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無線電能傳輸技術在空間太陽能電站中的研究與應用現狀分析[電源技術][航空航天]

空間太陽能電站是高效利用太陽能以解決當下嚴峻的能源危機的有效途徑，如何實現電能從空間太陽能電站到地球的空-地傳輸是關鍵。無線電能傳輸技術可實現電能的非接觸傳輸，并且具有較高的安全性、可靠性和便捷性，是解決空-地電能傳輸問題的有效措施。對無線電能傳輸技術在空間太陽能電站中的研究與應用現狀進行了分析，并據此闡述了亟待解決的瓶頸問題和待進一步發(fā)展的關鍵技術，旨在為后續(xù)相關科研工作者提供參考和指導。

發(fā)表于：5/27/2024

可配置化衛(wèi)星電子學半物理仿真系統(tǒng)設計與實現[測試測量][航空航天]

為提高商業(yè)衛(wèi)星星務軟件的研制效率，減少衛(wèi)星部件產品研制進度對整星軟件開發(fā)的影響，便于衛(wèi)星批量研制生產，提出一種可配置化衛(wèi)星電子學半物理仿真系統(tǒng)設計。該電子學仿真系統(tǒng)由中心計算機、通信接口部分、星上電子學單機仿真部分和系統(tǒng)測試部分組成，利用可配置化、通用化、高集成化和模塊化設計思想，開發(fā)具有可配置化特點的中心計算機、靈活可配置多功能特點的星上電子學單機仿真模擬器、可重構的通信接口和智能化系統(tǒng)測試接口，集成一套可配置化衛(wèi)星電子學仿真系統(tǒng)。以此仿真系統(tǒng)進行星務軟件的開發(fā)測試實驗，結果表明，該系統(tǒng)能夠為整星提供半物理仿真實驗數據，滿足不同型號衛(wèi)星星務軟件的研制需求，同時具備接入實物單機進行仿真測試功能。該電子學仿真系統(tǒng)能夠提高星務軟件的研制效率，有利于衛(wèi)星批量生產，具有重要的工程研制意義。

發(fā)表于：5/27/2024

猝發(fā)重頻高壓大功率脈沖充電電源研制[電源技術][工業(yè)自動化]

針對電感隔離型重頻Marx發(fā)生器的充電需求，研制了一臺猝發(fā)重頻高壓大功率脈沖充電電源。該電源采用直流電源+儲能電容+晶閘管開關+脈沖變壓器的技術路線，設計指標為充電電壓為90 kV，充電電流1 kA，充電重復頻率1 Hz～100 Hz可調，猝發(fā)工作時最大充電次數為5次。首先介紹了充電電源的工作原理，進行了電路參數計算和結構設計，得到了晶閘管、初級電源和脈沖變壓器等主要器件的參數。然后試制組裝了一套電源，并進行了實驗驗證：對等效總電容量為0.7 μF的緊湊型Marx發(fā)生器充電時，充電電壓90 kV，充電時間小于120 μs，充電重復頻率10 Hz。該電源的研制成功對高功率重復頻率脈沖功率源的進一步小型化具有重要意義。

發(fā)表于：5/27/2024

一種高效率行波管高壓電源的設計與實驗研究[電源技術][工業(yè)自動化]

針對6~18 GHz 50 W超小型微波功率模塊，提出了一種半橋LLC諧振多級高壓變換電路。通過對半橋LLC諧振變換器設計和基于改進型3型相位補償器反饋回路的研究，將低壓48 V升壓為行波管陰極和三級降壓收集極所需的4路穩(wěn)定高壓，整體高壓效率相對于同功率量級微波功率模塊從92%提升至95%。實測電源在輸入電壓44~52 V范圍內最高效率達到95%，最低效率超過92%，電源在空載和滿載之間切換時陰極電壓輸出變化小于1 V。

發(fā)表于：5/27/2024

用于土壤濕度監(jiān)測的無芯片RFID傳感器設計[微波|射頻][通信網絡]

為提高土壤濕度傳感器的靈活性和可靠性，設計了一種低成本的無芯片RFID傳感器，用于無線監(jiān)測土壤濕度。該傳感器由3個互補開口環(huán)諧振器（CSRR）以及2個正交放置的寬帶圓形微帶貼片天線構成。其中兩個相同尺寸的CSRR間距較近，容易產生諧振器間耦合，使得高濕度土壤下的諧振頻率變化更加明顯，另外作為參考諧振器的CSRR則用以消除環(huán)境條件的影響，提高測量的可靠性。兩個微帶貼片天線用于收發(fā)信號，實現無線傳感功能。分別研究了采用單、雙CSRR結構下該傳感器的雷達散射截面（RCS），確定了土壤濕度與諧振頻率差值之間的線性關系，通過實測進一步證實了這種關系。實驗結果表明，該傳感器在0%~12%的土壤濕度下具有18.2 MHz/%θ的靈敏度。

