电科毕业设计汇总表学生选题.docx
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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，linearmatrixinequality）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。
18
DPIV测量结果的自动处理与分析
采用VC或者MATLAB语言实现DPIV测量结果中平均速度、最高瞬时速度、最低瞬时速度、多次分层次测量结果的立体显示、由速度矢量图生成速度直方图、流线图、等速度线图等自动处理与分析功能，在功能实现后通过DPIV实验验证。
DPIV测量技术是用于流体力学研究中一种流场测量技术，流体力学研究以及DPIV技术的进一步发展都要求对测量结果进行深入的自动化的分析。
19
基于频域滤波的DPIV错误矢量检测算法研究
采用VC或者MATLAB以频域低通滤波的方法实现DPIV错误矢量的检测与自动修正。
优化算法以提高计算速度，研究各种不同参数的滤波器对于错误矢量检测的准确性的影响。
在DPIV测量技术中，由于成像系统、实验条件、粒子密度、匹配算法等原因，在大量的测量结果中会产生一些个别的明显错误的测量结果。
错误矢量不可避免，但可以进行检测和修正，以提高DPIV的准确性。
20
基于显微投影的不规则粒子高度测量系统设计
设计实验光路，采用平移台的定量移动来对成像系统放大倍率定标，利用微粒在不同角度光照下影子的长短来测量微粒的高度。
采用MATLAB软件来编写程序对微粒的图像进行处理以获取粒子高度
粒子尺寸是许多生产过程和研究领域中亟待了解的重要参数，针对粒子尺寸的检测已有了较多测量技术，如光学方法一般只适用球形粒子直径测量。
而针对非球形粒子，甚至是不规则粒子，高度的测量则更有意义。
21
基于动态图像处理的手指运动轨迹识别软件设计
采用VC语言实现USB接口的CCD相机的图像采集，通过在手指上佩戴具有特征色彩标的物的方法，捕获手指的运动轨迹，并通过动态图像处理技术加以识别。
当前社会是一个电子与信息的社会，在人与电子设备交互过程中，通过人的动作来控制电子设备的运行状态时一个极为重要的研究方向，其中对于手指运动轨迹的识别是这一方面研究的基础。
22
基于USB接口的电动平移台控制软件设计
采用VC语言实现电动平移台的控制，要求移动的速度可控，充分发挥出电动平移台本身的移动精度以及移动速度。
电动平移台是光学研究中的常用器件，自主编程的电控平移台可以为以后的研究工作（例如显微投影测量粒子高度以及三维坐标扫描测量系统等）提供支持。
本项目可提高学生的编程能力，熟悉USB通信协议。
23
基于三角坐标法的激光线扫描三维坐标测量系统设计
设计测量光路，采用VC语言实现USB接口的CCD相机的图像采集，通过三角坐标法计算各点的高度值，结合通过成像系统和平移系统得到的物体平面坐标值获得被测物体的三维坐标。
三维坐标测量技术在几何测量、快速成型、在线检测与质量保证、多媒体技术、医疗诊断、机器视觉等领域得到日益广泛的应用。
激光线扫描测量法是其中应用最为广泛的测量方法。
本项目一方面锻炼了学生的编程以及图像处理方面的能力，另一方面需要实际实验与测量，锻炼了学生的动手以及解决实际问题的能力。
24
3位电荷比例D/A转换器设计
主要通过CMOS工艺设计出3位数/模转换器芯片。
数模转换器主要是把数字信号转换成离散的时间或数字信号。
电荷比例DA转换器是通过电容的并联，并与运放相连，构成模拟输出。
深入学习掌握集成电路的设计方法及过程。
掌握数字/模拟转换器的基本要领，完成电容在集成电路中的设计，以及所构成的电荷比例数字/模拟转换器的设计方法。
能够为学生在毕业后从事集成电路设计工作形成良好的基础。
25
3位电阻串D/A转换器设计
主要通过CMOS工艺设计出3位电阻串型数/模转换器芯片。
电阻串由2N个相同的电阻和开关构成，模拟输出通过一组开关接到电阻的各节点处。
深入学习掌握模拟集成电路的设计方法及过程。
掌握电阻的版图设计方法，以及所构成的阻D/A转换器的设计方法。
