基于煤矿监测的低功耗无线传感器节点的研究与设计

无线传感器网络是通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络.传感器节点是无线传感器网络的基本单元,节点设计的好坏直接影响到整个网络的质量.为满足无线传感器网络可靠性和持久性的要求,尽可能地降低传感器节点的功耗成为设计的核心要素.通过对节点功耗的分析研究,选择以MSP430 F149作为处理器的传感器,满足了低功耗设计要求,可以实现无线传感器在煤矿监测以及复杂地理环境下的应用.     

非科尔莫戈罗夫湍流下望远镜的分辨力分析

为分析不同大气湍流条件下望远镜的分辨力,计算了非科尔莫戈罗夫(Kolmogorov)湍流条件下望远镜的分辨力。通过非科尔莫戈罗夫湍流条件下大气的相位结构函数推出望远镜长曝光和短曝光传递函数,进而推导了望远镜的分辨力函数,并得到望远镜口径无穷大时的长曝光极限分辨力与湍流功率谱指数β之间的关系,最后由望远镜的极限分辨力函数推导了望远镜的归一化分辨力函数。结果表明,β越小望远镜的极限分辨力越高,β越大望远镜的极限分辨力越低;不同的β,望远镜的短曝光和长曝光的最佳分辨力所对应的D/r0也不同。     

A low-power 10-bit 250-KSPS cyclic ADC with offset and mismatch correction

A low power 10-bit 250-k sample per second(KSPS) cyclic analog to digital converter(ADC) is presented. The ADC’s offset errors are successfully cancelled out through the proper choice of a capacitor switching sequence.The improved redundant signed digit algorithm used in the ADC can tolerate high levels of the comparator’s offset errors and switched capacitor mismatch errors.With this structure,it has the advantages of simple circuit configuration,small chip area and low power dissipation.The cyclic ADC manufactured with the Chartered 0.35μm 2P4M process shows a 58.5 dB signal to noise and distortion ratio and a 9.4 bit effective number of bits at a 250 KSPS sample rate.It dissipates 0.72 mW with a 3.3 V power supply and occupies dimensions of 0.42×0.68 mm~2.     

功率MOSFET零温度系数点的研究

为研究功率MOSFET零温度系数点（Zero Temperature Coefficient,ZTC）,不同栅极电压对温度系数的影响,本文基于阈值电压和迁移率的温度关系并结合功率MOSFET输出特性模型,得到了随栅极电压变化而出现的三种不同温度系数。利用实际测试验证了温度系数的变化规律,结果表明：在小栅极电压条件下,线性区和饱和区均为正温度系数;随栅极电压增大,线性区先进入负温度系数,饱和区仍然为正温度系数,并因此产生了零温度系数点;随栅极电压进一步增大,线性区和饱和区都进入负温度系数。同时根据测试数据,分析了ZTC在不同栅极电压条件下随温度的变化原因,并基于测试数据讨论了迁移率随栅极电压和温度的变化关系。     

周期极化钽酸锂倍频窄谱线全光纤连续激光放大器特性

通过准相位匹配技术,采用1μm波段高功率窄谱线连续光纤激光放大器抽运高二次谐波转换效率周期性极化晶体,是实现高光束质量、小型化、高功率连续绿光激光器的一个非常有前途的方向。实验自主研发了高效率主振荡功率放大(MOPA)全光纤保偏放大模块,获得中心波长为1064.25nm,线宽为0.035nm的30 W连续线偏振激光,并以此作为基频光抽运国产周期极化钽酸锂(PPSLT)晶体进行了外腔单通倍频实验。保持PPSLT晶体的控制温度为145.6℃,在抽运光功率为21.5W时得到了2.1W的绿光输出。实验分析了温度、基频光功率密度和Boyd-Kleinman聚焦因子对倍频光转换效率的影响。实验过程中没有出现饱和现象,进一步提高抽运功率有望获得更高功率的绿光。     

图像融合与拼接算法在无人机电力巡检系统中的应用

图像融合与拼接技术是数据综合处理过程中的新兴技术,该技术在军事领域和民用领域都有广阔的发展应用前景。无人机电力巡检系统中的图像处理算法包括图像预处理、图像配准、图像拼接和拼接缝消除算法。首先运用改进后的图像预处理算法对获取的图像进行优化,其次应用图像融合与拼接算法对多角度图像进行拼接,最后利用新型拼接缝消除算法消除拼接缝。实验结果表明,将整套算法应用于无人机巡检系统中,可对存在一定重叠和旋转的多幅图像进行自动拼接,获得无缝、清晰的大视场图像。     

一种便携式光纤功率计的设计方法

介绍了一种便携式光纤功率计设计的硬件结构和软件流程,给出了其标定方法和实测性能指标。该光功率计采用InGaAs材料的光电探测器实现光电信号的转换,满足了光纤功率计对波长范围和测量精度的要求;采用高性能运放TLC2652和18位的A/D转换芯片MAX132以保证测量精度;选用高速单片机AT89C52来控制信号的检测、处理以及数据的显示,在确保运算速度的同时使光纤功率计具有多波段响应、量程自动转换、测量精度高的特点。实测的性能指标表明该光功率计达到了设计要求,在光信息、光通信等领域具有广泛的应用前景。     

Switching rate and receiver performance of binary modulations with the selection‐and‐stay combining over independent and correlated Nakagami‐m fading channels

The dual‐branch selection‐and‐stay combining (SSTC) is analyzed for diversity reception on independent and correlated Nakagami‐m fading channels, where the conventional selection combining (SC) is employed only at the switching instance, and the receiver uses the selected branch till its signal‐to‐noise ratio (SNR) estimation is lower than a preset threshold. In this combining scheme, the receiver only needs to continuously estimate the SNR of the single selected branch. For the performance analysis of SSTC, the switching rate and the average bit error rates (BERs) of different binary coherent and non‐coherent modulations are evaluated. Numerical results based on the analysis and simulations are illustrated. According to the analysis and numerical results, the SSTC outperforms the existing switch‐and‐stay combining in the senses of the average BER and switching rate. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

应用于Zigbee通信协议的采用了中和技术的数字控制功率放大器

本文介绍了一种CMOS全片集成的功率放大器,满足802.15.4规范,并采用采用了中和电容技术。采用了一种新型的采用了数字接口的结构,可以使基带信号直接控制PA的输出功率,从而无需DAC。采用中和电容技术以提高反向隔离度。该芯片采用SMIC 0.18um工艺流片。 测试结果表明,在1dB压缩点处,本文所提出的功率放大器具有13.5dB的功率增益,最大3.48dBm的输出功率和35.1%的PAE。核心面积为0.73mm*0.55mm。     

一起断路器跳闸回路典型缺陷分析及处理措施

本文介绍了某220kV变电站内#2主变压器变高开关在定期检验过程中,由于压力降低禁止跳闸接点的设计错误导致开关跳闸回路存在缺陷,分析了缺陷原因并对同类型回路的设计缺陷进行了彻底处理。经过现场分析和模拟试验,验证了判断、分析和问题处理的正确性,并对二次回路提出来实用的改造方案,对其他有类似问题的变电站有一定的借鉴作用。