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虛擬現實技術的國內外研究現狀與發(fā)展-許微

虛擬現實技術的國內外研究現狀與發(fā)展-許微虛擬現實技術的國內外研究現狀與發(fā)展許微 (中國地質大學(武漢) 信息工程學院 ,湖北武漢 430074) 摘要 :虛擬現實技術是一門新興邊緣的技術 ,研究內容涉及多個領域 ,應用十分廣泛 ,被公認為是 21 世紀重要的發(fā) 展學科以及影響人們生活的重要技術之一。從虛擬現實的概念出發(fā) ,對虛擬現實技術的國內外研究現狀進行了充分論述 , 并展望了虛擬現實的發(fā)展趨勢。關鍵詞 :虛擬現實 ;研究現況 ;發(fā)展趨勢中圖分類號 : F061. 3 文獻標識碼 :A 文章編號 :167223198 (2009) 0220279202 1 虛擬現實虛擬現實(Virtual Reality ,簡稱 VR) ,又譯為臨境 , 靈境等。從應用上看它是一種綜合計算機圖形技術、多媒體技術、人機交互技術、網絡技術、立體顯示技術及仿真技術等多種科學技術綜合發(fā)展起來的計算機領域的最新技術 , 也是力學、數學、光學、機構運動學等各種學科的綜合應用。這種計算機領域最新技術的特點在于以模仿的方式為用戶創(chuàng)造一種虛擬的環(huán)境 ,通過視、聽、觸等感知行為使得用戶產生一種沉浸于虛擬環(huán)境的感覺 ,并與虛擬環(huán)境相互作用從而引起虛擬環(huán)境的實時變化。現在與虛擬現實有關的內容已經擴大到與之相關的許多方面 ,如“人工現實”(Artifi2 cial Reality) 、“遙在”( Telepresence) 、“虛擬環(huán)境”( Virtual Environment) “、賽博空間”(Cyberspace) 等等。 2 國外虛擬現實技術研究現狀計算機的發(fā)展提供了一種計算工具和分析工具 ,并因此導致了許多解決問題的新方法的產生。虛擬現實技術的產生與發(fā)展也同樣如此 ,概括的國內外虛擬現實技術 ,它主要涉及到三個研究領域 :通過計算圖形方式建立實時的三維視覺效果 ;建立對虛擬世界的觀察界面 ;使用虛擬現實技術加強諸如科學計算技術等方面的應用。 2. 1 VR 技術在美國的研究現狀美國是虛擬現實技術研究的發(fā)源地 ,虛擬現實技術可以追溯到上世紀 40 年代。最初的研究應用主要集中在美國軍方對飛行駕駛員與宇航員的模擬訓練。然而 , 隨著冷戰(zhàn)后美國軍費的削減 ,這些技術逐步轉為民用. 目前美國在該領域的基礎研究主要集中在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件四個方面。上世紀 80 年代 ,美國宇航局 (NASA) 及美國國防部組織了一系列有關虛擬現實技術的研究 ,并取得了令人矚目的研究成果 ,美國宇航局 Ames 實驗室致力于一個叫“虛擬行星探索”(VPE) 的實驗計劃。現 NASA 已經建立了航空、

