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超低雜散多級反饋帶通濾波器設(shè)計(jì)[模擬設(shè)計(jì)][其他]

針對于高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測試和測量中，高質(zhì)量的帶通濾波器是非常關(guān)鍵的部分，然而，使用無源元器件實(shí)現(xiàn)低頻高質(zhì)量的濾波器需要大電感，尺寸和成本都令人望而卻步。采用高性能全差分音頻放大器OPA1632D設(shè)計(jì)了六階有源1 kHz帶通濾波器。該帶通濾波器采用多級反饋設(shè)計(jì)，原理結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)成本低廉，使用TINA-TI仿真測試效果較好，實(shí)際應(yīng)用于高性能模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD7961前端濾波測試，SNR與SFDR動態(tài)指標(biāo)接近手冊理論值。仿真和實(shí)踐證明該濾波器的設(shè)計(jì)滿足高精度的數(shù)據(jù)采集前端濾波的使用需求。

發(fā)表于：10/12/2024

面向密碼芯片設(shè)計(jì)階段的仿真?zhèn)刃诺腊踩苑治龇椒ㄑ芯縖模擬設(shè)計(jì)][信息安全]

密碼芯片是密碼算法實(shí)現(xiàn)的重要載體，在信息系統(tǒng)中承擔(dān)了加解密、簽名、認(rèn)證等功能，側(cè)信道分析是檢測密碼芯片安全性的重要手段，當(dāng)前行業(yè)內(nèi)通常采用專用設(shè)備進(jìn)行側(cè)信道分析，該方法存在發(fā)現(xiàn)時間晚、修復(fù)成本高、硬件設(shè)備昂貴等問題。研究面向密碼芯片設(shè)計(jì)階段的能量采集與側(cè)信道分析方法，采用EDA工具在設(shè)計(jì)階段對密碼芯片的RTL代碼進(jìn)行功能仿真，通過分析仿真生成的波形記錄文件，實(shí)現(xiàn)對能量跡的模擬和采集。采用Welch t檢驗(yàn)、KL散度和相關(guān)能量分析方法，實(shí)現(xiàn)了對芯片RTL代碼的泄漏檢測、泄漏定位和側(cè)信道攻擊。通過對AES-128 RTL設(shè)計(jì)的仿真實(shí)驗(yàn)，證明了該方法能夠正確地反映能量泄漏情況，且能夠在不借助專用硬件設(shè)備的條件下實(shí)現(xiàn)對密碼芯片早期設(shè)計(jì)階段的側(cè)信道泄漏安全風(fēng)險檢測。

發(fā)表于：10/12/2024

采用SSI協(xié)議實(shí)現(xiàn)的通信控制器設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動化]

提出一種部署在FPGA器件的SSI通信方法，應(yīng)用在數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域。SSI通信控制器采用高頻時鐘同步邊沿檢測原理對輸入時鐘信號進(jìn)行采樣，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收時通信速率的自動兼容功能。通過測量10 Mb/s通信速率時硬件接口時序參數(shù)，驗(yàn)證控制器IP功能正常且信號質(zhì)量良好，采用仿真測試分析控制器IP讀、寫操作時有效通信帶寬都達(dá)到設(shè)定通信帶寬的99.9%以上，驗(yàn)證控制器性能能夠滿足通信接口需求。

發(fā)表于：10/12/2024

基于泰芯TX8M2260的矢量變頻器[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動化]

針對傳統(tǒng)矢量變頻器成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題，設(shè)計(jì)了一種基于TX8M2260微控制器的矢量變頻器設(shè)計(jì)方案，該方案充分利用了TX8M2260的高性能低功耗特性以及其特有的硬件加速單元（MDU），并且采用了一種結(jié)構(gòu)緊湊、成本效益高且高度集成化的硬件架構(gòu)。通過對基于FOC理論的控制算法的實(shí)施和對硬件設(shè)計(jì)的優(yōu)化，提出的矢量變頻器在TX8M2260平臺上進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的矢量變頻器成功實(shí)現(xiàn)了要求的各項(xiàng)功能，并具有良好的動態(tài)性能和穩(wěn)定性，這進(jìn)一步證實(shí)了這種矢量變頻方案的方便有效。

