仿奥米亚棕蝇的小型短波天线阵测向算法

根据奥米亚棕蝇(Ormia ochracea)的耦合听觉系统放大两耳信号相位差的机制,提出将奥米亚棕蝇耦合听觉系统运用于小型天线阵列的测向中.通过调整天线的导向矢量,放大包含来波信号到达角信息的不同通道接收信号间的相位差,再利用多重信号分类(MUSIC)算法进行测向.利用垂直放置的二元单极子交叉环阵列进行仿真实验,结果表明:利用奥米亚棕蝇耦合系统的MUSIC算法估角具有更高的估角精度,10 dB信噪比条件下估角均方根误差相对传统MUSIC算法估角降低了 2°,估角精度提升了约55％,验证了该方法应用于小型天线阵列测向的可行性.     

仿生MEMS声定位传感器的设计与仿真

针对目前声定位采用声传感器阵列所带来的系统结构复杂、体积较大的缺点,以奥米亚寄生蝇的听觉系统为仿生模型,详细分析了其生物学模型,并利用MATLAB对其力学模型进了仿真分析。结合仿生学,设计了一种新型MEMS声定位传感器。利用ANSYS对该传感器进行了声-结构耦合分析,分析得出,该传感器能够敏感声源入射角的变化,在声源频率为2597 Hz,在入射角在0-180°变化时,传感器两薄片的振动强度差的变化范围为-6.17 dB至5.8 dB。     

一种电动车调速与测速装置的设计与实现

该文描述了一种电动车调速与测速装置的设计与实现方法,该装置包括电动机驱动电路、转速调节电路、电动机转速测量单元、转速与状态显示单元和MCU控制器。转速调节电路根据电动车油门位置信息的变化输出不同占空比的PWM波信号给电动机驱动电路,从而调节电动机的转速。MCU控制器输出开关信号控制转速调节电路的工作状态,同时根据转速测量单元输入的转速信号,计算出当前时刻的电动车车速并实时输出给转速显示单元显示。     

电阻阵动态红外景象投射器单元电路研究

研究了电阻阵动态红外景象投射器的单元驱动电路特性,特别对辐射体的部分电学和热学特性进行了定量的测量和计算;同时采用热点耦合的方法分析了两种比较典型的单元驱动结构,并对结果进行了实际验证。     

智能雷弹的目标被动探测系统研究

战场目标被动探测技术是智能雷弹设计的一个关键性技术,研究了利用声和振动传感器对目标信号进行探测的防坦克智能地雷,该系统利用预警电路和TMS320C30控制的数据采集与信号处理电路对坦克目标的声和振动信号进行处理,实现了系统对目标的预警、识别和定位,达到了项目预期设计要求。     

异步CORDIC处理器设计与FPGA原型验证

提出了用同步电路设计工具和同步FPGA进行设计和验证异步电路原型的方法,设计并验证了一款异步坐标旋转数字处理器(CORDIC).首先设计出同步CORDIC电路,并得到关键路径延时数据,然后采用和同步类似的数据通路,用组合电路设计的异步握手控制单元取代同步电路的时钟,利用FPGA的内部进位链来匹配数据通路的延时.整个电路全部采用Xilinx公司的FPGA设计工具 ISE7.1进行设计和验证,布局布线后的仿真结果表明异步CORDIC处理器工作正确,利用同步电路设计工具,可以快速验证异步电路原型,缩短异步电路的开发周期.     

基于可编程控制器的分拣装置设计与实现

自动分拣与传统手工分拣相比具有效率高,差错率低,分拣点多,作业无人化等优势,自动分拣装置的控制单元是分拣装置的核心.采用可编程控制器作为分拣装置的控制单元,其适配的输出端口或输出模块可直接驱动执行元件,无需用户自制驱动电路,分拣控制程序编制简单,易于修改,且支持上位机管理.因此,本研究设计并实现了一种以可编程控制器为控制单元的推块式自动分拣装置,实现对铁、铝、蓝色塑料块及白色塑料块4种物料的自动分拣.     

