2019年第10期-《电子技术应用》杂志

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2019年第10期

刊出日期：2019-10-06

邮发代号： ISSN 0258-7998

CN11-2305/TN

邮发代号：2-889

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技术专栏-5G与人工智能

基于AI的5G基站节能技术研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190909

作者：张志荣，许晓航，朱雪田，夏旭

作者单位：中国电信股份有限公司智能网络与终端研究院，北京102209

摘要：为了响应国家节能减排号召，基站的节能降耗已成为当今通信领域的重中之重，各大运营商的节能技术也必成为核心竞争力。对基于AI的5G基站节能技术进行研究，分析了传统的基站节能技术，探究了结合AI技术的5G基站节能技术前景，深入研究了AI节能技术的发展方向，着重提出了AI节能模型和AI协同节能方案。

关键词：
5G基站

AI

大规模天线

KPI

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基于IBN的5G网络管理系统的调度算法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190922

作者：王海宁，贾鹏，曹宇诗，杨馥聪，裴天天，曾宇

作者单位：中国电信股份有限公司战略与创新研究院新兴信息技术研究所网络AI研究中心，北京102209

摘要：随着5G时代的到来，多种应用场景和差异化的业务需求不断涌现,对运营商网络资源和业务需求调度分配的能力提出更高的要求。通过对5G网络新特征的分析，提出一种基于意图的网络管理调度系统，结合IBN的网络架构将多种形式的业务意愿收集并翻译成所需的网络操作和配置，实现网络的快速自动部署实施。基于该系统提出了一个快速调度算法，对任务进行有效的多级调度和同级调度，仿真实验表明，基于意图网络的快速调度系统使得任务处理效率提高，任务调度处理时间减少，对于发生重大事件等通信场景的业务需求调度保障有重要意义。

关键词：
5G

意图网络

网络管理

调度算法

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5G无线智能网络规划方案研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190980

作者：邹广玲，张守霞，朱永军，谢卫浩

作者单位：中兴通讯股份有限公司，上海201203

摘要： 5G移动通信引入大规模阵列天线、新场景、新业务、新频段等关键技术，未来网络演进的目标是通过人工智能的引入实现网络的自主决策和自主演进，5G网络规划也面临智能化演进的需求。从5G网络规划部署各个阶段探讨了从工作流程、规划方案等方面，如何在大数据基础上，结合机器学习等技术，基于价值建网，形成整体5G网络规划方案，应用于指导5G网规规划建设。

关键词：
5G网规

智能选站

规划方案

覆盖评估

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基于大数据的5G基站退服成本估算

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190923

作者：魏鹏涛，曾宇，王海宁，李皛，姚沛君，李梦池，徐艺谋

作者单位：中国电信股份有限公司战略与创新研究院新兴信息技术研究所网络AI研究中心，北京102209

摘要：随着5G技术的快速发展，5G基站的数量和密度将远超4G，基站的建设和维护也成为不可忽视的问题。因此，全面分析了5G基站退服情况，并提出一种基于大数据的5G基站退服成本估算方案。凭借基站历史退服数据，采用LSTM神经网络建立基站退服预测模型，然后构建了5G基站退服成本估算模型，对预测的5G基站退服进行成本估算。最后通过实验分析，说明了方案的有效性，并提出建议。

关键词：
大数据

5G

基站退服

成本估算

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基于NFV MANO的边缘计算多种智能化部署方案研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190988

作者：王旭亮1，刘增义1，胡雅婕2，李童瑶2

作者单位：1.中国电信股份有限公司研究院，北京102209； 2.北京邮电大学信息与通信工程学院信息光子学与光通信研究院，北京100035

摘要：为了解决边缘计算业务部署时所需的管理编排组件与电信云中NFV MANO组件之间的高效协同等问题，首先，分析对比了两种主要部署方案中边缘计算与NFV的管理编排组件之间的职责分工与交互流程。其次，基于深度学习方法和模型分别给出了提高两种方案中电信云虚拟网元和基础设施和边缘计算应用之间的管理编排效率的解决方案。最后，对未来该领域需要关注的主要问题和方向进行了展望。

