電子工程師職稱論文發(fā)表
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電子工程不僅為教育系統(tǒng)科研部門提供大量的技術(shù)信息服務(wù),提升工作效率,同時很多為社會的其他行業(yè)部門也提供了大量的技術(shù)支持,促進了整個社會的穩(wěn)定發(fā)展。下文是學習啦小編為大家搜集整理的關(guān)于電子工程師職稱論文發(fā)表的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!
電子工程師職稱論文發(fā)表篇1
淺談電子工程設(shè)計的EDA技術(shù)
1EDA技術(shù)的基本概念
EDA是電子設(shè)計自動化(Electronic Design Automation)的縮寫,是從CAD(計算機輔助設(shè)計)、CAM(計算機輔助制造)、CAT(計算機輔助測試)和CAE(計算機輔助工程)的概念發(fā)展而來的。EDA技術(shù)是以計算機為工具,集數(shù)據(jù)庫、圖形學、圖論與拓撲邏輯、計算數(shù)學、優(yōu)化理論等多學科最新理論于一體,是計算機信息技術(shù)、微電子技術(shù)、電路理論、信息分析與信號處理的結(jié)晶。
2EDA技術(shù)的發(fā)展過程
EDA技術(shù)的發(fā)展過程反映了近代電子產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)的一段歷史進程,大致分為3個時期。
1)初級階段:早期階段即是CAD(Computer Assist Design)階段,大致在20世紀70年代,當時中小規(guī)模集成電路已經(jīng)出現(xiàn),傳統(tǒng)的手工制圖設(shè)計印刷電路板和集成電路的方法效率低、花費大、制造周期長。人們開始借助于計算機完成印制電路板一PCB設(shè)計,將產(chǎn)品設(shè)計過程中高重復性的繁雜勞動如布圖布線工作用二維平面圖形編輯與分析的CAD工具代替,主要功能是交互圖形編輯,設(shè)計規(guī)則檢查,解決晶體管級版圖設(shè)計、PCB布局布線、門級電路模擬和測試。
2)發(fā)展階段:20世紀80年代是EDA技術(shù)的發(fā)展和完善階段,即進入到CAE(Computer Assist Engineering Design)階段。由于集成電路規(guī)模的逐步擴大和電子系統(tǒng)的日趨復雜,人們進一步開發(fā)設(shè)計軟件,將各個CAD工具集成為系統(tǒng),從而加強了電路功能設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計,該時期的EDA技術(shù)已經(jīng)延伸到半導體芯片的設(shè)計,生產(chǎn)出可編程半導體芯片。
3)成熟階段:20世紀90年代以后微電子技術(shù)突飛猛進,一個芯片上可以集成幾百萬、幾千萬乃至上億個晶體管,這給EDA技術(shù)提出了更高的要求,也促進了EDA技術(shù)的大發(fā)展。各公司相繼開發(fā)出了大規(guī)模的EDA軟件系統(tǒng),這時出現(xiàn)了以高級語言描述、系統(tǒng)級仿真和綜合技術(shù)為特征的EDA技術(shù)。
3EDA技術(shù)的特點
EDA技術(shù)代表了當今電子設(shè)計技術(shù)的最新發(fā)展方向,它的基本特征是采用高級語言描述,即硬件描述語言HDL(Hardware Description Language),就是可以描述硬件電路的功能。信號連接關(guān)系及定時關(guān)系的語言。它比電原理圖更有效地表示硬件電路的特性,同時具有系統(tǒng)仿真和綜合能力,具體歸納為以下幾點:
1)現(xiàn)代化EDA技術(shù)大多采用“自頂向下(Top-Down)”的設(shè)計程序,從而確保設(shè)計方案整體的合理和優(yōu)化,避免“自底向上(Bottom-up)”設(shè)計過程使局部優(yōu)化,整體結(jié)構(gòu)較差的缺陷。
2)HDL給設(shè)計帶來很多優(yōu)點:①語言公開可利用;②語言描述范圍寬廣;③使設(shè)計與工藝無關(guān);④可以系統(tǒng)編程和現(xiàn)場編程,使設(shè)計便于交流、保存、修改和重復使用,能夠?qū)崿F(xiàn)在線升級。
3)自動化程度高,設(shè)計過程中隨時可以進行各級的仿真、糾錯和調(diào)試,使設(shè)計者能早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計上的錯誤,避免設(shè)計工作的浪費,同時設(shè)計人員可以拋開一些具體細節(jié)問題,從而把主要精力集中在系統(tǒng)的開發(fā)上,保證設(shè)計的高效率、低成本,且產(chǎn)品開發(fā)周期短、循環(huán)快。
4)可以并行操作,現(xiàn)代EDA技術(shù)建立了并行工程框架結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境。從而保證和支持多人同時并行地進行電子系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)。
4EDA技術(shù)的作用
EDA技術(shù)在電子工程設(shè)計中發(fā)揮著不可替代的作用,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
4.1驗證電路設(shè)計方案的正確性
設(shè)計方案確定之后,首先采用系統(tǒng)仿真或結(jié)構(gòu)模擬的方法驗證設(shè)計方案的可行性,這只要確定系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)(數(shù)學模型)便可實現(xiàn)。這種系統(tǒng)仿真技術(shù)可推廣應用于非電專業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計,或某種新理論、新構(gòu)思的設(shè)計方案。仿真之后對構(gòu)成系統(tǒng)的各電路結(jié)構(gòu)進行模擬分析,以判斷電路結(jié)構(gòu)設(shè)計的正確性及性能指標的可實現(xiàn)性。這種量化分析方法對于提高工程設(shè)計水平和產(chǎn)品質(zhì)量,具有重要的指導意義。
4.2電路特性的優(yōu)化設(shè)計
元器件的容差和工作環(huán)境溫度將對電路的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。傳統(tǒng)的設(shè)計方法很難對這種影響進行全面的分析,也就很難實現(xiàn)整體的優(yōu)化設(shè)計。EDA技術(shù)中的溫度分析和統(tǒng)計分析功能可以分析各種溫度條件下的電路特性,便于確定最佳元件參數(shù)、最佳電路結(jié)構(gòu)以及適當?shù)南到y(tǒng)穩(wěn)定裕度,真正做到優(yōu)化設(shè)計。
4.3實現(xiàn)電路特性的模擬測試
電子電路設(shè)計過程中,大量的工作是數(shù)據(jù)測試和特性分析。但是受測試手段和儀器精度所限,測試問題很多。采用EDA技術(shù)后,可以方便地實現(xiàn)全功能測試。
5EDA技術(shù)的 軟件
目前EDA技術(shù)的軟件很多,如EWB、PROTELL等。
