電子工程師職稱論文發表

　　電子工程不僅為教育系統科研部門提供大量的技術資訊服務,提升工作效率,同時很多為社會的其他行業部門也提供了大量的技術支援,促進了整個社會的穩定發展。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!

　　篇1

　　淺談電子工程設計的EDA技術

　　1EDA技術的基本概念

　　EDA是電子設計自動化Electronic Design Automation的縮寫,是從CAD計算機輔助設計、CAM計算機輔助製造、CAT計算機輔助測試和CAE計算機輔助工程的概念發展而來的。EDA技術是以計算機為工具,集資料庫、圖形學、圖論與拓撲邏輯、計算數學、優化理論等多學科最新理論於一體,是計算機資訊科技、微電子技術、電路理論、資訊分析與訊號處理的結晶。

　　2EDA技術的發展過程

　　EDA技術的發展過程反映了近代電子產品設計技術的一段歷史程序,大致分為3個時期。

　　1初級階段:早期階段即是CADComputer Assist Design階段,大致在20世紀70年代,當時中小規模積體電路已經出現,傳統的手工製圖設計印刷電路板和積體電路的方法效率低、花費大、製造週期長。人們開始藉助於計算機完成印製電路板一PCB設計,將產品設計過程中高重複性的繁雜勞動如布圖佈線工作用二維平面圖形編輯與分析的CAD工具代替,主要功能是互動圖形編輯,設計規則檢查,解決電晶體級版圖設計、PCB佈局佈線、門級電路模擬和測試。

　　2發展階段:20世紀80年代是EDA技術的發展和完善階段,即進入到CAEComputer Assist Engineering Design階段。由於積體電路規模的逐步擴大和電子系統的日趨複雜,人們進一步開發設計軟體,將各個CAD工具整合為系統,從而加強了電路功能設計和結構設計,該時期的EDA技術已經延伸到半導體晶片的設計,生產出可程式設計半導體晶片。

　　3成熟階段:20世紀90年代以後微電子技術突飛猛進,一個晶片上可以整合幾百萬、幾千萬乃至上億個電晶體,這給EDA技術提出了更高的要求,也促進了EDA技術的大發展。各公司相繼開發出了大規模的EDA軟體系統,這時出現了以高階語言描述、系統級模擬和綜合技術為特徵的EDA技術。

　　3EDA技術的特點

　　EDA技術代表了當今電子設計技術的最新發展方向,它的基本特徵是採用高階語言描述,即硬體描述語言HDLHardware Description Language,就是可以描述硬體電路的功能。訊號連線關係及定時關係的語言。它比電原理圖更有效地表示硬體電路的特性,同時具有系統模擬和綜合能力,具體歸納為以下幾點:

　　1現代化EDA技術大多采用“自頂向下Top-Down”的設計程式,從而確保設計方案整體的合理和優化,避免“自底向上Bottom-up”設計過程使區域性優化,整體結構較差的缺陷。

　　2HDL給設計帶來很多優點:①語言公開可利用;②語言描述範圍寬廣;③使設計與工藝無關;④可以系統程式設計和現場程式設計,使設計便於交流、儲存、修改和重複使用,能夠實現線上升級。

　　3自動化程度高,設計過程中隨時可以進行各級的模擬、糾錯和除錯,使設計者能早期發現結構設計上的錯誤,避免設計工作的浪費,同時設計人員可以拋開一些具體細節問題,從而把主要精力集中在系統的開發上,保證設計的高效率、低成本,且產品開發週期短、迴圈快。

　　4可以並行操作,現代EDA技術建立了並行工程框架結構的工作環境。從而保證和支援多人同時並行地進行電子系統的設計和開發。

　　4EDA技術的作用

　　EDA技術在電子工程設計中發揮著不可替代的作用,主要表現在以下幾個方面:

　　4.1驗證電路設計方案的正確性

　　設計方案確定之後,首先採用系統模擬或結構模擬的方法驗證設計方案的可行性,這隻要確定系統各個環節的傳遞函式數學模型便可實現。這種系統模擬技術可推廣應用於非電專業的系統設計,或某種新理論、新構思的設計方案。模擬之後對構成系統的各電路結構進行模擬分析,以判斷電路結構設計的正確性及效能指標的可實現性。這種量化分析方法對於提高工程設計水平和產品質量,具有重要的指導意義。

　　4.2電路特性的優化設計

　　元器件的容差和工作環境溫度將對電路的穩定性產生影響。傳統的設計方法很難對這種影響進行全面的分析,也就很難實現整體的優化設計。EDA技術中的溫度分析和統計分析功能可以分析各種溫度條件下的電路特性,便於確定最佳元件引數、最佳電路結構以及適當的系統穩定裕度,真正做到優化設計。

