2023年第12期-《电子技术应用》杂志

首页 > 过刊一览 > 2023年第12期

2023年第12期

刊出日期：2023-12-06

邮发代号： ISSN 0258-7998

CN11-2305/TN

邮发代号：2-889

上一期

技术专栏-高性能计算

基于国产申威众核架构的二维材料分子动力学模拟算法优化

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.233897

作者：高萍1，2，段晓辉2，3，刘卫国2，3，郭佳旭2，4，柳嘉1，万吴兵1，2，甘霖1，2，杨广文1，2

作者单位：1.清华大学计算机科学与技术系，北京 100084；2.国家超级计算无锡中心，江苏无锡 214072； 3.山东大学软件学院，山东济南 250101；4.吉林大学计算机科学与技术学院，吉林长春 130012

摘要：分子动力学（Molecular Dynamics，MD）模拟是探索微观世界的重要工具，在多个领域中得到广泛应用。二维材料是MD在材料科学领域的一个重要研究方向，其中层间作用力的计算是耗时最多的部分。高性能计算是能够提升二维材料模拟效率的关键技术，利用新一代神威超级计算机的强大计算能力，来提高二维材料体系的MD模拟效率。针对层间力场的计算，采用消除冗余计算、多核心融合和设置缓冲区等多种算法优化策略；采用软件Cache累加受力、从核通信累加能量和从核C++特性等技术实现线程级并行；采用软硬件Cache协同策略提升访存效率。实验结果表明：优化后的整体性能提升155倍，模拟效率可达2 ns/day，弱扩展并行效率达到92.7%。

关键词：
分子动力学模拟

高性能计算

LAMMPS

二维材料

神威

查看(3526) pdf(600)

ADsim：面向自动驾驶的高性能并行仿真平台

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234111

作者：苏敬发1，周炜2，高利斌1，蒋金虎1

作者单位：1.复旦大学大数据研究院，上海 200082；2.国家并行工程技术中心，北京 100080

摘要：自动驾驶仿真平台是解决自动驾驶中实车测试时间长、成本高和极端场景复现难的问题的有效手段。随着大规模云计算和高性能异构计算的引入，仿真平台面临着高效虚拟化、均衡调度、便捷端-云交互的挑战。为此，设计了支持轻量级虚拟化的并行系统架构，并设计和集成了细粒度资源均衡调度和低延时远程交互方法，构建了ADsim高性能并行仿真平台，经过测试验证，平台具备高性能和便捷交互特点。关键词：自动驾驶；仿真；高性能；并行

关键词：
自动驾驶

仿真

高性能

并行

查看(4302) pdf(340)

基于GPU的稀疏深度神经网络性能优化

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234036

作者：石于诚，黄建强，边浩东，吴利，贾金芳，王晓英

作者单位：青海大学计算机技术与应用系，青海西宁 810016

摘要：摘要：随着神经网络层数不断加深，稀疏深度神经网络在计算与存储空间上更具优势，但稀疏深度神经网络的性能仍然有待优化。为此提出基于GPU的稀疏深度神经网络性能优化方法，对于计算顺序进行调整，增强数据重用性，并结合GPU的独特结构与CUDA编程方法，通过预取等方法进一步提升性能。基于GraphChallenge官方提供的数据集，相较于cuSPARSE相关库函数，最高获得了2.5倍的性能加速。

关键词：
深度神经网络

稀疏化

异构平台

稀疏矩阵矩阵乘

查看(2530) pdf(380)

一种基于FPGA的CNN硬件加速器实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234372

作者：邱臻博

作者单位：重庆邮电大学光电工程学院，重庆 400065

摘要：提出了一种基于FPGA的通用CNN硬件加速器设计方案。针对计算量最大的卷积层，采用了输入通道并行、核内并行、输出通道并行三种加速方式，根据FPGA的片上资源，合理地设置相应并行度。在数据加载方面，采用相邻数据位宽合并传输，有效提高了加速器的实际传输带宽。基于行的数据流加载思想，设计了输入缓存模块。该缓存模块只需缓存两行数据即可开始卷积运算，有效地提前卷积运算的开始时间。在数据输入、数据运算、数据输出模块之间，利用流水线循环优化方式，极大地提高了硬件的计算性能。最后将该加速器应用于VGG16和Darknet-19网络，实验表明，计算性能分别达到34.30 GOPS和33.68 GOPS，DSP计算效率分别高达79.45%和78.01%。

