设计应用-AET-电子技术应用

基于PXIe的CMUT多通道超声收发板卡设计与实现[模拟设计][工业自动化]

为实现基于电容式微机械超声换能器（CMUT）阵列探头的多通道脉冲发射、数据采集、存储、传输与分析，设计了一款基于PXIe总线的32通道的超声收发一体板卡。该板卡采用现场可编程逻辑门阵列（FPGA）作为主控制器，具备发射和接收两种工作模式，通过T/R开关切换，在发射模式下，驱动CMUT阵列探头发射超声波信号，在采集模式下，接收CMUT的模拟回波信号，并由ADC转换成14位的数字信号，编帧打包经DDR3缓存，通过PXIe接口传输至PC。对系统硬件电路和FPGA逻辑设计作了阐述，并通过驱动CMUT线阵，对亚力克板进行测试。测试结果表明，该板卡的设计满足CMUT阵列探头的使用需求，而且该系统可拓展更多通道。该板卡为精细化的超声影像检测、无损检测提供了硬件支持。

发表于：2/20/2025 2:17:06 PM

基于双环控制的高频LLC谐振变换器的空间电源设计[模拟设计][工业自动化]

研究了基于双环控制的高频LLC谐振电路在电推进二次电源中的应用。给出选定的LLC谐振转换器拓扑的设计过程，并进行了详细的讨论。所使用的功率开关管在高频操作的情况下原边采用软开关技术，副边利用同步整流技术可以显著减少开关损耗。对谐振转换器——LLC拓扑结构进行了深入的分析，采用脉宽调制（PFM）代替传统的脉宽调制（PWM）。同时，提出一种电压-电流的双环控制的方案，能够在负载变化和电压变化的范围内恒压操作。最后，仿真结果表明，所提出的电源变换器在较宽输入电压和不同负载阶跃下内都能获得恒定电压，并且控制器的功能和性能良好。

发表于：2/20/2025 2:03:00 PM

基于桌面云的新型无纸化会议系统设计与应用[模拟设计][工业自动化]

构建的基于桌面云的无纸化会议系统是一套高效优化的、易管理、易扩展的新型无纸化会议系统，解决了常规无纸化会议系统无法远程创会、多个会议系统独立管理、服务器宕机系统无法正常使用等问题，提升了会议维护人员的工作效率。

发表于：2/20/2025 1:43:00 PM

全过程学业预警跟踪评价系统的研究与实现[模拟设计][其他]

传统的学业预警系统通常更多关注学生的成绩、考勤等终结性指标，并在这些指标达到特定条件时触发预警。所研究的学业预警系统采用了全过程化监测预警方法，不仅对学生的期末成绩、年度考核、出勤等常规指标进行监测，还对学生的课堂表现、课后作业、团队考核、思想政治考核、经济压力等进行全面跟踪、分析与评价。同时根据本科生导师制实施细则，发动各导师积极参与到学业预警活动中，作为学生学习过程中的重要指导者，跟踪和评估学生的学业表现，并提供及时、有效、精准的学业指导，实现了从发出预警到指导效果的全程、闭环监控。采用粒子群算法（PSO）优化支持向量机（SVM），并结合Web与小程序技术，实现了全过程学业预警跟踪评价系统，有效提升了预警的精准度和时效性，填补了传统学业预警系统的不足。该系统对于提高学生学业质量具有重要意义，同时也为其他高校的学业预警帮扶系统提供参考。

发表于：2/20/2025 1:25:00 PM

一种基于指令流水线的数据匹配算法[模拟设计][工业自动化]

基于正则表达式的数据匹配技术在基础数据治理和清洗方面有着重要的应用价值。然而，在高性能计算领域的数据处理过程中因算法匹配吞吐率低，无法满足大数据处理环境下对算法的高性能要求，造成其应用范围受限。针对此现象，提出一种基于指令流水线的数据匹配算法，称之为γFA：利用Intel架构内置的向量指令流水式读入若干字符段，通过大宽度向量比较函数进行字符段与非信任字符集的流水比值处理并转换成整型向量，通过位置定位函数累加定位出所有整型向量的首个非信任字符位置，计算出可略过的总字符数，减少正则表达式匹配引擎因处理非信任字符集导致访问低速内存而带来巨大的时间开销，实现正则表达式匹配算法的性能提升。实验结果表明，γFA算法的吞吐率是原始DFA算法的15.88~53.06倍，相比于ßFA算法，吞吐率提升了35.12%~63.26%，取得较好的性能加速效果。此外，通过对γFA算法进行优化后，性能可接近100 Gb/s，为原始DFA匹配算法性能的15.88~64.94倍，相比于γFA算法性能提升了2.15%~43.09%。

