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PEI功能化AlGaN/GaNHEMT的CO_(2)传感特性研究
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作者 徐林欣 张贺秋 +6 位作者 夏晓川 吴一航 谷海燕 朱江 郭文平 黄慧诗 梁红伟 《大连理工大学学报》 北大核心 2025年第6期631-637,共7页
AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)已被广泛应用于氢气、氨气和硫化氢等气体传感器的开发,但针对二氧化碳(CO_(2))气体的AlGaN/GaNHEMT传感器研究仍相对较少.采用物理涂覆法将聚乙烯亚胺(PEI)功能化AlGaN/GaNHEMT的栅极表面,构建了PEI-... AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)已被广泛应用于氢气、氨气和硫化氢等气体传感器的开发,但针对二氧化碳(CO_(2))气体的AlGaN/GaNHEMT传感器研究仍相对较少.采用物理涂覆法将聚乙烯亚胺(PEI)功能化AlGaN/GaNHEMT的栅极表面,构建了PEI-HEMT传感器用于CO_(2)检测.在室温条件下,该传感器可实现2%~15%浓度CO_(2)的检测.随着环境湿度升高,其对CO_(2)的响应灵敏度增强,基线漂移减小,但响应速度有所下降.由于物理涂覆的PEI层易发生脱落,PEI-HEMT传感器的长期稳定性较差.为此,进一步采用烷基偶联法通过戊二醛(GA)将PEI化学桥接于栅极,制备出PEI-GA-HEMT传感器.该结构表现出较PEI-HEMT更慢的CO_(2)响应速度,但具有良好的重复性与长期稳定性,检测范围也更宽,最低可检测至0.05%浓度的CO_(2). 展开更多
关键词 AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT) 聚乙烯亚胺(PEI) CO_(2)传感器
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面向实时电力系统仿真的可扩展中央处理器-现场可编程门阵列异构集群
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作者 杨航宇 汤勇明 +7 位作者 刘济源 曹阳 邹德虎 许明旺 袁晓冬 韩华春 顾伟 李鹤 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第9期3353-3362,共10页
高频开关器件的大量接入,以及可再生能源与电压源型变流器(VSCs)的深度融合,使电力系统仿真面临微秒级暂态分析和亚微秒步长仿真的挑战。现有仿真器在应对包含数百个电力电子开关的系统时,普遍存在计算扩展性不足、通信延迟偏高的问题... 高频开关器件的大量接入,以及可再生能源与电压源型变流器(VSCs)的深度融合,使电力系统仿真面临微秒级暂态分析和亚微秒步长仿真的挑战。现有仿真器在应对包含数百个电力电子开关的系统时,普遍存在计算扩展性不足、通信延迟偏高的问题。为此,该文提出一种面向实时电力系统仿真的中央处理器-现场可编程门阵列(CPU-FPGA)异构集群架构,能够在1μs步长下完成对480个开关器件构成的新能源系统的实时仿真。该系统主要包含3项核心创新:(1)提出基于时间步长解耦的计算负载感知调度策略,实现4片FPGA的并行计算调度;(2)结合混合精度量化与矩阵-向量重组技术,相较传统定点方法,在400 ns计算窗口内实现资源占用大幅下降,查找表(LUT)、触发器(FF)与数字信号处理单元(DSP)分别降低32.0%, 24.3%与43.8%;(3)基于数据平面开发工具包(DPDK)设计零拷贝通信机制,实现29μs的端到端通信延迟。实验验证表明,该系统验证了异构集群架构在大规模高频电力系统仿真中的有效性,并具备良好的扩展性与工程应用潜力。 展开更多
关键词 实时仿真 FPGA集群 量化方法 电力系统
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基于CAN总线的嵌入式系统IAP升级方法研究 被引量:2
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作者 赵向坤 李彦操 曲浩 《电子设计工程》 2025年第9期77-80,85,共5页
