设计应用-AET-电子技术应用

基于FPGA的CPCI系统设计与实现[可编程逻辑][工业自动化]

集成工控机箱使用CPCI接口兼容各种可插拔板卡，板卡的CPCI设计多使用专用芯片搭配FPGA实现，降低了可扩展性，增加了板卡面积和成本。为了解决上述问题，设计了一种基于FPGA的CPCI接口。介绍了使用FPGA实现的CPCI协议、仿真及外部通信总线协议、外部中断机制、冲突避免机制，该设计在量产的各种CPCI板卡中使用，用于各种厂家的CPCI机箱。与传统实现方案相比，该方案具有成本低、体积小、灵活性好、兼容性高等优点，在小型工控领域内具有明显的优势。

发表于：11/20/2018 1:05:00 PM

车用尿素溶液浓度检测系统设计及在SCR上的应用[嵌入式技术][汽车电子]

基于超声波在不同浓度溶液中传播速度不同的原理，详细研究了超声波声速与车用尿素溶液浓度和溶液温度之间的关系，并用来检测车用尿素溶液浓度。实验表明，超声波在车用尿素溶液中的传播速度随溶液浓度的增加而增大，变化关系呈明显的线性关系；另一方面，溶液温度也对超声波传播速度有一定影响。在超声波时差法的基础上，加入温度补偿、滑动平均滤波，采用线性回归的方法，实现了车用尿素溶液浓度实时检测，测量浓度误差在0.3%以内。系统通过CAN总线将数据发送给SCR系统主设备，可供其做出更高效的尾气处理决策。

发表于：11/19/2018 11:53:00 AM

带单节拖车的机器人控制系统的设计与实现[嵌入式技术][汽车电子]

带拖车的移动机器人是一种多车体系统，多车体机器人在运行过程中的控制难度也相应增加。针对带单节拖车的室内配送机器人，研究其运动学模型，提出了一种采用单车体运动学模型控制带单节拖车的配送机器人的控制方案。首先设计了带单节拖车的移动机器人的运动学模型，然后以搭载着ROS(机器人操作系统)的车载MiniPC作为上位机，STM32F103作为下位机，完成了对带单节拖车的室内配送机器人系统的设计与搭建，实现了机器人的自主运动控制。实验结果表明，该控制系统在室内直线走廊与“T”字形走廊都可以很好地兼顾到拖车部分的转向情况，实现了带单节拖车的配送机器人的自主导航。该设计为带单节拖车的配送机器人控制提出了一种有效的方案。

发表于：11/19/2018 11:39:00 AM

基于FPGA的快速静态光谱复原系统研究[嵌入式技术][工业自动化]

为了实现静态干涉系统光谱分布的快速复原，设计了一种基于FPGA的快速光谱数据处理系统。通过FPGA硬件设计完成了对CCD数据的高速采集与快速光谱数据反演计算。依据静态干涉条纹空域到频域的变化特性，设计了相应的驱动模块，并通过仿真分析验证了其高效性。选用三种不同位深的数据形式进行对比，结果显示，8 bit速度最快，但光谱对比度最差，12 bit对比度最好，但耗时较长，综合比较选取了光谱振幅对比度和处理速度均适中的10 bit，并由此构建了FPGA光谱复原系统。实验采用980 nm激光入射静态干涉模块获得的静态干涉条纹进行测试。同组数据还采用MATLAB进行光谱反演，对比结果显示，系统测试数据的中心波长位置、幅值及半宽与MATLAB仿真数据相符。

发表于：11/16/2018 1:25:00 PM

基于SoC的新型通用弹载计算机系统设计[嵌入式技术][航空航天]

为了解决现有制导武器中弹载计算机计算性能较弱和传感器底层数据交互复杂等问题，提高弹载计算机计算性能与硬件集成度，提出一种基于SoC FPGA的新型通用弹载计算机设计方案。提出的SoC FPGA通用弹载计算机硬件设计集成度显著提高，通过三种平台（ARM、DSP和SoC FPGA）的运算耗时实验对比，在相同计算要求下，该弹载计算机并行运算加速方法运算耗时相较串行运算下降了一个数量级，为4 ms，得到较好的运算加速效果。结果表明，基于SoC FPGA的新型通用弹载计算机硬件集成度高、通用接口丰富，而且弹载程序运算满足现代武器制导的实时性与精确性要求。

