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2022年第10期

刊出日期:2022-10-06
邮发代号: ISSN 0258-7998
CN11-2305/TN
邮发代号:2-889
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技术专栏-6G微波毫米波技术

CNI系统L波段接收机射频前端综合化设计方案探讨

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.223018

作者:张宇晖

作者单位:中国西南电子技术研究所,四川 成都610036

摘要: 针对通信导航识别系统(Communiction,Navigation and Identification,CNI)中L波段多功能射频综合化的需求,对L波段接收机射频前端电路进行综合化设计。通过分析CNI中航管、塔康、精密测距等L波段功能对接收机的性能需求,结合接收机主要工作原理和技术指标选取二次变频超外差接收机结构作为实现方案,并对接收机射频前端下变频电路和中频电路进行设计,通过复用前级下变频电路,在中频放大电路中分功能处理实现射频前端综合化设计。计算了两种放大模式下各级器件的增益、噪声系数等指标,结论表明各项指标满足功能设计需求,该射频前端综合化设计方案可以满足CNI系统L波段接收机射频综合化需求。
关键词:
通信导航识别系统
L波段接收机
射频前端
综合化设计

面向6G毫米波通信的超宽带超材料圆偏振器设计与研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.223393

作者:侯 佳,周秀杰,李艳芬,袁雪琪

作者单位:中国电信股份有限公司研究院,北京102209

摘要: 介绍了一种6G毫米波超宽带谐振超材料圆偏振器。该偏振器为单层结构,基底采用10 μm超薄聚酰亚胺薄膜,有效降低了偏振器的剖面厚度,并且在一定程度上降低了基底的损耗。圆极化偏振器采用低Q的设计镜像对称T形金属表面,金属厚度为0.6 μm,小于该频段的金属趋肤深度,在一定程度上降低了金属超表面结构的金属性,低金属性以及低Q的超表面设计有效提高了该超材料圆偏振器的工作带宽。谐振器采用双谐振型超材料设计方法,对正交等幅同相位正交极化波进行相位调制,从而达到90°相位差形成圆极化波,在中心频率为140 GHz时,3 dB轴向比可以达到54 GHz的带宽,中心带宽可达到39%,插入损耗小于5 dB。
关键词:
6G
毫米波
超宽带
圆极化

多频双圆极化北斗天线设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.223312

作者:周 涛,张 豪,边 成,李灏一

作者单位:四川九洲电器集团有限责任公司,四川 绵阳621050

摘要: 设计了一款应用于北斗导航系统的新型小型化圆极化天线。天线采用多层层叠结构设计辐射单元和馈电网络,将B3频段、B1频段、L频段、S频段集成为一个单元。上层天线采用单馈切角形式,实现S波段的右旋圆极化,中间层采用3 dB定向耦合器馈电分别实现B1和L的右旋和左旋圆极化,底层采用威尔金森功分器双馈实现B3的圆极化,天线尺寸仅60 mm×60 mm×21.6 mm。仿真结果和实测结果指标均满足北斗导航系统对天线性能的要求。
关键词:
圆极化天线
小型化
定向耦合器
北斗导航系统

综述与评论

胚胎电子系统及其故障自检测自修复研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222631

作者:彭礼彪1,邓永利2,帅 萍1,毕东杰1,李西峰1,谢永乐1

作者单位:1.电子科技大学 自动化工程学院,四川 成都 611731; 2.北京航空工程技术研究中心 北京 100076

摘要: 胚胎电子系统是模拟生物细胞组织结构和生长机制而设计的一种新型仿生硬件系统。由于其具有良好的故障容错能力,能有效地提高电子装备在复杂应用环境中的可靠性,在航空航天、深水探测、电磁对抗等应用领域具有重要价值。近年来,关于胚胎电子系统的研究主要围绕胚胎阵列结构设计、分化设计和可靠性等问题展开,取得了丰富的成果。首先介绍了胚胎电子系统国内外研究现状,并对目前胚胎电子系统的主要结构、自检测技术和自修复技术关键技术进行了归纳总结,最后在现有研究基础上,分析了胚胎电子系统故障自检测和自修复技术研究存在的主要瓶颈及未来的研究方向。
关键词:
胚胎电子系统
故障自检测
故障自修复