关键词：
卷积神经网络加速

FPGA

行数据加载

模块划分

流水线结构

查看(4256) pdf(420)

面向图像语义分割的多类型卷积加速器设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234591

作者：史兴强，强小燕，巩凯，邢梦菲

摘要：图像语义分割网络为了提升精度常采用结构复杂的卷积层作为基础的特征提取单元，这类卷积层存在的不同类型卷积增加了对网络并行加速计算的难度。针对语义分割网络不同类型的卷积的加速计算需求，提出一种基于FPGA的面向多类型卷积的并行计算加速器。首先对卷积的计算原理进行分析，然后根据不同卷积类型的基本运算原理构建多乘法并行计算的处理单元，并通过多处理单元并行、数据重用以及PIPELINE方法对卷积进行加速计算。实验结果表明，对于特定尺寸的特征图，使用所提的卷积加速器设计方法最多可以达到113倍的速度提升。关键词：图像语义分割；多类型卷积；FPGA；计算加速

关键词：
图像语义分割

多类型卷积

FPGA

计算加速

查看(7604) pdf(300)

面向微服务架构的煤矿生产监控数据采集系统设计

DOI：DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234698

作者：王磊1，黄晴2，3，尚伟栋1，苌延辉1，张晓霞2，3

作者单位：1.山西天地王坡煤业有限公司，山西晋城 048016；2.煤炭科学研究总院有限公司矿山大数据研究院，北京 100000； 3.天地科技股份有限公司，北京 100000

摘要：针对目前的煤矿监控数据采集系统存在数据编码标准不统一、单系统运行可靠性差、数据可视工具不支持WEB方式和主机不能智能切换的问题，基于工业互联网平台技术体系，利用前后端分离和Restful API接口访问等技术，融合互联网开源报表等组件，研究设计一个面向微服务架构的煤矿生产监控数据采集系统，介绍了目前煤矿监控数据采集系统存在的问题，完成了面向微服务架构的煤矿监控数据采集系统架构设计，具体阐述了数据统一标准化、单通道采集微服务化处理、数据服务状态监控和数据可视化组件等关键技术。煤矿生产监控数据采集系统在山西天地王坡煤矿进行了工程验证，应用结果表明，按照统一标准的规范设计数据模型，通过把数据采集、数据服务、可视化等应用微服务部署运行，实现了煤矿生产监控数据采集及监视，为煤矿其他应用提供重要的数据支撑和基础保障，同时，微服务运行的方式提高了煤矿系统维护人员的运维效率。

关键词：
微服务

工业互联网平台

单系统

RestfulAPI

前后端分离

查看(2384) pdf(240)

技术专栏-5G及其演进关键技术

基于3GPP协议的毫米波波束跟踪方案设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223538

作者：张琪，白晓宇

作者单位：网络通信与安全紫金山实验室，江苏南京 211111

摘要：波束跟踪是5G毫米波通信系统保持无线链路稳定性的重要技术之一。基于3GPP协议规定的下行波束管理过程P1、P2、P3和上行波束管理过程U1、U2、U3，详细分析和对比了不同波束跟踪方案的资源占用率与波束失败概率。分析与仿真结果表明，从平均资源占用率的角度来看，由于一般通信系统中下行资源往往比较丰富，因此P2+P3方案相对最优；从波束失败概率的角度来看，由于U2+P3方案无需功率反馈，因此波束失败的概率最低。在实际通信系统中，可根据具体的指标要求，选用合理的波束跟踪方案。

关键词：
毫米波

波束跟踪

资源占用率

波束失败概率

查看(3390) pdf(180)

