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基于FPGA的多通道橇載數據采集存儲系統設計[可編程邏輯][航空航天]

針對火箭橇試驗極端環(huán)境下數據測量難、精確度不高等問題，設計了一種基于FPGA的多通道、高精度數據采集存儲系統。該系統能夠對傳感器輸出的模擬信號進行調理，以FPGA作為主控芯片，控制兩片AD7606芯片對12個通道進行同步采集，將采集的數據進行實時處理并存儲至Flash芯片。PC端的上位機可以對存儲至Flash的數據進行回讀，并將數據解析繪圖。并通過灌封工藝使系統具有抗高沖擊、高過載的特性。經試驗表明，該系統實現了12路通道的實時同步采集，測量結果非線性誤差不大于1%，能夠滿足火箭橇試驗環(huán)境下數據采集與存儲的可靠性要求。

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][通信網絡]

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

發(fā)表于：5/15/2025 3:27:05 PM

基于Kriging插值的天線近場測量誤差修正方法[微波|射頻][通信網絡]

隨著天線技術的不斷發(fā)展，近場測量技術的重要性也在不斷增加，近場測量過程中部分探頭故障或者采樣點間隔過大會導致外推的遠場方向圖誤差較大，為了減少這些誤差，提出了一種基于Kriging插值的天線近場測量誤差降低方法。首先，在HFSS中對矩形口徑喇叭天線進行仿真。隨后，將采樣間隔為1°的近場數據與采樣間隔為6°的近場數據進行近遠變換并對比。在采樣間隔6°的基礎上，隨機減少30%的采樣點，并通過Kriging插值法填補缺失的數據，進行近遠場變換，并與仿真遠場結果進行對比。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，同時采樣點數減少了30%。結果表明，基于Kriging插值的近場數據修正方法能夠在近場采樣間隔過大時有效減少測量誤差，且在部分探頭故障時也能保持較高精度。

發(fā)表于：5/15/2025 3:16:05 PM

融合長短期記憶網絡和支持向量機的Wi-Fi室內入侵檢測[模擬設計][通信網絡]

基于Wi-Fi感知的室內入侵檢測系統是一種無需在移動實體上附加任何設備即可檢測移動實體的系統。針對目前檢測方法忽略復雜的幅度變化和相位變化引起的潛在影響，提出了融合長短期記憶網絡和支持向量機的室內入侵檢測新方法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，利用長短期記憶網絡可以學習到時序特征并且能捕捉時序信號長期的依賴關系，將信道狀態(tài)信息真實值與長短期記憶神經網絡的預測值之差作為特征值，能更準確地捕捉入侵者對信號狀態(tài)信息的影響。該檢測方法在學校實驗室環(huán)境下經過多次實驗驗證，最終檢測準確率達到99.21%，通過多組實驗比對，結果顯示LSID方法具有有效性和可行性，相比于其他入侵檢測方法準確率明顯提升。

發(fā)表于：5/15/2025 2:50:05 PM

基于K-means的異常識別方法[模擬設計][工業(yè)自動化]

在工業(yè)、電力、交通等領域，異常往往是系統發(fā)生問題或故障的先兆。通過異常識別技術，可以及時發(fā)現系統異常行為，預防或迅速應對潛在的故障，提高系統的可靠性和穩(wěn)定性。當前的異常識別算法通常需要引入專家信息（如適宜的參數值），但在許多識別場景中，數據分布以及異常發(fā)生原因是未知的，導致專家信息不可信。因此，如何設計一款無需專家信息介入的異常識別算法意義非凡。設計了一種自適應的異常識別算法，通過K-means聚類算法識別出眾多小簇，然后統計各簇中對象數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象數量明顯小于其他簇，從而將它們識別為異常簇，其中的對象識別為異常。換句話說，概率分布圖代替了專家信息，可協助使用者在分布以及原因未知情況下識別有效異常。

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[通信與網絡][通信網絡]

