分正常数据包与异常数据包,定义了数字基因构造方法.利用待发送数据自身特征构造数字基因,设计了水印嵌入和检测算法,将数字基因作为数字水印嵌入到待发送数据中,实现无线传感器网络中传输数据的真实性识别.仿真实验表明,该方案能够有效地识别出注入、重放和随意修改的数据包,实现无线传感器网络中数据的有效传输.     

基于EEMD能量矩和改进量子粒子群神经网络的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承故障振动信号的非线性和周期性冲击特征, 提出一种基于集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD)能量矩和改进量子粒子群神经网络的特征提取方法. 基于小波去噪对滚动轴承原始信号进行预处理, 对重构的故障信号进行EEMD并得到多个本征模态函数分量. 利用能量矩方法计算出所需分量的能量矩并归一化, 将归一化后的能量特征参数作为量子粒子群BP神经网络的参数输入, 根据加速度传感器信号实现滚动轴承故障诊断. 分别在不同转速(载荷)下采集驱动端轴承的振动信号, 获取200个训练样本和80个测试样本, 并建立故障诊断模型. 基于文中模型对实际滚动轴承数据进行诊断, 实验结果表明, 不同转速(载荷)下测试的80个样本故障诊断准确率达到100%.     

暂态电化学多组份气体传感器研究Ⅱ.电势脉冲调制型气体传感器

使用微电极并融合计算机控制的快速电势调制技术,推出了一类全新的暂态电化学多组份气体传感器--"电势脉冲调制型气体传感器”.与常规的稳态电化学气体传感器比较,优化了传感器性能,拓展了传感器新的功能和功能集成化.     

葡萄酒类别的色谱界定方法研究

本文从气相色谱法分别检测葡萄酒的条件优化入手,得到具有良好分离效果的色谱柱及最佳色谱条件,用毛细管柱和GS-MS联用的方法分析了不同品牌葡萄酒的特征组分及相互之间的差别,并对白酒和黄酒酒质进行侧面对比,从而初步得出鉴别葡萄酒品质的依据。     

PID调节算法在燃气炉控制系统中的应用

旧式燃气炉对设备进行热处理时，操作人员凭经验控制燃气炉的进气量，炉内的温升速率不能满足工艺要求，炉内各处的温差也较大，热处理效果不理想．本文提出增加燃气喷嘴的数量及测温点的数量、采用单片微型计算机系统及软件PID调节算法来实现对燃气炉进气量的控制．利用Ziegle-Nichols公式整定PID调节算法中的主要系数．由此构成的可控型燃气炉对设备进行热处理时，处理效果更符合热处理工艺的要求．     

列车风压无线监测系统设计

针对目前列车风压检测中普遍采用的人上检测的方法所存在的漏检等问题，采用TDX-2000无线数传模块，设计并研制了一种新型的便携式风压监测系统，实现了多个移动风压监测仪与数据中心的信息交换,实际使用表明，该系统运行稳定，相对误差由人工测量的5％提高到0．1％，榆漏可靠性达到98％，减少了人工检测所带来的安全隐患。     

锆基电位型CO传感器的制备及其响应性能研究

为提高CO传感器的灵敏度, 采用丝网印刷技术制备了一系列以钇稳定氧化锆为固体电解质、以ZnO材料中掺杂不同比例的In₂O₃为敏感电极、以Pt为参比电极的片式结构电位型CO传感器, 并于特定的工作条件下测试其对不同气体组分的响应性能. 结果表明, 当掺杂比例为质量分数0.3, 烧结温度为1200℃且工作温度为500℃时, 传感器对CO气体的响应值最大, 达到-59mV, 接近未掺杂前的2倍, 传感器的灵敏度有很大提高. 并为阐述传感器的敏感机理, 开展了相应的材料结构表征(XRD/SEM)和电化学催化活性(阻抗谱)测试研究.     

天然气水合物的研究和固态输送

天然气作为一种新的能源，越来越受到人们关注．天然气水合物作为天然气储运的新方法，比液化天然气具有可靠、安全、费用低的优势．本文就天然气水合物的生成条件以及水合物运输所具有的优势条件进行了介绍．     

遗传BP神经网络在PID控制器中的应用

提出了一种基于遗传BP神经网络的自整定PID控制器的设计方法．利用遗传算法搜索出一组准优的PID参数，作为PID控制器参数的初值，在利用BP神经网络具有逼近任意非线形函数的能力，在线调整PID参数，以确保系统的响应具有最优的动态和稳态性能．计算机仿真结果表明，这种控制算法鲁棒性强，响应速度快，可用于控制不同的对象和过程．     

侧烷基对聚有机硅氧烷膜透气性的影响

合成了带有不同体积大小侧烷基的聚有机硅氧烷,并研究侧基结构对这些高分子膜透气性的影响。结果表明,支链烷基比正构烷基在改善氧氮间的选择性同时,一般要相应对透气性的损失要小得多。对于侧基的异常透气性影响,提出了气体分子透过高分子链节新的机理假设。