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一種基于AOP模塊相控陣的星載三模寬帶圓極化天線[通信與網(wǎng)絡(luò)][航空航天]

設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于Ka頻段星載相控陣的低成本、寬覆蓋、高可靠性的圓極化天線陣元，該陣元通過BGA植球直接與射頻前端實(shí)現(xiàn)互連，具有差損小、重量輕、成本低的特點(diǎn)，同時(shí)基于特征模分析，通過單層微帶的超表面設(shè)計(jì)激勵(lì)起三模圓極化輻射有效地拓展了帶寬，克服常規(guī)單層微帶天線帶寬窄的缺點(diǎn)，降低太空高低溫環(huán)境下天線分層失效的風(fēng)險(xiǎn)，解決現(xiàn)有星載毫米波相控陣陣元低剖面、寬帶工作問題。以4個(gè)該陣元為一組2×2順序旋組陣，進(jìn)一步拓展了陣列天線的工作帶寬和軸比帶寬，實(shí)測(cè)了掃描±50°在28~31 GHz軸比小于3 dB，增益曲線隨頻率保持不變，非常適合在星載Ka頻段通信系統(tǒng)應(yīng)用。

發(fā)表于：7/26/2024

遙感衛(wèi)星地面站12米口徑天線Ka頻段G/T值測(cè)試方法綜述[通信與網(wǎng)絡(luò)][航空航天]

Ka頻段G/T值是遙感衛(wèi)星地面站12米口徑天線最重要的指標(biāo)之一，其測(cè)試方法與遙感站目前常用的X頻段測(cè)試方法相比，適用條件更加嚴(yán)苛，因此如何選取最佳的測(cè)試方法成為本文研究的主要內(nèi)容。首先介紹了Ka頻段12米口徑天線特點(diǎn)；然后分別論述了分段測(cè)試法、信標(biāo)法、比較法和射電源法的原理及其優(yōu)缺點(diǎn)，并提出了Ka頻段對(duì)月測(cè)試的這一最方便簡(jiǎn)潔的測(cè)試方法及其修正系數(shù)的研究方向；最后通過實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，給出Ka頻段G/T值測(cè)試方法選取建議，為工程師現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試提供了科學(xué)的指導(dǎo)和參考。

發(fā)表于：7/26/2024

基于JESD204B接口的波形產(chǎn)生FPGA設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

提出了一種基于JESD204B接口的波形產(chǎn)生的FPGA設(shè)計(jì)方案，該設(shè)計(jì)主要由FPGA、DAC、DDR3以及網(wǎng)口芯片組成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生雙通道、頻率范圍為2 GHz～3.5 GHz的中頻信號(hào)。FPGA與DAC由高速串行接口JESD204B進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)雙通道的波形產(chǎn)生、數(shù)字上變頻及數(shù)模轉(zhuǎn)換，網(wǎng)口芯片與DDR3用于傳輸和存儲(chǔ)一些特殊數(shù)字波形。詳細(xì)介紹了JESD204B接口時(shí)鐘同步、DDS信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字波形接收、緩存和發(fā)送等關(guān)鍵功能的設(shè)計(jì)。最后通過頻譜分析儀抓捕DAC輸出的中頻信號(hào)驗(yàn)證了FPGA設(shè)計(jì)的可靠性。

發(fā)表于：7/26/2024

GNSS與多傳感器集成的尾礦庫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[模擬設(shè)計(jì)][工業(yè)自動(dòng)化]

尾礦庫發(fā)生災(zāi)害造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失較大，如何對(duì)尾礦庫施行監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)討論的問題。使用搭載i.MX6ULL處理器的Linux系統(tǒng)進(jìn)行嵌入式開發(fā)，通過對(duì)嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、云服務(wù)器后臺(tái)程序和用戶端遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)程序三部分設(shè)計(jì)，完成了一種GNSS與多傳感器集成的尾礦庫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有GNSS高精度位移、雨量、傾斜、孔隙壓力和水位的數(shù)據(jù)采集，云平臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)，用戶遠(yuǎn)程控制與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能。通過進(jìn)行實(shí)地模擬實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性高、各傳感器精度達(dá)到規(guī)范要求，滿足對(duì)尾礦庫遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的需求。

發(fā)表于：7/26/2024

S頻段阿基米德錐柱螺旋天線設(shè)計(jì)[微波|射頻][航空航天]

