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现代电子技术

现代电子技术

2024年02期

本刊以电子技术为主体，探讨和报道信息产业及电子行业中新技术，新器件，新应用的学术论文及成果；提供国内外最新的电子技术发展动态及产品市场信息；为企业的新产品，新技术，新成果在产业及行业内的推广架起一座金桥。

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电子与信息器件 | 基于归一化模板匹配算法的动作电位检测IC

电子与信息器件 | 基于归一化模板匹配算法的动作电位检测IC

摘要：针对多通道神经元动作电位（AP）信号采集硬件系统中，前端采集IC因电极阻抗、应用环境、系统功耗以及系统面积等因素而导致原始信号信噪比较低的问题，设计一种基于归一化模板匹配算法的AP信号检测IC。该检测IC基于模板匹配算法，并引入信号归一化以去除冗余信息。为确保芯片的实时性并降低功耗，芯片整体采用三级流水线结构，各个模块间插入门控时钟，同时可通过SPI总线配置更新其工作状态。在SMIC
电子与信息器件 | 基于FPGA的数字带通滤波器设计与仿真

电子与信息器件 | 基于FPGA的数字带通滤波器设计与仿真

摘要：为快速准确地提取超声导波信号中的目标信息，采用流水线加法树阵列结构设计低阶滤波器，采用直接型低阶叠加实现20阶高精度带通滤波器。运用流水线技术与FPGA片上资源相结合实现对该结构数字算法优化，并将其应用在镍铬合金超声导波测温系统中。结果表明：所设计的滤波器对512点的混频超声导波信号滤波耗时约1 047个时钟。该滤波器总体设计简单，可以达到实时滤波的功能。关键词： FPGA；数字
电子与信息器件 | 基于5G新空口的感知通信一体化多波束系统

电子与信息器件 | 基于5G新空口的感知通信一体化多波束系统

摘要：由于多波束通信信道中的重要信号会受到传播距离的影响，存在串行干扰和噪声，致使天线方向图与实际数值不一致。针对该问题，设计一种基于5G新空口的感知通信一体化多波束系统。通过5G新空口多波束基站、多波束基站天线自动对准平台以及多波束采集控制平台三部分，设计感知通信一体化多波束系统硬件结构；并在系统硬件结构基础上设计系统软件部分，采用多波束形成方法设计5G新空口多波束赋形接收和发射子系统，获
电子与信息器件 | 基于ATE的高速DAC射频参数SFDR测试技术优化

电子与信息器件 | 基于ATE的高速DAC射频参数SFDR测试技术优化

摘要：利用集成电路自动测试设备（ATE）测试高速DAC射频参数时，由于ATE测试板PCB走线较长、损耗较大以及机台提供的信号抖动比实装大等原因，导致ATE上高速DAC射频参数测试指标低于实装测试值。为此，文中介绍DAC电路的工作原理和测试方法；其次为解决上述问题，对测试码的生成以及PCB的布局等进行一系列改进，并将改进前后的测试值与典型值进行对比。结果表明，改进措施成效显著，大大优化了高速D
电子与信息器件 | Ge对Sn⁃58Bi焊料合金微观组织和性能的影响

电子与信息器件 | Ge对Sn⁃58Bi焊料合金微观组织和性能的影响

摘要： Sn⁃Bi焊料是一种低温无铅焊料，在低温焊接领域应用较为广泛，但其存在脆性大和延展性差的缺点。为此，制备不同Ge含量的Sn⁃58Bi焊料合金，研究不同Ge添加量对Sn⁃58Bi焊料合金的显微组织、熔化特性、润湿性和力学性能的影响。结果表明：添加Ge元素可以显著细化Sn⁃58Bi焊料合金的共晶组织。当添加的Ge元素质量分数为0.005%～0.01%时，焊料合金的湿润性有明显提升；Ge的添
电子与信息器件 | 基于RTD1296的私有存储设备的设计

