2023年第02期-《电子技术应用》杂志

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2023年第02期

刊出日期：2023-02-06

邮发代号： ISSN 0258-7998

CN11-2305/TN

邮发代号：2-889

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综述与评论

智能电网中能量收集技术及应用综述

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223134

作者：李德建1，2

作者单位：1.北京智芯微电子科技有限公司，北京 102200；2.清华大学集成电路学院，北京 100084

摘要：电力传感器需求快速增长，其能源补给需求愈加明显，传统的单蓄电池供电方案的弊端愈加明显。同时，动能、温差、光伏、电磁等能量收集技术及集成电路技术的发展，给电力传感器能源供给问题提供新思路。促进智能电网中能量收集技术及电力传感器耦合能够提高社会效益，形成多方共赢的局面。首先对智能电网对能量收集技术的迫切需求进行分析；其次，分析能量收集技术及相关集成电路的发展现状；最后，根据能量收集技术在智能电网中应用的不足，提出适用于智能电网的能量收集技术研究方向。

关键词：
能量收集技术

智能电网

集成电路

电力传感器

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人工智能

机器人与LoRa的普铁接触网状态监测系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223255

作者：于惠钧1，肖宇韬1，江志辉2

作者单位：1.湖南工业大学电气与信息工程学院，湖南株洲 412007；2.湖南工业大学轨道交通工程学院，湖南株洲412007

摘要：为提升普铁接触网检修作业时的安全性以及传输信息的抗干扰性，设计了一套基于人工智能机器人技术加LoRa通信技术的普铁接触网状态监测系统。该系统主要由在作业现场内具有验电、挂接地线与回流线功能的机器人作为数据采集装置和作业现场外对状态信息的传递、处理以及在终端实现可视化监测的模式构成。经过监测模拟测试，机器人数据采集抗干扰结果符合预期，同时LoRa网关与云服务器数据传输正常，PC端可实现监测状态信息可视化查看。

关键词：
接触网检修

人工智能机器人

LoRa通信

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基于改进BERT-BiGRU模型的文本情感分类研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223108

作者：李芸1，2，潘雅丽1，肖冬1

作者单位：1.杭州电子科技大学电子信息学院，浙江杭州 310018；2.浙江省装备电子研究重点实验室，浙江杭州 310018

摘要：针对目前网络评论文本情感分类准确性不高的问题，提出一种基于BERT和双向门控循环单元（BiGRU）的改进模型，使用能够表征文本丰富语义特征的BERT模型进行词向量表示，结合能够长期保留文本上下文关联信息的BiGRU神经网络提高模型的分类效果，并在此基础上引入注意力机制，突出文本中更能表达分类结果的情感词权重，提高情感分类的准确率。将上述模型分别在Acllmdb_v1和酒店评论两个公开数据集上进行测试，实验结果表明，该模型在中、英文文本情感分类任务中都获得了良好的性能。

关键词：
文本情感分类

BERT

BiGRU

注意力机制

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微电子技术

基于OCP的轻量级多主从跨时钟域片上总线设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223103

作者：赵嘉禾，宋润泉，许惟超，王贇皓，张旋

作者单位：上海航天电子技术研究所，上海 201109

摘要：开放芯核协议（Open Core Protocol，OCP）总线可被应用于将IP核功能与接口解耦，实现IP核的即插即用。针对OCP连接到异步时钟域时的同步问题，改进设计了轻量化的同步接口，在同步化控制信息的同时降低了跨时钟域缓存数据导致的硬件消耗。为解决点到点的OCP总线的扩展性不足的缺陷，将设计的跨时钟域OCP总线部署于共享总线互联的高级高性能总线（AMBA High-performance Bus，AHB），实现了多主从多时钟域传输。仿真和验证表明，设计的改进跨时钟域OCP-AHB总线可以正确传输数据，可用于其他工作的快速部署。

