Low-threshold-current and high-out-power 660 nm laser diodes with a p-GaAs current blocking layer for DVD-RAM/R

We investigate a new structure of high-power 660-nm AlGaInP laser diodes. In the structure, a p-GaAs layer is grown on the ridge waveguide serving as the current-blocking layer, and nonabsorbing windows are only fabricated near the cavity facets to increase the catastrophic-optical-damage level. Stable fundamental mode operation was achieved at up to 80 mW without kinks, and the maximum output power was 184 mW at 22 degrees C. The threshold current was 40 mA.

RAM(h)模型下SpMV存储访问复杂度的分析

稀疏矩阵向量乘(SpMV)采取压缩行存储格式的算法性能非常差,而寄存器分块算法可以使得数据尽量在靠近处理器的存储层次中访问而提高性能.利用RAM(h)模型进行分析和比较不同算法形式的存储访问复杂度,可以比较两种算法的优劣.通过RAM(h)分析SpMV两种实现形式的存储访问复杂度,同时在奔腾四平台上,测试了7个稀疏矩阵的SpMV性能,并统计了这两种算法中L1,L2,和TLB的缺失率,实验结果与模型分析的数据一致.

Shocked Flows Induced by Supersonic Projectiles Moving in Tubes

A numerical study on shocked flows induced by a supersonic projectile moving in tubes is described in this paper. The dispersion-controlled scheme was adopted to solve the Euler equations implemented with moving boundary conditions. Four test cases were carried out in the present study: the first two cases are for validation of numerical algorithms and verification of moving boundary conditions, and the last two cases are for investigation into wave dynamic processes induced by the projectile moving at Mach numbers of M-p = 2.0 and 2.4, respectively, in a short time duration after the projectile was released from a shock tube into a big chamber. It was found that complex shock phenomena exist in the shocked flow, resulting from shock-wave/projectile interaction, shock-wave focusing, shock-wave reflection and shock-wave/contact-surface interactions, from which turbulence and vortices may be generated. This is a fundamental study on complex shock phenomena, and is also a useful investigation for understanding on shocked flows in the ram accelerator that may provide a highly efficient facility for launching hypersonic projectiles.

斜爆轰与斜爆轰推进系统的研究进展

本文概述了斜爆轰的基本演化特征，并对楔角、斜爆轰角以及放热量三者之间的关系进行了详细的描述，在此基础上深入讨论了斜爆轰波数值简化模型，给出了斜爆轰的两种应用：冲压加速器（Ram Accelerator）和斜爆轰推进系统ODWE（Oblique Detonation Wave Engine for Scramjet），最后对斜爆轰的下一步研究给出了自己的一点点思考。

DVD的三种可重写光盘格式

简要地介绍和讨论了DVD的三种可重写光盘即DVD-RW、DVD+RW和DVD-RAM的特点和格式。

单片机在定时数据采集器上的应用

本文介绍了一种自制单片机多通道数据采集及处理小系统。将其用在波浪能转换装置上，定时测量装置的发电量、电压、电流等。被测数据存放在带电保护的RAM内，系统配置RS232接口，与IBM微机通讯，便于采集的数据作进一步处理。

厚表层Si柔性绝缘衬底上SiC薄膜的外延生长

利用LPCVD方法,在厚表层Si(SOL≈0.5μm)柔性绝缘衬底(SOI)(001)上外延生长出了可与硅衬底上外延晶体质量相比拟的SiC/SOI,表明SOI是一种很有潜力的柔性衬底. Raman 光谱结果表明SiC/SOI外延层比SiC/Si外延层有更大的残存应力,对此从理论上进行了解释.利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和喇曼散射光谱(RAM)技术研究了外延材料的晶体结构、界面性质和应变情况.