根據(jù)衛(wèi)星S頻段測(cè)控系統(tǒng)通信需求，設(shè)計(jì)了S頻段寬頻帶高增益圓極化的阿基米德錐柱螺旋天線。通過四分之一波長(zhǎng)同軸縫隙巴倫完成信號(hào)的平衡-不平衡轉(zhuǎn)化以及寬帶阻抗匹配。雙臂阿基米德天線可以很好地提供圓極化特性，作為錐臺(tái)的FR4材料除了為天線提供支撐，也有效地完成了增益與波束寬度的控制。實(shí)測(cè)天線在收發(fā)頻段內(nèi)駐波比小于1.5，±70°范圍內(nèi)增益大于0 dBi，軸比小于5 dB，可有效地實(shí)現(xiàn)測(cè)控天線的收發(fā)復(fù)用功能。

發(fā)表于：7/26/2024

5G小基站射頻前端研究和設(shè)計(jì)[微波|射頻][5G]

針對(duì)5G小基站項(xiàng)目研制需求，基于5G通信系統(tǒng)的理論研究和3GPP射頻性能指標(biāo)要求，通過ADS（Advanced Design System）仿真軟件設(shè)計(jì)開發(fā)了一款3.5 GHz頻段的射頻前端。根據(jù)射頻前端整個(gè)開發(fā)流程，對(duì)功率放大器、低噪聲放大器、射頻開關(guān)、濾波器等關(guān)鍵射頻組件性能參數(shù)進(jìn)行深入的調(diào)研和評(píng)估，并提出相應(yīng)的方案原理圖設(shè)計(jì)、方案系統(tǒng)鏈路仿真以及板端測(cè)試指標(biāo)的優(yōu)化等思路，最終通過板端性能指標(biāo)的實(shí)際測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)均滿足技術(shù)要求。

發(fā)表于：7/26/2024

一種基于模板的CFD仿真報(bào)告自動(dòng)生成方法[模擬設(shè)計(jì)][工業(yè)自動(dòng)化]

CFD仿真分析報(bào)告是CFD軟件后處理部分的重要組成部分。CFD仿真分析報(bào)告生成主要采用人工編輯、手工提取和固定參數(shù)模板等方法。這些方法存在效率低、生成速度慢以及應(yīng)用工程受限等問題。為此提出了一種基于模板的CFD仿真報(bào)告生成方法。該方法基于Jinja2模板引擎設(shè)計(jì)了一個(gè)CFD仿真分析報(bào)告模板，在模板中引入動(dòng)態(tài)內(nèi)容生成腳本，實(shí)現(xiàn)了不同工程下動(dòng)態(tài)內(nèi)容生成；在動(dòng)態(tài)內(nèi)容生成過程中，通過采用基于消息中間件的數(shù)據(jù)異步通信方式，實(shí)現(xiàn)了高效并行的動(dòng)態(tài)內(nèi)容生成。基于該方法設(shè)計(jì)了一個(gè)CFD仿真分析報(bào)告自動(dòng)生成原型系統(tǒng)，驗(yàn)證了該方法的有效性。

發(fā)表于：7/26/2024

關(guān)于相機(jī)自標(biāo)定算法的研究[MEMS|傳感技術(shù)][汽車電子]

針對(duì)傳統(tǒng)相機(jī)自標(biāo)定方法需要利用三個(gè)正交方向的消失點(diǎn)，在實(shí)際場(chǎng)景中不容易滿足并且無法求得畸變系數(shù)的問題，提出了一種改進(jìn)的相機(jī)標(biāo)定的方法，該方法基于二消失點(diǎn)和低秩紋理對(duì)車載相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定和畸變矯正。首先引用RANSAC算法進(jìn)行消失點(diǎn)查找，利用相機(jī)成像的投影模型和消失點(diǎn)之間的幾何特性求解相機(jī)的焦距和外參；再利用圖像的低秩性進(jìn)行建模，通過增廣拉格朗日算法對(duì)模型進(jìn)行迭代求出相機(jī)的畸變系數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法具備較好的精度和實(shí)用性。

發(fā)表于：7/26/2024

支持多任務(wù)的綜合電子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)重構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[模擬設(shè)計(jì)][航空航天]

為了滿足無人機(jī)多任務(wù)模式的要求，有效實(shí)現(xiàn)任務(wù)重構(gòu)，對(duì)多任務(wù)模式下綜合電子系統(tǒng)的重構(gòu)問題進(jìn)行研究，提出一種基于改進(jìn)飛蛾撲火優(yōu)化算法的重構(gòu)算法。根據(jù)綜合電子系統(tǒng)重構(gòu)模型和重構(gòu)算法，設(shè)計(jì)了多任務(wù)可重構(gòu)綜合電子系統(tǒng)。針對(duì)改進(jìn)的飛蛾撲火優(yōu)化算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析驗(yàn)證，與差分進(jìn)化算法和標(biāo)準(zhǔn)飛蛾撲火優(yōu)化算法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明重構(gòu)算法通過對(duì)多目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，能夠快速迭代生成高質(zhì)量的重構(gòu)藍(lán)圖，滿足了綜合電子系統(tǒng)的多任務(wù)模式需求。