发表于：11/16/2018 1:16:00 PM

基于深度学习的胸部X光影像分析系统[嵌入式技术][医疗电子]

提出一种应用嵌入式技术和深度学习技术实现对胸部X光影像分析的设计方案。采用NIVIDIA公司生产的Jetson TX2作为核心板，配备以太网模块、WiFi模块等功能模块搭建该分析系统的硬件平台。在GPU服务器上利用MobileNets卷积神经网络对标注的胸部X光影像数据集进行训练，将训练好的神经网络模型移植到Jetson TX2核心板，在嵌入式平台下完成对胸腔积液、浸润、肺气肿、气胸以及肺不张症状的检测。利用美国国立卫生研究院提供的胸部X光影像数据进行测试，通过实验证明，该方法在识别准确率上优于其他的检测方法，同时识别所需时间比其他方法短。

发表于：11/15/2018 1:44:00 PM

基于线性反馈的多模混合可重构PUF电路设计[模拟设计][工业自动化]

物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function，PUF)是集成电路领域的特殊识别技术。通过提取芯片制造过程中随机工艺偏差，产生无限多个特殊的密钥。通过对存储型PUF电路、线性反馈移位寄存器和仲裁器PUF电路进行研究，提出一种基于线性反馈的多模混合可重构PUF方案。首先，该方案利用存储型随机源产生随机数据，将其作为自选反馈网络的选择信号，完成反馈网络的随机选择功能。然后，线性反馈移位寄存器根据反馈信号产生随机数序列，作为仲裁器PUF的n位路径选择信号，在时钟信号控制下，实现可重构PUF的串行密钥输出。在TSMC 65 nm CMOS工艺下仿真验证，结果表明所设计的PUF电路随机性达到96.2%，唯一性达到50.8%。

发表于：11/15/2018 1:31:00 PM

【论文集锦】加油，北斗！——《电子技术应用》优秀论文集锦[通信与网络][航空航天]

小编整理了《电子技术应用》近年刊登的关于北斗的最新研究成果及其应用实例，如北斗在个人位置服务、气象、交通管理、海运和水运、农业等领域的应用，以餮读者，为正在走向世界的北斗加油！为努力做大做强的北斗产业呐喊！

发表于：11/14/2018 11:59:00 PM

一种新型的双阈值4T SRAM单元的设计[模拟设计][其他]

通过减少晶体管数目来达到减小存储单元面积，从而实现高密度的SRAM设计是一种较为直接的解决方案。在至关重要的SRAM存储单元设计中，不同工作状态表现出的稳定特性是评判SRAM设计的重要指标。比较了55 nm CMOS工艺节点下传统6T和4T SRAM存储单元的数据保持和读写工作时的稳定特性。经过多次蒙特卡洛仿真，仿真结果表明，4T结构SRAM与传统6T结构相比，存储单元面积减小20%，在相同供电电压下，通过在外围电路中增加读辅助电路，读稳定性提升了110%，写能力增强183%。

发表于：11/14/2018 9:20:00 AM

基于优化型支持向量机算法的硬件木马检测[模拟设计][信息安全]

目前基于侧信道的分析方法是硬件木马检测的主要研究方向。为提高侧信道分析时的准确率和检测速度，提出了基于优化型支持向量机的分类方法。首先利用主成分分析技术对功耗数据进行处理，降低数据特征相关性；然后通过遗传算法提高惩罚系数和核函数参数的选择；最后进行硬件木马分类器的构建。实验结果表明，优化型SVM方法提高了硬件木马分类器的检测速度和准确率，可以有效检测出面积为0.1%的硬件木马，准确率最高可以提升15.6%，时间消耗减少98.1%。

发表于：11/14/2018 9:09:00 AM