稀疏矩阵向量乘的存储访问复杂度及自动性能优化技术应用研究

在科学计算中，稀疏矩阵向量乘（SpMV, y=Ax）是一个十分重要的，且经常被大量调用的计算内核，广泛应用在科学计算、信息检索、气象、航天、油藏模拟、天体物理、数据挖掘等科学计算和实际应用中。在实际工程应用中，重复调用稀疏矩阵向量乘内核的次数常常会达到成千上万次。但在现代基于Cache存储层次的计算平台上，稀疏矩阵向量乘的性能很低。如果能够提高稀疏矩阵向量乘的运算速度，整个工程计算的运行效率将会得到很大的改善，计算时间也会大幅度的减少。因此优化稀疏矩阵向量乘的性能成为提高工程效率的关键，在实际应用中有着十分重要的意义。 SpMV的传统算法实现形式运行效率很低，主要原因是浮点计算操作和存储访问操作比率非常低，且稀疏矩阵非零元分布的不规则性使得存储访问模式非常复杂。寄存器分块算法和启发式选择分块算法,通过自适应选择性能最佳的分块大小，然后将稀疏矩阵分成小的稠密分块，所有的非零子块顺序计算，达到重用保存在寄存器中向量x元素的目的，减少存储访问次数和时间，从而提高这一重要内核的性能。我们在Pentium IV、Alpha EV6和AMD Athlon三个平台上，分别测试了十个矩阵下的两种不同算法形式(压缩行存储算法和寄存器分块算法)的性能，平均加速比分别达到1.69、1.90和 1.48。同时也测试了不同次数调用SpMV两种算法所用的时间，发现在实际的迭代算法应用过程中，若想采用启发式-寄存器分块算法达到性能提高的目的，一般情况下，迭代次数需要达到上百次才能有加速效果。 DRAM(h)模型是基于存储层次的并行计算模型，指出算法的复杂性包括计算复杂性和存储访问复杂性，具有近乎相同时间和空间复杂性的同一算法的不同实现形式，会有不同的存储访问复杂度，导致程序实际运行性能的差异；利用DRAM(h)模型进行分析并比较不同算法实现形式的存储访问复杂度，可以判断两种算法形式的优劣，从而为选取性能更高的实现形式提供指导。但利用DRAM(h)模型分析SpMV存储访问复杂度的工作以前没有人做过，并且SpMV的计算性能和存储访问行为跟具体的稀疏矩阵有关，只有到程序运行的时候才能知道。本文中，我们提出模板法和动态统计分析法两种分析SpMV存储访问复杂度的方法。在Pentium IV和Alpha EV6平台上，用RAM(h) 模型分析和计算了稀疏矩阵向量乘两种算法实现形式（即压缩行存储算法和寄存器分块算法）的存储访问复杂度，通过分析和计算在SpMV过程中需要访问的所有数据的存储访问复杂度，可知存储访问行为对整体程序的实际性能有直接影响。我们还在Pentium IV平台上，测试了七个稀疏矩阵的SpMV性能，并统计了两种算法中L1, L2,和TLB的缺失率，实验结果与模型分析的结果一致。

TI TMS320C6713 DSP板Flash二级装载程序设计

DSP系统的程序都是保存在非易失性存储器中,系统启动的时候,程序加载到系统的RAM中去执行。本文详细描述了TITMS320C6713DSP板以Flash作为引导存储器,采用二级装载的办法来实现程序的加载,并给出了数据传输的代码片断。文章介绍的这种二级装载的方法也可以应用于C6000系列其他型号的处理器。

粘接剂和牙本质相互作用机理的傅里叶变换拉曼光谱研究

粘接剂和牙本质之间的相互作用机理,存在机械作用学说和机械化学联合作用学说。本实验运用傅里叶变换拉曼光谱(FT-Ram an),对粘接剂和牙本质的机械化学联合作用机理进行进一步的研究。两类粘接系统共5种粘接剂,分别作用在牙本质表面,然后选用合适的溶剂对经粘接剂作用后的牙本质进行洗涤和浸泡,以便尽量除去物理吸附在牙本质表面的粘接剂。从残留在牙本质表面上粘接剂的光谱变化,观察粘接剂和牙本质相互作用的程度。运用FT-Ram an仪记录从未经任何处理的原始牙本质到最后经过洗涤、浸泡后的各个不同阶段的牙本质的光谱。用经过浸泡后牙本质的FT-Ram an光谱减去原始牙本质的拉曼光谱,得到差减拉曼光谱,并且与原始粘接剂的光谱进行对照,探讨牙本质粘接剂与牙本质表面相互作用机理。实验结果表明:粘接剂与牙本质之间有氢键作用存在。

