2022年第06期-《电子技术应用》杂志

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2022年第06期

刊出日期：2022-06-06

邮发代号： ISSN 0258-7998

CN11-2305/TN

邮发代号：2-889

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技术专栏-天地一体化技术

星地融合5G网络架构增强技术研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223015

作者：王胡成，徐晖，孙韶辉

作者单位：大唐移动通信设备有限公司，北京100083

摘要：星地融合为5G网络带来更强的覆盖能力、更灵活的组网能力和更健壮的网络结构，使得5G网络真正可能实现万物互联，因此成为5G网络演进的重要方向。首先介绍了在后5G时代支持星地融合的必要性，然后从网络架构和技术标准的角度分析了当前星地融合5G网络的发展阶段和技术现状。基于技术现状，分析星地融合5G网络在系统架构演进方面面临的问题，并给出架构增强技术方案。

关键词：
星地网络融合

5G

系统架构

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面向6G的低轨卫星边缘计算架构研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222988

作者：吴健，贾敏，张良

作者单位：哈尔滨工业大学电子与信息工程学院，黑龙江哈尔滨150006

摘要：移动边缘计算(MEC)为了满足不断增长的计算需求被提出。在无处不在的连接和全球区域覆盖的驱动下，低地球轨道（LEO）卫星可以突破地域限制，实现全球无线覆盖，是未来6G移动通信系统不可或缺的选择。因此考虑通过将边缘服务器放置在卫星上形成边缘计算卫星，提出了一种卫星边缘计算的系统架构，可以为地球上的偏远地区的用户或者极端环境需要应急通信的用户提供计算服务。

关键词：
边缘计算

LEO卫星

系统架构

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卫星卷绕式柔性太阳电池阵关键技术研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222790

作者：张伟，兰志成，吴致丞

作者单位：中国电子科技集团公司第十八研究所，天津300384

摘要：太阳电池阵是绝大多数卫星在轨运行的唯一能量来源，针对未来6G空间通信建设卫星星座的需求，卫星太阳电池阵需要在输出功率不变的情况下进一步减小质量和体积。卷绕式柔性太阳电池阵具有轻质、高效、无需展开驱动等特性，成为空间太阳电池阵发展的一个重要方向。梳理了卷绕式太阳电池阵发展的历程，介绍了国内外卷绕式太阳电池阵的发展现状，并对关键技术进行梳理，为未来6G卫星太阳电池阵选型及卷绕式太阳电池阵的发展提供参考。

关键词：
太阳电池阵

6G空间通信

卫星

卷绕式太阳电池阵

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综述与评论

数字乡村发展态势、重点与路径

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222665

作者：宋姝媛1，范国浩2，王岩1，夏磊1，张敏1

作者单位：1.中国电子系统技术有限公司，北京100141；2.中国电子信息产业集团有限公司，广东深圳518057

摘要：数字乡村建设是乡村振兴的战略方向，更是数字中国落地的重要支撑。我国乡村发展具有特色的政治、经济、文化形态，也在全国一盘棋战略布局中承载着独特的发展使命。围绕扩大内需、加快要素流动、顺畅国内大循环的紧迫需求，推进数字乡村建设提档升级已迫在眉睫。数字城市在发展环境、核心技术、市场空间和监管保障等方面形成了良好的基础和优势，成为数字乡村发展的核心引领和重要保障。

关键词：
数字乡村

数字城市

数字化转型

城乡融合

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基于神经网络的图像风格迁移研究综述

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222706

作者：刘建锋，钟国韵

作者单位：东华理工大学信息工程学院，江西南昌330013

摘要：为了推动基于神经网络的图像风格迁移技术的研究，对基于神经网络的图像风格迁移的主要方法和代表性工作进行了总结和讨论。回顾了传统的风格迁移算法，详细介绍了基于神经网络的主要图像风格迁移的基本原理和方法，分析了相关基于神经网络的图像风格迁移领域的应用前景，最后总结了基于神经网络的图像风格迁移存在的挑战和未来研究方向。