关键词：
5G

边缘计算

网络功能虚拟化

NFVMANO

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综述与评论

基于区块链的版权保护方法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190743

作者：陈宇翔1，2，郝尧1，2，赵越1，2，廖思捷1，3，杨家兴1，3，易仲强1，2

作者单位：1.保密通信重点实验室，四川成都610041；2.中国电子科技集团公司第三十研究所，四川成都610041； 3.中电科网络空间安全研究院有限公司，四川成都610041

摘要：数字版权保护(Digital Rights Management，DRM)是维护数字出版物发行方权益的信息安全技术，它保证授权用户对数字信息的使用，并保障版权所有者利益。但传统中心式版权保护方法存在安全性低、权限管控粗糙等问题，使得盗版、侵权现象屡有发生。区块链去中心、不可篡改、公开透明的特点，为解决版权保护问题提供了新思路。对传统数字版权保护方法和基于区块链的版权保护方法进行了分析比对，提出对未来的展望。

关键词：
数字版权保护

区块链

智能合约

分布式

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人工智能

基于卷积递归模型的文本分类研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190248

作者：殷晓雨，阿力木江·艾沙，库尔班·吾布力

作者单位：新疆大学信息科学与工程学院，新疆乌鲁木齐830046

摘要：近年来卷积神经网络和循环神经网络在文本分类领域得到了越来越广泛的的应用。提出一种卷积神经网络和长短时记忆网络特征融合的模型，通过长短期记忆网络作为池化层的替代来获得长期依赖性，从而构建一个联合CNN和RNN的框架来克服单卷积神经网络忽略词语在上下文中语义和语法信息的问题。所提出的方法在减少参数数量和兼顾文本序列全局特征方面起着重要作用，实验结果表明，可以通过更小的框架来实现相同级别的分类性能，并且在准确率方面超越了同类型的其他几种方法。

关键词：
文本分类

卷积神经网络

循环神经网络

全局特征

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基于LSTM网络的IGBT参数预测硬件系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190359

作者：李渊博，杨媛，张小涛

作者单位：西安理工大学电子工程系，陕西西安710048

摘要：对绝缘栅双极型晶体管进行参数预测可以有效地避免因其失效带来的经济损失和安全问题。对绝缘栅双极型晶体管参数进行分析，设计了一个基于LSTM网络的绝缘栅双极型晶体管参数预测SoC硬件系统。该系统使用ARM处理器作为总控制器，控制各个子模块的调用和数据的传输，FPGA内通过对矩阵向量内积算法进行优化提高LSTM网络内部的数据运算速度，并且采用多项式近似的方法降低了激活函数所占用的资源。实验结果表明,系统的预测平均准确率为92.6%，计算速度相比于CPU快了3.74倍，同时具有低功耗的特点。

关键词：
长短期记忆网络

片上系统

硬件加速

绝缘栅双极型晶体管

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基于目标多区域分割的抗干扰跟踪算法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190356

作者：张天飞，龙海燕，丁娇，张磊

作者单位：安徽信息工程学院，安徽芜湖241000

摘要：针对视频序列中运动目标跟踪过程中可能出现的目标旋转、遮挡、形变等原因造成的跟踪失败问题，提出了一种基于目标多区域分割的跟踪方法。主要通过将目标划分为多个部分相互重叠的区域，然后选择跟踪过程中相对稳定的多个区域进行定位，进而对跟踪的目标采用不同目标区域权重更新不同的模板更新策略，这样选择主要可以增加算法的抗遮挡、抗旋转能力。实验结果表明，该方法对目标遮挡、旋转等具有一定的适应能力。

关键词：
计算机视觉

目标跟踪

多区域分割

搜索定位

模板更新

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微电子技术

一种高能效的Keccak算法ASIC设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190522

作者：庹钊，陈韬，李伟，南龙梅

作者单位：解放军战略支援部队信息工程大学密码工程学院，河南郑州450001

摘要：设计并实现了能同时支持SHA3四种模式的Keccak算法完整硬件电路。在对海绵结构和Keccak算法详细分析的基础上，将电路结构划分为并行执行的填充模块和置换模块，减少了算法执行的时钟周期。在所设计的Keccak算法硬件电路基础上，从能效角度对三种现有置换函数实现结构进行了比较分析。在65 nm工艺库下进行综合， SHA3-256标准下单位面积性能达到0.55 Mbps/gate，相较现有结构能效提高了约52%。

