123,123

基于EtherCAT總線的Modbus-RTU主站網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)[通信與網(wǎng)絡(luò)][信息安全]

EtherCAT在國內(nèi)工控領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，國內(nèi)許多工業(yè)現(xiàn)場采用EtherCAT總線作為控制系統(tǒng)總線。Modbus也是一種標(biāo)準(zhǔn)開放的通信協(xié)議，許多儀器儀表、傳感器、變頻器支持Modbus協(xié)議，作為Modbus從設(shè)備被大量地應(yīng)用于工控現(xiàn)場。為了解決工控現(xiàn)場EtherCAT總線與Modbus設(shè)備通信問題，設(shè)計(jì)了一種基于EtherCAT總線的Modbus-RTU主站網(wǎng)關(guān)模塊，實(shí)現(xiàn)EtherCAT總線與Modbus協(xié)議的轉(zhuǎn)化。該模塊對外支持2路RJ45接口和1路DB9接口，其中RJ45接口支持EtherCAT協(xié)議，DB9接口支持Modbus-RTU主協(xié)議。模塊通過2路RJ45接口靈活應(yīng)用于EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中，可以配置鏈型和環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

發(fā)表于：2024/7/2

一種多機(jī)制融合的可信網(wǎng)絡(luò)探測認(rèn)證技術(shù)[通信與網(wǎng)絡(luò)][信息安全]

為了在確保網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔踩耐瑫r(shí)，保留網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可調(diào)性，提出了一種多機(jī)制融合的可信探測認(rèn)證技術(shù)，旨在對類Traceroute的拓?fù)涮綔y流量進(jìn)行認(rèn)證。該技術(shù)通過基于IP地址的可信認(rèn)證、基于令牌的可信認(rèn)證以及基于哈希鏈的可信認(rèn)證三種機(jī)制融合，實(shí)現(xiàn)了效率與安全的平衡。通過這種方法，網(wǎng)絡(luò)管理員可以在不阻斷合法拓?fù)涮綔y的前提下，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅰｉ_發(fā)了一種支持該技術(shù)的拓?fù)涮綔y工具，并利用Netfilter技術(shù)在Linux主機(jī)上實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該技術(shù)能夠有效識(shí)別可信探測，其延遲相比傳統(tǒng)Traceroute略有提升。

發(fā)表于：2024/7/2

基于蜜罐的新能源工控協(xié)議模糊識(shí)別分析[通信與網(wǎng)絡(luò)][信息安全]

新能源行業(yè)是國家可再生能源發(fā)展的重要領(lǐng)域，在新能源工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全研究中需要快速確認(rèn)工控協(xié)議存在的缺陷。分析了新能源風(fēng)電工業(yè)控制系統(tǒng)存在的安全風(fēng)險(xiǎn)問題，實(shí)現(xiàn)了基于蜜罐輕量級(jí)部署Modbus協(xié)議，使用模糊測試的方法對協(xié)議的安全屬性快速測試并進(jìn)行分析。該研究對新能源工控協(xié)議安全發(fā)展有重要研究意義。

發(fā)表于：2024/7/2

圖結(jié)構(gòu)下基于通信模式匹配的物聯(lián)網(wǎng)異常流量檢測方法[通信與網(wǎng)絡(luò)][信息安全]

