技术专栏-5G-A与6G关键技术
3GPP NR NTN接入网最新技术进展和发展趋势
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257674
作者：王心怡1，2，马东俊1，3，张少伟1，和梦敏1，池佃婷1，齐岽清1，王高健1，朱雪田1，李红艳3
作者单位：1.中国星网网络创新研究院有限公司；2.北京邮电大学 信息与通信工程学院；3.西安电子科技大学
摘要： 为满足全球无缝覆盖、应急通信、物联网与航空海事等新兴业务需求，3GPP R19阶段对NTN进行了系统性增强。相比R18以透明转发为主的架构，3GPP R19 NR NTN首次引入星上再生处理架构，实现接入网与核心网功能在卫星上的灵活部署，显著降低端到端时延并提升系统容量，并对R18多个方面进行了增强和扩展，使得5G 技术方案更加完整，技术能力进一步增强，为5G NR NTN 商用提供了坚实的技术基础。以当前6G卫星互联网发展中面临的挑战作为出发点，重点围绕R19 NR NTN 核心架构、空口与性能优化、移动性与服务连续性、终端与场景扩展等方面展开分析，最后对R20的技术发展进行了展望。
关键词：
查看(990) pdf(0)
基于伺服天线CPE的海域5G覆盖扩展研究与验证
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257519
作者：李志军1，2，卢晓春1，陆恒3
作者单位：1.中国电信股份有限公司北京研究院；2.中国电信股份有限公司；3.中国电信股份有限公司上海分公司
摘要： 随着海域覆盖扩展的研究，船舶内部署小基站可以减少海上船舶舱体内部的穿透损耗。然而小基站的数据需通过IPRAN或者STN等有线方式回传至陆地的核心网，海洋条件无法满足，采用普通CPE做回传功率小，上行传输有限。因此，提出一种扩展海域5G覆盖的方案，在岸基基站和小基站联合组网的基础上，引入大功率CPE和高增益伺服天线系统，大功率CPE通过伺服天线系统接入岸基基站，并采用有线连接的方式下挂小基站，将小基站数据回传至岸基基站，由岸基基站回传至陆地核心网，实现海域5G网络扩展覆盖。特别地，利用船上多个终端设备的无线网络搜索过程获取岸基宏站的列表信息，解决了现网建设中岸基宏站列表信息获取难的问题，并通过多个终端设备的协作优化了伺服天线的目标岸基小区接入算法。现网结果显示提出的方案具有良好的性能。
关键词：
查看(910) pdf(0)
基于GNU Radio的APSK调制与卫星信道联合硬件验证
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257121
作者：吴梓溢1，史士杰1，魏龙超2
作者单位：1.郑州大学 电气与信息工程学院；2.中国电子科技集团第二十七研究所
摘要： 针对现有卫星通信中幅度相位键控（Amplitude Phase Shift Keying，APSK）调制方案依赖商用芯片或FPGA实现、且性能评估多局限于理想高斯信道的问题，提出基于开源软件定义无线电（Software Defined Radio，SDR）平台的动态可重构验证框架。以数字视频广播卫星第二代（Digital Video Broadcasting-Satellite Second Generation，DVB-S2）标准为基准，在GNU Radio平台构建高阶调制-卫星信道联合仿真系统，支持16APSK与32APSK调制解调链路的灵活配置，深度集成Loo与Corazza模型以精确模拟多径时延、阴影衰落及多普勒频移特性。通过HackRF SDR硬件平台实现基带生成、射频收发至接收解调的端到端硬件在环验证。该框架可为6G天地一体化网络中高阶调制的频谱效率、抗衰落性能及功放非线性适应性研究提供可扩展实验平台。
关键词：
查看(942) pdf(0)
基于超大规模MIMO系统的宽带波束训练方法研究
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257221
作者：许虎
作者单位：中电科思仪科技（安徽）有限公司
