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关键词： 海洋光学   船载高光谱成像光谱仪   电子系统   软件设计   现场可编程门阵列  

摘要： 光学方法是海洋精细化研究的重要手段，海洋光学在空间上可以分为海面、水体和海底三个层面。其中，海面光学研究开展的最广泛和深入，目前普遍采用高光谱方法研究海面可见光波段特性，利用机载高分辨率成像光谱仪进行数据采集。机载成像光谱仪一般有着较高的分辨率、精度以及高速的采样帧率，同样其成本也居高不下。　　本论文设计了一套船载高光谱成像光谱仪的电子系统，该系统针对船载平台运动速度慢及海洋探测方面的特点进行了低成本优化设计。平台运动速度慢的特点使系统对采样帧率要求并不高。而海洋探测目标光场强度一般较弱的特点，使系统需要有较高的感光能力，对动态范围有着较高的要求。设计中让传感器工作在较低的采样帧率下，以此来增长信号的积分时间以获取充足的曝光。为了提升光谱仪系统的光谱分辨率，对图像传感器的像元进行了合并使用。　　该电子系统选用Aptina公司的高灵敏度单色CMOS面阵图像传感器MT9P031来捕捉光谱信息。选用型号为EP4CE55F23I7的FPGA为核心，控制整个系统的工作运行，完成像素数据信号的采集、运算处理和传输通信。FPGA外部配带SDRAM来实现海量光谱数据的缓存。FPGA内部集成了NiosⅡ软核，在其上使用了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统来支持Nichestack TCP/IP协议栈以实现网络通信功能。捕获到的光谱图像可以通过系统自带的液晶屏模块实时显示，也可以通过以太网或者串口将其送入上位机。使用LabVIEW编写上位机软件，实时的还原出捕捉到的光谱图像。

关键词： 磁约束装置   电子回旋共振加热   程序设计   数据管理   发布系统  

摘要： 电子回旋共振加热(ECRH)是磁约束核聚变等离子体辅助加热主要手段之一，中国科学院等离子体物理研究所即将完成4MW/140GHz ECRH系统的安装与测试。ECRH系统有一套完善的监测控制保护系统，负责检测和显示系统运行所涉及的全部信号。数据管理和发布子系统作为监测控制保护系统的一个重要组成部分，负责存储和管理系统中重要的实验数据，实现信号的实时显示，提供友好的人机交互界面。　　数据管理和发布系统编写的是服务器端数据收、发程序和客户端图形显示程序，这些程序是基于C++的Qt开发框架。借助于Qt优良的跨平台特性，程序在客户端Windows操作系统平台和服务器端Linux操作系统平台上都可以良好地运行。网络传输采用的是工业以太网分布式结构，便于接入更多网络用户。上、下位机之间采取光纤隔离技术传输信号，增强传输过程中的抗干扰能力。网页发布方式采用MVC开发框架，将图形用户界面、数据模型和业务逻辑分离，进而降低数据和控制的耦合性，在保证后台程序不变的情况下，改进和个性化定制用户界面。　　4MW/140GHz ECRH数据管理与发布系统软件已经完成了上、下位机之间的联调测试，各部分功能均工作正常，基本满足实验要求。本系统在下一轮EAST实验中将投入运行，届时其可靠性与可用性将得到进一步验证。