电子与信息器件 | 基于RTD1296的私有存储设备的设计

摘要：为满足私有存储设备传输安全、传输数据高效、节省电能的需求，设计一种以RTD1296为控制核心的千兆私有存储设备。该设备搭载Ubuntu系统和SFTP服务器，确保数据传输安全；采用千兆以太网和千兆无线网卡无缝连接互联网，确保数据高效传输；使用ZeroTier异地组网技术实现内网穿透；使用MQTT技术实现设备远程开关机，达到节省电能和保护磁盘数据安全的效果；使用AIRKISS+ESPTOU
电子与信息器件 | 基于改进YOLOv5的铁路接触网绝缘子检测方法

电子与信息器件 | 基于改进YOLOv5的铁路接触网绝缘子检测方法

摘要：对铁路接触网绝缘子进行准确识别是实现绝缘子缺陷检测的关键前提。为解决铁路4C系统采集的夜间绝缘子图像存在的不同方向的纹理特征差异、图像明暗不均等问题，提出一种基于改进YOLOv5的铁路接触网绝缘子检测算法。通过采用循环曝光生成思想解决不均匀明暗问题，设计SREG模块，用于改善图像表面明暗不均的问题；在骨干模型中重新设计C3模块，融入旋转不变卷积，更好地提取绝缘子不同方向的纹理特征。为验
电子与信息器件 | 基于多模态生物特征识别的高校门禁系统设计与实现

电子与信息器件 | 基于多模态生物特征识别的高校门禁系统设计与实现

摘要：为解决传统门禁系统对实体校园卡的过度依赖、数据应用能力差、无法形成精细化管理等问题，在已有门禁系统架构基础上，基于一卡通专网，采用分布式架构设计了一种基于多模态生物特征识别的高校智慧门禁系统。该系统集采集管理、生物数据库、算法服务、校门口出入管理、访客出入管理、公寓管理、设备管理和出入权限管理等功能于一体，实现了校园出入口的智慧化管理，提升了校园安全管理效率，为下一步的智慧校园建设奠定了
电子与信息器件 | 考虑特征向量约束的低频声信号声源定位系统

电子与信息器件 | 考虑特征向量约束的低频声信号声源定位系统

摘要：低频信号在传输过程中，容易受到环境噪声的干扰，导致信号强度降低，从而影响声源定位的精度。为了提升低频声信号声源定位能力，提出一种考虑特征向量约束的低频声信号声源定位系统。通过MEMS声传感器采集低频声信号，对其进行去噪处理，并传输至低频声信号声源定位模块；采用考虑特征向量约束的低频声信号声源定位方法实现对低频声信号声源定位。实验结果表明：所提系统的低频声信号声源定位与实际位置坐标的误差
计算机科学与应用 | 基于统计学习算法的学生就业服务平台数据分类方法

计算机科学与应用 | 基于统计学习算法的学生就业服务平台数据分类方法

摘要：学生就业是高等教育质量管理工作的核心，学生就业服务平台是解决学生就业困难的新方法。为了更好地为学生提供就业服务，提出一种基于统计学习算法的学生就业服务平台数据分类方法。采用信息熵和信息增益指标选择学生就业服务平台数据样本特征属性，利用主成分分析法融合学生就业服务平台样本数据特征信息。在此基础上，基于统计学习算法中的朴素贝叶斯算法，将融合后的学生就业服务平台样本数据特征信息输入到朴素贝叶
计算机科学与应用 | 多传感器融合下后勤物资采供数据远程采集技术

计算机科学与应用 | 多传感器融合下后勤物资采供数据远程采集技术

摘要：后勤物资采供涉及多个环节和数据源，这些数据源的数据格式、结构和标准各不相同，导致数据源的分散和多样性，增加数据采集的难度。为此，研究多传感器融合下后勤物资采供数据远程采集技术。分析多传感器融合下后勤物资采供数据远程采集技术总体架构，利用多传感器采集后勤物资采供原始数据，并将其汇总至A/D转换器，经A/D转换器实现数据形式转换，将转换后的后勤物资采供原始数据传输至数据预处理与融合单元。采
计算机科学与应用 | 基于资源约束多目标优化的物联网边缘计算资源分配

