光纖模場適配器編碼器的應用1037531秉銘DFS60A-BHAC65536根據擴芯光纖的理論模型，研究了擴芯光纖的折射率分布與加熱時間等因素的關系。數值模擬了光在擴芯光纖中的傳輸，分析了擴芯光纖中模場分布的變化。實驗上實現了對單模光纖的加熱擴芯，測量了不同加熱時間光纖的模場直徑，監測了加熱擴芯過程帶來的附加損耗。二、利用加熱擴芯技術設計制作了包層直徑相近的大模場光纖和單模光纖之間的低損耗模場適配器，損耗值為0.2dB，達到了實用水平。三、利用拉錐光纖低損耗漸變條件分析大模場光纖的拉錐，得出通常情況下的拉錐長度應該大于1cm。較為系統地分析了拉錐大模場光纖的模場特性，數值模擬了不同數值孔徑的拉錐大模場光纖模場直徑和纖芯直徑的關系。四、結合加熱擴芯技術和光纖拉錐技術設計制作了針對包層直徑不等的不同大模場光纖之間以及大模場光纖和單模光纖之間的低損耗模場適配器，損耗值為0.3dB，達到了實用水平。同時測量了模場適配器的輸出光斑，通過光斑分布可以判定模場適配器能夠保持基模傳輸。五、介紹了光子晶體光纖空氣孔塌縮技術，數值模擬了不同塌縮率條件下模場直徑的變化情況。利用拉錐機加熱實現空氣孔塌縮，解決了小芯徑光子晶體光纖和單模光纖的模場失配問題，得到的耗值為0.64dB。以現代通信技術為代表的信息產業的迅猛發展,現場總線技術在工業控制領域中已經成為數據通信的主導。近年來,隨著以太網技術進入工業控制領域,工業以太網技術應運而生。工業以太網克服了傳統現場總線的諸多缺點,深刻的影響了工業控制領域。德國BECKHOFF公司提出的EtherCAT工業以太網技術具有拓撲結構靈活、系統配置簡單、開發成本低和高效高速等特點,正被越來越多的網絡工業設備開發商所關注。本論文提出了一種基于EtherCAT協議的嵌入式網關適配器的設計方案。作者針對適配器實時性差和組態復雜這兩個問題,提出了增加從單片機提前進行預處理的方式,處理適配器模塊與I/O模塊的通信,有效地提高了適配器的實時處理能力。本文首先簡要介紹了當前工業以太網技術特別是EtherCAT在國內外的發展現狀,然后詳細分析了EtherCAT協議的系統構成、數據幀結構和通信模式等重要內容。然后基于STM32嵌入式單片機,給出了嵌入式硬件的總體設計,分模塊介紹了電路各個部分,包括主從單片機電路、時鐘復位電路、ET1100電路等主要部分。在此基礎上,基于EtherCAT協議和uC/OS-Ⅲ操作系統,針對軟件功能需求,完成了驅動程序和業務程序的開發。后,根據設計指標,進行系統測試,取得了令人滿意的結構,達到了設計要求。同時,給出了通過測試過程以及平時研究過程中發現的不足和改進方法。前各級各類醫療衛生機構都按照自身的業務需求建設了自己的業務信息系統。然而由于建設的時間、生產廠家及采用的技術各不相同,且沒有統一的技術標準,現有的應用信息系統各自獨立運行,數據無法共享,業務流程不能自動銜接,形成了大量的信息孤島,無法滿足醫療衛生活動過程的參與各方對醫療衛生活動中連續的信息需求。本文通過對中間件、WebService技術、適配器、消息傳輸機制等數據共享與交換相關技術的研究,提出了基于SOA（面向服務的架構）和ESB（企業服務總線）的醫療衛生業務數據共享與交換平臺系統。論文描述了系統總體架構和各模塊的功能,主要工作如下：1、設計了基于SOA的數據共享與交換平臺的總體架構,在此架構下可方便地實現衛生業務系統之間的數據共享與交換要求。2、詳細分析了醫療業務系統中,產生及交換的數據,并按照醫療信息系統集成（Integrating the Healthcare Enterprise, IHE）中有關病人標識交叉引用的集成規范,設計了數據交換共享的主索引。3、設計了通過數據接入適配器接入到交換系統的ESB總線的基本方案。實現了基于XML的數據庫和Excel適配器。4、研究實現了通過適配器將速接入服務總線,并由ESB服務總線統一對外提供服務的技術方案。5、通過消息中間件實現了系統數據傳輸的松偶合,為應用提供了一種透明的信息發布和信息使用的框架。測試結果表明,該系統性能可以滿足衛生機構日常的業務數據上傳,保證系統在大批量,高并發的環境下的穩定使用。 