关键词： 电子鼻   电子舌   信息融合   白酒   奶茶  

摘要： 电子鼻是一种模仿哺乳动物嗅觉的仪器，由具有部分选择性的化学传感器阵列和适当的模式识别算法组成，能够识别简单或复杂气味；电子舌是一种模仿哺乳动物味觉的仪器，能够快速的对液体样本进行整体味道评价。单独使用电子鼻技术或者单独使用电子舌技术对物质进行检测时，只能对物质的气味或味道进行单一评价，不能得到描述对象的全部信息；同时由于电子鼻和电子舌的传感器有限，不能实现针对不同的检测对象使用不同的传感器阵列进行检测。因此针对不同的检测对象构造不同的电子鼻与电子舌的融合系统十分必要。 本文设计了两种基于不同传感器阵列的电子鼻系统，分别是基于TGS型气敏传感器的电子鼻系统和基于MQ、MP型气敏传感器的电子鼻系统。前者采用的是8个TGS系列的气敏传感器作为传感器阵列，后者采用的是8个MQ、MP型气敏传感器模块构成的传感器阵列，同时设计了基于Labview的电子鼻软件系统。此外还构建了基于标准三电极体系的伏安电子舌系统，工作电极为金电极，参比电极为饱和甘汞电极，辅助电极是为铂丝电极。通过信息融合中的特征级融合方式，分别将两个基于不同传感器阵列的电子鼻系统和电子舌系统进行融合，得到两个不同的电子鼻与电子舌融合系统。 应用这两个不同的电子鼻与电子舌融合系统分别对8种不同品牌的白酒和6种不同口味的奶茶进行检测，同时采用主成分分析法、K均值法和支持向量机对检测数据进行分析，将两个融合系统的识别结果进行对比分析。结果表明：和单一的电子鼻和电子舌相比，在对白酒检测识别时，采用基于MQ、MP型气敏传感器的电子鼻和电子舌的融合系统的识别效果最优；而对奶茶检测识别时，采用基于TGS型气敏传感器的电子鼻和电子舌的融合系统的识别效果最优。

摘要： The West Virginia University School of Medicine (WVU SoM) created and implemented medical student electronic portfolios in the 2012-2013 academic year as a means to stimulate self-reflection and life-long learning, document competency attainment using both formative and summative assessments of performance and facilitate career counseling and advising. Though existing research explores the benefits and challenges of electronic portfolios in medical education, few studies investigate them from the medical student perspective. This phenomenological qualitative research study examined medical student perceptions---through their stories of the electronic portfolio system as a tool for documenting and reflecting on performance---in order to better understand how electronic portfolios can be effectively designed and integrated in the medical doctor degree curriculum. Convenience sampling was used to recruit medical students (n = 15) in years two and three of the curriculum for in-depth, semi-structured interviews to discover student views, experiences and recommendations regarding the use of the portfolio in their medical education. A document analysis of student portfolio contents and structure was conducted as a means to corroborate findings from the interview process (method triangulation). Interviews with graduate medical education residents (n = 5) were also used in order to provide a retrospective view and to triangulate with findings obtained from medical student interviews (source triangulation). Inductive content analysis using a digital card sort was employed to uncover common themes and patterns in participants' lived experiences and a narrative description of findings was reported. The findings revealed that students considered the convenience of the electronic portfolio as an advantage, along with the capability of the electronic portfolio to store and organize documentation and evidence of competency. Medical students also credited the electronic portfolio f