摘要： 在宽带超大规模多输入多输出（MIMO）通信系统中，基站若采用均匀圆环阵列（UCA），会因其宽频带与大规天线模特性而引发明显的近场波束分裂现象，这使得传统的基于相移器（PS）的波束成形快速训练方法在宽带环境下性能显著下降。首先论证了UCA架构下波束分裂效应具备可调控特性，即通过引入时延（TD）波束成形技术，能够有效调节近场波束分裂的强弱。在此基础上，设计了一种新颖的快速宽带波束训练策略：利用TD波束成形同时生成多个频率的波束，分别聚焦于三维空间中的多个位置，分两阶段进行训练，阶段一搜索用户方位角信息，阶段二搜索用户距离与俯仰角信息。仿真结果表明，该方案训练开销低，仅为1 051，且平均速率性能达到完美信道状态信息基准的 96.28%。
关键词：
查看(1290) pdf(0)
5G-A通感场景下无人机连续时延-多普勒信道参数的评估算法
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257718
作者：马佰超，王庆泽，孙彬，王天俣
作者单位：国网山东省电力公司菏泽供电公司
摘要： 针对无人机“黑飞”对变电站安全运行造成的严重威胁，以及传统低空防护技术定位精度低、抗干扰能力弱、场景适配性差等问题，提出一种基于5G-A通感一体化的电网低空无人机精确参数估计算法。首先，构建涵盖无人机运动特性与电磁散射特性的感知参数体系，设计包含干扰信号功率谱密度、多径衰减系数、信号遮挡率的定位环境重构参数体系，通过“参数采集-模型修正-误差补偿”流程实现环境适配；最后，提出“2D-OMP稀疏粗估+连续域黄金分割精估”的两阶段连续时延-多普勒信道参数估计算法，解决传统算法的网格失配与高复杂度问题。结果表明，所提算法的速度估计均方根误差始终保持最优，相较于传统单导频估计与一步搜索算法精度分别提升约55%、33%，可实现分米级定位与低误报率的目标感知。研究成果为变电站低空安全防护提供了高精度、高可靠的技术方案，也为5G-A技术在电力行业的规模化应用奠定基础。
关键词：
查看(1184) pdf(0)
人工智能
基于YOLOv11改进算法的金属缺陷识别检测
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257225
作者：付为刚，彭奕舜
作者单位：中国民用航空飞行学院 航空工程学院
摘要： 在工业自动化生产中，金属表面缺陷检测面临小目标漏检、定位精度不足等挑战。为此，对YOLOv11模型实施三方面优化。首先，构建C3k2_MLCA模块融合多尺度局部上下文注意力机制，增强网络对细微特征的捕捉。其次，将损失函数由CIoU改进为EIoU，显式约束目标框宽高差异以提升回归精度。最后，设计Detect_LADH 检测头，通过轻量级自适应特征聚合结构优化多尺度缺陷识别。在自建数据集上实验表明，改进模型的mAP@0.5较原始模型提升8.9%，每张图片的推理时间降低至1.4 ms，为工业缺陷检测提供了高精度、高鲁棒性的技术方案。
关键词：
查看(1354) pdf(0)
基于并联运行特性的整流变压器红外图像异常识别方法
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257106
作者：杨晨1，郑帅2，潘胜3，田今栋1，张钢2
作者单位：1.北京市地铁运营有限公司供电分公司；2.北京交通大学 电气工程学院；3.北京市地铁运营有限公司
摘要： 针对变压器故障样本稀缺致使人工智能模型识别效果欠佳，以及现有红外诊断技术存在小目标故障漏检率高等问题，提出基于并联运行特性的整流变压器红外图像异常识别方法。首先对并联运行的整流变压器开展一致性分析，制定出“对比-识别”红外图像异常诊断策略；其次，基于YOLO目标检测算法构建模型，对变压器五大关键部件进行分割；最后，利用区域生长算法定位变压器红外图像中的异常区域。实验结果表明：该方法能在零故障样本条件下实现变压器在线热故障检测，有效解决了小目标故障检测的难题，为变压器热故障检测提供了新颖可行的方案。
关键词：
查看(1154) pdf(0)
集成电路与应用
基于边界扫描的多芯粒异构集成系统互连线测试方法
