设计应用-AET-电子技术应用

基于MCU的低功耗I2C总线控制器设计与实现[模拟设计][通信网络]

为加强I2C（Inter-Integrated Circuit）总线控制器的IP（Intellectual Property）复用性和IP应用广泛性，设计了一种低功耗I2C总线控制器。该总线控制器集成于MCU（Microcontroller Unit）系统中，不仅能够满足I2C总线协议进行数据通信，而且能够唤醒处于低功耗模式的系统，使芯片恢复正常工作。对采用的低功耗技术、I2C的通信功能和低功耗功能的设计与实现进行了介绍。对设计的I2C总线控制器进行了系统仿真，分析表明该设计实现了I2C总线协议的通信，并能够唤醒低功耗系统，满足设计预期。

发表于：9/14/2024 1:14:05 PM

基于加法树压缩和乘数编码优化的乘法器设计[模拟设计][通信网络]

定点乘法器是现代信号处理常用的运算单元之一，其整体性能直接决定了系统的竞争力。为了乘法器的计算效率，设计了一种新型高能效有符号数乘法器，使用基4-Booth编码，减少了一半的部分积；另外使用直接求相反数的方法代替传统的取反加一求相反数的方法，使得部分积阵列比特数减少且形状规整，易于压缩。提出的3-2压缩器和半加器相混合的新型树型压缩结构硬件资源开销优化明显，对比现有的乘法器异或门数量下降了14%，二选一选择器数量下降了31%，总面积减少了50%，计算效率大大提高。

发表于：9/14/2024 1:02:56 PM

基于拓扑结构的度量学习与拓扑传播的miRNA-疾病关联预测算法[人工智能][医疗电子]

miRNA的突变和异常表达可能导致各种疾病，因此预测miRNA与疾病的潜在相关性对于临床医学和药物研究的发展具有重要意义。拓扑结构是miRNA-疾病预测算法的重要组成部分，然而当前算法并未有效利用拓扑结构导致预测结果并不理想。与此同时，如何有效地融合多源数据也是当前的研究趋势。针对上述问题，提出一种自适应融合异质节点结构信息算法（MMTP），通过利用节点的一阶邻居和元路径诱导网络学习结构特征，并利用度量学习和拓扑传播自适应地融合异质节点结构信息，以提升miRNA-疾病预测精度。5折交叉验证实验结果表明，MMTP在HMDD v3.2数据集上的受试者操作曲线下面积（AUC）为94.81，高于其他模型。并且在基于肾癌的案例研究中，该模型所预测的前30个miRNAs全部得到证实。上述研究证明，所提的MMTP模型可有效预测miRNA-疾病相关性。

发表于：9/11/2024 3:10:39 PM

基于毫米波雷达三维点云的室内跌倒检测[人工智能][通信网络]

全球老龄化时代的到来引发的老年人健康监护问题不可忽视，而室内跌倒对独居的老年人有非常大的安全隐患。因此，为准确检测到跌倒动作，使用毫米波雷达三维点云信息进行室内跌倒检测，并提出一种基于外部注意力机制的PointLSTM网络实现三维点云在时序的分类。通过MIMO体制的毫米波雷达芯片采集人体动作的回波信号，利用集成雷达基带处理器的微控制器实现信号处理的部分，可将原始数据实时转换成三维点云，并提高点云处理中的计算速度及雷达硬件的整体性能。基于外部注意力机制的PointLSTM网络可实现点云在时空中的提取特征和分类识别，网络改进了PointLSTM帧间点信息的流失问题，并在信息提取中对所有数据实现特征联系，外部注意力机制通过独立的可学习参数优化了网络复杂度和识别精确率。实验结果表明，所提出的方法在室内环境下检测准确率可以达到98.3%，可以有效区分动作的类别，并验证了使用毫米波雷达三维点云检测人体跌倒的可行性。

发表于：9/11/2024 2:55:50 PM

基于可重构PRS的一维电子波束转向Fabry-Perot天线设计[微波|射频][通信网络]

设计了一种具有一维电子波束转向的新型Fabry-Perot（F-P）谐振腔天线。该天线由同轴探针馈电的方形微带贴片天线作为辐射源，并采用加载PIN二极管的可重构部分反射表面（Partially Reflective Surface， PRS）实现波束转向。所设计的可重构PRS由6×6个花瓣型单元组成，并均分为相等的两部分Part 1和Part 2，分别由两个控制信号独立控制，因此可以有选择地调节每部分PIN二极管的开关状态。所设计的天线具有三种不同的辐射模式。测量结果表明，天线主波束能够在+9°、0°、-9°三种离散状态下自由切换。所有状态下重叠的阻抗带宽（|S_11 |<-10 dB）为5.5% （5.43~5.74 GHz），最大增益达到14.2 dBi。

