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基于MCU的低功耗I2C總線控制器設(shè)計與實現(xiàn)[模擬設(shè)計][通信網(wǎng)絡(luò)]

為加強I2C（Inter-Integrated Circuit）總線控制器的IP（Intellectual Property）復用性和IP應(yīng)用廣泛性，設(shè)計了一種低功耗I2C總線控制器。該總線控制器集成于MCU（Microcontroller Unit）系統(tǒng)中，不僅能夠滿足I2C總線協(xié)議進行數(shù)據(jù)通信，而且能夠喚醒處于低功耗模式的系統(tǒng)，使芯片恢復正常工作。對采用的低功耗技術(shù)、I2C的通信功能和低功耗功能的設(shè)計與實現(xiàn)進行了介紹。對設(shè)計的I2C總線控制器進行了系統(tǒng)仿真，分析表明該設(shè)計實現(xiàn)了I2C總線協(xié)議的通信，并能夠喚醒低功耗系統(tǒng)，滿足設(shè)計預期。

發(fā)表于：9/14/2024

基于加法樹壓縮和乘數(shù)編碼優(yōu)化的乘法器設(shè)計[模擬設(shè)計][通信網(wǎng)絡(luò)]

定點乘法器是現(xiàn)代信號處理常用的運算單元之一，其整體性能直接決定了系統(tǒng)的競爭力。為了乘法器的計算效率，設(shè)計了一種新型高能效有符號數(shù)乘法器，使用基4-Booth編碼，減少了一半的部分積；另外使用直接求相反數(shù)的方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的取反加一求相反數(shù)的方法，使得部分積陣列比特數(shù)減少且形狀規(guī)整，易于壓縮。提出的3-2壓縮器和半加器相混合的新型樹型壓縮結(jié)構(gòu)硬件資源開銷優(yōu)化明顯，對比現(xiàn)有的乘法器異或門數(shù)量下降了14%，二選一選擇器數(shù)量下降了31%，總面積減少了50%，計算效率大大提高。

發(fā)表于：9/14/2024

基于拓撲結(jié)構(gòu)的度量學習與拓撲傳播的miRNA-疾病關(guān)聯(lián)預測算法[人工智能][醫(yī)療電子]

miRNA的突變和異常表達可能導致各種疾病，因此預測miRNA與疾病的潛在相關(guān)性對于臨床醫(yī)學和藥物研究的發(fā)展具有重要意義。拓撲結(jié)構(gòu)是miRNA-疾病預測算法的重要組成部分，然而當前算法并未有效利用拓撲結(jié)構(gòu)導致預測結(jié)果并不理想。與此同時，如何有效地融合多源數(shù)據(jù)也是當前的研究趨勢。針對上述問題，提出一種自適應(yīng)融合異質(zhì)節(jié)點結(jié)構(gòu)信息算法（MMTP），通過利用節(jié)點的一階鄰居和元路徑誘導網(wǎng)絡(luò)學習結(jié)構(gòu)特征，并利用度量學習和拓撲傳播自適應(yīng)地融合異質(zhì)節(jié)點結(jié)構(gòu)信息，以提升miRNA-疾病預測精度。5折交叉驗證實驗結(jié)果表明，MMTP在HMDD v3.2數(shù)據(jù)集上的受試者操作曲線下面積（AUC）為94.81，高于其他模型。并且在基于腎癌的案例研究中，該模型所預測的前30個miRNAs全部得到證實。上述研究證明，所提的MMTP模型可有效預測miRNA-疾病相關(guān)性。

發(fā)表于：9/11/2024

基于毫米波雷達三維點云的室內(nèi)跌倒檢測[人工智能][通信網(wǎng)絡(luò)]

全球老齡化時代的到來引發(fā)的老年人健康監(jiān)護問題不可忽視，而室內(nèi)跌倒對獨居的老年人有非常大的安全隱患。因此，為準確檢測到跌倒動作，使用毫米波雷達三維點云信息進行室內(nèi)跌倒檢測，并提出一種基于外部注意力機制的PointLSTM網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)三維點云在時序的分類。通過MIMO體制的毫米波雷達芯片采集人體動作的回波信號，利用集成雷達基帶處理器的微控制器實現(xiàn)信號處理的部分，可將原始數(shù)據(jù)實時轉(zhuǎn)換成三維點云，并提高點云處理中的計算速度及雷達硬件的整體性能。基于外部注意力機制的PointLSTM網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)點云在時空中的提取特征和分類識別，網(wǎng)絡(luò)改進了PointLSTM幀間點信息的流失問題，并在信息提取中對所有數(shù)據(jù)實現(xiàn)特征聯(lián)系，外部注意力機制通過獨立的可學習參數(shù)優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)復雜度和識別精確率。實驗結(jié)果表明，所提出的方法在室內(nèi)環(huán)境下檢測準確率可以達到98.3%，可以有效區(qū)分動作的類別，并驗證了使用毫米波雷達三維點云檢測人體跌倒的可行性。

