设计应用

  • 四旋翼飞行器追踪地面移动目标控制策略研究

    为使四旋翼飞行器能够追踪地面移动目标,对四旋翼飞行器的空间位置控制策略进行了研究。首先,对四旋翼飞行器的姿态PID控制进行了改进,并整定了合适的参数,使得四旋翼飞行器的打舵响应更加迅速;接着,采用OpenMV获取地面移动目标相对于飞行器的位置,得到了飞行器追踪地面移动目标的反馈信号;最后,根据单级PID与串级PID控制飞行器追踪地面移动目标的对比效果,选择了串级PID控制飞行器追踪地面移动目标。实验表明,该控制策略能够使飞行器追踪具有一定速度的小车,具有一定的实际应用价值。
    发表于:2018/5/25 11:54:00
  • 基于STM32的泥石流远程监测系统设计

    泥石流在形成过程中泥位和流速会发生明显变化,因此设计了一种基于STM32和AD7706的低功耗泥石流远程监测系统,可实现对泥石流沟降雨量、泥位、流速等数据实时在线监测与预警预报。该系统通过MicroSD卡实现数据存储,利用GPRS/北斗双模通信网络将监测数据传送至地质灾害监测预警云服务器,实现24小时不间断对泥石流现场参数进行数据采集、传输、分析及预警判断,可在泥石流灾害监测中推广应用。
    发表于:2018/5/25 11:43:00
  • 基于STM32的新型光耦电机定位技术

    在机械控制领域,电机已成为与机电控制密不可分的重要组成部分,因此电机的运动控制与精确定位成为了该领域的一个重要研究方向。现今大部分电机采用的定位方法多是根据多光耦限位的思想来完成的,而本文利用迟滞比较器,从另一个角度出发,提出一种新的光耦电机定位技术,在不改变电机定位效果的前提下,减少光耦数量来实现光耦电机的定位。
    发表于:2018/5/24 14:37:00
  • 深度学习中的卷积神经网络系统设计及硬件实现

    针对目前深度学习中的卷积神经网络(CNN)在CPU平台下训练速度慢、耗时长的问题,采用现场可编程门阵列(FPGA)硬件平台设计并实现了一种深度卷积神经网络系统。该系统采用修正线性单元(ReLU)作为特征输出的激活函数并使用Softmax函数作为输出分类器。利用流水线技术并针对每一层的特征运算进行了并行处理,从而能够在1个系统时钟周期内完成整个CNN中的295次卷积运算。系统最后采用MNIST数据集作为实验样本,实验结果表明,在50 MHz的工作频率下,FPGA的训练用时相较于通用CPU的训练用时提升了8.7倍,经过2 000次迭代后系统识别的准确率为92.42%。
    发表于:2018/5/24 14:27:00
  • 基于Embedded Coder的ECU数据管理系统开发

    基于模型的开发(Model Based Development,MBD)在现代汽车电控领域有着广泛的应用。MATLAB/Simulink软件作为策略开发和自动代码生成工具也得到了广泛的应用。发动机电子控制单元(ECU)开发时间比较早,已经积累了许多可靠性高的C源代码,在转入基于模型的开发后不可能遗弃这些资源,所以对新旧模式的整合就十分有必要。传统手写查表函数和内存管理函数可靠性高且形成产品规模,所以基于Embedded Coder开发相应的数据管理系统与之相匹配:将原有的数据类型定义移植到MATLAB环境下;创建查表模块库代替Simulink中的Lookup Table模块使之生成代码后能够调用原有的查表函数。结果证明所开发的数据管理系统能够很好地与传统手写代码相匹配,而传统的经验也有助于加快基于模型的开发速度。
    发表于:2018/5/23 9:25:00
  • 可信计算在服务器基板管理控制器中的应用

    研究了可信计算技术在服务器基板管理控制器(BMC)中的应用,利用BMC和国产可信密码模块(TCM)作为信任根,在服务器上电启动过程中实现了对自主研发的BMC板卡固件的可信引导,对BIOS的主动度量,构建了完整的信任链。基于BMC板卡开发了FPGA控制TCM的逻辑,并开发了U-Boot可信功能软件。结果表明,在信任链构建过程中可以有效防止固件被恶意篡改,从而为系统平台构建了安全可信的环境。
    发表于:2018/5/23 9:14:00
  • 油气管道阴极保护数据远程采集系统的设计

    针对埋地金属管道腐蚀严重,而我国阴极保护的评测方法多为人工巡检,测量数据误差大、数据不完备、查看不便的现状,设计出一套金属管道阴极保护数据远程采集系统。设计了高精度的采集电路,通过GPRS/CDMA的远程传输方式,将埋地油气管道的各项阴极保护参数采集后发回服务器。通过服务器查看数据并对各项数据进行综合分析与处理,获得受保护管道的当前保护状况,为管道的保护提供了重要依据。设计专门的电源管理模块,选取超低功耗处理器MSP430F5438使系统在休眠模式下电流小于20 μA,采用12 000 mAh的电池配合太阳能电池可工作10年以上,弥补了野外供电不足的缺陷。
    发表于:2018/5/22 13:39:00
  • 基于RO电路变化PUF的FPGA实现