关键词：
片上系统

跨时钟域

多主从

开放芯核协议

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基于RISC-V的AES密码加速引擎设计与验证

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223046

作者：张晓磊，戴紫彬，郭朋飞，李杨

作者单位：信息工程大学，河南郑州 450001

摘要：随着物联网技术的快速发展和物联网设备的广泛部署，信息安全问题日益凸显。密码是保障信息安全的关键核心技术，但传统的密码算法适配方案存在性能和灵活性难以兼顾的问题，提出了一种密码指令扩展方案在两者之间取得了很好的平衡。首先分析了AES算法的运算环节，结合蜂鸟E203处理器架构，提出了密码指令扩展和加速引擎设计方案；接着进行了软硬件实现，构建了RTL级仿真环境和FPGA板级验证环境；最后进行了实验验证和对比分析。实验结果表明，提出的方案在只增加接近2%的硬件资源的情况下可以取得约700%的加速比，具有较高的能效，可适用于在物联网等资源受限的场合。

关键词：
RISC-V

密码指令扩展

加速引擎

信息安全

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基于芯片封装的微系统模块PDN设计优化

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223036

作者：袁金焕，王艳玲，殷丽丽，杨巧

作者单位：西安微电子技术研究所，陕西西安710054

摘要：随着IC芯片的供电电源趋向低电压以及大电流，基于2.5D硅通孔技术（Through-Silicon-Via，TSV）、倒扣焊、高温共烧陶瓷（High Temperature Co-fired Ceramics，HTCC）、3D堆叠等的微系统模块的电源分配系统（Power Delivery Network，PDN）的设计越来越重要。芯片电流经过PDN互连产生输出噪声，这些互连必须提供一个较优低阻抗的信号返回路径，保持芯片焊盘间恒定的供电电压且维持在一个很小的容差范围内，通常在5%以内。基于芯片封装系统（Chip Package System， CPS），结合TSV硅基板、HTCC管壳、PCB三级协同对微系统模块PDN提出设计及优化方法，从直流设计、交流阻抗设计分别进行阐述，并运用芯片电源模型（Chip Power Model， CPM），结合时域分析实现了电源纹波PDN低阻抗设计。

关键词：
TSV

HTCC

微系统

PDN

封装

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幅度校准功能的低附加相移数控衰减器

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222955

作者：李想

作者单位：中国西南电子技术研究所，四川成都 610036

摘要：提出了一种可用于Ka 波段相控阵系统的高精度低附加相移五位数控衰减器（Digital Controlled Attenuator，DCA）。该DCA采用了嵌入式开关的T型、简化T型和Π型三种衰减结构设计基本衰减单元，实现了15.5 dB的衰减动态范围和0.5 dB的最小衰减步进。幅度校准技术被用于信号通路中，可有效降低由工艺波动引起的衰减幅度误差增大问题，增强了电路设计的鲁棒性。同时，在T型和Π型衰减结构中采用电容补偿技术提高其高频衰减性能，实现低附加相移。基于65 nm CMOS工艺，对所提出的DCA进行了优化仿真、流片与测试验证。芯片核心尺寸为500 µm×150 µm。测试结果表明：在25～35 GHz频带范围内，参考态插入损耗为6.54～8.6 dB，32衰减态对应的输入/输出回波损耗优于-15 dB，幅度误差RMS和相位误差RMS分别为0.12～0.26 dB和1.02°～2.07°。

关键词：
数控衰减器

幅度校准

低幅度误差

低附加相移

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多态性PCIE桥扩展芯片的设计和硅后验证

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223026

作者：邓佳伟，王琪，张梅娟，张明月，杨楚玮

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 214060

摘要：作为主流的总线协议，PCIE（Peripheral Component Interconnect Express）总线的应用场景越来越丰富，连接的外围设备也越来越多。而无论桌面还是嵌入式的通用处理器上，PCIE控制器数量有限，同时很多PCIE桥芯片的功能也很局限。为此设计出一款具备多态性的PCIE扩展桥芯片来扩展处理器PCIE处理能力。该芯片的多通路、高通量、多态性的属性有效弥补了传统处理器PCIE能力不足的缺点。方案通过硅后验证方法，确定了芯片的可行性和稳定性，方案也为后续具备更多通路和属性的PCIE扩展芯片提供了设计思路。

