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【論文集錦】加油，北斗！——《電子技術(shù)應(yīng)用》優(yōu)秀論文集錦[通信與網(wǎng)絡(luò)][航空航天]

小編整理了《電子技術(shù)應(yīng)用》近年刊登的關(guān)于北斗的最新研究成果及其應(yīng)用實(shí)例，如北斗在個(gè)人位置服務(wù)、氣象、交通管理、海運(yùn)和水運(yùn)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，以餮讀者，為正在走向世界的北斗加油！為努力做大做強(qiáng)的北斗產(chǎn)業(yè)吶喊！

發(fā)表于：11/14/2018

一種新型的雙閾值4T SRAM單元的設(shè)計(jì)[模擬設(shè)計(jì)][其他]

通過減少晶體管數(shù)目來達(dá)到減小存儲(chǔ)單元面積，從而實(shí)現(xiàn)高密度的SRAM設(shè)計(jì)是一種較為直接的解決方案。在至關(guān)重要的SRAM存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)中，不同工作狀態(tài)表現(xiàn)出的穩(wěn)定特性是評(píng)判SRAM設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)。比較了55 nm CMOS工藝節(jié)點(diǎn)下傳統(tǒng)6T和4T SRAM存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)保持和讀寫工作時(shí)的穩(wěn)定特性。經(jīng)過多次蒙特卡洛仿真，仿真結(jié)果表明，4T結(jié)構(gòu)SRAM與傳統(tǒng)6T結(jié)構(gòu)相比，存儲(chǔ)單元面積減小20%，在相同供電電壓下，通過在外圍電路中增加讀輔助電路，讀穩(wěn)定性提升了110%，寫能力增強(qiáng)183%。

發(fā)表于：11/14/2018

基于優(yōu)化型支持向量機(jī)算法的硬件木馬檢測(cè)[模擬設(shè)計(jì)][信息安全]

目前基于側(cè)信道的分析方法是硬件木馬檢測(cè)的主要研究方向。為提高側(cè)信道分析時(shí)的準(zhǔn)確率和檢測(cè)速度，提出了基于優(yōu)化型支持向量機(jī)的分類方法。首先利用主成分分析技術(shù)對(duì)功耗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，降低數(shù)據(jù)特征相關(guān)性；然后通過遺傳算法提高懲罰系數(shù)和核函數(shù)參數(shù)的選擇；最后進(jìn)行硬件木馬分類器的構(gòu)建。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化型SVM方法提高了硬件木馬分類器的檢測(cè)速度和準(zhǔn)確率，可以有效檢測(cè)出面積為0.1%的硬件木馬，準(zhǔn)確率最高可以提升15.6%，時(shí)間消耗減少98.1%。

發(fā)表于：11/14/2018

一種小型無源UHF抗金屬標(biāo)簽天線的設(shè)計(jì)[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用于超高頻（UHF）頻段的小型無源抗金屬射頻識(shí)別（RFID）電子標(biāo)簽天線。在一端端口封閉式小型微帶天線的基礎(chǔ)上，基板采用介電常數(shù)為22的微波介質(zhì)陶瓷可以進(jìn)一步減小天線尺寸，饋電方式為一端通過短路片接地的插入式饋電，通過對(duì)輻射貼片另一端加載短路片來實(shí)現(xiàn)寬頻帶。使用HFSS仿真軟件進(jìn)行天線設(shè)計(jì)，天線尺寸約為32 mm×24 mm×4 mm，置于200 mm×200 mm的金屬板上，在860~960 MHz的工作頻段內(nèi)，S11<-15 dB，阻抗匹配極好，MATLAB仿真的讀取距離約為7 m。標(biāo)簽天線的整體設(shè)計(jì)滿足小型化、抗金屬、寬頻帶、低成本的設(shè)計(jì)要求。

發(fā)表于：11/13/2018

一種新型帶隙基準(zhǔn)源設(shè)計(jì)[模擬設(shè)計(jì)][其他]

在對(duì)傳統(tǒng)一階補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)分析的基礎(chǔ)上，提出了一種新型高階補(bǔ)償技術(shù)，并應(yīng)用該技術(shù)設(shè)計(jì)了一款在寬溫度范圍內(nèi)具有低溫度系數(shù)的曲率補(bǔ)償電壓基準(zhǔn)?；赩IS 0.15 μm BCD工藝對(duì)提出的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與仿真。仿真結(jié)果表明，該基準(zhǔn)電路的輸出電壓平均值為539 mV；在寬溫度范圍(-60 ℃~120 ℃)內(nèi)，溫度系數(shù)為1.40 ppm/℃；環(huán)境溫度為27 ℃，電源電壓在1.3 V~2.1 V范圍內(nèi)時(shí)，輸出電壓的線性調(diào)整率為0.001 9%，電源抑制大于84 dB@100 Hz。

發(fā)表于：11/13/2018

基于PDMS的MEMS柔性天線的設(shè)計(jì)及制作[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

