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应用研究

  • 全数字化超声诊断仪中的应用研究

    数字超声诊断设备在临床诊断中应用十分广泛,研制全数字化的医疗仪器已成为趋势。尽管很多超声成像仪器设计制造中使用了数字化技术,但是我们可以说现代VLSI 和EDA 技术在其中并没有得到充分有效的应用。随着现代电子信息技术的发展,PLD 在很多与B 型超声成像或多普勒超声成像有关的领域都得到了较好的应用,例如数字通信和相控雷达领域。 在研究现代超声成像原理的基础上,我们首先介绍了常见的数字超声成像仪器的基本结构和模块功能,同时也介绍了现代FPGA 和EDA 技术。随后我们详细分析讨论了B 超中,全数字化波束合成器的关键技术和实现手段。我们设计实现了片内高速异步FIFO 以降低采样率,仿真结果表明资源使用合理且访问时间很小。正交检波方法既能给出灰度超声成像所需要的回波的幅值信息,也能给出多普勒超声成像所需要的回波的相移信息。我们设计实现了基于直接数字频率合成原理的数控振荡器,能够给出一对幅值和相位较平衡的正交信号,且在FPGA 片内实现方案简单廉价。数控振荡器输出波形的频率可动态控制且精度较高,对于随着超声在人体组织深度上的穿透衰减,导致回波中心频率下移的声学物理现象,可视作将回波接收机的中心频率同步动态变化进行补偿。 还设计实现了B 型数字超声诊断仪前端发射波束聚焦和扫描控制子系统。在单片FPGA 芯片内部设计实现了聚焦延时、脉宽和重复频率可动态控制的发射驱动脉冲产生器、线扫控制、探头激励控制、功能码存储等功能模块,功能仿真和时序分析结果表明该子系统为设计实现高速度、高精度、高集成度的全数字化超声诊断设备打下了良好的基础,将加快其研发和制造进程,为生物医学电子、医疗设备和超声诊断等方面带来新思路。

    标签: 全数字 中的应用 超声诊断仪

    上传时间: 2013-05-30

    上传用户:tonyshao

  • 逆变器电压补偿参数离线辨识及其应用研究

    在异步电机三相逆变中,当电机低速运行时,因输出电压较低,由死区时间和信号传播延迟造成的电压损失会使输出电流发生明显的畸变。为改善逆变器输出电流波形,需要进行电压补偿。常用的电压补偿方法有电压反馈补偿、电流反馈补偿、死区解耦补偿、自适应死区补偿等,最常用且容易实现的方法就是电流反馈补偿。电流反馈补偿需要知道电流采样通道及开关器件延迟、开关器件压降、死区时间等参数,为避免直接查阅芯片资料造成的参数误差,本文提出了一种逆变器电压补偿参数离线辨识方法,并研究了该方法在电压补偿中的应用。

    标签: 逆变器 电压补偿 参数 应用研究

    上传时间: 2013-10-30

    上传用户:wangdean1101

  • 基于Matlab的网络控制系统模糊控制算法应用研究

    介绍了网络控制系统的基本概念,利用Matlab建立了一个网络控制系统仿真平台,实现了对网络控制系统的实时仿真,并重点对控制器的算法进行了研究,给出了模糊PID控制器与PID控制器的仿真结果对比。结果证明,模糊PID可以很好地应用于网络控制。

    标签: Matlab 网络控制系统 模糊控制 应用研究

    上传时间: 2013-10-20

    上传用户:langliuer

  • 软件无线电技术在舰船通信中的应用研究

    针对软件无线电技术在舰船通信中应用问题,对软件无线电数字接收理论进行了深入研究,包括了低通采样理论、带通采样理论以及多速率信号处理技术等,同时对软件无线电结构进行了分析。采用软件无线电数字信道化模型,给出了信道化高效实现结构,并通过计算机仿真验证了该软件无线电数字信道化结构的正确性。该软件无线电信道化模型适用于舰船通信系统中应用。

    标签: 软件 无线电技术 中的应用 舰船通信

    上传时间: 2013-10-29

    上传用户:acwme

  • 压电陶瓷在超声波电机中的应用研究.