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257100
作者：陈龙，黄健，解维坤，宋国栋
作者单位：中国电子科技集团公司第五十八研究所
摘要： 针对多芯粒异构复杂结构采用传统的功能测试方案无法准确定位内部互连故障，提出一种基于边界扫描的多芯粒互连线测试方法，实现对芯粒芯片互连故障的检测。基于IEEE 1149.1边界扫描协议与互连线测试优化算法，通过ATE测试系统识别内部互连故障线路，从而准确检测出芯片故障缺陷。与传统测试方法相比，基于边界扫描的多芯粒互连线测试方法稳定可靠，能够精确定位芯片内部互连故障，大幅提高测试效率，保证芯粒系统的可靠性应用。
关键词：
查看(1714) pdf(0)
一种16位指令驱动型逐次逼近型模数转换器
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257009
作者：秦克凡，张昱晟，郑新月，马伟，胡伟波
作者单位：南开大学 电子信息与光学工程学院
摘要： 设计实现了一种指令驱动型16位逐次逼近型模数转换器（SAR ADC），旨在支持精准获取被监控设备的实时状态。设计的ADC仅在主控机指令发送后进行转换，可以实现精准的数据采集和故障判断。该ADC包含三个部分：第一级ADC、第二级ADC、极间放大器。该ADC采用一次性片上校准技术，为了进一步提高ADC线性度，在第一级电容阵列（CDAC）设计中采用增量式和二进制混合电容阵列。测试结果表明该ADC实现了82 dB的信纳比（SNDR）和84 dB的信噪比（SNR）。测量的微分非线性（DNL）和积分非线性（INL）分别为-0.9/+1.5 LSB和-5.5/4 LSB。电路采用180 nm CMOS工艺制造，芯片面积为2.9 mm2，供电电压为5 V，功耗为6 mW。
关键词：
查看(1688) pdf(0)
大数据综合信息处理SiP电路设计
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256992
作者：段玉贺，黎蕾，王辂，张景辉，朱旻琦
作者单位：中国电子科技集团公司第五十八研究所
摘要： 为满足电子设备小型化、高性能、快速研制和信息处理能力等复杂要求，设计了基于先进系统级封装技术（System in Package， SiP）的大数据清洗综合信息处理SiP电路。电路采用全国产化裸芯，通过三维硅通孔技术（3D Through-Silicon Via，3D TSV）和模块化复用技术实现多个微组件的系统集成，支持同时多个空域方向的自适应干扰抑制功能，支持大规模无人蜂群干扰抑制能力，满足大数据清洗的实时计算能力要求。电路相比板卡面积缩小90%，重量减轻85%。通过多物理场仿真和实际测试，电路满足研制要求，在无人机蜂群领域具有应用前景。
关键词：
查看(1294) pdf(42)
基于SoC的数模混合验证的平台实现方法
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256960
作者：李密，徐荣文，陈旭江，张鑫全
作者单位：小华半导体有限公司
摘要： 目前集成电路的模拟电路在SoC（System on Chip）验证期间大多采用行为级模型（behavior model）的形式进行基本的连接性的验证。但随着当今世界在集成电路方面的电路的复杂度越来越高，规模越来越大，SoC或者MCU集成的模拟模块也越来越多，越来越复杂，数模验证的复杂度剧增。基于上述问题，致力于开发一种基于SoC的数模混合验证DMS（Digital Mixed-Signal models）的平台实现方法，以解决芯片级数模交互的功能、时序、低功耗功能、低功耗指标等只能等到回片测试才能检验的正确性，提升验证的完备性等。
关键词：
查看(954) pdf(0)
计算机技术
混合双通道主动降噪算法的抗干扰优化研究
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256604
作者：张智伦，马令坤，侯艺萌