针对燃油汽车微控制器的程序下载接口引出困难、程序升级复杂等问题,设计了一种基于CAN总线和在应用编程(In Application Programming,IAP)技术的程序升级方法,使用车辆控制器的CAN总线通信接口,对微控制器内部Flash存储空间进行划分,... 针对燃油汽车微控制器的程序下载接口引出困难、程序升级复杂等问题,设计了一种基于CAN总线和在应用编程(In Application Programming,IAP)技术的程序升级方法,使用车辆控制器的CAN总线通信接口,对微控制器内部Flash存储空间进行划分,设计了Bootloader引导程序,并在应用程序内嵌入相关代码,从而可以在微控制器不断电的工况下更新应用程序。为了验证该设计方法的有效性,搭建了硬件测试平台并刷写测试应用程序,实验结果表明,应用程序在更新时运行稳定、延时小,证明基于CAN总线的IAP升级方法在车辆控制器系统中可以有效应用,其具有冗余代码少、可靠性高、适用性强等优点。 展开更多
关键词 CAN总线 IAP 程序升级 STM32 BOOTLOADER
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考虑拓扑约束的交直流混合微电网优化调度 被引量:1
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作者 杨丽娜 贾俊强 马占军 《电子设计工程》 2025年第11期104-107,112,共5页
在微型电力网络中,负荷信号得不到及时响应,造成电信号过量负荷问题,而影响基站处理器对微电网组织的调度能力。为解决上述问题,提出考虑拓扑约束的交直流混合微电网优化调度方法。定义拓扑约束标准,实施对交直流混合微电网的建模,再联... 在微型电力网络中,负荷信号得不到及时响应,造成电信号过量负荷问题,而影响基站处理器对微电网组织的调度能力。为解决上述问题,提出考虑拓扑约束的交直流混合微电网优化调度方法。定义拓扑约束标准,实施对交直流混合微电网的建模,再联合相关电量信号,求解微电网结构优化函数,实现基于拓扑约束的微电网结构优化。规划交直流混合电路,根据电量负荷值计算结果,确定优化调度参数的取值范围,完成交直流混合微电网优化调度。实验结果表明,上述调度方法能够确保负荷信号得到及时响应,不会因电信号的过量负荷问题影响基站处理器对微电网组织的调度能力。 展开更多
关键词 拓扑约束 交直流混合微电网 电量负荷值 电信号负荷 微电网结构
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直接检波式毫米波接收机研制 被引量:13
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作者 关福宏 王闯 +2 位作者 田为中 钱蓉 孙晓玮 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期125-128,共4页
以被动式毫米波成像为应用背景,研制了一种频带宽4GHz、中心频率25GHz的集成直接检波式接收机的原理样机.介绍了接收机的工作原理,设计、制作、测试了原理样机各个功能模块并对整个系统进行了测试.
关键词 毫米波接收机 直接检波 被动式毫米波成像
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聚焦离子束(FIB)的透射电镜制样 被引量:14
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作者 唐雷钧 谢进 +2 位作者 陈一 郑国祥 宗祥福 《电子显微学报》 CAS CSCD 2000年第4期513-514,共2页
关键词 聚焦离子束 透射电镜 制样 IC芯片
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基于CMOS图像传感器的皮卫星成像系统设计 被引量:7
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作者 李辉 张钰 +2 位作者 杨牧 王昊 金仲和 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期62-67,共6页