設(shè)計(jì)了一種小型超寬帶共面波導(dǎo)（CPW）饋電的MEMS單極子柔性天線，具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)輕、易集成、可柔性彎曲的特點(diǎn)。該天線采用了具有高柔彈性和良好的自我恢復(fù)性的PDMS材料為介質(zhì)基板，在柔性基板一側(cè)設(shè)計(jì)了圓盤狀的金屬輻射結(jié)構(gòu)，采用了CPW結(jié)構(gòu)與天線集成于基板同一側(cè)。實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證了氧等離子刻蝕與SDS聯(lián)合處理的方式能有效改善光刻膠與PDMS表面的粘附效果，并分別基于AZ6130膠、RZJ304膠、AZ5214E膠在PDMS柔性基底上利用金屬剝離工藝制作了該CPW饋電的MEMS單極子柔性天線，對(duì)比了基于不同光刻膠制作的天線性能及剝離制作難度。該天線的頻帶為 3.3 GHz～5.0 GHz，阻抗匹配良好，輻射方向性穩(wěn)定，可適用于5G通信系統(tǒng)，亦為柔性天線的研究提供了參考。

發(fā)表于：11/12/2018

SpaceWire高速總線節(jié)點(diǎn)控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[可編程邏輯][通信網(wǎng)絡(luò)]

針對(duì)空間應(yīng)用中有效載荷對(duì)數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)囊?，根?jù)SpaceWire（SpW）協(xié)議提出了一種SpaceWire節(jié)點(diǎn)控制器的設(shè)計(jì)方案。使用Verilog可編程語言進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)控制器IP，以XC4VSX55 FPGA做原型驗(yàn)證，驗(yàn)證了系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的可行性。在專用集成芯片龍芯1E300中實(shí)現(xiàn)了該知識(shí)產(chǎn)權(quán)核（Intellectual Property，IP），搭建測(cè)試環(huán)境，驗(yàn)證了數(shù)據(jù)傳輸過程中的同步性和準(zhǔn)確性，ASIC實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)控制器信號(hào)傳輸速率可達(dá)200 Mb/s，滿足協(xié)議規(guī)定的功能。

發(fā)表于：11/12/2018

利用“半收回”控制器從Bang-Bang傳感器生成比例反饋[MEMS|傳感技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

逆向反饋和控制回路的引入堪稱工程史上的一個(gè)輝煌進(jìn)步，但隨之而來（可能就在同一天！）的負(fù)面影響也凸顯無遺，這引起了極大的混淆、挫折和失敗，暴露出來的問題包括時(shí)間滯后、無阻尼過沖、不穩(wěn)定和振蕩等。多年來，各種反饋技術(shù)和控制策略不斷涌現(xiàn)，以馴服這個(gè)駐留在伺服回路中破壞穩(wěn)定性的鬼魔。其中最為強(qiáng)大和最受歡迎的當(dāng)數(shù)比例積分微分（PID）控制器。

發(fā)表于：11/12/2018

通過電源去耦來保持電源進(jìn)入集成電路（IC）的低阻抗[電源技術(shù)][汽車電子]

諸如放大器和轉(zhuǎn)換器等模擬集成電路具有至少兩個(gè)或兩個(gè)以上電源引腳。對(duì)于單電源器件，其中一個(gè)引腳通常連接到地。如ADC和DAC等混合信號(hào)器件可以具有模擬和數(shù)字電源電壓以及I/O電壓。像FPGA這樣的數(shù)字IC還可以具有多個(gè)電源電壓，例如內(nèi)核電壓、存儲(chǔ)器電壓和I/O電壓。

發(fā)表于：11/12/2018

基于空間插值算法的功率模塊散熱分析[電源技術(shù)][汽車電子]

針對(duì)電動(dòng)空調(diào)功率模塊損耗計(jì)算困難，散熱設(shè)計(jì)依據(jù)不足的問題，分析了其產(chǎn)熱和散熱的機(jī)理，提出了基于空間插值算法的實(shí)際損耗值計(jì)算方法，建立了熱量從功率模塊傳導(dǎo)至冷媒的數(shù)學(xué)模型，提出了降低熱阻的兩種途徑，通過有限元軟件對(duì)不同導(dǎo)熱系數(shù)和基座厚度條件下的功率模塊溫度分布狀況進(jìn)行了熱仿真分析，利用實(shí)驗(yàn)對(duì)理論分析和仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明提出的兩種提高散熱效率的方法能夠改善功率模塊的散熱性能。

發(fā)表于：11/7/2018

軌到軌可調(diào)輸出單級(jí)Buck變換器的研究與設(shè)計(jì)[電源技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

高壓電源作為電纜故障檢測(cè)儀的重要組成單元，其輸出電壓的安全性、穩(wěn)定性以及可調(diào)輸出范圍對(duì)電纜故障點(diǎn)的快速檢測(cè)具有重要的促進(jìn)作用。針對(duì)高壓電源的寬范圍可調(diào)輸出問題，設(shè)計(jì)了具有軌到軌輸出特性的寬范圍可調(diào)單級(jí)Buck變換器作為高壓電源的前級(jí)預(yù)調(diào)壓。采用Buck變換器統(tǒng)一電路模型分析并設(shè)計(jì)了閉環(huán)反饋補(bǔ)償控制器和可軟件配置的軟啟動(dòng)控制方法，同時(shí)完成了基于TL494的Buck變換器硬件電路設(shè)計(jì)，最后通過仿真分析與實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的Buck變換器能夠?qū)崿F(xiàn)輸出電壓10～300 V連續(xù)可調(diào)，系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)，連續(xù)帶載工作2小時(shí)無異常。