能够为学生在毕业后从事模拟集成电路设计工作形成良好的基础。
26
4输入NOR译码器设计
主要通过CMOS工艺进行集成电路的设计。
设计中主要应用异或门构成译码器的主体，首先详细地分析并设计NOR门电路，最后实现4位译码器的设计。
本设计要完成电路原理图的仿真和版图验证
通过本设计可以系统地学习数字集成电路设计过程，把以前所学的课本知识在实践中系统的应用，为毕业后从事集成电路领域的工作打好基础。
27
4：
1多路选择器设计
本设计主要是完成4选1的多路选择器的设计。
由于多路选择器的实现方法较多，这里主要使用传输门及二级选择的方法来实现。
设计使用CMOS工艺进行集成电路设计，包括电路原理图及版图验证。
能够培养学生系统地学习模块化集成电路设计方法，并能熟练掌握集成电路的仿真、版图设计及验证的工作流程，为毕业后从事集成电路领域的工作打好基础。
28
4位大小检测比较器电路设计
本设计的功能是取两个4位数字，通过全定制设计的集成电路完成大小的比较，其中需要使用反相器、与门、或门等基本电路。
首先进行基本门电路的设计，最后采用模块化方法完成。
设计使用CMOS工艺进行集成电路设计，包括电路原理图及版图验证。
在设计时由于要用到多种基本门电路，并且要求能够掌握电路的仿真，逻辑设计，以及版图设计及验证，所以能够培养学生的集成电路设计能力，为毕业后从事集成电路领域的工作打好基础。
29
LED光生物安全性的测试与评价系统的研究
本研究对相干和非相干光源的测试与评价分别作相应研究并进行实验验证，此外还对光生物安全性的测试与评价过程中涉及的表观光源测试、脉冲特性测试和扫描特性测试等难点问题作相应研究并构建了适用的测试系统。
通过本课题的研究，建立了一整套比较完善的光生物安全性测试与评价系统。
为LED光生物安全测试标准的建立提供支持。
30
功率型LED照明的安全性评价研究
关于评价方法ICNIRP、IEC、CIE这三个标准组织都有关于LED安全性的相关规定，本研究根据IEC60825-1中的分类方法来确定LED的安全域值，基于对LED的表观光源的对向角进行测量的基础上的，通过计算LED的对于人眼的可达发散限值AEL值来评估LED的安全性，并使用ASAP软件研究LED光束发散角和封装的形状对表观光源的影响。
为LED光源的实际生产测试提供有用的参考数据。
31
LED照明光学系统的设计及照度分布测量研究
在LED道路照明的推广应用中，光学设计成为亟待解决的关键问题。
围绕非成像光学系统的两大核心问题出光效率和光照度，开展LED照明光学系统的初步研究。
根据LED芯片发光的理论模型，利用光学机构仿真方法对LED芯片进行光学建模，对已有的LED光源阵列进行了模拟实验，验证和完善LED光源的详细参数，并对影响一次光学设计的关键参数进行了分析。
对自由曲面设计方法进行初步研究；根据道路照明的技术要求、对LED路灯二次光学设计方法进行研究。
此项研究成果为LED照明光学系统的设计和研究提供依据。
32
面向照明效果的LED光源设计研究
本文以LED光源作为研究对象，研究了包括单个LED照明、多个LED照明以及LED矩阵阵列照明的特点和规律，对其照明效果进行了仿真与分析；在此基础上，对根据光照效果要求设计正方形和矩形LED阵列光源的方法进行探索与研究，总结出相应的规律，给出设计方法与设计结果。
此项研究成果为LED照明效果光源设计和研究提供依据。
33
利用仿真方法研究发散角对组织体漫反光的影响
生物组织的空间分辨漫反射研究是近年来生物医学光子学领域的一个研究热点，其目的就是发展一种能够测定生物组织光学参量的新技术。
目前，用来描述光源附近生物组织光学特性的理论模型求得的漫反射率的数学表达式相当复杂，本论文拟采用MonteCarlo仿真方法研究了近光源漫反射光子的分布，深入研究不同光源对于空间分辨漫反射率的影响。
此项研究成果将对发展一种能够测定生物组织光学参量的新技术提供理论依据。
34
有偏压光折变聚合物中空间孤子的模拟研究
研究聚合物空间孤子产生的条件、机理；用数值模拟的方法，模拟出聚合物空间孤子的形状和存在的区域。
可应用于光学逻辑门、光学偏转器、光学编码及光学存储、光学互联器等诸多方面。
