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最新设计资源

面向云计算环境的OpenFOAM网格生成服务[通信与网络][信息安全]

网格生成是计算流体力学仿真分析基础。由于网格生成的计算量大，适合利用服务器的高性能计算能力在服务器端运行，以云服务方式为用户提供高效的网格生成服务。提出了一种面向云计算的网格生成服务模型，基于该模型能够对传统的单机版网格生成模块进行服务化封装，实现网格生成的云服务。采用该模型对OpenFOAM的网格生成模块进行服务化封装，实现了一个面向服务的网格生成服务原型软件。通过网格生成客户端软件与网格生成云服务的集成测试，验证表明“云+端”的网格生成服务能够充分利用服务器端和客户端的计算资源，实现云端协同的网格生成优化计算。

发表于：4/2/2022

噪声中的复信号盲源分离算法[其他][其他]

复信号分析是信号处理技术常见的问题之一，在盲信号分离及处理技术中特别是卷积混合问题或频域分析等均需要建立与之相应的复值分析模型。然而在以往的分析中，由于此类问题往往是基于无噪声的约束条件，因此局限了该技术在实际中的应用。针对这一问题，将复值盲源分离问题推广到含噪声的一般环境中。通过分析高斯噪声协方差的一般特征，利用高斯噪声协方差的参数信息，导出了一种在噪声环境下盲源分离的不动点算法，该算法可以在噪声环境中通过观测信号估计与之对应的有效分离矩阵，使得复值信号在噪声环境中混合中仍然能成功分离出源信号。仿真结果表明了所研究方法的可行性与有效性。

发表于：4/2/2022

基于NOMA的移动边缘计算网络优化方案[其他][其他]

移动边缘计算(MEC)使智能终端能够将部分计算负载转移到位于基站子系统的边缘服务器上，以解决物联网络大量数据处理问题。通过研究非正交多址(NOMA)的多址MEC，提出了一种终端-边缘服务器资源分配方案，通过NOMA方式传输，智能终端可以将计算工作负载卸载到不同的边缘服务器，从而减少完成智能终端的计算工作负载的总延迟。该方案目标是优化资源成本最小，该系统成本考虑终端卸载的计算工作量和边缘服务器的计算资源使用成本的总延迟。通过单个终端的最优卸载解决方案数值结果验证了方案的有效性。

发表于：4/2/2022

固定测速系统的光伏供电技术与节电策略[其他][其他]

在对现有高速公路固定测速系统供电方法分析比较的基础上，提出了基于光伏发电技术的固定测速供电方法。根据典型低日照地区的日照条件，对组成光伏系统的各部分进行了专项研究设计，对核心控制器涉及的太阳能电池板最大功率点跟踪技术和蓄电池充放电算法进行了设计，有针对性地提出高速公路固定测速系统节电策略与方法。试验结果表明，控制器高效、稳定，实际应用中能实现固定测速系统全年不间断电力供给，供电效率高，电压、频率稳定。

发表于：4/2/2022

一种进位链TDC的实现及其抽头方式研究[其他][其他]

采用Xilinx公司的Kintex-7内部的进位链，实现了时间数字转换器(Time to Digital Converter，TDC)。采用码密度校准方法对TDC进行逐位校准，标定了TDC的码宽。码密度校准过程中发现，不同的进位链抽头位置会导致TDC的码宽不同、非线性不同，研究了2抽头、4抽头方式下的TDC的码宽和非线性，在“0tap+3tap”的2抽头方式下，TDC可以获得较好的线性，时间分辨率为25 ps(对应最低有效位(Least Significant Bit，LSB))，微分非线性范围为-0.84~3.1 LSB，积分非线性范围为-5.2~2.2 LSB。

发表于：4/2/2022

预调制多陪集采样系统[其他][其他]

目前，压缩采样系统主要有随机解调器、调制宽带转换器和多陪集采样3种，其中，多陪集采样的系统框架简单、重构成功率高，但用硬件实现时面临两个难题，一是低速模数转换器(ADC)的输入模拟带宽存在上限，二是难以实现各通道上的精准时延。借鉴调制宽带转换器在采样前先对输入信号进行预调制的思想，将预调制与多陪集采样结合，提出了预调制多陪集采样系统。采样前，在采样系统各通道上，由随机序列发生器产生周期单脉冲序列，对输入信号进行频谱调制以降低采样前信号的模拟带宽；然后，调制信号由低速ADC进行采样，且各通道上的低速ADC与随机序列发生器列共用同一个控制时钟；最后，采用多信号分类算法(MUSIC)算法近乎无失真地重构出输入信号。仿真实验结果表明，当以15%的奈奎斯特采样速率对输入信号进行压缩采样时，重构信号的均方误差仅为10-5量级。这验证了该采样系统的可行性，有效解决了多陪集采样系统的两个难题。

发表于：4/2/2022

热场发射电子枪在电子束光刻机中的应用研究[其他][其他]

介绍了电子枪的分类与特点，重点介绍了热场发射电子枪的原理、结构、特点及在电子束光刻机中的应用。阐述了电子束光刻机束流与电子枪提取极电流之间关系，并分析了热场发射电子枪各个参数对提取极电流的影响。研究了热场发射电子枪的调校对电子束光刻工艺的影响，并通过实验得出束斑与束流的关系。最后通过调整电子枪参数，制备了不同的光刻图形，满足了不同的光刻工艺要求，验证了分析的结论。

发表于：4/2/2022

基于FPGA的大功率压电陶瓷数字驱动电源设计[其他][其他]