人工智能

基于人机交互的智能电台系统的设计与实现

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.212093

作者:王 欣,崔佩璋,陶 杰

作者单位:陆军工程大学 石家庄校区,河北 石家庄050003

摘要: 在信息化战争中,人机交互在指挥控制装备中的应用日益广泛。采用语音识别方式代替键盘、旋钮、按键等方式更改电台参数,使其操作更智能化、更便捷。本系统将LD3320语音识别芯片采集到的语音进行处理,通过主控芯片STM32F407发送相关协议控制电台的系列操作。通过实验表明,该系统在语音识别识别率达到95%左右,能实现对电台的改频、开关等操作。
关键词:
语音识别
STM32F407
人机交互
LD3320

基于加权KNN算法的脑电信号情绪识别

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222526

作者:蔡 靖,袁守国,李 锐,徐梦辉

作者单位:吉林大学 仪器科学与电气工程学院,吉林 长春130061

摘要: 情绪与人类的行为、家庭及社会密切相关。情绪不仅能反映人类的各种感觉、思想和行为,而且也是各种外部刺激所产生的心理和生理反应,所以在很多领域中对情绪的正确识别十分重要。情绪的变化会导致脑电图(EEG)信号发生变化,反之,这些变化也反映了情绪状态。基于DEAP数据库,对EEG信号进行时域特征和频域特征提取,通过PCA主成分分析法对特征进行降维处理。利用加权KNN算法进行5折交叉验证训练,最终对兴奋(excited)、放松(relaxed)、沮丧(depressed)、愤怒(angry)4种情绪状态的识别准确率达到80%。
关键词:
EEG信号
主成分分析PCA
时域特征
频域特征
加权KNN

微电子技术

一种片上嵌入式Flash测试接口的设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222693

作者:钱劲宇,强小燕,屈凌翔

作者单位:中国电子科技集团公司第五十八研究所,江苏 无锡214072

摘要: Flash存储器具有功耗低、存储容量大、体积小等特点,被广泛应用于嵌入式系统。目前Flash存储器多数使用串行接口进行擦写测试,存在着测试效率低、测试成本高等问题。针对以上问题,设计并实现了一种片上嵌入式Flash的测试接口。结合片上嵌入式Flash的接口特点和时序要求,设计了基于多线SPI的测试接口,并在确保稳定性的情况下实现了对多块Flash存储器并行测试的设计,提高了测试速度。通过NCverilog仿真结果表明,该设计有效缩短了测试时间,达到了测试要求,并成功应用于一款32位浮点微处理器中。
关键词:
Flash
测试接口
测试速度
微处理器

有源钳位正激变换器电源设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222610

作者:马文超

作者单位:中科芯集成电路有限公司,江苏 无锡214072

摘要: 正激变换器适用于输出功率为200 W以内的电源产品中,而有源钳位正激变换器由于可以实现变压器磁自复位,结构简单,加上有较多成熟的有源钳位正激变换器PWM控制器,使用最为广泛。讨论了有源钳位正激变换器的工作原理;给出在实际工程应用时关键参数设计方法;以LM5025C为例进行仿真分析,对关键参数设计方法进行交叉验证。
关键词:
有源钳位
磁复位
正激变换器

一种基于顶部热沉的混合集成电源结构设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222836

作者:杨正男1,王 勇2,欧长江1,胡 梅1,张雨萌1

作者单位:1.中国电子科技集团公司第四十三研究所,安徽 合肥230088; 2.中国电子科技集团公司第四十三研究所 微系统安徽省重点实验室,安徽 合肥230088

摘要: 介绍了一种基于顶部热沉的混合集成电源结构设计,该电源结构的载体为ALN陶瓷基板,内部采用多层布线结构,功率芯片植球后倒扣焊到陶瓷基板的焊盘上,无源器件采用高温焊料焊接在陶瓷基板焊盘上,顶部的热沉通过有机胶与陶瓷基板的边缘粘接,热沉和芯片背面、电感顶部之间采用导热胶填充,以提高芯片和电感的散热效果。该结构在抗辐射负载点电源中应用,验证了该方案的可行性。
关键词:
顶部热沉
ALN陶瓷基板
倒扣焊
负载点电源

应用于电源监控芯片的高精度、低功耗RC振荡器设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222668

