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2018密苏里科技大学EMC LAB 暑期实习(2)

作者:时间:2018-07-31点击数:编辑:文芳

综述篇

本周是2018年华中科技大学同学来密苏里科技大学EMC LAB进行暑期实习的第二周。在导师们和学长学姐们的指导和带领下,同学们已经逐渐适应了在罗拉的生活,开始全身心地投入到实习任务中。这周同学们到实验室的时间普遍早于上一周,有效工作时间显著增加。此外,LAB还组织了足球赛,不仅有韩国和印度的学生加入,还有教授的加入。历时两小时的足球赛,在锻炼身体之余,更是增进了同学们之间的感情。

个人篇

|张中洋

本周是2018年华中科技大学同学来密苏里科技大学进行暑研的第二周。如果用一个词来概括本周的感觉,那渐臻佳境将会是一个不错的选择。第一周生活划下的略显杂乱的轨迹线在此延长、伸展、放射,形成了一道优美而有序的线条。

首先是生活方面,由于初来乍到的我们没有合适的厨具、没有料理的原料,而且更扎心的是一起生活的四个小伙伴都不会做饭,所以我们几乎吃遍了罗拉城中心地带的各种中餐厅日料店,更是消耗掉了几大包泡面。而在即将毕业学长的帮助下,我们凑 齐了厨具,去沃尔玛购买到了原料,并且下载了下厨房”App开始了零基础的料理学习。每天一到饭点,大家就会齐心协力烹制一道道虽然简单但是却也可口的饭菜。能够自己做饭无疑大幅降低了我们在吃饭方面的开销,同时也为之后的留学生活打下了必要的基础。


之后便是学习研究方面。在研究方面,由于之前在Dian团队打下了坚实的编程与算法的基础、培养了必要的快速学习能力,整体来说我进入状态还是相对较快的。我做的第一个项目是用matlab通过智能算法优化限定条件下ESM放射源扫描中的采样点选取问题。通过将近一周的不断优化,同时也得益于学长和各位导师们耐心的指导和激烈的讨论,在我们所特定的条件下,目前已经取得了相当不错的结果。

这个项目稍微告一段落后,紧接着张岭学长结合范教授得到知道,给我安排了另外一个更具有挑战性的任务,这个任务将主要通过深度学习方法完成,如果效果达到预期,其将作为一个大型仿真项目的一部分被整合。

本周的活动依旧丰富。我们和实验室的导师以及学长们一同踢了足球,参加了野外烧烤、去电影院观看了刚刚上映的碟中谍。由于这里的电影院支持躺着观影,所以观影体验确实是相当不错的。不过看了这种没有字幕的电影,不由感到应该赶紧提高自己这依旧令人捉急的英语听力了。虽然平时和教授们讨论以及购物等场景还是能够应付的,不过到了更加复杂的生活场景中时还是会感到差的很远。长路漫漫,且行且思!

躺着的电影院

夕阳下的合影

下周我们将和实验室的导师学长们一同去加州参加一个领域内的研讨会,十分期待!


|彭哲坤

第二周的生活随着小帕教授回到实验室而变得及其丰富。小帕教授是一个非常充满活力的老师,他一回来就尽可能去熟悉和认识每一个实习生,并且针对实习生们的项目进度进行评估和建议,并且一直在跟进实习生们的学习生活状况。并且一连几天对实验室当前的所有项目都召集人进行会议,重新评估所有项目的进行情况。实习生们都对这么一个尽心尽责的教授感到由衷的敬佩。

小帕教授和学长学姐们在焊接板子

我所参与的项目已经完成了前期的设备搭建,本周开始进行测量。由于目前的整个系统仍是半自动化,所以测量起来仍然比较麻烦。但由于项目需要我们事先提供一定的数据给对方公司,所以自动化系统的搭建暂时延期,我们转到了对数据的测量和处理的过程上。由于数据是需要交付的一部分,我们需要做到尽可能的细致与准确,对这一部分数据的统计进行分析。并且在测量与处理的过程中发现自己对于静电释放的一些误解。

慢工出细活,这一周的工作里我多次返工,原因就在于在整个数据处理的过程中缺乏对静电释放中两次脉冲出现的准确理解,并且对于参量的理解不深,接下来我需要进一步阅读ESD相关的论文,加深理解。lab的走廊上贴满了Best Paper,其中就有很多是关于ESD的,我准备在下一周对相关的论文进行筛选阅读。

lab内贴满的论文展示墙

这几天户外生活还是很有趣的,周五下午组织了一场lab的足球赛,小帕教授亲自上阵,另有几名lab内的faculty加入我们的比赛,可以称得上是小规模的“国际比赛”了。作为德国人的小帕教授在球场上展现出其足球天赋,频频进球。而实习生和研究生、博士生们在足球比赛中也进一步了解对方。除此之外还有户外烧烤,驱车前往一个公园里一起享受了一个美好的下午。