發(fā)表于：9/11/2024

基于可重構(gòu)PRS的一維電子波束轉(zhuǎn)向Fabry-Perot天線設(shè)計[微波|射頻][通信網(wǎng)絡(luò)]

設(shè)計了一種具有一維電子波束轉(zhuǎn)向的新型Fabry-Perot（F-P）諧振腔天線。該天線由同軸探針饋電的方形微帶貼片天線作為輻射源，并采用加載PIN二極管的可重構(gòu)部分反射表面（Partially Reflective Surface， PRS）實現(xiàn)波束轉(zhuǎn)向。所設(shè)計的可重構(gòu)PRS由6×6個花瓣型單元組成，并均分為相等的兩部分Part 1和Part 2，分別由兩個控制信號獨立控制，因此可以有選擇地調(diào)節(jié)每部分PIN二極管的開關(guān)狀態(tài)。所設(shè)計的天線具有三種不同的輻射模式。測量結(jié)果表明，天線主波束能夠在+9°、0°、-9°三種離散狀態(tài)下自由切換。所有狀態(tài)下重疊的阻抗帶寬（|S_11 |<-10 dB）為5.5% （5.43~5.74 GHz），最大增益達到14.2 dBi。

發(fā)表于：9/11/2024

一種小型化EHF頻段接收模塊的設(shè)計與實現(xiàn)[微波|射頻][航空航天]

針對衛(wèi)星通信工作頻率越來越高的應(yīng)用需求，設(shè)計了一種工作在極高頻（Extremely High Frequency， EHF）的接收模塊，實現(xiàn)極高頻射頻信號的接收及下變頻功能。模塊內(nèi)部集成波導-微帶探針過渡、低噪聲放大器、微帶濾波器、本振電路、混頻器及供電電路，具有低噪聲系數(shù)、高增益、高帶外抑制的優(yōu)點。采用單片微波集成電路（Monolithic Microwave Integrated Circuit， MMIC）混合多功能集成技術(shù)實現(xiàn)了模塊的小型化、通用化，可適應(yīng)多種場景下的極高頻收發(fā)前端應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)表于：9/11/2024

C波段2 000 W氮化鎵線性固態(tài)功放研制[微波|射頻][通信網(wǎng)絡(luò)]

介紹了一種C波段2 000 W氮化鎵高功率線性固態(tài)功放的工程實現(xiàn)。使用32片GaN功率管芯芯片，采用微帶Gysel功分器與波導功分/合成網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式進行功率合成，功放在900 MHz的工作頻帶內(nèi)連續(xù)波飽和輸出功率大于2 000 W，最大輸出功率2 290 W。采用射頻預失真線性化技術(shù)優(yōu)化氮化鎵功放線性度，功放三階互調(diào)指標改善幅度大于4 dB，優(yōu)于-29 dBc。選擇帶熱管的翅片散熱器的強制風冷方案，提高散熱器的換熱效率，散熱性能良好。功放配置了完善的控保功能，可靠性及實用性滿足工程使用要求。功放插箱和電源模塊采用熱插拔設(shè)計，便于快速維修，適用于測控、通信、廣電等領(lǐng)域的微波發(fā)射系統(tǒng)。

發(fā)表于：9/11/2024

基于復合修形技術(shù)的低雷達散射截面微帶天線[微波|射頻][通信網(wǎng)絡(luò)]

設(shè)計了一款基于復合修形技術(shù)的低雷達散射截面（Radar Cross Section， RCS）微帶天線。通過在輻射貼片和金屬底板同時采用修形技術(shù)，減少天線金屬部分的面積，實現(xiàn)天線RCS減縮并且維持天線輻射特性。基于復合修形技術(shù)的微帶天線相比傳統(tǒng)未修形的微帶天線在1~4 GHz頻帶內(nèi)實現(xiàn)天線RCS減縮，最大RCS減縮量為20 dB。對設(shè)計的低RCS天線進行加工并測試，測試結(jié)果驗證了仿真分析的正確性。

