2025年第10期-《电子技术应用》杂志

首页 > 过刊一览 > 2025年第10期

2025年第10期

刊出日期：2025-10-06

邮发代号： ISSN 0258-7998

CN11-2305/TN

邮发代号：2-889

上一期

人工智能

基于混合专家模型的云原生教育培训平台动态安全防御体系研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256933

作者：许文静，安宁，刘珠慧，于重

作者单位：国务院国有资产监督管理委员会干部教育培训中心

摘要：针对云原生教育培训平台面临的复杂动态安全威胁，以及传统防御机制存在的环境感知薄弱、智能决策缺失、泛化能力不足和隐私合规冲突等缺陷，提出基于混合专家模型的动态安全防御体系。该体系构建四层协同防护框架：时空图神经网络建模流量时空特征；多模态卷积神经网络融合容器化异构数据；联邦学习组件实现隐私保护下的知识共享；大语言模型生成可执行防御策略。核心创新包括设计可微分门控网络（Top-2稀疏激活）实现攻击特征到最优专家模型的动态路由，并建立威胁强度指数驱动的Kubernetes资源弹性调度机制。该研究为云原生教育平台提供了可弹性扩展的安全防护范式，其方法论对构建自适应安全体系具有理论价值与实践意义，为智能主动防御体系发展奠定基础。

关键词：
动态安全防御

混合专家模型

云原生

教育培训

自适应防护

查看(1106) pdf(20)

基于Pearson与FBRCSP的运动想象脑电分类研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256334

作者：王鹏，谭理泽，马云云

作者单位：昆明理工大学信息工程与自动化学院

摘要：脑机接口（BCI）为用户提供了一种无需依赖外周神经和肌肉的控制通道，广泛应用于神经肌肉疾病患者的康复治疗。基于运动想象（MI）的BCI利用大脑在运动任务想象过程中的信号，实现无需肢体运动的控制。为提高MI-BCI的分类性能，提出了一种结合皮尔逊相关系数通道选择（PCCS）和滤波器组正则化共空间模式（FBRCSP）的方法。首先，通过PCCS对EEG信号进行通道选择，保留关键信号并去除冗余信息；然后，采用FBRCSP优化空间模式提取判别性特征。在BCI Competition III IVa和IV Dataset I数据集上进行了验证。实验结果表明，PCCS-FBRCSP方法在分类准确率和稳定性方面优于传统方法，尤其在跨个体实验中展现出更强的鲁棒性。同时，该方法有效降低了计算复杂度，具有较好的应用潜力。

关键词：
脑机接口

运动想象

皮尔逊相关系数

通道选择

FBRCSP

查看(1954) pdf(20)

强化学习评估指标的系统性分析与优化研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256451

作者：安栋1，王媛媛2，宋宁宁3，戴超2，刘知音2

作者单位：1.华北计算机系统工程研究所；2.中国信息安全研究院有限公司；3.中国电子信息产业集团有限公司

摘要：强化学习评估指标作为衡量智能体性能与指导算法优化的核心工具，在实际应用中面临指标单一性、环境依赖性及可解释性缺失等关键挑战。系统性分析了现有评估指标的分类框架，提出基于性能、学习过程、策略、鲁棒性和效率的多维度指标体系，并探讨其在不同任务场景（如稀疏奖励、高维状态空间）下的适用性与局限性。研究指出，传统指标在复杂环境中易忽略安全性、效率及人类偏好对齐等需求，需结合任务特性设计融合多目标的评估方法。针对未来研究，提出需聚焦多目标帕累托优化、基于人类反馈的奖励建模、稀疏奖励环境下的探索效率量化等方向，以提升评估的全面性、可解释性。通过理论与实际案例结合，为强化学习评估体系的规范化与跨领域适配提供了方法论支持，推动其在复杂场景中的高效落地。

关键词：
强化学习

评估指标

可解释性

奖励

查看(748) pdf(120)

集成电路与应用

一种宽输入低纹波电荷泵负压电源芯片设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256442

作者：郭威1，张有涛2，国洪轩1，孙立涛1

作者单位：1.东南大学集成电路学院，江苏无锡 214000；2.南京国博电子股份有限公司

摘要：为解决电感型电源芯片电磁干扰严重和电容型电源芯片输出纹波过大的问题，设计了一种电容型电源芯片。该芯片采用无电感结构，在高频条件下输出纹波低于1 mV，接近电感型电源芯片。芯片输出电压可在-16 V至-3 V范围内调节，工作频率可在90 kHz到1 MHz间改变。该电路基于250 nm工艺设计实现。仿真结果表明，在输入电压为16 V、输出电流为100 mA、工作频率为1 MHz的条件下，输出纹波为0.6 mV，输出电压为-14.84 V，效率达到87.1%；当工作频率降至90 kHz时，输出纹波为10 mV，输出电压为-14.83 V，效率提升至91.9%。仿真数据表明，该芯片具有良好的适应性，可满足多种应用场景的需求。