作者:尚林林,周 盼,赵 鹏

作者单位:深圳市国微电子有限公司,广东 深圳 518000

摘要: 基于0.35 μmBCD工艺,设计了一种应用于电源监控芯片的单比较器结构的高精度、低功耗RC振荡器。RC振荡器电路包括基准模块和RC电路产生模块。源于RC电路工作原理以及如何减少温度、电源电压的变化对振荡器频率的影响。引入新型电源电压补偿,减少了由电源电压变化引起的比较器迟滞时间的变化,导致振荡器频率发生改变。采用MOS管稳态导通电阻具有正温度系数特性,补偿多晶电阻负温度系数特性的线性补偿方式,抑制了振荡频率随温度的变化。同时设计了一种带5位译码器高精度、低功耗数字修调电路,有效提高了MOS管导通电阻的精度,克服了传统温度补偿电路补偿电阻阻值不精确的问题。Spectre仿真结果显示,电源电压在2.5 V~5.5 V范围变化,振荡周期误差范围为-0.8%~+0.14%,温度在-40 ℃~125 ℃范围变化,振荡周期误差范围为-0.3%~+0.79%。整个RC振荡器电路最大工作电流为5.1 μA,其中RC电路产生模块最大工作电流为0.9 μA。RC电路产生模块结构简单,降低了电路复杂性从而减少电路的实现成本,该电路结构已成功应用于高精度、低功耗电源监控芯片中。
关键词:
RC振荡器
温度补偿
电源电压补偿
数字修调电路

测控技术与仪器仪表

宽带微功率MAC层一致性测试系统设计与实现

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222823

作者:江 蓓,岳桂君,周 欣

作者单位:重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆400065

摘要: 为应对智能电网发展要求,国家电网正在研究宽带微功率技术,旨在提高电网通信的传输速率和实时性。为保证协议开发的准确性,需要进行一致性测试,确保后期各产商生产的宽带微功率设备能够互联互通。因此,设计了一种针对宽带微功率MAC层的一致性测试系统,并详细讲解了系统的软硬件设计。最后对系统的功能和性能进行验证,验证结果表明,该一致性测试系统已满足各项要求,可实现对宽带微功率MAC层的一致性测试。
关键词:
宽带微功率
一致性测试
MAC层
测试系统

基于故障树的复杂航天系统故障预测方法

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222661

作者:李赣华1,2,董 黎1,2,李显武1,2,邰能建1,2,夏克强1,2,邰文星1,2,安 源1,2

作者单位:1.国家宇航动力学实验室,陕西 西安710043;2.西安卫星测控中心,陕西 西安710043

摘要: 针对航天数据处理中心运控管理系统长期不间断高可靠运行要求,采用了基于规则和故障树分析的故障预测方法,设计了航天数据处理中心运控管理系统的故障预测分系统。首先提出了航天数据处理中心软硬件故障诊断分系统架构;其次设计了可视化故障树和规则相结合的推理方法,实现了基于故障树和规则的系统故障诊断;然后在故障诊断的基础上,通过趋势预测方法的历史数据学习结合人工手段,选择预测方法进行故障预测;最后通过预测结果与实测数据比对,验证了方法的可用性和有效性,并通过系统应用,有效地提前避免了系统故障的出现。
关键词:
复杂系统
故障预测
故障树
航天数据处理中心

通信与网络

自动邻区优化技术共享网络中应用研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222577

作者:李 贝1,刘光海1,许国平2,肖 天1,李 一1,胡煜华3,朱小萌1,郑雨婷1

作者单位:1.中国联合网络通信有限公司研究院,北京100048;2.中国联合网络通信集团有限公司,北京100033; 3.中国联合网络通信浙江省分公司,浙江 杭州310051

摘要: 4G共建共享后邻近的异运营商共享基站间X2互通后实施ANR技术可实现eNodeB层面的邻区互配。对共享网络ANR技术进行了深入分析,并基于大量数据验证了共享网络ANR效果。结果表明ANR技术实施3天及以上达到邻区关系稳定,ANR应用后解放了优化人员双手,提高了邻区添加效率,改善了小区掉话率。
关键词:
第四代的移动信息系统
共建共享
X2
ANR

基于Q算法的认证协议漏洞挖掘技术研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222641

作者:吕乐乐,董 伟,赵云飞,冯 志,李致成,张雅勤

作者单位:华北计算机系统工程研究所,北京102209

摘要: 认证授权协议在不泄露用户口令的情况下允许第三方获取用户资源,解决了云平台下第三方授权问题,提高了用户的交互体验。但是协议在交互处理中的不确定性和复杂性导致其在实际应用时可能会存在逻辑漏洞。针对该问题提出一种模糊仿真方法,通过对协议交互过程进行模糊处理,利用协议实体动作的不确定性,发现协议的逻辑漏洞。同时,结合SA-Q强化学习算法训练智能体学习最优模糊策略,智能化挖掘漏洞。经过测试发现,相比于基本的Q学习算法,该方法的收敛速度提升了9.27%,使得模型在训练时更容易收敛,有效提高了漏洞的挖掘效率。
关键词:
认证授权协议
逻辑漏洞
模糊仿真
Q强化学习算法