標簽： 虛擬現實

上傳時間： 2022-03-17

上傳用戶：得之我幸78
基于LLC諧振電路的高效率ACDC變換技術研究阻抗特性

隨著電力電子技術的飛速發(fā)展，高頻開關電源由于其諸多優(yōu)點已經廣泛深入到國防、工業(yè)、民用等各個領域，與人們的工作、生活密切相關，由此引發(fā)的電網諧波污染也越來越受到人們的重視，對其性能，體積，效率，功率密度等的要求也越來越高。因此，研究具有高功率因數、高效率的ACDC變換技術，對于抑制諧波污染、節(jié)釣能源及實現綠色電能變換具有重要意義通過分析目前功率因數校正PFC）技術與直流變換（DcDC）技術的研究現狀，采用了具有兩級結構的AcDc變換技術，對PFC控制技術，直流變換軟開關實現等內容進行了研究。前級PFC部分采用先進的單周期控制技術，通過對其應用原理、穩(wěn)定性與優(yōu)勢性能的研究，實璄了主電路及控電路的參數設計與優(yōu)化，簡化了PFC控制電路結構、根據控制電路特點與系統環(huán)路穩(wěn)性要求，完成了電流環(huán)路與整個控制環(huán)路設計，確保了系統穩(wěn)定性，提高了系統動態(tài)響應。通過建立電路閉環(huán)仿真模型，驗證了單周期控制抑制輸入電壓與負載擾動的優(yōu)勢性能及連續(xù)功率因數校正的優(yōu)點，優(yōu)化了電路參數后級直流變換主電路采用LLC諧振拓撲，通過變頻控制使直流變換環(huán)節(jié)具有軾開關特性。分析了不同開關頻率范圍內電路工作原理，并建立了基波等效電路，采用基波分析法對VLc需城電路的電反增益性，輸入阻抗持性進行了研究，確定了電路軟開關工作范圖。以基波分析結果為基礎進行了合理的電路參數優(yōu)化設計，保證了直流變換環(huán)節(jié)在全輸入電壓范圍、全負載范圍內能實現橋臂開關管零電壓開通zVS}，較大范圍內邊整流二極管零電流關斷區(qū)CS），并將諧振電路中的電壓電流應力降到最小，極大的提高了系統效率同時，為了提高系統功率密度，選擇了優(yōu)化的磁性元器件結構，實現了諧振感性元件與變壓器的磁性器件集成，大大減小了變換電路的體積在理論研究與參數設計的基礎上，搭建了實驗樣機，分別對PFC部分和DcDC部分進行了實驗驗證與結果分析。經實驗驗證ACDc變換電路功率因數在0.988以上，直瓿變換電路能實現全范圖軟開關，實現了高效率AcDC變換。關鍵詞：ACDC變換：功率因數校正：；高效率；LLC諧振電路：單周期控制

標簽： llc 諧振電路

上傳時間： 2022-03-24

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基于TMS320F28035芯片為控制核心的空間矢量異步電機變頻器

基于TMS320F28035芯片為控制核心的空間矢量異步電機變頻器我們設計的異步電機變頻調速器以TMS320F28035芯片為控制核心，通過輸出三相PWM波控制智能功率模塊IPM驅動三相異步電機。我們使用空間矢量SVPWM算法，并對其進行了優(yōu)化。采用檢測反電勢的方法省去了昂貴的光電編碼器，大大節(jié)省了成本。同時開創(chuàng)性的研發(fā)了自動根據運行環(huán)境調節(jié)的自適應變頻算法，使我們的變頻調速器可以在電網條件惡劣的鄉(xiāng)村山區(qū)工作，由此該變頻器已被一家民用水泵生產企業(yè)預訂。關鍵字變頻器 TMS320f28035 IPM SVPWM In our design, the asynchronous machine inverter based on the chip of TMS320F28035 drives the three-Phase asynchronous machine by sending three-phase PWM waves to the IPM, which is short for the Intelligent-Power-Module. The SVPWM (space vector pulse width modulation) strategy is applied to our control algorithm and we optimize it mainly in two aspects. Firstly the inverter detects the speed by measuring the Back EMF instead of installing an expensive photoelectric encoder for costs reduction.

