介電常數(shù)測量中信號源的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、本課題源于項目《材料的介電常數(shù)測量》，該項目通過研究介質(zhì)材料的介電常數(shù)變化來獲取材料的基本物理特性，可適用于生物醫(yī)藥分析、違禁品檢測等相關(guān)領(lǐng)域，具有廣泛的應用價值。若應用于爆炸物與毒品檢測，將產(chǎn)生巨大的社會效益。 項目初步需要完成介電常數(shù)的測試儀器的設(shè)計，本文介紹的信號源為該測試儀中重要組成部分。信號源主要實現(xiàn)10MHz～500MHz的激勵信號的生成，同時必須具備高分辨率、高穩(wěn)定度、低雜散和可控掃頻的特性。 本文采用了現(xiàn)

2、今較為流行的直接數(shù)字合成(DDS)+鎖相環(huán)(PLL)的設(shè)計方案，在綜合考慮設(shè)計的指標和電路的可實現(xiàn)性，通過對電路的建模和仿真，論證了方案的可行性。 該方案以高穩(wěn)定度的銣原子鐘為整個系統(tǒng)的時鐘源，結(jié)合DDS高分辨率、低相位噪聲、切換速度快的特點和PLL低頻譜雜散、頻率范圍寬的特點，很好地互補了DDS和PLL各自的缺點，同時，方案在倍頻電路設(shè)計上采用諧波放大結(jié)合PLL的思路，較單純地使用PLL的方法在系統(tǒng)參考時鐘的相位噪聲和抖動上有

3、所改善，具有一定的創(chuàng)新性。經(jīng)檢測，電路性能基本滿足項目的設(shè)計需要。 與國內(nèi)國際上的同類先進儀器相比，該信號源在具有相近的信號雜散下，擁有更高的頻率分辨率和穩(wěn)定度，并且其使用的也是國際上較為先進的DDS芯片，組建的部件成本更低、實用性更強。 本文在完成基本功能后，進一步分析了設(shè)計中存在的不足，考慮到整個項目的進展需要，提出了一些電路的改進方案和意見，具有一定的參考價值。 支持向量機具有很強的泛化能力，具有維數(shù)不敏感

4、與收斂到全局最優(yōu)等優(yōu)點。由于其分類具有較高的精度，因而在文本、圖像及Web分類等方面得到廣泛的應用，但是關(guān)于支持向量機學習算法研究仍然是該理論的重點和難點內(nèi)容之一。 本文針對基于支持向量機的分類器訓練時間過長問題，提出了三種基于模型分割的并行訓練策略，將訓練任務劃分成若干個子任務，分別采用梯度分配、取余分配和平均分配策略分配到多個從節(jié)點進行并行計算。文中應用主從模式實現(xiàn)了上述并行訓練算法，通過主節(jié)點將各從節(jié)點上的訓練結(jié)果收集、還

5、原，最終生成分類器模型。 梯度分配的訓練策略主要將任務等差分配給節(jié)點，該策略易于設(shè)計實現(xiàn)，但是會導致任務分配不均衡以及限制參與計算的處理器的個數(shù)等問題。取余分配的訓練策略是將均分后的剩余任務全部分配給主節(jié)點，該策略解決了處理器個數(shù)受限制的問題，但是從節(jié)點分配得到的任務數(shù)量仍然可能出現(xiàn)不均衡。平均分配的訓練策略根據(jù)取余分配方法的缺點而重新設(shè)計，將均分后的剩余任務，再按照節(jié)點循環(huán)的順序分配，直到分配完畢。該策略解決了前兩種策略中節(jié)點