5G远端干扰优化应用

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.211942

作者:金 淼1,樊忠文2

作者单位:1.华信咨询设计研究院有限公司,浙江 杭州310052;2.华为技术有限公司,浙江 杭州310052

摘要: 远端干扰伴随TDD通信制式诞生就一直存在的特有干扰现象,当前5G网络主力承载架构为C-Band TDD制式,高频段干扰问题愈发严重。针对5G结构特性进行深入分析,同时通过网络优化调整来有效规避当前远端干扰短板,进而提升网络系统稳定性。最后,丰富5G远端干扰实际优化手段,为TDD网络质量提升提供研究方向。
关键词:
5G
远端干扰
干扰
特殊时隙配比

计算机技术与应用

基于小波包组合特征和LMS-LSTM的表面肌电信号分类

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.212067

作者:孔 康,李德盈,孙中圣

作者单位:南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京210094

摘要: 为了利用表面肌电信号分类手势动作,创新地提出了结合时域和时频特征作为特征参数,即采用小波包系数和方差的组合特征。采用自适应滤波-长短时记忆网络(LMS-LSTM)结合的分类器,在设置电路滤波器一次滤波后,添加自适应滤波算法,对方差特征进行二次滤波。对5种手势动作进行分类识别,得到93.78%的分类识别率。采用主成分分析法(PCA)降维,仍保持92.68%的平均识别率,并达到优化结果。实验表明,LSTM分类结果高于传统线性判别和决策树算法。
关键词:
肌电信号
自适应滤波
长短时记忆网络
小波包组合特征

一种基于微服务的飞机加油调度系统的架构研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.212166

作者:闵晓霜,董 岩,刘 红,董 敏

作者单位:中国电子信息产业集团有限公司第六研究所,北京100083

摘要: 随着民航业的高速发展,为其提供保障服务的飞机加油业务对电子化、信息化、智能化发展有着迫切的需求,目前需在各干线机场建立飞机加油调度系统,实现加油任务调度、加油作业实施等业务的电子化、自动化。针对系统业务以及对高可用、可扩展、快速部署等方面的需求,引入微服务架构,对微服务及相关技术进行研究,设计基于微服务的飞机加油调度系统架构,选用Spring Cloud微服务技术框架进行实现,对应用进行容器化部署。该架构在中航油智慧加油系统中应用,满足了系统对软件高速迭代、机场系统快速接入与定制化的需求。
关键词:
微服务
飞机加油调度
SpringCloud
容器

ZYNQ在SoC IP验证方案的设计与实现

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.212423

作者:陶青平,尚国庆,朱 清

作者单位:中国电子科技集团公司第五十八研究所,江苏 无锡214035

摘要: 随着SoC芯片设计的流行,各种各样的IP设计需求也日益增加,如何快速而又正确地验证这些IP功能的正确性考验着IC设计工程师和验证工程师们。针对这些需求,提出一种基于ZYNQ的SoC IP验证方案设计与实现。从传统的一些验证手段出发,列出在验证方面所遇到的问题,分别阐述了验证方案的总体框架,ZYNQ平台的硬件资源、软件优势,以及如何对所要验证的IP进行封装,集成到ZYNQ系统中,并利用SDK编写软件代码对所测试的IP进行测试,最后通过rdc IP的验证实例来说明此方案的可行性与优越性。
关键词:
SOC
Zynq
RDC
IP验证

基于飞行时间相机的轨道三维成像方法研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.212435

作者:陈晶晶,田 鹏,黄 伟

作者单位:四川大学 机械工程学院,四川 成都610065

摘要: 高速铁路的快速发展对轨道的实时性检测要求越来越高。为满足轨道检测的速度和三维成像需求,提出一种基于飞行时间相机的轨道检测方法。飞行时间相机通过计算光在空气中的往返时间来获取目标的强度信息和深度信息;通过改变相机的成像深度范围从轨道点云数据中粗提取出轨道信息,利用相机输出的二维图像和深度数据实现对轨道信息的精提取,快速获得轨道的三维数据;搭建实验平台,利用相机拍摄不同成像深度的轨道图像,经处理后得到轨道的几何尺寸和体积。
关键词:
轨道
三维成像
飞行时间相机