户外烧烤

下一周有一部分的实习生会作为志愿者参加在洛杉矶的一个symposium,我也是其中一员。把握住这难得的机会去大城市看一看,同时也能在symposium里涨见识。


|张秀珍

这周罗拉的天气很棒,热浪中带着些许的微风。周末学长们带着我们去参观了大岩洞,大岩洞里有导游带领着我们一路参观,欣赏独特的景色和石钟乳形成的奇观,本来还打算去马克吐温森林公园去欣赏美国的原始森林的景色,但因为时间太晚,就此作罢,但是坐在车上沿途的景色也十分怡人,远远望去大片的森林和草原就沿着窗外往后漫去,稀疏的几只牛,几只鹿点缀在草地中。

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1 大岩洞合照

2 大岩洞一景

因为接下来是晨曦学长的生日,学长为了庆祝,决定让大家一起来公园里烧烤,大家准备了很多种食物,远卓学姐还带来了自己做的蛋糕。烧烤中晨曦学长是主力,他烤的烧烤味道超棒,而我们就打打杂,串串肉片和蔬菜之类的。

3 晨曦学长和他的烤羊排

这周我们开始了试炼自己的厨艺之旅,出乎意料的是大家尽管都是新手,但是准备的饭菜味道也挺不错的,没有出现什么大的失误。我们还准备了中午的饭菜带到实验室去吃,这样就可以节省一些时间。在一开始尝过了乱买食物导致口味不对头的实践之后,大家在超市里买东西会尽量避免甜食和奇怪的食物。

学习方面,这周又和导师沟通了一次,确定了自己的project的研究方向,但是由于之前在这个方向没有研究,所以导师先让我看CUDA相关的书籍,具体的project细节需要等到下周继续讨论,因为导师马上要去出差参加会议,所以我也需要抓紧时间了解相关的知识和project的具体细节,我很期待能够去挑战自己,毕竟这个方向是自己从来没有接触过的。


|王晓纤

周五晚,lab的学长组织大家一起在绿草如茵的足球场上踢球,不仅是女生们积极地参与了进来,连lab的帕教授都全副武装,兴致勃勃地加入战队。因为罗拉在九点左右才天黑,我们从六点半一直踢到了八点半,比分四比六。最后一球是帕教授进的头球,可以算``JHH是最精彩的一球。此外还有韩国和印度的小哥哥,都在球场上展现出了精湛的球技和敏捷的身手。

为了庆祝一位学长的生日,在周末我们举行了户外BBQ。不同于森林公园的小烤架,lion park的烤架比烤箱还大的多。我们分工合作 ,有烧炭生火的,有串牛肉洋葱串的,有给玉米番薯包锡纸的,有腌制羊排的等等。在饱食了一餐美味后,实习生们和学长学姐们坐在一张长桌上交流学习生活经历。

这周在lab的工作方面,我研读了'Effects of Parasitic Parameters on EMI Filter Performance''Characterization and Parasitic Extraction of EMI Filters Using Scattering Parameters'这两篇论文,主要讲的是差模滤波器中旁路电容的性质和推导方法。此外,我学习了ANYSS软件的基本功能和使用方法,根据教程亲自动手实现了三相分流器的电路模型,得到的仿真结果与教程相一致。我的导师范俊教授这周刚从中国出差回来,所以我们在周四上午和范教授初步商量了项目的分工。因为我们还没收到厂家的DUT,范教授建议我先用一个普通的common mode choke,来实现我上周看的paper中的一些工作,以便在收到DUT后快速上手。Nick详细地教我如何使用VNA测量线圈,纯宇则给我示例如何用matlab处理VNA测量得到的数据。在VNA校准时,我也遇到了线缆接触不好的情况,虽然很浪费时间,但也是宝贵的经验。


|李姜帅

1. 项目进展

BSS盲信源检测基本数学算法和原理框图和setups示意图

实际BSS模拟检测电路

(用于产生随机AM调幅信号)

(四个自制环形同轴线,用于源端和接收端之间耦合使接收端得到两个源线性作用的信号)

MATLAB模拟BSS结果:

1.音频模拟

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两个不同的音频信号结果线性混合之后可以通过是时间自相关函数和取相应的相关时间界限成功分离

2. sin和modulated sin源分离

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可以成功分离

实际测量并且分离结果:

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分离失败,之后二十几次测量分离均失败,摆放姿势、源端和接收端距离的都排列组合一遍,处理了接近12G的数据,把MATLAB跑蹦无数次、电脑折腾蓝屏好几次,都失败了。

相位影响:

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很明显,相位不会影响分离结果,所以loops摆放的姿势不会影响case的成功与否。

噪声影响:(add的是Gaussian noise,是环境中最常见的noise)

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依然可以分离出两个源,但噪音会叠加在分离结果的波形中

和远卓学姐一起考虑完所有可能的影响因素后,去除或者减弱这些因素的影响,测试和分离,结果依然failed,只能求助于导师Victor,人在俄罗斯度假,时差一天,赶在他那边的周五下午五点(美国这边半夜四点…)发了report过去(因为周末导师一般是不处理LAB的事情),得到了他的秒回

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我把一个不相关的文件贴在给他的邮件里了……人熬夜久了真的会变zz,当时我就在想,在一个俄罗斯人导师面前犯这种低级错误会不会被他抓去喂熊……重新弄好之后得到了它和shifenfoxi但是一语点破问题所在的回复:

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没错我把他的错别字圈出来了哈哈哈哈哈很有成就感……回归正题,用loops去相互耦合并且在满足尺寸和频率(Ghz)相一致的条件下,存在很严重的时延,这个delaytime导致的线性偏离很严重所以分离失败,下一步是用加法器电路去模拟低频(Khz)情况下的分离结果,下面两张图是去耦混合原理和自己焊的混合电路板:

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偷偷摸摸焊的,要是被小pa发现焊得这么丑估计又要被骂个半死,然后这周的项目进展就到这里结束了,下周一继续肝。

3. daheigong

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继续帮土豪sponsor——思科公司测板子打工,真的很累😭

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回收废板子上面的connectors,比较轻松~

4. 业余生活

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下厨做好吃的

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公园BBQ

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继续lab老腊肉和intern小鲜肉们的足球对决

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追风的人,希望下周继续努力,黑暗荒芜仍有星光点点


|马富为

周末去了“Meramec Caverns”,溶洞内景色很好,很凉快。最让我印象深刻的是,在这种风景优美的溶洞里。老美因地制宜的在岩壁上投影播放了爱国主义宣传片。同行的美国小朋友都看得特别认真,自幼接受爱国主义教育。深深地觉得,国内的宣传部门,应该在爱国主义教育宣传的方式方法上多花些心思啊。不该一味地说教,而是寓教于乐,灵活多样。

这就是那块播放爱国主义宣传片的岩壁

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溶洞风光

本周,工作项目继续向前推进。分三种情况,从简单到复杂,逐步仿真验证推导公式的正确性。首先是理想情况,两条电线,负载端分别短路和开路。根据得到的ICM的幅值计算出源端阻抗ZssZso以及源端电压源|Vss||Vso|,并与设定的值进行比较,检验正确性。

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然后将负载端设定为纯电阻值,由得到的ICM的幅值计算源端阻抗ZssZso以及源端电压源|Vss||Vso|,并由此建立等效电路(电压源相位设置为0),比较等效电路ICM的幅值和原电路ICM的幅值。

再进一步讨论更普遍的情况,将负载端设置为复阻抗值。并设置较多的探针,检测ICM,比较等效电路ICM的幅值和原电路ICM的幅值。

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获得了较为满意的结果

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等效模型的6个电流值跟原电路的6个电流值几乎完全重合。

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然后利用MATLAB仿真,希望绘制出|ICM|随位置z的变化图像。

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至于下周,跟着实验室的大佬们出去参加会议,我们实习生当然是去当志愿者啦。能到洛杉矶那边看看学术会议,长长见识,也是非常开心和期待了!


|彭年

罗拉的天气令人很舒服,即使外面阳光刺眼,但并不感觉到炎热。在实验室的生活作息基本是一样的。吃完早餐后由学长开车从家里带到实验室来,开始一天的工作。晚上回去做饭,准备好第二天的午饭放在冰箱,午饭休息时刻会和教授打一会儿的乒乓球。晚饭有时会和学长学姐们一起出去吃,有时就自己随便带点吃的当晚饭。

实验室除了学习,还有不少娱乐活动,整个lab一起行动。这周有学长过生日,组织了户外烧烤,有学长毕业答辩完成,为庆祝请lab的人看了电影,还有学长学姐,实习生和实验室的教授一起踢足球。