发表于：9/11/2024 2:41:12 PM

一种小型化EHF频段接收模块的设计与实现[微波|射频][航空航天]

针对卫星通信工作频率越来越高的应用需求，设计了一种工作在极高频（Extremely High Frequency， EHF）的接收模块，实现极高频射频信号的接收及下变频功能。模块内部集成波导-微带探针过渡、低噪声放大器、微带滤波器、本振电路、混频器及供电电路，具有低噪声系数、高增益、高带外抑制的优点。采用单片微波集成电路（Monolithic Microwave Integrated Circuit， MMIC）混合多功能集成技术实现了模块的小型化、通用化，可适应多种场景下的极高频收发前端应用，具有广阔的应用前景。

发表于：9/11/2024 2:27:35 PM

C波段2 000 W氮化镓线性固态功放研制[微波|射频][通信网络]

介绍了一种C波段2 000 W氮化镓高功率线性固态功放的工程实现。使用32片GaN功率管芯芯片，采用微带Gysel功分器与波导功分/合成网络相结合的方式进行功率合成，功放在900 MHz的工作频带内连续波饱和输出功率大于2 000 W，最大输出功率2 290 W。采用射频预失真线性化技术优化氮化镓功放线性度，功放三阶互调指标改善幅度大于4 dB，优于-29 dBc。选择带热管的翅片散热器的强制风冷方案，提高散热器的换热效率，散热性能良好。功放配置了完善的控保功能，可靠性及实用性满足工程使用要求。功放插箱和电源模块采用热插拔设计，便于快速维修，适用于测控、通信、广电等领域的微波发射系统。

发表于：9/11/2024 2:13:42 PM

基于复合修形技术的低雷达散射截面微带天线[微波|射频][通信网络]

设计了一款基于复合修形技术的低雷达散射截面（Radar Cross Section， RCS）微带天线。通过在辐射贴片和金属底板同时采用修形技术，减少天线金属部分的面积，实现天线RCS减缩并且维持天线辐射特性。基于复合修形技术的微带天线相比传统未修形的微带天线在1~4 GHz频带内实现天线RCS减缩，最大RCS减缩量为20 dB。对设计的低RCS天线进行加工并测试，测试结果验证了仿真分析的正确性。

发表于：9/11/2024 2:01:13 PM

一种低剖面低RCS磁电偶极子天线阵列的设计[微波|射频][通信网络]

设计了一种低剖面宽带低RCS磁电偶极子阵列。从辐射散射联合特性的角度研究天线单元的谐振特性，构造出具有相同辐射性能、对交叉极化来波反射相位接近反相的两种不同单元。在主极化方向采用同一单元和SIW差分馈电构造宽带匹配的子阵，带内良好匹配实现对主极化波的低散射；再通过将子阵镜像布阵实现对于交叉极化来波的散射相消，从而有效缩减天线RCS。该天线工作频带为26.77~34.35 GHz（24.8%），峰值增益为17.7 dBi。与采用同一类型单元的参考阵列对比，所提磁电偶极子阵列在22.5~34.5 GHz范围实现了-10 dB交叉极化RCS缩减，并且辐射频带内没有明显的增益损失。

发表于：9/11/2024 1:50:00 PM

数字孪生在半导体测试设备中的实践[EDA与制造][工业自动化]

数字孪生作为智能制造关键技术在工厂极具实用价值。通过在半导体测试服务公司建立数字孪生系统，收集了探针台二十多万条报警数据。结果显示，超过90%的报警已通过数字孪生系统实现了远程控制解决。为探索报警处理的最佳方式，进一步优化数字孪生模型，并在模型中重现报警，通过模拟不同工况，与传统方式相比，人工操作数字孪生系统处理报警可使设备等待时间减少64%以上。若采用AI后台自行操作数字孪生系统，设备等待时间可继续降低78%。这表明人工对设备报警的反应时间是影响设备等待时间的关键因素，因此，深化使用数字孪生模型自动化处理报警可显著降低设备等待时间，提升设备综合利用率。

发表于：9/11/2024 1:35:27 PM