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关键词： 网络游戏   脑疲劳   额颞耳穴   近红外信号   超低频小波熵算法   FPGA   低功耗分析   微电子系统  

摘要： 背景:打网络游戏容易导致人脑疲劳,甚至诱导网民罹患网络成瘾症。 目标:(1)学习论述脑疲劳的原理与检测方法;(2)寻找超低频小波熵算法特征,基于已知PC机信息采集系统;(3)为了验证该算法特征,构造基于FPGA的微电子系统,链接串行ADC;(4)比较PC机平台和FPGA实验系统的测试效果。 算法:人脑的中枢疲劳或生理疲劳可通过脑电、肌电或磁共振技术加以检测,缺点是探头数量多且设备复杂。根据脑耳映射理论,采集额颞耳穴的近红外信号,提取刻画超低频特征,可以间接表征脑化学信息的涨落,例如小波熵特征具备明确的脑生理学意义。 集成:得力于PC机耳穴信息识别系统的预研积累,脑疲劳检测微电子系统研制的出发点是方便家庭应用。基于FPGA统领信号传感、带通滤波、串行ADC、数据管理和LCD显示,设计寻优针对保证功能实现(时序和时延)前提下的:资源利用(面积因素)、功耗分析和调试要点。比较分析两种平台(PC/FPGA)的测试结果。 结果:网络游戏脑疲劳检测微电子系统的设计技术优点是:测试有效率较高(67%);近似特征节约资源利用率(90%);状态机编码优化功耗(45%);实验样机体积小(10 cm*5 cm*5 cm)。缺点是:集成度有待提高,例如实验考虑ASIC设计优化。

ISBN: (纸本)9787121110320

关键词： 环形激光器   异面腔四频差动激光陀螺   零偏   程长控制   工作点   色散平衡   温度敏感性   磁场敏感性  

摘要： 异面腔四频差动激光陀螺（FMDLG）具有比例因子精度高、不存在机械噪声、信号延迟小等优点,在工业和国防领域具有重要的应用。为了提高异面腔FMDLG的性能,对其零偏的物理机制和变化特性进行了理论和实验研究,并从电子系统设计的角度讨论了减小零漂的方法,主要内容如下: 分析了环形激光中的非互易效应对异面腔FMDLG输出差频的影响,将总零偏分解为7项子零偏的贡献之和,分别称为主零偏、偏振差损零偏、方向差损零偏、磁圆二向色性差损零偏、散射零偏、色散零偏、朗缪尔流零偏,并讨论了各项子零偏的变化特性,为课题研究提供了理论依据。 设计了一套灵活的实验系统,包括数字信号处理、模数转换、数模转换、温度测量、压电陶瓷驱动、光电转换和放大、磁场发生、高压稳流电源、射频放大和幅度检波等电路模块。在此基础上,实现了基于电子信号处理的读出系统,并采用了分辨率增强技术,使FMDLG的分辨率提高到0.001（″）以上。利用该系统,只需设置各电路模块的连线,然后编写相应的代码即可实现扫模、计数、程长控制等功能,为课题研究奠定了实验基础。 结合理论分析,通过改变纵模阶数、失谐频率（工作点）、工作方式、磁场、放电电流和温度,对零偏的主要特性进行了实验研究。结果表明:由于不同阶纵模对应的光路稍有差别,导致零偏有0.01 Hz数量级的差异,因此应使FMDLG工作在同一阶纵模上;在增益介质上施加特定的纵向磁场,可使零偏对工作点变化的敏感性大大降低;通过使FMDLG工作在最佳工作点上可基本消除零偏对磁场的敏感性;磁圆二向色性差损零偏随温度变化较大,是实验用FMDLG温度灵敏度的主要来源。 讨论了光强差稳频的缺点,通过调整左、右旋光强的比例系数改变工作点,证明工作点对零偏、开机漂移和温度灵敏度系数都有数量级的影响。由于光强差稳频使用的两路信号在光电转换和放大过程中很难做到完全一致,导致工作点与合光和稳频电路的参量有关。利用顺（逆）时针拍频幅度存在极值的原理设计了小抖动稳频系统,稳频精度为1.9×10-10,且电路增益和偏置的变化不会影响工作点,实现了抗干扰的稳频。在程长控制程序中增加了智能选模功能,使异面腔FMDLG在任何温度下启动都工作在确定的最优纵模上,不仅消除了开机时初始纵模选择随机性导致的零漂,还可避免大温度范围工作时出现跳模, 理论分析了仅根据光强信号进行稳频的缺点,指出由于Ne双同位素合成增益曲线的不对称,即使光电转换过程完全理想,光强差稳频或小抖动稳频所确定的工作点与最佳工作点一致的可能性也极小,因此无法克服增益、腔损、磁场等参量变化导致的零漂。为了解决这个问题,设计了广义程长控制系统,使FMDLG工作在最佳工作点和色散平衡状态下。对比实验表明,将异面腔FMDLG控制在左、右旋光强相等的工作点时,磁灵敏度为62.63（°）/（h·mT）,控制在最佳工作点时,磁灵敏度减小到0.88（°）/（h·mT）,因此广义程长控制系统可有效降低磁灵敏度。 通过温度循环实验,利用逐步回归法建立了温度补偿的数学模型,不仅可补偿外界温度变化导致的零漂,而且对开机过程中自发热导致的零漂也有良好的补偿效果。温度补偿后的结果为:在（-40～60）°C范围内,开机75 min的零偏稳定性为0.005（°）/h,2 h间隔的零偏重复性为0.005（°）/h,静态补偿零偏极差为0.03（°）/h,均方差为0.009（°）/h,温度变化率1°C/min时零偏极差为0.115（°）/h,均方差为0.015（°）/h,温度以（1～5）°C/min的变化率随机变化时零偏极差为0.153（°）/h,均方差为0.028（°）/h,随机游走为3.9×10-4（°）/h1/2。 测试结果表明,在温度变化缓慢的实验室条件下异面腔FMDLG已基本达到了惯性级水平,但为了在剧烈变温、强磁场干扰、振动和冲击等恶劣条件下实现惯性级精度,还需要做很多工作。

