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【汽车创新三大驱动力】系列之一：解决电动化和电池测试挑战的方法探讨[电源技术][汽车电子]

电动化、网联化、智能化以及它们独特的测试挑战和解决方案，正在驱动整个汽车行业新一轮革命。本系列文章的讨论顺序是电动化、网联化和智能化，智能化虽然放在最后但依然同样重要，例如自动驾驶。探讨这三个趋势，从第一个驱动力开始——电动化和电池。

发表于：2023/3/1

SmartFactory AI建立您的竞争优势[人工智能][工业自动化]

半导体制造业的迫切需求，对于那些有能力进一步提高生产力和效率的晶圆厂来说，意味着巨大的机会。然而，现有的工具和方法限制了生产效率或KPI的提升水平。

发表于：2023/3/1

国产高性能PLC综合测试平台设计[EDA与制造][工业自动化]

PLC作为工业控制系统的核心基础设备，广泛应用于国家重要基础设施和各种工业控制领域，对工业现场进行自主安全、稳定可靠的控制，是实现中国制造向中国智造转型的重中之重。在此背景下，国产PLC发展势头强劲迅猛，尤其是在航空航天、国防军工等高端应用领域，对国产高性能PLC产品有着迫切的需求。由于国产大型PLC的发展起步较晚、应用较少，如何评价国产PLC的性能优劣以及是否能够满足工业现场应用，缺少统一的标准与评价方法。针对此问题，设计了一套面向国产高性能PLC的综合测试平台，选择两款主流国产PLC与一款国外主流产品进行横向参数量化对比，提出了高端PLC的关键性能指标及评价方法，并通过搭建硬件在环的虚拟工业场景，测试比较PLC满足应用的能力，通过测试实例验证了测试平台的有效性，为国产高性能PLC的评价、选择提供参考，推动国产PLC的规范化、标准化及规模化，助力工业4.0高质量发展。

发表于：2023/3/1

批产卫星自动化测试系统研究与实现[测试测量][航空航天]

为了解决批量化卫星生产数量多、周期短、人员短缺等问题，提出了一种新型卫星自动化测试系统。系统的硬件架构由综合测试服务器、遥控遥测地检设备、自动化测试终端等组成。软件核心架构基于TestStand和LabVIEW联合开发，LabVIEW编辑的代码模块实现与遥控遥测地检设备、服务器数据库等创建信息通道的功能；TestStand遵循测试细则的操作流程开展自动化序列的编辑工作，实现了遥控指令发送、遥测数据判读、过程监控、测试报告生成、多星并行测试等流程的高度自动化。该架构测试序列编辑灵活性高、通用性强，可以满足多种卫星自动化测试工况的需求，目前已经成功应用在吉林一号高分03系列卫星的批量化生产与测试的流程中，在大幅度提高测试效率的同时，节省了大量人力。

发表于：2023/3/1

基于VMD-LSTM的非侵入式负荷识别方法[电源技术][智能电网]

非侵入式负荷识别（Non-Intrusive Load Monitoring， NILM）技术仅基于家庭电源总入口处的电流、电压信息，获得室内电器设备的电气信息。提高负荷识别的精度，对于优化能源结构、提高电能利用效率、降低能耗、节约资源具有重要意义。首先应用变分模态分解（Variational Mode Decomposition， VMD）对归一化的电流信号分解为K个IMF分量，再估计各个分量与归一化电流信号的相关系数，挑选相关系数最大的两个分量作为负荷特征，输入训练好的LSTM神经网络进行识别。算例测试结果表明，该方法在公开数据集PLAID上的识别率高达99%，在实验室采集的数据集上的识别率为96.6%，证实了所提出方法对提升负荷识别精度有显著效果。

发表于：2023/3/1

基于平均电流模式的同步Buck数字电源设计研究[电源技术][工业自动化]

高效率、高开关频率和数字控制是近年来开关电源领域的研究热点。探讨了基于平均电流模式的同步Buck数字电源设计策略，结合理论分析和Matlab/Simulink软件仿真，分析了同步Buck的环路设计条件，详细阐述了两种电压电流双闭环PI补偿器的设计方法，并提出了一种基于电流环简化的电压环设计方法。使用高性能主流MCU芯片STM32G474作为控制核心，利用高分辨率PWM技术实现200 kHz的开关频率，以中断事件触发和状态机运行思想来构建系统软件的架构。仿真和实验结果表明系统具有效率高、动态响应快和鲁棒性强等特点，为数字电源的通用化设计提供了参考。

发表于：2023/3/1

基于以太网的FPGA远程调试系统设计[可编程逻辑][工业自动化]

基于FPGA主控制器的系统，由于其高度定制化的特点，程序版本一旦固定，后期维护调试极其困难。系统采用FPGA MicroBlaze软核处理器实现TCP/IP协议栈，通过以太网传输升级文件，实现FPGA模块的实时在线更新，完成远程调试所需的远程指令注入和数据远程上传。该系统通过以太网方式，能够脱离传统的调试方法，在设备现场人工不参与的情况下实现远程设备调试，减少了维护成本。采用该方法的系统具有可靠、配置速度快、无需重启等特点，也可用于云计算、实时仿真等其他方向。

发表于：2023/3/1

毫米波CQFN外壳地孔设计与优化[微波|射频][工业自动化]

