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一種用于頻率駕馭系統(tǒng)的快速捕獲鎖相環(huán)設計[模擬設計][通信網(wǎng)絡]

鎖相環(huán)是一種能夠完成兩個信號相位同步的負反饋控制系統(tǒng)，其濾波作用可以使其通頻帶很窄，且自動跟蹤輸入頻率，因此鎖相環(huán)常用于原子鐘、頻標馴服系統(tǒng)以及時間同步系統(tǒng)中，是通信、衛(wèi)星導航以及電子測量系統(tǒng)的重要組成部分。鎖相環(huán)中相位噪聲和捕獲時間是兩個相互制約的指標，在減少鎖相環(huán)捕獲時間的同時抑制相位噪聲是目前鎖相環(huán)技術研究中的重要問題之一。針對這一問題，基于模擬鎖相環(huán)的基本理論和構成，根據(jù)環(huán)路帶寬和捕獲時間的數(shù)學關系，設計出一種輔助捕獲電路，并應用于銣銫組合鐘的頻率駕馭模塊。此電路可根據(jù)檢相輸出信號動態(tài)調(diào)整環(huán)路濾波器的阻值以改變環(huán)路帶寬，從而實現(xiàn)快速捕獲。實驗表明，所設計的快速捕獲鎖相環(huán)的捕獲時間為5.71 ms@1 Hz，鎖相環(huán)輸出信號雜波抑制優(yōu)于-90 dBc，諧波抑制優(yōu)于-55 dBc。

發(fā)表于：2/21/2024

一種基于FPGA的eMMC壽命驗證的方法[可編程邏輯][工業(yè)自動化]

為滿足測試eMMC存儲顆粒的長時間讀寫性能要求，研究了一種基于FPGA的eMMC壽命驗證方法。結合eMMC工作原理和High Speed DDR（雙倍率）總線模式，詳細設計出驗證系統(tǒng)的核心組成部分。硬件采用FPGA（xc7a50tfgg484-1）芯片作為主控器，4片eMMC（FEMDRW064G-88A19）芯片作為驗證對象。解析eMMC初始化配置方法，設計開放式讀寫模塊，配合eMMC監(jiān)控軟件控制指令，完成4片180 000次塊區(qū)域的循環(huán)讀寫，測試結果全部通過，讀寫均速達到31 MB/s。

發(fā)表于：2/21/2024

低成本慣性多冗余導航控制一體機設計[可編程邏輯][通信網(wǎng)絡]

為了智能體的精確定位和定姿，實現(xiàn)其穩(wěn)定運動控制，設計了一種低成本多慣性冗余導航控制一體機，給出了設計方法。穩(wěn)壓電路的開關電源MP2482DN和線性電源JW29300U-3.3V為一體機提供穩(wěn)定5 V和3.3 V的較大功率電源；控制器STM32H7的SPI采用星形拓撲總線與3片六軸慣性芯片BMI088通信，2路TTL串口與差分衛(wèi)星定位板雙向通信，實現(xiàn)智能體定位和定姿；控制器STM32F4的CAN總線接口與智能體底盤雙向通信，實現(xiàn)其運動控制，1路TTL串口實現(xiàn)與控制器STM32H7的雙向通信；兩控制器的網(wǎng)絡接口與上位機組成無線局域網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和狀態(tài)監(jiān)控。整個系統(tǒng)具有功耗低、體積小、成本低、接口豐富的特點。

發(fā)表于：2/21/2024

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]

設計并驗證了一種基于現(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)?；贔PGA設計了底層邏輯，根據(jù)不同的測試指標控制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，由電腦中央處理器（CPU）負責處理計算數(shù)據(jù)并輸出測試結果到用戶界面上。以一款16位、采樣率100 MS/s的ADC為例，以該評估系統(tǒng)對ADC的各項參數(shù)指標進行測試和分析。實驗結果表明，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)高速、高精度ADC的測試和評估。

發(fā)表于：2/21/2024

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

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

發(fā)表于：2/21/2024

小型化低剖面全向濾波天線設計[微波|射頻][通信網(wǎng)絡]

設計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)達到良好的阻抗匹配。與傳統(tǒng)的微帶天線相比，所設計的濾波天線在不改變尺寸大小的基礎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)氣密功率放大器設計[微波|射頻][通信網(wǎng)絡]