發(fā)表于：9/11/2024

一種低剖面低RCS磁電偶極子天線陣列的設(shè)計[微波|射頻][通信網(wǎng)絡(luò)]

設(shè)計了一種低剖面寬帶低RCS磁電偶極子陣列。從輻射散射聯(lián)合特性的角度研究天線單元的諧振特性，構(gòu)造出具有相同輻射性能、對交叉極化來波反射相位接近反相的兩種不同單元。在主極化方向采用同一單元和SIW差分饋電構(gòu)造寬帶匹配的子陣，帶內(nèi)良好匹配實現(xiàn)對主極化波的低散射；再通過將子陣鏡像布陣實現(xiàn)對于交叉極化來波的散射相消，從而有效縮減天線RCS。該天線工作頻帶為26.77~34.35 GHz（24.8%），峰值增益為17.7 dBi。與采用同一類型單元的參考陣列對比，所提磁電偶極子陣列在22.5~34.5 GHz范圍實現(xiàn)了-10 dB交叉極化RCS縮減，并且輻射頻帶內(nèi)沒有明顯的增益損失。

發(fā)表于：9/11/2024

數(shù)字孿生在半導體測試設(shè)備中的實踐[EDA與制造][工業(yè)自動化]

數(shù)字孿生作為智能制造關(guān)鍵技術(shù)在工廠極具實用價值。通過在半導體測試服務(wù)公司建立數(shù)字孿生系統(tǒng)，收集了探針臺二十多萬條報警數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示，超過90%的報警已通過數(shù)字孿生系統(tǒng)實現(xiàn)了遠程控制解決。為探索報警處理的最佳方式，進一步優(yōu)化數(shù)字孿生模型，并在模型中重現(xiàn)報警，通過模擬不同工況，與傳統(tǒng)方式相比，人工操作數(shù)字孿生系統(tǒng)處理報警可使設(shè)備等待時間減少64%以上。若采用AI后臺自行操作數(shù)字孿生系統(tǒng)，設(shè)備等待時間可繼續(xù)降低78%。這表明人工對設(shè)備報警的反應(yīng)時間是影響設(shè)備等待時間的關(guān)鍵因素，因此，深化使用數(shù)字孿生模型自動化處理報警可顯著降低設(shè)備等待時間，提升設(shè)備綜合利用率。

發(fā)表于：9/11/2024

高并發(fā)的數(shù)據(jù)安全能力微服務(wù)架構(gòu)及調(diào)度算法[EDA與制造][智能電網(wǎng)]

當前，電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)以微服務(wù)為主，業(yè)務(wù)架構(gòu)發(fā)生了顯著變化，數(shù)據(jù)安全能力需要與業(yè)務(wù)深度融合。然而，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)安全能力仍以傳統(tǒng)軟硬件架構(gòu)為主，無法滿足跨域流動場景的動態(tài)彈性防護需求，難以適應(yīng)業(yè)務(wù)架構(gòu)的變化，亟需研究基于微服務(wù)化架構(gòu)的數(shù)據(jù)共享交互安全保護技術(shù)。然而由于電力系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量巨大，不同數(shù)據(jù)又有著不同的數(shù)據(jù)安全需求，普通的微服務(wù)架構(gòu)難以解決電力系統(tǒng)微服務(wù)架構(gòu)在高并發(fā)場景下的負載失衡。針對以上問題，提出了一種基于開普勒優(yōu)化算法（Kepler Optimization Algorithm， KOA）的數(shù)據(jù)安全能力微服務(wù)調(diào)度算法，旨在實現(xiàn)負載平衡，從而提升系統(tǒng)的高并發(fā)處理能力。通過對云集群節(jié)點資源和微服務(wù)性能進行詳細建模，以平衡集群負載與最小化微服務(wù)運行時間為目標構(gòu)建了優(yōu)化模型。實驗結(jié)果顯示，基于KOA的數(shù)據(jù)安全能力微服務(wù)調(diào)度算法在均衡服務(wù)器負載、提升集群系統(tǒng)處理效率以及降低任務(wù)響應(yīng)時間方面具有顯著效果，有效提升了系統(tǒng)的并發(fā)性能。