基于高温共烧陶瓷（HTCC）工艺，介绍了一款封装尺寸为7 mm×7 mm×1.2 mm 的四侧无引线扁平陶瓷 （CQFN）型外壳，以满足毫米波微波器件封装的小型化需求。就如何解决陶瓷外壳高频信号传输时电磁泄漏问题，利用仿真软件分别从信号传输的不同方向对屏蔽地孔作了设计与优化。通过仿真对比，对不同区域的地孔与电磁信号的屏蔽关系进行了论述和总结。结果显示，外壳传输端口可覆盖0.1 GHz～40 GHz的宽频率范围，其插入损耗≤0.65 dB，电压驻波比≤1.50。

发表于：2023/3/1

基于TMC5160 StallGuard2实战案例分享[模拟设计][工业自动化]

当控制环境比较恶劣，周边可能存在大型的电机对电磁抗干扰能力影响较大时，管道闸中的阀门控制将面临一定挑战和障碍，面对这种情况，该如何明确阀门的位置和检测扭矩？本次技术型授权代理商Excelpoint世健邀请到了他们的客户——行业资深工程师阮工来分享他的实战案例。 ADI的TMC5160是一款高度紧凑的步进电机控制器和驱动器IC，具有最低功耗和最高动态性能的功率级，能确保无噪音运行，结合最高效率和最佳电机扭矩。阮工运用TMC5160 StallGuard2，通过编码器来判断阀门是否已经开启或关闭，通过扭矩判断阀门是否异常不能打开和关闭。该项目输入参数如下表：

发表于：2023/3/1

飞机油料加注加油车智能派工设计方法研究[其他][航空航天]

随着民航业的飞速发展，给飞机加注油料的保障任务越来越多。目前，飞机加油任务主要由油料供应商调度员根据航班加油信息逐一分配加油任务给加油员，加油员收到任务后驾驶加油保障车辆到达飞机位置进行加油作业。加油业务电子化、信息化、大数据分析等技术的实现逐渐打通了加油系统的信息通道。基于大量多维数据，根据飞机加油业务特点，提供一种用于飞机油料加注加油车的智能派工方法，能够自动进行加油任务分配，避免出现航班延误状况及就此造成的严重资源浪费并能减轻调度员工作量。通过智能派工可以合理调配加油资源，保证飞机及时加油，顺利完成航班保障任务。

发表于：2023/3/1

多维工控系统网络安全风险监测预警系统研究与应用[通信与网络][信息安全]

网络安全已成为关系国家安全和发展、关系人民群众切身利益的重大问题，网络安全形势也是日益严峻，网络攻击危害政治安全、社会稳定、经济发展、文化建设，网络空间的国际竞争方兴未艾。从多个维度对潜在的网络风险进行识别和预警，在攻击成功之前采取有效措施迅速阻断攻击，是工控系统安全稳定运行的有力保障。

发表于：2023/3/1

如何安全实现车载网络通信?[通信与网络][汽车电子]

当我告诉人们我从事专注于汽车安全的半导体行业时，他们通常认为一定会涉及汽车报警和车钥匙。尽管汽车盗窃仍是一个合理的担忧，但与内部电子控制单元(ECU)及其车内外通信相关的安全威胁明显更大。在今年销售的所有新车中，大约有50%的车辆支持联网功能，很多人估计到2030年，这一数字将达到95%左右。

发表于：2023/3/1

基于组播通信的PBFT算法改进[通信与网络][通信网络]

PBFT算法存在通信复杂度高、性能受节点增加而下降等问题，引入组播通信应用于RPBFT（基于角色的拜占庭共识机制），提出了一种通信复杂度低、可以动态分配共识节点、不因节点数增加而性能下降的WRPBFT共识算法。WRPBFT将节点划分为共识节点和候选节点两类节点，动态地选取参与共识的共识节点进行组播通信。实验与分析表明，WRPBFT共识算法可以动态地实现节点的划分与选取，并且相较传统PBFT算法，WRPBFT算法具备更高吞吐量、更低的时延和更低的通信复杂度。

发表于：2023/2/28

芯片样品验证平台自适应和同步测试功能的设计与实现[测试测量][消费电子]

目前，芯片设计公司在对量产级的芯片进行样品验证时，传统的样品验证方法大多是基于芯片自身特点来设计相应的测试设备，然后通过测试夹具对芯片样品逐一测试，不同的芯片会设计不同的测试设备。提出了一种自适应且可同步测试的样品验证平台方案，既可以实现同时测试多颗芯片，也可以对不同接口的芯片进行测试；既可以进行可靠性实验测试，也可以进行其他功能的测试，大大节省了测试设备的维护成本，提高测试效率。

发表于：2023/2/28

基于RISC-V的AES密码加速引擎设计与验证[可编程逻辑][信息安全]

随着物联网技术的快速发展和物联网设备的广泛部署，信息安全问题日益凸显。密码是保障信息安全的关键核心技术，但传统的密码算法适配方案存在性能和灵活性难以兼顾的问题，提出了一种密码指令扩展方案在两者之间取得了很好的平衡。首先分析了AES算法的运算环节，结合蜂鸟E203处理器架构，提出了密码指令扩展和加速引擎设计方案；接着进行了软硬件实现，构建了RTL级仿真环境和FPGA板级验证环境；最后进行了实验验证和对比分析。实验结果表明，提出的方案在只增加接近2%的硬件资源的情况下可以取得约700%的加速比，具有较高的能效，可适用于在物联网等资源受限的场合。

发表于：2023/2/28