为满足皮卫星对成像系统的特殊要求,设计了基于CMOS图像传感器的成像系统。简单阐述了系统设计方案,详细说明了系统关键模块包括对CMOS相机的控制以及图像传输等在FPGA中的实现过程,并从器件选型、TMR技术应用等方面讨论了系统的可靠性... 为满足皮卫星对成像系统的特殊要求,设计了基于CMOS图像传感器的成像系统。简单阐述了系统设计方案,详细说明了系统关键模块包括对CMOS相机的控制以及图像传输等在FPGA中的实现过程,并从器件选型、TMR技术应用等方面讨论了系统的可靠性。该系统应用于皮卫星样机中,通过了高低温试验、温度冲击试验、粒子辐照试验等,验证了其可行性。 展开更多
关键词 皮卫星成像系统 单粒子翻转 可靠性 三模冗余纠错技术
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微流控芯片流式细胞术 被引量:6
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作者 刘守坤 苏显中 +2 位作者 金庆辉 景奉香 赵建龙 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期696-703,共8页
流式细胞术在单细胞分析领域应用广泛,但常规仪器体积大、价格昂贵。基于微机电(MEMS)技术的微流控芯片流式细胞术具有耗样少、集成度高、体积小等特点,可以更好地实现细胞操控、检测与分选。综述了微流控芯片流式细胞术,包括样品聚焦... 流式细胞术在单细胞分析领域应用广泛,但常规仪器体积大、价格昂贵。基于微机电(MEMS)技术的微流控芯片流式细胞术具有耗样少、集成度高、体积小等特点,可以更好地实现细胞操控、检测与分选。综述了微流控芯片流式细胞术,包括样品聚焦、信号检测、细胞分选等技术的研究进展。 展开更多
关键词 微流控芯片 流式细胞术 聚焦 检测 分选
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基于FPGA的数字基带多模雷达信号源设计 被引量:11
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作者 王龙 杨承志 +1 位作者 吴宏超 杨斌斌 《电子技术应用》 北大核心 2016年第8期87-90,共4页
多模雷达信号源可用于电子侦察设备的性能测试和生成式欺骗干扰信号的产生。针对一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多模雷达数字信号源系统设计进行了研究,并将关键的多模雷达信号产生模块封装为具有AXI总线结构的IP核,其灵活性高、重... 多模雷达信号源可用于电子侦察设备的性能测试和生成式欺骗干扰信号的产生。针对一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多模雷达数字信号源系统设计进行了研究,并将关键的多模雷达信号产生模块封装为具有AXI总线结构的IP核,其灵活性高、重用性强,能够输出多种常规雷达信号和低截获概率(LPI)雷达信号。首先对DDS产生信号的原理进行了研究,然后根据雷达信号的调制方式设计了多模雷达信号源的顶层结构。在Xilinx Zynq-7xc7z010clg400上进行编程实现。测试结果表明,本设计占用资源少,且信号的最高输出速率可达500 MS/s。 展开更多
关键词 多模雷达信号源 AXI总线协议 DDS FPGA
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分子印迹型薄膜体声波谐振毒品检测传感器 被引量:5
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作者 陈剑鸣 吕启蒙 +2 位作者 吴光敏 楚合群 John D Mai 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2272-2278,共7页
针对毒品探测的需求,对高灵敏度、高选择性及可工作于液相环境中的传感器进行了研究,利用分子印迹技术(MIT),结合薄膜体声波谐振器(FBAR)和微流体(micro fluidics)技术构造了新型传感器。首先,阐述了用分子印迹技术制作FBAR吸附层材料... 针对毒品探测的需求,对高灵敏度、高选择性及可工作于液相环境中的传感器进行了研究,利用分子印迹技术(MIT),结合薄膜体声波谐振器(FBAR)和微流体(micro fluidics)技术构造了新型传感器。首先,阐述了用分子印迹技术制作FBAR吸附层材料的原理,利用分子印迹技术制备了对特定毒品分子具有专一吸附性的印迹材料,将其作为吸附层涂覆在基于微机电系统(MEMS)及微流体技术的FBAR上。根据压电方程和运动学方程推导出了FBAR压电振子的等效电路及电学端口输入阻抗公式,构建了以AlN为压电材料的微流体结构FBAR毒品检测传感器模型。对该结构的FBAR传感器进行了理论研究和公式推导,并在理论模型的基础上进行了仿真实验,得到了单位面积质量响度达0.8 pg/Hz·cm2的FBAR传感器。得到的实验结果远高于石英晶体微天平这一传统的质量敏感型传感器,可实现对溶液中毒品分子的快速检测。 展开更多