模拟滤波式声反馈抑制装置

针对厅堂扩声系统的传声增益问题,设计了一种模拟滤波式声反馈抑制装置.该装置采用单片机进行数据处理与控制决策,采用LC串联谐振带阻滤波器抑制因声反馈产生的自激振荡,通过由单片机控制的电磁继电器切换LC串联谐振回路中的电感与电容实现中心频率在音频频带内的任意调节.实践证明:该装置电路结构简单、使用方便、适应性强,可以有效抑制各种厅堂因声反馈产生的自激振荡.     

石英音叉扫频及性能测试教学科研系统

为了测定石英增强光声光谱气体传感系统的谐振频率与品质因数,同时服务于《高频电子线路》中R-L-C选频电路的教学需求,促进教学与科研的充分融合,设计并实现了一种石英音叉扫频及性能测试系统.首先分析了石英音叉的R-L-C电学模型,采用Matlab软件对模型做了仿真分析.研制了跨阻放大电路,用于放大正弦激励或外加声场作用下的石英音叉输出信号.利用锁相放大器、跨阻放大器、信号发生器、LabVIEW信号平台,建立了石英音叉扫频及性能测试系统.利用给定的石英音又及该测试系统,在真空封装及去除外壳两种情况下,分别测试了石英音叉的等效电学参数、谐振频率、品质因数等性能.该系统既融合了R-L-C选频电路的基本知识,又拓展了基于石英音叉的科研应用案例.实际应用表明,石英音叉扫频及性能测试系统满足R-L-C选频电路的实验教学需求以及石英增强光声光谱技术的科研需要,取得了较好的教学与科研应用效果.     

太阳能热水器控制系统的设计

针对目前市场上太阳能热水器不能很好地实现自动补水与补温功能,本设计以MOS51单片机系列的AT89S52芯片作为主控芯片,由AD590二段电流集成温度传感器构成的温度测量单元、液位传感器构成的水位检测单元和时钟控制单元共同构成了太阳能热水器的控制单元,且为了实现控制功能的多样化,外围接口电路还设计了辅助加热装置,键盘与显示电路、看门狗复位电路等.     

Hyperacute directional hearing in a microscale auditory system

The physics of sound propagation imposes fundamental constraints on sound localization: for a given frequency, the smaller the receiver, the smaller the available cues. Thus, the creation of nanoscale acoustic microphones with directional sensitivity is very difficult. The fly Ormia ochracea possesses an unusual 'ear' that largely overcomes these physical constraints; attempts to exploit principles derived from O. ochracea for improved hearing aids are now in progress. Here we report that O. ochracea can behaviourally localize a salient sound source with a precision equal to that of humans. Despite its small size and minuscule interaural cues, the fly localizes sound sources to within 2 degrees azimuth. As the fly's eardrums are less than 0.5 mm apart, localization cues are around 50 ns. Directional information is represented in the auditory system by the relative timing of receptor responses in the two ears. Low-jitter, phasic receptor responses are pooled to achieve hyperacute timecoding. These results demonstrate that nanoscale/microscale directional microphones patterned after O. ochracea have the potential for highly accurate directional sensitivity, independent of their size. Notably, in the fly itself this performance is dependent on a newly discovered set of specific coding strategies employed by the nervous system.     

机器人听觉定位跟踪声源的研究与进展

从基于麦克风阵列和基于人耳听觉机理两个方面综述了当前机器人听觉定位跟踪声源目标的研究动态和发展方向.首先回顾了机器人听觉定位声源的研究历史;其次讨论了两种系统的优缺点;最后指出了未来机器人听觉定位跟踪声源的发展趋势.基于麦克风阵列的声源定位系统,盲波束形成技术是未来进一步研究内容.而基于人耳听觉机理的声源定位系统,运用计算听觉场景分析建立声源定位模型将是未来热点研究内容.     

小型方向图可重构四单元缝隙天线的设计

提出一种小型方向图可重构天线.该天线是由4个缝隙单元组成的平面阵列,单一的缝隙单元能产生定向辐射方向图,且最大辐射方向是接近缝隙的开口端.将4个PIN二极管集成在4个缝隙单元上,通过4个二极管开关的导通与断开组合成不同的模式,使天线在xoy平面上获得8个定向和多个全向的辐射方向图.仿真结果表明:该天线的定向最大增益为2.90 dBi,全向最大增益为1.38 dBi,半功率波束宽度平均值为136°.该天线是半径为31 mm的圆,体积小,制造成本低,且满足无线通信频段2.40~2.50 GHz,适用于无线局域网(WLAN)等无线通信领域,可以降低多径衰落的影响,提高数据的传输速率.     