基于FPGA的ZUC-256算法实现架构分析

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234186

作者：贾旭光1，徐颂2，白海通3，邓超1

作者单位：1.华北计算机系统工程研究所，北京 100083；2.中电智能科技有限公司，北京 102209； 3.中国人民解放军陆军，北京 100044

摘要：分析了ZUC-256算法架构，针对算法中多输入模231-1加法，提出了多种适用于FPGA的实现架构。通过分析关键路径，提出全硬件和软硬协同等多种优化方案，可适用于不同的应用场景。以Zynq-7000系列FPGA为例，详细对比了各个方案的性能差异。经验证，提出的方案可同时适用于ZUC-128和ZUC-256算法，可以广泛应用于4G LTE和5G-NR移动通信中。

关键词：
ZUC-256

FPGA

5G

CSA

查看(4590) pdf(460)

支持通信感知一体化的6G核心网关键技术研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234636

作者：王全1，邢燕霞2，樊万鹏1，王卫斌1，周建锋1，李鹏宇2

作者单位：1.中兴通讯股份有限公司，江苏南京 410012；2.中国电信股份有限公司研究院，北京 102209

摘要：通感一体化（Integrated Sensing and Communication，ISAC）是6G研究的重点方向之一，目前业界主要关注点聚焦在基站及终端感知能力的实现，对于6G核心网架构如何增强以支持通感功能、感知能力在6G核心网的网络功能分布、感知结果如何对第三方开放等端到端流程尚处在前期研究阶段。提出了一种通感一体化功能在6G网络架构中的关键技术实现方案，包括：通感功能在6G核心网中的分布；增强5G 服务化架构（Service Based Architecture，SBA ）架构，新增双总线方案，利用数据通道接口（Data Channel Interface，DCI）总线传输感知原始数据；利用服务化接口（Service Based Interface，SBI）传输感知测量量或感知结果；端到端感知和开放流程的实现方法。关键词：感知；通感一体；6G；网络架构；网络功能；感知开放

关键词：
感知

通感一体

6G

网络架构

网络功能

查看(4038) pdf(140)

面向5G 2B业务的5G LAN 解决方案分析

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223455

作者：王飞飞，孙颖，曹亚平

作者单位：中国电信股份有限公司研究院，北京 102209

摘要：与4G网络相比，5G网络在带宽、时延、安全性、可靠性等网络性能方面具有显著优势。随着5G行业应用的普及，5G网络能力增强对于网络服务能力拓展和业务差异化保障愈发重要，尤其是3GPP启动的5G LAN研究，助力推动了5G网络和行业应用的结合。深入分析了面向5G 2B业务的5G LAN技术解决方案，包括在5G 2B业务中的应用场景、关键技术和应用方案对比。最后，基于差异化的行业应用需求给出实施建议。

关键词：
5G

5GLAN

UPF

查看(4714) pdf(80)

面向双碳目标的移动基站基础设施规划方法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.233826

作者：白波，刘舜，董鹏，胡健

作者单位：中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司，黑龙江哈尔滨 150000

摘要：现阶段，通信基站基础设施缺乏主动规划，存在多套设施叠加建设；电源、备电、空间不匹配，运营缺乏精细化管理，无效能耗高，系统运行效率低；运维尚未实现智能运维，效率低下且成本高，缺乏对设备的全生命周期管理和评价。面向碳达峰、碳中和愿景目标，研究基于三大能效指标，采用面向“低碳”目标网整体规划的全场景、全生命周期逻辑集成式规划方法，围绕基站和机房构筑全场景全生命周期低碳，向绿色低碳基础设施目标持续演进的规划方法，从而为实现综合能耗持续降低，促进经济社会的全面绿色低碳转型发展提供有力支撑。关键词：碳中和；碳达峰；基站；规划

关键词：
碳中和

碳达峰

基站

规划

查看(3274) pdf(60)

5G工业应用质量关键指标体系研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234405

作者：韩丹涛，赵艳领，刘丹，郑秋平

作者单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，北京 100055

摘要： 5G在我国商用以来在工业互联网取得重大进展，然而在工业领域仍未形成规模化应用。面向5G在工业应用中的性能、功能、服务等质量保障需求，通过分析5G在不同的典型工业场景中的应用需求，构建物理参数、网络能力和业务需求三个维度的5G工业应用的质量指标体系，促进工业用户、运营商和集成商等对工业应用质量指标达成共识，指导5G在工业领域的建设与应用，对于推动5G工业应用深入发展具有重要意义。关键词：5G；工业互联网；工业应用场景；指标体系

