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基于FPGA的多通道橇載數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[可編程邏輯][航空航天]

針對(duì)火箭橇試驗(yàn)極端環(huán)境下數(shù)據(jù)測(cè)量難、精確度不高等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的多通道、高精度數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)鞲衅鬏敵龅哪M信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，以FPGA作為主控芯片，控制兩片AD7606芯片對(duì)12個(gè)通道進(jìn)行同步采集，將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理并存儲(chǔ)至Flash芯片。PC端的上位機(jī)可以對(duì)存儲(chǔ)至Flash的數(shù)據(jù)進(jìn)行回讀，并將數(shù)據(jù)解析繪圖。并通過(guò)灌封工藝使系統(tǒng)具有抗高沖擊、高過(guò)載的特性。經(jīng)試驗(yàn)表明，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了12路通道的實(shí)時(shí)同步采集，測(cè)量結(jié)果非線性誤差不大于1%，能夠滿足火箭橇試驗(yàn)環(huán)境下數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)的可靠性要求。

發(fā)表于：5/15/2025 3:39:06 PM

Ka頻段小型化氣密寬帶功放組件研制[微波|射頻][通信網(wǎng)絡(luò)]

介紹了一種Ka頻段小型化氣密寬帶功放組件的工程實(shí)現(xiàn)。使用16片GaN功率芯片，1片GaAs驅(qū)動(dòng)芯片，同時(shí)采用微帶環(huán)形電橋功分器與波導(dǎo)功分/合成網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式進(jìn)行功率合成，采用同軸探針式波導(dǎo)氣密封電路與射頻腔體激光封焊對(duì)功放模塊射頻電路進(jìn)行整體氣密封裝以避免鹽霧和低氣壓等環(huán)境對(duì)功放可靠性的影響。最終得到的功放組件在25~31 GHz的寬工作頻帶內(nèi)連續(xù)波飽和輸出功率大于140 W，同時(shí)使用翅片散熱器的強(qiáng)制風(fēng)冷方案，提高了散熱器的換熱效率，散熱性能良好。功放技術(shù)狀態(tài)穩(wěn)定，可靠性及實(shí)用性滿足工程使用要求，適用于測(cè)控、通信、電子對(duì)抗等領(lǐng)域的微波發(fā)射系統(tǒng)。

發(fā)表于：5/15/2025 3:27:05 PM

基于Kriging插值的天線近場(chǎng)測(cè)量誤差修正方法[微波|射頻][通信網(wǎng)絡(luò)]

隨著天線技術(shù)的不斷發(fā)展，近場(chǎng)測(cè)量技術(shù)的重要性也在不斷增加，近場(chǎng)測(cè)量過(guò)程中部分探頭故障或者采樣點(diǎn)間隔過(guò)大會(huì)導(dǎo)致外推的遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖誤差較大，為了減少這些誤差，提出了一種基于Kriging插值的天線近場(chǎng)測(cè)量誤差降低方法。首先，在HFSS中對(duì)矩形口徑喇叭天線進(jìn)行仿真。隨后，將采樣間隔為1°的近場(chǎng)數(shù)據(jù)與采樣間隔為6°的近場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行近遠(yuǎn)變換并對(duì)比。在采樣間隔6°的基礎(chǔ)上，隨機(jī)減少30%的采樣點(diǎn)，并通過(guò)Kriging插值法填補(bǔ)缺失的數(shù)據(jù)，進(jìn)行近遠(yuǎn)場(chǎng)變換，并與仿真遠(yuǎn)場(chǎng)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。插值后的誤差與插值前的誤差相比，E面減少了1.65 dB，H面減少了4.93 dB，同時(shí)采樣點(diǎn)數(shù)減少了30%。結(jié)果表明，基于Kriging插值的近場(chǎng)數(shù)據(jù)修正方法能夠在近場(chǎng)采樣間隔過(guò)大時(shí)有效減少測(cè)量誤差，且在部分探頭故障時(shí)也能保持較高精度。

發(fā)表于：5/15/2025 3:16:05 PM

融合長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)的Wi-Fi室內(nèi)入侵檢測(cè)[模擬設(shè)計(jì)][通信網(wǎng)絡(luò)]

