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基于FPGA的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器評估系統(tǒng)[可編程邏輯][通信網(wǎng)絡(luò)]

設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了一種基于現(xiàn)場可編程邏輯陣列（FPGA）的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）評估系統(tǒng)。基于FPGA設(shè)計(jì)了底層邏輯，根據(jù)不同的測試指標(biāo)控制ADC的信號采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)存儲到FPGA的分布式存儲器（Block RAM）中，通過用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X端的基于MATLAB開發(fā)的上位機(jī)，由電腦中央處理器（CPU）負(fù)責(zé)處理計(jì)算數(shù)據(jù)并輸出測試結(jié)果到用戶界面上。以一款16位、采樣率100 MS/s的ADC為例，以該評估系統(tǒng)對ADC的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行測試和分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高速、高精度ADC的測試和評估。

發(fā)表于：2/21/2024

系留多旋翼無人機(jī)通信系統(tǒng)天線布局及仿真分析[微波|射頻][通信網(wǎng)絡(luò)]

設(shè)計(jì)了一種適用于系留多旋翼無人機(jī)通信系統(tǒng)的天線布局，采用FEKO仿真軟件進(jìn)行了電磁兼容仿真分析，并進(jìn)行了實(shí)裝試飛。仿真及實(shí)測表明，該天線布局方式可適用于多旋翼無人機(jī)通信系統(tǒng)。

發(fā)表于：2/21/2024

小型化低剖面全向?yàn)V波天線設(shè)計(jì)[微波|射頻][通信網(wǎng)絡(luò)]

設(shè)計(jì)了一個小型化全向微帶濾波天線。天線由帶通濾波器和微帶天線組成，二者共用一個地平面以減小尺寸且采用縫隙耦合方式連接，帶通濾波器蝕刻在微帶貼片天線的饋線位置處，引入選頻濾波功能，在輸入饋線前端添加一個橫向矩形貼片使整個系統(tǒng)達(dá)到良好的阻抗匹配。與傳統(tǒng)的微帶天線相比，所設(shè)計(jì)的濾波天線在不改變尺寸大小的基礎(chǔ)上引入了選頻濾波功能，在通帶邊緣體現(xiàn)出較高的選擇性。仿真與測試結(jié)果表明，該濾波天線的阻抗帶寬為2.31 GHz~2.56 GHz，且通帶內(nèi)增益平緩，平均增益約為2.1 dBi，在工作頻段內(nèi)呈全向輻射特性。

發(fā)表于：2/21/2024

W頻段固態(tài)氣密功率放大器設(shè)計(jì)[微波|射頻][通信網(wǎng)絡(luò)]

針對3 mm頻段功率合成的需要，基于波導(dǎo)氣密結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種8合1放大器，實(shí)現(xiàn)了W波段瓦級的功率輸出。利用硅基芯片實(shí)現(xiàn)了模塊的氣密，創(chuàng)新地解決了W頻段波導(dǎo)的氣密需求。本合路結(jié)構(gòu)基于波導(dǎo)合路原理，并對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了電磁分析。而后使用高頻仿真軟件進(jìn)行了建模、仿真，對比分析仿真結(jié)果與實(shí)物測試結(jié)果，表明該W頻段基于波導(dǎo)氣密結(jié)構(gòu)的功率合成放大器的指標(biāo)可滿足設(shè)計(jì)要求。

發(fā)表于：2/21/2024

基于深度自編碼器的智能電網(wǎng)竊電網(wǎng)絡(luò)攻擊異常檢測[模擬設(shè)計(jì)][智能電網(wǎng)]

現(xiàn)有AMIs中的異常檢測器存在淺層架構(gòu)，難以捕獲時(shí)間相關(guān)性以及電力消耗數(shù)據(jù)中存在的復(fù)雜模式，從而影響檢測性能。提出基于長短期記憶（LSTM）的序列對序列（seq2seq）結(jié)構(gòu)的深度（堆棧）自編碼器。自動編碼器結(jié)構(gòu)的深度有助于捕獲數(shù)據(jù)的復(fù)雜模式，seq2seq LSTM模型可以利用數(shù)據(jù)的時(shí)間序列特性。研究了簡單自編碼器、變分自編碼器和注意自編碼器（AEA）的性能，得出在這3種自編碼器采用seq2seq結(jié)構(gòu)時(shí)檢測性能優(yōu)于全連接結(jié)構(gòu)。仿真結(jié)果表明，帶有注意力機(jī)制的檢測器（AEA）檢出率和虛警率分別比現(xiàn)有性能最好的檢測器高4%~21%和4%~13%。

發(fā)表于：2/21/2024

基于弧度特征的火箭時(shí)序數(shù)據(jù)相似性評估[模擬設(shè)計(jì)][航空航天]