关键词：
交叉耦合

低纹波

负压

宽输入范围

查看(1474) pdf(80)

一种基于电流比较的LDO折返式限流保护电路

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256605

作者：张耕瑜，李现坤，黄朝轩，肖培磊

作者单位：中国电子科技集团公司第五十八研究所

摘要：针对低压差线性稳压器（LDO）可能出现的过载、短路问题，基于180 nm BCD工艺，设计了一种基于电流比较的折返式限流保护电路。通过添加监测信号，有效避免了折返式限流电路中容易出现的“闩锁”问题。仿真结果表明，在达到过流限时，输出电流减小至200 mA，输出电压减小约400 mV后开始折返，LDO的输出电流和输出电压均下降。结果表明，该电路在完成限流保护功能的同时大大降低了系统过流状态下的系统功耗。

关键词：
LDO

限流保护

折返式

闩锁

查看(1532) pdf(40)

基于SM2的SoC安全芯片双向身份鉴别技术研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256576

作者：刘海亮，丁镜然，吕辉，李书勇

作者单位：成都芯盛集成电路有限公司

摘要：片上系统（System on Chip， SoC）芯片会针对产品固件进行SM2签名和验签，以确定产品固件的合法性，但现有技术中产品固件未对芯片进行身份鉴别，由于无法确定芯片是否合法，产品固件和数据的安全性得不到保护。基于SM2算法，针对SoC安全芯片中产品固件导入过程，实现了基于国产密码SM2算法的芯片鉴别固件、固件鉴别芯片的双向身份鉴别技术。方案安全性高、可实现性强，对SoC安全芯片对引导程序、产品固件进行双向身份鉴别有普遍现实借鉴意义。所设计的SM2模块，具有芯片面积小、电路设计难度小、CPU操作简单、适用于嵌入式SoC安全芯片等优点。

关键词：
片上系统

安全芯片

SM2

双向身份鉴别

查看(870) pdf(180)

LDO启动浪涌的反馈网络优化抑制方法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256696

作者：康端刚，康婷，李辉，吴临玉，汪晓文

作者单位：兰州空间技术物理研究所

摘要：低压差线性稳压器（LDO）作为现代电子系统的核心电源管理器件，其启动浪涌电流问题严重威胁系统可靠性。以MSK5101型LDO为研究对象，针对使能端加入RC延时电路后输入浪涌电流尖峰现象，提出一种基于反馈网络动态优化的抑制方法。通过建立小信号模型并进行频域分析，揭示了反馈网络参数对系统响应速度与稳定性的影响规律，提出通过增大反馈电阻与调整补偿电容实现等效软启动。实验结果表明，优化后浪涌电流峰值由2.7 A降至0.87 A（降幅67.8%），输出电压建立时间由2.9 ms延长至12.3 ms，显著提升了宇航电源系统的可靠性和鲁棒性。

关键词：
低压差线性稳压器

启动浪涌电流

反馈网络优化

软启动技术

电源管理

查看(2164) pdf(40)

低温度与工艺增益误差的可变增益放大器设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256550

作者：顾美庆1，黄伟1，2，曹华1

作者单位：1.南京中科微电子有限公司；2.中国科学院微电子研究所

摘要：采用0.18 μm工艺，设计了一种适用于高精度测温系统中的可变增益放大器，相比于传统的前置放大器，采用开环结构避免了反馈网络漏电流对前端采样电路的影响。通过与电源电压无关的电流源给跨导放大器电路提供电流，产生一个不包含工艺参数的跨导，最后通过运算放大器获得一个与电源电压、温度和工艺参数无关的增益。通过改变全差分跨导放大器的负载，来实现10倍和40倍可变增益。仿真结果表明，放大倍数为10倍时，增益随温度最大误差为0.19 dB，增益随电源电压最大误差为0.15 dB，增益随工艺偏差为0.12 dB。放大倍数为40倍时，增益随温度最大误差为0.16 dB，增益随电源电压最大误差为0.23 dB，随工艺偏差为0.13 dB。

关键词：
可变增益放大器

共源共栅电流源

跨导放大器

共栅共源放大器

低温度增益误差

查看(1578) pdf(20)