网络遥操作机器人采样系统模型与控制研究

网络遥操作机器人系统是网络技术与机器人技术相结合的产物。它延伸了操作者的感知和操作能力，使操作者可以置身于安全的环境中而完成危险环境中的作业任务；提高了机器人对工作环境的适应能力，辅之以操作者的决策，机器人可以工作于非结构化的工作环境中。网络遥操作机器人技术作为机器人学的一个重要分支，近十几年来受到许多研究机构和研究人员的关注和重视。 本文针对网络遥操作机器人采样控制结构，通过控制策略解决非结构环境下网络遥操作机器人的实时控制问题。为此，首先研究了网络遥操作机器人采样系统建模问题。目前，关于网络遥操作机器人采样系统模型大多是针对单采样周期的，主从端不同采样周期的统一模型目前还没有相关报道。由于操作者是网络遥操作机器人采样系统的组成部分，因此若建立网络遥操作机器人采样系统模型首先要建立操作者模型。然而由于操作者建模问题比较复杂，目前在遥操作系统建模时，一般都避开了操作者建模问题。本文在分析了现有的遥操作控制方式和遥操作系统模型的基础上，主要针对网络遥操作机器人采样系统模型和控制问题进行研究。 操作者模型研究方面，主要以操作者用小臂操作具有力反馈功能的操纵杆为例，研究操作者操作操纵杆过程的动态模型建模方法。首先对人体骨骼肌肌肉力学模型中不可测量，即肌肉激活度，通过实验进行研究，得出在操作者保持紧张程度不变情况下“肌肉激活度”与肌肉收缩长度的关系。在此基础上，考虑手臂的动力学特性、操纵杆的动力学特性，建立了肌肉力驱动的手臂—操纵杆系统动力学模型。在操作者模型的基础上，设计动态补偿器，补偿操作者操作操纵杆的动态过程，解决由于肌肉动态特性被污染所造成的操作者所想与所做不一致的问题，克服操作者操作时延，提高网络遥操作机器人系统的性能。 遥操作机器人采样系统模型研究方面，首先针对主从端不同采样周期的网络遥操作机器人采样控制结构，通过引入双端口RAM的方法，实现网络遥操作机器人系统主从端的采样同步；在网络遥操作机器人采样同步控制结构模型的基础上，建立从端离散状态空间表达式，利用提升技术对从端离散状态空间表达式按遥操作周期提升，利用采样系统理论得到主从端统一的网络遥操作机器人采样系统模型；最后对从端系统提升前后的稳定性、可控性、可观测性进行分析，得出从端系统提升前后稳定性、可控性、可观测性不变的结论。 遥操作控制策略研究方面，提出基于时延预测的采样切换控制方法。首先对互联网节点间的网络时延进行测试分析，得出任意两个网络节点间时延分布规律，即任意时间段内网络时延的概率密度都可以用平移Gamma分布曲线描述。采用拟合样本概率密度曲线的方法，对平移Gamma参数进行预估，得出平移Gamma分布的种类，进而根据平移Gamma分布的种类，确定出网络时延的均值，最后确定出期望的采样周期；为了实现任意采样周期下切换系统的稳定控制，对采样切换系统的稳定性进行了研究，得到如下结论，即如果从端系统一致渐进稳定，则对从端实行任意采样切换控制时网络遥操作机器人采样系统是稳定的。 为了对所研究内容进行实验验证，以移动机器人为被控对象，搭建了一个具有力反馈控制和局部自主功能的网络遥操作机器人采样系统实验平台。用人工势场法建立了虚拟力模型并给出了虚拟力在力反馈操纵杆上的实现方法；以移动机器人自主避障为例，给出了从端自主的模糊控制设计方法和实验系统遥操作软件设计方法。 实验结果证明了所提出的模型和控制方法是有效的、可行的，对于建立性能良好的网络遥操作机器人系统具有现实意义。本文所研究的许多结论，对于一般网络遥操作机器人系统的理论研究和实际应用也具有一定的参考价值。

高性能16位单片机80C196KC的应用

介绍了１６位８０Ｃ１９６ＫＣ单片机的独特性能．组成由８０Ｃ１９６ＫＣ单片机、存储器、光电编码器、模数转换器、键盘显示器、电机驱动电路等构成的测控系统．有针对性地提出了改进措施，并给出了ＨＳＯ的应用实例．

烟支综合质量检测系统装置的开发应用

本文依托于中科院沈阳自动化研究所自动化装备研究室的项目——PASSIM卷接机组改造。PASSIM卷接机组是从英国MOLINS公司引进的设备，限于当时的硬件设计技术、芯片封装技术和通信技术，导致系统控制体积大，系统内部之间的连接也很复杂，同时旧的检测标准也不符合现在的要求。在消化吸收了国外设计思想的基础上，开发出了新型的烟支质量检测控制系统。在新的检测控制系统中采用了TI公司的DSP处理器，TMS320F2812完成系统中的数据采样、A/D转换和数据处理等功能，由于DSP处理器的A/D 采样精度高，运算速度快，满足了系统在速度和精度上的要求；同时，系统选用CYGNAL公司的单片机8051F020与上位机进行RS-485数据通讯，DSP与单片机之间采用双口RAM来共享数据。系统很好的完成了数据采集处理和数据交换的功能，对烟支质量做到了检测准确，剔除实时，取得了良好的使用效果。 本文首先对卷烟机的构成和控制系统作了简单的分析和介绍，剖析了烟支质量检测的原理，包括重量、稀释度和空头信号的产生，采集和处理。接着详细阐述了系统的具体方案设计，结合卷烟机工艺要求，按检测信号的分布将系统分为三个检测子站，对子站的设计进行了详细的分析。设计分为硬件和软件部分，硬件部分包括芯片的选择和接口电路的实现，软件则主要用来实现对重量、稀释度和空头信号的处理分析，及时剔除不合格烟支。最后介绍了系统在现场对传感器的校准和参数调整过程，并对运行结果进行了分析，实践证明系统是高效可靠的，满足了检测和控制的要求。