2010年电科毕业设计汇总表(学生选题)

信息与通信工程学院 2010届本科毕业设计（论文）指导教师报题汇总表

系（部）： 电子科学与技术

序号 题目 课题要求设计完成或研究探讨的主要内容 课题的意义 班级 学生姓名

联系方式

1 智能服装中光纤光栅温度传感器的封装和植入方法研究 利用高聚物对光纤光栅进行增敏封装研究，对封装后光纤光栅温度传感器实验测试其波长变化与人体温度变化的线性度和稳定性。进行光纤光栅传感元件、导电纤维植入服装的方法研究，植入过程中保证与织物经纬纱运动协调一致，避免光纤光栅传感元件、导电纤维的损伤。 智能服装中人体温度检测能够为医护人员提供病人等被测者的体温连续变化情况，并结合其它生理参数的相关性分析，及时发现感染性和非感染性疾病，使患者得到及时治疗，对于保证人体健康尤其是语言表达功能不全的老年人和儿童的健康等方面具有重要意义和应用价值。

2 基于阵列波导光栅的光纤光栅解调系统设计 研究基于阵列波导光栅的光纤光栅解调原理。建立基于阵列波导光栅解调方法的数学模型，对基于阵列波导光栅的波长解调系统进行数值仿真。研究基于阵列波导光栅波长解调系统的温度补偿方法。根据阵列波导光栅传输谱温度漂移的产生机理，提出波长解调的温度补偿具体方案，从而去除由于阵列波导光栅传输谱的温度漂移对解调结果造成的影响，提高波长解调精度。 阵列波导光栅是光纤通信系统中波长复用和解复用的关键光学器件，其设计灵活、滤波特性良好、性能长期稳定，具有高重复性、高可靠性、低插损、低串扰、易于与光纤有效耦合以及与半导体器件集成能力强等优点。基于阵列波导光栅的光纤光栅解调方案可满足光纤光栅智能服装对多结点、高精度、兼顾动静态波长解调的要求，是一种极具潜力的新型波长解调方法。

3 车门车窗控制网络的CANopen协议设计 分析CANopen应用层协议，设计对象字典、各类通讯对象、标识符的分配，以及一些设备子协议，进行CANoe软件仿真实现模型中各节点间的CANopen通信，完成总线数据通讯、网络管理和相应的控制任务。 CAN总线只定义了开放式系统互连参考模型中的物理层和数据链路层，一般用户必须直接用驱动程序操作链路层，不能直接满足复杂控制网络的组态和产品互连要求。CANopen作为一种真正开放的CAN高层协议，实现不同的CAN设备以标准化的方式进行通信，使得CAN设备具有互操作性。随着CANopen协议的日益完善，它已经广泛应用于多个行业。

4 基于鲁棒故障诊断方法的车窗防夹算法设计 针对基于解析模型的不确定系统故障诊断方法的鲁棒性问题，选择基于线性矩阵不等式（LMI，linear matrix

inequality）的鲁棒故障诊断方法研究不确定线性时不变系统的故障诊断。基于LMI的鲁棒故障诊断方法，针对系统的不确定因素，利用LMI方法设计车窗防夹最优的鲁棒故障检测观测器，得到残差产生器，然后利用残差评价函数计算残差评价值，最后将残差评价值与设计的防夹阈值进行比较来判断控制系统是否有故障发生。 控制系统的故障诊断已经成为自动控制领域的重要研究方向之一。故障诊断技术已经在飞机自动驾驶、人造卫星、航天飞机、核反应堆、汽轮发电机组、输油管线、宾馆空调系统、大型电网系统、汽车、船舶发动机、冶金设备、石化设备、机床矿山机械、家用电器等各个领域得到了广泛应用，已取得了大量的研究成果，并创造了巨大的经济效益。目前，故障诊断技术已成为国际自控界的热点研究方向之一。 5 二维光子晶体波导器件的FDTD仿真和模拟 完整的二维光子晶体结构具有带隙，当引入一定的缺陷时，将会在带隙中出现缺陷能带，频率位于缺陷能带上的入射光波，将在光子晶体缺陷波导中传输，而光束的发散将由于光子带隙效应而受到限制。 利用FDTD算法完成转弯波导、1×2分束器 、1×3分束器等波导器件的仿真和模拟。 EastFDTD软件采用时域有限差分法（FDTD）对电磁波进行仿真和模拟，FDTD方法自1966年首次提出后，得到迅速发展和广泛应用，当前已经在许多领域取得诸多研究成果和应用价值。