基于Wi-Fi感知的室內(nèi)入侵檢測(cè)系統(tǒng)是一種無(wú)需在移動(dòng)實(shí)體上附加任何設(shè)備即可檢測(cè)移動(dòng)實(shí)體的系統(tǒng)。針對(duì)目前檢測(cè)方法忽略復(fù)雜的幅度變化和相位變化引起的潛在影響，提出了融合長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)的室內(nèi)入侵檢測(cè)新方法LSID（Long Short-Term Memory and Support Vector Machine Intrusion Detection）。LSID方法采用一種新的特征值建模方式，利用長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)可以學(xué)習(xí)到時(shí)序特征并且能捕捉時(shí)序信號(hào)長(zhǎng)期的依賴關(guān)系，將信道狀態(tài)信息真實(shí)值與長(zhǎng)短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)值之差作為特征值，能更準(zhǔn)確地捕捉入侵者對(duì)信號(hào)狀態(tài)信息的影響。該檢測(cè)方法在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最終檢測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到99.21%，通過(guò)多組實(shí)驗(yàn)比對(duì)，結(jié)果顯示LSID方法具有有效性和可行性，相比于其他入侵檢測(cè)方法準(zhǔn)確率明顯提升。

發(fā)表于：5/15/2025 2:50:05 PM

基于K-means的異常識(shí)別方法[模擬設(shè)計(jì)][工業(yè)自動(dòng)化]

在工業(yè)、電力、交通等領(lǐng)域，異常往往是系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題或故障的先兆。通過(guò)異常識(shí)別技術(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)異常行為，預(yù)防或迅速應(yīng)對(duì)潛在的故障，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。當(dāng)前的異常識(shí)別算法通常需要引入專家信息（如適宜的參數(shù)值），但在許多識(shí)別場(chǎng)景中，數(shù)據(jù)分布以及異常發(fā)生原因是未知的，導(dǎo)致專家信息不可信。因此，如何設(shè)計(jì)一款無(wú)需專家信息介入的異常識(shí)別算法意義非凡。設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)的異常識(shí)別算法，通過(guò)K-means聚類算法識(shí)別出眾多小簇，然后統(tǒng)計(jì)各簇中對(duì)象數(shù)量的分布概率以生成概率分布圖。從概率分布圖中，可以清晰觀察到哪些簇中的對(duì)象數(shù)量明顯小于其他簇，從而將它們識(shí)別為異常簇，其中的對(duì)象識(shí)別為異常。換句話說(shuō)，概率分布圖代替了專家信息，可協(xié)助使用者在分布以及原因未知情況下識(shí)別有效異常。

發(fā)表于：5/15/2025 2:19:04 PM

基于CoatiOA-VMD-WT的光電容積脈搏波去噪方法[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

在采集光電容積脈搏波信號(hào)（PPG）時(shí)，特別容易受到環(huán)境和采集對(duì)象所帶來(lái)的噪聲影響，導(dǎo)致采取的信號(hào)與真實(shí)值差距過(guò)大。針對(duì)這一問(wèn)題，提出了一種PPG信號(hào)的去噪方式，給出一種長(zhǎng)鼻浣熊優(yōu)化算法，利用通過(guò)最小包絡(luò)熵作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，取確定變分模態(tài)分解（VMD）的最優(yōu)模態(tài)分量的個(gè)數(shù)和懲罰因子，這兩個(gè)參數(shù)直接影響到了VMD的處理結(jié)果的好壞。以此對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行分解，利用余弦相似度區(qū)分不同的IMFs，再利用小波去噪，最后將信號(hào)進(jìn)行重構(gòu)，得到去噪后的信號(hào)。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：與傳統(tǒng)的去噪方法相比，提出的方法處理信號(hào)信噪比更高，均方差更低，波形相似度更高。

發(fā)表于：5/15/2025 2:06:04 PM

基于發(fā)布-訂閱機(jī)制的異構(gòu)平臺(tái)消息中間件設(shè)計(jì)[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

針對(duì)嵌入式異構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)中計(jì)算單元間的互聯(lián)需求，面向CPU及FPGA平臺(tái)設(shè)計(jì)一種工作在發(fā)布-訂閱模式下的消息中間件。首先研究發(fā)布-訂閱模型及對(duì)應(yīng)的報(bào)文傳輸方式，為解決可靠組播的錯(cuò)誤控制、擁塞控制問(wèn)題選用RapidIO作為中間件傳輸協(xié)議。其次研究中間件的通信方案與發(fā)布-訂閱機(jī)制的實(shí)現(xiàn)方案并設(shè)計(jì)了熱插拔機(jī)制與異常監(jiān)測(cè)模塊以提升可靠性。系統(tǒng)驗(yàn)證與測(cè)試結(jié)果表明，中間件具有較好的通信性能，且熱插拔機(jī)制有效提升了系統(tǒng)的可靠性，與其他設(shè)計(jì)方案相比具有一定優(yōu)勢(shì)。

