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多芯粒異構(gòu)集成的雷達探測微系統(tǒng)設(shè)計[模擬設(shè)計][安防電子]

超寬帶探測雷達，因其高分辨率、高抗干擾能力和強穿透性等優(yōu)點而獲得了廣闊的發(fā)展前景及市場。當前生命探測雷達趨于復雜化，這導致雷達系統(tǒng)體積、重量變大，限制了其在復雜救援、探測現(xiàn)場的應(yīng)用。系統(tǒng)級封裝技術(shù)（SiP）有效地解決了上述問題，它將多個具有不同類型的電子元器件組裝成為能實現(xiàn)特定功能的單個標準封裝體。與板級設(shè)計相比，實現(xiàn)相同的功能，SiP只需要占據(jù)PCB面積的10%~40%，功耗的70%~80%左右?；谖⑾到y(tǒng)方案設(shè)計了一套小型化生命探測雷達系統(tǒng)，實現(xiàn)了較好的便攜性，為各類儀器小型化設(shè)計提供了解決方案。

發(fā)表于：7/24/2025 5:52:29 PM

基于雙鎖相環(huán)的高分辨率步進頻探地雷達設(shè)計[模擬設(shè)計][其他]

步進頻探地雷達（Ground Penetrating Radar，GPR）因其寬帶寬的優(yōu)勢在淺表層高分辨率探測中得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的步進頻GPR硬件實現(xiàn)較為陳舊，無法同時滿足高分辨率、小體積、低成本、穩(wěn)定可靠和使用靈活的現(xiàn)代化要求。針對上述要求，設(shè)計了雙鎖相環(huán)發(fā)射機和數(shù)字固定中頻結(jié)構(gòu)接收機，實現(xiàn)了一套新型的高分辨率步進頻GPR硬件系統(tǒng)。為解決超寬帶步進頻率信號諧波干擾問題，設(shè)計了新型的帶通濾波器組。多組環(huán)回和實地探測實驗的結(jié)果表明，該系統(tǒng)分辨率優(yōu)于5 cm，探測深度至少2.5 m，能夠滿足現(xiàn)代GPR的多重要求，為步進頻GPR硬件的研發(fā)提供了有價值的參考。

發(fā)表于：7/24/2025 5:39:26 PM

基于FMEA的多電力設(shè)備故障預測維護算法[模擬設(shè)計][智能電網(wǎng)]

針對大型電廠多個異常運行開關(guān)柜的維修問題，當前維護方案往往忽視了設(shè)備內(nèi)部復雜部件間緊密相連的相互作用，這對于包含各種運動和固定的零部件的開關(guān)柜而言，其適用性顯得尤為不足。鑒于此，提出了一種預測性維修調(diào)度策略，此方法旨在雙重目標下尋求最佳平衡點。首先，采用FMEA技術(shù)，得出更為貼近實際的失效概率預測。隨后，設(shè)計了一套綜合風險評估體系，該體系不僅考慮了開關(guān)設(shè)備故障可能給電網(wǎng)帶來的損失，還全面評估了維護活動所伴隨的成本與效益。為驗證該方法的實效性，選取一個10千伏變電站作為研究案例，通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，相較于傳統(tǒng)的基于時間間隔的維護策略，提出的方法在成本效率上實現(xiàn)了36%的顯著提升。

發(fā)表于：7/24/2025 5:27:24 PM

一種M.2固態(tài)硬盤熱插拔和RAID功能的創(chuàng)新設(shè)計[模擬設(shè)計][工業(yè)自動化]