1)EWB(Electronics Workbench)軟件。EWB是基于PC平臺的電子設(shè)計軟件,由加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司研制 開發(fā),該軟件具有以下特點:①集成化工具:一體化設(shè)計 環(huán)境可將原理圖編輯、SPICE仿真和波形分析、仿真電路的在線修改、選用虛擬儀器、借助14種分析工具輸出結(jié)果等操作在一個集成系統(tǒng)中完成。②仿真器:交互式32位SPICE強化支持 自然方式的模擬、數(shù)字和數(shù)/?；旌显Ｗ詣硬迦胄盘栟D(zhuǎn)換界面,支持多級層次化元件的嵌套,對電路的大小和復雜沒有限制。只有提供原理圖 網(wǎng)絡(luò)表和輸入信號,打開仿真開關(guān)就會在一定的時間內(nèi)將仿真結(jié)果輸出。③原理圖輸入:鼠標點擊一拖動界面,點一點自動連線。分層的 工作環(huán)境,手工調(diào)整元器件時自動重排線路,自動分配元器件的 參考編號,對元器件尺寸大小沒有限制。④分析:虛擬測試設(shè)備能提供快捷、簡單的分析。主要包括直流工作點、瞬態(tài)、交流頻率掃描、付立葉、噪聲、失真度、參數(shù)掃描、零極點、傳遞函數(shù)、直流靈敏度、最差情況、蒙特卡洛法等14種分析工具,可以在線顯示圖形并具有很大的靈活性。⑤設(shè)計文件夾:同時儲存所有的設(shè)計電路信息,包括電路結(jié)構(gòu)、SHCE參數(shù)、所有使用模型的設(shè)置和拷貝。全部存放在一個設(shè)計文件中,便于設(shè)計數(shù)據(jù)共享以及丟失或損壞的數(shù)據(jù)恢復。⑥接口:標準的SPICE網(wǎng)表,既可以輸入其他CAD生成的SHCE網(wǎng)絡(luò)連接表并行成原理圖供EWB使用,也可以將原理圖輸出到其他PCS工具中直接制作線路板。
2)PROTEL軟件。廣泛 應用的Protel99主要分為兩大部分:用于電路原理圖的設(shè)計原理圖設(shè)計系統(tǒng)(Advanced Schematic)和用于印刷電路板設(shè)計的印刷電路板設(shè)計系統(tǒng)(Advanced PCB)。
6EDA技術(shù)的 發(fā)展趨勢
高層次設(shè)計技術(shù)是近幾年來國際上在EDA技術(shù)領(lǐng)域研究、開發(fā)、應用的熱門課題,并且發(fā)展非常迅速,成效異常顯著。這一領(lǐng)域主要包括功能強大的硬件描述 語言、高層次綜合技術(shù)、高層次模擬技術(shù)以及測試設(shè)計的綜合技術(shù)等。相信隨著 科學技術(shù)水平的不斷進步,作為EDA發(fā)展方向的高層次自動化設(shè)計技術(shù)必將取得更輝煌的成績。
電子工程師職稱論文發(fā)表篇2
談GPS技術(shù)在中小型水庫地形圖測量中的應用
摘 要:對GPS技術(shù)應用于中小型水庫地形測繪進行了分析,尤其是實時動態(tài)(RTK)定位技術(shù)在較為復雜地形中的應用,并結(jié)合作業(yè)流程及工作效率,經(jīng)濟效益等提出了相關(guān)建議。
關(guān)鍵詞:GPS RTK,數(shù)字化成圖,作業(yè)流程
0 引言近幾年來,隨著GPS載波相位差分技術(shù)(RTK)的發(fā)展,GPS RTK技術(shù)越來越成熟,已被廣泛應用到數(shù)字化測圖中。尤其是中小型水庫建設(shè)初期,由于所處測區(qū)多為山地,通視困難,地形復雜給傳統(tǒng)野外測繪工作帶來了一定的困難。利用動態(tài)(RTK)定位技術(shù)的優(yōu)越性,測圖速度快和精度高,能消除累積誤差,操作簡便,用人少等優(yōu)勢取代了原有的平板儀測圖及全站儀測圖。工作效率和經(jīng)濟效益明顯得到大幅度提高。
1 GPS RTK技術(shù)的原理
RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術(shù)。在RTK作業(yè)模式下,基準站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準站的數(shù)據(jù)鏈,還要采集GPS觀測數(shù)據(jù),并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進行實時處理,用戶輸入相應的坐標轉(zhuǎn)換和投影參數(shù),可以實時得到精度達厘米級定位結(jié)果。GPS RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和傳輸技術(shù)。
2 野外工作
利用GPS RTK進行數(shù)字化測圖作業(yè)流程包括控制點測量、圖根點測量、碎步點測量和數(shù)字化成圖。
2.1 標石選埋
標石選埋按《水利水電工程測量規(guī)范》標準,采用普通混凝土標石,每對標石間相互通視,且牢固穩(wěn)定可靠。標石所埋位置盡量選擇地勢高,不易破壞,沒有遮擋的位置。
2.2 星歷預報
作業(yè)之前首先做星歷預報。根據(jù)星歷預報選擇最佳作業(yè)時間,避開衛(wèi)星數(shù)量少、popo數(shù)量過大的時段,制定可行、效率高的作業(yè)計劃,保證基線的順利解算,提高網(wǎng)平差精度。
2.3 控制點布設(shè)
由于GPS RTK定位技術(shù)數(shù)字化測圖方法不在需要布設(shè)常規(guī)測量控制網(wǎng),只要通過GPS靜態(tài)聯(lián)測國家點來測設(shè)測區(qū)控制點即可。控制點布設(shè)需注意以下兩點:1)控制點應位于地勢較高,有利于衛(wèi)星信號接收和數(shù)據(jù)鏈發(fā)射的地方。需要避免無線電發(fā)射塔等電磁波干擾和大面積水域等有強反射物體而造成多路徑效應影響的地方。
2)水庫測區(qū)內(nèi)控制點位置應均勻布置,邊長大于500 m,這樣有利于數(shù)據(jù)采集時基站重置,便于控制RTK的比列誤差。
2.4 圖根點及碎步點數(shù)據(jù)采集
1)RTK測設(shè)圖根點。在RTK測設(shè)圖根點前,必須正確輸入前期解算過的坐標轉(zhuǎn)換參數(shù),并在已知點上進行坐標和高程校核,確認無誤后方可進行圖根點的測設(shè)。
2)RTK測設(shè)碎步點。在接收信號能達到固定解時完全可以用RTK進行碎步點數(shù)據(jù)采集,利用RTK進行數(shù)據(jù)采集的過程大致為:啟動流動站開始測量并進行點校正工作后, RTK接收機便可實時接收到所需坐標系下的三維坐標點。
3 內(nèi)業(yè)工作
GPS RTK內(nèi)業(yè)工作主要包括高程擬合,GPS平面控制網(wǎng)解算和數(shù)字化成圖。
3.1 高程擬合
由于GPS所測得的高程是測站相對于WGS84橢球面的大地高,而我國所采用的高程系統(tǒng)是相對于類似大地水準面的正常高系統(tǒng)。地面點大地高與正常高存在以下關(guān)系:H=Hg-ξ。其中,H為正常高;Hg為GPS測得的大地高;ξ為高程異常。從上式可知,Hg可由GPS相位測量方法精確測定,如何求得正常高,關(guān)鍵在于求解各點的高程異常值ξ,為了求定精確的高程異常值ξ值,可在GPS網(wǎng)中選擇一定數(shù)量均勻分布的點,采用幾何水準方式測定其高程,然后利用這些重合點進行數(shù)值擬合,求得各待定點的正常高。根據(jù)擬合方式的不同,有不同的擬合方程式,它們分別為:ξ(Xe+Yi)=Xi+Yi+C(1)ξ(Xe+Yi)=aXi+bYi+C(2)ξ(Xe+Yi)=Xi+Yi+dXiYi+C(3)ξ(Xe+Yi)=Xi+Yi+dXiYi+eX2i+eY2i+C(4)其中,a, b, c,d, e,f均為多項式系數(shù);Xe+Yi為相對GPS網(wǎng)重心的平面坐標分量。
從上面4個數(shù)字模型的擬合方程式的待定系數(shù)可知,要解高程GPS網(wǎng)至少要聯(lián)測三個重合已知點高程。利用這些重合已知高程點的高程異常值Δξ和坐標值,即按最小二乘法求出擬合高程的待定系數(shù)及待定點正常高。