关键词：
神经网络

风格迁移

纹理合成

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人工智能

基于SGCN的化合物致癌性预测模型

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212080

作者：魏若冰，何家峰，邱晓芳，刘旗

作者单位：广东工业大学信息工程学院，广东广州 510006

摘要：癌症患者的激增引起了全世界的关注，许多研究者将目光放在了对化合物致癌性的评估上，但这是一项极其具有挑战性的任务。本实验获取了341种实验数据，利用三维图卷积网络(SGCN)，建立了对化合物致癌性的预测模型。结果表明：对化合物进行致癌性预测的SGCN分类模型准确率高达96.9%，比其余模型效果更好，这表明SGCN模型能够准确地对化学品进行分类，并且在实际应用中具有相当大的潜力。

关键词：
三维图卷积网络

分类模型

致癌化合物

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基于改进BCCSA和深层LSTM的空气质量预测方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222731

作者：韦诗玥，徐洪珍

作者单位：东华理工大学信息工程学院，江西南昌330013

摘要：现有的空气质量预测方法很少考虑季节性因素，且预测的效果不佳，因此提出一种基于改进二元混沌乌鸦搜索算法(Binary Chaotic Crow Search Algorithm，BCCSA)和深层长短期记忆神经网络(Long Short Term Memory，LSTM)的空气质量预测方法。首先提出季节调整的方法对收集的原始空气质量数据进行预处理，以消除季节对预测的影响；然后提出改进BCCSA，对空气质量数据进行优化处理；最后，将自注意力机制加入到深层LSTM中，对空气质量数据进行预测。实验结果表明，该方法能有效地提高空气质量的预测精度。

关键词：
空气质量

季节调整

改进BCCSA

深层LSTM

自注意力机制

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基于支持向量机和PCA的脑电α波运动想象分类研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211723

作者：蔡靖1，刘光达1，王尧尧1，宫晓宇2

作者单位：1.吉林大学仪器科学与电气工程学院，吉林长春130012；2.吉林大学教育技术中心，吉林长春130061

摘要：针对脑电信号(EEG)运动想象分类过程中弱相关特征量影响分类准确度的问题，提出一种筛选方法，该方法是基于α波和主成分分析(PCA)算法的。基于脑机接口(BCI)系统，通过听觉诱发刺激产生向左和向右两种运动想象任务对应的脑电信号，并对其做小波包分解处理，然后进行脑电α频段信号的重构，从而提取出α波形并对其进行统计特征提取。再结合PCA技术和支持向量机(SVM)方法，实现弱相关特征的剔除和特征分类。根据筛选后的数据进行分类，所得结果准确率更高，信号分类的准确度由90.1%提高至94.0%。

关键词：
小波包分解

支持向量机

运动想象

主成分分析

脑电信号

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微电子技术

基于UVM的Wishbone-SPI验证平台设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212337

作者：刘森态，庞宇，魏东

作者单位：重庆邮电大学光电工程学院，重庆400065

摘要：随着芯片复杂度增加，芯片验证在设计流程中所消耗时间也不断提高。针对传统验证平台重用性差、覆盖率低，通过使用通用验证方法学(Universal Verification Methodology，UVM)设计Wishbone-SPI验证平台，用UVM组件灵活地搭建验证平台，完成标准的验证框架，设计受约束随机激励，自动统计功能覆盖率。仿真结果显示，该验证平台功能覆盖率达到100%，并表明该平台具有良好的可配置性与可重用性。

关键词：
UVM

SPI

Wishbone

验证平台

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先进工艺芯片填充冗余金属后的时序偏差分析及修复

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212353

作者：王秋实，孟少鹏，吴宏强

作者单位：安徽芯纪元科技有限公司，安徽合肥230031

摘要：在芯片物理设计的完成阶段，为了满足设计规则中金属密度要求，需要填充冗余金属。增加的金属层会产生额外的寄生电容，导致芯片的时序结果恶化。40 nm以上的工艺节点中，这些额外增加的寄生电容对于时序的影响在0.12%左右，这个时序偏差甚至比静态时序分析与SPICE仿真之间的误差还小，在芯片设计时通常忽略它。然而在使用FinFET结构的先进工艺节点中，这个时序偏差必须要进行修复。以一款FinFET结构工艺的工业级DSP芯片为实例，使用QRC工具对比了芯片填充冗余金属前后寄生电容的变化；使用Tempus工具分析了芯片时序结果发生偏差的原因；最后提出了一种基于Innovus平台的时序偏差修复方法，时序结果通过签核验证，有效提高了时序收敛的效率。

