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关键词： 工作过程   课程   教学实践   硬件电路设计   项目化教学   课堂教学质量   高职院校学生   课堂组织形式   学生的特点   专家访谈   工学结合   调查研究   互动性   证明   增强   小组   手机   基础   改革   成果  

摘要： 针对当前高职院校学生课堂教学存在许多问题，如学生不愿听，听不懂，现手机等现象，通过分析学生的特点，调查研究，在实践专家访谈的基础上，首先在课程上进行了改革，工学结合，项目化教学，课堂组织形式上，小组讨论方式，增强课堂的互动性，提高课堂教学质量，实践证明，工作过程项目化教学取得了一定的成果。

关键词： 功率测量   FPGA   频率测量   Compact PCI总线   AD8362  

摘要： 随着移动通信技术的迅猛发展,对信号功率和频率的精确测量技术已成为通信测量中的关键环节。本课题在教研室现有的功率和频率测量技术基础上,结合射频模拟前端电路的设计,将功率测量和频率测量结合于一体,提出了基于CompactPCI总线功率/频率测量模块设计方案,实现对输入的连续波或调制脉冲信号进行实时测量。本课题采用吸收式功率检测法来实现对输入信号的功率测量。利用真有效值功率测量集成芯片AD8362来实现输入信号的功率和电压的转换,再通过A/D转换器测量电压值,经计算可以实现信号功率的精确测量;频率测量采用预定标法完成频率范围的扩展,通过对输入射频信号进行调理、分频及整形,充分利用FPGA处理数字逻辑的灵活性及内部PLL资源,采用基于数字移相时钟的等精度测频方法完成信号频率的测量。设计中采用了FPGA作为整个测量模块核心控制器件,负责整个测量模块的所有逻辑工作。其主要实现功能有:实现功率测量和频率测量的同步,完成A/D转换器采集的数据的存储和输入信号的频率测量,以及完成与上位机的数据通信。设计中采用了CompactPCI工业总线来实现模块与上位机快速、可靠的通信,使用专用接口芯片PCI9030简化CompactPCI总线通信协议,降低整个接口电路设计的复杂性,加快了测量模块的开发周期。FPGA内部逻辑是使用Quartus II开发平台来设计完成的,它可以完成设计输入到硬件配置的整个设计流程。最后将设计模块与相应的驱动程序和上位机进行联合调试,模块能够正常工作,可以实现信号功率和频率的同步测量,功率的测量范围为-25dBm10dBm,频率的测量范围为100MHz.7GHZ,在一定温度下,精度达到了设计指标要求,验证了本设计的设计方案可行性。

关键词： 导盲仪   超声波传感器   电路设计  

摘要： 中国是世界上盲人数量最多的国家,盲人生活在黑暗的世界中,给工作、生活、社交活动带来莫大的困难,如何安全行走是盲人生活中最大的问题。为了解决这一问题,作者在研究超声波导盲系统工作原理的基础上,采用C8051F340单片机作为控制器,对导盲系统硬件电路进行设计,解决系统硬件电路问题。

关键词： 天然气发动机   性能仿真   电控系统   硬件设计   软件设计  

摘要： 随着石油资源的日益紧张及社会对环境保护的日益重视，人们在不断地寻找新型能源的同时，也在不断地研发新的技术来降低发动机排放和改善燃料燃烧的经济性。为此，本文将单缸汽油机改装为用于发电的天然气发动机，对改装前后发动机的相关性能及其控制系统进行研究。 基于AVL-BOOST软件研究汽油机改装为天然气发动机后，不同比例燃气、不同压缩比和不同点火提前角对发动机各项工作性能的影响，并依据发动机工作特性选择一个最佳工况点。使用Altium Designer对天然气发动机电控系统硬件电路进行设计并仿真。完成了单片机工作所需的电源电路设计与接口分配。开展了温度传感器、压力传感器、氧传感器、喷气控制电路和点火控制电路的设计与仿真分析。基于MPLAB IDE软件对电控系统的软件进行了设计，并基于Proteus单片机仿真软件对电控系统软件进行仿真分析。 仿真结果表明，选用市面销售的一般天然气为燃料，压缩比选取11，点火提前角选取20°，发动机的各项性能表现最为优良。所设计电控系统硬件及软件都达到设计要求。