关键词：
PCIE桥

功能验证

多态性

芯片

芯片设计

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测控技术与仪器仪表

基于PSO的恒力执行器PID型模糊控制器

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223182

作者：钟绍武1，胡燕海1，徐坚磊2，陈海辉2，周太平2

作者单位：1.宁波大学机械工程与力学学院，浙江宁波 315211；2.宁波航工智能装备有限公司，浙江宁波 315311

摘要：针对打磨机器人在打磨过程中对恒力控制精度和响应速度的要求，提出了一种基于粒子群优化算法的恒力执行器PID型模糊控制器。设计新型PID型模糊控制器，减少设计规则库数量；提出变权重综合型适应度函数，结合误差积分绝对值和控制信号积分绝对值优化PID型模糊控制器的综合性能，同时减小超调量与稳态误差；采用自适应惯性权重策略加快粒子群迭代速度，使用粒子群算法对PID型模糊控制的比例因子进行优化。仿真结果表明，经过粒子群优化的PID型模糊控制实现了打磨力的平稳输出，响应速度提升10%，调节时间缩短14%，系统无超调、无振荡，提高了打磨力的控制精度。

关键词：
机器人打磨

恒力控制

PID型模糊控制

适应度函数

粒子群优化

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芯片样品验证平台自适应和同步测试功能的设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223053

作者：徐靖林，王栋，魏斌，王赟，窦志军，成嵩

作者单位：北京智芯微电子科技有限公司，北京 100192

摘要：目前，芯片设计公司在对量产级的芯片进行样品验证时，传统的样品验证方法大多是基于芯片自身特点来设计相应的测试设备，然后通过测试夹具对芯片样品逐一测试，不同的芯片会设计不同的测试设备。提出了一种自适应且可同步测试的样品验证平台方案，既可以实现同时测试多颗芯片，也可以对不同接口的芯片进行测试；既可以进行可靠性实验测试，也可以进行其他功能的测试，大大节省了测试设备的维护成本，提高测试效率。

关键词：
自适应

同步测试

样品验证

测试平台

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一种框架类测角装置内环组件静平衡调试方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223691

作者：马军伟，刘娜娜，程四化，张琪

作者单位：西安北方光电科技防务有限公司，陕西西安 710043

摘要：导引头位置标定系统是一种框架类测角装置，其内环组件的静平衡度直接决定产品性能的稳定。充分利用压力传感器的优势，通过HX711进行模数转换、数据采集，将采集的结果显示在液晶显示屏上，并对数据分析处理，设计了一款自动测量导引头位置标定系统内框架静平衡的装置。该装置通过内嵌的4个压力传感器，实现产品内框架在平衡刀架上放置时，若产品不平衡，由于重力的作用，内框架某一端会压在平衡装置上，通过显示压力值的大小，利用最小二乘法拟合，实现压力值与产品增减垫片厚度值的关系式，并验证关系式的一般性，实现一次计算即可实现某导引头位置标定系统内框架静平衡的准确调试。

关键词：
压力传感器

平衡

模数转换

调试

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通信与网络

基于盲均衡技术的宽带IQ不平衡补偿设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223242

作者：唐婷

作者单位：中国西南电子技术研究所，四川成都 610036

摘要：针对宽带信号的IQ不平衡问题，给出了基于盲均衡技术的补偿设计方法。该方法通过改进高速解调器的均衡器设计，采用自适应盲均衡技术计算IQ不平衡补偿滤波器，使得均衡器同时具有IQ不平衡补偿和减小码间串扰的功能。在工程应用中，该方法不会增加额外的资源消耗和硬件设计复杂度。测试结果表明，该方法可适用于多种调制方式信号，能有效补偿IQ不平衡。

关键词：
IQ不平衡

盲均衡

宽带信号

高速解调器

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基于组播通信的PBFT算法改进

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223075

作者：杨孝天，马冉，李江，高飞

作者单位：西藏大学信息科学技术学院，西藏拉萨 850000

摘要： PBFT算法存在通信复杂度高、性能受节点增加而下降等问题，引入组播通信应用于RPBFT（基于角色的拜占庭共识机制），提出了一种通信复杂度低、可以动态分配共识节点、不因节点数增加而性能下降的WRPBFT共识算法。WRPBFT将节点划分为共识节点和候选节点两类节点，动态地选取参与共识的共识节点进行组播通信。实验与分析表明，WRPBFT共识算法可以动态地实现节点的划分与选取，并且相较传统PBFT算法，WRPBFT算法具备更高吞吐量、更低的时延和更低的通信复杂度。