    超声波电机利用压电陶瓷的逆压电效应,将电能转变为机械振动,再通过摩擦作用将机械振动转变为电机的旋转(直线)运动,进而驱动负载。压电陶瓷作为超声波电机的振动发生器件,其性能的优劣直接影响到电机的输出性能。本文采用传统的固相反应法制备P-41和PMnS-PZN-PZT压电陶瓷,研究压电阿瓷在行被型超声波电机中的应用及压电性能对电机性能的影响.研究了P41和PMns-PZN-PZT压电陶瓷材料的结构、性能、频率温度稳定性及极化方式对压电陶瓷性能的影响。结果表明,这两种材料都具有较好的介电温度稳定性,P41具有明显的铁电体相变特点,PMns-PZN-PZT具有她豫-铁电体相变特点。采用同时同向一次极化工艺改善了二次极化工艺所遗留的各极化区域ds不均匀、分区界面应力的存在导致的性能不稳定性,同时缩短了极化时间,提高了超声波电机的输出性能.P-41陶的极化采件为3kV/mm,120 ℃极化15 min,PMnS-PZN-PZT陶瓷的极化条件为3.5 kV/mm.140℃极化15 min.研究了P-41和PMnS-PZN-PZT压电陶瓷的性能与超声波电机性能的相关性,探讨了电机的导纳、负载、启动与关断和温度特性。结果表明,电机具有较好的瞬态特性,启动时间ams,关断时间<l ms.采用P-41压电陶瓷电机的启动与关断速度比PMnS-PZIN-PZT压电陶登电机的快,与P41压电陶瓷具有非弛豫相变特点有关,说明P41压电陶瓷比较适用于需要反复开关的超声电机.同时,P41电机的Qm较小而Aar比较大(TRUM-60 1型电机),具有较好的负载驱动能力。电机的表面温度随运转时间的延长迅速升高,最终在某一温度下稳定运转,采用PMnS-PZN-PZT压电陶瓷电机的表面温度明显低于采用P41压电陶瓷的电机(TRLIM6011电机),与PMnS-PZN-PZT压电陶瓷具有非常低的介电损耗有关,因此这种材料比较适用于需要长时间运转的超声波电机。预压力对电机的性能影响很大,不同尺寸电机具有不同的驱动性能.

    标签: 压电陶瓷 超声波电机

    上传时间: 2022-06-18

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  • 情感虚拟人技术在人机交互中的应用研究

    情感识别是机器通过识别和理解过程把人类的语音、表情和肢体语言中的情感信息识别出来。情感交互是机器通过接收人类的情感信息来模拟人类的情感决策过程,从而表达出自身情感的过程。本文的主要目标是把虚拟人技术应用到人机交互中,研究出具有情感识别功能和情感表达功能的机器。本文的具体工作和贡献包括:第一,详细描述虚拟人的三维模型和情感模型的建立过程。这里介绍了虚拟人实体的建立和控制,以及虚拟人的情感计算模型和情感决策机制。利用三维建模工具和游戏制作软件,来建立虚拟人和虚拟场景,并通过对虚拟人控制模块的设定来驱动虚拟人的动作和行为特点,这使虚拟人能够从行为上表达情感。虚拟人的情感模型是虚拟人情感计算和决策的关键,是虚拟人具有情感能力的基础。这里主要工作就是通过模拟人的情感计算过程和决策机制,来建立虚拟人的情感工作机制,从而控制虚拟人的情感计算过程,使虚拟人具有模拟人的情感表达的能力。第二,通过分析情感语音信号,来识别情感语音信号中的参数信息,并进一步识别出情感语音信号中的情感信息。语音信号中的参数有多种,本文在比较和总结的基础上,选定了三种参数来综合的识别语音信号中的情感信息。在情感语音语料库的基础上建立了情感特征参数数据库,这个数据库的主要是建立特征参数的参数模型,为情感识别建立识别基础。第三,利用隐马尔科夫模型算法在语音信号识别上的优点,来对情感语音信号进行情感信息的识别。情感信息与语言信息有共同的声学特征,只是二者反映的信息不同。通过情感语音信号的特征分析和理论验证,隐马尔科夫模型是一个理想的选择。实验证明,隐马尔科夫模型在情感信息的识别上,表现出很好的识别效果和较高的识别率,为隐马尔科夫模型的应用提供了事实支持。第四,建立人机交互系统原型,通过对整个系统进行测试和验证,来证明人机情感交互的可行性和科学性。验证主要通过情感识别和情感决策两方面进行,情感识别的主要是建立在情感语音识别的基础上,情感决策就是通过验证虚拟人情感表达的结果跟期望值的对比结果。

    标签: 情感虚拟人技术 人机交互

    上传时间: 2022-06-18

    上传用户:jiabin

  • IGBT高压大功率驱动和保护电路的应用研究

    IGBT在以变频器及各类电源为代表的电力电子装置中得到了广泛应用.IGBT集双极型功率晶体管和功率MOSFET的优点于一体,具有电压控制、输入阻抗大、驱动功率小、控制电路简单、开关损耗小、通断速度快和工作频率高等优点。但是,IGBT和其它电力电子器件一样,其应用还依赖于电路条件和开关环境。因此,IGBT的驱动和保护电路是电路设计的难点和重点,是整个装置运行的关键环节。为解决IGBT的可靠驱动问题,国外各IGBT生产厂家或从事IGBT应用的企业开发出了众多的IGBT驱动集成电路或模块,如国内常用的日本富士公司生产的EXB8系列,三菱电机公司生产的M579系列,美国IR公司生产的1R21系列等。但是,EXB8系列、M579系列和IR21系列没有软关断和电源电压欠压保护功能,而惠普生产的HCLP-316]有过流保护、欠压保护和1GBT软关断的功能,且价格相对便宜,因此,本文将对其进行研究,并给出1700v,200~300A IGBT的驱动和保护电路。