计算机科学与应用 | 基于资源约束多目标优化的物联网边缘计算资源分配

摘要：随着物联网应用的快速发展，资源分配问题成为边缘计算研究的重点。在综合考虑计算时延和资源调度能耗等因素的条件下，对于如何有效地进行资源配置的问题，提出一种物联网边缘资源配置方法。首先，考虑了物联网边缘资源配置的资源约束条件，并构建了多目标优化模型，以综合考虑计算时延和资源调度能耗作为优化计算目标。考虑时延和能耗的相互作用，为避免次优解的产生，将多目标优化模型转换成效用指标优化模型，并将效
计算机科学与应用 | 基于实时同步和全文搜索技术的方剂学多维实训平台

计算机科学与应用 | 基于实时同步和全文搜索技术的方剂学多维实训平台

摘要：针对中医方剂学存在的数据量大、类型多样、学习识记困难等问题，提出一种改进的基于实时同步和全文搜索算法的方剂学多维实训平台（MTPF）。分析MTPF系统需求并搭建基础框架，采用Canal同步数据和ElasticSearch提供全文搜索服务，以保证业务应用的效率和性能；结合MTPF业务领域问题，提出针对具体业务的可配置和过滤的同步算法，构建面向搜索的自定义分词词典优化算法。通过系统应用及对
计算机科学与应用 | 移动边缘计算下矿山安全监控视频数据流自适应传输

计算机科学与应用 | 移动边缘计算下矿山安全监控视频数据流自适应传输

摘要：由于矿山中数据传输存在距离长、受信号干扰等问题，网络延迟较高，使得视频内容出现卡顿或丢帧现象，导致数据传输质量较低。为此，提出一种移动边缘计算下矿山安全监控视频数据流自适应传输方法。构建基于移动边缘计算的传输系统，将不同监控视频数据流卸载任务时延作为约束条件，构建监控视频数据流传输卸载决策生成目标函数，利用遗传算法求解。采用自适应比特率传输算法传输监控视频数据流，通过基于缓冲区的自适应
航空航天航海技术 | 飞机襟翼阀控伺服作动系统动态性能分析

航空航天航海技术 | 飞机襟翼阀控伺服作动系统动态性能分析

摘要：由于阀控伺服作动系统存在的非线性因素，传统的建模方法所建立的数学模型无法准确地反映系统实际情况。为提升液压系统的控制精度及动态响应性能，解决在实际系统试验中出现的动态特性超差问题，对可能引起的因素及关键参数进行研究，重点分析引起系统静态误差的主要因素，同时分析系统各关键元件的固有频率和阻尼比对系统动态性能的影响。利用Matlab/Simulink软件对系统进行非线性建模，理论推导计算及
航空航天航海技术 | 某型舰载电子产品小子样可靠性评估研究

航空航天航海技术 | 某型舰载电子产品小子样可靠性评估研究

摘要：可靠性评估是对产品可靠性水平进行评价，对产品可靠性要求进行验证的重要方法与手段。为解决装备研制过程中遇到的小子样可靠性评估问题，引入环境因子和信息融合的概念，提出一种确定环境因子的方法和步骤。首先，给出指数分布产品基于手册预计法的环境因子计算方法和步骤；然后，结合工程实例展示了产品环境因子具体的计算过程；最后，借助环境因子达到了不同环境条件下可靠性数据信息融合的目的，实现了产品的可靠性
激光与红外技术 | 用于TDLAS气体检测的DFB激光器驱动电路设计