作者单位：陕西科技大学 电子信息与人工智能学院
摘要： 针对传统入耳式主动降噪耳机在应对高低频混合噪声的复杂工况，仅依赖参考麦克风采集主噪声源进行降噪而忽略干扰噪声对误差麦克风的影响，使系统降噪性能显著降低。提出了一种对双通道FxLMS算法的优化方案。通过在误差麦克风处构建误差分离系统，将其与反馈FxLMS算法结合，实现了对干扰性噪声的抑制。理论分析与实验表明，在250~500 Hz混频干扰噪声场景下，系统主动降噪性能达到38 dB；噪声频谱扩展至165~600 Hz时，降噪量为19 dB；针对高频窄带干扰噪声，降噪量为30 dB。改进算法通过多维噪声分离和补偿机制，显著提升复合噪声环境下主动噪声控制的鲁棒性。
关键词：
查看(846) pdf(0)
基于图像拼接的输电线路覆冰重量估计研究
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256635
作者：李大海，陶亮，罗平，吴浩，刘泽瑞
作者单位：1.中国石油吐哈油田分公司；2.深圳鹏锐信息技术股份有限公司
摘要： 输电线路覆冰现象是电力系统运行中的一个重大问题，覆冰重量的准确估计对于确保输电线路的安全稳定运行具有重要意义。提出了一种基于图像拼接的输电线路质量估计方法，针对现有去模糊算法在复杂运动模糊场景下边缘保留能力不足的问题，采用改进总变差正则化对拍摄不清晰的图像进行模糊去除，增加图像的细节和清晰度。随后采用SIFT算法对增强后的图像进行特征值提取与匹配，结合加权融合算法实现图像拼接。最后利用拼接图像中导线所占比例计算出导线的最大弧垂，基于输电线路的抛物线模型以及导线的相关参数，分析覆冰重量与弧垂的对应关系并求解出覆冰重量。最终，所采用的总变差正则化与SIFT动态匹配的组合策略，在模糊、低光照场景下仍保持95.8%的匹配准确率，优于主流算法，为电力系统工程师提供可靠的覆冰重量估计参考，从而有效提高输电线路的防冰减灾能力。
关键词：
查看(802) pdf(21)
基于图像金字塔与双线性插值的点云融合研究
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256772
作者：邓百川1，程天宇1，王军玉1，张鸿雁2，刘夯2
作者单位：1.南方电网通用航空服务有限公司；2.成都纵横自动化技术股份有限公司
摘要： 点云与影像融合是遥感三维重建的关键技术之一，传统融合方存在难以平衡计算效率与数据精度等问题。提出一种结合图像金字塔与双线性插值的点云影像融合方法，并引入OpenMP进行并行优化。该方法通过金字塔结构实现多分辨率快速定位与区域自适应插值，有效提高融合效率并保留细节特征。实验对两个数据集进行测试，结果表明所提方法在保证高精度融合质量的同时，融合速度提升达3.6~3.8倍，并且在高点云密度数据上提升效果更明显。该方法不仅为输电通道的三维建模提供了高精度的数据支持，也为自动化巡检提供了重要的技术保障。
关键词：
查看(1320) pdf(0)
基于SAE特征优选和Bagging集成学习的油藏初期产能预测
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256701
作者：徐振1，张望1，李兴亮1，龙军2
作者单位：1.中国石油吐哈油田分公司；2.深圳鹏锐信息技术股份有限公司
摘要： 油藏初期产能受地质、工程和开发等多种因素影响，是一种复杂的非线性变化时间序列，传统采用单一模型进行预测的方法预测精度较低，数据适应能力较弱。提出一种基于稀疏自编码器（Sparse Auto-Encoder， SAE）和集成学习的油藏初期产能预测模型。首先利用SAE对影响初期产量的多种因素进行分析，自动提取含油饱和度、射孔段有效厚度、压裂加砂量、加砂强度和能量保持状态5维特征作为主控因素，然后分别采用线性回归（Linear Regression， LR）、支持向量回归（Support Vector Regression， SVR）和长短时记忆神经网络（Long Short-Term Memory， LSTM）3种方法建立预测模型进行初产预测，最后利用Bagging集成学习对3种方法的预测结果进行综合集成，从而获得最终的油藏初期产能预测结果。采用某特低渗油田实际数据开展验证试验，结果表明相对于单一LR、SVR和LSTM方法，所提方法的预测精度更高，数据适应能更强，具有较高的应用前景。