关键词：
PBFT

组播

P2P

区块链

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计算机技术与应用

STRS系统异构处理器通信中间件的设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222757

作者：钱宏文1，朱江伟1，吴翼虎1，杨旭2，方海2，陈显舟2

作者单位：1.中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏无锡 214072；2.中国空间技术研究院西安分院，陕西西安 710100

摘要：针对空间通信无线电系统（STRS）异构处理器间通信存在的实时性不高、冗余度较大、无法故障恢复等问题，将分布式数据分发服务（DDS）中间件技术引入到STRS架构中，实现STRS异构处理器波形应用组件之间基于发布/订阅模式的通信中间件。在完全兼容STRS标准规范的前提下，有效地提高了基于STRS的通信系统消息传递的实时性，降低了系统的复杂度和冗余度，提高了开发效率，节省了系统的开发和维护成本，实现了全局和局部模块的动态重构。

关键词：
分布式数据分发服务

空间电信无线电系统

发布订阅

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基于TSDM的抗时间维度随机化方法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222866

作者：高博1，2，陈琳1，严迎建1

作者单位：1.信息工程大学，河南郑州 450001；2.中国人民解放军92957部队，浙江舟山 316000

摘要：时间维度随机化技术通过插入随机延迟、冗余操作和变频时钟等操作，使得侧信息在时域难以对齐，进而降低了侧信道攻击效率。针对时间维度随机化技术引起的能量迹时域失调的问题，提出了基于趋势序列动态匹配（Trend Series Dynamic Matching， TSDM）的抗时间维度随机化方法，分析了攻击兴趣点的分布，提取了能量迹的趋势信息，刻画了能量迹的形状特征，压缩了能量迹的维度，抑制了噪声的负面影响，实现了数据的动态对齐，进而提高侧信道攻击的效率。面向3种典型时间随机化技术开展方法验证和性能分析，该方法相较多种经典对齐方法在不同噪声环境下的数据对齐效果更好，能量攻击成功率达到100%所需的能量迹数量分别减少了23.8%、24.2%、11.3%。

关键词：
侧信道攻击

时间维度随机化

动态时间扭曲

成功率

查看(3694)

飞机油料加注加油车智能派工设计方法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222750

作者：董岩，蒯亮，任静，闵晓霜，杨跃

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：随着民航业的飞速发展，给飞机加注油料的保障任务越来越多。目前，飞机加油任务主要由油料供应商调度员根据航班加油信息逐一分配加油任务给加油员，加油员收到任务后驾驶加油保障车辆到达飞机位置进行加油作业。加油业务电子化、信息化、大数据分析等技术的实现逐渐打通了加油系统的信息通道。基于大量多维数据，根据飞机加油业务特点，提供一种用于飞机油料加注加油车的智能派工方法，能够自动进行加油任务分配，避免出现航班延误状况及就此造成的严重资源浪费并能减轻调度员工作量。通过智能派工可以合理调配加油资源，保证飞机及时加油，顺利完成航班保障任务。

关键词：
飞机加油调度

加油员

精准定位

智能派工

工作疲劳度算法

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多维工控系统网络安全风险监测预警系统研究与应用

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222826

作者：丁朝晖，张伟，杨国玉，刘腾

作者单位：中国大唐集团科学技术研究总院有限公司，北京 100043

摘要：网络安全已成为关系国家安全和发展、关系人民群众切身利益的重大问题，网络安全形势也是日益严峻，网络攻击危害政治安全、社会稳定、经济发展、文化建设，网络空间的国际竞争方兴未艾。从多个维度对潜在的网络风险进行识别和预警，在攻击成功之前采取有效措施迅速阻断攻击，是工控系统安全稳定运行的有力保障。

关键词：
工控系统

网络安全

监测预警

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射频与微波

毫米波CQFN外壳地孔设计与优化

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223009

作者：周昊，颜汇锃，施梦侨，程凯

作者单位：中国电子科技集团公司第五十五研究所，江苏南京 210016

摘要：基于高温共烧陶瓷（HTCC）工艺，介绍了一款封装尺寸为7 mm×7 mm×1.2 mm 的四侧无引线扁平陶瓷（CQFN）型外壳，以满足毫米波微波器件封装的小型化需求。就如何解决陶瓷外壳高频信号传输时电磁泄漏问题，利用仿真软件分别从信号传输的不同方向对屏蔽地孔作了设计与优化。通过仿真对比，对不同区域的地孔与电磁信号的屏蔽关系进行了论述和总结。结果显示，外壳传输端口可覆盖0.1 GHz～40 GHz的宽频率范围，其插入损耗≤0.65 dB，电压驻波比≤1.50。