　　4.3實現電路特性的模擬測試

　　電子電路設計過程中,大量的工作是資料測試和特性分析。但是受測試手段和儀器精度所限,測試問題很多。採用EDA技術後,可以方便地實現全功能測試。

　　5EDA技術的 軟體

　　目前EDA技術的軟體很多,如EWB、PROTELL等。

　　1EWBElectronics Workbench軟體。EWB是基於PC平臺的電子設計軟體,由加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司研製 開發,該軟體具有以下特點:①整合化工具:一體化設計 環境可將原理圖編輯、SPICE模擬和波形分析、模擬電路的線上修改、選用虛擬儀器、藉助14種分析工具輸出結果等操作在一個整合系統中完成。②模擬器:互動式32位SPICE強化支援 自然方式的模擬、數字和數/模混合元件。自動插入訊號轉換介面,支援多級層次化元件的巢狀,對電路的大小和複雜沒有限制。只有提供原理圖 網路表和輸入訊號,開啟模擬開關就會在一定的時間內將模擬結果輸出。③原理圖輸入:滑鼠點選一拖動介面,點一點自動連線。分層的 工作環境,手工調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:虛擬測試裝置能提供快捷、簡單的分析。主要包括直流工作點、瞬態、交流頻率掃描、付立葉、噪聲、失真度、引數掃描、零極點、傳遞函式、直流靈敏度、最差情況、蒙特卡洛法等14種分析工具,可以線上顯示圖形並具有很大的靈活性。⑤設計資料夾:同時儲存所有的設計電路資訊,包括電路結構、SHCE引數、所有使用模型的設定和拷貝。全部存放在一個設計檔案中,便於設計資料共享以及丟失或損壞的資料恢復。⑥介面:標準的SPICE網表,既可以輸入其他CAD生成的SHCE網路連線表並行成原理圖供EWB使用,也可以將原理圖輸出到其他PCS工具中直接製作線路板。

　　2PROTEL軟體。廣泛 應用的Protel99主要分為兩大部分:用於電路原理圖的設計原理圖設計系統Advanced Schematic和用於印刷電路板設計的印刷電路板設計系統Advanced PCB。

　　6EDA技術的 發展趨勢

　　高層次設計技術是近幾年來國際上在EDA技術領域研究、開發、應用的熱門課題,並且發展非常迅速,成效異常顯著。這一領域主要包括功能強大的硬體描述 語言、高層次綜合技術、高層次模擬技術以及測試設計的綜合技術等。相信隨著 科學技術水平的不斷進步,作為EDA發展方向的高層次自動化設計技術必將取得更輝煌的成績。

　　篇2

　　談GPS技術在中小型水庫地形圖測量中的應用

　　摘　要:對GPS技術應用於中小型水庫地形測繪進行了分析,尤其是實時動態RTK定位技術在較為複雜地形中的應用,並結合作業流程及工作效率,經濟效益等提出了相關建議。

　　關鍵詞:GPS RTK,數字化成圖,作業流程

　　0　引言近幾年來,隨著GPS載波相位差分技術RTK的發展,GPS RTK技術越來越成熟,已被廣泛應用到數字化測圖中。尤其是中小型水庫建設初期,由於所處測區多為山地,通視困難,地形複雜給傳統野外測繪工作帶來了一定的困難。利用動態RTK定位技術的優越性,測圖速度快和精度高,能消除累積誤差,操作簡便,用人少等優勢取代了原有的平板儀測圖及全站儀測圖。工作效率和經濟效益明顯得到大幅度提高。

　　1　GPS RTK技術的原理

　　RTK定位技術就是基於載波相位觀測值的實時動態定位技術。在RTK作業模式下,基準站通過資料鏈將其觀測值和測站座標資訊一起傳送給流動站。流動站不僅通過資料鏈接收來自基準站的資料鏈,還要採集GPS觀測資料,並在系統內組成差分觀測值進行實時處理,使用者輸入相應的座標轉換和投影引數,可以實時得到精度達釐米級定位結果。GPS RTK技術的關鍵在於資料處理技術和傳輸技術。

　　2　野外工作

　　利用GPS RTK進行數字化測圖作業流程包括控制點測量、圖根點測量、碎步點測量和數字化成圖。

　　2.1　標石選埋

　　標石選埋按《水利水電工程測量規範》標準,採用普通混凝土標石,每對標石間相互通視,且牢固穩定可靠。標石所埋位置儘量選擇地勢高,不易破壞,沒有遮擋的位置。

　　2.2　星曆預報

　　作業之前首先做星曆預報。根據星曆預報選擇最佳作業時間,避開衛星數量少、popo數量過大的時段,制定可行、效率高的作業計劃,保證基線的順利解算,提高網平差精度。

　　2.3　控制點佈設

　　由於GPS RTK定位技術數字化測圖方法不在需要佈設常規測量控制網,只要通過GPS靜態聯測國家點來測設測區控制點即可。控制點佈設需注意以下兩點:1控制點應位於地勢較高,有利於衛星訊號接收和資料鏈發射的地方。需要避免無線電發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水庫測區內控制點位置應均勻佈置,邊長大於500 m,這樣有利於資料採集時基站重置,便於控制RTK的比列誤差。