关键词：
查看(688) pdf(0)
嵌入式技术
面向无人机的高速数据采集及回放系统设计
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257262
作者：胡铁乔，杨哲
作者单位：中国民航大学 天津市智能信号与图像处理重点实验室
摘要： 介绍了一种面向无人机的高速数据采集及回放系统。系统基于Xilinx Zynq-7035平台，采用PS+PL协同设计，实现70 MHz~6 GHz无线电信号的实时采集、存储与回放。系统具备精准地理定位能力，可同步记录采样坐标，为干扰源定位与合成孔径应用提供空间参考。PL端通过千兆以太网实现UDP高速传输，速率达900 Mb/s。系统整体轻量化，适于无人机搭载执行空中频谱监测与干扰源定位。上位机软件基于Qt构建，提供UDP接收、实时频谱可视化、参数配置及可控回放等功能，实现“采集—处理—存储—回放”一体化解决方案。
关键词：
查看(1352) pdf(21)
基于UDSonCAN协议的车载ECU Bootloader开发
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257259
作者：邹敏捷，刘帅，马闻铎，唐天宇，张佳淼，杨博，刘兵
摘要： 针对车载ECU软件规模激增与漏洞频发的现状，以及传统刷写依赖物理拆卸及私有协议导致的效率低下、成本高等问题，基于UDS相关协议（ISO 14229-1， ISO 15765-2）在NXP S32K144微控制器上设计并开发了CAN总线下标准化的Bootloader程序。系统整合了UDS应用层关键服务与传输层多帧分包机制，构建了包含预编程、编程和后编程三阶段的完整刷写流程。采用严格的Flash分区策略及硬件保护机制，并结合程序CRC校验，确保启动可靠性与更新安全性。在此基础上，自主开发了基于Delphi的客户端工具，并进行了一系列Bootloader刷写测试。测试结果表明，该方案实现了高效、稳定的ECU软件的更新升级功能，并在ECU掉电、CAN通信中断等异常情况下展现出良好的鲁棒性与可靠恢复能力。本方案为汽车关键ECU提供了标准化、高可靠的软件的更新及升级能力，为未来ECU软件开发、优化、标定、升级奠定基础，也为同类ECU的软件升级开发提供了一个详实的工程参考。
关键词：
查看(1302) pdf(0)
一种基于ADBMS6830的液冷电池管理系统设计
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257146
作者：靳鹏飞，赵群辉，王淇森，李莎莎，王瑞
作者单位：许继电气股份有限公司
摘要： 针对储能电池单体电压采样和电池簇电压、电流、绝缘检测的高精度要求，提出了一种基于ADBMS6830的液冷电池管理系统，该系统采用ADI先进AFE ADBMS6830和TI的精密ADC ADS1120实现电池电压信息、簇电压、簇电流以及系统绝缘阻抗检测的精确测量。测试结果表明，电池电压采集在标准电压3.3 V全温度范围内能够实现±2 mV以内的测量误差，簇电压采集能够实现±0.06%的测试精度，簇电流采集能够实现±0.06%的测试精度，绝缘检测能够实现±5%的测试精度。所提出的液冷电池管理系统在组串式5 MWh液冷储能系统进行了应用，验证了系统的可实施性。
关键词：
查看(1436) pdf(21)
ICCC 2025
基于SpaceOS的工控机跨平台SMP多核移植与应用
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257626
作者：张潇锐，徐建，谭彦亮，李明洋，韩朝君，张锦坤，李振
作者单位：北京控制工程研究所