物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用帶來了新的安全風(fēng)險(xiǎn)，為了在不干擾系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下實(shí)時(shí)洞察網(wǎng)絡(luò)的異常狀態(tài)，基于流量的異常檢測方案應(yīng)運(yùn)而生，然而當(dāng)前檢測方案普遍存在通用性欠缺、攻擊樣本依賴性強(qiáng)的問題?；诖?，依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的物理限制與領(lǐng)域規(guī)范，創(chuàng)新性地提出了一種圖結(jié)構(gòu)下基于通信模式匹配的物聯(lián)網(wǎng)異常流量檢測方法，在通信圖構(gòu)建的基礎(chǔ)上利用子圖挖掘、同構(gòu)子圖發(fā)現(xiàn)等算法分析表征物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中固定、周期、自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的通信模式來構(gòu)建檢測基準(zhǔn)，并利用社區(qū)檢測算法高效、精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)實(shí)時(shí)流量中存在的異常數(shù)據(jù)。在BoT-IoT和IoT-23數(shù)據(jù)集上從不同數(shù)據(jù)集上的效果對比、不同檢測方案的效果對比以及不同時(shí)間窗口下的實(shí)時(shí)檢測效率三個(gè)方面對方案進(jìn)行了評(píng)估，99%的檢測準(zhǔn)確率和秒級(jí)的實(shí)時(shí)檢測時(shí)間充分證明了本方案的高效性和可用性。

發(fā)表于：2024/7/2

基于信譽(yù)評(píng)分的共識(shí)網(wǎng)絡(luò)重組機(jī)制設(shè)計(jì)[通信與網(wǎng)絡(luò)][信息安全]

針對共識(shí)算法對良性節(jié)點(diǎn)占比的依賴，設(shè)計(jì)了一種基于信譽(yù)評(píng)分的共識(shí)網(wǎng)絡(luò)重組機(jī)制，使得網(wǎng)絡(luò)能在遭受攻擊或發(fā)生故障時(shí)迅速自我修復(fù)和重組，顯著提升了抗攻擊能力和服務(wù)連續(xù)性。首先基于信譽(yù)機(jī)制理論，開發(fā)了一個(gè)分布式信譽(yù)評(píng)分系統(tǒng)，實(shí)時(shí)評(píng)估節(jié)點(diǎn)信譽(yù)，有效處理潛在惡意節(jié)點(diǎn)。此外，提出了一種基于信譽(yù)評(píng)分的共識(shí)網(wǎng)絡(luò)重組機(jī)制，通過識(shí)別和隔離惡意節(jié)點(diǎn)來增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的彈性和安全性。該機(jī)制設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)彈性重組算法，整合了冗余設(shè)置、故障診斷和服務(wù)節(jié)點(diǎn)重新配置功能，確保網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行和高可靠性。該研究對金融服務(wù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等廣泛使用共識(shí)技術(shù)的高安全需求領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)表于：2024/7/2

高精度與高功率密度齊頭并進(jìn)，解鎖數(shù)據(jù)中心測試的未來藍(lán)圖[測試測量][數(shù)據(jù)中心]

為了滿足高速數(shù)據(jù)傳輸需求，數(shù)據(jù)中心蓬勃發(fā)展，在這個(gè)過程中光器件的作用變得越來越重要。實(shí)現(xiàn)電信號(hào)與光信號(hào)之間的高效轉(zhuǎn)換需要精確的測試解決方案，尤其是用于對高度集成的光器件執(zhí)行測試的解決方案。盡管這些器件的測試還面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，但已經(jīng)有一些創(chuàng)新的解決方案能夠提高測試效率和準(zhǔn)確度。

發(fā)表于：2024/6/28

優(yōu)化傳感器性能的兩大利器：測試表征和線性轉(zhuǎn)換[測試測量][消費(fèi)電子]

　　引言　　傳感器推動(dòng)世界運(yùn)轉(zhuǎn)。無論是在家中、工作單位、車上還是其他地方，人們使用的電子設(shè)備中都包含了傳感器。難以想象沒有移動(dòng)設(shè)備的生活會(huì)是什么樣子，而支撐這些設(shè)備的正是傳感器技術(shù)。

發(fā)表于：2024/6/25

非常見問題第219期：智能邊緣傳感器需要新電源概念[電源技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

　　摘要　　本文介紹了智能邊緣傳感器的不同實(shí)現(xiàn)示例，以及如何選擇和調(diào)整電源管理解決方案以提供理想解決方案。本文還探討了目前可用的一些傳感器解決方案。