关键词：
5G

工业互联网

工业应用场景

指标体系

查看(4454) pdf(80)

5G低时延高可靠场景传输可靠性性能评估

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234611

作者：陈锋1，谭津2，王洁2，马晓冬2

作者单位：1.中国人民解放军63896部队，河南洛阳 471000；2.中国电子信息产业集团有限公司第六研究所，北京 100083

摘要：超高可靠低时延通信（URLLC）是5G三大应用场景之一，具有高可靠性和低时延的特性，针对该场景进行建模和仿真评估对于通信系统的设计、规划以及业务应用具有重要意义。重点评估URLLC场景的可靠性，通过评估重传次数、收发天线配置和码本选择三类参数对传输可靠性的影响和参数寻优，证明了通过合理的上述参数配置，可以满足URLLC场景的可靠性需求。仿真验证结果和结论可以为URLLC的实际应用和部署提供参考和参数配置经验。关键词：超高可靠低时延通信；误码率；可靠性评估

关键词：
超高可靠低时延通信

误码率

可靠性评估

查看(7476) pdf(300)

综述与评论

可穿戴柔性连续动态血糖监测技术发展与挑战

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234174

作者：刘宇轩，曹超

作者单位：山东大学微电子学院，山东济南250101

摘要：糖尿病患者群体迫切追求能够精准控糖的高质量生活，迫切需要精准、舒适的血糖监测技术。然而传统指血法只能实现单次有创采血监测，无法满足需求。可穿戴柔性动态葡萄糖传感器作为下一代血糖监测技术的重要发展方向，在糖尿病管理方面拥有巨大的应用前景，是目前研究的热点。综述了近年来可穿戴柔性连续动态血糖监测技术的研究现状，探讨了可穿戴柔性血糖传感系统技术仍然面临的挑战与可能的突破方向，最后展望了可穿戴柔性血糖传感器商业化的趋势和未来的发展潜力。

关键词：
糖尿病

血糖监测

葡萄糖传感器

可穿戴技术

柔性传感

查看(34496) pdf(500)

微电子技术

PCIe总线DMA高速传输系统的设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.233808

作者：刘佳宁，单伟，刘金鹏

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：针对数据传输系统中外设带宽受限、有效带宽低的问题，设计了一种PCIe总线的DMA高速传输系统。以FPGA为控制核心，采用PIO操作与DMA操作分时组合的控制模式实现全双工DMA读写通道的传输层协议。PIO操作配合中断实现指令与状态实时收发，DMA模块设计了一种两段式切片的裁剪机制实现PCIe协议的传输长度控制，发送模块设计请求仲裁逻辑实现请求事务的优先级仲裁，接收模块采用本地缓存TAG标号的方法实现请求回应的实时管理并解决回应乱序问题。最后通过时钟计数的方法测试传输速度，分析了影响读写传输速度的制约因素。经验证，DMA写操作有效带宽已经达到75%，非常接近80%的理论极限，DMA读操作也达到了60%。本设计解决了高速数据传输系统中的带受限宽问题，具有一定的工程应用价值。

关键词：
PCIE总线

DMA

两段式切片

请求仲裁

回应乱序

查看(4442) pdf(180)

基于FPGA的晶圆级芯片封装图像序列配准方法的设计与实现*

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234273

作者：方俊杰，吴泽一，黄煜萧，任青松，王赓

作者单位：上海交通大学软件学院，上海 200240

摘要：针对未切割晶圆进行封装后的晶圆级芯片封装（WLCSP），12英寸晶圆以1 μm物理分辨率进行自动光学检测（AOI）面临大幅面、高质量成像和成像速度的技术挑战。晶圆全局图像需由多幅扫描生成的局部图像序列拼接而成，为实现图像序列的高质量、高速配准，在FPGA中采用OpenCL实现相位相关法进行四邻域棋盘配准。首先在构建二维FFT和互功率谱函数内核的基础上，采用双端口缓存和行缓存的设备全局内存对计算过程的频谱数据进行复用并应用内核通道级联提高配准速度，基于最小生成树优化配准结果降低全局图像坐标计算的累积误差，并经实际扫描图像验证配准算法及加速性能。关键词：晶圆级芯片封装；图像配准；FPGA；OpenCL