关键词：
Keccak

海绵结构

SHA3

ASIC

能效

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集成电路版图相似度模型研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190484

作者：丁柯，张军，蒋卫军

作者单位：北京芯愿景软件技术有限公司，北京100095

摘要：集成电路受法律保护的实质要件是布图设计的“独创性”部分。布图设计侵权的司法鉴定包括两个步骤：布图设计独创性鉴定和布图设计独创性区域的相似度鉴定。目前，集成电路布图设计相似度鉴定在行业内尚没有统一的执行标准。北京芯愿景软件技术有限公司探索了一种较为可行的方法，即在考虑芯片工艺和相关领域后，根据版图元素耦合度大小进行模块划分，再对各模块进行相似度的比较，然后根据每个模块的重要性给出模块的权重，最后按照加权法给出整体的相似度。这种相似度的判定方法称为“版图细分加权法”。版图细分加权法中最重要的因素是模块内部布局，本文提出的相似度模型以客观方式对两个模块内部布局的相似度进行了比较。

关键词：
集成电路

布图设计

独创性

相似度

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一种支持在线升级的NOR Flash控制器设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.182990

作者：徐立国1，2，李德建1，2，于宝东1，2，杨立新1，2，王小曼1，2

作者单位：1.北京智芯微电子科技有限公司国家电网公司重点实验室电力芯片设计分析实验室，北京100192； 2.北京智芯微电子科技有限公司北京市电力高可靠性集成电路设计工程技术研究中心，北京100192

摘要：介绍了一种嵌入式NOR Flash控制器的设计，可以支持Flash快速在线升级模式，不需要中断向量重映射，采用两片Flash拼接，中间启动，硬件直接完成地址映射。IAP程序执行过程中支持Flash读操作，能正确返回读结果。控制器提供了1 μs参数值，应用中，只需要根据工作频率配置该参数值，硬件则自动根据该值计算出Flash器件的对应频率的各个擦写时序参数，节省了软件逐个配置多个时序参数的复杂度。含有该控制器的MCU芯片已经经过仿真验证和FPGA测试通过，并在UMC55 nm工艺上流片成功，对芯片样品的测试结果表明，该Flash控制器功能性能良好，方便使用。

关键词：
NORFlash

控制器

在线升级

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高速可重构高资源利用率统一模单元设计与研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190275

作者：陈琳，唐俊，曲彤洲，尹安琪

作者单位：信息工程大学，河南郑州450000

摘要：总结归纳了有限域层模乘、模加减、模除运算在算法级和硬件结构级的特点及兼容性。通过对大量主流有限域算法的对比、算法优化、流水加速设计及结构兼容扩展，提出了一种提升模运算结构兼容的模乘优化算法：改进的radix-4交错模乘算法。该算法关键路径短、结构简单，在兼容设计方面有优势，并能实现全流水加速运算，运算效率高，达到高速可重构的设计目的。不同于传统的结构，本文在此模乘基础上直接适配plus-minus模除和模加减，有效解决了资源浪费的问题。该统一模单元在65 nm CMOS工艺下进行综合，面积为0.22 mm2，时钟频率为526 MHz。完成一次576 bit的模乘、模除运算分别用时0.55 μs和2.98 μs。

关键词：
统一模单元

radix-4交错模乘

资源复用

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测控技术与仪器仪表

3D激光扫描仪设计及数据处理

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190413

作者：段清明，王凡，徐琳琳，全文俊

作者单位：吉林大学仪器科学与电气工程学院，吉林长春130012

摘要：利用2D激光雷达配合云台装置，设计了一种3D激光扫描仪作为三维数据获取装置。根据扫描仪的硬件特性和传输特性，进行PC端的扫描控制系统以及数据处理系统的设计。扫描控制系统实现了对扫描范围以及扫描精度的控制和设定，数据处理系统针对采集到的原始数据，经过坐标的映射将相对坐标转换到全局坐标，并进行点云滤波，利用最小二乘进行曲面光滑，最终进行三角网格重建。经过多次实验结果证明，该系统可以对一般几何复杂度的三维场景进行较好的重建。