發(fā)表于：2024/6/24

恩智浦MCX微控制器增強(qiáng)移動(dòng)機(jī)器人的電機(jī)控制能力[人工智能][工業(yè)自動(dòng)化]

　　移動(dòng)機(jī)器人的卓越性能、平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)和可靠運(yùn)行離不開高效精確的電機(jī)控制。機(jī)器人的自主性和復(fù)雜性不斷提高，非常需要能夠處理復(fù)雜電機(jī)控制和其他任務(wù)的高級(jí)微控制器。恩智浦新一代MCX微控制器產(chǎn)品組合具有先進(jìn)的外設(shè)，可幫助開發(fā)人員優(yōu)化移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)中的電機(jī)控制。

發(fā)表于：2024/6/24

基于衛(wèi)星雙向時(shí)間比對的無中心站間時(shí)間同步[通信與網(wǎng)絡(luò)][航空航天]

針對多站分布式協(xié)同站間高精度時(shí)間同步關(guān)鍵問題，在詳細(xì)介紹衛(wèi)星雙向時(shí)間比對的基本原理和精度分析基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種無中心多站衛(wèi)星雙向比對邏輯架構(gòu)和多站時(shí)間同步處理算法，充分考慮硬件資源約束，并提供時(shí)差測量數(shù)據(jù)冗余，避免了因某個(gè)站故障造成的全系統(tǒng)時(shí)間同步功能失效，提高系統(tǒng)時(shí)間同步的魯棒性和靈活性?；诰軉吸c(diǎn)定位技術(shù)進(jìn)行了異地遠(yuǎn)程衛(wèi)星雙向時(shí)間同步精度驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果表明時(shí)間同步精度優(yōu)于6 ns。

發(fā)表于：2024/6/24

強(qiáng)干擾與通道誤差條件下弱信號(hào)DOA估計(jì)的實(shí)驗(yàn)研究[通信與網(wǎng)絡(luò)][航空航天]

在實(shí)際測向系統(tǒng)中，當(dāng)弱信號(hào)和強(qiáng)干擾空間臨近時(shí)，空間譜測向系統(tǒng)僅能對強(qiáng)干擾進(jìn)行波達(dá)方向（Direction of Arrival，DOA）估計(jì)，弱信號(hào)DOA估計(jì)性能下降甚至失效。針對這一問題，研究了空間譜擴(kuò)展噪聲子空間算法結(jié)合通道幅相誤差校正，在強(qiáng)干擾抑制條件下對弱信號(hào)進(jìn)行DOA估計(jì)的方法。該方法對采樣信號(hào)的噪聲協(xié)方差進(jìn)行去加權(quán)處理，并對空間譜擴(kuò)展噪聲子空間算法的空間譜導(dǎo)向矢量進(jìn)行修正?；谕ㄓ密浖o線電外設(shè)（Universal Software Radio Peripheral，USRP）和印刷偶極子線形天線陣構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明空間譜擴(kuò)展噪聲子空間算法結(jié)合改進(jìn)的通道幅相誤差校正方法，能對臨近干擾源進(jìn)行空間譜抑制的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對弱信號(hào)的DOA估計(jì)。

發(fā)表于：2024/6/24

基于FPGA的光譜儀動(dòng)態(tài)基線補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)[通信與網(wǎng)絡(luò)][工業(yè)自動(dòng)化]

線陣型CMOS光電圖像傳感器具有靈敏度高、光譜響應(yīng)范圍大、功耗低、體積小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于便攜式光譜儀的開發(fā)中。為解決由CMOS圖像傳感器暗電流變大而造成的光譜儀基線漂移問題，設(shè)計(jì)一種基于FPGA的光譜儀動(dòng)態(tài)基線補(bǔ)償系統(tǒng)。系統(tǒng)利用傳感器預(yù)留像素計(jì)算得到該幀圖像的基線值并進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，使用高性能運(yùn)算放大器、差分放大器設(shè)計(jì)電壓跟隨電路、基線補(bǔ)償電路和單端轉(zhuǎn)差分電路對CMOS模擬信號(hào)進(jìn)行處理并進(jìn)行高速A/D轉(zhuǎn)換，選用精密DAC芯片實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)反饋基線補(bǔ)償值。最終測試結(jié)果表明，隨著積分時(shí)間的不斷增加，該設(shè)計(jì)始終能使光譜數(shù)據(jù)保持一個(gè)較低的基線水平。系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)靈活、光譜采集準(zhǔn)確、基線控制效果良好，比較適合檢測微弱光譜信號(hào)。