發(fā)表于：10/12/2024

基于自主安全的算力基礎(chǔ)設(shè)施總體架構(gòu)設(shè)計(jì)[模擬設(shè)計(jì)][信息安全]

面對新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的全球算力競爭，提出的自主安全算力基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)設(shè)計(jì)整合了云計(jì)算、自主安全芯片、操作系統(tǒng)和全流程立體安全防護(hù)體系，構(gòu)建了綠色、先進(jìn)、安全的多元異構(gòu)大數(shù)據(jù)底座。系統(tǒng)深度融合高性能計(jì)算、邊緣計(jì)算和人工智能，實(shí)現(xiàn)資源池和高性能算力共享，為計(jì)算任務(wù)提供彈性、自動化和高性能支持。在安全架構(gòu)上，通過等保2.0“合規(guī)防御”“自主安全”和“可信計(jì)算”體系，構(gòu)建了算力平臺的安全綜合防御體系，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)。該基礎(chǔ)設(shè)施為國家和企業(yè)在全球算力競爭中提供了可持續(xù)、自主安全的高性能計(jì)算支持，推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)變革快速發(fā)展。

發(fā)表于：10/12/2024

基于改進(jìn)Mask R-CNN的非結(jié)構(gòu)環(huán)境小目標(biāo)語義分割算法[其他][其他]

計(jì)算機(jī)視覺對于小目標(biāo)物體語義識別在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下有著較好的工程應(yīng)用前景，但由于小目標(biāo)零部件結(jié)構(gòu)多變、樣本少、環(huán)境復(fù)雜，傳統(tǒng)方法對小目標(biāo)分割識別的準(zhǔn)確率較低。針對此問題，設(shè)計(jì)了一種基于注意力機(jī)制的Mask R-CNN改進(jìn)模型。在原網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上將FNP與融合注意力模塊相結(jié)合，提出了一種A-FNP模塊。以空間衛(wèi)星作為非結(jié)構(gòu)環(huán)境實(shí)驗(yàn)場景，對衛(wèi)星帆板以及爆炸螺栓進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法對衛(wèi)星帆板及其零部件的識別準(zhǔn)確率提高了5.36％，相較于原模型優(yōu)勢顯著。

發(fā)表于：10/12/2024

新型電力系統(tǒng)下基于改進(jìn)灰狼算法的用戶購電策略研究[其他][其他]

隨著我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)不斷加快，售電側(cè)改革不斷深入，零售市場競爭日趨激烈，大電量互動用戶作為用電規(guī)模較大的市場主體，在購電決策時需要制定合理的策略，以實(shí)現(xiàn)利益最大化。基于改進(jìn)的灰狼優(yōu)化算法提出了購電優(yōu)化決策模型。首先，從綠電消納權(quán)責(zé)、臨時用電需求、可控用電計(jì)劃和總電費(fèi)最低化等方面對購電決策合理設(shè)計(jì)；然后，基于組合不同的零售套餐，構(gòu)建了改進(jìn)的灰狼優(yōu)化算法對購電決策模型進(jìn)行迭代求解出最優(yōu)策略。算例的結(jié)果表明此購電策略的有效及合理性，可以有效釋放電力體制改革紅利。

發(fā)表于：10/12/2024

基于零信任模型的細(xì)粒度數(shù)據(jù)庫安全控制方法[其他][信息安全]

隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的快速發(fā)展，對數(shù)據(jù)處理能力和效率的要求導(dǎo)致許多傳統(tǒng)的安全技術(shù)失效，尤其是在數(shù)據(jù)安全領(lǐng)域，數(shù)據(jù)安全對于數(shù)據(jù)庫的使用變得極其重要。提出了一種新的數(shù)據(jù)庫安全控制方法，該方法包括三個步驟——基于零信任的用戶上下文識別、細(xì)粒度的數(shù)據(jù)訪問認(rèn)證控制和基于全網(wǎng)絡(luò)流量的數(shù)據(jù)訪問審計(jì)，以識別和攔截?cái)?shù)據(jù)庫環(huán)境中的風(fēng)險數(shù)據(jù)訪問。這種基于零信任模型的細(xì)粒度數(shù)據(jù)庫安全控制方法為提高數(shù)據(jù)庫安全性提供了有力的支持。

發(fā)表于：10/12/2024

基于LoRa的無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

有線傳感網(wǎng)絡(luò)成本高、布線復(fù)雜、維護(hù)擴(kuò)展困難，大部分無線傳感網(wǎng)絡(luò)在功耗與傳輸距離間難以平衡。針對以上問題提出基于LoRa的遠(yuǎn)程無線傳感網(wǎng)絡(luò)。基于擴(kuò)頻技術(shù)的LoRa具有極強(qiáng)的抗干擾穿透能力和很廣的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，結(jié)合MAC層的防碰撞機(jī)制和功率自適應(yīng)算法的復(fù)合組網(wǎng)協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)多終端情況下時延0.01 s的1 km內(nèi)可靠無線通信。

發(fā)表于：10/12/2024

基于時空擴(kuò)散的輸電走廊圖像火災(zāi)預(yù)警方法[模擬設(shè)計(jì)][安防電子]

為解決輸電走廊圖像火災(zāi)預(yù)警誤報(bào)率高的問題，提出了一種基于時空擴(kuò)散的輸電走廊圖像山火預(yù)警方法。首先，采用脈寬調(diào)制整流感應(yīng)取電互感器方式實(shí)現(xiàn)攝像頭取電。其次，對采集圖像進(jìn)行預(yù)處理，消除圖像噪聲對模型火災(zāi)識別帶來的影響，并提取輸電走廊圖像特征，建立正常樣本庫；在此基礎(chǔ)上，通過正常樣本比對，篩選出異常樣本，并結(jié)合時空擴(kuò)散方法分析煙霧時間維度的形態(tài)變化情況，進(jìn)而識別火災(zāi)。最后，在某供電公司的實(shí)際應(yīng)用中，該方法的火災(zāi)識別準(zhǔn)確率為98.7%，所提方法能有效區(qū)分云彩和火災(zāi)煙霧特征，實(shí)現(xiàn)輸電走廊穿越森林火災(zāi)的精準(zhǔn)識別。

發(fā)表于：10/12/2024

基于IR-UWB的高吞吐量、低延時MAC協(xié)議硬件設(shè)計(jì)[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

針對IEEE 802.15.4高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用場景，提出一種具有高吞吐量和低延時特性的定制化MAC協(xié)議。基于HRP UWB PHY對數(shù)據(jù)傳輸模型和吞吐量深入分析，并結(jié)合MAC協(xié)議的沖突避免載波偵聽多路訪問（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoid，CSMA-CA）和保障時隙（Guaranteed Timeslot，GTS）實(shí)時傳輸?shù)奶匦裕O(shè)計(jì)了該機(jī)制有效的管理流程。最后在Vivado中使用Verilog HDL對MAC控制器進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，與經(jīng)典IEEE 802.15.4 MAC協(xié)議相比，該MAC控制器的吞吐量提高了26%，同時數(shù)據(jù)傳輸時延降低了17%。

發(fā)表于：10/12/2024

基于MBSE的核電廠應(yīng)急預(yù)案系統(tǒng)的頂層需求分析與接口設(shè)計(jì)研究[模擬設(shè)計(jì)][工業(yè)自動化]