一种不良域名快速核验方法的研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.212213

作者:尚秋明,王利军,邓桂英,赵 彤,张立坤

作者单位:中国互联网络信息中心 技术研发部,北京100190

摘要: 针对大量网络赌博、淫秽色情等不良域名网页内容存在高度相似性,且运营者多采用注册大量域名部署同一套网站代码的方式,变相规避域名被封等特征,利用图像相似性聚类和相似性搜索等技术,提出一种不良域名的快速核验方法。实验表明,人工抽样一万个不良域名样本(淫秽色情和网络赌博域名各5 000个)进行判定,该不良域名核验方法总体准确率为99.67%,淫秽色情类准确率为99.66%,网络赌博类准确率为99.68%,大幅提升了不良域名人工审核效率。
关键词:
域名
不良域名
不良信息监测
相似性搜索
聚类分析

射频与微波

机载垂尾超短波一体化天线的设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222533

作者:钟志浩1,芮 锡1,李从周1,袁 斌2

作者单位:1.中国西南电子技术研究所,四川 成都610036;2.电子科技大学 电子科学与工程学院,四川 成都611731

摘要: 设计了一种适用于机载垂尾顶部安装的超短波一体化天线,实现了天线与天线罩结构和性能上一体化。对一体化和分离式两种形式的超短波天线进行了研究,采用曲流和匹配加载技术实现了天线的宽频带工作特性,在工作频带内实测驻波比≤2.5,相较于分离式天线,一体化天线解决了天线与天线罩之间的加载耦合效应而导致天线增益下降的问题,在全频带增益提高了约2 dB,重量降低了1.9 kg,天线性能得到全面提升。
关键词:
宽带化
超短波
一体化
机载天线
天线罩

基于串并联结合馈电的高增益垂直极化全向天线

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222874

作者:王 琛1,徐慧娟2,杨 龙3,周文涛3,王 娜3

作者单位:1.航天系统部装备部军代局驻成都地区军代室,四川 成都610036; 2.中国人民解放军63620部队,甘肃 兰州730000;3.西南电子技术研究所,四川 成都610036

摘要: 采用基于串并联结合馈电的方法设计了一种高增益垂直极化全向天线。采用印刷偶极子天线作为基本辐射单元;将4个该基本辐射单元组成串馈阵列以提高天线增益;为进一步提高天线增益和改善串馈阵方向图的频偏特性,将两个四元串馈阵列并联起来,并通过微带线从并联中心馈电;最后将金属支撑与微带馈电网络对称设计,实现良好的馈电和改善水平面方向图的不圆度。制作了天线实物并进行了测试,实物的测试结果表明,天线在7.4 GHz~8.4 GHz的频段内VSWR≤2,阻抗带宽为13%。在工作频段内天线方向图不圆度小于2.5 dB,增益大于8 dB。此外,天线的横向尺寸小于0.7λ0。该天线结构紧凑、加工方便、性能优良, 可应用于宽带、高增益、全向空域覆盖的通信系统中。
关键词:
印刷偶极子
串并联馈电
高增益
垂直极化全向天线

嵌入式技术

基于FPGA的万兆以太网UDP协议通信接口设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222620

作者:赵世超,左金印,魏 骁,赵 哲

作者单位:华北计算机系统工程研究所,北京100083

摘要: 针对嵌入式设备迅速增长的数据传输需求,介绍了一种依托于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)平台,以光纤为传输媒介的万兆UDP/IP协议通信接口模块,并探究引入分支预测机制对通信接口模块发送时延产生的影响。通过对现有网络接口层、网际层、传输层和应用层典型传输模型的深入研究,使用硬件描述语言,模块化设计ARP控制器、IP控制器和UDP控制器,实现完备的UDP/IP通信接口模块,并评估了引入分支预测机制对通信接口模块发送时延产生的影响。分析表明:该设计实现简单,适配嵌入式设备对高带宽、低延时、资源低占用的需求,具备自主维护ARP表的能力,支持多设备级联。该设计在高速数据采集、远距离信息传输、片上数据高速处理等应用场景具有积极的意义。
关键词:
现场可编程门阵列
光纤通信
万兆以太网
UDPIP协议
分支预测机制