發(fā)表于：2024/6/24

基于FPGA的便攜心電智能診斷加速器及優(yōu)化選芯方案[模擬設(shè)計(jì)][醫(yī)療電子]

心電圖（electrocardiogram， ECG）是診斷與心臟相關(guān)疾病的關(guān)鍵工具，可穿戴心電監(jiān)護(hù)儀Holter是院外檢測的重要手段，小型化、便攜性、實(shí)時(shí)檢測是優(yōu)化方向。人工智能技術(shù)應(yīng)用于包括心電診斷的各個(gè)領(lǐng)域，但存在參數(shù)量大、難于小型化、計(jì)算速度慢的問題，不滿足便攜心電監(jiān)護(hù)儀的要求，而可編程邏輯門器件（Field-Programmable Gate Array， FPGA）有并行加速的特性。在AI智能算法硬件化的工程應(yīng)用上，存在成本、速度、資源利用率的權(quán)衡，需要進(jìn)行科學(xué)的芯片選型。開發(fā)了一種基于1D-CNN的、用于心電診斷的BeatNet ，對于4分類的檢測任務(wù)，該模型具有98.5% 的分類準(zhǔn)確率。

發(fā)表于：2024/6/24

寬帶多波束星載相控陣天線技術(shù)[微波|射頻][通信網(wǎng)絡(luò)]

為了滿足星載Ka波段相控陣天線瞬時(shí)工作帶寬大、同時(shí)多波束的需求，設(shè)計(jì)了一種基于子陣內(nèi)相移和子陣間延遲的寬帶模擬多波束相控陣天線。設(shè)計(jì)的28×28單元陣列分為4個(gè)子陣列結(jié)構(gòu)，子陣列內(nèi)的每個(gè)單元使用移相器，子陣列之間使用延遲線。這種移相器和延遲線的組合控制方案可以實(shí)現(xiàn)相控陣天線的寬帶廣角掃描。仿真結(jié)果表明，在800 MHz的瞬時(shí)工作帶寬和±54°的掃描角下，所提出的天線的指向精度偏差不超過0.4°，增益惡化不超過0.5 dB。同時(shí)，采用封裝天線（AiP）架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了天線的輕薄化、集成化，適用于寬帶多波束星載相控陣天線的設(shè)計(jì)。

發(fā)表于：2024/6/24

Ku波段800 W氮化鎵高線性固態(tài)功放研制[微波|射頻][通信網(wǎng)絡(luò)]

介紹了一種Ku波段800 W氮化鎵（GaN）高線性度固態(tài)功放的工程實(shí)現(xiàn)。使用32片GaN功率芯片，采用微帶Gysel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，功放在750 MHz的工作頻帶內(nèi)連續(xù)波飽和輸出功率大于850 W。采用射頻預(yù)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(biāo)改善幅度大于5 dB，優(yōu)于-32 dBc。功放選擇帶熱管的翅片散熱器的強(qiáng)制風(fēng)冷方案，提高了散熱器的換熱效率，散熱性能良好。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測功放芯片管殼溫度，自動(dòng)配置散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)了功放的自適應(yīng)熱管理，在降低功放功耗的同時(shí)，減小了產(chǎn)品噪聲。功放配置了完善的控保功能，技術(shù)狀態(tài)穩(wěn)定。由兩臺(tái)功放組成了1備1組件系統(tǒng)，可靠性及實(shí)用性滿足工程使用要求，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：2024/6/24