激光与红外技术 | 用于TDLAS气体检测的DFB激光器驱动电路设计

摘要：分布反馈（DFB）激光器作为可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术的常用光源之一，在实际应用中应当同时对驱动电流和温度进行控制，以减小出光质量对气体浓度检测结果的影响。为了解决上述问题，文中设计一种高精度激光器驱动电路。由STM32F103RCT6控制AD9834和DAC8560分别产生正弦波和锯齿波信号，对两个信号输入至OP27GS构成的信号叠加电路进行叠加后，输出至由OP27G
激光与红外技术 | 光模块I2C通信自动化测试系统设计

激光与红外技术 | 光模块I2C通信自动化测试系统设计

摘要：光模块是光纤通信系统的核心部件，不同速率、不同封装的光模块均需通过I2C通信方式与主机进行监控数据交换，并实时执行主机发送的控制指令，因此介绍一种针对光模块I2C通信的测试系统。首先通过MCU的QSPI和PDMA功能结合，实现高精度指令控制，并且通过指令拼接实现不同速率下的所有I2C时序指标测试及逻辑测试；然后介绍系统的工作原理、硬软件设计方式；最后对不同产品进行不同速率下的I2C测试
激光与红外技术 | 一种基于U2⁃Net的红外热成像与可见光图像融合方法

激光与红外技术 | 一种基于U2⁃Net的红外热成像与可见光图像融合方法

摘要：为解决红外热成像分辨率低且成本高昂的问题，结合可见光图像分辨率高、成本低的特点，提出一种采用U2⁃Net结构模型对红外热成像与可见光图像中显著目标检测的方法。针对图像中显著目标，通过图像裁剪、轮廓提取、仿射变换、形心计算、尺寸变换、匹配定位与融合等操作，实现目标物体在红外图像与可见光图像中的融合。实验结果表明，通过所提方法将低分辨率红外热成像中目标物体与高分辨率可见光图像融合，能够有效
能源技术 | 关于取消新疆电网750 kV断路器合闸电阻可行性的仿真研究

能源技术 | 关于取消新疆电网750 kV断路器合闸电阻可行性的仿真研究

摘要：目前，超、特高压输电线路常用合闸电阻吸收能量，并将其作为限制合闸过电压的主要手段，但是带有合闸电阻的断路器不仅造价昂贵，而且还存在运行可靠性差、故障率高等缺点，如果能利用低残压、保护性能优异的金属氧化物避雷器替代合闸电阻来限制操作过电压，不仅可以降低成本，还能简化断路器操纵机构以提高电力系统运行的可靠性。文中以新疆电网最长距离的750 kV线路为研究对象，通过沿线安装多组避雷器的方式，
能源技术 | 基于分层主从协调结构的微电网智能管理系统

能源技术 | 基于分层主从协调结构的微电网智能管理系统

摘要：文中提出一种新的控制逻辑，通过分层主从架构中的分布式智能转换器，实现微电网中发电机、负荷和混合储能设备的智能管理。所提算法在较高的控制层面上运行，评估混合储能系统与所有资源（包括发电与需求）之间的最佳实现，以满足用户的用电需求，并确保电池储能系统参与电网平衡恢复过程所需的足够电力水平。为了验证所提方法的有效性，将提出的控制逻辑应用于并网住宅微电网进行仿真。在出现频率不稳定后，若不使用所提
能源技术 | 基于VMD⁃ESA和IPOA⁃XGBOOST相结合的异步电机故障诊断

能源技术 | 基于VMD⁃ESA和IPOA⁃XGBOOST相结合的异步电机故障诊断

摘要：为了提高异步电机故障诊断的准确度，提出一种结合变分模态分解（VMD）、包络谱分析法（ESA）和改进的鹈鹕优化算法优化的极限梯度提升模型（IPOA⁃XGBOOST）的智能诊断方法。首先，对实测的异步电机振动信号进行VMD分解，并用ESA计算VMD分解得到的本征模态分量（IMFs）的瞬时能量矩阵；然后用奇异值分解法（SVD）对得到的瞬时能量矩阵进行特征提取；最后，使用提取到的特征向量训练I
能源技术 | 基于线路容流暂态信号能量流向特征的小电流单相接地故障区段定位算法