关键词 微机电系统 薄膜体声波谐振器 分子印迹技术 微流体技术 毒品检测传感器
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基于CORDIC算法的微小卫星发射机设计与实现 被引量:10
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作者 姜建文 张朝杰 +1 位作者 金小军 金仲和 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期57-61,共5页
针对微小卫星测控应答机体积小、重量轻及其功能灵活的特点,研究了全数字调制发射机的实现方法。全数字调制加两次上变频的发射机结构,可以灵活的实现多种码速率、不同带宽、不同调制方式的调制信号。在全数字调制部分利用NCO和CORDIC... 针对微小卫星测控应答机体积小、重量轻及其功能灵活的特点,研究了全数字调制发射机的实现方法。全数字调制加两次上变频的发射机结构,可以灵活的实现多种码速率、不同带宽、不同调制方式的调制信号。在全数字调制部分利用NCO和CORDIC算法实现数字频率合成器,不仅可以满足副载波、载波调制的频率精度要求,而且与传统的数字式频率合成技术相比占用了较少的硬件逻辑资源。在一块FPGA上实现了几种常用调制方式的VHDL代码,验证了该方案的可行性。基于CORDIC算法的全数字调制设计方案可以应用到其他可重构的软件无线电设计中。 展开更多
关键词 全数字调制 CORDIC算法 数字频率合成器
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磷化镓声光偏转器 被引量:7
12
作者 张泽红 陆川 +2 位作者 何晓亮 曹家强 吴冉 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第5期694-697,共4页
该文介绍了一种利用磷化镓(GaP)晶体制作的宽带声光偏转器。该器件采用准超声跟踪结构设计,大幅提高了换能器工作的总长度,实现了带宽与衍射效率的合理兼顾。制作出声光偏转器样品3dB带宽达900MHz,峰值衍射效率达8%@1W,衍射光在声光介... 该文介绍了一种利用磷化镓(GaP)晶体制作的宽带声光偏转器。该器件采用准超声跟踪结构设计,大幅提高了换能器工作的总长度,实现了带宽与衍射效率的合理兼顾。制作出声光偏转器样品3dB带宽达900MHz,峰值衍射效率达8%@1W,衍射光在声光介质外的动态扫描角为5.2°。在试验过程中发现了异常现象,在1级衍射光斑与2级衍射之间出现了多余的衍射光斑("假点"),形成的机理还有待研究。 展开更多
关键词 声光效应 声光偏转器 磷化镓
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基于开关电流技术的时域连续小波变换实现 被引量:5
13
作者 胡沁春 何怡刚 +1 位作者 郭迪新 李宏民 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期227-231,共5页
首次提出基于开关电流技术的时域法连续小波变换实现。该方法利用幅度调制技术产生小波链实现小波变换,为小波变换的快速实现提供了新的途径。基于双线性变换采用开关电流积分器综合实现低通滤波器,解决了时域法小波变换实用电路集成化... 首次提出基于开关电流技术的时域法连续小波变换实现。该方法利用幅度调制技术产生小波链实现小波变换,为小波变换的快速实现提供了新的途径。基于双线性变换采用开关电流积分器综合实现低通滤波器,解决了时域法小波变换实用电路集成化的关键问题。对开关电流低通滤波器用ASIZ进行仿真,结果证实其性能完全满足实用要求。 展开更多
关键词 开关电流 时域 连续小波变换 幅度调制 小波链
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集成化MEMS工艺设计技术的研究 被引量:3