关键词：
晶圆级芯片封装

图像配准

FPGA

OpenCL

查看(20622) pdf(100)

测控技术与仪器仪表

基于UltraScale架构FPGA的DDR3用户接口优化系统

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234079

作者：文丰，李晴爽，李辉景

作者单位：中北大学电子测试技术国家重点实验室，山西太原030051

摘要：为满足高速传输系统领域对于实时、高速数据采集与缓存的需求，结合Xilinx 提供的基于UltraScale架构的XCKU060，在了解FPGA与DDR3相应节点的定义与特性的基础上，对其引脚进行合理分配连接，使其能够成功在IP核上运行使用。为了方便用户在软件方面的使用，在此基础上对其控制器接口引入读写FIFO和读写逻辑控制模块，优化了接口封装，并在VIVADO软件对读写过程进行测试。该方法可满足高速、大容量、实时数据的读写要求，充分发挥了DDR3存储的灵活性。关键词：XCKU060；DDR3 SDRAM；读写方案优化；IP核应用；FPGA引脚分配；数据采集存储

关键词：
XCKU060

DDR3SDRAM

读写方案优化

IP核应用

FPGA引脚分配

查看(6390) pdf(80)

基于可见光定位技术的智能车导航系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234000

作者：彭健坤1，鲍军陶1，胡沈阳1，林作俊1，于子涵1，肖纯贤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.天津市光电传感器与传感网络技术重点实验室，天津 300350

摘要：提出了一种基于室内可见光定位技术的智能车导航方案。在可见光定位方面，通过快速傅里叶变换（FFT）、最小二乘法、Tolay迭代算法可获得误差在12 cm以下的空间坐标；在智能车导航方面，采用A*算法，并通过可见光定位获取当前空间坐标来修正智能车导航路线，使导航误差在15 cm以下，达到更精准的导航。

关键词：
可见光定位

单片机

快速傅里叶变换

导航

查看(7368) pdf(60)

通信与网络

基于双线以太网的Modbus TCP-MQTT协议转换网关设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234341

作者：马涛，于会群，彭道刚，孙浩益

作者单位：上海电力大学自动化工程学院，上海 200090

摘要：随着工业互联网的发展，双线以太网凭借其数据传输和远程供电能力、高效利用空间和节约成本的特点被广泛应用在工业物联和智能制造领域。设计了一种双线以太网协议转换网关，将双线以太网Modbus TCP协议转换为MQTT协议，并将数据发送到阿里云物联网平台。首先介绍了双线以太网协议转换网关系统使用的硬件和设计的软件构架，再通过搭建实验环境并部署EdgeX Foundry平台验证其可行性。测试结果表明，所设计双线以太网网关的硬件能够进行数据传输，双线以太网网口在不同的带宽和长度的条件下能达到理论的传输速率，双线以太网网关的软件能正常接收Modbus TCP数据并实现MQTT通信。关键词：双线以太网；网关；协议转换

关键词：
双线以太网

网关

协议转换

查看(5332) pdf(60)

一种基于小波聚类的NOMA系统SIC盲检测算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234105

作者：刘佳1，2，张浩1，王波1

作者单位：1.桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林 541004；2.北京三星通信技术研究有限公司，北京 100028

摘要：非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access， NOMA）下行多用户传输场景中，基站将发送给多个用户的信息在频率域进行叠加，各用户通过串行干扰消除（Successive Interference Cancellation， SIC）来消除其他用户的干扰。在解调和SIC前，需要进行多用户的参数盲检测，从而降低NOMA 系统信令开销。通过对星座图的形状特征的利用，提出一种基于小波聚类的多参数盲检测算法，该算法利用到了聚类中的网格法。仿真结果表明，提出的算法检测性能优于经典的基于对数最大似然估计（Max-Log Likelihood Estimation， MLLE）算法且计算复杂度与之相当。关键词：NOMA；盲检测；小波聚类；网格法