能源技术 | 基于线路容流暂态信号能量流向特征的小电流单相接地故障区段定位算法

摘要：针对配电网小电流系统单相接地故障定位难的问题，提出一种基于线路容流暂态信号能量流向特征的小电流单相接地故障定位算法。该算法能够在故障发生时准确识别故障线路并定位故障区间，同时对故障前后波形的离散采样数据进行软件滤波，得到线路的容流暂态信号分量，利用其能量流向特征对单相接地故障进行识别和区段定位。实验结果表明，所提算法能够准确区分出故障与非故障线路区段，具有自举性，可方便应用于就地型馈线
能源技术 | 基于时序分解和SARIMA⁃DSR的台区可开放容量计算方法

能源技术 | 基于时序分解和SARIMA⁃DSR的台区可开放容量计算方法

摘要：合理地分析并准确计算台区可开放容量，能够优化配电系统的运行，提高线路利用率，保证台区配电变压器安全、经济、稳定运行。传统的可开放容量计算方法主要基于线路输电能力经验公式进行计算，未考虑高负荷运行台区的短时性及季节性，存在计算准确率和普适性低的问题。因此，提出一种基于局部加权周期趋势分解算法（STL）和季节性自回归滑动平均模型（SARIMA）与动态同时率（DSR）的台区可开放容量计算方法
能源技术 | 基于VMD和优化CNN⁃GRU的锂电池剩余使用寿命间接预测

能源技术 | 基于VMD和优化CNN⁃GRU的锂电池剩余使用寿命间接预测

摘要：准确预测锂电池的剩余使用寿命（RUL）对降低电池使用风险有着至关重要的作用。为了解决电池容量在实际应用中不易获得以及单一门控循环神经网络（GRU）不能有效提取数据间的深层特征等问题，提出一种基于间接健康因子的混合神经网络模型，即融合变分模态分解（VMD）、一维卷积神经网络（1D⁃CNN）和麻雀搜索算法（SSA）优化GRU的组合剩余使用寿命预测模型。采用NASA数据集验证所提模型的有效性
人工智能 | 基于贝叶斯统计推断的粗集料级配测试研究

人工智能 | 基于贝叶斯统计推断的粗集料级配测试研究

摘要：拌合站现场粗集料来料的检测一般是通过筛网筛分的方式进行，检测效率低下。因此，引入一种基于贝叶斯统计推断的机器视觉检测方法，实现对集料的快速筛分。利用工业相机采集下落过程中的集料颗粒并进行图像预处理，选取每颗集料的图像序列中最大的Feret短径作为图像特征。此特征为集料颗粒的局部特征，无法代表颗粒的全局三维特征。因此引入贝叶斯统计推断的方法，首先利用贝叶斯公式计算出每颗集料在不同实际粒径
人工智能 | 海参捕捞机器人运动控制系统的仿真研究

人工智能 | 海参捕捞机器人运动控制系统的仿真研究

摘要：随着水下机器人技术的发展，海参捕捞机器人将逐渐取代费时费力的人工捕捞作业。但是海参捕捞机器人的运动控制精度一直影响其运动稳定性和捕捞效率，一方面是由于海底的作业环境恶劣多变，机器人的结构功能复杂；另一方面是随着海参的累积，机器人的参数发生改变，原有控制模型的控制精度下降。为提高海参捕捞机器人的运动控制精度，在综合考虑机器人各种载荷的基础上，还考虑了海参对机器人造成的干扰，建立更加全面的
前沿交叉科学 | 基于环形阵列的油管损伤三维成像检测方法研究