標簽： tms320f28035 芯片

上傳時間： 2022-05-08

上傳用戶：zhanglei193
CCD相機電子快門控制技術的研究

CCD（Charge Coupled Device）是電荷耦合器件的縮寫，它是一種特殊的半導體器件，是一種新型的固體成像器件。它既具有光電轉換的功能，又具有信號電荷的存儲、轉移和讀出的功能。CCD應用技術是光、機、電和計算機相結合的高新技術。目前，CCD技術廣泛應用于視頻處理的前端，它通過光電轉換將光信號轉化為電信號，以便于后續(xù)電路的處理。本文從CCD出發(fā)，系統地介紹了CCD的發(fā)展、結構、特點和分類，并以CV-A50/CV-A60相機為例，闡述CCD相機的控制時序，并介紹了調光的種類及各自的優(yōu)缺點。本文以AT mega16單片機為例，詳細地介紹了用AVR單片機控制調光的硬件和軟件的實現，為調光系統的設計提供了一種新的思路。目前，視頻技術已經廣泛應用于監(jiān)控和測量領域，并在寧航、遙感、軍用設備、自動控制等方面有很多應用。民用的CCD相機，廣泛應用在各種需要監(jiān)視和圖像采集的環(huán)境中。例如：銀行監(jiān)視器的鏡頭，數碼相機鏡頭，數碼攝像機鏡頭，手機鏡頭等中都得到了廣泛的使用。視頻技術通常由采集，處理和分析三部分組成。作為圖像采集前端的CCD，承擔著將光信號轉變成電信號的任務，直接影響著后續(xù)的計算機圖像處理的效果，對整個系統的性能起著重要作用。快門時間是CCD的重要指標，影響著CCD的圖像質量和速度。因此，合理的選擇快門時間是非常重要的。有些相機具有自動快門，能夠較好的控制曝光時間，有些可以通過跳線設置快門，根據觀察的結果進行設置。先進的快門控制是通過調光板實現的，通過對背景環(huán)境的預測，結合一定的算法，來合理的設置快門時間。一般來說，CCD相機可以內部產生各種同步信號和控制時序，也可以通過外部控制來調節(jié)CCD的快門時間和相機的進光量，以達到幀速度和視頻質量的較好匹配。目前，對CCD相機調光的控制可分為機械調光，液品調光和電子調光等方式其中，電子調光是常用的方式。本設計基于AT megal6單片機控制，通過C語言編程，達到調光的目的。

標簽： ccd 電子快門控制技術

上傳時間： 2022-06-18

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通信技術畢業(yè)設計—音響放大器設計

音響作為科學技術語或名詞，至今似尚無公認的科學定義。音響技術的發(fā)展經歷了電子管、晶體管、場效應管的歷史時期，在不同的歷史時期部各有其特點。預計音響技術今后的發(fā)展主流為數字音響技術。80年代初數字音響技術推廣到民用范圍.從而使音響技術進入一個新時代。與模擬音響相比較，數字音響可使信噪比、動態(tài)范用、聲道分離度、諧波失真、頻率響應等性能指標有顯著提高。應特別指出的是目前用于音響放大器的許多客部件已標準化、系列化，其電路形式也大體定型。因此，在設計時應盡量引用現成的單元電路，按一定的規(guī)則進行組合，設計出符合要求的音響放大器。為進行小系統電路設計的綜合訓練，本課題設汁一種具有電子混響、音調控制并可以實現“卡拉OK"伴唱的音響放大器。1.1 設計目的與意義1，設計目的（1）了解音響放大器的構成，并組成一個簡單的音響放大器。（2）理解音調控制器，集成功率放大器的工作原理和應用方法。（3）理解和掌握音響放大器的主要技術指標和測試方法。（4）根據給出的技術條件和指標，設計音響放大器。（5）能夠獨立搭接電路、掌握調試技術。2，設計意義（1）音啊技術的發(fā)展經歷了電子管、晶體管、場效應管的歷史時期，在不同的歷史時期都各有其特點。