發(fā)表于：5/27/2024

基于深度學習的可視化圖表分類方法研究[模擬設計][工業(yè)自動化]

可視化圖表的分類研究對于圖表理解和文檔解析具有很大的意義。分別通過爬蟲和軟件生成的方式，構建了兩個包含16類常見圖表的數據集，該數據集在數量、類型和樣式豐富性上具有一定的優(yōu)勢。在3個數據集上實驗對比了Transformer架構和卷積神經網絡架構的模型，結果表明Transformer架構在圖表分類任務上具有一定優(yōu)勢?；赟win Transformer模型，設計了多種數據增強策略，在增加模型泛化性的同時也引入了分布差異；通過對不同策略訓練出的模型預測進行均值融合，同單模型相比分類性能有較大提升。在6個測試集上對集成模型進行了測試，分類準確率均大于0.9；對于圖像質量高、視覺形式簡單的生成圖表，模型分類準確率接近1。

發(fā)表于：5/27/2024

一起DCS網絡異常事件分析研究[通信與網絡][智能電網]

某火力發(fā)電廠發(fā)生了一起因DCS網絡故障引起控制器全部重啟，從而導致發(fā)電機組非計劃停運的異常事件。對現場事件處置與排查思路進行了復盤，通過模擬測試、日志分析、現場檢查等方法，定位了導致網絡異常的原因是匯聚交換機與一處接入交換機之間光纖的單向鏈路故障。對光纖單向鏈路故障引起DCS網絡短時網絡風暴的過程進行了詳細分析。該網絡故障可為具有類似網絡架構DCS系統(tǒng)的日常運行維護及事故防范提供借鑒。

發(fā)表于：5/27/2024

基于Modbus協(xié)議的濕度檢定系統(tǒng)設計[測試測量][工業(yè)自動化]

為了提高濕度計量的工作效率和數字化安全管理水平，設計了一種基于Modbus協(xié)議的濕度檢定系統(tǒng)。該系統(tǒng)依托Modbus RTU協(xié)議模式、精密露點儀數據格式和Agilent34401A數字萬用表可編程儀器的標準命令協(xié)議，實現了濕度發(fā)生器自動控制，提高了檢定效率和數據安全性。濕度檢定系統(tǒng)檢定結果的擴展不確定度為1.3%。采用測量儀器特性評定和傳遞比較法對系統(tǒng)測量結果進行驗證，測量結果均驗證通過，表明系統(tǒng)可進行業(yè)務化應用。

發(fā)表于：5/27/2024

三種石英晶體諧振器頻率測試方法對比分析研究[測試測量][工業(yè)自動化]

測試石英晶體諧振器頻率的傳統(tǒng)方法有間接計算法、信號源起振法和網絡分析儀法，三種方法各有大的缺陷。根據石英晶體諧振器頻率的特點，提出三種新的測試方法：示波器測試法、頻率計測試法和頻譜儀測試法。這三種方法在基本測試原理、設備配置要求、測試精度和適用環(huán)境等方面存在差異。對三種方法的優(yōu)缺點進行了詳細比較，并針對不同應用條件提出了選用建議：如果只單純測量石英晶體諧振器頻率，選用頻譜儀測試法；如果需要測量頻率的同時還需要知道頻率的特性等內容，宜選用頻率計測試法；示波器測試法則可用在對石英晶體諧振器頻率定性的粗測。此外，還根據各自的優(yōu)勢探討了儀器協(xié)作測試的可能性。

發(fā)表于：5/27/2024

基于Innovus改善芯片繞線資源的電源網絡布線方法[模擬設計][工業(yè)自動化]

隨著集成電路的集成度越來越高，芯片的面積越來越小，芯片內單元密度會隨之增加，這將為芯片的后端物理設計帶來諸多的挑戰(zhàn)。其中芯片面積的減小直接影響布線資源，導致布線擁塞，以此造成芯片線路無法繞通以及時序和串擾的問題。提出了一種改進的電源網絡的布線方法，極大提升了信號線的走線空間利用率，有效解決了高集成度芯片的短路問題。

發(fā)表于：5/27/2024

一種低峰均功率比的數字梳狀譜模塊設計[嵌入式技術][工業(yè)自動化]