3.2 GPS平面控制網(wǎng)解算
采用商用隨機軟件存儲在GPS接收機中的觀測數(shù)據(jù)傳輸至便攜式計算機中,進行數(shù)據(jù)預處理。全部觀測任務(wù)利用三角形同步環(huán)觀測完成,同時組成多個邊數(shù)不等的異步環(huán),對所用三角形同步環(huán)和異步環(huán)進行三維閉合差統(tǒng)計。同步環(huán)閉合差限差按下式計算:
Wx≤( n /5)σ。
Wy≤( n /5)σ。
Wz≤( n /5)σ。
W=W2x+W2y+W2z≤(3n /5)σ。
其中,Wx,Wy,Wz均為各坐標差分量閉合差;n為同步環(huán)的邊數(shù);σ為相應級別規(guī)定的精度即弦長標準差(按平均邊長計算)。
同步環(huán)閉合差限差按下式計算:
Vx≤3nσ;Vy≤3nσ;Vz≤3nσ;V≤3 3nσ。
其中,Vx,Vy,Vz均為各坐標差分量閉合差;n為同步環(huán)的邊數(shù);σ為相應級別規(guī)定的精度即弦長標準差(按平均邊長計算)。在預處理的基礎(chǔ)上,利用隨機處理軟件進行單基線處理,得到所用基線的固定解,對所用解出的基線,其整周模糊度分解fa-tio值均大于3. 0,并對每條基線中參與計算的衛(wèi)星狀況進行篩選和優(yōu)化,讓所有參與計算的衛(wèi)星均為健康狀態(tài),對不合格的基線予以剔除。對檢驗符合要求的基線邊進行組網(wǎng),參與后處理計算。
3.3 數(shù)字化成圖
利用南方“工程之星”軟件將采集的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成CASS軟件可以直接使用的DAT格式文件,并復制到計算機硬盤上。利用CASS8. 0軟件結(jié)合外業(yè)繪制的草圖,可快速完成數(shù)字化成圖工作。具體步驟如下:1)打開南方CASS8. 0成圖系統(tǒng),單擊屏幕頂部菜單的“繪圖處理”項,選擇“展野外觀測點點號”,輸入對應的坐標數(shù)據(jù)文件名,便可在屏幕上展出野外測點點號。2)通過CASS8. 0軟件里坐標定位下的工具,根據(jù)野外所繪制的草圖和展出的點號可以匯出地物地貌。3)單擊“繪圖處理”菜單下的“展繪高程點”,將會彈出數(shù)據(jù)文件對話框輸入對應的坐標數(shù)據(jù)文件名,高程點自動展繪出來。點擊工具欄中“等高線”菜單下“建立DTM”項,彈出對話框后選擇“由數(shù)據(jù)文件生成DTM”,輸入文件相應名后,按確定即可生成DTM。4)點取工具欄中:“等高線”菜單下“繪制等高線”項將生成等高線,刪三角網(wǎng),修改等高線。
4 結(jié)語
中小型水庫一般都在地形復雜、地勢險要,植被茂盛、通視困難的山區(qū)。如果采用常規(guī)儀器和方法去布設(shè)控制網(wǎng),測繪地形圖費時費工,生產(chǎn)效率低。采用GPS RTK定位技術(shù)數(shù)字化測圖既留了基礎(chǔ)測繪的特點,又解決了常規(guī)測繪缺點,提高了整體測圖的精度和速度的同時降低生產(chǎn)成本,收到事半功倍的效果。利用GPS RTK定位技術(shù)在中小型水庫前期的控制網(wǎng)布設(shè),觀測,到后期的內(nèi)業(yè)計算,數(shù)字化成圖,效果都比較理想。
參考文獻:
[1] 許紹銓.GPS衛(wèi)星測量原理及應用[M].武漢:武漢測繪科技大學出版社, 2004.
[2] 潘正風.數(shù)字測圖原理與方法[M].武漢:武漢測繪科技大學出版社, 2008.
[3] 劉普海,梁 勇,張建生.水利水電工程測量[M].北京:中國水利水電出版社, 2005.
[4] GB/T 7929-1995,全球定位系統(tǒng)GPS測量規(guī)范[S].
[5] 南方測繪儀器公司.CASS8. 0用戶手冊[Z].