　　2.4　圖根點及碎步點資料採集

　　1RTK測設圖根點。在RTK測設圖根點前,必須正確輸入前期解算過的座標轉換引數,並在已知點上進行座標和高程校核,確認無誤後方可進行圖根點的測設。

　　2RTK測設碎步點。在接收訊號能達到固定解時完全可以用RTK進行碎步點資料採集,利用RTK進行資料採集的過程大致為:啟動流動站開始測量並進行點校正工作後, RTK接收機便可實時接收到所需座標系下的三維座標點。

　　3　內業工作

　　GPS RTK內業工作主要包括高程擬合,GPS平面控制網解算和數字化成圖。

　　3.1　高程擬合

　　由於GPS所測得的高程是測站相對於WGS84橢球面的大地高,而我國所採用的高程系統是相對於類似大地水準面的正常高系統。地面點大地高與正常高存在以下關係: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,關鍵在於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網中選擇一定數量均勻分佈的點,採用幾何水準方式測定其高程,然後利用這些重合點進行數值擬合,求得各待定點的正常高。根據擬合方式的不同,有不同的擬合方程式,它們分別為:ξXe+Yi=Xi+Yi+C1ξXe+Yi=aXi+bYi+C2ξXe+Yi=Xi+Yi+dXiYi+C3ξXe+Yi=Xi+Yi+dXiYi+eX2i+eY2i+C4其中,a, b, c,d, e,f均為多項式係數;Xe+Yi為相對GPS網重心的平面座標分量。

　　從上面4個數字模型的擬合方程式的待定係數可知,要解高程GPS網至少要聯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和座標值,即按最小二乘法求出擬合高程的待定係數及待定點正常高。

　　3.2　GPS平面控制網解算

　　採用商用隨機軟體儲存在GPS接收機中的觀測資料傳輸至行動式計算機中,進行資料預處理。全部觀測任務利用三角形同步環觀測完成,同時組成多個邊數不等的非同步環,對所用三角形同步環和非同步環進行三維閉合差統計。同步環閉合差限差按下式計算:

　　Wx≤ n /5σ。

　　Wy≤ n /5σ。

　　Wz≤ n /5σ。

　　W=W2x+W2y+W2z≤3n /5σ。

　　其中,Wx,Wy,Wz均為各座標差分量閉合差;n為同步環的邊數;σ為相應級別規定的精度即弦長標準差按平均邊長計算。

　　同步環閉合差限差按下式計算:

　　Vx≤3nσ;Vy≤3nσ;Vz≤3nσ;V≤3 3nσ。

　　其中,Vx,Vy,Vz均為各座標差分量閉合差;n為同步環的邊數;σ為相應級別規定的精度即弦長標準差按平均邊長計算。在預處理的基礎上,利用隨機處理軟體進行單基線處理,得到所用基線的固定解,對所用解出的基線,其整週模糊度分解fa-tio值均大於3. 0,並對每條基線中參與計算的衛星狀況進行篩選和優化,讓所有參與計算的衛星均為健康狀態,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,參與後處理計算。

　　3.3　數字化成圖

　　利用南方“工程之星”軟體將採集的原始資料轉化成CASS軟體可以直接使用的DAT格式檔案,並複製到計算機硬碟上。利用CASS8. 0軟體結合外業繪製的草圖,可快速完成數字化成圖工作。具體步驟如下:1開啟南方CASS8. 0成圖系統,單擊螢幕頂部選單的“繪圖處理”項,選擇“展野外觀測點點號”,輸入對應的座標資料檔名,便可在螢幕上展出野外測點點號。2通過CASS8. 0軟體裡座標定位下的工具,根據野外所繪製的草圖和展出的點號可以匯出地物地貌。3單擊“繪圖處理”選單下的“展繪高程點”,將會彈出資料檔案對話方塊輸入對應的座標資料檔名,高程點自動展繪出來。點選工具欄中“等高線”選單下“建立DTM”項,彈出對話方塊後選擇“由資料檔案生成DTM”,輸入檔案相應名後,按確定即可生成DTM。4點取工具欄中:“等高線”選單下“繪製等高線”項將生成等高線,刪三角網,修改等高線。

　　4　結語

　　中小型水庫一般都在地形複雜、地勢險要,植被茂盛、通視困難的山區。如果採用常規儀器和方法去佈設控制網,測繪地形圖費時費工,生產效率低。採用GPS RTK定位技術數字化測圖既留了基礎測繪的特點,又解決了常規測繪缺點,提高了整體測圖的精度和速度的同時降低生產成本,收到事半功倍的效果。利用GPS RTK定位技術在中小型水庫前期的控制網布設,觀測,到後期的內業計算,數字化成圖,效果都比較理想。

　　參考文獻:

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