基于改进旋转因子的高性能FFT硬件设计

针对FFT硬件实现中旋转因子模块占用资源较多的问题,设计高性能单路延时反馈结构的基2²快速傅里叶变换. 采用CORDIC与MCM混合的方法设计旋转因子模块,实现了无需常规乘法器的FFT架构,不必占用DSP48E资源. 对于旋转角度数量较少的W₁₆旋转因子模块,采用基于三输入加法器的MCM方法设计,将加法器数量降到最低. 对于旋转角度数量较多的W₆₄、W₂₅₆和W_{1 024}模块,采用CORDIC方法设计. 依据旋转角度的数学规律,设计旋转角度实时生成模块,与传统的CORDIC方法相比,不需要占用ROM资源,避免了复杂的寻址逻辑和时序控制. 与其他构架相比,设计的16 bit 64点快速傅里叶变换在Xilinx Virtex-7上将单位slice吞吐率提高了35.20%,256点FFT在Virtex-5上提高了30.37%,1 024点FFT在Virtex-7上提高了25.38%.     

三峡水库泥沙淤积滞后响应规律

滞后性是河流系统自动调整的重要特征之一,以往对于三峡水库泥沙淤积滞后响应规律的研究相对较少。本文采用实测资料分析与滞后响应模型等理论模型研究相结合的方法研究三峡水库泥沙淤积响应规律。首先,统计三峡水库蓄水以来水沙条件以及泥沙淤积特性变化,分析梯级水库蓄水对三峡水库水沙条件以及库区泥沙淤积的影响,在此基础之上,通过考虑入库流量、含沙量、泥沙中数粒径以及坝前水位优化已有的库区泥沙淤积滞后响应模型。从已有的以及优化后的模型模拟结果可以看出：①优化后的泥沙淤积滞后响应模型能够更好得模拟梯级水库蓄水后三峡水库泥沙淤积的过程。②梯级水库蓄水后,三峡水库来水来沙变幅减小,来沙更加集中在汛期,河道调整速率加剧,河道调整的时间尺度有所缩短,表现为三峡水库泥沙淤积滞后响应年限从前期4年缩短到前期3年。③梯级水库蓄水后,入库含沙量对于库区泥沙淤积过程的影响权重有所增加,入库流量以及坝前水位对库区泥沙淤积过程的影响权重降低。     

回采工作面坚硬顶板初次垮落冲击风暴的防治

72204工作面顶板坚硬,存在基本顶初次垮落冲击伤害的危险。通过对工作面的支架阻力观测、顶板动态监测、微震系统监测,预测了工作面初次来压,并实施了顶板预裂爆破,降低了顶板来压强度,消除了工作面坚硬顶板初次垮落产生冲击风暴伤害的隐患。     

一种应用于锁相环频率合成器的自动选带电路

设计了一种适用于多带VCO锁相环频率合成器的自动选带结构。使用迟滞比较器对VCO控制电压进行电平信息采集,并将信息输入到控制电路。控制电路根据接收到的电平信息完成状态跳变,并输出相应的选带开关控制电平,完成自动选带。基于Chartered公司0.18μm RF CMOS工艺完成电路设计,并应用于锁相环小数频率合成器。仿真结果表明,自动选带电路可正常工作,频率合成器能够在30μs内实现快速锁定。     

基于FLOW-3D软件的块体水垫塘消能机理数值模拟

针对目前高坝水垫塘形式存在的缺点,采用FLOW-3D软件模拟了块体与平底水垫塘内水流的运动特性,结合平底水垫塘的消能机理,对比分析了块体水垫塘的水流流态、流速衰减和消能率等。结果表明,块体水垫塘消能效果较好,数值模拟方法准确性较高。     

基于改进Shuffle-RetinaNet的红外车辆检测算法

针对当前红外场景下多尺度车辆检测精度欠佳且算法模型复杂度高的问题，提出了基于Shuffle-RetinaNet的红外车辆检测算法。该算法以RetinaNet网络为基础，并选用ShuffleNetV2作为特征提取网络。提出双分支注意力模块，通过双分支结构和自适应融合方法增强网络对红外图像中目标关键特征的提取能力；优化特征融合网络，集成双向交叉尺度连接和快速归一化融合，增强目标多尺度特征的表达能力；设置校准因子增强分类和回归之间的任务交互，提高目标分类和定位的准确性。该算法在自建红外车辆数据集上的检测精度达到92.9%，参数量为11.74×10⁶，浮点计算量为24.35×10⁹，同时在公开红外数据集FLIR ADAS上也展现出较好的检测性能。实验结果表明：该算法具有较高的检测精度，且模型复杂度低，在红外车辆检测领域具有较高的应用价值。     

应用于反射式编码器的光电集成芯片设计

为满足反射式光电编码器的应用需求，设计一款集成光电二极管阵列、跨阻放大器、全差分放大器以及偏置电路的光电芯片。首先，根据反射式编码器的成像原理设计光电二极管阵列。然后，设计可调增益跨阻放大器、全差分驱动放大器级联作为增量信号处理链路，降低读出信号的噪声同时提高带负载能力。接着，集成具有宽电源电压输入范围以及较好的电源纹波抑制能力的偏置电路。基于0.35μm光电CMOS工艺进行流片，通过搭建测试环境，光电集成芯片可以在3.5～6 V宽电源电压范围内正常工作，且在电机转速6 000 r/min内输出的增量信号正交性良好。角度测量结果表明，正反转情况下角度测量误差最大值分别为4.752″和5.04″。在5 V供电电压下电路的直流功耗为66.5 mW，整体芯片面积为5.91 mm×2.81 mm。能够满足光电芯片高度集成化、较好的信号正交性、宽电源电压输入范围、高电源纹波抑制能力等要求，适用于反射式光电编码器。     

制药废水处理工程实例研究

某制药企业生产废水以中药废水为主，兼有少量合成制药废水，设计将中药废水、合成制药废水单独预处理之后，再一道进行生化处理和深度处理。预处理采用了混凝气浮、铁碳微电解、混凝沉淀、臭氧氧化等工艺，生化处理采用水解酸化+两级生物接触氧化工艺，深度处理采用活性炭吸附，运行实践表明该组合工艺具有良好的处理效果，出水水质稳定达标。介绍了本制药废水处理项目的技术方案、详细设计参数和实际运行效果，为同类项目提供借鉴和参考。