基于ARM和nRF905组网的智能家居系统设计

针对家居中电器种类和数目繁多且分散于各室造成控制不便,提出了一种利用nRF905射频模块实现无线通信的智能家居控制系统。系统对射频数据传输协议进行了设计,给出了室内多个微控制器的组网方案。用户通过手机短信或万能遥控器把对家电的控制信号发送至基于ARM平台搭建的主控中心,再由主控中心发送至若干个通信节点或智能插座,万能遥控器通过射频信号实现对家电的近距离遥控,手机通过GSM通信实现对家电的远程遥控。通信节点基于STC89C52RC单片机设计,能够实现对多种红外家电的控制并具备安防报警功能,智能插座则用于控制非遥控家电。实验表明,该系统可使网络中各节点、插座得到有效的控制,数据传输稳定、功能丰富、可扩展性强,具备较高的应用价值。     

基于LabVIEW的砝码自动检定系统设计与实现

针对目前砝码检定工作操作过程复杂、检定效率低等问题,设计了一种基于LabVIEW的砝码自动检定系统。在符合砝码检定规程的情况下,系统实现了检定数据实时采集、数据处理、生成原始记录、管理标准器、查询历史数据和衡器控制等功能。相对现有的砝码检定方法有操作简单、高效、程序移植性好等优点。系统由主控计算机、串口转无线扩展卡、多台衡器设备及相应的标准砝码装置组成。通过使用串口转Wi-Fi模块,系统可实现控制多台衡器设备的需求。实验结果证明,系统运行稳定可靠,采集数据准确,容易扩展,且大幅度减轻了检定人员的劳动强度,在计量检定工作中具有一定的实用和推广价值。     

基于CAN总线的运动控制通讯系统设计

数字量驱动的运动控制要求通讯系统具有良好的实时性和可靠性。设计了一种基于CAN总线的多节点多通道的运动控制通讯系统,以FPGA为节点控制器,通过SJA1000收发运动控制数据,并行发送到各通道驱动器的数模转换器中。FPGA模块由Verilog HDL编写,通过参数传递和生成块的方法简化代码,提高系统的可移植性,移植时只需改变两个常量值即可适应各个节点不同的通道数和位宽。实验表明,通讯系统每帧耗时约120us,最高帧频可达8.5kHz,误码率低于10^-8,实时性和可靠性较好。     

基于物联网的新型视频监控系统的设计与实现

为了实现包括服务端和客户端的一套简单、稳定、可靠的新型视频监控系统。首先分析了视频监控系统的发展历史和趋势,提出基于移动互联网的视频监控系统方案,并选定Android作为系统实现的平台;明确了需求和目标,设计出系统的整体方案,并搭建了系统的程序框架;再根据系统程序框架的设计,详细地设计并实现了各个子功能模块,其中主要的功能模块有视频采集与视频回显模块,视频预处理模块,视频编解码模块和视频存储模块等;最后,对整个系统进行了综合测试,验证了其功能的完整性,得出系统的性能表现数据。经实验证明,所设计系统使用便利,需求中指定的功能也基本实现,程序的运行稳定高效可靠,能达到预期效果,具有一定的实用性和研究意义。     

980nm半导体激光器输出光谱特性的改善

为了改善980nm半导体激光器的输出光谱特性,采用传输矩阵分析法推导了双布喇格光纤光栅谐振腔的传输表达式,对布喇格光纤光栅长度和谐振腔腔长对输出光谱的影响进行模拟仿真,结果表明布喇格光纤光栅长度对输出光谱的影响大于谐振腔腔长对输出光谱的影响,加长布喇格光纤光栅长度能压缩输出光谱线宽.在980nm半导体激光器尾纤上写入不同布喇格光纤光栅长度的双布喇格光纤光栅谐振腔,验证了引入双布喇格光纤光栅谐振腔在压缩980nm半导体激光器输出光谱线宽的同时改善了其输出光谱的稳定性.当环境温度在0~75℃范围内变化时,980nm半导体激光器输出中心波长仅变化0.06nm.     