發(fā)表于：5/14/2025 5:06:33 PM

面向高動(dòng)態(tài)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信道狀態(tài)收集系統(tǒng)研究[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

在以無(wú)線體域網(wǎng)為典型代表的高動(dòng)態(tài)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，如何以高時(shí)間精度記錄無(wú)線信道狀態(tài)是開(kāi)展傳輸優(yōu)化方案研究的關(guān)鍵前置問(wèn)題之一。以低成本便攜化為核心目標(biāo)，綜合對(duì)比研究了幾類典型無(wú)線開(kāi)發(fā)組件，選取ESP32+ESP-NOW作為軟硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)；并設(shè)計(jì)了一套高精度的無(wú)線信道狀態(tài)收集記錄系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化，這套軟硬件系統(tǒng)最高能達(dá)到約257 μs的收發(fā)間隔。另外，通過(guò)控制變量的多組實(shí)驗(yàn)測(cè)試，詳細(xì)評(píng)估了協(xié)議模式、收發(fā)速率、核心數(shù)、線程數(shù)、主頻、串口通信及文件讀寫(xiě)等變量對(duì)報(bào)文收發(fā)間隔和穩(wěn)定性的影響。研究成果為高動(dòng)態(tài)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)鄰域的相關(guān)研究提供了設(shè)計(jì)方案和測(cè)試數(shù)據(jù)參考。

發(fā)表于：5/14/2025 4:53:00 PM

基于SCA-PSO的支持向量回歸車輛尾氣傳感器溫濕度補(bǔ)償方法研究[MEMS|傳感技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

氮氧化物和顆粒物是柴油機(jī)車尾氣排放的兩種主要污染物。利用車輛尾氣檢測(cè)裝置對(duì)柴油機(jī)車進(jìn)行尾氣排放監(jiān)控是治理城市空氣污染的一項(xiàng)有效措施。對(duì)于氮氧化物氣體傳感器而言，基于其檢測(cè)原理，溫度和濕度會(huì)對(duì)其檢測(cè)過(guò)程發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生較大影響，因此需要相應(yīng)的溫濕度補(bǔ)償方法來(lái)提升傳感器測(cè)量精度。為此，設(shè)計(jì)了一種車載式車輛尾氣檢測(cè)裝置，并提出了一種基于正余弦優(yōu)化算法（SCA）和改進(jìn)式粒子群優(yōu)化算法（PSO）的支持向量回歸（SVR）的傳感器溫濕度補(bǔ)償方法，通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)氮氧化物氣體和顆粒物濃度，并利用補(bǔ)償模型對(duì)傳感器檢測(cè)值進(jìn)行溫濕度補(bǔ)償。經(jīng)過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)訓(xùn)練和驗(yàn)證，補(bǔ)償模型可以有效降低由溫濕度造成的誤差，能夠滿足工程需求。

發(fā)表于：5/14/2025 4:38:31 PM

一種可調(diào)電壓DC-DC電源無(wú)線智能測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[電源技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

工業(yè)生產(chǎn)中有線通信方式通常受布線和傳輸距離的影響，給測(cè)控任務(wù)帶來(lái)諸多不便。特別是在一些高低溫、高噪聲和高電壓等不宜人員參與的環(huán)境中，有線數(shù)據(jù)傳輸方式很易受到干擾，同時(shí)需要人員不斷干預(yù)而存在安全隱患問(wèn)題。為了解決以上問(wèn)題，并結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)自身特征，提出了基于“5G模塊+STM32+PC”的一種可調(diào)電壓DC-DC電源無(wú)線智能測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，通過(guò)用戶端上位機(jī)智能測(cè)控軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)端設(shè)備的測(cè)控功能。該系統(tǒng)具有電源電壓測(cè)控、誤差智能補(bǔ)償、5G無(wú)線通信等功能。整個(gè)系統(tǒng)具有控制精度高、可靠性高的特點(diǎn)。

發(fā)表于：5/14/2025 4:27:28 PM