作者单位
摘要
安徽工业大学 电气与信息工程学院, 马鞍山 243000
为了提高柔性机器人抓握传感中掌心表面的重构精度,本文基于COMSOL仿真,在436 mm×436 mm×2 mm聚丙烯板上,采用7只经聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装的光纤光栅(FBG)柔性传感器,选取环形布设的方式,在板末端中心与两角分别受力的情况下,使用光纤光栅解调仪采集实验中的传感器数据,并通过三次样条插值法进行连续化。设定数个平面Y与拟合圆环相交,计算过点函数获得三维曲面点集,实现了空间曲面的拟合可视化显示。在曲面末端中心受力时,板末端位移最小相对误差为0.549%,最大相对误差为8.300%,最小绝对误差为0.051 cm,最大绝对误差为1.255 cm,板末端两角受力时,板面重构末端位移最小相对误差为2.546%,最大相对误差为14.289%,最小绝对误差为0.005 cm,最大绝对误差为0.729 cm。实验结果为柔性机器人掌心抓握传感提供了应用基础。
曲率插值 曲面拟合 FBG 环形布设 曲率标定 curvature interpolation surface fitting FBG ring arrangement curvature calibration 
中国光学
2024, 17(2): 398
作者单位
摘要
1 上海大学 机电工程与自动化学院,上海200444
2 上海大学 微电子研究与开发中心,上海00444
为了校正近眼显示中的畸变图像,提出了一种基于非线性拟合和向前映射插值的图像预畸变算法。采用了径向基函数拟合算法,以得到更高精度的拟合原图像和预畸变图像之间的映射关系;采用了基于向前映射的紧支撑径向基函数插值算法进行图像灰度重建,以得到更好的图像畸变校正效果。实验结果表明,径向基函数拟合算法的拟合误差可以降到1像素以内,校正精度达到亚像素级;预畸变算法对近眼光学系统产生畸变具有良好的校正效果,显示图像清晰完整。
近眼显示 图像预畸变 径向基函数拟合算法 插值算法 near-eye display image pre-distortion radial basis function fitting algorithm interpolation algorithm 
光电子技术
2023, 43(4): 332
作者单位
摘要
中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川绵阳 621999
针对飞行器数据链中高码速率要求, 需要使用数字技术实现传统模拟调制, 以得到更好的调制性能, 增加系统作用距离。本文介绍了二进制连续相位频移键控(2CPFSK)调制原理, 提出了基于软件无线电架构的 2CPFSK正交调制算法。该算法利用 2CPFSK相位累加特性实现了基带数据的分数倍内插, 从而适应宽范围码速率的调制。设计了提高频谱纯度的数字滤波器、基于 FPGA+DAC架构的数字调制器硬件平台并实现算法。通过与传统模拟频率调制(FM)比较, 该设计提升了 1.7 dB调制性能, 增加了系统作用距离。
二进制连续相位调制 数字中频调制 分数倍内插 高斯成型滤波 2 Continuous Phase Frequency Shift Keying digital intermediate frequency modulation fractional interpolation Gaussian shaping filter 
太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(7): 916
作者单位
摘要
北京理工大学, 北京 100081
基于65 nm CMOS工艺设计了一种低功耗低成本十倍频电路。在1.2 V电源电压下, 电路功耗小于0.53 mW。提出了一种低复杂度的5段斜率-电阻相位插值方法, 通过对四路正交斜率信号进行电阻相位插值, 在8 MHz到24 MHz的输入频率范围内, 实现了可重构的十倍频电路。该电路结构简单, 仅包含正交方波信号发生器、斜坡信号发生器和提出的5段斜率-电阻相位插值器, 可用于低功耗、低成本的倍频场合, 且具有可接受的频率偏差。在输入频率为16 MHz, 输入功率为-2.0 dBm时, 电路输出功率为-12.9 dBm, 倍频效率为4.40%。
倍频器 斜率-电阻相位插值 低功耗 低复杂度 可重构 frequency multiplier slope-resistance phase interpolation low power low complexity reconfiguration 
微电子学
2023, 53(5): 853
作者单位
摘要
重庆理工大学 两江人工智能学院, 重庆 401135
设计了一种10位电阻串分压加6位内插结构的16位电压输出型D/A转换器。高10位采用1 024个电阻串分压网络, 低6位采用64个运放输入级内插结构, 均采用温度计的方式进行线性叠加, 从结构上保证了16位D/A转换器的单调性。该D/A转换器的输出运放采用了PMOS输入折叠式共源共栅加Class AB输出缓冲结构、多级嵌套式密勒补偿(NMCNR), 实现了高直流增益和大电容负载下的稳定性。该16位D/A转换器基于06 μm CMOS工艺设计, 在5 V电源电压下, 仿真结果表明, 微分非线性误差为035 LSB, 积分非线性误差为305 LSB, 建立时间为612 μs, 无杂散度动态范围(SFDR)为9341 dB, 功耗为184 mW。在接470 pF电容负载的条件下, 输出运放直流增益为15063 dB, 单位增益带宽为159 MHz, 相位裕度为6584°。