M.2固態(tài)硬盤因其自身的優(yōu)勢得到了越來越廣泛的應(yīng)用，企業(yè)級的產(chǎn)品也普遍使用M.2固態(tài)硬盤作為操作系統(tǒng)的啟動盤。但是由于其不具備熱插拔功能，難以滿足企業(yè)市場對高可用性、24小時不停機、數(shù)據(jù)保護以及在線維護的特殊需求。提出了一種新穎的綜合設(shè)計方案，在載板、FPGA、BIOS和BMC的配合下，實現(xiàn)了熱插拔功能和RAID功能。同時，依靠M.2固態(tài)硬盤引腳定義的不同實現(xiàn)了在M.2接口上PCIe和SATA總線的自動識別和兼容，利用FPGA和MOSFET引入了一種新的動態(tài)時鐘信號控制方式。該綜合設(shè)計方案不需要額外的硬件投入，以極高的成本效益實現(xiàn)以上功能，并提升系統(tǒng)的可靠性和可用性。

發(fā)表于：7/24/2025 5:13:22 PM

一種電纜終端頭紅外識別算法的FPGA實現(xiàn)研究[可編程邏輯][智能電網(wǎng)]

針對在電站巡檢中電纜終端頭識別準確率低、實時性差等問題，設(shè)計一種基于粒子群算法（Particle Swarm Optimization，PSO）優(yōu)化反向傳播（Back Propagation，BP）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場可編程門陣列（Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA）紅外識別系統(tǒng)。紅外識別算法實現(xiàn)包括使用改進區(qū)域生長算法對紅外圖像進行分割，隨后計算Hu不變矩作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入特征。對于PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，選擇7-10-1的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，訓練后均方誤差為0.085，優(yōu)于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的0.136。在FPGA上實現(xiàn)時，采用定點數(shù)據(jù)量化、流水線結(jié)構(gòu)及并行計算方法，同時對Sigmoid激活函數(shù)應(yīng)用二次方程多段擬合。最終經(jīng)過仿真驗證，該系統(tǒng)識別率達到了92%并且算法速度提高了約6倍。

發(fā)表于：7/24/2025 5:02:21 PM

基于組件復用的可重構(gòu)I²C總線讀寫控制電路設(shè)計[可編程邏輯][工業(yè)自動化]

現(xiàn)代軟件無線電架構(gòu)中通常為了滿足軟件實時性而采用FPGA作預處理功能，但隨著軟件無線電系統(tǒng)不斷朝綜合化和智能化方向發(fā)展，如何應(yīng)對各類復雜使用場景給系統(tǒng)設(shè)計者帶來越來越多的挑戰(zhàn)。面對不斷激增的需求，F(xiàn)PGA設(shè)計中經(jīng)常暴露出可移植性差、平臺依賴性強、程序?qū)﹂_發(fā)人員的依賴度高、系統(tǒng)集成與整合度難度大等問題。選取電子裝備中常用的I²C總線控制部分，借鑒軟件工程中“高內(nèi)聚、低耦合”的模塊化設(shè)計思想，提出一種總線控制電路的優(yōu)化策略，即基于組件復用的方法設(shè)計了一種可重構(gòu)I²C總線讀寫控制電路。該電路具備按需配置波特率功能，同時具有可選的APB接口以及中斷功能，提供讀/寫數(shù)據(jù)位寬分別為1 B/2 B/4 B系列控制組件，并通過配置系列組件的方式重構(gòu)讀/寫數(shù)據(jù)位寬。該電路具有實際的工程價值且已成功應(yīng)用于不同項目以及TPAFEA008、ADT75和LTC2991等常用器件上。

發(fā)表于：7/24/2025 4:50:20 PM

基于人臉檢測跟蹤和輸入噪聲過濾的rPPG信號實時提取方法[模擬設(shè)計][醫(yī)療電子]

遠程光體積描記是非接觸式生理信號檢測領(lǐng)域的重要研究方向?，F(xiàn)有算法主要從人臉部分區(qū)域提取脈搏信號，存在信號獲取不全面及噪聲過大的問題。提出了一種基于人臉檢測、跟蹤、分割和輸入噪聲過濾的實時rPPG信號提取方法，旨在提高心率檢測的準確性和魯棒性。首先，通過小型深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)視頻幀中的人臉檢測和跟蹤，準確定位人臉區(qū)域。其次，通過人臉分割算法提取皮膚信息。最后，采用輸入噪聲過濾策略，去除與心率無關(guān)的頻率成分和信噪比較低的信號，從而優(yōu)化rPPG信號。實驗在自建數(shù)據(jù)集上進行，結(jié)果表明，該方法在信噪比、平均絕對誤差和均方根誤差等指標上均表現(xiàn)出色。綜上所述，所提出的方法在rPPG信號實時提取中表現(xiàn)出優(yōu)異的精度和穩(wěn)定性，為非接觸式生理信號檢測提供了一種新的解決方案。

