介電常數(shù)測(cè)量中信號(hào)源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本課題源于項(xiàng)目《材料的介電常數(shù)測(cè)量》，該項(xiàng)目通過(guò)研究介質(zhì)材料的介電常數(shù)變化來(lái)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(cè)等相關(guān)領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。若應(yīng)用于爆炸物與毒品檢測(cè)，將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。 項(xiàng)目初步需要完成介電常數(shù)的測(cè)試儀器的設(shè)計(jì)，本文介紹的信號(hào)源為該測(cè)試儀中重要組成部分。信號(hào)源主要實(shí)現(xiàn)10MHz～500MHz的激勵(lì)信號(hào)的生成，同時(shí)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(jì)方案，在綜合考慮設(shè)計(jì)的指標(biāo)和電路的可實(shí)現(xiàn)性，通過(guò)對(duì)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(gè)系統(tǒng)的時(shí)鐘源，結(jié)合DDS高分辨率、低相位噪聲、切換速度快的特點(diǎn)和PLL低頻譜雜散、頻率范圍寬的特點(diǎn)，很好地互補(bǔ)了DDS和PLL各自的缺點(diǎn)，同時(shí)，方案在倍頻電路設(shè)計(jì)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(shí)鐘的相位噪聲和抖動(dòng)上有

3、所改善，具有一定的創(chuàng)新性。經(jīng)檢測(cè)，電路性能基本滿足項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需要。 與國(guó)內(nèi)國(guó)際上的同類先進(jìn)儀器相比，該信號(hào)源在具有相近的信號(hào)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(guó)際上較為先進(jìn)的DDS芯片，組建的部件成本更低、實(shí)用性更強(qiáng)。 本文在完成基本功能后，進(jìn)一步分析了設(shè)計(jì)中存在的不足，考慮到整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)展需要，提出了一些電路的改進(jìn)方案和意見(jiàn)，具有一定的參考價(jià)值。 支持向量機(jī)具有很強(qiáng)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(diǎn)。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(yīng)用，但是關(guān)于支持向量機(jī)學(xué)習(xí)算法研究仍然是該理論的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容之一。 本文針對(duì)基于支持向量機(jī)的分類器訓(xùn)練時(shí)間過(guò)長(zhǎng)問(wèn)題，提出了三種基于模型分割的并行訓(xùn)練策略，將訓(xùn)練任務(wù)劃分成若干個(gè)子任務(wù)，分別采用梯度分配、取余分配和平均分配策略分配到多個(gè)從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行并行計(jì)算。文中應(yīng)用主從模式實(shí)現(xiàn)了上述并行訓(xùn)練算法，通過(guò)主節(jié)點(diǎn)將各從節(jié)點(diǎn)上的訓(xùn)練結(jié)果收集、還

5、原，最終生成分類器模型。 梯度分配的訓(xùn)練策略主要將任務(wù)等差分配給節(jié)點(diǎn)，該策略易于設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，但是會(huì)導(dǎo)致任務(wù)分配不均衡以及限制參與計(jì)算的處理器的個(gè)數(shù)等問(wèn)題。取余分配的訓(xùn)練策略是將均分后的剩余任務(wù)全部分配給主節(jié)點(diǎn)，該策略解決了處理器個(gè)數(shù)受限制的問(wèn)題，但是從節(jié)點(diǎn)分配得到的任務(wù)數(shù)量仍然可能出現(xiàn)不均衡。平均分配的訓(xùn)練策略根據(jù)取余分配方法的缺點(diǎn)而重新設(shè)計(jì)，將均分后的剩余任務(wù)，再按照節(jié)點(diǎn)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(diǎn)