6 基于SOI衬底的硅基PIN光电二极管的设计及模拟 设计一种具有较高响应度的硅基PIN型光电二极管结构，针对该结构的特点设计了一套完整的制备工艺。同时在Silvaco、Athena、Atlas 等软件下对设计出的器件结构进行了一系列仿真和模拟，获得该光电二极管的性能参数并进行优化。 随着集成电路工艺向着小体积、高集成度、高速度的方向发展，传统的使用电互联的传输技术受到了严重的挑战。传输延迟信号串扰过高的电阻等问题日益严重。光电子电路具有抗干扰、速度快、频率高、集成度、低成本、制造工艺先进等优点，因此被认为是解决电子设备向高频率、高速度、高集成发展瓶颈的关键技术。硅基光电二极管作为OEIC的关键部件，对系统的光电性能具有至关重要的影响。长期以来硅光电二极管响应度一直不是很理想，如何在保证频率响应的同时提高硅光电二极管的量子效率成为近年来研究的重点。本课题将太阳能电池中的PERL技术应用在硅光电二极管上，有望提高其响应度等光电转化性能。

7 工作条件对LED寿命的影响的研究 设计并搭建LED老化寿命试验平台，研究工作电流和工作温度对LED寿命的影响并探讨其机理。 LED的工作寿命受很多因素的影响，其中工作电流和温度是使用过程中影响最大的两个因素。而采用加速老化实验，可在较短时间内测试电流和温度对器件寿命的影响，从而指导LED器件的设计及使用，具有较重要的理论意义和实用意义。

8 基于电压的双色可调有机发光器件（OLED）的研究 设计并制作出不同电压下可显示不同颜色的红蓝光双色有机发光器件（OLED），研究器件的结构及材料对OLED发光效果的影响，并探讨其双色发光机制。 OLED用于平板显示作为第四代显示技术正蓬勃发展，OLED发光光色丰富，可显示范围大。而双色OLED器件可以实现单个OLED器件只需要改变其工作电压就能显示不同颜色，因而在指示灯和平板显示等领域具有很好的实用性和灵活性。

9 基于不同主体掺杂客体的红光有机发光器件（OLED）的研究 设计并制作出主客体掺杂的红光有机发光器件（OLED）的结构，研究不同主体材料以及器件结构对器件性能的影响，探讨主客体掺杂发光的影响因素。 红光OLED是OLED用于显示技术中很重要的一种，而红光OLED的发光强度和光色纯度受多种因素的影响。主客体掺杂法是近年来制作高效率OLED的主流方法，因此采用这种方法来制作红光OLED并探讨其主客体材料的影响具有重要的实用意义。 10 交流电直供的LED模块（AC-LED）的设计与实现 设计可用于交流电直接供电的AC-LED模块，画出其版图并搭建模块，测试其电学特性及光学特性并进行优化摸索。 目前的LED照明灯具都是必须要用直流电源供电，而在影响LED照明系统寿命的因素中，电源是最容易失效的部件，因此采用交流电直供的AC-LED模块，不仅可简化整个LED照明系统，使之更方便使用，还可提高LED照明系统的可靠性。

11 基于PFM调制的LED驱动芯片中关键模块的研究 分析Boost升压芯片的系统结构。设计一个低压低功耗的带隙基准电压源，为其他模块提供参考电压和参考电流和偏置电流，是其他模块工作的基础。接着设计维持系统输出稳定的误差放大器、比较器模块，主要起一个直流放大和比较作用，但其性能直接影响输出电流的灵敏度和精确度。 近年来便携电子设备的使用越来越广泛，电子设备的小型化和低成本化使电源系统向轻、薄、小和高效率方向发展。单片开关电源采用电流模PFM控制，具有转换效率高、输入电压低、输出电流大、输出电压电流稳定等优点。