評估火箭時(shí)序數(shù)據(jù)的相似性是火箭時(shí)序數(shù)據(jù)分析的主要任務(wù)之一。動態(tài)時(shí)間規(guī)整算法是最具代表性的相似性度量算法，但由于其容易發(fā)生病態(tài)對齊現(xiàn)象，時(shí)刻點(diǎn)常被算法錯誤匹配，導(dǎo)致度量精度難以滿足要求。為解決該問題，提出一種基于弧度特征的時(shí)序數(shù)據(jù)相似性評估算法。該算法充分考慮了原始時(shí)序特征和弧度特征，并采用時(shí)刻鄰域信息進(jìn)行計(jì)算，極大地提升了算法對序列局部形狀的捕捉能力。將算法用于時(shí)間序列分類任務(wù)，在9個具有火箭數(shù)據(jù)類似特征的數(shù)據(jù)集上與4種相似度度量進(jìn)行了對比，獲得了26.04%以上的分類精度提升，證明了算法的有效性。

發(fā)表于：2/21/2024

基于體硅MEMS工藝的射頻微系統(tǒng)沖擊特性仿真研究*[微波|射頻][航空航天]

高過載沖擊試驗(yàn)成本高、周期長，同時(shí)失效檢測手段較少，難以定位結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)。針對體硅工藝MEMS（Micro-electromechanical System）射頻微系統(tǒng)，采用沖擊響應(yīng)譜與瞬態(tài)動力學(xué)方法，研究板級與試驗(yàn)條件下的高沖擊載荷響應(yīng)。仿真結(jié)果表明，該射頻微系統(tǒng)能夠承受高沖擊過載，仿真結(jié)果可提前預(yù)判結(jié)構(gòu)失效點(diǎn)，提高產(chǎn)品抗沖擊可靠性。

發(fā)表于：2/21/2024

單極性ADC靜態(tài)參數(shù)的測試方法[測試測量][工業(yè)自動化]

模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的靜態(tài)指標(biāo)包括微分非線性（DNL）和積分非線性（INL），測量靜態(tài)參數(shù)的主要方法為碼密度直方圖法。傳統(tǒng)的碼密度直方圖法對輸入正弦波的幅值的計(jì)算精度有較高的要求，提出了一種基于碼密度直方圖的歸一化處理的平臺方案。根據(jù)測試要求，選取符合要求的測試激勵幅值輸入，從而對歸一化處理后的方案有效性進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明進(jìn)行歸一化處理降低了正弦波幅值的變化對于碼密度直方圖法的影響，提高了碼密度直方圖法測試的穩(wěn)定性。

發(fā)表于：2/21/2024

基于主軸電機(jī)電流信號的表面粗糙度檢測[測試測量][工業(yè)自動化]

針對表面粗糙度不能及時(shí)檢測造成的工件浪費(fèi)問題，首次提出根據(jù)主軸電機(jī)電流信號進(jìn)行表面粗糙度檢測分類。通過實(shí)驗(yàn)采集不同表面粗糙度加工時(shí)的主軸電機(jī)電流信號，采用小波包分解將電流信號分解成不同頻段，借助能量特征和裕度因子對不同頻段電流信號進(jìn)行評估，過濾低相關(guān)性頻段，再通過隨機(jī)森林篩選特征，降低特征的冗余性。總諧波失真特征實(shí)現(xiàn)了積屑瘤檢測，僅依賴構(gòu)建的電流信號特征工程表面粗糙度檢測準(zhǔn)確率高達(dá)95%以上，并且檢測時(shí)間在2 s以內(nèi)，基本實(shí)現(xiàn)了工件表面粗糙度的快速準(zhǔn)確檢測。

發(fā)表于：2/21/2024

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高強(qiáng)度螺栓的疲勞預(yù)測[EDA與制造][工業(yè)自動化]

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組法蘭盤和葉根輪轂處通過高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行連接，大多數(shù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒發(fā)生倒塌就是連接螺栓疲勞所導(dǎo)致的。為了減少此類塔筒倒塌事故的發(fā)生，提出了一種新的螺栓疲勞損傷分析和預(yù)測方法。針對2.0 MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的高強(qiáng)度連接螺栓，采用超聲探頭和溫度傳感器采集螺栓數(shù)據(jù)，獲得螺栓隨機(jī)應(yīng)力譜；然后基于雨流計(jì)數(shù)法和Goodman公式修正應(yīng)力譜，提取應(yīng)力循環(huán)數(shù)據(jù)；最后基于螺栓材料S-N曲線和Miner線性累計(jì)損傷理論，構(gòu)建螺栓疲勞預(yù)測模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所估算的螺栓疲勞損傷遠(yuǎn)小于螺栓疲勞極限，滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)壽命要求。

發(fā)表于：2/21/2024

基于JTAG接口的多通道測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[測試測量][工業(yè)自動化]

為了實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)字接收機(jī)的自動采集與分析，通過電路的JTAG接口和Quartus軟件的SignalTap功能，將數(shù)字IQ數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和存儲，經(jīng)過嵌入式MATLAB的組合封裝和LabVIEW測試算法的通用化分析，實(shí)現(xiàn)了多通道數(shù)字化接收機(jī)性能指標(biāo)的便捷化測試，提升了系統(tǒng)的自動測試效率。