在采集光電容積脈搏波信號（PPG）時，特別容易受到環(huán)境和采集對象所帶來的噪聲影響，導致采取的信號與真實值差距過大。針對這一問題，提出了一種PPG信號的去噪方式，給出一種長鼻浣熊優(yōu)化算法，利用通過最小包絡熵作為評判標準，取確定變分模態(tài)分解（VMD）的最優(yōu)模態(tài)分量的個數和懲罰因子，這兩個參數直接影響到了VMD的處理結果的好壞。以此對原始信號進行分解，利用余弦相似度區(qū)分不同的IMFs，再利用小波去噪，最后將信號進行重構，得到去噪后的信號。仿真和實驗結果表明：與傳統的去噪方法相比，提出的方法處理信號信噪比更高，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-訂閱機制的異構平臺消息中間件設計[通信與網絡][通信網絡]

針對嵌入式異構計算系統中計算單元間的互聯需求，面向CPU及FPGA平臺設計一種工作在發(fā)布-訂閱模式下的消息中間件。首先研究發(fā)布-訂閱模型及對應的報文傳輸方式，為解決可靠組播的錯誤控制、擁塞控制問題選用RapidIO作為中間件傳輸協議。其次研究中間件的通信方案與發(fā)布-訂閱機制的實現方案并設計了熱插拔機制與異常監(jiān)測模塊以提升可靠性。系統驗證與測試結果表明，中間件具有較好的通信性能，且熱插拔機制有效提升了系統的可靠性，與其他設計方案相比具有一定優(yōu)勢。

發(fā)表于：5/14/2025 5:06:33 PM

面向高動態(tài)無線網絡的信道狀態(tài)收集系統研究[通信與網絡][通信網絡]

在以無線體域網為典型代表的高動態(tài)無線網絡中，如何以高時間精度記錄無線信道狀態(tài)是開展傳輸優(yōu)化方案研究的關鍵前置問題之一。以低成本便攜化為核心目標，綜合對比研究了幾類典型無線開發(fā)組件，選取ESP32+ESP-NOW作為軟硬件開發(fā)平臺；并設計了一套高精度的無線信道狀態(tài)收集記錄系統。經過設計優(yōu)化，這套軟硬件系統最高能達到約257 μs的收發(fā)間隔。另外，通過控制變量的多組實驗測試，詳細評估了協議模式、收發(fā)速率、核心數、線程數、主頻、串口通信及文件讀寫等變量對報文收發(fā)間隔和穩(wěn)定性的影響。研究成果為高動態(tài)無線網絡鄰域的相關研究提供了設計方案和測試數據參考。

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償方法研究[MEMS|傳感技術][工業(yè)自動化]

氮氧化物和顆粒物是柴油機車尾氣排放的兩種主要污染物。利用車輛尾氣檢測裝置對柴油機車進行尾氣排放監(jiān)控是治理城市空氣污染的一項有效措施。對于氮氧化物氣體傳感器而言，基于其檢測原理，溫度和濕度會對其檢測過程發(fā)生的化學反應產生較大影響，因此需要相應的溫濕度補償方法來提升傳感器測量精度。為此，設計了一種車載式車輛尾氣檢測裝置，并提出了一種基于正余弦優(yōu)化算法（SCA）和改進式粒子群優(yōu)化算法（PSO）的支持向量回歸（SVR）的傳感器溫濕度補償方法，通過傳感器實時檢測氮氧化物氣體和顆粒物濃度，并利用補償模型對傳感器檢測值進行溫濕度補償。經過測試數據訓練和驗證，補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

一種可調電壓DC-DC電源無線智能測控系統設計[電源技術][工業(yè)自動化]

工業(yè)生產中有線通信方式通常受布線和傳輸距離的影響，給測控任務帶來諸多不便。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，有線數據傳輸方式很易受到干擾，同時需要人員不斷干預而存在安全隱患問題。為了解決以上問題，并結合系統設計自身特征，提出了基于“5G模塊+STM32+PC”的一種可調電壓DC-DC電源無線智能測控系統設計方案，通過用戶端上位機智能測控軟件實現對遠端設備的測控功能。該系統具有電源電壓測控、誤差智能補償、5G無線通信等功能。整個系統具有控制精度高、可靠性高的特點。

發(fā)表于：5/14/2025 4:27:28 PM