摘要： 面向航天及工业控制等领域计算机实时性要求高、数据处理量大、通信速度快、运行任务复杂等需求，采用可编程融合芯片实现基于星载计算机实时操作系统SpaceOS的跨平台SMP多核移植。首先，选用FMQL45作为软硬件平台，移植SpaceOS操作系统，实现板级支持包、任务调度等功能。进一步，设计了一种基于FMQL45平台的多核SMP方案，进行多核内存分区、堆栈配置、中断响应、任务管理等，通过核间中断、共享内存等方式实现多核之间的同步与通信。最后，设计并实现典型的SMP多核工程，构建IAR开发环境与I-Jet调试器的调试体系，进行功能及性能测试，验证了系统的多核处理能力。
关键词：
查看(1266) pdf(0)
基于自适应卷积和动态Transformer的红外与可见光图像融合
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257628
作者：杨国荣，李鹏辉，赵皓阳，赵文彬
作者单位：石家庄铁道大学 信息科学与技术学院
摘要： 在红外与可见光图像融合任务中，传统卷积网络多依赖固定卷积核，难以根据场景差异自适应提取跨模态特征，也难以兼顾局部纹理与全局语义关系。因此，提出一种结合自适应卷积和多尺度动态Transformer的融合方法。自适应卷积用于提升不同模态特征的空间对齐与互补信息交互能力；动态Transformer在此基础上强化远程依赖建模，同时抑制局部细节的退化，多尺度结构设计进一步广泛捕获多层次关键信息。解码器端到端生成融合图像，并结合像素、梯度与结构三元组损失进行优化。实验在TNO与RoadScene数据集上开展，对比六种主流方法，结果表明本方法在图像质量、信息保持与细节增强方面均取得优越性能，并在推理效率与性能稳定性方面取得良好平衡，能够有效兼顾红外目标的显著性与可见光纹理的保真。
关键词：
查看(718) pdf(21)
基于语音识别的轨道交通辅助控制系统设计
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257622
作者：汪陆君，姜波，叶景延，许清华
作者单位：深圳市盛博科技嵌入式计算机有限公司
摘要： 随着交通智能化的发展，轨道驾驶操作的便捷性与安全性日益受到关注。在传统轨道驾驶中，驾驶员需频繁手动操作各类物理控件以调控车载设备，不仅效率较低，还容易分散注意力，增加安全风险。为改善这一状况，提出了一种基于语音识别技术的轨道车载辅助控制系统。该系统可以使驾驶员通过语音指令便捷地控制车载辅助设备，显著提高人机交互效率。实验结果表明，该系统在高噪声环境下仍具备较高识别准确率和良好的实时响应能力，能够有效减轻驾驶员操作负担。本研究为提升轨道驾驶的智能化水平与运行安全性提供了新的技术路径。
关键词：
查看(648) pdf(0)
离散制造企业数字化改造新范式
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.257630
作者：徐赤1，王维维2，林大涛3，朱晗3
作者单位：1.杭州自动化技术研究院；2.中国计量大学；3.图快数字科技（杭州）公司
摘要： 离散制造企业在推进数字化改造过程中，普遍面临数据孤岛现象突出、数据治理体系不完善、系统数据与业务调度机制不统一、应用协同性不足以及建设路径模糊等多重挑战。首先系统性地分析了数据中台、工业互联网平台、微服务架构、企业服务总线等现有主流技术方案的优势与局限性，指出其在应对中小离散制造企业需求时普遍存在数据与业务分离、数据可靠性保障不足、成本与效果矛盾、缺乏统一调度机制等共性问题。针对这些问题，提出了一种全新的数字化改造范式，主要包括以下创新举措：以数据标准为突破口，构建覆盖制造企业全域、全量、全时的数据治理体系；以企业大脑为核心，构建依托大模型支撑的放射状数字化架构；以数据底座为平台，建立多源异构系统数据与业务的统一调度机制；以小快轻准为原则，打造基于低代码开发的微单元协同型应用集群模式；以透明工厂为实施抓手，探索企业数字化改造与未来工厂建设的新路径。新范式通过数据与业务一体化融合、存储订阅机制创新、企业主导的数据标准、轻量化应用集群和放射状架构设计五大核心突破，有效解决了现有方案的局限性。……
关键词：
查看(846) pdf(0)
