摘要:针对窄带物联网(NB-IoT)和低功耗蓝牙(BLE)双模单待终端的低功耗、BLE 连接时延和 NB-IoT 下行业务低响应时延的需求,提出一种基于半马尔科夫链的终端通信控制方法以提高终端综合性能。 结合 NB-IoT 的扩展型非连续接收(eDRX)模式和省电模式(PSM) ,其中 PSM 下 BLE 独占射频,构建终端通信状态转换的半马尔科夫链模型,获取功耗节约率和 NB-IoT 下行平均时延的计算模型;基于 BLE 连接和 NB-IoT 下行业务响应的时延要求,结合 NB-IoT 实时业务流量,动态计算 eDRX 的关键参数,再通过优化 BLE 广播时长以获得终端最优综合性能。 仿真与实测结果表明,所提方法在低功耗需求场景下的功耗节约率高于 0. 96,在低时延需求场景下的 NB-IoT 下行业务平均响应时延低于 10 s,满足通信时延需求的同时降低了终端通信功耗。

摘要:微流量传感器是有着功耗低、响应快、精度高等优点,在汽车工业、航空航天、生物研究、临床诊断等多个领域有广泛的应用。 量热微流量传感器是通过测量加热器上下游温差来确定流速的,然而当流速超过一定范围后温差响应将不会随流速的增大,限制了流量传感器的量程。 本文首先数值模拟了在大流率跨度下(0~ 160 SCCM)下温差对流速的响应,发现当扩散作用占主导时温差对流速的响应几乎是线性的;随着流速的增大,温差的响应逐渐降低,呈非线性;当流速进一步增加时温差的响应趋于饱和,量热工作模式失灵。 然后,在数值模拟基础上提出了在大流速下采用热线工作模式,而中小流速下依然采用量热模式的双模式微热流量传感器。 最后,采用 0. 18 μm CMOS-MEMS 的工艺制作了微传感器,并以灵敏度为准则划定了工作模式的切换阈值,与标准流量计比较后发现误差在 2% 之内,符合实际应用要求,但量程扩大了一倍。

摘要:选择性激光熔化技术(SLM)可以快速成型任意结构的金属零件，但其制件的内部组织和材料性能与传统制件有着显著区别。基于双模式超声换能器对SLM 316L不锈钢制件的不同方向弹性常数及其分布进行表征研究。首先通过设计并制备高性能双模式超声换能器，搭建超声弹性常数分布测量系统。对SLM制备的316L不锈钢试样依次进行纵波和两个正交横波声速测量，获得同位置处不同方向弹性模量和泊松比。通过不同成型方向的声速测量，发现SLM制件在堆积z方向熔化层内呈现显著区别，表现出明显的各向异性。而y-z平面内弹性常数分布表征表明，杨氏模量E大于Ez,泊松比αis小于z,且制件各熔化层弹性常数分布规律相似。此外，还讨论了加工过程中扫描速度和扫描间距等工艺参数对弹性参数的影响。选择性激光熔化制件弹性常数的有效无损表征将为增材制件内部质量控制和工艺改善提供技术基础。