    标签: igbt

    上传时间: 2022-06-21

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  • 时域光学分数阶傅立叶变换在光通信中的应用研究

    傅立叶变换在科学与工程技术几乎所有的领域里具有广泛的应用,但随着研究范围的不断发展,也逐渐暴露出傅立叶变换在处理某些问题时的局限性,体现在,它是一种全局性的变换,得到的是信号的整体频谱,因而无法表述出信号的时频局部信息,而这些特性正是非平稳信号的最根本也是最关键的性质,为了分析和处理这类信号,分数阶傅立叶变换应运而生。目前,分数阶傅立叶变换已被应用在解微分方程、量子力学、衍射理论和光学传输、光学系统和光信号处理、光图像处理等许多方向。论文首先介绍了分数阶傅立叶变换的定义以及性质。接着简要介绍了分数阶傅立叶变换在不同领域的应用。将分数阶傅立叶变换的定义式分成三部分,推导出具体的实现方案,在时空二元性理论的基础上,首先得到空间上的光学分数阶傅立叶变换的实现,也即采用两个透镜中间隔开一定空间距离的方案。进而类比空间上的这种模型,给出时间上光学分数阶傅立叶变换的实现方式。基于推导出的分数阶傅立叶变换的实现,应用到光脉冲在光纤中的传输上,我们研究了各种因素对脉冲传输过程中展宽压缩分裂等现象的影响,分别为不同预啾系数时光脉冲在传输过程中的展宽快慢、不同阶次的分数阶傅立叶变换后的传输性能、不同脉冲宽度的传输性能、不同脉冲光功率下的传输性能。并最终对这些不同因素对传输性能的影响进行了分析、总结与展望。

    标签: 傅立叶变换 光通信

    上传时间: 2022-06-25

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  • 超声波电机及其精密伺服控制系统研究.rar

    该文主要研究超声波电机的传动机理、数学模型、结构设计、驱动系统和精密伺服系统的理论和实践,为超声波电机的进一步研究和产业化奠定基础.该文主要内容和研究成果如下:系统地总结了国内外超声波电机的研究历史、发展现状和主要应用,研究了超声波电机的运行机理.研制了超声波电机专用、高抗干扰能力,高可靠性、两相正交、正弦超声波驱动电源,分别探讨了使用串联电感和并联电感实施负载阻抗匹配时,电机性能所受到的影响.研制了利用电机定子上压电陶瓷的孤极反馈来进行频率调整的新型频率跟踪控制器,实现了超声波电机速度的稳定性控制. 实现了超声波电机高精度位置检测,研制了基于DSP的超声波电机精密伺服控制系统,完成了采用驱动频率/相位的P、PI和自适应控制方案进行精密定位控制的理论探讨和实验研究,井进行了模糊控制的理论探讨.在理论研究的基础上,成功地研制了环形超声波电机及其精密定位控制系统.单元电机最大转矩1N. m,控制精度2.16′.

    标签: 超声波 电机 伺服控制

    上传时间: 2013-07-15

    上传用户:tianjinfan

  • 直接转矩控制技术在交流调速系统中的应用研究.rar

    直接转矩控制技术,是继矢量控制技术之后出现的又一种新的控制思想,其控制手段直接,系统响应迅速,具有优良的静、动态特性,系统鲁棒性好,因而受到了普遍关注并得到了迅速发展。 本论文从交流调速技术的发展开始,分析了异步电机直接转矩控制的基本原理,推导了u-l、i-n两种磁链模型,并对这两种磁链模型的适应范围和特点进行了分析,然后推导了在全速范围都适用的u-n模型。u-n模型的特点是:低速下工作于i-n模型,高速下工作于u-i模型,高低速之间自然过渡,加之引入电流调节器对电流观测值进行补偿,大大提高了模型的观测精度。 然后以交流电力机车为例,介绍了直接转矩控制技术在交流调速系统中的应用,并根据电力机车的牵引特性,设计了不同的控制策略: (1)低速区:采用圆形磁链的直接转矩控制; (2)高速区:采用六边形磁链的直接转矩控制; (3)弱磁区:通过改变磁链给定值来调节转矩,实现恒功率调节。 同时应用MATLAB/SIMULINK软件建立了直接转矩控制系统的仿真模型,并得出了仿真结果,验证了该方法的正确性。 最后介绍了无速度传感器的直接转矩控制方法,推导了基于模型参考自适应(MRAS)理论的转子转速的辨识方法,建立了转子转速的辨识模型,并得到了仿真结果。

    标签: 直接转矩 控制技术 交流调速系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:wangrong