关键词： TMS320C6678   EP4SGX230KF40   SRIO   Multicore Navigator  

摘要： 随着科技的不断发展,出现了多种多样形式的图像处理硬件平台,其中使用DSP与FPGA协同配合进行图像处理已成为当前常用的方式。基于DSP+FPGA框架的平台结构灵活、通用性较强,适合于模块化设计,能较大程度的提高图像处理的稳定性,并且开发周期较短,容易进行扩展和升级。在该硬件平台中,较简单的底层算法、系统管理、任务分配和逻辑控制等适合于使用FPGA处理器实现,而复杂的核心图像算法,适合使用运算速度快、寻址方式灵活的DSP处理器实现,两者能实现明显的优势互补。本文采用DSP+FPGA框架来设计图像处理硬件平台。DSP处理器选用TI公司keystone架构的8核处理器TMS320C6678,FPGA处理器选用ALTERA公司的Stratix IV GX系列芯片EP4SGX230KF40。该平台可以实现图像采集、处理、存储和显示等功能,其中FPGA负责图像采集、逻辑控制,DSP负责图像核心算法处理。DSP与FPGA之间通过共享RAM和高速数据传输串行接口SRIO实现通信。本论文首先介绍图像处理的发展背景、现状与趋势、选题意义和论文主要工作,介绍硬件平台整体设计方案,并对各硬件电路功能和特点进行详细介绍。然后介绍平台硬件调试、系统初始化、外设测试、DSP多核并行处理图像软件设计和Multicore Navigator应用,并给出了平台硬件和软件测试结果。最后是对现阶段的总结和未来工作的展望。

关键词： AP   防雷   POE   信号完整性   电磁兼容性  

摘要： 本文AP硬件设计基于QCA9550处理芯片,实现快速、可靠、高效的无线接入,最高可以达450Mbps数据传输速率。论文的研究内容包括原理电路设计、信号完整性分析和电磁兼容性,并且通过系统化测试,验证其正确性。 原理电路设计将硬件架构分为防雷,POE电源,系统电路三大模块。防雷设计使AP可应用于室外基站,避免雷雨季节室外AP的损坏导致热点范围内的用户无法正常接入。POE电源设计遵循802.3AT以外网供电标准,通过以太网口供电不需要外配独立DC电源,减少配件,很大程度的降低工程复杂度。系统电路设计将外围芯片互联,实现AP的目标功能。信号完整性、电磁兼容性设计是硬件设计的精髓,通过信号完整性原理分析及仿真,设计正确的信号电路,让系统正常稳定工作。电磁兼容性分析从多方面考虑,以使设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰。

关键词： 铸造旧砂   湿法再生   间歇式再生   硬件设计   控制系统  

摘要： 铸造是机械工业的基础，又会产生大量的废旧砂。高质量、低成本地再生回用全部铸造废旧砂，一直是铸造工作者的奋斗目标。在几种常用的铸造旧砂再生方法中，湿法再生非常适合水玻璃旧砂、粘土旧砂、碱性酚醛树脂旧砂等水溶性旧砂的再生回用。水溶性铸造废旧砂的湿法再生砂，可代替新砂做面砂或单一砂使用。现有的湿法再生系统存在组成庞大、耗水量大、能耗高等问题。本文研究开发了一种新型间歇式旧砂湿法再生系统，它具有系统组成简洁、生产率及自动化程度较高、调控性好等优点。论文内容主要包括如下几方面。 依据旧砂湿法再生的工作原理及设备特点，并在本课题组新近发明的铸造旧砂间歇式湿法再生设备系统的基础上，进一步提出了“5t/h间歇式旧砂湿法再生设备系统”的总体构架，完成了间歇式湿法再生系统各部件的选型设计。该设备系统主要包括混合擦洗再生机、升降式清洗再生机和砂水分离器等。本设计中确定了该设备系统所需控制的元件，使其可实现单次500kg旧砂的湿法再生。 在控制系统的硬件设计上，提出了控制系统硬件的总体方案，并完成控制模块的选型及外围扩展电路设计;采用按键显示系统进行人机交互，实现再生过程参数设定;选用AT89C52芯片作为控制核心，并完成控制系统的电路设计。 在控制系统的软件设计上，根据控制要求，对软件所需实现的功能进行划分;以Keil C51嵌入式操作系统作为控制系统的软件开发平台，开发设计了软件的控制流程等;根据软件的控制流程，并按照软件设计规范，用C语言完成控制系统的软件开发。 最后采用Proteus对控制系统进行仿真调试。结果表明，本间歇式旧砂湿法再生控制系统能达到预期效果，具有一定可靠性，再生效率高。