发表于：2/20/2025 1:11:05 PM

基于FPGA的多路SGMII接口以太网设计与测试[可编程逻辑][通信网络]

嵌入式处理器受功耗、尺寸、成本限制，一般集成1个或2个以太网控制器，不能满足某些特定现场对多路以太网数据同时传输的需求。提出一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的以太网设计，利用FPGA高速、并行处理优势，集成的串行/解串器（SerDes）资源情况，扩展出多路以太网接口进行数据同时收发。与外部物理层（PHY）芯片通信采用串行以太网（SGMII）接口，可以有效减少印制线路板（PCB）尺寸和布线数量。提出一种针对底层链路传输可靠性的多级测试方法，最终通过上板调试验证，12路以太网接口在1 000 Mb/s速率下传输稳定、数据无误码。

发表于：2/19/2025 5:07:16 PM

基于IP包拆分重组技术的混合语音压缩编码算法研究[通信与网络][通信网络]

针对某特殊通信网业务系统中，在10 kb/s的窄带信道上传输1路标准G.729编码格式的VoIP语音数据的特殊通信场景，提出一种基于IP包拆分重组技术的混合语音压缩编码算法，将G.729压缩后的语音数据进行解压缩，再通过AMBE进行二次压缩，结合IP包拆分重组技术，保留语音数据中有效载荷，剔除多余开销数据，减小语音数据传输所需带宽。仿真实验验证了该方法的有效性，当G.729和AMBE的语音压缩编码速率分别为8 kb/s、2.4 kb/s，载荷长度为20 ms，IP包打包周期为8包时，实验表明无论在何种光路状态下，平均句子可懂度达85%以上，话音信号等级达3级以上，满足话音传输系统要求。

发表于：2/19/2025 4:52:27 PM

基于RINSIM2.0仿真平台的安全级仪控系统的仿真应用研究[测试测量][工业自动化]

介绍了VVER堆型全范围模拟机基于国产化RINSIM2.0仿真平台的改造开发过程。由于原Linux平台与国产化平台在操作系统、编译器等方面存在显著差异，针对仿真模型、西门子安全级仪控（TXS）系统、通信接口、堆芯仪控系统以及教练员站等方面进行了深入的开发与改造并完成RINSIM2.0仿真平台集成。详细介绍了西门子安全级仪控系统在国产化平台的开发过程，在此基础上开展了瞬态测试验证，测试结果表明，国产化RINSIM2.0仿真平台的计算结果与原平台基本一致，验证了仿真平台国产化开发工作的成功，为中国核电VVER堆型全范围模拟机的数字化转型和集约化管理奠定了坚实基础。

发表于：2/19/2025 4:37:05 PM

基于SGMD-LSTM的GIS局部放电故障诊断方法[测试测量][工业自动化]

为准确对气体绝缘开关设备（GIS）局部放电进行故障诊断，提出一种基于辛几何模态分解（SGMD）与改进长短神经网络（LSTM）的故障诊断方法。引入SGMD对局部放电信号进行分解；对信号进行多维特征提取，构造时-频-熵值混合特征向量；通过鱼鹰-柯西变异的麻雀优化算法（Osprey-Cauchy-Sparrow Search Algorithm， OCSSA）对LSTM的隐含层节点数和学习率进行自适应寻优；最后使用OCSSA-LSTM进行局部放电识别。实验结果表明，OCSSA在收敛精度、速度上有较大提升，表现优异；与其他故障诊断模型对比，OCSSA-LSTM故障诊断模型准确率最高可达97.5%，对实际GIS运维数据也能准确识别。

发表于：2/19/2025 3:44:56 PM

一种便携式稳谱源探测器的研制[测试测量][工业自动化]

目前国内专业化测井公司大多拥有内置源上千枚，国家对放射源的管控极其严格，稳谱源管控成为安全管理的关键环节。仪器在维修或运输过程中丢失或被盗，如不能及时发现，可能导致人员误照射或放射源失控风险。现有的放射源探测器由于涉源仪器高密度金属外壳屏蔽、选用晶体体积小等原因，均不能检测出仪器内部稳谱源信号。为解决该问题，研制了一种便携式能谱源探测器，该装置采用高分辨率大体积碘化钠（NaI）晶体和光电倍增管（PMT），采用该类别检测器独有的峰值采样原理，实现了对屏蔽后的纳居里级稳谱源快速、准确的检测。研制的稳谱源探测器不仅操作简便、探测效率高，而且能够在不拆卸仪器、仪器不工作的情况下，有效识别仪器内部的稳谱源。

发表于：2/19/2025 3:31:51 PM