皮秒级多脉冲时间间隔大量程时间测量系统设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222793

作者:刘琛昊1,金 革2

作者单位:1.中国科学技术大学 微电子学院,安徽 合肥230026;2.中国科学技术大学 近代物理系,安徽 合肥230026

摘要: 时间测量技术在激光测距、粒子鉴别、放射性核医学工程等领域中都有重要应用。本设计采用基于Altera公司的FPGA EP3C55F484C6结合时间内插技术来实现较高精度的时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)。通过结合上位机,实现单次测量一个Start脉冲对应的多个Stop脉冲的个数可调,可以解决一次测量中有多个待测目标时需反复多次测量的问题。经过测试,设计分辨率可以达到90.08 ps,测量精度可以达到33.54 ps,积分非线性INL范围是(-0.34 LSB~+0.27 LSB),微分非线性DNL范围是(-0.28 LSB~+0.31 LSB)。
关键词:
时间数字转换器
现场可编程门阵列
多脉冲测量
进位链

电路与系统

高精度自动增益控制接收机的设计与实现

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222523

作者:朱银霞,张 剑,田 湘,胡 婧,程 剑

作者单位:陆军工程大学 通信工程学院,江苏 南京 210007

摘要: 信号幅度保持恒定或仅在较小范围内变化。为提高接收机的自动增益控制动态范围、控制速度以及降低外部信号对控制精度的影响等,提出了一种高精度自动增益控制接收机,利用数字AGC电路控制集成电路内部的可变增益放大器(VGA)方式来实现,并进行了硬件加工。测试结果表明提出的接收机可实现高精度的自动增益控制。
关键词:
自动增益控制AGC
高精度
接收机

无线电能传输系统基于Buck-Boost拓扑的最大功率传输研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222578

作者:王喜升1,侯钰慧2,郭波超2,崔振宇2,田子建2,王文清3

作者单位:1.中煤信息技术(北京)有限公司,北京100029; 2.中国矿业大学(北京) 机电与信息工程学院,北京100083;3.北京工业职业技术学院,北京100042

摘要: 近年来,无线电能传输(WPT)技术迅速发展,并广泛应用于消费领域。影响无线电能系统传输效率有诸多因素,如负载变化、线圈偏移、频率分裂等。为解决接收端负载变化引起系统传输效率降低的问题,在接收端串入Buck-Boost电路拓扑,并建立WPT系统电路数学模型以及线圈偏移模型,推导线圈偏移互感关系式,最后通过仿真得到线圈同轴模型系统和线圈偏移模型系统传输功率与占空比对应的关系图。仿真结果表明调节Buck-Boost电路占空比可保证负载变化时线圈同轴模型系统和线圈偏移模型系统均可实现系统的最大传输功率,证明串入Buck-Boost电路拓扑结构可降低负载变化对传输效率的影响。
关键词:
无线电能传输
负载变化
线圈的偏移
buck-boost
占空比

基于移相控制的锂电池组双层电压均衡电路

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222711

作者:吴磊威,赵世伟,杨向宇

作者单位:华南理工大学 电力学院,广东 广州510641

摘要: 单节锂电池的端电压较低,实际应用中往往采用多节锂电池串并联成组来达到电压和功率要求。为避免由于锂电池不一致性而引起的过充、过放、能量利用率低等问题,有必要对串联锂电池组进行均衡控制。提出一种基于开关电感与Star型连接的LC串联支路的双层电压均衡电路,以两节电池单体为一个单元,单元内部由开关电感型均衡电路实现电压均衡,单元之间由Star型接法的LC串联支路的均衡电路来实现任意单元至任意单元的电压均衡,并可以通过调节移相占空比来控制电池单元之间均衡速度的快慢。由于这两层均衡电路共用同一组开关管,减少了开关管及其驱动电路、电感、电容等元器件的数量,降低了成本。仿真和实验结果表明了该均衡电路的有效性。
关键词:
电压均衡
开关电感
LC串联支路
移相控制