关键词：
2D激光雷达

三维重建

点云处理

控制系统

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基于DFFT-WT-BP的光伏系统谐波检测

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190014

作者：孙成1，黄钰2，朱剑平1，张保健1，张志远1，王雅静2

作者单位：1.上海金智晟东电力科技有限公司，江苏南京210000；2.山东理工大学，山东淄博255000

摘要：现有的FFT-WT(Fast Fourier Transform-Wavelet Transform)算法与FFT-BP(Fast Fourier Transform-Back Propagation)算法都只是针对光伏系统中某些特定谐波的检测时有优势。对FFT-WT算法作了改进，提出一种DFFT-WT算法；对FFT-BP算法作了改进，提出了改进的FFT-BP模型。并在此基础上将两者结合，引入阈值区间来限制神经网络迭代的搜索范围，提出了一种基于DFFT-WT-BP(Double FFT-WT-BP)的检测算法。仿真实验表明，该算法能够检测实际光伏并网逆变系统中多种谐波共同构成的复杂谐波信号，并且精度更高，实用性更强。

关键词：
光伏发电

谐波

间谐波

FFT-WT

FFT-BP

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通信与网络

降FBMC系统峰均比的改进DFT扩频技术

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190654

作者：刘松，李玥，刘鹏

作者单位：华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206

摘要：滤波器组多载波(Filter Bank Multi-Carrier，FBMC)是5G移动通信系统中可能替代OFDM的调制方式，但是其峰均比(Peak to Average Power Ratio，PAPR)较高。DFT扩频技术利用DFT扩展输入信号，将FBMC信号的PAPR降到单载波传输的水平，但是仍存在缺点：经过推导发现，在同一符号周期内，传输符号x(t)中有4种不同的符号，导致PAPR值较高。因此，对DFT扩频技术中的相移项进行改进，提出了一种基于多载波等时移条件的DFT扩频(Identically Time Shifted Multicarrier-DFT spreading，ITSM-DFTs)算法。该算法充分利用了DFT扩频技术的单载波效应，理论分析和仿真结果表明，该算法有效降低了FBMC系统的PAPR。

关键词：
滤波器组多载波

峰均比

DFT扩频技术

相移项

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计算机技术与应用

基于芯片仿真器的程序访问权限配置方案

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190618

作者：张海峰1，2，刘俊1，2，种挺1，2，原义栋1，2

摘要：芯片仿真器是一种在嵌入式软件开发过程中有效的调试手段，目前很多芯片仿真器缺少在调试过程中对软件程序进行保护。提出一种在调试阶段对软件程序访问权限进行控制的方案，该方案主要包括三步：首先以密文配置文件的形式生成程序的访问权限配置信息，其次将程序数据进行加密处理，最后将密文配置文件及密文程序数据一并下载到芯片仿真器。方案实现了程序访问权限的灵活配置，并采用密文处理方式，防止配置权限及程序数据的非法篡改，提高了调试的安全性。

关键词：
芯片仿真器

安全调试

可配置

加密下载

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一种无熵泄露的模糊提取器改进结构

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190531

作者：潘畲稣1，2, 张继军1，张钊锋2

作者单位：1.上海大学材料科学与工程学院，上海201900；2.中国科学院上海高等研究院，上海200120

摘要：物理不可克隆函数(PUF)模块由于响应的不稳定性无法直接应用于密钥生成，而模糊提取器的处理方法由于辅助数据的公开会带来熵泄露的安全隐患。针对模糊提取器的熵泄露问题，提出了一种改进的模糊提取器结构，通过加入人工噪声通道使得修正后的PUF响应无偏置，实现无熵泄露的效果，且不会增加资源受限的设备在重现阶段的执行步骤。在偏置pb=0.54、错误率e=0.10的SRAM PUF应用背景下，所需SRAM PUF大小和密钥生成成功率相比其他方法有一定改善。

关键词：
物理不可克隆函数

模糊提取器

熵泄露

密钥生成

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基于遗传算法的图像分割处理技术研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190452