標簽： 通信技術音響放大器

上傳時間： 2022-06-18

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激光雷達微弱信號檢測電路設計

激光雷達（Lidar light detection and ranging，光探測和測距的縮寫）是利用激光作為探測源的1種探測雷達。與常見的微波雷達所采用的波源微波相比，激光具有單色性好、相干性強、方向性好的特點，而且光波的工作波長與微波相比小3~5個數量級，因而激光雷達有極高的時空分辨力和抗干擾能力。因此，激光雷達在測距、制導、導航、測繪和大氣遙感、大氣探測等軍用、民用領域有非常廣闊的發(fā)展前景1-1由于激光雷達的波源是激光，所以其回波信號的接收是1個光電轉換的過程。激光雷達工作過程中激光源與探測目標、大氣的相互作用以散射和吸收為主，十幾公里外的回波多則十幾少則幾個光子，信號非常弱，因此激光雷達微弱信號檢測、放大技術是激光雷達的關鍵技術之.。目前，國內外在激光雷達信號前置放大領域的研究不多，往往是直接應用市場成品于不同的激光雷達，實際使用效果有好有壞。國外研制PMT前置放大器的公司有EMI，PHIL IPS SCIEN-TIFIC等公司，然而，不同的激光雷達，其回波信號和系統參數往往不一樣，因此有必要根據實際的激光雷達系統參數對其前置放大器進行優(yōu)化設計，這樣才能更好的對激光雷達信號進行檢測放大。

標簽： 激光雷達微弱信號檢測

上傳時間： 2022-06-19

上傳用戶：XuVshu
脈沖激光測距雷達回波信號統計特性研究

激光探測技術是激光技術的一個最重要的方面。激光由于具有高亮度和方向性、單色性好等特點，因此在國防和民用領域中正發(fā)揮著越來越重的作用。脈沖激光探測技術作為激光探測技術的一種方式，正在成為世界研究的熱點。本文以激光雷達為研究背景，在通過增大接收系統口徑提高回波信號信噪比的前提下，從理論和實驗上研究了脈沖激光回波信號特性對探測性能的影響。在理論和設計方面，本文首先對幾種激光探測技術進行深入的研究。對脈沖激光測距中回波信號進行分析，并建立信噪比測距方程，在此基礎上，推導回波信號功率和系統噪聲公式。定量分析了接收系統三種主要的噪聲，并從接收系統出發(fā)，研究接收口徑和接收視場對探測信噪比的影響，在設計上，采用大口徑物鏡以提高回波信號強度，采用雪崩光電二極管（APD）作為光電探測器件，通過干涉濾光片和視場光闌降低系統背景噪聲以提高回波信號信噪比。前置放大電路采用跨導放大電路結構，有效地對APD所輸出的微弱電流信號進行放大。在實驗方面，通過大量的實驗和實驗數據，研究了回波信號幅值和測距誤差以及測距不確定度的關系，發(fā)現回波信號幅值越大，系統的測距誤差和測距不確定度越小。研究了脈沖激光回波信號的幅值和上升時間的統計分布。分析了測距系統帶寬對于系統探測概率和漏測率的影響，發(fā)現過小的系統帶寬會使系統探測特性發(fā)生惡化。最后，對信噪比和探測概率的關系做了實驗研究。本文的研究對脈沖激光探測理論有一定的完善作用，對后續(xù)系統的研制和探測指標的改善有很好的參考價值。