在核電領(lǐng)域，任何意外情況都可能引發(fā)嚴(yán)重的后果，因此，制定科學(xué)、有效的應(yīng)急預(yù)案系統(tǒng)是保障核電安全不可或缺的一環(huán)。作為一種先進(jìn)的系統(tǒng)工程方法，基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）以其系統(tǒng)化、模型化、可視化的優(yōu)勢，為核電應(yīng)急預(yù)案系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施提供了新的思路和方法。探討了MBSE在核電廠應(yīng)急預(yù)案系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的初步應(yīng)用，分析了核電應(yīng)急體系的關(guān)鍵要素以確定其與MBSE方法論的契合度，利用MBSE方法論進(jìn)行了頂層需求的承接。針對應(yīng)急體系接口問題，構(gòu)建了核電應(yīng)急體系各組成部分之間的交互模型。結(jié)果表明，MBSE可以提高核電廠應(yīng)急預(yù)案系統(tǒng)設(shè)計(jì)便利性和開發(fā)效率。

發(fā)表于：10/12/2024

基于超御PLC的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主控設(shè)計(jì)與研究[模擬設(shè)計(jì)][工業(yè)自動化]

風(fēng)力發(fā)電在我國發(fā)展迅猛，是國家電力能源的重要組成部分，風(fēng)電系統(tǒng)的安全對國家基礎(chǔ)能源設(shè)施安全具有重要的意義。風(fēng)力發(fā)電機(jī)主控系統(tǒng)的核心控制器依賴進(jìn)口，主要包括德國倍福、奧地利巴合曼等，底層CPU芯片均為進(jìn)口產(chǎn)品。關(guān)鍵核心器件嚴(yán)重受制于人，對風(fēng)電行業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展和國家重要電力基礎(chǔ)設(shè)施的安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重威脅。超御PLC作為自主安全工控核心產(chǎn)品，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，解決關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”問題，是貫徹新發(fā)展理念，落實(shí)國家雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵舉措。研究設(shè)計(jì)基于超御PLC的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主控系統(tǒng)，是落實(shí)國家能源設(shè)施安全，實(shí)現(xiàn)自主安全的關(guān)鍵舉措。

發(fā)表于：10/12/2024

一種車規(guī)級LED驅(qū)動芯片的電流檢測電路[模擬設(shè)計(jì)][汽車電子]

為了使車規(guī)級LED驅(qū)動芯片滿足ISO 26262功能安全要求，設(shè)計(jì)一種高精度LED電流檢測電路。在傳統(tǒng)LED恒流驅(qū)動輸出電流檢測電路的基礎(chǔ)上，在電流復(fù)制模塊加入負(fù)反饋環(huán)路，實(shí)現(xiàn)了對檢測電流的精確復(fù)制，避免傳統(tǒng)電流檢測電路的采樣誤差，提升了電流檢測的準(zhǔn)確度。同時新電路采用采樣管和功率管串聯(lián)結(jié)構(gòu)，減小電流漏檢測的情況發(fā)生，擴(kuò)大了有效檢測的覆蓋率。該LED電流檢測電路采用SMIC 0.18 μm CMOS 工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，測試結(jié)果表明，在5 mA~60 mA的LED電流范圍內(nèi)，檢測精度可達(dá)±1%。

發(fā)表于：10/12/2024

可由異步時鐘驅(qū)動的高可靠性低功耗WDT[模擬設(shè)計(jì)][消費(fèi)電子]

看門狗定時器（WDT）已成為當(dāng)前MCU系統(tǒng)中不可缺少的一部分。但隨著MCU系統(tǒng)功能的增加，對于傳統(tǒng)的WDT，由于其不能對異步驅(qū)動時鐘進(jìn)行處理或不能在低功耗模式下（系統(tǒng)時鐘及外設(shè)時鐘停止）運(yùn)行，已經(jīng)不適用于部分功能復(fù)雜的MCU。設(shè)計(jì)的WDT定時器對異步輸入時鐘及其衍生信號進(jìn)行了優(yōu)化，從而使其可由同步或異步時鐘進(jìn)行驅(qū)動，并能在低功耗模式下運(yùn)行。

發(fā)表于：10/12/2024