作者：安霆

作者单位：临沂大学自动化与电气工程学院，山东临沂276000

摘要：旨在使用遗传算法对带有底部噪声的图像进行处理，并通过对遗传算法的改进实现处理效果的提升。结合图像分割阐述了遗传算法的工作机制，分析了适应度计算、选择、交叉和变异等主要模块的设计方法，阐明了代沟与优秀个体的关系、不同代间的个体替换关系、交叉点的选取方法与变异位置的选择、种群数量的保持等关键性问题，并给出了参数设置的具体值。使用该算法对带底部噪声的图片进行了处理，结果表明传统遗传算法可以将目标图像从存在噪声的背景中分离出来，但处理时间为7.416 s。为提高处理效率，利用进化代数和个体的适应度值自适应地调整种群的交叉概率和变异概率对传统算法进行了改进。使用改进的遗传算法对同一噪声图像进行了分割处理，结果表明改进后的遗传算法图像分割效果更佳，处理时间仅为0.751 s，效率提高了近10倍。

关键词：
遗传算法

图像分割

背景噪声

自适应

交叉

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基于改进神经网络的农作物产量预测方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190537

作者：刘鹏1，郑勇2，杨红军3

作者单位：1.山东麦港数据系统有限公司，山东济南250100； 2.山东省农业信息中心，山东济南250100；3.济南市农业信息中心，山东济南250002

摘要：农作物产量预测对政府规划国民经济的发展具有决定性作用，对于合理统筹种植策略以及减少水肥的浪费有着重要意义。影响农作物产量的因素众多，准确预测农作物产量具有非常重要的意义。气候是影响农作物产量的重要因素。以气候因素为依据，提出了一种基于改进长短期记忆神经网络的农作物产量时间序列预测的方法，将历史产量和气候因素相结合，以固定年份为单位对下一年农作物产量进行预测。实验结果表明，与长短期记忆神经网络、支持向量机方法进行对比，本方法在农作物产量时间序列预测中有较高的准确性。

关键词：
农作物产量预测

长短期记忆神经网络

深度学习

递归神经网络

气候因素

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空间交会对接位姿测量中特征靶标快速识别

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190357

作者：罗小依1，张莉君2，贺晓斌1，张琴1，施英莹1，徐燕铭1

作者单位：1.上海航天设备制造总厂有限公司，上海200245；2.中国地质大学(武汉)，湖北武汉430070

摘要：空间交会对接中，需实时测量追踪航天器上视觉传感器与目标航天器上特征靶标之间的位姿，而其前提是快速、准确识别特征靶标。提出一种四同心圆环特征靶标的快速识别算法。该算法首先使用优化的Otsu算法进行图像分割，然后采用连通域识别方法进行轮廓提取，最后根据圆的周长与面积的关系确定圆轮廓，并采用最小二乘法进行圆拟合，提取特征圆心。通过实验对方法进行验证，结果表明，该方法能在2 m距离内准确、快速识别特征靶标，且与优化前算法相比，该方法运算效率提升了近10倍。

关键词：
机器视觉

特征靶标

目标识别

圆识别

查看(9510)

电子元件与电路

新型多通道通用信号处理平台设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190572

作者：郑百衡1，朱慧惠2，刘盛利1，赵衡1

作者单位：1.中国西南电子技术研究所，四川成都610036；2.航空工业西飞设计院，陕西西安710089

摘要：介绍基于FPGA分区加载的新型多通道通用信号处理系统，采用FPGA+DSP+ADC架构，支持3通道数十种波形的运行、存储、动态重构功能。该系统适用于机载综合化前端高速射频采样和信号处理小型化应用。

关键词：
局部重构

动态重构

在线升级

查看(12998)

基于阻抗匹配的超声手术刀频率跟踪方法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190661

作者：杨林1，戴剑峰1，赵虎成2，高瞻2，陆阳1，孙学明2

作者单位：1.苏州大学附属第一医院医学工程处，江苏苏州215006；2.常州柯柏电子科技有限公司，江苏常州213005

摘要：随着科技的发展，超声手术刀在医疗上的运用越来越广泛。在实际应用中，为了让超声手术刀的换能器能尽可能高效率地将电能转换成机械能，利用并联阻抗匹配实现了超声手术刀的阻抗匹配，让超声手术刀的换能器呈现纯阻抗，从而使换能器的输出功率最大，并且减少了换能器的发热，延长了使用寿命。另外超声手术刀的换能器在使用过程中，换能器的各项参数会随着温度以及环境等发生改变，因此设计了一种针对换能器的谐振频率进行变频的频率跟踪方法，通过对电流和电压的相位差进行跟踪，然后送入到FPGA进行运算，得到一个相位差，当相位发生偏差的时候，则采用一个变频公式调整输出频率，从而达到频率跟踪的效果。通过实际验证，所设计的超声手术刀阻抗匹配和频率跟踪方法可以很好地实现在不同负载下的频率自动跟踪，并且运行可靠。