通讯与网络

面向Windows平台的样本对抗研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256460

作者：莫施文，沙乐天，潘家晔

作者单位：南京邮电大学

摘要：随着网络攻击技术的不断演进，针对企业和组织的高级持续性威胁（APT）攻击愈演愈烈。APT攻击的成功与否，很大程度上依赖于后渗透阶段的执行质量，在该阶段，攻击者利用复杂的对抗技术实现持久控制和数据窃取。围绕后渗透中的对抗技术展开，探讨了Bootkit、COM接口滥用、BYOVD、VEILP7等对抗技术，提出了一种新的对抗框架，并通过实验展示了其在多个反病毒工具中的对抗能力以及相对于现有对抗工具的优势，并针对该框架提出相应的对抗策略，旨在推动对抗技术的研究和防御机制的优化。

关键词：
APT攻击

对抗技术

Bootkit

COM接口利用

漏洞驱动

查看(1222) pdf(40)

基于位置等效的Link16终端低轨卫星接入设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256631

作者：陈明1，蒋丽凤2，边东明1

作者单位：1.南京邮电大学通信与信息工程学院；2.西安空间无线电技术研究所

摘要：随着信息化战场的发展，Link16数据链在卫星上的应用正成为一个不可逆转的趋势。星地融合是实现更高效、实时信息交换的重要方向，但在实际应用中，多普勒效应和信号时延带来的挑战不容忽视。提出了一种基于位置等效的 Link16数据链终端低轨卫星接入设计方案，通过计算时延中心处的时延值和多普勒值并进行信号预补偿，消除了信号在星地传输带来的大多普勒、对齐了卫星星载Link16时间基准，实现了Link16数据链终端低轨卫星接入设计，仿真表明方案可行，可支撑数据链天地一体化应用。

关键词：
低轨卫星

Link16数据链

位置等效

时延中心

预补偿

查看(2024) pdf(20)

计算机技术

基于CNN-BiLSTM-Attention的工业数据中心IT设备能耗预测模型研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.246045

作者：宋越1，靳晟1，林栎2，高国强2，郭付展2

作者单位：1.新疆农业大学计算机与信息工程学院；2.新疆电子研究所股份有限公司

摘要： IT设备的能耗直接影响到工业数据中心的电力消耗，预测IT设备能耗对优化能源管理和资源规划具有重要意义。然而，由于IT能耗数据呈现出非线性、非平稳的特点，导致预测精度低。对此，结合卷积神经网络CNN、双向长短期记忆网络BiLSTM和注意力机制的优势，分别对IT设备能耗的局部特征、数据中深层次的关键信息进行提取，并根据自测IT设备能耗数据集构建基于CNN-BiLSTM-Attention的能耗预测模型，该模型的R2、MAE和RMSE分别为0.905 3、0.050 4、0.067 3，相较于现有的LSTM、BiLSTM和CNN-BiLSTM模型均有不同程度的提高，说明该模型可以应用于工业数据中心内IT设备能耗的准确预测。

关键词：
能耗预测模型

CNN-BiLSTM-Attention

工业数据中心

深度学习

查看(1336) pdf(20)

基于FPGA的ZUC算法快速实现研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256257

作者：卫志刚1，李鑫1，高园2

作者单位：1.郑州信大捷安移动信息安全关键技术国家地方联合工程实验室；2.郑州大学数学与统计学院

摘要：祖冲之（ZUC）算法是我国自主研发的商用序列密码算法，已被应用于服务器实时运算和大数据处理等复杂需求场景，ZUC的高速实现对于其应用推广具有重要的实用意义。基于此，针对ZUC适用环境的FPGA实现高性能要求，通过优化模乘、模加等核心运算，并采用流水化结构设计，在FPGA硬件平台上实现了ZUC算法。实验结果表明，ZUC算法核的数据吞吐量可达10.4 Gb/s，与现有研究成果相比，降低了关键路径的延迟，提升了算法工作频率，在吞吐量和硬件资源消耗方面实现了良好的平衡，为ZUC算法的高性能实现提供了新的解决方案。

关键词：
序列密码

祖冲之算法

优化设计

FPGA

查看(1888) pdf(160)