    现代密码协议规定只有授权参与者才可以获得密钥和访问信息的权限。然而,通过侵入系统泄露密码的方法层出不穷,给现代信息安全造成严重的威胁。对此问题,PUF不可克隆的优点,为信息安全提供了进一步的保障。例如:RO PUF、Arbiter PUF、SRAM PUF。通过把物理信息集成到电路设计从而实现PUF的设计,与现有RO PUF相比,PISO移位寄存器的运用减少了更多的硬件资源。由4位激励能够产生16位随机响应,大大增加了激励响应对的数目,而且通过FPGA测得内部汉明距离是符合要求的。
    发表于:2018/5/22 13:28:00
  • Latch-up测试中负电流的影响和防护

    阐述了在Latch-up测试中负电流的产生机理,以及芯片内部寄生双极晶体管对负电流的连锁反应机理,并以模拟电压缓冲器和线性稳压器为例分析了负电流对芯片可能造成的影响,最后提出了一系列在芯片内部可以采取的防护措施。
    发表于:2018/5/21 11:55:00
  • 无线电力传输接收系统RF-DC转换模块的设计

    传统桥式全波RF-DC变换电路在设计过程中忽略了二极管导通损耗,从而影响系统效率。采用了E类零电压开关(Zero Voltage Switching,ZVS)RF-DC变换电路,设计了谐振频率为8 MHz,输入功率为1.21 W的无线电力传输系统接收模块。并利用multisim软件进行了仿真。结果表明,该设计方法降低了二极管导通损耗,有效避免了传统桥式全波RF-DC变换电路存在的缺陷,效率可达92%。
    发表于:2018/5/21 11:45:00
  • 射频LNA的低噪声LDO电源设计

    设计了一种给单片毫米波集成电路(MMIC)中射频低噪声放大器(LNA)供电的电源模块。该电源模块集成在MMIC中并利用低压差线性稳压器(LDO)提供稳定的低噪声电源电压。由于传统LDO结构噪声较大,因此设计了一种电压预调节和RC低通滤波相结合的新型LDO结构来降低电路噪声,并针对RC低通滤波电路启动慢的缺点提出了一种快速启动的电路结构。利用SMIC 0.18 μm CMOS工艺对电路进行设计和仿真测试,测试结果表明,输入电源电压5 V,输出电压在1~4.2 V范围内可调,电压输出线性调整率(LNR)为8.2 mV/V,负载调整率(LDR)为83.3 μV/mA,输出噪声电压在1 kHz~100 kHz内的噪声积分为34.94 μVrms,满足LNA的供电要求。
    发表于:2018/5/18 11:30:00
  • D类放大器pop-click噪声抑制和饱和失真补偿技术

    基于移动设备应用,在D类放大器设计中提出爆裂和咔嚓(pop-click)噪声抑制及饱和失真补偿技术。通过检测电源电压,顺序控制前置放大器、功率级驱动电路,并在放大器输出与地之间提供放电通道,有效减小爆裂和咔嚓噪声幅度;在反馈环路结构D类功率放大器中,音频输入信号幅度过大,导致放大器输出饱和失真,通过对脉冲宽度调制器输出进行补偿,可有效降低放大器的饱和失真,亦可消除因功率晶体管导通时间过长,而导致功率管发生热损坏的风险。采用上述技术的D类功率放大器在0.35 μm CMOS工艺技术上实现,在电源电压为3.6 V时,放大器pop-click噪声幅度为2.0 mV,THD+N为0.025%。
    发表于:2018/5/18 11:07:00
  • DME应答接收机技术研究

    应答接收机是通用航空测距机地面设备的核心,接收来自飞机的高斯脉冲对测量其与地面台之间的距离。接收机采用数字化、模块化的设计方法,按功能划分成不同的模块,以FPGA为核心进行设计。将设计分为接收机通道部分和后端信号处理部分两大模块,其中,接收机通道部分又分为射频处理、半幅检波等模块;后端信号处理部分又分为译码编码、莫尔斯识别脉冲生成、发射脉冲优先权控制等模块。经测试表明,电路性能稳定,工作可靠。
    发表于:2018/5/17 12:06:00
  • 基于复杂适应理论的电力系统生产模拟

    针对电力系统发展规划、需求侧管理、电力市场的理论和模拟研究工作对时序性、互动性、随机性生产模拟的需要,在智能工程的空间基础和方法工具支持下,根据复杂适应系统框架建立了生产模拟模型。模型通过用户需求模块、电网企业调度模块、电力市场模块和电源企业生产模块模拟电力系统的不同环节和功能,利用k-means聚类法、整数规划法等算法,模型实现了对系统的生产模拟,模拟结果与实际数据差异在可接受范围之内,可以在电力发展规划、需求侧管理、电力市场等相关分析研究方面起到一定支撑作用。
    发表于:2018/5/17 11:54:00
  • 面向试验数据的装备大数据模型

    从海量的装备试验数据中,利用大数据挖掘思想建立装备大数据分析处理与智能信息服务,是开展装备数据工程建设的关键技术之一。分析了装备试验数据的特点,结合大数据处理分析思想,提出了一种装备大数据模型,以海军装备试验为例,进一步分析了模型的特点,为装备数据工程的建设提供了一种技术路线参考。
    发表于:2018/5/16 13:24:00