目前叠堆型压电陶瓷最高能够产生70 kN的推力，且具有纳米级的精密定位。为提高压电陶瓷驱动电源的输出性能和精确度，提出了一种基于FPGA的大功率高精度压电陶瓷数字驱动电源的设计，具有100倍固定输出增益。该驱动电源以FPGA作为控制核心，采用半桥逆变的电路拓扑，同时引入闭环控制调节输出电压。在等效电容为5 μF的压电陶瓷负载下，该驱动电源的输入带宽为10 Hz~800 Hz，输出功率可达1 kW，电压纹波小于30 mV，输出精度高达99.3%。实验结果表明，该驱动电源可应用于振动台、六足控制平台等叠堆型压电陶瓷应用领域中，具有良好的驱动性能。

发表于：4/2/2022

面向水下目标的双目视觉测距方法[其他][其他]

针对水下机器人对于探测海洋具有的高灵敏度、低成本、易携带特点的要求，设计和实现面向水下目标的双目视觉测距检测方法。采用张正友标定算法，通过使用9×9棋盘获取水下双目相机的内外矩阵模型的参数，采用SGBM(Semi-Global Block Matching)立体匹配算法，增强了图像的对比度，削弱了图像色斑的影响，保证了算法的鲁棒性，提升了匹配搜索速度。将视差图通过矩阵运算转化成深度图，并将其映射成可视化点云，构建目标物体的三维立体信息。

发表于：4/2/2022

基于混合聚类与融合用户兴趣的协同过滤推荐算法[其他][其他]

推荐效率低、推荐质量有待提高等问题普遍存在于传统协同过滤推荐算法中，为了改善并解决这些问题，在协同过滤推荐算法中将混合聚类与用户兴趣偏好融合，经过验证推荐质量有显著提升。首先根据用户的个人相关信息构建Canopy+bi-Kmeans的一种多重混合聚类模型，采用提出的混合聚类模型把所有用户划分成多个聚类簇，将每个用户的兴趣偏好融合到生成的聚类簇中，形成新的相似度计算模型；其次利用基于TF-IDF算法的权重归类方法计算用户对标签的权重，并使融入时间系数的指数衰减函数捕捉用户兴趣偏好随时间的变化；最后使用加权融合将用户偏好和混合聚类模型相结合，匹配到更相似的邻居用户，计算出项目评分并进行推荐。利用公开数据集对比实验证明，提出的方法能够提高推荐质量和推荐可靠性。

发表于：4/2/2022

WiFi-TSN低时延转换架构[其他][其他]

无线网络与TSN(Time Sensitive Networking)的融合是目前工业界的关注点之一。传统的基于应用层软件的网关存在CPU利用率高、处理延迟长、性能差等缺点。因此提出了一种WiFi-TSN低时延转换架构，来实现WiFi网络与TSN网络的集成。该架构采用Verilog语言实现，通过硬件来保证通信信道之间可预测的延迟，能够在极短的时间内完成协议转换和协议数据的转发。采用Vivado EDA工具来完成电路的设计，并进行足量的仿真测试来评估电路的端到端延迟性能。

发表于：4/2/2022

基于IEC 1158标准的现场总线芯片设计[其他][其他]

介绍了一种符合IEC 1158标准物理层现场总线芯片架构及其设计实现。芯片设计有曼彻斯特(Manchester)编解码电路、循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)电路、载波侦测电路、极性纠正电路等功能电路。内置高级可扩展接口(Advanced eXtensible Interface，AXI)电路作为与外置处理器的数据传输总线。完成了此芯片的全部RTL代码编写工作，进行了全面的时序仿真。并以ZYNQ-7015为硬件平台，进行了芯片功能测试，测试结果表明所设计的芯片达到了设计要求。

发表于：4/2/2022

现场总线协议转换硬件架构设计[其他][其他]

针对目前多种现场总线协议共存的现象，在分析了CAN总线协议、MODBUS总线协议和HART总线协议的基础上，提出了三种总线协议转换的原理，包括总线地址转换原理、总线协议帧转换原理以及总线错误通知转换等，并在此协议转换原理的基础上，提出了现场总线协议转换硬件架构，以提升协议转换的实时性。

发表于：4/2/2022

HART调制解调芯片高速通信接口设计[其他][其他]

为适应当下工厂设备间，针对设备量以及传输数据量庞大问题，设计了一种新型的HART调制解调芯接口，通过AXI4总线接口代替传统的UART接口，加速HART调制解调芯片与CPU之间的通信速度。相比于URAT传统接口按位传输，AXI4总线接口可并行传输32位8个字节，数据传输速度可达到纳秒级别。通过AXI4总线模块与CPU的互联，实现结构功能配置与数据的交互。HART调制解调芯片高速通信接口设计基于FPGA平台进行原型验证，结果表明，该架构能有效识别HART通信协议，CPU与HART芯片数据交互达到纳秒级别，调制解调正确率高达100%，满足HART通信协议要求。

发表于：4/2/2022

工业以太网网络互联技术与发展[通信与网络][工业自动化]

随着信息技术的发展，工业以太网覆盖率日益提高，工业网络互联互通成为现代工厂向智能化、数字化转型的基础。首先对我国工业互联网发展政策、工业网络市场现状和工业以太网协议类型进行阐述，分析了目前工业网络互联的障碍。其次探索新技术推动工业以太网实现网络互联的新方法。最后针对我国工业以太网和工业互联网的发展现状，提出建设性意见，助力我国工业以太网的应用和工业互联网的发展。

发表于：4/2/2022