發(fā)表于：7/24/2025 4:39:19 PM

基于機器視覺的監(jiān)控視頻移動目標輪廓提取算法[模擬設(shè)計][安防電子]

在監(jiān)控視頻中，移動目標易受到邊緣模糊和背景噪聲干擾等影響，使得目標輪廓提取結(jié)果不準確。為此，提出基于機器視覺的監(jiān)控視頻移動目標輪廓提取算法。采用機器視覺技術(shù)處理圖像，結(jié)合圖像背景模型建立像素高斯分布，并計算各個像素值與背景模型中高斯分布的匹配度，將匹配度低于閾值的像素視為前景像素，由此完成前景分割，結(jié)合鏈碼對前景目標邊緣進行編碼，標識與預設(shè)閾值最接近的閉合邊緣，以此作為目標輪廓粗定位結(jié)果，基于此，將目標區(qū)域的統(tǒng)計分布參數(shù)融合到灰度光流圖像中，得到灰度差分圖像，進而提取移動目標輪廓。實驗結(jié)果表明，在所提方法的應(yīng)用下，目標輪廓毛刺數(shù)始終控制在50以下，輪廓提取精度較高。

發(fā)表于：7/24/2025 4:29:18 PM

基于廣義Jaccard系數(shù)的稀疏自適應(yīng)匹配追蹤水聲信道估計方法[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

經(jīng)典稀疏自適應(yīng)匹配追蹤（Sparsity Adaptive Matching Pursuit，SAMP）算法可以通過設(shè)置迭代步長，不斷逼近真實的稀疏度，以提高稀疏重構(gòu)的精度。然而，該算法使用內(nèi)積匹配準則，存在原子丟失的現(xiàn)象，同時由于無法精確估計信號中存在的真實稀疏度，導致重構(gòu)的精度依然無法達到滿意的效果，信道估計結(jié)果不佳。提出了一種基于廣義Jaccard系數(shù)的稀疏自適應(yīng)匹配追蹤水聲信道估計方法。該算法使用了廣義Jaccard系數(shù)匹配代替了內(nèi)積匹配，然后利用DFT對信號進行稀疏度預估計，同時用可變步長代替固定步長，可以精確、快速地逼近真實稀疏度。實驗結(jié)果表明，該信道估計方法優(yōu)于SAMP和其他傳統(tǒng)方法，并且可以用于實際水聲信道估計。

發(fā)表于：7/24/2025 4:19:16 PM

基于等概率同步功耗補償?shù)腅CC抗側(cè)信道攻擊方案[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

針對資源受限的橢圓曲線密碼算法芯片抗側(cè)信道攻擊往往以犧牲芯片性能為代價的問題，提出一種基于等概率同步功耗補償?shù)臋E圓曲線密碼抗側(cè)信道攻擊方案。首先，根據(jù)密鑰猜測產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)的漢明距離特征生成概率分布差異函數(shù)；其次，根據(jù)生成的函數(shù)構(gòu)建可同步補償功耗的等概率映射模型；最后，利用模擬退火算法求出該模型的最優(yōu)解。仿真驗證結(jié)果表明：與其他傳統(tǒng)基于隨機化方式的抗側(cè)信道攻擊方案相比，在防護能力相當?shù)臈l件下，所提方案的運算性能幾乎沒有損失，非常適用于資源受限的橢圓曲線密碼算法芯片。

發(fā)表于：7/24/2025 4:10:15 PM