針對3 mm頻段功率合成的需要，基于波導氣密結構設計了一種8合1放大器，實現(xiàn)了W波段瓦級的功率輸出。利用硅基芯片實現(xiàn)了模塊的氣密，創(chuàng)新地解決了W頻段波導的氣密需求。本合路結構基于波導合路原理，并對內(nèi)部結構進行了電磁分析。而后使用高頻仿真軟件進行了建模、仿真，對比分析仿真結果與實物測試結果，表明該W頻段基于波導氣密結構的功率合成放大器的指標可滿足設計要求。

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)絡攻擊異常檢測[模擬設計][智能電網(wǎng)]

現(xiàn)有AMIs中的異常檢測器存在淺層架構，難以捕獲時間相關性以及電力消耗數(shù)據(jù)中存在的復雜模式，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）結構的深度（堆棧）自編碼器。自動編碼器結構的深度有助于捕獲數(shù)據(jù)的復雜模式，seq2seq LSTM模型可以利用數(shù)據(jù)的時間序列特性。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結構時檢測性能優(yōu)于全連接結構。仿真結果表明，帶有注意力機制的檢測器（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序數(shù)據(jù)相似性評估[模擬設計][航空航天]

評估火箭時序數(shù)據(jù)的相似性是火箭時序數(shù)據(jù)分析的主要任務之一。動態(tài)時間規(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，時刻點常被算法錯誤匹配，導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序數(shù)據(jù)相似性評估算法。該算法充分考慮了原始時序特征和弧度特征，并采用時刻鄰域信息進行計算，極大地提升了算法對序列局部形狀的捕捉能力。將算法用于時間序列分類任務，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]

高過載沖擊試驗成本高、周期長，同時失效檢測手段較少，難以定位結構薄弱點。針對體硅工藝MEMS（Micro-electromechanical System）射頻微系統(tǒng)，采用沖擊響應譜與瞬態(tài)動力學方法，研究板級與試驗條件下的高沖擊載荷響應。仿真結果表明，該射頻微系統(tǒng)能夠承受高沖擊過載，仿真結果可提前預判結構失效點，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行驗證。實驗結果表明進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檢測造成的工件浪費問題，首次提出根據(jù)主軸電機電流信號進行表面粗糙度檢測分類。通過實驗采集不同表面粗糙度加工時的主軸電機電流信號，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行評估，過濾低相關性頻段，再通過隨機森林篩選特征，降低特征的冗余性?？傊C波失真特征實現(xiàn)了積屑瘤檢測，僅依賴構建的電流信號特征工程表面粗糙度檢測準確率高達95%以上，并且檢測時間在2 s以內(nèi)，基本實現(xiàn)了工件表面粗糙度的快速準確檢測。

發(fā)表于：2/21/2024

風力發(fā)電機組高強度螺栓的疲勞預測[EDA與制造][工業(yè)自動化]

風力發(fā)電機組法蘭盤和葉根輪轂處通過高強度螺栓進行連接，大多數(shù)風力發(fā)電機塔筒發(fā)生倒塌就是連接螺栓疲勞所導致的。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測方法。針對2.0 MW風力發(fā)電機組的高強度連接螺栓，采用超聲探頭和溫度傳感器采集螺栓數(shù)據(jù)，獲得螺栓隨機應力譜；然后基于雨流計數(shù)法和Goodman公式修正應力譜，提取應力循環(huán)數(shù)據(jù)；最后基于螺栓材料S-N曲線和Miner線性累計損傷理論，構建螺栓疲勞預測模型。實驗結果表明，所估算的螺栓疲勞損傷遠小于螺栓疲勞極限，滿足風力發(fā)電機組的設計壽命要求。

發(fā)表于：2/21/2024

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

為了實現(xiàn)雷達數(shù)字接收機的自動采集與分析，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，實現(xiàn)了多通道數(shù)字化接收機性能指標的便捷化測試，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計[模擬設計][信息安全]

為加強汽車系統(tǒng)信息安全的防御能力，設計了一種適用于安全硬件擴展（Secure Hardware Extensions， SHE）規(guī)范的安全加密電路。該電路設計了高級加密標準（Advanced Encryption Standard， AES）算法模塊、SHE指令執(zhí)行有限狀態(tài)機以及指令和密鑰的存儲控制接口。仿真結果表明，該安全加密電路具有嚴格的訪問權限，支持硬件密鑰管理，保護密鑰免受軟件攻擊，具有運算隔離保護措施，提高了系統(tǒng)的安全性和機密性。

發(fā)表于：2/21/2024