关键词：
超声手术刀

频率跟踪

阻抗匹配

查看(21538)

基于C_Model的UVM验证平台设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190753

作者：张静，卜刚

作者单位：南京航空航天大学电子信息工程学院，江苏南京211106

摘要：随着集成电路规模和复杂度的提高，其验证工作也日益复杂和重要，验证周期己经达到甚至超过整个芯片设计周期的70%，因此，急需找到一种高效的验证方法，以便提高验证效率，增强验证平台的可重用性。基于SystemVerilog语言的 UVM 验证方法学可以有效提高验证效率，缩短验证周期。采用高层次的抽象模型C_Model作为参考模型接入UVM平台，对数字基带处理单元中标签发送链路的编码模块进行验证，设计随机和非随机的testcase，通过driver和monitor验证组件来发送、监测并收集数据，包括硬件设计RTL代码产生的数据和参考模型产生的数据，然后将两数据送入设计的UVM计分板模块进行比对，从而实现对RTL的功能验证，验证系统的优劣可通过功能覆盖率来体现。验证结果表明，UVM计分板中比对正确且功能覆盖率达到了100%。

关键词：
SystemVerilog

通用验证方法学UVM

C_Model

功能覆盖率

查看(13734)

应用于肌电采集的电极脱落检测系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190659

作者：马掌印，李武森，陈文建

作者单位：南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京210094

摘要：针对肌电采集过程中电极易脱落且不易被发现的问题,设计了一种应用于肌电采集的电极脱落检测系统。主要利用集成运放LM358在单电源供电模式下设计成跟随器时,同相端悬空会输出稳定的高电平的特性，并利用肌电采集系统中右腿驱动电路的反馈电压,设计出一种可以与肌电采集系统有效结合的电极脱落检测电路。为了降低因干扰产生的误检问题,给出了STM32单片机检测电极脱落时降低误检的算法。在实际的电路应用中,该电极脱落检测系统取得了很好的检测效果。

关键词：
表面肌电信号

肌电采集

电极脱落检测

LM358

查看(11768)

电源管理

基于变频电源的三相不平衡治理方案研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190712

作者：卫娜1，赵二刚1，李亚东1，俞梅1，李春明2，张建军1

作者单位：1.南开大学电子信息与光学工程学院，天津300350；2.爱易成技术(天津)有限公司，天津300380

摘要：提出了一种基于变频电源的自动治理电网中三相不平衡的方法，介绍了方案的实施思路以及变频电源的设计方法和低压配电网总控制中心的实现方案。当电网中出现三相不平衡时，总控制中心发送换相指令，变频电源接收指令执行换相，且在换相过程中不影响负载的正常工作，能够有效地从根本上解决电网中的三相不平衡问题。通过建立以变频电源为核心的低压侧换相的基本模型，借助MATLAB对换相过程的合理性进行仿真分析，最后通过实验验证了以变频电源为核心的三相不平衡治理方案的可行性。

关键词：
变频电源

三相不平衡

换相方案

低压侧换相

查看(10766)

模型变频器的设计与开发

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.190517

作者：刘敬猛，李思琦

作者单位：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京100191

摘要：针对电力电子技术课程实践教学的需要，设计了一款针对学校实验室的模型变频器，将工频电源转换成为另一任意可调的频率的电能，驱动三相异步电机旋转。电机控制系统可以控制电机软起动，通过电压频率转换电路和脉冲宽度调制(PWM)电路进行变压变频调速；电机驱动系统以IR2104为核心，利用大功率场效应管把电机控制的弱电信号转换成为驱动电机的高压电能；电机保护系统可以对过流、短路、缺相、过热等情况进行检测，必要时切断电源，提供保护。经功能测试及应用验证，该系统达到了预期的要求，可以应用于相关教学实验。