关键词： MEMS陀螺   ARMA (p,q)模型   硬件设计   支持向量机   奇偶向量  

摘要： MEMS（Micro-Electro-MechanicalSystem，MEMS）器件体积小、重量轻、成本低，能够有效提高卫星姿态测量单元功能密度，缩短研制周期。但由于工艺水平的限制，MEMS陀螺在精度和可靠性方面尚存在劣势。因此，本文针对批量MEMS陀螺系统的设计制作、数据融合与故障诊断（FaultDetectionandIsolation，FDI）问题进行了研究。具体内容如下： 陈述了MEMS陀螺的误差组成模式。针对系统误差，输入多组相同绝对值的正负角速率，对每对输出值求期望并做差，消除量测噪声、零偏和地球自转角速率的影响，通过最小二乘方法得到陀螺输出的标定因数。针对随机误差，建立了ARMA p q模型，并叙述了模型参数的确定方法。 研究了批量MEMS陀螺的总体方案。将系统分为测量单元、控制单元和数据处理单元三个部分，并提出了批量MEMS陀螺系统的两级、多小组的数据融合与FDI总体设计方案。研究了系统的可靠性、融合精度和算法的时间复杂度，并提出了优化陀螺数量的性能指标。利用商用MEMS陀螺及相关元器件，设计并制作了工程样机，并使用C语言编制了相关程序，实现了测量单元和控制单元的功能。最后，在单轴气浮转台上验证了工程样机的功能。 研究了批量MEMS陀螺的数据融合方法。设计了基于具有可观性的ARMA p q状态空间表达式的Kalman滤波器。针对较小的角加速度，提出了一种基于支持向量回归机（Support Vecter Regression，SVR）的滤波趋势项预测补偿算法。为了克服以样本点序号为自变量时较弱的泛化能力，通过相空间重构，以样本点的若干历史值为自变量，有效地提高了SVR模型的泛化能力。预测补偿算法在大角加速度下失效。为了融合各陀螺的处理结果，提出了一种基于KMOD核函数的改进数据加权融合算法。最后，使用工程样机验证了融合算法的性能。 研究了批量MEMS陀螺的FDI方法。针对单故障系统中真实角速率对FDI的影响，设计了基于奇偶向量和支持向量分类机（Support Vecter Classica-tion，SVC）的FDI算法，并分析了量测噪声对算法的影响模式。通过联合使用多个单故障FDI算法，提出了一种改进FDI算法，用于检测和隔离两个同时发生的故障。为了克服量测噪声对算法的影响，提出了基于离散小波变换（Discrete Wavelet Transform，DWT）的改进算法。最后，对多种故障大小和陀螺故障组合模式进行了验证。

关键词： 纯电动汽车   整车控制器   硬件设计   再生制动   台架试验  

摘要： 当前全球面临的环境和能源的压力日趋严峻，纯电动汽车作为新能源汽车的代表之一，已经成为新型交通工具发展的重要方向。制约纯电动汽车技术发展的几大难题有：电池及充电技术、整车优化控制技术和再生制动技术。整车控制器是实现纯电动汽车整车优化控制和再生制动的基础，因此本文针对纯电动汽车整车控制器的功能需求，设计了整车控制器的硬件系统并提出了再生制动方案。 首先，本文简要介绍了当前国内外纯电动汽车整车控制相关技术的发展现状。然后根据纯电动汽车的结构和整车控制的需求，对整车控制器各功能模块的设计要求做了详细的分析。根据各功能模块的要求，设计了整车控制器的硬件系统，主要包括主控芯片的最小系统、电源模块、通信模块、信号采集模块、外部存储模块和功率驱动模块。在分析了现有再生制动方法的基础上，结合实际条件，以硬件系统为平台，完成了再生制动方法的设计和初步实现。最后，搭建动力系统CAN总线网络，对所设计的整车控制器进行台架试验。 试验结果表明，所设计的整车控制器，硬件系统各模块运行稳定，能够满足整车控制器的基本要求;模拟实车运行过程中，再生制动方法能够有效的实现能量回收;整车控制器运行稳定、有效。

关键词： 卫星导航   抗干扰   射频通道   动态范围   高速ADC   ENOB  

摘要： 随着近年来卫星导航技术的高速发展，为了适应不同的卫星系统和应用场合，卫星导航接收机技术衍生出了多个不同的发展方向。为了保证特定应用环境中导航信息的连续性和完好性，抗干扰技术已经成为了导航接收机技术发展过程中的一个重要方向。 本文从硬件设计方案的角度出发，介绍了抗干扰卫星导航接收机的基本硬件组成。重点研究了抗干扰射频通道和高度高精度AD转换器的相关硬件电路设计方法，进而在此基础上设计实现了相应的硬件平台，并分别对其各自的性能进行了实验验证。 针对射频通道部分，由于抗干扰天线会接收到不同强度的带内带外的干扰信号，因此如何提高收通道的噪声系数、动态范围和带外抑制能力是整个射频单元设计的关键。相对于目前通用的常规设计方案，本文给出了一种提高中频频率的新思路并对设计的有效性进行了相关验证。 对于高速高精度ADC，转换有效位数（ENOB）是众多动态参数中最重要也是最能全面表现电路性能的指标。本文介绍了ENOB的计算方法和相关动态参数的含义，并详尽分析了各种条件下的实测结果，充分验证了该硬件电路中ADC的性能和相关设计方法的有效性。