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基于先進工藝技術的機電控制SiP電路的設計與測試[模擬設計][工業(yè)自動化]

機電控制系統(tǒng)包含多款芯片，其小型化、輕量化的需求日益迫切，系統(tǒng)級封裝（System in Package）技術作為一種先進封裝手段能夠將多款不同類型的芯片集成于更小的空間中。基于系統(tǒng)級封裝技術，并結合TSV與FanOUT技術設計了一款機電控制SiP電路，該電路包括頂層DSP信號控制單元和底層FPGA信號處理單元，兩者通過PoP（Package on Package）形式堆疊構成SiP電路，相比于常規(guī)分立器件所搭建的機電控制系統(tǒng)，該SiP體積縮小70%以上，重量減輕80%以上。針對該款SiP電路設計了相應的測試系統(tǒng)，且對內部的ADC及DAC等芯片提出了一種回環(huán)測試的方法，能夠提高測試效率。測試結果表明，該電路滿足設計要求，在機電控制領域具有一定的應用前景。

發(fā)表于：2024/11/14 16:52:16

基于區(qū)塊鏈和神經(jīng)模糊系統(tǒng)的邊緣計算移動接入網(wǎng)絡安全增強框架[通信與網(wǎng)絡][信息安全]

為了提高車聯(lián)網(wǎng)的安全性，提出了基于神經(jīng)模糊系統(tǒng)和區(qū)塊鏈的移動邊緣計算網(wǎng)絡安全增強框架。該框架結合了批量認證、密鑰交換等技術，將區(qū)塊鏈與移動邊緣計算相結合，架構上分為感知層、邊緣計算層、服務層三層，感知層通過區(qū)塊鏈確保數(shù)據(jù)安全，邊緣計算層提供資源，服務層采用區(qū)塊鏈技術保護數(shù)據(jù)。仿真表明，結合區(qū)塊鏈和移動邊緣計算能有效提高車聯(lián)網(wǎng)安全性。

發(fā)表于：2024/11/14 16:39:05

智慧農業(yè)下基于聯(lián)邦學習的水稻病蟲害分類研究[模擬設計][其他]

在農業(yè)發(fā)展過程中，農作物的健康問題一直是一個重要的研究課題。面向這一課題探討智能化農業(yè)種植過程中的水稻病蟲害分類問題。在智能化農業(yè)種植場景下，為了提高設備對病蟲害的分類準確性，同時保護各設備的數(shù)據(jù)隱私，提出使用聯(lián)邦學習來解決各設備間的數(shù)據(jù)孤島問題。實驗選取了七個預訓練模型來提取特征，使用四個指標（準確率、召回率、損失函數(shù)和F1分數(shù)）來評估不同模型上的性能。實驗結果表明，在獨立同分布（IID）和非獨立同分布（Non-IID）數(shù)據(jù)下模型VGG19的準確率分別為99.05%和98.48%，表現(xiàn)出較高的魯棒性和準確率。通過幾種實驗和指標對比發(fā)現(xiàn)，聯(lián)邦學習的應用提升了設備4.36％的準確率，圖像分類模型的收斂時間受到聯(lián)邦學習輪數(shù)round和每輪聯(lián)邦學習中訓練集的訓練epoch數(shù)的共同影響，并且模型的穩(wěn)定性隨著參與聯(lián)邦學習的設備數(shù)量增加而提高。

發(fā)表于：2024/11/14 16:23:00

ßFA：一種基于向量指令集的高性能數(shù)據(jù)處理算法[模擬設計][其他]

正則表達式匹配技術在數(shù)據(jù)清洗、解析提取等數(shù)據(jù)處理任務方面發(fā)揮重大作用。然而，由于匹配過程中存在數(shù)據(jù)強依賴關系和內存訪問不可預測等問題，造成匹配性能較低。針對此問題，提出一種基于向量指令集的高性能正則表達式數(shù)據(jù)處理算法，稱之為ßFA：通過向量指令一次性從內存讀出若干連續(xù)字符，并與最常被訪問狀態(tài)對應的非信任字符集進行向量匹配，利用內置函數(shù)定位首個非信任字符的位置，獲得可直接跳過的字符數(shù)，從而實現(xiàn)匹配性能的加速。實驗結果表明，ßFA算法的吞吐率優(yōu)于原始DFA算法和αFA算法，是原始DFA算法的4.67~60倍以及ɑFA算法的4.37~7.82倍。

發(fā)表于：2024/11/14 16:11:27

基于自動編碼器和隨機樹的智能電網(wǎng)FDI檢測[通信與網(wǎng)絡][通信網(wǎng)絡]

為應對智能電網(wǎng)系統(tǒng)可能受到的新型網(wǎng)絡攻擊（如虛假數(shù)據(jù)注入攻擊），提出了一種基于機器學習的入侵檢測方法。該方法采用自動編碼器進行數(shù)據(jù)降維，并使用極端隨機樹分類器檢測潛在攻擊。在IEEE標準電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基礎上，測試了該方法在不同系統(tǒng)規(guī)模和攻擊程度下的性能。實驗結果顯示，在IEEE 118節(jié)點系統(tǒng)中，該方法的檢測準確率高達99.76%，即使在僅有0.1%攻擊測量值的情況下，F(xiàn)1值也達到了99.77%，遠超其他算法。該方法不僅能有效檢測智能電網(wǎng)中的入侵行為，而且具有較高的計算效率。