关键词：
NOMA

盲检测

小波聚类

网格法

查看(7358) pdf(40)

计算机技术与应用

基于动力学的自适应多段回溯前推实时速度规划算法开发

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234117

作者：谢翰君1，王林2，王钦若1

作者单位：1.广东工业大学自动化学院，广东广州 510000；2.国工信（沧州）机器人有限公司，河北沧州 061000

摘要：为了提高微小线段的加工精度和效率，提出一种实时速度规划算法。该算法由两部分组成：针对刚柔耦合、重负载平台在数控运动中的抖动问题，提出基于动力学的初步规划算法，以优化短线段的实际加速度，提高运动的平稳性；针对单段回溯前推算法对于微小直线/圆弧加工效率不高的问题，提出基于动力学的自适应多段回溯前推速度规划算法，以提升加工效率。在基于PC的实时控制器和龙门双驱XY激光切割平台上进行了测试，并将该算法与自适应速率算法和单段回溯前推算法进行了比较。结果表明，所提算法在加工质量和加工效率方面均有所提高。此外，该算法简单有效，适用于高实时性的应用环境。关键词：数控系统；速度规划；动力学；回溯前推算法；龙门双驱

关键词：
数控系统

速度规划

动力学

回溯前推算法

龙门双驱

查看(12650) pdf(40)

一种基于UDP和FTP协议的远程浏览系统的设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234108

作者：荆俊峰，蒯亮，房志奇，刘凯，靳书云

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： SCADA系统主要部署在控制系统的操控室，由专业人员进行操作，对于管理人员，如果在办公室就可以实时监视机组运行图和数据曲线将给管理和决策带来极大便利。设计了一种基于UDP和FTP协议的远程浏览系统的实现方法，分别介绍了系统体系结构、软件地位、系统模块划分、总体处理流程、进程间的数据交互技术，以及FTP文件下载系统设计、客户端共享显示内存设计等。该系统信息获取便捷、快速、准确，使用方法简单易操作，已经得到广泛应用。关键词：SCADA；UDP协议；FTP协议；Tag点；进程；共享内存

关键词：
SCADA

UDP协议

FTP协议

Tag点

进程

查看(12418) pdf(60)

射频与微波

基于谐波混频的X波段频率源设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223650

作者：李世浩，蒋润秋，莫世波

作者单位：成都天奥测控技术有限公司，四川成都 611731

摘要：为实现高分辨率、低相位噪声、高杂散抑制、小体积、低成本的X波段频率源，同时解决传统锁相环频率合成频率分辨率低和直接数字式频率合成输出频率低的问题，提出了一种基于谐波混频和小步进锁相环改善相位噪声和频率分辨率的X波段频率源设计方法，采用了谐波混频输出粗步进射频信号与HMC830LP6GE锁相环输出细步进混频环的构架，降低模块的鉴相比并固定为1：1。实现了X波段频率源输出频率范围为8 GHz~12 GHz，幅度大于13 dBm，模块频率步进为1 MHz，杂散抑制优于60 dBc的特性，且相位噪声优于-115 dBc/Hz@10 kHz。该频率源具有跳频步进小、体积小、杂散低、相位噪声低等诸多优点，能够适用于各种需要小型化、低相位噪声、低杂散X波段频率源的应用场景。关键词：X波段；频率源；谐波混频；相位噪声；杂散抑制

关键词：
X波段

频率源

谐波混频

相位噪声

杂散抑制

查看(14798) pdf(280)

雷达与导航

高精度单脉冲角度跟踪新方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.233876

作者：张凤珊1，陈拓1，陈晓燕1，蒋阳2，曾浩2

作者单位：1.北京卫星信息工程研究所，北京 100086；2.重庆大学微电子与通信工程学院，重庆 400044

摘要：在雷达、通信、测控等领域的角度跟踪中，基于相控阵天线的幅度和差单脉冲测角技术是主要方法，但存在以下测角误差来源：一是低SNR导致的信号幅度估计误差，二是改变波束指向导致的方向图畸变误差。针对上述误差来源，采用信号循环位移自相关，用于估计信号幅度，减小带内噪声对信号的影响；进一步利用同心圆环阵在结构上的对称性，减小改变波束指向导致的方向图变形。介绍了新算法的实施步骤，分析了运算复杂度。仿真结果表明，本文方法能够有效地提高测角精度。关键词：角度跟踪；循环位移自相关；同心圆环阵；幅度估计