發(fā)表于：2/21/2024

一種適用于SHE規(guī)范的安全加密電路設(shè)計(jì)[模擬設(shè)計(jì)][信息安全]

為加強(qiáng)汽車系統(tǒng)信息安全的防御能力，設(shè)計(jì)了一種適用于安全硬件擴(kuò)展（Secure Hardware Extensions， SHE）規(guī)范的安全加密電路。該電路設(shè)計(jì)了高級加密標(biāo)準(zhǔn)（Advanced Encryption Standard， AES）算法模塊、SHE指令執(zhí)行有限狀態(tài)機(jī)以及指令和密鑰的存儲控制接口。仿真結(jié)果表明，該安全加密電路具有嚴(yán)格的訪問權(quán)限，支持硬件密鑰管理，保護(hù)密鑰免受軟件攻擊，具有運(yùn)算隔離保護(hù)措施，提高了系統(tǒng)的安全性和機(jī)密性。

發(fā)表于：2/21/2024

金屬封裝微系統(tǒng)內(nèi)部高壓擊穿和爬電問題的點(diǎn)云分析方法[模擬設(shè)計(jì)][工業(yè)自動化]

面對金屬封裝高壓隔離微系統(tǒng)內(nèi)部潛在的擊穿和爬電風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)合高精度建模和圖論思想建立一種新的可靠性分析方法，為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和測試提供有力保障。首先，將微系統(tǒng)三維模型轉(zhuǎn)化為點(diǎn)云模型，經(jīng)濾波和曲面重構(gòu)形成可計(jì)算的數(shù)值模型；之后，根據(jù)幾何特征和物理關(guān)系，將表面爬電問題和擊穿問題分別等效為測地路徑和歐氏路徑的計(jì)算；并根據(jù)微系統(tǒng)布局方式優(yōu)化Dijkstra算法，計(jì)算封裝后的擊穿和爬電路徑；最終，參考實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)判斷產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)等級。對照實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算匹配，精度理想，表明該方法對微系統(tǒng)相關(guān)問題的有效性。

發(fā)表于：2/21/2024

基于詞匯增強(qiáng)和表格填充的中文命名實(shí)體識別[其他][其他]

中文命名實(shí)體識別主要包括中文平面命名實(shí)體識別和中文嵌套命名實(shí)體識別兩個任務(wù)，其中中文嵌套命名實(shí)體識別任務(wù)難度更大。提出了一個基于詞匯增強(qiáng)和表格填充的統(tǒng)一模型TLEXNER，該模型能夠同時(shí)處理上述任務(wù)。該模型首先針對中文語料分詞困難的問題，使用詞典適配器將詞匯信息融合到BERT預(yù)訓(xùn)練模型，并且將字符與詞匯組的相對位置信息集成到BERT的嵌入層中；然后通過條件層歸一化和雙仿射模型構(gòu)造并預(yù)測字符對表格，使用表格建模字符與字符之間的關(guān)系，得到平面實(shí)體與嵌套實(shí)體的統(tǒng)一表示；最后根據(jù)字符對表格上三角區(qū)域的數(shù)值判斷實(shí)體類別。提出的模型在平面實(shí)體的公開數(shù)據(jù)集Resume和自行標(biāo)注的軍事領(lǐng)域嵌套實(shí)體數(shù)據(jù)集上F1分別是97.35%和91.96%，證明了TLEXNER模型的有效性。

發(fā)表于：2/21/2024

基于貝塞爾曲線的智能汽車避障軌跡規(guī)劃方法研究[人工智能][汽車電子]

開展了一種基于貝塞爾曲線的智能汽車避障局部軌跡規(guī)劃，即路徑規(guī)劃和速度規(guī)劃方法研究。路徑規(guī)劃時(shí)，為了適應(yīng)各種形狀道路，將道路笛卡爾坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為Frénet坐標(biāo)，以路徑的長度、曲率和連續(xù)性，以及車輛碰撞風(fēng)險(xiǎn)為代價(jià)函數(shù)，其中引入危險(xiǎn)勢場理論，描述車輛碰撞風(fēng)險(xiǎn)，并采用序列二次規(guī)劃方法來求解路徑規(guī)劃這一非線性優(yōu)化問題；速度規(guī)劃時(shí)，以行車效率和舒適性為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)速度規(guī)劃，該方法可以通過調(diào)整各子目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重來滿足不同駕駛需求。為了驗(yàn)證基于貝塞爾曲線軌跡規(guī)劃算法的有效性，設(shè)計(jì)了直道和彎道上靜態(tài)和動態(tài)避障場景的仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，提出的軌跡規(guī)劃方法能夠在各種形狀道路上完成避障任務(wù)，且避障過程中車輛狀態(tài)變化平穩(wěn)，能夠保證乘坐舒適性。

發(fā)表于：2/21/2024