布計算技術的發展,協同設計技術已成為當前的研究熱點之一。在協同設計平臺上可方便的進行設計方案、多學科交流和信息共享。多個異地單位可以協同完成一項復雜的工程,然而如何保證各個異地單位之間數據的及時交互問題也日益突出?，F有的數據交互平臺雖然能夠有效實現數據的交互,但是針對數據的實時性或數據服務質量控制方面卻顯得不足。對象管理組織OMG針對不同的分布式實時計算環境推出了數據分發服務DDS規范,提供了一種異構平臺之間的互操作標準。因此,開展基于DDS的飛機協同設計數據服務中間件的研究具有重要的應用價值。本文在研究DDS技術和中間件技術的基礎上,結合飛機協同設計特點,設計并初步實現了基于DDS的飛機協同設計數據服務中間件（ACDDSM）。論文主要工作有:1)對數據分發服務DDS相關標準、體系結構、模塊劃分以及關鍵技術進行了研究;2)分析了開源Open DDS的全部代碼,并將其改進后應用到飛機協同設計系統的研發中,設計并實現了ACDDSM的消息代理組件;3)針對各子系統數據異構的問題,采用XML相關技術,設計并實現了應用適配器,為解決各專業軟件系統數據異構的問題奠定了基礎;4)重點研究了DDS的發布/訂閱自動發現機制,并結合目前主流自動發現協議,提出了一種改進的自動發現協議DCFSDP,在不影響系統其他方面性能的情況下,可降低系統內存資源消耗和網絡負載。目前論文研究工作已初步實現了基于DDS的飛機協同設計數據服務中間件,并嘗試應用到飛機協同設計系統中,該系統正在試用。測試實驗結果表明該數據服務中間件能夠滿足飛機協同設計各專業軟件信息交互的要求;并通過實驗驗證了數據分發服務DDS應用到飛機協同設計中的有效性。城市的快速建設對工業自動化水平提出了更高的要求，建立統一的通信網絡及協議是解決問題的關鍵。廣泛使用的現場總線網絡及協議在兼容性、通信距離及速率方面已經不能滿足要求，而以太網的快速發展為解決這一問題提供了新的契機，借鑒現場總線快速恢復和安全性高的優點解決以太網關鍵問題，使兩種技術取長補短，相互融合，終逐步統一到工業以太網，這代表了工控系的發展趨勢。Modbus/TCP協議是現場總線和工業以太網逐步融合的突出代表發展前景。本文致力于解決Modbus串行總線和Modbus/TCP工業以太網之間的互連、互通問題，設計并研制了一款基于Modbus/TCP協議的工業以太網通信適配器。首先，本文論述了課題研究的背景和意義，介紹了Modbus/TCP工業以太網通信適配器的國內外研究現狀及關鍵實現技術；并對Modbus現場總線協議及工業以太網協議的架構及通信機理開展了研究，為后續工作的開展提供了理論依據。然后，在理論研究支撐的基礎上，以模塊化設計思想設計了通信適配器的支撐硬件及核心軟件。該適配器硬件以飛思卡爾HCS12系列16位單片機為核心，設計了MCU模塊電路、電源驅動電路、EIA-485串口驅動電路、以太網接口驅動電路、復位及晶振電路、通信狀態指示電路；軟件以C語言為編程語言、以Codewarrior5.1為開發平臺，設計了MC9S12NE64初始化模塊、OpenTCP協議棧模塊、以太網及Modbus串口通信模塊、通信參數配置模塊。通過適配器軟硬件相互配合，實現Modbus串口端與工業以太網端互連、互通。后，本文采用模擬測試與聯調測試兩種方法驗證適配器功能的正確性，特別是聯調測試中，模擬實際工作環境，搭建了多通信節點測試系統，并采用由天津市電子儀表計量中心提供的示波器捕捉Modbus串口通信信號波形的方法對適配器功能進行驗證，使實驗結果具有溯源性，提高了試驗結果的可信度。

光纖模場適配器編碼器的應用1037531秉銘DFS60A-BHAC65536輕量化的筆記本電腦得到廣泛應用,筆記本電腦的輕便化和性能的提升離不開其電源的優化設計,筆記本電腦主要還是使用外置電源適配器,這是由于將電源模塊集成到筆記本電腦里,會存在以下問題:1..AC/DC電源工作時發熱,若集成到筆記本電腦里,會影響電腦整機的溫升;2.開關電源產生的電磁傳導與輻射干擾會影響其他電路的正常工作;3.工作能效不高的電源變換器需要使用體積較大的散熱器,會制約筆記本電腦的輕便化設計。所以,開發高效率、低EMI干擾、低功耗、小體積的電源適配器,必然是筆記本電腦發展進程中的重要任務。目前,設計電源適配器主要的標準是IEC61000-3-2標準,以及美國“能源之星”外部電源2.0版本規范,前者是限制電子設備輸入電流諧波分量的標準,后者是對電源變換器的空載、待機功耗以及工作效率的規范。本文根據相關的標準以及電源適配器發展的需求,提出“APFC+DC/DC”兩級式電源適配器的實現方案,前級電路實現有源功率因數校正（Active Power Factor Correction,APFC）,后級電路實現DC/DC變換。通過詳述變換器的工作原理,并采用基波分析法對電路進行數學建模分析,以及利用MathCAD軟件對影響變換器工作特性的參數進行仿真,得出變換器主要參數的影響與設計選擇方法,設計制作了一款寬輸入電壓范圍（90264V）、輸出19V/6.3A的120W電源適配器樣品,并在各種工作條件下對樣品進行了實驗測試以及測試結果分析。實驗結果表明,本文設計的電源適配器樣品實現了功率因數校正、軟開關、空載跳躍周期模式、磁集成等技術,具有高功率因數、高工作效率、低空載功耗、動態響應好、輸出穩壓精度高、紋波小等多種優良性能指標。本文研究設計的電源適配器兩級式實現方案,同樣也適用于液晶電視電源、液晶顯示屏內置電源或外置適配器、LED驅動電源、電動車充電器,以及中小功率消費電子產品的電源等多種應用場合。