区域网络边界识别技术研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256312

作者：张昊宇1，2，孙彻1，2，苏马婧1，2，赵静1，2，包正晶1，2

作者单位：1.中国信息安全研究院有限公司；2.华北计算机系统工程研究所

摘要：网络边界识别是进行网络拓扑测量的一个重要环节，当前的区域网络边界识别技术主要基于对于区域网络的抽样探测和基于IP地址的地理定位技术进行边界筛选的方法进行，此方法存在网络拓扑获取不完善、边界验证手段少等问题。针对此问题，提出了面向区域网络边界识别的高覆盖探测策略和基于多源信息融合的区域边界IP识别技术，通过设计探测点部署位置和目标覆盖策略对区域拓扑边界进行测量以提升发现边界的概率，通过对WHOIS、时延、traceroute等多源信息进行获取以补充边界验证数据来源，通过建立基于机器学习的验证模型提高了区域网络边界识别的可信度及覆盖率。将此方法应用于地区A的网络边界识别与验证工作中，验证了此方法的有效性。

关键词：
网络拓扑测量

网络边界识别

多源信息

机器学习

查看(1478) pdf(20)

射频与微波

一种能够混合噪声的模拟高频腔的设计及实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256509

作者：张恺，徐逢夏，韦业龙，吴芳芳，李和廷，唐运盖

作者单位：中国科学技术大学国家同步辐射实验室

摘要：同步辐射加速器高频系统的集成与调试离不开高频腔，但其造价昂贵，加工周期长，使用实际高频腔测试低电平控制器（LLRF）有损坏腔体的风险；此外，实际高频腔的中心频率是固定的，只能测试工作在对应频率的低电平控制器。为了解决上述问题，设计了一种中心频率能够跟随低电平，同时可以混合白噪声的模拟高频腔装置，用来测试低电平控制器的各项性能。详细阐述了模拟高频腔的设计思路与实现方法，并使用所设计的模拟高频腔与LLRF链接、测试，证明了该模拟高频腔可以测试工作在不同频率下的LLRF，测试其幅相稳定性及其闭环控制能力。所设计的模拟高频腔对高频系统的集成、调试具有巨大的现实意义，能够大大提高低电平控制器的测试效率，同时也能有效避免为测试LLRF导致实际高频腔受损的风险。

关键词：
模拟高频腔

高频系统

高频低电平控制器

中心频率

噪声混合

查看(1774) pdf(100)

基于镜频抑制混频器的X波段上下变频模块设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256575

作者：施威，于翔

作者单位：上海航天电子技术研究所

摘要：上下变频模块是微波电路中的关键部分，其性能的好坏将直接影响整个系统的性能。设计了一种基于镜频抑制混频器的X波段上下变频模块。通过对整机主要指标的分析与计算，下变频采用一次变频方案，上变频采用两次变频方案。在满足镜频抑制度要求的情况下，利用一个固定本振频率进行多次变频的方式，使上变频具有较高的本振隔离度。测试结果表明，下变频的镜频抑制度为29 dBc，发射端口的本振抑制度为71 dBc。模块指标符合性较好，满足使用要求，对研制该类型的上下变频组件具有一定的参考价值。

关键词：
X波段

镜频抑制混频器

发射端口本振隔离

查看(1942) pdf(20)

电路与系统

基于PoE技术的多功能可级联全向会议麦克风设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256431

作者：韩明明1，2，李博1，钟鹏2

作者单位：1.浙江工业大学物理学院；2.浙江宇视科技有限公司

摘要：随着全球化商务环境的发展、远程办公的普及以及突发事件可能带来的不便，社会对在线会议的需求日益增长。为满足这一需求，设计并实现了一种多功能、可级联的全向会议麦克风。该设备采用系统级芯片（SoC）、触控传感器和MEMS麦克风，结合PoE供电技术，构建了一个集音频采集、数据传输及多设备级联功能于一体的硬件平台。在算法方面，系统集成了回声消除与混响抑制等音频处理技术，以提升语音质量。实验结果表明：单个设备可在半径7 m范围内高效拾音，支持最多4台设备级联，并在大空间环境下实现稳定运行。同时，扬声器的频率响应保持在±60dB以内；经音频算法处理后，回声消除效率超过98%，混响抑制比可达94%，满足会议麦克风的设计要求。

关键词：
会议麦克风

PoE级联

回声消除

混响抑制

查看(2662) pdf(60)

手持式光皮桦种苗叶片生理参数光谱检测设备研制

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256358

作者：马帅1，梁浩1，楼雄伟1，黄华宏2，汪法能3

作者单位：1.浙江农林大学数学与计算机科学学院；2.浙江农林大学亚热带森林培育国家重点实验室；3.钱江源国家公园管理局

摘要：针对林业现场光皮桦种苗叶片生理参数高效检测的需求，开发了一款基于近红外光谱技术的手持式光皮桦种苗叶片生理参数检测设备。该设备集成了微型近红外光谱传感器、安卓手机和云服务器，通过蓝牙与移动网络实现数据采集与分析。采用偏最小二乘回归（PLSR）方法构建了叶片含水率和叶绿素含量的预测模型，并使用多元散射校正（MSC）预处理提高了数据的稳定性。验证结果表明，含水率模型的R2为0.923，RMSE为0.044，叶绿素模型的R2为0.824，RMSE为2.569，表明模型具有较高的预测精度和可靠性。该研究提供了一种便捷、无损的检测手段，具有广泛的应用前景。