發(fā)表于：2024/11/14 15:56:39

TSN交換機PSFP方法設計[通信與網(wǎng)絡][通信網(wǎng)絡]

時間敏感網(wǎng)絡（Time Sensitive Network，TSN）將傳統(tǒng)以太網(wǎng)“Best Effor”傳輸方式所具備的靈活性與時間敏感網(wǎng)絡的實時性、確定性等特點相結合，具有支持不同類型應用的能力。TSN的逐流過濾和監(jiān)管（Per-Stream Filtering and Policing， PSFP）協(xié)議通過提供策略，可阻止非法報文的攻擊及流量過載?；谠搮f(xié)議的工作原理，對流過濾、流門控和流測量功能進行了研究，同時提出一種PSFP的實現(xiàn)方法，并在TSN交換機上設計網(wǎng)絡拓撲及實驗進行了驗證。結果表明，該方法可根據(jù)報文特征自動識別滿足一定規(guī)則的異常報文，并按照要求進行阻斷或限流操作，驗證了合理性。該方法不受限于硬件或軟件實現(xiàn)的TSN，對TSN在工業(yè)、車載等行業(yè)的應用有一定的參考價值。

發(fā)表于：2024/11/14 15:40:09

基于殘差注意力自適應去噪網(wǎng)絡和Stacking集成學習的局部放電故障診斷[模擬設計][智能電網(wǎng)]

針對傳統(tǒng)局部放電（Partial Discharge， PD）故障診斷方法在處理復雜含噪PD信號存在局限性并依賴于人工去噪和專家經(jīng)驗，難以學習到PD特征多樣化表達等問題，分別提出殘差注意力自適應去噪網(wǎng)絡（Residual Attention Adaptive Denoising Network， RAADNet）和基于Stacking集成學習的PD故障診斷模型。RAADNet基于殘差網(wǎng)絡結構設計，通過集成CAM注意力機制和軟閾值函數(shù)實現(xiàn)自適應去噪；Stacking集成模型的基學習器分別由基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的RAADNet、基于多頭自注意力機制的Transformer以及基于Boosting集成策略的XGBoost多個差異化模型共同構建構成。實驗結果表明，提出的RAADNet優(yōu)于其他先進方法，識別準確率達到93.99%，Stacking集成模型則通過學習多樣化特征表達，進一步提高模型性能，達到96.79%識別準確率。

發(fā)表于：2024/11/14 15:26:02

圓形陣列式霍爾電流傳感器抗磁干擾算法研究[MEMS|傳感技術][智能電網(wǎng)]

陣列式霍爾電流傳感器是電力電子領域中的一個研究熱點，特別是在直流電測量方面，它具有線性度高、動態(tài)范圍大、體積小、功耗低等優(yōu)點，是對鐵磁磁芯的電流傳感器的改進。然而，由于沒有鐵芯聚磁，在汽車電子、配電系統(tǒng)等場所內，導體排布密集，外部磁場很容易進入磁傳感器，從而影響測量精度。因此，提出了一種抗磁干擾算法來解決這一問題，采用構造超越方程的方法，不僅可以計算被測電流，還可以計算任意位置的干擾電流，并通過數(shù)值模擬、有限元分析和室內實驗對該算法進行驗證。實驗結果表明，在受到強干擾電流的影響下，誤差在3.5%以內，驗證了構造的圓形傳感器陣列及抗磁干擾算法的有效性。

發(fā)表于：2024/11/14 15:12:54

某型接收機中放大器自激機理分析與預防措施[模擬設計][通信網(wǎng)絡]

對某型接收機中頻噪底升高故障進行了分析處理，分析結果表明射頻模塊腔體內存在個體差異，導致本振放大器在脈沖工作條件下產(chǎn)生自激，通過對放大器自激機理的分析給出了相應的預防措施，在射頻小盒側壁中粘貼吸波材料，可以有效消除自激。論文對今后腔體自激問題的處理分析具有參考價值。

發(fā)表于：2024/11/14 14:57:00

基于ARM 架構的安全總線橋設計與實現(xiàn)[模擬設計][工業(yè)自動化]

為提高SoC（System-On-Chip）系統(tǒng)安全性能，設計了一種基于ARM（Advanced RISC Machine）架構的安全總線橋電路。該電路設計了一個橋接模塊和一個訪問控制功能模塊。仿真表明，該電路能夠在任意倍頻的AHB（Advanced High-Performance Bus）和APB（Advanced Peripheral Bus）時鐘頻率下完成AHB傳輸協(xié)議向APB傳輸協(xié)議的轉換，同時支持靈活配置主從設備的訪問權限和保護模式，防止外設寄存器數(shù)據(jù)被非法訪問和惡意篡改，提高了系統(tǒng)的安全性能和適用性。

發(fā)表于：2024/11/14 14:44:30