关键词：
角度跟踪

循环位移自相关

同心圆环阵

幅度估计

查看(16938) pdf(40)

商业航天

面向批产卫星的并行模飞自动化测试系统设计与应用

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234059

作者：李畅，易进，袁建富，任迎

作者单位：长光卫星技术股份有限公司，吉林长春 130000

摘要：为满足卫星批量化生产对测试工作提出的需求，针对测试中耗时长、任务重的模飞测试环节引入自动化测试的方法，具体介绍了模飞测试的基本架构，详细阐述了模飞自动化测试系统，包括测试任务自动上注、遥测自动判读、数据自动接收、图像自动解析四部分。目前，模飞自动化测试系统已成功应用到卫星的测试工作中，实现从传统的单颗卫星手动测试到多颗卫星并行自动化测试的跨越，从而降低了人力成本，保证了测试质量，提高了工作效率。关键词：卫星测试；批产化卫星；自动化测试；并行测试；模飞测试

关键词：
卫星测试

批产化卫星

自动化测试

并行测试

模飞测试

查看(16590) pdf(140)

基于TMS570的卫星配电热控单元设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.234215

作者：山峰，邹吉炜，刘树峰，张伟，贾旭

作者单位：长光卫星技术股份有限公司，吉林长春 130000

摘要：为适应国内商业航天低成本、周期短、批产化的快速发展趋势，针对星上各系统集成度不高的现状，以微控制器TMS570为核心，设计了一种卫星配电热控管理单元。系统各模块采用内总线架构进行集成，通过CAN总线与中心机进行数据交互，实现星上各单机配电通断控制、整星温度采集、加热带开闭环控制、电源状态监测、SADA驱动、软件在轨重构等功能，已应用在“吉林一号”星座多颗卫星上。地面和在轨测试结果表明，该系统具有功耗低、成本低、接口标准、集成度高、扩展性强等特点。关键词：TMS570；内总线；配电；集成化设计

关键词：
TMS570

内总线

配电

集成化设计

查看(16692) pdf(320)

自主计算体系创新与应用

基于PKS体系的3D图形图像显示技术探索与研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.3669

作者：李亮1，2，党利军1，2，石歌颂2，王江1，2，李锁在1

作者单位：1.中电（海南）联合创新研究院，海南澄迈 571924；2.中软信息系统工程有限公司，北京 102209

摘要：高性能3D 图形图像计算对 PKS 体系拓宽现有生态，解决科学、工程和数据分析等问题有重要意义。聚焦于 PKS 体系的 3D 图形图像显示技术探索，研究 PKS 体系上不同的 3D 图形显示技术路线，并在搭载两种主流图形显卡上对不同 3D 图形应用程序编程接口的性能进行比较，实验结果旨在为未来 PKS 体系的3D 图形图像显示技术的发展提供重要支撑和参考。关键词：PKS 体系；OpenGL；Vulkan；3D 图形图像

关键词：
PKS体系

OpenGL

Vulkan

3D图形图像

查看(13060) pdf(140)

基于PKS体系的 CockroachDB 性能优化研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.223670

作者：李博1，2，谢小龙1，蔡仁锋1，李亮1，2，方鲁杰1，2

作者单位：1.中电（海南）联合创新研究院，海南澄迈 571924；2.中软信息系统工程有限公司，北京 102209

摘要：分布式数据库在PKS体系中扮演重要角色，其性能和稳定性是提升信创产业的关键因素。聚焦基于PKS体系的 CockroachDB性能优化研究，提出分布式数据库 CockroachDB在 PKS平台下的性能提升方案，并对所提出的方案进行大量对比实验，实验结果表明所提出的方案能够明显提高数据库的性能，为国产可信计算和可信存储提供坚实基础。关键词：分布式数据库；优化；PKS体系；CockroachDB