ISBN: (纸本)9787040427332

ISBN: (纸本)9787308153799

关键词： 桌面扫描电子显微镜   高压控制   微控制器   FPGA   OPA177  

摘要： 随着科学技术的发展与进步,扫描电子显微镜不断往高分辨率、多功能、便携小型化方向发展。近年来,我国的扫描电子显微镜有了一定的发展,但是同国外相比,我国在扫描电子显微镜的研制方面技术相对薄弱,制造出的扫描电子显微镜在稳性定、可靠性、分辨率等方面与国外相比还有不小差距,特别是在桌面扫描电子显微镜研制方面,我国尚处于起步阶段,因此桌面扫描电镜的研制有着十分重要的意义。桌面扫描电子显微镜具有体积小巧、操作简便、放大倍数大、分辨率高、抽真空迅速、不用喷金测量不导电样品等特点。目前,主要以美国FEI公司推出的Phenom系列桌面扫描电子显微镜和日本日立公司推出的TM系列桌面扫描电子显微镜为代表占据着世界的主导市场。与国外的大公司相比,国内桌面扫描电子显微镜的研发还是空白,一直依赖进口。因此,加快国内自主品牌桌面扫面电子显微镜的研发,对于打破国外垄断、满足国内市场需要,具有重要意义。本论文主要介绍了在企业研究生工作站,结合企业的产品研发项目,着重研究设计桌面扫描电子显微镜中的高压控制系统。本论文的设计内容主要分为两个方面,一是高压控制系统的硬件电路设计,主要介绍了嵌入式控制模块、数模转换模块、电子束流检测模块、加速电压控制模块、灯丝电压控制模块、升压和倍压电路模块、灯丝电源模块等设计；二是高压控制系统的软件设计,主要介绍了高压控制系统的软件架构、接口设计和主程序设计,而主程序设计又包括电压信号产生程序设计和振荡波程序设计。本设计主要是针对桌面扫描电子显微镜中高压系统的小型化、低噪声(适合办公室使用)、可靠性高、快速、自动控制等特点进行设计。本论文的创新点如下：(1)设计采用STM32F103微控制器作为主控芯片,结合FPGA技术,完成对高压系统的控制。(2)高压发生器电路采用灌封胶灌封工艺,显著的缩小了电路板体积,实现了高压发生器小型、模块、固态化。(3)采用高性能运算放大器OPA177,并采用负反馈放大电路实现了高压的稳定。(4)设计电子束流状态异常判断模块,当电路或者真空异常时,系统能够准确的判断,并且及时的关闭高压系统。

关键词： 大型电子记分牌   LED显示   单片机  

摘要： 本系统通过以单片机为处理器作为控制平台的、采用软件和硬件相结合的控制方法对系统进行设计,并阐述了系统各个子模块的工作原理和调试情况,以74LS154的工作原理实现了应用单片机对大型电子计分牌系统的设计。本文介绍了系统硬件和软件的设计方法。

关键词： FPGA   SPM阵列   激光雷达   三维成像   NiosⅡ处理器  

摘要： 随着激光技术的不断发展,尤其是激光雷达在距离测量、水深检测以及大气环境监测等领域的广泛应用,激光技术越来越引起人们的重视。近年来,人们又把目光更多的集中在激光成像技术上,尤其是三维激光成像技术。本文讲述的是一种基于SensL's Array4p9探测器和FPGA完成对距离信息的接收、采集与存储等操作,进而获得目标物体距离图像、强度图像的三维成像系统。本文分下面几块对本系统进行介绍。第一部分主要对三维激光成像技术的原理、应用以及国内外的发展状况进行介绍。通过分析现有成像系统提出本系统的整体设计结构以及本系统相对于其他系统的优势和意义。第二部分主要对激光成像系统的电子学设计的总体方案进行介绍。通过各项性能指标得出该系统所需的各项参数,并描绘出整个电子学设计方案的整体流程和结构。第三部分主要对本系统的硬件设计进行详细介绍。从整体上把握整个系统的工作流程和控制,并对每个硬件模块(包括脉冲触发模块、DA输出模块、计数模块、数据采集模块等)进行电子学设计以及模块之间的接口设计。第四部分是本文的重点,主要论述本系统中FPGA的逻辑设计以及相关的Nios II软核程序设计。通过FPGA逻辑设计完成对数据的采集、存储等操作并通过Nios II进行整体时序控制和数据通信。第五部分是本系统的测试及功能实现部分。分别介绍了各个模块的测试及整体测试过程和该系统的实际应用效果。本论文主要是对激光三维成像的电子学方面进行研究设计,依靠相应的电子学硬件平台,通过相关的软件设计,实现对目标物体的距离数据的处理,最终通过数据分析得到目标的三维成像。

关键词： 天车   电子防摇   PID  

摘要： 本文分析了天车的受力情况,建立了天车的力学模型并进行了简化,在此基础上设计了一种基于PID的电子防摇的控制系统。通过Matlab对控制模型进行了仿真,并对结果进行了分析。