关键词：
四侧无引线扁平陶瓷

40GHz

HTCC

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K波段紧凑型收发前端组件的设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223377

作者：王毅

作者单位：中国西南电子技术研究所，四川成都 610036

摘要：设计了一种应用于微波无线通信系统的紧凑型低成本FDD收发前端组件，在有限的体积内集成了一路接收通道、一路发射通道、两组变频需要的本振源。采用表面贴装芯片和微波多层板的实现方式，在保证优良性能的同时，兼顾了经济性和装配容易性。首先介绍了收发前端的架构设计，并针对关键无源电路、有源电路进行了详细设计，对主要性能指标进行了分析。对加工的组件进行了实测，发射通道输出功率大于20 dBm，接收信号范围为-60 dBm~-20 dBm，接收中频输出功率恒定为-10 dBm。

关键词：
FDD

收发前端

紧凑型

微波无线通信

查看(14764)

射频模块中晶振对电磁兼容影响研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223049

作者：马世娟，肖永平，倪晓东

作者单位：中科芯集成电路有限公司，江苏无锡 214072

摘要：提出了一种SoC芯片时钟方案，并设计了两种版图方案。针对模块中产生电磁干扰的原因进行分析，通过判断信号间隔离度仿真结果，可提前识别版图方案中是否存在信号间干扰风险，进而恶化SoC芯片输出模拟信号质量。根据信号间隔离度仿真结果指导版图设计，并给出优化版图方法，改善了信号间隔离度性能。测试结果表明，版图设计两种方案的仿真结果与实测结果吻合，验证了仿真结果的准确性、可参考性。

关键词：
电磁兼容

电磁干扰

数模混合

隔离度

查看(14864)

基于谐波抑制的小型化高效率功率放大器设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223374

作者：刘天韵，刘少斌

作者单位：南京航空航天大学电子信息工程学院，江苏南京 211100

摘要：针对传统VHF波段功率放大器存在的体积大、效率低、谐波干扰严重等问题，利用集总参数元件设计了一款工作于该波段的小型化、高功率、高效率功率放大器。通过在功率放大器的输出匹配电路中引入多级LC谐振网络，实现了对谐波分量的有效抑制，提高了功率放大器的线性度和效率，也改善了电磁兼容性。实物测试结果表明，该功率放大器的饱和输出功率约为44.9 dBm，饱和功率增益为14 dB，功率附加效率为62%，性能优良，具有较好的实际工程应用价值，可广泛应用于航空、航天等领域。

关键词：
功率放大器

谐波抑制

高效率

小型化

VHF波段

查看(5714)

嵌入式技术

基于以太网的FPGA远程调试系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223113

作者：官剑1，钱雪磊2，韩留军1，薛培1，邵春伟1

作者单位：1.无锡华普微电子有限公司，江苏无锡 214000；2.中科芯集成电路有限公司，江苏无锡 214000

摘要：基于FPGA主控制器的系统，由于其高度定制化的特点，程序版本一旦固定，后期维护调试极其困难。系统采用FPGA MicroBlaze软核处理器实现TCP/IP协议栈，通过以太网传输升级文件，实现FPGA模块的实时在线更新，完成远程调试所需的远程指令注入和数据远程上传。该系统通过以太网方式，能够脱离传统的调试方法，在设备现场人工不参与的情况下实现远程设备调试，减少了维护成本。采用该方法的系统具有可靠、配置速度快、无需重启等特点，也可用于云计算、实时仿真等其他方向。

关键词：
现场可编程门阵列

远程调试

以太网

工业控制

动态可重构

查看(47820)

电路与系统

基于VMD-LSTM的非侵入式负荷识别方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223024

作者：王毅1，易欢1，李松浓2，冯凌3，刘期烈1，宋如楠4

作者单位：1.重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆 400065；2.国网重庆市电力公司电力科学研究院，重庆 400014； 3.国网重庆市电力公司营销服务中心，重庆400014；4.中国电力科学研究院，北京100192