关键词：
光皮桦

手持式光谱检测设备

种苗叶片

生理参数

查看(1258) pdf(20)

等离子镀膜用射频电源功率计算与控制系统研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256459

作者：薛家祥1，葛传坤1，金礼2

作者单位：1.华南理工大学机械与汽车工程学院；2.贵州民族大学物理与机电工程学院

摘要：当前的等离子磁控溅射镀膜领域广泛使用的射频电源存在功率控制精度不足，功率可调范围有限，以及因功率计算不准确导致输出功率波动较大和误差显著等问题。为此，基于数字下变频技术生成射频信号源，提出了一种等离子体镀膜用射频电源功率计算与控制系统，通过VI Sensor上耦合的传输线上的信息直接计算出射频电源的输出功率，并利用控制器调节信号源幅值，从而实现对输出功率的精确调节。仿真验证该方法能够实现快速、准确的功率计算及高精度的功率调节。通过实际样机测试，该方案被证实能够显著降低输出功率误差，并提高镀膜样品上的成膜质量，为等离子磁控溅射镀膜技术的发展注入了新的活力。

关键词：
磁控溅射镀膜

射频电源

功率计算

功率调节

查看(2264) pdf(20)

MEMS热式气体流量传感器设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256498

作者：杨绍松，刘同庆

作者单位：无锡芯感智科技股份有限公司

摘要：在工业生产过程中提供准确的流量检测信息对于系统性能的提升有着重要的作用，基于MEMS技术制造出的热式流量传感器通过采集温差变化来反映管道内流量变化，具有体积小、精度高、微流量段灵敏的特点。介绍了热式流量传感器的热分布模型，利用COMSOL Multiphysics软件对管道内的流量传感器进行电场、流场和热场的耦合仿真，确定传感器芯片的关键参数。采用MEMS加工工艺制造流量传感器芯片，搭建标定测试平台，对传感器芯片进行封装测试。传感器测量范围达到300 SLM，数字输出准确度等级达到1.0，模拟输出准确度等级达到1.5。

关键词：
流量检测

COMSOL仿真

热式流量传感器

查看(2142) pdf(40)

雷达与导航

基于BM4D的即插即用层析SAR成像

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256511

作者：王琨1，2，3，张冰尘1，2

作者单位：1.中国科学院空天信息创新研究院；2.空间信息处理与应用系统技术重点实验室； 3.中国科学院大学电子电气与通信工程学院

摘要：层析合成孔径雷达是一种先进的三维遥感技术，通过引入先验模型能够提高成像质量。现有方法通过显式正则化算子约束重构过程，但其难以兼容非解析先验模型。将快速迭代收缩阈值算法（FISTA）与即插即用（PnP）框架相结合，在迭代过程中插入基于四维块匹配滤波（BM4D）的非解析插件，无需构建显式正则化算子即可将其用于层析成像特征增强。实验表明，所提框架具有快速收敛的优势，通过该框架引入的BM4D先验在针对具有复杂结构特征的目标成像时表现出优秀的性能，为非解析先验在层析成像中的应用提供了通用化解决方案。

关键词：
层析合成孔径雷达

即插即用

BM4D

特征增强

快速迭代收缩阈值算法

查看(2522) pdf(100)

一种室内定位误差分布评估与局部定位修复系统框架

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.256496

作者：司若辰，吴赛，靳文鑫，滕玲，刘宇翔，张光耀

作者单位：中国电力科学技术研究院有限公司

摘要：在实际室内定位业务场景下，存在定位误差分布不均匀、局部定位误差超限的问题。针对此问题，研究设计了一种室内定位误差分布评估与局部定位修复系统框架，采用空间三角剖分和等值线插值方法，对定位误差分布进行量化评估和可视化展示，通过局部信号指纹图修正对误差超限区域进行局部定位精度修复。经实验测试，该框架成功实现室内定位误差空间分布的量化监测和可视化，通过局部定位修复有效提升了局部定位精度，验证了所提出框架的有效性，为室内定位业务的局部精细化误差监测和修复提供了可行方案。