發(fā)表于：9/11/2024

基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的多方關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)訪問安全風險識別模型研究[EDA與制造][智能電網(wǎng)]

對于現(xiàn)代電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中臺而言，識別用戶訪問數(shù)據(jù)過程中的數(shù)據(jù)推斷風險尤為關(guān)鍵。特別是多個用戶合謀竊取數(shù)據(jù)的行為，可能會造成從非敏感數(shù)據(jù)推斷出敏感數(shù)據(jù)，導致敏感數(shù)據(jù)泄露，嚴重威脅電力調(diào)度和國家安全。傳統(tǒng)的訪問控制機制無法識別這種風險。為此，提出一種基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的多方關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)安全風險識別模型MPA-BN，綜合考慮用戶訪問行為、時間模式、接口類型和數(shù)據(jù)交互方式，利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析用戶與服務(wù)接口之間的訪問關(guān)系，深入挖掘數(shù)據(jù)之間的依賴關(guān)系和概率特征，識別數(shù)據(jù)中臺對外服務(wù)接口的相關(guān)性以及用戶組合的潛在風險。本研究使用的數(shù)據(jù)集來自電力公司數(shù)據(jù)中臺的脫敏日志，其中包含10 000個訪問用戶，生成日志的條目約100萬。實驗結(jié)果表明，該模型能夠有效識別多用戶合謀竊取敏感數(shù)據(jù)的風險，為電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全提供更有力的保障。

發(fā)表于：9/11/2024

高壓電力客戶用電安全在線檢查技術(shù)研究及展望[EDA與制造][智能電網(wǎng)]

針對高壓電力客戶用電安全管理面臨技術(shù)手段支撐不足、標準規(guī)范不統(tǒng)一以及支撐工具不完備等問題，從客戶側(cè)用電安全政策法規(guī)、關(guān)鍵技術(shù)、標準規(guī)范以及軟硬件裝備等方面進行了闡述，對現(xiàn)有國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了分析總結(jié)，建立了電力客戶用電安全在線檢查技術(shù)體系，從安全特性建模、安全信息感知、智能故障診斷和安全風險評估四個方面給出了關(guān)鍵技術(shù)路線和解決方案。建立“在線+移動式”用電安全在線檢查裝備體系，對裝備的主要功能進行了設(shè)計。

發(fā)表于：9/11/2024

一種用于激光陀螺的組件電源設(shè)計[電源技術(shù)][工業(yè)自動化]

針對激光陀螺的電源需求，提出了一種多輸出組件電源的設(shè)計方案。首先，根據(jù)電源指標要求，概述了總體技術(shù)方案。隨后進行了詳細的電路設(shè)計，重點對4 500 V升壓電路進行了參數(shù)計算。最后給出了結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。經(jīng)過樣機驗證后，設(shè)計的組件電源具有尺寸緊湊、結(jié)構(gòu)輕便和高可靠性等特點，可為激光陀螺應(yīng)用提供小型化和輕量化解決方案。

發(fā)表于：9/4/2024

一種Ku頻段高密度集成的陶瓷SiP封裝R組件的設(shè)計[微波|射頻][航空航天]

針對機載衛(wèi)星通信天線尺寸小、重量輕、可靠性強的需求，結(jié)合多層陶瓷轉(zhuǎn)接板布線靈活、重量輕的特點，BGA封裝I/O口多、體積小的優(yōu)勢，提出了一種基于HTCC工藝SiP-BGA封裝架構(gòu)的2×4通道Ku頻段雙極化R組件的設(shè)計方法。利用電磁仿真軟件對組件中高密度射頻垂直過渡互聯(lián)結(jié)構(gòu)進行了仿真設(shè)計，同時設(shè)計了一款小型化薄膜功分器，以實現(xiàn)4通道接收信號的合成；此外，為確保組件的射頻性能及工程可實現(xiàn)性，對整個組件的通道隔離度、散熱性進行了仿真計算；最后研制出小型化、高集成度的2×4通道Ku頻段R組件，其體積為13 mm×12.5 mm×2.5 mm，重量小于4 g。組件電性能測試結(jié)果與仿真設(shè)計結(jié)果吻合良好，測試結(jié)果表明，該組件在10~12.8 GHz頻段內(nèi)合成增益大于23 dB，輸入P-1dB不小于-5 dBm。

發(fā)表于：9/4/2024