摘要：非侵入式负荷识别（Non-Intrusive Load Monitoring， NILM）技术仅基于家庭电源总入口处的电流、电压信息，获得室内电器设备的电气信息。提高负荷识别的精度，对于优化能源结构、提高电能利用效率、降低能耗、节约资源具有重要意义。首先应用变分模态分解（Variational Mode Decomposition， VMD）对归一化的电流信号分解为K个IMF分量，再估计各个分量与归一化电流信号的相关系数，挑选相关系数最大的两个分量作为负荷特征，输入训练好的LSTM神经网络进行识别。算例测试结果表明，该方法在公开数据集PLAID上的识别率高达99%，在实验室采集的数据集上的识别率为96.6%，证实了所提出方法对提升负荷识别精度有显著效果。

关键词：
变分模态分解

智能电网

LSTM

相关系数

查看(43610)

基于平均电流模式的同步Buck数字电源设计研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222980

作者：李键文，潘永雄，徐家锐，梁康

作者单位：广东工业大学物理与光电工程学院，广东广州 510006

摘要：高效率、高开关频率和数字控制是近年来开关电源领域的研究热点。探讨了基于平均电流模式的同步Buck数字电源设计策略，结合理论分析和Matlab/Simulink软件仿真，分析了同步Buck的环路设计条件，详细阐述了两种电压电流双闭环PI补偿器的设计方法，并提出了一种基于电流环简化的电压环设计方法。使用高性能主流MCU芯片STM32G474作为控制核心，利用高分辨率PWM技术实现200 kHz的开关频率，以中断事件触发和状态机运行思想来构建系统软件的架构。仿真和实验结果表明系统具有效率高、动态响应快和鲁棒性强等特点，为数字电源的通用化设计提供了参考。

关键词：
同步Buck

双闭环PI控制

平均电流模式

数字电源

查看(18068)

商业航天

批产卫星自动化测试系统研究与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223631

作者：袁建富，易进，李鑫，李畅，闫东，叶琳琳

作者单位：长光卫星技术股份有限公司，吉林长春 130000

摘要：为了解决批量化卫星生产数量多、周期短、人员短缺等问题，提出了一种新型卫星自动化测试系统。系统的硬件架构由综合测试服务器、遥控遥测地检设备、自动化测试终端等组成。软件核心架构基于TestStand和LabVIEW联合开发，LabVIEW编辑的代码模块实现与遥控遥测地检设备、服务器数据库等创建信息通道的功能；TestStand遵循测试细则的操作流程开展自动化序列的编辑工作，实现了遥控指令发送、遥测数据判读、过程监控、测试报告生成、多星并行测试等流程的高度自动化。该架构测试序列编辑灵活性高、通用性强，可以满足多种卫星自动化测试工况的需求，目前已经成功应用在吉林一号高分03系列卫星的批量化生产与测试的流程中，在大幅度提高测试效率的同时，节省了大量人力。

关键词：
卫星

自动化测试

TestStand

LabView

测试序列

查看(31478)

PKS体系创新及应用

国产高性能PLC综合测试平台设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223050

作者：闵晓霜，蒯亮，房志奇，董岩，靳书云，杨跃

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： PLC作为工业控制系统的核心基础设备，广泛应用于国家重要基础设施和各种工业控制领域，对工业现场进行自主安全、稳定可靠的控制，是实现中国制造向中国智造转型的重中之重。在此背景下，国产PLC发展势头强劲迅猛，尤其是在航空航天、国防军工等高端应用领域，对国产高性能PLC产品有着迫切的需求。由于国产大型PLC的发展起步较晚、应用较少，如何评价国产PLC的性能优劣以及是否能够满足工业现场应用，缺少统一的标准与评价方法。针对此问题，设计了一套面向国产高性能PLC的综合测试平台，选择两款主流国产PLC与一款国外主流产品进行横向参数量化对比，提出了高端PLC的关键性能指标及评价方法，并通过搭建硬件在环的虚拟工业场景，测试比较PLC满足应用的能力，通过测试实例验证了测试平台的有效性，为国产高性能PLC的评价、选择提供参考，推动国产PLC的规范化、标准化及规模化，助力工业4.0高质量发展。