数模转换器 内插结构 电阻分压网络 混合信号集成电路 digital-to-analog converter interpolation structure resistor divider network mixed signal IC 
微电子学
2023, 53(3): 413
作者单位
摘要
北京微电子技术研究所, 北京 100071
基于预放大器阵列, 设计了一种用于解决电压失调的平均电阻网络。分析了电阻网络边界效应产生的原因。采用冗余预放大器设计、环形平均网络设计, 并提出非等值终端电阻设计缓解边界效应。提出节点矩阵电流方程, 为平均电阻网络的设计提供优化方向。在采用节点矩阵电流方程改善边界效应后, 将该预放大器阵列用于12 bit的折叠插值ADC中, 在25 GSPS采样频率、1242 GHz的08 V正弦输入下, 得到ADC的ENOB为1032 bits, SFDR为743 dB。
折叠插值ADC 平均电阻网络 边界效应 非等值电阻 节点矩阵电流方程 folding-interpolation ADC average resistance network boundary effect unequal termination resistance node matrix current equation 
微电子学
2023, 53(3): 379
作者单位
摘要
空军预警学院预警技术系, 武汉 430000
Keystone变换(KT)是一种经典的雷达目标距离走动校正工具。针对现有实现方法计算复杂度高、抗噪效能不够理想的问题, 提出基于快速傅里叶变换(FFT)插值的KT实现方法, 先将慢时间回波转换至频域, 再通过频域补零、快速傅里叶逆变换(IFFT)、时域抽取等操作, 计算尺度化回波, 完成KT去耦合。仿真结果表明, 所提方法抗噪效能优于现有几种KT实现方法, 且计算复杂度明显更低。
Keystone变换 FFT插值 时间尺度 频域补零 Keystone Transform (KT) FFT interpolation time-scaling zero padding in frequency domain 
电光与控制
2023, 30(10): 82
作者单位
摘要
中国石油大学(北京)信息科学与工程学院,北京 102249
为了能够在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)硬件平台上实现速度快、质量高的图像缩放,提出一种九点插值自适应缩放算法。首先提出九点插值基本算法以减少逻辑资源用量,达到的图像缩放效果明显优于最近邻域插值算法,但略差于双线性插值算法,且图像边缘不够清晰。为了优化九点插值基本算法对图像边缘的缩放效果,提出了九点插值与最近邻域插值算法相结合的自适应缩放算法,通过MATLAB和FPGA对以上算法分别进行软件、硬件的对比分析和实验验证。实验结果表明,自适应九点插值算法比最近邻域、双线性插值图像缩放算法的峰值信噪比提高0.3~2.5 dB,并且硬件资源消耗量比双线性插值减少了约20%。该算法减轻了传统算法的图像边缘模糊与图像严重失真问题,且占用FPGA资源少,有更高的应用价值。
图像缩放 现场可编程门阵列 线性插值 自适应插值 image scaling field programmable gate array linear interpolation adaptive interpolation 
液晶与显示
2023, 38(8): 1075
何煦 1马云灿 1,*李军 1袁鸣洲 2[ ... ]吴军 2
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院流体物理研究所,四川 绵阳 621900
2 深圳市第二人民医院烧伤整形科,转化医学研究院,广东 深圳 518035
飞秒激光加工技术主要是利用激光焦点对材料进行微区去除,结合加工路径的精准规划和激光参数的精确调控,实现各种功能微结构的精密加工。然而,在实际加工过程中,材料表面并非都是理想平面,这引起激光焦点与材料表面的相对距离发生变化,导致材料表面接收的激光焦斑尺寸不一致,进而造成飞秒激光加工的微结构不均匀,最终不满足某些应用场景的实际需求。针对该问题,提出了基于分区域平面拟合和二维插值的两种校正方法,即在待加工区域内以少量采样点近似描述材料表面起伏形貌,并以此为依据校正加工路径的高度坐标,使飞秒激光加工过程中激光焦点和材料表面的相对距离控制在不影响加工效果的范围内。试验结果表明,这两种校正方法都能保证飞秒激光加工大面积微结构的均匀性和一致性,是解决非平整表面不易实现高品质微结构加工的有效方法。
飞秒激光 精密加工 非平整表面 分区拟合 二维插值 
激光与光电子学进展
2023, 60(17): 1714009
作者单位
摘要
青岛科技大学自动化与电子工程学院,山东 青岛 266061
快速傅里叶变换是激光多普勒测速系统信号处理的一种常用方法,但在异步采样时存在频谱泄漏和栏栅效应,其处理精度偏低。为了提高检测精度,提出基于Nuttall窗函数和五项最大旁瓣衰减窗函数的混合卷积窗改进六谱线插值校正算法。混合卷积窗在保证良好的旁瓣特性的同时也能保证主瓣不过宽,改进六谱线插值可有效抑制栏栅效应在参数估计过程中的负面影响,提高分析精度。为了避免解高次方程,提出三次B样条插值来拟合插值系数,并推导出改进六谱线插值的频率校正公式。搭建了双光束后向散射差动式激光多普勒测速平台,利用仿真数据和实测信号验证了本文算法在低信噪比环境下有较好的频率和速度测量精度。
激光光学 快速傅里叶变换 激光多普勒测速 频谱泄漏 混合卷积窗 六谱线插值 三次B样条 
激光与光电子学进展
2023, 60(17): 1714008

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