关键词：
先进工艺

物理设计

冗余金属

寄生电容

时序修复

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测控技术与仪器仪表

基于VPX开放式架构的无线电监测平台设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212339

作者：鲁超，米文龙，胡丁锐

作者单位：中国西南电子技术研究所，四川成都610036

摘要：无线电监测系统对信号搜索、截获、识别等能力提出了更高的要求，传统无线电监测系统软硬件标准化、模块化不成熟，定制性较强，通用性较差，难以满足未来对装备的需求。结合软件无线电的思路，设计了一种基于VPX开放式的无线电监测平台，重点研究了平台的硬件架构设计和软件架构设计，最后搭建验证平台，测试了平台的传输功能和系统性能，验证了平台的可行性。

关键词：
软件无线电

VPX架构

软件服务

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基于3D传感器的带束层纠偏算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212139

作者：苏铭1，范文强1，肖东2

作者单位：1.烟台大学光电信息科学技术学院，山东烟台264000；2.国珑智能科技(威海)有限公司，山东威海264200

摘要：为了解决带束层在传输时中心位置发生偏移的问题，提出了一种基于3D传感器的带束层纠偏算法。首先对3D传感器采集的轮廓数据进行预处理，使数据变得更平滑；其次在纠偏过程中，将带束层纠偏过程分为上中下3个区域，在上边和下边区域采用定边，中间区域采用定中，通过在3个不同区域计算不同的位置进行实时纠偏。最终通过MATLAB进行仿真，该算法的纠偏精度可以达到1 mm以内，相比于传统的单边纠偏，纠偏精度和纠偏稳定性更好。

关键词：
3D传感器

纠偏系统

数据处理

带束层纠偏

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通信与网络

带残余频偏的LSC-DS-CDMA信号伪码估计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212094

作者：潘微宇1，赵知劲1，2

作者单位：1.杭州电子科技大学通信工程学院，浙江杭州 310018； 2.中国电子科技集团第36研究所通信系统信息控制技术国家级重点实验室，浙江嘉兴314001

摘要：针对带残余频偏的长短码直扩码分多址信号伪码估计问题，首先利用短码和长码的周期性分段接收信号构建信号矩阵；其次采用特征值分解法得到带残余载波的用户特征向量子空间，并采用全数字锁相环跟踪、消除残余频偏；然后利用Givens矩阵对特征向量组成的荷载矩阵进行旋转，提出结合随机差分和模拟退火思想的鲸鱼优化算法，寻求方差最小化的最佳旋转角，从而估计各用户的复合码片段并依次拼接；最后利用梅西算法和相关运算估计各用户的长码和短码。仿真结果验证了该算法对带残余频偏的LSC-DS-CDMA信号伪码估计的有效性。

关键词：
长短码直扩码分多址

数字锁相环

Givens旋转

鲸鱼优化算法

梅西算法

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基于4/5G融合网络QoS差异化服务关键技术研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212211

作者：朱佳琳1，张敏1，李凯1，刘心2，张丽伟2

作者单位：1.中国电信股份有限公司研究院，北京102209；2.中国电信股份有限公司，北京100010

摘要：随着5G网络的部署和商用，基于业务对网络能力的不同需求，在现网中对不同用户进行差异化服务已成为行业研究热点。为此提出了一种实现4/5G网络QoS差异化服务融合部署和统一调用的方法。该方法包含了4/5G网络QoS差异化服务融合部署的网络架构、QoS平台服务端对终端4/5G用户自动识别的方法以及4/5G融合的QoS业务端到端流程等。此方案的设计使得第三方不需要区分用户的4/5G形态，使用全国统一的调度接口直接调用运营商的QoS能力，充分发挥运营商的网络优势和价值。

