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(xué)習(xí)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(xué)、圖論與拓撲邏輯、計算數(shù)學(xué)、優(yōu)化理論等多學(xué)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(dāng)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(fù)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(fù)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(dǎo)體芯片的設(shè)計,生產(chǎn)出可編程半導(dǎo)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(dāng)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(fù)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(xué)模型)便可實現(xiàn)。這種系統(tǒng)仿真技術(shù)可推廣應(yīng)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(biāo)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(dǎo)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(dāng)?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)/模混合元件。自動插入信號轉(zhuǎn)換界面,支持多級層次化元件的嵌套,對電路的大小和復(fù)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(biāo)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(fù)。⑥接口:標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(yīng)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(xué)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(yīng)用
摘 要:對GPS技術(shù)應(yīng)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(fù)雜地形中的應(yīng)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(yīng)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(fù)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(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)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(zhǔn)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(yīng)的坐標(biāo)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(biāo)石選埋
標(biāo)石選埋按《水利水電工程測量規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn),采用普通混凝土標(biāo)石,每對標(biāo)石間相互通視,且牢固穩(wěn)定可靠。標(biāo)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(yù)報
作業(yè)之前首先做星歷預(yù)報。根據(jù)星歷預(yù)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(yīng)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(yīng)影響的地方。
2)水庫測區(qū)內(nèi)控制點位置應(yīng)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(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù),并在已知點上進行坐標(biāo)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(biāo)系下的三維坐標(biāo)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(zhǔn)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(zhǔn)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(biāo)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(biāo)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(yù)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(biāo)差分量閉合差;n為同步環(huán)的邊數(shù);σ為相應(yīng)級別規(guī)定的精度即弦長標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)差分量閉合差;n為同步環(huán)的邊數(shù);σ為相應(yīng)級別規(guī)定的精度即弦長標(biāo)準(zhǔn)差(按平均邊長計算)。在預(yù)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(fù)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(yīng)的坐標(biāo)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(biāo)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(yīng)的坐標(biāo)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(yīng)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(fù)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。
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