14
作者 张海霞 郭辉 +2 位作者 张大成 徐嘉佳 郝一龙 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 2004年第3期229-233,共5页
针对目前MEMS研究领域中普遍存在的器件设计与加工工艺脱节的问题 ,提出了一种集成化的MEMS工艺设计技术 ,即在器件设计的过程中充分考虑加工工艺的特点和制约 ,提高器件的工艺设计能力和效率 .这种工艺设计方法以结构材料、反应材料、... 针对目前MEMS研究领域中普遍存在的器件设计与加工工艺脱节的问题 ,提出了一种集成化的MEMS工艺设计技术 ,即在器件设计的过程中充分考虑加工工艺的特点和制约 ,提高器件的工艺设计能力和效率 .这种工艺设计方法以结构材料、反应材料、工艺设备和环境限制的数据库为基础 ,从工艺过程为结构材料和反应物之间的物理或化学反应的角度出发 ,提炼出了工艺设计规则 ;在设计过程中 ,结合版图尺寸和具体的工艺参数 ,对工艺过程中器件结构二维断面上的所有结构材料的状态和图形进行计算和记录 ,并以此信息为依据结合设计规则判断工艺流程的合理性 ,并把相应的工艺信息、材料信息等代入器件的结构分析中去 ,实现MEMS器件的集成化工艺和结构设计 .最后三维可视化设计工具IMEE1.0实现了集成化的设计技术 ,并通过对一个结构比较复杂的气体传感器进行设计和制作 ,验证了这种集成化工艺设计技术的可行性和实用性 . 展开更多
关键词 MEMS器件 器件设计 器件结构 版图 集成化 结构比较 设计规则 气体传感器 数据库 图形
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基于DSP直流无刷电机控制系统的设计与实现 被引量:8
15
作者 徐坤 周子昂 吴定允 《信阳师范学院学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第2期249-252,共4页
介绍了有位置传感器的无刷直流电机的工作原理和控制系统组成,设计了基于TMS320F28335控制器和IR21366功率驱动芯片的控制驱动系统,详细介绍了系统各部分接口电路设计方案和实现功能.根据无刷直流电机转速控制的特点,设计了转速和电流... 介绍了有位置传感器的无刷直流电机的工作原理和控制系统组成,设计了基于TMS320F28335控制器和IR21366功率驱动芯片的控制驱动系统,详细介绍了系统各部分接口电路设计方案和实现功能.根据无刷直流电机转速控制的特点,设计了转速和电流两个调节器,采用积分分离PID控制算法有效减小了超调量.实验结果表明,该系统可靠、响应速度快,达到了良好的控制效果. 展开更多
关键词 无刷直流电机 TMS320F28335 IR21366 积分分离PID
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横向电磁式振动能量采集器的设计与制作 被引量:10
16
作者 李伟 车录锋 王跃林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期694-700,共7页
基于微机电系统(MEMS)设计了一种结构新颖的横向电磁式振动能量采集器,用于把周围环境中振动的机械能转化为电能。该能量采集器主要由两块长方形永磁体、螺旋铜线圈、质量块-弹性梁振动系统及衬底等构成。选用有限元分析软件对器件结构... 基于微机电系统(MEMS)设计了一种结构新颖的横向电磁式振动能量采集器,用于把周围环境中振动的机械能转化为电能。该能量采集器主要由两块长方形永磁体、螺旋铜线圈、质量块-弹性梁振动系统及衬底等构成。选用有限元分析软件对器件结构参数进行了仿真分析与优化,并利用电镀技术制作螺旋铜线圈,KOH湿法腐蚀和深反应离子刻蚀(DRIE)技术制作质量块-弹性梁振动系统,然后与永磁体一起组成了体积大约为100mm3的能量采集器样机。对制作好的电磁式振动能量采集器样机的振动特性测试表明:质量块-弹性梁振动系统的一阶固有频率为241Hz;在频率为241Hz、加速度为2.8ms-2的外界振动激励下,负载两端产生的交流电压峰峰值为9.2mV。另外调节质量块和弹性梁的参数,还可以得到不同固有频率的能量采集器。该能量采集器实现了从机械能到电能的转化,对无线传感器件的发展和应用很有意义。 展开更多
关键词 电磁式能量采集器 振动能量采集器 横向振动 微机电系统(MEMS)