关键词：
45G网络

QoS

融合部署

统一调用

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计算机技术与应用

基于HMM模型的煤炭开采冲击模型分析

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212273

作者：李卫龙1，汪青2，刘欣1，张灿明1

作者单位：1.安徽省煤炭科学研究院，安徽合肥230001；2.安徽新华学院，安徽合肥230000

摘要：针对煤炭生产开采中冲击地压的安全问题，提出基于隐马尔可夫(HMM)模型的煤炭开采冲击模型评估分析，通过选取煤炭开采环境正常以及异常状态下的采集数据样本作为离线训练样本，得到预开采环境模型参数；再通过实时检测煤炭开采采集数据样本作为在线训练样本，将实时数据送入预开采环境模型进行评估，在最大似然度下学习得出其最大概率，通过匹配得到系统当前运行状态。实验结果表明，该模型在煤炭开采冲击中有较高的可靠性，煤炭安全监测工作稳定。

关键词：
冲击地压

隐马尔可夫模型

离线训练

最大似然度

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基于Light-BotNet的激光点云分类研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222725

作者：雷根华1，王蕾1，2，张志勇1

作者单位：1.东华理工大学信息工程学院，江西南昌330013； 2.江西省核地学数据科学与系统工程技术研究中心，江西南昌330013

摘要：三维点云在机器人与自动驾驶中都有着普遍的应用，深度学习在二维图像上的研究成果显著，但是如何利用深度学习识别不规则的三维点云，仍然是一个开放性的问题。目前大场景点云自身数据的复杂性，点云扫描距离的变化造成点的分布不均匀，噪声和异常点引起的挑战性依然存在。针对于现有的深度学习网络框架对于激光点云数据的分类效率不高以及分类精度低的问题，提出一种基于激光点云特征图像与Light-BotNet相结合的CNN-Transform框架。该框架在于通过对点云数据进行特征提取，以相邻的特征点构造点云特征图像作为网络框架的输入，最后以Light-BotNet为网络框架模型进行点云分类训练。实验结果表明，该方法与现有的多数点云分类方法相比，能够较好地提升激光点云的分类效率以及分类精度。

关键词：
点云特征图像

BotNet

Transform

CNN

激光点云分类

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一种引入滤波的PID控制算法在温控系统的应用

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211847

作者：姚立平1，刘伟章2，吴文明1，姜杨阳1，雷鹏1，谭仲威1，王康宁1，李桂香1，徐飞1，唐元梁1，吴新社1，黄德群1，陈军1，顾珩1

作者单位：1.广东省科学院健康医学研究所，广东广州510500；2.华南农业大学数学与信息学院，广东广州510642

摘要：为了使得温控系统响应更加稳定，在PID控制算法中引入了三阶离散滤波器对输入信号进行滤波，去除了抖动噪声，输出更为平稳的响应结果；此外，设计了一种基于STM32微控制器为控制核心的温度调控系统，由铂电阻Pt1000和MAX31865构成温度采集模块，由半导体制冷器TEC和H桥逻辑器构成温度调节模块，上位机软件与下位机系统使用USB串口通信，将接收的实时的温度数据进行引入滤波的PID调节，将调节输出值发送给下位机软件实现一次闭环的温度调节控制。实验结果表明，引入滤波器的PID控温度制方法要优于结合Bang-Bang的PID、引入微分先行PID、步进式PID、变积分PID，提高了抗干扰的能力，在工程温度控制方面具有一定的实用价值和应用价值。

关键词：
温控系统

PID控制算法

三阶离散滤波器

半导体制冷器TEC

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基于改进Clifford混沌系统的图像加密算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211584

作者：张文宇，幸荣盈，李国东

作者单位：桂林电子科技大学数学与计算科学学院，广西桂林541004

摘要：信息安全是人们日益关注的问题，在大数据时代，很多信息的传输都是通过数字图像进行的。为了减少数字图像在信息传递过程中存在的安全隐患，改进了Clifford系统，通过混沌吸引子图和Lyapunov指数分析改进的Clifford系统的混沌特性，并且基于改进的Clifford系统设计了一种图像加密新算法。该算法先将明文图像像素矩阵转化为二进制矩阵，对二进制矩阵的行和列分别进行循环位移；然后再将明文图像分成9个大小不同的矩阵块，对每个矩阵块进行置乱操作，在块置乱时，块间结合混沌序列进行置乱，块内进行循环位移，保证了每个像素点的位置都发生了变化；最后用混沌序列和置乱后的图像进行异或运算，得到最终的密文图像。仿真实验以及安全性分析说明该算法具有良好的加密效果。