發(fā)表于：11/7/2018

基于三次樣條函數(shù)的加Rife-vincent自卷積窗插值FFT算法的電力系統(tǒng)諧波檢測(cè)[電源技術(shù)][智能電網(wǎng)]

采用快速傅里葉變換(FFT)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行諧波分析時(shí)，由于非同步采樣和數(shù)據(jù)截?cái)?，將?huì)產(chǎn)生柵欄效應(yīng)和頻譜泄漏現(xiàn)象，無法得到準(zhǔn)確的諧波參數(shù)。為提高非同步采樣的諧波檢測(cè)精度，提出基于三次樣條函數(shù)的加Rife-vincent自卷積窗插值FFT算法。Rife-vincent自卷積窗旁瓣峰值低，旁瓣衰減速度快，能夠有效抑制頻譜泄漏，采用三次樣條函數(shù)逼近幅值比函數(shù)，可有效抑制柵欄效應(yīng)，避免解高次方程，實(shí)時(shí)性好，計(jì)算精度高。通過MATLAB仿真分析，驗(yàn)證了基于三次樣條函數(shù)的加Rife-vincent自卷積窗插值FFT算法能夠有效抑制頻譜泄露和柵欄效應(yīng)，提高諧波檢測(cè)精度。

發(fā)表于：11/7/2018

Buck恒流變換器負(fù)載調(diào)整率的研究[電源技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

針對(duì)傳統(tǒng)LED電源存在負(fù)載調(diào)整率差的問題，采用了一種基于輸出電壓反饋的電感電流補(bǔ)償控制策略，用負(fù)載電壓信號(hào)補(bǔ)償負(fù)載調(diào)整引起的輸出電流偏差。對(duì)影響B(tài)uck恒流拓?fù)湄?fù)載調(diào)整率的因素進(jìn)行了理論分析，結(jié)合工程應(yīng)用數(shù)據(jù)，優(yōu)化了負(fù)載調(diào)整率的控制策略。最后在一臺(tái)200 W恒流LED電源樣機(jī)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，負(fù)載調(diào)整率從0.03%/V降到了0.01%/V，驗(yàn)證了所提控制方法的正確性，達(dá)到了優(yōu)化負(fù)載調(diào)整率的效果。

發(fā)表于：11/7/2018

水下雙向無線電能傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[電源技術(shù)][智能電網(wǎng)]

為擺脫水下電能傳送的束縛，提出了一種新型水下探測(cè)器供電方案，方案采用雙向無線電能傳輸拓?fù)?，?shí)現(xiàn)了海洋環(huán)境下電能的非接觸式雙向傳遞。以磁耦合諧振式無線電能傳輸理論為基礎(chǔ)，分析了雙向無線電能傳輸系統(tǒng)的原理以及系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)方案，根據(jù)實(shí)際環(huán)境確定了補(bǔ)償電路的形式，并分析了工作頻率對(duì)系統(tǒng)的影響，對(duì)海水環(huán)境下渦流損耗進(jìn)行了分析及驗(yàn)證，最后以海水為介質(zhì)，進(jìn)行了無線電能傳輸水池實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)傳輸距離15 cm下系統(tǒng)傳輸效率達(dá)83%，驗(yàn)證了雙向無線電能傳輸方案的可行性。

發(fā)表于：11/6/2018

基于PZT懸臂梁的按壓能量采集技術(shù)研究[電源技術(shù)][消費(fèi)電子]

基于PZT的正壓電效應(yīng)設(shè)計(jì)了懸臂梁結(jié)構(gòu)的能量采集裝置，可用于開關(guān)等單次按壓能量的采集。對(duì)單次按壓條件下PZT懸臂梁的響應(yīng)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析。通過性能對(duì)比，選用P-81材料壓電片疊加在銅合金片兩側(cè)制作成懸臂梁。經(jīng)有限元分析，壓電片并聯(lián)時(shí)比串聯(lián)時(shí)的輸出功率要高，但是固有頻率相同，表明壓電片的聯(lián)結(jié)形式對(duì)其應(yīng)變沒有影響。在單次按壓條件下，10 kΩ電阻負(fù)載下的仿真和測(cè)試結(jié)果一致，最大瞬時(shí)功率分別為28.93 mW和27.46 mW。結(jié)合PZT在低頻條件下的高阻抗特性設(shè)計(jì)了能量采集電路，采用閾值開關(guān)電路控制放電電壓，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明可輸出5.05 mJ的電能，滿足驅(qū)動(dòng)LED和射頻發(fā)射器等的要求。

發(fā)表于：11/6/2018