实验室的教授很热情,会邀请我们一起吃饭,一起玩耍,耐心指导project,关心实习生的生活。

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图1 罗拉的云

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图2图3 大溶洞

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4 马克吐温国家森林公园



5 过生日的学长 图6 户外烧烤

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7 和学长,教授一起踢足球

这周见到了导师,和他面谈了关于项目开展的情况,做的是在系统中负载变化引起的拥塞以及资源调配问题。这个一个有关于线性规划的算法优化。关于这个问题的已经建立的工作在paper中已有说明。我需要将paper中所讲的这个研究算法理解清楚,然后给老师作出反馈。为解线性规划问题,我研究了单纯形法。单纯形法是用来求解目标函数的最优解,在优化问题中运用很广泛。

大致步骤如下:

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单纯形法介绍


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paper中的算法研究推导截图

在理解已有算法的基础上,我们提出了一种更加简便的算法来优化这个模型,接下来的工作就是展开新的算法的理论推导以及模型仿真。

另外,这周完成了自己的English Presentation。给外国伙伴介绍了华科学生的方方面面。第一次脱稿完成英语演讲,老师表示自己学到了很多,自己以前从来不知道中国的大学原来是这样。

在美国,会发现融入这里的生活很重要,包括每天见到人相互问好,去银行办理事情,去办公室询问别人,去餐馆点餐,去超市买东西,跟实验室教授交流等。你会发现,国外的交流方式真的和国内有很多不同,当然除了良好的英语交流能力之外,也要思考美国人是怎么思考一件事的。

实验室有几个学长要毕业了,这周也完成了毕业答辩,我们也在答辩现场观看。这里答辩时会准备很多吃的,有咖啡,各种水果,饮料,披萨,面包等等。台下的人都是坐着吃东西听着答辩,包括教授也是。感觉虽然听得不是很懂,但也大致知道学长们研究的问题。老师会在中途随时打算提问题,也有学生在提问题。有时,也会出现答辩者解答不出的情况,怼的过程有点激烈。


|徐扬

上周五导师回lab了,一回来就把解决了很多项目的疑问。把实验平台又改进了些,但是仍然无法进行实验。实验条件要求苛刻,做过的两次尝试都已失败告终,于是把实验平台搬到了climate chamber里,控制好chamber里的绝对湿度。这段时间我主要做chamber的湿度监测工作,根据温湿度传感器的数据判断chamber是否正常工作。



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Figure 1 Humidity of Climate Chamber

 按照导师的建议对chamber进行了改进,用铝制管把chamber里排出的热空气导向了天花板并排出去,另外就是继续平台的set-up,把静电场测试仪固定在了可移动木板上,这样进行测试时可以减小人为的影响,前期尽量把对试验影响的因素控制到最小。

Figure2排气管改造                        

Figure 3 实验平台

令人沮丧的是,机械臂还有三星期才能回到lab来,没有机械臂,我们就无法控制精确控制DUT在材料上进行滑动摩擦时的力度、幅度等等,人为的干扰很大,目前只能做实验对整体有个基础的感觉,换句话说,当前测出来的数据参考意义很小。这周主要学习matlab,尝试着用matlab通过GPIB控制频谱扫描仪,并用NI multisimZVS(零电压开关)电路进行仿真。


|杨光

今天是来到EMC实验室的第二周,学习已经步入正轨。这周听说在下一周会有一场EMC领域的顶会(SIPI),基于funding和人数之间的冲突,我们只能部分报销,我和朋友依然决定要去参加。会议的地点在加州的Long Beach。这周Faculty回来了,我学会了用VNA去测量PCB板,学会了有两种误差校准的方式,一种叫E-Cal(是用电子器件进行校准),还有一种方式是用自己的PCB含有的6根线进行每一次校准。这种VNA50G的器件,在国内十分罕见,甚至在华科是没有的,我使用时万般小心,在学长的指导下学会了如何使用该仪器。在学习使用仪器的同时,我还通过《SLAM for dummies》这本书学习并掌握了SLAM的相关知识。SLAM是实时定位与地图构建方法的缩写,由于项目的要求是定位,因此学习SLAM对项目的进展有很大的益处。最后,为满足本次项目的操作要求,我在我的电脑上安装了Linux系统。这次系统的安装,一波三折,遇到了许多的困难和挑战。我通过自行查询资料和请教学长,最终完成了安装。在实验室每一天感觉都度过的很有意义,很充实。



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