35
光折变聚合物中空间灰孤子的模拟研究
研究聚合物空间灰孤子产生的条件、机理；用数值模拟的方法，模拟出聚合物空间灰孤子的形状和存在区域。
可应用于光学逻辑门、光学偏转器、光学编码及光学存储、光学互联器等诸多方面。
36
闭路亮暗光伏孤子的模拟研究
研究闭路亮暗光伏孤子产生的条件、机理；用数值模拟的方法，模拟出闭路亮暗光伏孤子的形状和存在区域。
可应用于光学逻辑门、光学偏转器、光学编码及光学存储、光学互联器等诸多方面。
37
开路瞬时暗光伏孤子的模拟研究
研究开路瞬时暗光伏孤子产生的条件、机理；用数值模拟的方法，模拟出开路瞬时暗光伏孤子形状和存在区域。
可应用于光学逻辑门、光学偏转器、光学编码及光学存储、光学互联器等诸多方面。
38
介质与光折变晶体界面表面波的模拟研究
研究界面孤子产生的条件、机理；用数值模拟的方法，模拟出表面孤子在不同区域的模和形态。
可应用于光学逻辑门、光学偏转器、光学编码及光学存储、光学互联器等诸多方面。
39
GaAs基HEMT材料电学性能研究
本课题要求熟悉高电子迁移率晶体管（HEMT）的结构，实验使用分子束外延方法生长材料，并使用霍尔测试方法测试、分析材料性能。
高电子迁移率晶管（HEMT）是公认的最有发展前途的高速电子器件之一，具有超高速、低功耗、低噪声等特点，可满足高速计算机、卫星通信等领域，本课题指导学生进行材料测试，分析各个结构参数对器件性能的影响。
40
InAs/GaAs量子点表面形貌及光学特性分析
本课题要求学习InAs/GaAs自组织量子点的结构，并使用MBE技术生长外延材料，根据测试设备的表征结果分析InAs自组织量子点的光学特性。
由于半导体量子点具有零维电子特性，它已成为研制新一代量子器件的基础，也是目前国际上最前沿的研究课题之一。
通过课题研究拓展思路，将使学生对本专业方向有较为深入和系统的认知。
41
InAs量子点红外探测器材料的分子束外延生长
本课题要求在学习InAs量子点红外探测器的结构和器件特性基础上设计外延材料结构，并使用MBE技术生长外延材料，根据测试结果对器件性能进行分析。
量子点红外探测器理论上可做到更大的光电导增益、更宽的光谱响应、低暗电流、高响应率和高探测率，具有制备高性能器件的潜力。
通过课题实施让学生对分子束外延生长有更加实际的了解，并掌握材料结构的设计方法。
42
立式HVPE生长2英寸GaN模拟研究--重力和气体扩散对GaN沉积的影响.
弄清楚重力和气体扩散对立式HVPE反应器生长GaN速率和均匀性的影响。
在HVPE反应器生长GaN中，很多因素对GaN生长的速率和均匀性有影响，重力和气体扩散是其中两个，弄清楚重力对GaN沉积的影响，有利于提高GaN沉积的均匀性。
43
立式HVPE生长2英寸GaN模拟研究--GaCl气体流量和NH3流量对GaN的沉积影响.
弄清楚GaCl气体流量和NH3流量对立式HVPE反应器生长GaN速率和均匀性的影响。
在HVPE反应器生长GaN中，很多因素对GaN生长的速率和均匀性有影响，GaCl气体流量和NH3流量这两个参数对GaN沉积的影响最大。
弄清楚这两个因素对GaN沉积的影响是提高GaN生长质量的关键。
44
立式HVPE生长2英寸GaN模拟研究--载气流量和隔离气体流量对GaN沉积的影响.
弄清楚载气流量和隔离气体流量对立式HVPE反应器生长GaN速率和均匀性的影响，探讨隔离气体流量与隔离效果的关系。
在HVPE反应器生长GaN中，很多因素对GaN生长的速率和均匀性有影响，载气流量和隔离气体流量对GaN沉积的影响也很大。
弄清楚这两个因素对GaN沉积很有用。
45
卧式HVPE生长2英寸GaN模拟研究--GaCl气体流量和NH3流量对GaN沉积的影响.
弄清楚GaCl气体流量和NH3流量对卧式HVPE反应器生长GaN速率和均匀性的影响。
在HVPE反应器生长GaN中，很多因素对GaN生长的速率和均匀性有影响，GaCl气体流量和NH3流量这两个参数对GaN沉积的影响最大。
弄清楚这两个因素对GaN沉积的影响是提高
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