扫描SAR成像中SPECAN算法的FPGA实现

为满足扫描成像合成孔径雷达( SAR)系统小型化和低功耗的迫切需求,给出一种频谱分析( SPECAN)算法的现场可编程逻辑门阵列( FPGA)实现,整个成像流程被划分为多个时分的阶段并分配到可复用的运算单元和控制逻辑中,并且提出一种基于FPGA的优化处理结构,将所有的信号处理功能集成在单片FPGA中。在实验与验证部分,通过FPGA处理结果与MATLAB运算结果的对比,以及实际成像试验结果表明了设计正确性和结构的工程实用性,适用于机场跑道、汽车高速公路的检测和定位。     

超短波信号的频谱监测与信号源定位

任何国家,不管在军用还是民用方面,对保持空中无线电波的规范有序都非常重视。无线电频谱资源十分宝贵的,电磁频谱的监测工作也是维持国家安全、经济快速发展的有力保障。特殊时刻,还可以搜索并捕获所需要的信号,掌握敌方的电磁态势,进而获取重要的情报。电磁频谱监测属于非协作通信的范畴,任务是在全盲条件下获取目标的频段所有信号的参数。本课题将对超短波信号监测系统中涉及的问题进行研究,包括信号自动搜索、对跳频信号的检测、全频段扫描等关键技术。通过对已有研究成果的继承与发展,设计一套实时高效、智能实用的超短波信号监测系统,及时发现和跟踪所关心频段信号的变化、搜集电磁态势资料。     

自旋转波束扫描平板天线

本文介绍了一种基于辐射栅条自旋转实现空间波束扫描的平板天线技术,对其空间波束形成原理进行了理论分析,并在HFSS软件下开展了三维建模仿真研究。数值仿真结果表明：所设计的12阶栅条圆盘平板天线,在X工作波段中心频率10GHz处,天线辐射效率达40%,空间波束扫描范围依55o。最终加工实物样机对计算结果进行了初步实验验证。     

线阵激光雷达同步扫描系统的设计

为了实现线阵激光雷达的同步动态扫描,提出了一种提出对PIN光电二极管的输出基准信号进行电平转换驱动旋转平台,从而对三维景物实现推扫的方法。介绍了系统的硬件组成,设计了电平转换驱动电路,阐述了同步扫描系统的原理。实验表明,系统的结构紧凑,运行可靠,能在整个圆周范围内进行扫描,测量的精度高达。     

立体点阵式LED显示屏设计与实现

为满足某些实际应用场合对立体显示的需求,降低设计成本,设计了彩色立体LED显示屏。采用8*8*8共512个高亮LED灯组成正方体,通过单片机控制LED灯的亮灭时间,按面扫描,显示预设的文字和图形。分析了扫描方法并给出了PWM调制灰度算法,给出了系统设计方案和硬件原理图,制作出了硬件作品,进行了软件编程调试。实测结果表明：采用512个像素点,可清晰显示不同的图形、文字,实现了8级灰度控制,制作出绚丽的立体效果。     

离轴抛物面镜像面扫描太赫兹光学设计

为了提高太赫兹成像速度,设计了一种像面扫描太赫兹快速成像系统。它为反射式单像素探测器成像,成像系统采用新设计的表面镀金的离轴抛物面镜结构以实现大口径、无遮拦、高反射率、高质量成像;反射成像系统光学设计F数为2.93,通光孔径为100 mm,视场为1,焦距为293.45 mm,成像窗尺寸为64 mm64 mm,圆孔直径为2 mm,扫描采集1616像素图像时间为0.1 min,3232像素图像时间为0.42 min,6464像素图像时间为1.7 min,空间分辨率为1 cm。扫描系统结合压缩传感成像理论采用新型像面扫描方法实现快速成像,在系统焦平面位置加入旋转多孔盘,对像面的图像进行太赫兹能量强度扫描,使用金属光锥收集能量到高莱探测器。利用压缩传感理论的特殊条件（采样数目与图像像素数相等）进行像面图像采集,然后利用正则归一化方程重构像面图像,该系统具有成像速度快、分辨率高、低成本、结构紧凑合理的优点。     

宽调谐光纤激光器在温度传感中的应用

设计实现了一种编程扫描宽调谐掺铒光纤激光器,波长扫描调谐范围超过51nm(1516.83—1568.31nm),调谐步长最小可达0.01nm,通过编程控制波长重复扫描调谐。将该激光器应用于光纤光栅组成准分布式温度传感系统,初步实验实现了对16路共48个点的实时温度监测。     

利用优化差分电路制作扫描隧道显微镜针尖

扫描隧道显微镜是一种分辨率极高的表面研究仪器,针尖对其工作过程及图像质量有决定性的影响。本文针对目前针尖腐蚀成功率较低和不稳定的缺点,提出了一种新的电路。该设计改变了反应电流的测量机制,使实际反应电压在实验过程中保持稳定,同时为了得到更加尖锐的针尖,利用差分电路监控反应过程的电流变化,能够在反应结束的瞬间立刻切断电路,避免了过度反应使针尖变钝。最后,通过观察反应电压,阴极圆环位置,差分电路灵敏度以及电解液浓度对针尖质量的影响,给出了合适的反应参数,并且比较了差分电路和传统电流阈值监控法的优缺点。结果表明新电路在稳定性上有所提高,与电流阈值监控法相比,针尖质量更好,另外扫描隧道显微镜测试结果也表明针尖质量完全符合要求。     

球形纳米银与人血清白蛋白相互作用的研究

通过化学还原法合成了球形银纳米颗粒,并利用电子显微镜方法对其形貌进行了表征;利用紫外可见吸收光谱法(UV)、荧光光谱法(FL) 以及扫描电子显微镜(SEM) 研究了球形纳米银与人血清白蛋白(HSA) 的结合反应。随着纳米银溶液浓度的增加,混合溶液的紫外吸收峰强度增加,但荧光强度则发生了明显的猝灭。光谱学实验结果表明,球形纳米银与人血清白蛋白在溶液中发生了相互作用,此结果也通过扫描电子显微镜实验得到了验证。由荧光实验还可获得纳米银与HSA 相互作用的结合常数、结合位点数以及吉布斯自由能变,由这些热力学数据可知纳米银与人血清白蛋白可以自发结合发生反应,并形成缔合物。     

不同pH下人血清白蛋白热变性及结构可逆性研究

本文通过用差示扫描量热法(DSC)、动态光散射(DLS)和圆二色谱(CD)检测不同p H下人血清白蛋白(HSA)的结构,并观察其随p H变化的可逆性,以探讨不同p H对HSA结构的影响及HSA结构在p H变化下的可逆性。结果表明,p H7.0条件下HSA的热稳定性最好,热变性温度(Tm)为68.17±0.06℃,不同p H条件下HSA三级结构均发生了一定程度的改变,酸性和碱性条件下的HSA调回p H7.0后变性温度接近于p H7.0条件下的Tm值。不同p H条件下的粒径相对于p H7.0条件下增大,调回p H7.0后减小。CD实验表明了p H对HSA二级结构的影响。HSA结构在不同p H下调回中性条件时会重新折叠,但不能恢复中性条件下的结构状态。