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面向多区域视频监控的运动目标检测系统 被引量:6
17
作者 林培杰 郑柏春 +2 位作者 陈志聪 吴丽君 程树英 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期484-491,共8页
为了实现视频监控现场多区域运动目标检测,分析了传统运动检测算法的不足,结合帧间差分法和背景差分法,提出背景动态更新的运动检测算法。该算法能自适应背景的变化,减少由背景变化造成的误检测。构建基于FPGA的视频监控系统,在FPGA上... 为了实现视频监控现场多区域运动目标检测,分析了传统运动检测算法的不足,结合帧间差分法和背景差分法,提出背景动态更新的运动检测算法。该算法能自适应背景的变化,减少由背景变化造成的误检测。构建基于FPGA的视频监控系统,在FPGA上用该算法实现了640pixel×480pixel,30帧/s视频信号流的运动目标实时检测。系统提供了分区域运动目标检测的功能。检测区域的大小、位置和个数可通过简单的按键操作进行设定。测试结果表明,系统可以实时地对进入划定区域的运动目标进行检测和闪烁告警,且资源占用较少,适合在小规模的FPGA上进行实现。 展开更多
关键词 视频监控 运动检测 背景动态更新
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医学植入微电子系统的研究与应用进展 被引量:6
18
作者 冯正权 吴宝明 +3 位作者 卓豫 黄华 闫庆广 朱新建 《医疗卫生装备》 CAS 2007年第6期30-32,56,共4页
针对发展迅猛的生物医学植入微电子系统,综述了当前主要热点医学植入微电子系统的研究进展概况,并经过对比总结出了医学植入微电子系统共同结构特点,最后对医学植入微电子系统未来研究的主要趋势做了展望。
关键词 医学植入物 微电子系统 功能重建
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图像的中值滤波算法及其FPGA实现 被引量:23
19
作者 胡越黎 计慧杰 +1 位作者 吴频 宣祥光 《计算机测量与控制》 CSCD 2008年第11期1672-1675,共4页
图像滤波是图像预处理过程中重要的组成部分,而基于FPGA的滤波算法相对软件算法而言具有高度的并行性,能满足实时图像处理的要求,同时也具有灵活的硬件可编程性;简要说明了中值滤波的原理,介绍并比较了标准中值滤波和多级中值滤波的特... 图像滤波是图像预处理过程中重要的组成部分,而基于FPGA的滤波算法相对软件算法而言具有高度的并行性,能满足实时图像处理的要求,同时也具有灵活的硬件可编程性;简要说明了中值滤波的原理,介绍并比较了标准中值滤波和多级中值滤波的特点和适用范围;针对滤波算法的邻域性特点,设计了基于FPGA的滤波器整体架构,并设计了标准中值滤波和多级中值滤波两种滤波算法的FPGA实现方案和功能仿真,同时通过实验结果对两种算法的滤波效果进行比较说明。 展开更多
关键词 图像预处理 均值滤波 中值滤波 噪声检测 FPGA实现
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基于CAN总线UDS服务BootLoader应用开发 被引量:29
20
作者 汪春华 白稳峰 +1 位作者 刘胤博 张玉稳 《电子测量技术》 2017年第2期166-170,共5页
在车身控制器的开发及生产过程中,针对已安装控制器更新程序困难的问题,设计提出基于UDS协议并应用于英飞凌16位单片机平台的在线升级方案。该方案采用CAN总线完成上下位机的通讯及数据交互,结合UDS中的诊断服务和下载流程,实现基于UDS... 在车身控制器的开发及生产过程中,针对已安装控制器更新程序困难的问题,设计提出基于UDS协议并应用于英飞凌16位单片机平台的在线升级方案。该方案采用CAN总线完成上下位机的通讯及数据交互,结合UDS中的诊断服务和下载流程,实现基于UDS协议BootLoader开发。该功能为汽车电子产品开发提供更好的可扩展性,节约开发周期,为整车厂软件管理和升级提供更快捷、可靠手段。实验结果表明,系统能够很好的完成软件在线升级,并在刷写效率、成功率、稳定性上都很好的满足了设计需要。 展开更多
关键词 CAN UDS协议 BootLoader流程
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