全向高增益天线

本文分析了目前国内外无线通信中心台中高增益全向天线的特点及其存在的同题。提出采用离散单元,特别是折合振子组成的阵列,得到较宽的频率特性及较高的增益,而且具有方向图可变的天线。给出了各种组阵方法的理论计算和实测结果     

基于球麦克风阵列的三维空间多声源定位

由于球麦克风阵列本身结构的特殊性,目前它广泛的应用于声场录制、波束形成、声场重现和声场分析等等领域.利用球麦克风阵列的对称性进行三维空间的多声源定位,和传统的声源定位方法不一样,通过分析声波传播的物理特性,采用球谐函数声场分解的方法,研究和探讨了离散的球麦克风阵列求解多声源情况下球散射声场球谐系数的方法,同时采用球傅立叶变换的方法分析了多声源情况下声场的指向性因子的变化情况,并由该指向性因子的等高线图确定了三维空间中的各个声源方向.同时还大致分析了麦克风阵列的离散化所导致的声场分解的误差,讨论了麦克风阵列的大小、麦克风位置以及声场分解模态的高低对声源定位精度的影响,最后采用了遗传算法对球麦克风阵列的麦克风位置进行设计和优化,提出了在有实际应用条件限制下设计优化球麦克风阵列的一种方法.计算机模拟表明,基于声场球谐系数求解和球傅立叶变换的方法可以同时有效的确定三维空间中任意方向的多个声源的方向.     

矩形波导缝隙天线阵分析

矩形波导缝隙阵天线在机载雷达上获得广泛使用。它具有体积小、重量轻、口径效率高、宽角副瓣低等特点。文中分析了矩形波导缝隙天线阵，给出了方向性函数及方向图，编制了分析软件，形成了方向图数据文件供通用软件调用。     

一种适用于火灾检测的低旁瓣共形天线

设计一种应用于33 GHz频段具有金属栅格的天线阵列,通过泰勒线源激励幅度的设计方法引入栅格结构,用来减少天线的旁瓣电平,加强了天线的抗干扰能力.最终的天线阵列由6个天线阵元在y轴方向上叠加而成,叠加后天线阵列辐射能力得到了增强.最后通过电小平面分析法对栅格天线进行了共形,从而减少天线的体积,并且使天线阵列更好地贴合检...     

对数周期天线方向图的矩量法估计

在宽带二维波达方向估计系统中 ,天线阵列的方向图估计将直接影响波达方向估计的算法及精度。该文从天线辐射的积分算子方程出发 ,采用矩量法和快速多极算法(FMA) ,计算并分析了对数周期天线的方向图和阻抗矩阵 ,计算机仿真及天线外场实测表明 :理论计算方向图与实测天线方向图数据在 E面有较好的一致性 ,而在 H面 ,仿真方向图和实测方向图数据有一些差别 ,这些差别主要由矩量法的物理模型所引起。对数周期天线方向图矩量法估计的完成 ,为宽带二维空间波达方向 (DOA)估计系统天线阵列的工程设计提供了理论基础     

Auditory cortical responses in the cat to sounds that produce spatial illusions.

Humans and cats can localize a sound source accurately if its spectrum is fairly broad and flat, as is typical of most natural sounds. However, if sounds are filtered to reduce the width of the spectrum, they result in illusions of sources that are very different from the actual locations, particularly in the up/down and front/back dimensions. Such illusions reveal that the auditory system relies on specific characteristics of sound spectra to obtain cues for localization. In the auditory cortex of cats, temporal firing patterns of neurons can signal the locations of broad-band sounds. Here we show that such spike patterns systematically mislocalize sounds that have been passed through a narrow-band filter. Both correct and incorrect locations signalled by neurons can be predicted quantitatively by a model of spectral processing that also predicts correct and incorrect localization judgements by human listeners. Similar cortical mechanisms, if present in humans, could underlie human auditory spatial perception.