12 白光LED驱动芯片中升压型电荷泵模块的设计 电荷泵电路主要由模拟开关、振荡器、控制电路、泵电容CF和输出电容Cout组成。在分析系统原理的基础上给出了LED驱动电路的整体结构，接着分析电荷泵工作原理，并设计1X/1.5X自适应电荷泵电路。 电荷泵驱动的白光LED芯片具有电磁干扰小和成本低的优势，并且随着新型电荷泵电路向提高输出电流能力、减小输出电阻以及提高LED的效率的方向发展，电荷泵电路已经成为了LED驱动器广受欢迎的一种解决方案。

13 X射线CMOS图像传感器的电流镜积分读出电路的研究 X射线CMOS图像传感器的核心部分是由光敏感元件阵列和CMOS读出电路组成，CMOS图像传感器的性能与其读出电路的性能紧密相关。设计一种电流镜积分读出电路，能提供恒定偏置电压、高的注入效率、具有高的灵敏度和宽动态范围。 X射线CMOS图像图像传感器比CCD具有更强的抗辐射能力、高集成度、低成本、高可靠性等优点，因此在X射线实时检测中X射线CMOS图像图像传感器具有广泛的运用前景。

14 基于0.35μm标准CMOS工艺的电压比较器设计 设计两级结构的比较器，第一级采用输出偏移存储技术，可以消除偏移；而且每一级放大器的增益要求不高，可以选用结构简单、功耗低的差分放大器来构成比较器。 模数转换器ADC是混合信号电路系统中的关键模块，是自然界和数字世界的接口。比较器是ADC的重要组成部分之一。

15 基于LM3478的大功率白光LED驱动电路设计 LM3424是美国国家半导体推出的一款大功率LED驱动器，采用DC/DC转换电路，将一个输入电压为12V（汽车内部电源）低电压转换成输出高电压，并且能够驱动至少10颗LED，同时利用外接检测电阻构成的反馈回路实现保持LED电流恒定。本课题旨在通过对芯片内部工作原理以及各管脚的功能的了解，基于芯片设计出一款能驱动10颗以上大功率白光LED的电路，电路要求电源转换效率达85%以上，极少的外部元件，散热条件良好，EMI小。 大功率白光LED驱动电路设计作为半导体照明产业的一项非常重要的配套产业，国内对白光LED驱动电路的设计研究还都只是小功率层次。通过对LM3478应用电路的设计，了解其工作原理及设计指标，从而加快国内大功率LED驱动芯片的研发。 16 DPIV测量中频域互相关算法的实现 采用VC或者MATLAB实现DPIV采集到的粒子图像的分块匹配，利用频域算法计算得出每一个小区域内的速度矢量的大小，得到速度矢量图，要求每一个子图像块大小为32像素、64像素、128像素、256像素可选。利用已知流场实验测量对编写的算法加以验证。 DPIV测量的目的是得到流场中多个点的速度方向与大小，用于流体力学研究，因此通过相机采集到的粒子图像计算得出相应速度大小的互相关算法是其核心算法。频域互相关算法具有运算速度快的优点。

17 DPIV测量中的空间域互相关算法的实现 采用VC或者MATLAB实现DPIV采集到的粒子图像的分块匹配，利用空间域算法计算得出每一个小区域内的速度矢量的大小，得到速度矢量图，要求样本窗口分别为32像素、64像素、128像素。利用已知流场实验测量对编写的算法加以验证。 DPIV测量的目的是得到流场中多个点的速度方向与大小，用于流体力学研究，因此通过相机采集到的粒子图像计算得出相应速度大小的互相关算法是其核心算法。空间域互相关算法具有运算精度高的优点。