標簽： 脈沖激光測距雷達

上傳時間： 2022-06-20

上傳用戶：得之我幸78
激光雷達測距新方法研究

無掃描激光雷達測距成像技術和其他測距系統相比具有可對動態(tài)物體清晰成像，功耗低，體積小，成本低廉的優(yōu)點。無論在軍事上，還是在民用上都有非常重要的地位，是激光需達的重點研究方向。本論文介紹了四種基于不同原理的無掃描激光雷達方案。其中基于脈沖增益調制法的無掃描激光雷達具有很強的創(chuàng)造性，該方案使用脈沖光源，脈沖光源發(fā)出脈沖光照射目標物體，經物體反射后由功能光接收器MCP（Micro Channel Plate）接收，對MCP施加線性增益調制，在MCP輸出端形成新的光場，由CCD（Charge Couple Device）接收.CCD輸出的圖像經圖像處理后得到二維圖像信息。該方案對背景光干擾不敏感，可成像距離遠，具有很大的研究價值。本文設計了一套模擬系統來驗證基于脈沖調制法的無掃描激光雷達測距方案的可行性，由于光電倍增管PMr（Photoelectric electron-multiplier tube）在功能上和MCP具有最大的相似性，所以模擬系統中功能光接收器采用光電倍增管。系統由激光驅動模塊、PMT驅動模塊、時序控制模塊、采樣接收模塊四個部分組成。我們利用自行研制的模擬系統進行了大量的模擬實驗，經過對實驗結果分析發(fā)現該模擬系統的測量距離可達到1千米，測量誤差在15米以內，表明了該方案是確實可行的。論文最后對誤差來源進行了分析，并對整個項目進行了總結和展望。

標簽： 激光雷達測距

上傳時間： 2022-06-22

上傳用戶：slq1234567890
線陣CCD圖像傳感器驅動電路的設計.

摘要：隨著CCD性能的不斷提高，CCD技術在軍、民用領域都得到了廣泛的應用。介紹了TCDI501C線陣CCD的驅動電路設計，詳細介紹了用VHDL完成的CCD圖像傳感器驅動時序設計和視頻輸出差分信號驅動電路的設計。關鍵詞：線陣CCD；圖像傳感器：儀器儀表放大器；差分驅動1引言電荷耦合器件（CCD，Charge Couple Device）是20世紀60年代末期出現的新型半導體器件。目前隨著CCD器件性能不斷提高，在圖像傳感、尺寸測量及定位測控等領域的應用日益廣泛，CCD應用的前端驅動電路成本價格昂貴，而且性能指標受到生產廠家技術和工藝水平的制約，給用戶帶來很大的不便。CCD驅動器有兩種：一種是在脈沖作用下CCD器件輸出模擬信號，經后端增益調整電路進行電壓或功率放大再送給用戶；另一種是在此基礎上還包含將其模擬量按一定的輸出格式進行數字化的部分，然后將數字信息傳輸給用戶，通常的線陣CCD攝像機就指后者，外加機械掃描裝置即可成像。所以根據不同應用領域和技術指標要求，選擇不同型號的線陣CCD器件，設計方便靈活的驅動電路與之匹配是CCD應用中的關鍵技術之一。

標簽： ccd 圖像傳感器驅動電路

上傳時間： 2022-06-23

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MFRC522射頻模塊在門禁系統中的應用

引言隨著射頻技術的發(fā)展，基于ISO14443A協議的近場距離識別技術越來越多的應用于民用產品中，最常見的如公共交通、身份識別、門禁監(jiān)控等眾多領域。為使應用系統的開發(fā)人員快速開發(fā)射頻識別產品，本文設計了一種實用型射頻讀寫模塊，該模塊具有天線識別距離大、用戶接口靈活和操作簡單等特點。該模塊采用MFRC522作為射頻讀寫芯片，該芯片支持ISO14443A的多層協議；在內部嵌入天線，同時支持使用外部天線的功能。分別從硬件和軟件兩方面對系統設計進行詳細的介紹：硬件方面給出系統總體框圖，并對主要芯片和天線設計進行介紹；軟件方面則重點介紹ISO14443A協議和接口編程，最后結合應用實例，展示了模塊通用和易用等特點。1硬件電路設計本文設計的射頻模塊為基于MFRC522射頻讀寫芯片，適用于支持ISO14443A協議的所有非接觸式卡。硬件系統由射頻讀寫芯片MFRC522、單片機LPC931、電源模塊和天線電路組成，系統硬件框圖如圖1所示。

標簽： mfrc522 射頻模塊門禁系統

上傳時間： 2022-06-24

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