前沿交叉科学 | 基于环形阵列的油管损伤三维成像检测方法研究

摘要：传统的瞬变电磁套管损伤检测技术是通过采集数据来反映套管损伤情况的二次场信息，反演套管二维壁厚曲线，为套管损伤提供解释依据。为了使套管损伤解释得更加高效、直观、精准，满足井口油管三维成像的需求，建立一种基于环形阵列式的井口油管三维成像检测系统，利用探测仪器中环形阵列分布的TMR传感器，对井口油管各个方位的信息进行采集，使得采集到的数据能够描述不同深度、不同角度的损伤情况。结合套管半径、涡
前沿交叉科学 | 一种基于目标检测的动态环境下视觉定位系统

前沿交叉科学 | 一种基于目标检测的动态环境下视觉定位系统

摘要：传统的基于同时定位与建图模型的视觉定位方法需要满足目标点静止假设，但大多数小型机器人的实际应用场景为动态，这限制了现有视觉定位算法在小型机器人上的使用。为此，文中使用YOLOv5卷积神经网络对环境中的动态目标进行检测，然后剔除分布在图中的移动特征点，进而改进位姿估计准确性的动态消除方法，并将此方法集成于ORB⁃SLAM2视觉定位系统。改进方案在TUM公共动态数据集上的测试结果表明，基于
前沿交叉科学 | 基于一维残差卷积的烟叶分级方法研究

前沿交叉科学 | 基于一维残差卷积的烟叶分级方法研究

摘要：在烟叶分级过程中，由于人为主观性、分级标准不一致等因素导致分级结果不一致。针对以上问题，提出一种一维残差卷积的烟叶等级分类模型。首先，改进VGG16网络，将方形矩阵卷积核和池化窗口改为适应于一维光谱数据的向量卷积核和池化窗口。然后，利用BasicBlock残差模块替换多层卷积叠加的结构，对光谱数据进行更深层的提取，防止梯度消失问题。最后，在卷积层后面接入BN层模块，通过归一化的方式，防
前沿交叉科学 | 融合随机统计规律与优化思想的成分数据预测方法研究

前沿交叉科学 | 融合随机统计规律与优化思想的成分数据预测方法研究

摘要：频率分布序列预测是成分数据研究中一类重要的问题。融合频率分布所具有的统计规律性与优化思想。文章采用灰色预测理论与最优化方法相结合的预测方法，以期望与均值的预测值之间差异最小化为目标，设置历史经验约束与成分数据约束的组合为约束条件，构建二次规划数学预测模型，并通过某专业学生专业核心能力频率分布结构数据进行实证分析，验证了所提预测模型的有效性。结果表明，所提预测模型的平均绝对误差为0.04
前沿交叉科学 | 基于HHO优化的时空水质预测模型

前沿交叉科学 | 基于HHO优化的时空水质预测模型

摘要：我国水资源现状不容乐观，提高水质预测模型精度对水资源质量监测具有重要意义。为捕捉水质指标时序数据非线性变化趋势，水质指标多基于神经网络模型进行预测。但是现有模型忽略了河流流向，没有考虑上游监测点水质对下游水质的影响；同时现有模型多基于启发式优化算法中的粒子群算法调整神经网络的超参数，但该优化算法仍需设置较多超参数，而参数选取不当容易使模型陷入局部最优。为此，建立了时空水质预测模型（WT
前沿交叉科学 | 增强细节信息特征提取的鱼类个体识别算法

前沿交叉科学 | 增强细节信息特征提取的鱼类个体识别算法

摘要：在鱼类个体识别的实际应用场景中，由于水下环境噪声大、鱼体角度倾斜以及类内特征差异不明显，导致卷积神经网络特征提取能力低下，影响识别准确性。针对该问题，提出一种增强细节信息特征提取的鱼类个体识别算法（FishNet⁃v1）。改进YOLOv5网络并建立损失函数，优化鱼类个体目标的检测结果。主干网络在MobileNet⁃v1的基础上完成优化，改进深度卷积层，更新ReLU激活函数，使用Leak

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