关键词： 汽车电子   FPGA   NiosⅡ   SOPC  

摘要： 随着现代电子技术的发展,汽车电子系统中电子设备数目越来越多,系统也越来越复杂,而传统MCU、ASIC已经很难满足当前汽车电子设计对灵活性,稳定性,低成本,快速开发的要求,但FPGA能够很好的解决以上问题,它将成为未来汽车电子设计的理想选择方案,其在未来汽车电子市场将会有非常好的发展前景。本文首先介绍了汽车电子产生的背景,发展现状和开发研制的现实意义,并确定选用FPGA芯片作为系统硬件开发方案,利用SOPC嵌入式技术进行软硬件协同设计,以满足汽车电子对高性能处理、灵活性、高性价比和易后期维护的要求。随后介绍了FPGA的特点以及在汽车电子设计中的应用,以及SOPC软硬件协同设计的思想及其相关知识,并确定本系统选用博创SOPC2000嵌入式开发试验箱为开发平台,以开发平台上的Altera公司的CycloneⅡEP2C35F672C8 FPGA器件作为系统的主控芯片。采用SOPC技术设计汽车电子系统,其具有密码锁,GPS导航,GSM通信,智能防盗系统,CAN总线控制,车载收音机,车载电视,USB数据传输等功能,并给出了部分功能模块的电路设计。用硬件描述语言Verilog编写了用户自定义逻辑,利用SOPC Builder构建了系统模块,在NIOSⅡIDE上进行了软件系统编译和调试,并详细介绍了实验过程中系统的各个模块的硬件设备的搭建过程,软件控制系统的原理及其架构。在QUARTUSⅡ7.2上实现了功能仿真,并在试验平台上进行了测试,并最终完成了系统的部分设计。本设计实现了汽车多功能的集中控制,具有开发周期短,效率高,成本相对低廉,易于批量生产和产品后期维护方便等优点。

关键词： EoC   比特   芯片   市场   中国   电子系统设计   法国巴黎   半导体设计  

摘要： 在ICTC2009上．法国速比特技术发布了适合中国EoC市场的新一代SPC3xx系列芯片。 1．法国速比特公司简介 速比特技术是一家总部位于法国巴黎的半导体设计公司，隶属于法国ELSYS集团，具有750名专业的从事电子系统设计的研发工程师．其客户包括世界上顶尖的电子和半导体公司。

ISBN: (纸本)9787811249026

关键词： 可插接IP   软核   SOPC   Matlab/DSP   Builder  

摘要： 数字系统越来越复杂,但随着FPGA/CPLD的规模越来越大,使用IP核进行电子系统设计将是一个发展趋势.IP核的出现使得设计过程变得十分简单,用户甚至只需要将不同的模块连接起来,就可以实现一个完整的系统.用户可以在自己的FPGA设计中使用这些经过严格测试和优化过模块,减少设计和调试时间,降低开发成本,提高开发效率.

关键词： 印制电路   设计师   理事会   IPC   设计方法   PCB设计   中国   电子系统设计  

摘要： 讲师背景 L-3通讯公司航空电子系统设计高级工程师，同时是PCB设计方面的专家．具备计算机、飞机和电子通讯领域的印制电路设计的背景。Rick在电子工业已有39年的从业经历，一直致力于PCB和电路开发。着重研究数字和RFPCB的信号完整性和EMI。目前他担任IPC设计师理事会执行董事。

关键词： 航空   电子   系统   FPGA技术   设计  

摘要： 现场可编程门阵列(FPGA)核心的实施体现了先进的现代航空电子设计方法。这项技术的特点是废弃组件管理、降低设计风险、提高集成度、减小体积、降低功耗和提高故障平均间隔时间(MTBF)等,而在FPGA基础上加入一项知识产权核心,即MIL-STD-1553这项技术,从而彻底告别了ASIC传统,使航空电子系统设计获得一种与众不同的特性,而成为一个非常专业的高级系统。