关键词：
混沌系统

Clifford系统

图像加密

分块置乱

扩散

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基于高空VR交互场景的恐惧情绪诱发系统设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211771

作者：丛林1，杨菁华2，孙继成1，程珊1，张太辉1，胡文东1

作者单位：1.空军军医大学航空航天医学系，陕西西安710032；2.空军工程大学基础部，陕西西安710051

摘要：基于高空VR交互场景设计并实现了一种可提供下肢体感交互的恐惧情绪诱发系统，通过定制的碳素结构钢踏板及其底部的双筒式弹簧单元，可使得人体行走踩踏后产生多角度的应力晃动，利用匹配的VR跟踪器可实现虚拟高空场景中的晃动交互。该系统具有交互显示、踏板匹配、虚拟场景和实验管理等功能模块，可自动将诱发过程中人体的各项生理数据、空间位置、时间信息、任务绩效等数据进行存储。

关键词：
虚拟现实

体感交互

恐惧

情绪诱发

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基于Cloud Native的质检信息管理系统设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211839

作者：陈波，吴云峰，卢凯

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：随着质检信息管理业务的复杂化，现有的质量检验信息管理系统呈现出对大数据的处理能力不够、人工操作出错率高、扩展性差等问题。提出了一种基于Cloud Native(云原生)的质量检验信息管理系统，并对Cloud Native技术进行分析研究，明确了Cloud Native技术的原理和特性。接着结合质量检验信息管理业务的实际使用情况，对基于Cloud Native的质量检验信息管理系统进行了详细设计并实现。最后对该系统进行了功能和性能测试，验证了整体设计方案的有效性。

关键词：
云原生

质量检验

信息管理系统

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嵌入式技术

基于龙芯2K1000的Loongnix系统实时性优化方法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212461

作者：俞冠中，韦雄，田青旺，史旭明

作者单位：国核自仪系统工程有限公司，上海200241

摘要：在高可靠性要求的工业自动化应用中，Loongnix系统作为一种分时操作系统，其实时性不能满足可靠性要求，需要使用实时操作系统。在分析研究Loongnix的Linux内核实时性缺陷和RT-Preempt实时性优化方法的基础上，提出一种基于RT-Preempt-Linux实时内核替换Loongnix系统原生Linux内核的方法，实现Loongnix实时性优化和实时化改造，用自设计测试软件和专用实时性工具Cyclictest对改造后的Loongnix系统进行验证测试。测试结果表明改造后的Loongnix系统的实时性能获得大幅提升，进程切换时间、线程切换时间以及任务延时都能达到微秒级，满足工业自动化应用的可靠性要求。

关键词：
龙芯

Loongnix

Linux

实时抢占补丁

实时系统

查看(16456)

可穿戴上肢功能性电刺激仪的设计与实验

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222527

作者：苏栋楠1，2，尚鹏2，胡志刚1，曾梓琳1，魏风2，吴继鹏2，杨德龙2

作者单位：1.河南科技大学医学技术与工程学院，河南洛阳471000；2.中国科学院深圳先进技术研究院，广东深圳518055

摘要：功能性电刺激已经成为医院脑卒中运动康复治疗的常用有效手段，但治疗仪机器体积庞大，训练地点固定且电刺激模式单一。针对以上问题，设计一款基于STM32芯片可穿戴四通道功能性电刺激仪。它需要能够实时调控电刺激模式与参数，还能够满足患者自主居家的上肢康复训练。电刺激仪系统由STM32主控芯片、电源管理模块、boost升压模块、电刺激驱动电路以及串口屏人机交互模块等组成。实验结果表明，该仪器能有效引起肌肉的收缩，正确地输出电刺激波形，达到行康复治疗的疗效。