一种基于海思芯片的网络监控图像处理平台设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222597

作者:张 禹,钱宏文,王 毅

作者单位:中国电子科技集团公司第五十八研究所,江苏 无锡214072

摘要: 针对目前工业现场、安防监控领域、汽车电子行业摄像采集环境搭建复杂、成本高、功能单一的现状,设计和开发了一种基于海思芯片的网络监控图像处理平台。平台设计采用NVR与DVR相结合的方式,既可以同时观看、浏览、回放、管理、存储多个网络摄像机视频流,又可以进行图像计算,具有对图像/语音和动态帧控制的功能。系统采用海思HI3559AV100+HI3531DV200双CPU的设计架构,利用HI3559AV100出色的视频处理能力,HI3531DV200优异的编解码能力,系统包含CPU基本系统、高清视频接口电路和电源电路等。该平台能够通过网络接收视频流,最高解码能力达到16路1080p30,支持2组高清异源输出。该设计经过实际工程样机验证,图像输出清晰流畅,系统运行稳定。可满足不同场景下应用要求,并且还具有操作简单、适用性广的优点。
关键词:
NVR
DVR
HI3559AV100
HI3531DV200
网络监控

雷达与导航

基于坐标标定的北斗RTK和UWB变电站联合定位方法

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222684

作者:王宝乐,林 朋

作者单位:国网陕西省电力公司咸阳供电公司,陕西 咸阳 712000

摘要: 变电站复杂环境对定位提出了较高的要求。提出一种联合定位方法,结合室外区域北斗RTK高精度定位和室内UWB超宽带定位各自的优势,设计一种联合定位方法,并通过标定参考点,求解出室内UWB基站的绝对坐标,使得室内定位和室外定位统一到同一个坐标体系下,在过渡区域采用越区切换准则实现两种系统的平滑过渡。通过在变电站实地测试,表明提出的定位方法能够在室内外复杂环境下实现稳定定位,且定位精度良好,满足变电站日常工作的定位要求。
关键词:
变电站
室内外定位
北斗RTK
超宽带定位
坐标标定

面向结构健康监测的小型多普勒雷达系统设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222756

作者:马 伟1,2,崔海涛1,朱晓曼1,胡长征1,胡伟波1,2

作者单位:1.南开大学 电子信息与光学工程学院,天津 300350; 2.南开大学深圳研究院,广东 深圳 518063

摘要: 直流电压的校准是直接下变频多普勒雷达准确探测振动的难点之一。介绍了一种用于结构健康监测的直流耦合多普勒雷达传感系统,具有自适应DC校准和实时分析预警功能。通过对基带输出信号进行监测,自适应调整反馈电压,有效放大有用信号,避免输出饱和;基于LabVIEW软件,通过搭建拓展的DACM算法架构和预警模块,实现了信号的实时解调和分析处理。实验结果表明,该传感器系统的功耗小于10 W,能够进行毫米级振动的探测,探测范围可达200 m。为了检验系统的分析预警功能,人为引入损伤异常数据,仿真结果显示假阳性发生概率低于1%,未发现假阴性情况的发生。
关键词:
多普勒雷达
直流耦合
振动监测
结构健康监测
拓展的DACM算法

基于自适应超像素的少样本极化SAR图像特征增强方法研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222808

作者:任吉宏1,2,刘 畅1,2

作者单位:1.中国科学院 空天信息创新研究院,北京 100190; 2.中国科学院大学,北京 100049

摘要: 有监督的极化合成孔径雷达(极化SAR)图像地物分类任务需要像素级人工标注,如何减少其对大量精确标注样本的依赖是目前的一个研究重点。极化SAR图像的空间邻域内存在信息冗余和特征相关性,充分利用空间邻域信息有助于提升样本特征的判别性和鲁棒性。通过引入基于极化统计HSV颜色特征的自适应超像素聚类算法,提出一种借助邻域相关性的样本特征增强方法。实验结果表明该方法可以在仅有少量标注样本的条件下提升分类结果的鲁棒性和准确率。
关键词:
极化合成孔径雷达
地物分类
超像素
极化特征增强

采样时钟保持模式对数字接收机的影响分析

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.222673

作者:成 章,蔡春霞,江 威,陈 兴

作者单位:电子信息控制重点实验室,四川 成都 610036

摘要: 分析了采用双锁相环提供采样时钟的多通道数字接收机中第一级锁相环失锁后进入频率保持模式时对输出采样时钟频率的影响,进而分析了对多通道数字接收机的幅度、频率、相位参数测量影响,通过校正算法进行了有效补偿,实现参数测量与采样频率偏差解耦,仿真和工程验证证明了措施有效,提升了数字接收机参数测量的可靠性,可以推广应用。
关键词:
采样时钟
频率保持模式
数字接收机
频谱校正