為了提高多通道接收機的通道間誤差校準效率，設計并實現了一種低峰均功率比的數字梳狀譜校準源模塊。該模塊基于FPGA+DAC的硬件結構，采用軟件DDS原理方式來產生梳狀譜信號。為了降低梳狀譜信號的峰均功率比，利用遺傳算法對信號的各個子載波的初始相位進行了優(yōu)化，計算出一組優(yōu)于代數次優(yōu)解的初始相位組合，將峰均功率比從次優(yōu)解的4.98 dB降低到了3.98 dB，同時提高了梳狀譜信號的子載波功率和帶外雜散抑制，優(yōu)化了梳狀譜模塊的信號質量。該模塊在梳狀譜信號輸出范圍170 MHz~230 MHz，頻譜間隔1 MHz情況下，子載波功率為-35.5 dBm，帶外雜散抑制為64 dBc，完全滿足校準源指標要求。

發(fā)表于：5/27/2024

基于ADS的微系統(tǒng)電源完整性仿真及優(yōu)化[電源技術][工業(yè)自動化]

隨著芯片制造技術和封裝技術的發(fā)展，電子產品內部的器件集成度和信號速度在持續(xù)提高，微系統(tǒng)成為一種新興的形式，這導致了對電源完整性的要求不斷提高。不合理的電源完整性設計將會給電源質量和信號質量帶來極大的干擾，甚至會使系統(tǒng)崩潰。針對所設計的多芯片微系統(tǒng)設計進行了電源完整性的仿真，并利用基板、PCB去耦電容網絡協(xié)同去耦的方式對電源分配網絡阻抗進行了優(yōu)化，解決了微系統(tǒng)內部的空間有限與去耦電容需求量大的矛盾，保證了微系統(tǒng)的電源完整性。

發(fā)表于：5/27/2024

基于FPGA的視頻圖像去霧算法的優(yōu)化與實現[嵌入式技術][工業(yè)自動化]

在惡劣天氣條件下采集的圖像存在對比度差、清晰度下降等問題。圖像質量的惡化制約著計算機視覺的準確性和自動化任務的效率。給出了一種基于限制對比度自適應直方圖均衡（Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization， CLAHE）與改進多尺度Retinex （Multi-Scale retinex，MSR）的圖像去霧算法。該算法將輸入的含霧降質圖像先經過CLAHE算法處理，再用MSR算法處理，對圖像MSR算法處理時，引入Gamma校正因子估計入射光，并對算法中的環(huán)繞函數進行優(yōu)化。結果表明，所提出算法處理后的圖像相比原圖，圖像的信息熵、平均梯度和標準差等方面均有提升；并設計硬件電路，成功在FPGA上演示了視頻實時去霧，提高了視頻圖像去霧的實時性。對板級資源與功能消耗進行了數字化的分析，證明所設計硬件系統(tǒng)屬于低功耗范疇。

發(fā)表于：5/27/2024

應用于收發(fā)鏈路多模塊級聯(lián)的優(yōu)化設計方法[微波|射頻][通信網絡]

為解決波束賦形芯片中子電路模塊由于寄生效應而導致的級聯(lián)失配問題提出了一種優(yōu)化設計方法。該設計方法通過主動引入相鄰器件阻抗牽引效應，并使其與級聯(lián)阻抗失配相抵消從而實現阻抗“預失配”的設計方案。對“預失配”的技術原理以及設計流程進行了簡要分析，并通過加工一款采用優(yōu)化設計方案的4通道X/Ku波段的射頻收發(fā)芯片，驗證了該設計方案的可實現性與有效性。在8 GHz~18 GHz頻帶范圍內，該芯片與基于端口駐波設計體系的原芯片相比，收發(fā)鏈路增益分別為6.5 dB和14 dB，提升了超過2 dB。發(fā)射鏈路輸出功率21 dBm，發(fā)射效率為15.7%，分別提升了1 dB和9%。接收鏈路噪聲系數為8.72 dB，降低了1.2 dB。收發(fā)鏈路最大移相均方根誤差為5.12°和5.25°，分別下降了3.17°和1.75°。

發(fā)表于：5/27/2024

一種改進的基于Mask R-CNN的玉米大斑病實例分割算法[人工智能][其他]

玉米作為我國主糧作物，其生產常受大斑病、小斑病、銹病等病害及蟲害影響，導致其產量與品質下降，威脅農業(yè)生產安全。近年來，視覺檢測技術因其高準確性已成為病害防控的重要工具。以Mask R-CNN為基礎框架，通過融入DyHead、Groie和OHEM模塊進行優(yōu)化，旨在提升對細微病灶圖像的分割效能。改良后的模型在病害圖像分割任務上展現出卓越性能，平均精度（mAP）提升4%，尤其在小目標分割上準確率提高8.5%，相較于YOLOv5、YOLACT++等同類模型優(yōu)勢顯著。通過消融實驗驗證了各新增模塊的有效性，證實該模型為精準檢測玉米大斑病提供了有力的技術支持與理論依據。

發(fā)表于：5/27/2024