关键词：
功能性电刺激

电刺激参数

上肢康复

硬件

查看(16198)

电路与系统

基于PCIe Gen5的低成本Coupon设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211960

作者：刘涛，宗艳艳，王乾辉，秦玉倩，田民政，余华国

作者单位：浪潮电子信息产业股份有限公司，山东济南250101

摘要：数字技术发展日新月异，新一代服务器产品中，PCIe Gen5信号速率已经达到32 Gb/s，为了确保其信号完整性设计，单板损耗监控必不可少，优良的Coupon设计因此显得尤为重要。传统Coupon多采用Litek探头技术，以折线方式布线，尽管技术成熟，但存在占用空间大，数据稳定性差等问题。从产品设计的低成本需求出发，对PCIe Gen5信号的低成本Coupon设计展开研究，结合差分绕线理论分析以及仿真数据，对几种不同绕线方式进行分析对比，选择了一种低空间占有率且高可靠性的Coupon布线方式，并对测试治具进行了改进。实验结果表明，提出的Coupon设计方法不仅比传统方法占用空间少，而且数据稳定性更高，更加有利于Coupon的低成本、高可靠性设计。

关键词：
PCIe

32Gbs

Coupon

相位差

测试验证

查看(16598)

基于法拉第波的水面漂浮物收集系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212222

作者：张新建1，毕艳1，鲁艳旻1，吴燕平1，杨家军1，2，杨卫红1，范娟1

作者单位：1.文华学院机械与电气工程学部，湖北武汉430074；2.华中科技大学机械科学与工程学院，湖北武汉430074

摘要：为了改善城镇居住及景观带小区域水面的垃圾漂浮物问题，基于法拉第波原理设计了一个由振动源(产生法拉第波)、浮台、收集装置三部分组成的小区域水面漂浮物自动回收装置。装置利用单片机输出特定的频率到振动台，使与振动台相连的浮子击打水面，产生相应波长的水波，具有摄取远距离小颗粒水面漂浮物的能力。在法拉第波的特性作用下，水面的小颗粒漂浮物按照相应的轨迹运动到某一处，从而便于水面垃圾的打捞收集装置进行回收打捞。本研究可以高效自动收集小区域水面小颗粒漂浮物，且有效降低对水体内生物体产生二次危害，环保经济，有较好的推广应用潜力。

关键词：
法拉第波

漂浮物

小区域水面

环保

查看(16194)

基于地感线圈的车辆驶入检测电路设计及仿真

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212170

作者：周亚，戴伟，张鑫，徐丽

作者单位：中科芯集成电路有限公司，江苏南京210000

摘要：交通物联网领域存在对道路车流信息监测的业务需求，将地感线圈布设于道路上可以感知车辆驶入的信息，为交通物联网提供初始数据。针对地感线圈工作场景，阐述了地感线圈工作原理。在此基础上，设计了一种基于地感线圈的车辆驶入检测信号的电路。该信号采集电路主要由调谐振荡电路、波形整形电路、微处理器等部分组成，介绍了各模块的设计要点。通过PSpice软件仿真表明该电路可有效采集地感线圈状态值变化，从而检测车辆驶入，在交通物联网领域具有较高的实用价值和应用前景。

关键词：
地感线圈

驶入检测

电路设计

PSpice软件仿真

查看(17076)

高分辨率全球非结构网格生成实践

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222602

作者：刘壮，黄小猛

作者单位：清华大学地球系统科学系，北京100084

摘要：球面质心Voronoi网格(SCVT)是一种高质量的非结构网格，被国内外知名地球系统模式所采用。国际上，已有开源项目Message Passing Interface SCVT(MPI-SCVT)实现了并行的SCVT生成。然而，尽管MPI-SCVT可以很好地适用于一般分辨率网格的生成，当所需网格的分辨率非常高时，MPI-SCVT的使用会出现多个问题，包括初始网格点质量差、大数据MPI通信、外部库调用以及I/O问题。对于这些问题，提出了一整套解决方案。实践表明，应用此方案可以顺利完成全球1.9 km分辨率网格的生成，且到达相同精度时所需迭代步数显著减少，节约了计算时间。