Quantum communication for satellite-to-ground networks with partially entangled states

To realize practical wide-area quantum communication,a satellite-to-ground network with partially entangled states is developed in this paper.For efficiency and security reasons,the existing method of quantum communication in distributed wireless quantum networks with partially entangled states cannot be applied directly to the proposed quantum network.Based on this point,an efficient and secure quantum communication scheme with partially entangled states is presented.In our scheme,the source node performs teleportation only after an end-to-end entangled state has been established by entanglement swapping with partially entangled states.Thus,the security of quantum communication is guaranteed.The destination node recovers the transmitted quantum bit with the help of an auxiliary quantum bit and specially defined unitary matrices.Detailed calculations and simulation analyses show that the probability of successfully transferring a quantum bit in the presented scheme is high.In addition,the auxiliary quantum bit provides a heralded mechanism for successful communication.Based on the critical components that are presented in this article an efficient,secure,and practical wide-area quantum communication can be achieved.     

化学知识三重表征的话语意义探析*

基于科学哲学和语言学理论,强调化学学科中的三重表征的话语意义,旨在帮助学生将头脑中的三重表征思维用语言科学地表达出来并进行社会性交往。在明确三重表征与话语的关系的基础上,借助于相关教学片段,对三重表征的话语意义(语法学、语义学和语用学意义)进行探析,将宏观微观符号表征中各自的语言内部联系以及彼此间的话语表达关系解构出来,从而全面提升学生在建构、关联及转换表征过程中的交往效率。最后针对相关教学问题,提出了3条教学策略。     

体相位全息光栅式波分复用器的研究

利用体相位全息光栅的优良特性,研制光栅式密集型波分复用器(DWDM)。准直后的信道波长通过体相位全息光栅两次衍射,在焦面上实现信道波长的分复用。阐述了体相位全息光栅的独特结构特点,给出了体相位全息光栅式密集型光波分复用器件的原理图,计算出各个信道的位置及间隔,用Zemax仿真出设计模型。相比于薄膜滤光片式器件而言,具有许多独特的优良特性,能够实现更密集更多信道数量的分复用。     

无线光通信中脉冲位置调制信号误码率的蒙特卡罗仿真

分析了在无线光通信链路中对激光脉冲应用脉冲位置调制的误码率,介绍了蒙特卡罗仿真方法的基本思想及其处理概率问题的方法步骤,并用蒙特卡罗仿真方法得到了脉冲位置调制信号的误码率.仿真结果表明,脉冲位置调制信号的误码率随入射光强的增大而减小,可用雪崩光电二极管对其进行探测以得到良好的接收性能.这对探讨脉冲位置调制光通信链路的系统特性和无线光通信接收系统的设计具有一定的参考价值.     

差分相移键控色散管理孤子多扰动系统的相位抖动

差分相移键控(DPSK)调制方式和色散管理孤子传输方式的结合能抵制噪声和非线性损伤,在高速(40 Gbit/s以上)多信道系统中具有突出的优点。采用变分法分析了多波长信道的放大自发辐射(ASE)噪声、信号间的非线性串扰(ISI)等多种扰动因素引起差分相移键控色散管理孤子系统的均方根相位抖动,给出了扰动的作用区域以及各扰动的大小。研究发现,放大自发辐射引起的抖动与传输距离成三次方的关系,而交叉相位调制(XPM)引起的抖动与距离近似成线性关系。通过优化选择色散管理图强度范围1.5~3.5,各种扰动得到了抑制,而以放大自发辐射扰动抑制为最大,此时要远低于交叉相位调制引起的抖动,然后分别是交叉相位调制-放大自发辐射扰动和交叉相位调制,从而波分复用系统主要来自于增加信道数这一客观限制。