發(fā)表于：7/26/2024

基于擾動(dòng)觀測(cè)的小型反作用飛輪高精度控制[測(cè)試測(cè)量][工業(yè)自動(dòng)化]

反作用飛輪是衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其性能指標(biāo)直接關(guān)系到光學(xué)遙感衛(wèi)星的控制精度。為了實(shí)現(xiàn)高精度的反作用飛輪轉(zhuǎn)速控制，提出了一種基于擾動(dòng)觀測(cè)器的非線性控制方法。首先，建立了基于無刷直流電機(jī)的反作用飛輪數(shù)學(xué)模型，分析了影響轉(zhuǎn)速控制精度的因素，并構(gòu)建了用于控制器設(shè)計(jì)的非線性模型。然后，結(jié)合擾動(dòng)觀測(cè)器和非線性控制理論設(shè)計(jì)了基于擾動(dòng)觀測(cè)的非線性控制器，并利用李雅普諾夫理論證明了控制方法的穩(wěn)定性。最后，通過數(shù)值仿真證明飛輪轉(zhuǎn)速可以平穩(wěn)達(dá)到控制目標(biāo)值，精度優(yōu)于傳統(tǒng)的PI控制方法，并在飛輪實(shí)體上驗(yàn)證了本文方法的有效性。

發(fā)表于：7/25/2024

基于機(jī)器視覺的微小沖壓零件尺寸測(cè)量[測(cè)試測(cè)量][工業(yè)自動(dòng)化]

針對(duì)一種微小沖壓零件人工測(cè)量效率低、準(zhǔn)確度低問題，提出了基于機(jī)器視覺的微小沖壓零件尺寸測(cè)量方法。首先對(duì)系統(tǒng)的測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，然后介紹了測(cè)量方法，采用圖像處理軟件先對(duì)提取的圖像進(jìn)行灰度化、去噪點(diǎn)等預(yù)處理，再用Canny邊緣檢測(cè)算法進(jìn)行閾值分割，以提取零件的輪廓。在這些零件的輪廓處理算法上，提出了一種基于RDP算法的輪廓分割方法進(jìn)行輪廓分割。在邊緣定位上，提出了一種基于卡尺工具的邊緣點(diǎn)檢測(cè)方法來提高各類輪廓的邊緣定位準(zhǔn)確度，然后采用基于Tukey權(quán)重函數(shù)的擬合算法對(duì)直線和圓弧進(jìn)行測(cè)量得到像素尺寸，最后將像素尺寸通過標(biāo)定轉(zhuǎn)換為物理尺寸。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該設(shè)計(jì)對(duì)微小沖壓零件的測(cè)量一致性及準(zhǔn)確度較高，且具備較高效率。

發(fā)表于：7/25/2024

基于晶圓級(jí)技術(shù)的PBGA電路設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[EDA與制造][工業(yè)自動(dòng)化]

晶圓級(jí)封裝技術(shù)可實(shí)現(xiàn)多芯片互連，但在封裝尺寸、疊層數(shù)和封裝良率等方面的問題限制了其在電路小型化進(jìn)程中的發(fā)展。以一款扇出型晶圓級(jí)封裝電路為例，基于先進(jìn)封裝技術(shù)，采用軟件設(shè)計(jì)和仿真優(yōu)化方式，結(jié)合封裝經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，通過重布線和芯片倒裝的方式互連，完成了有機(jī)基板封裝設(shè)計(jì)與制造，實(shí)現(xiàn)了該電路低成本和批量化生產(chǎn)的目標(biāo)。本產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路和制造流程可為其他硬件電路微型化開發(fā)提供參考。

發(fā)表于：7/25/2024

基于ATE的千級(jí)數(shù)量管腳FPGA多芯片同測(cè)技術(shù)[可編程邏輯][工業(yè)自動(dòng)化]

隨著超大規(guī)模FPGA芯片技術(shù)發(fā)展，芯片管腳數(shù)量提升到1 000以上，如何實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模多引腳FPGA芯片高效測(cè)試成為ATE在線測(cè)試難點(diǎn)。針對(duì)一款千級(jí)數(shù)量管腳超大規(guī)模的FPGA芯片，基于FPGA的可編程特性，采用多芯片有效pin功能并行測(cè)試和單芯片全pin電性能參數(shù)測(cè)試相結(jié)合的方法進(jìn)行ATE測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了千級(jí)數(shù)量管腳FPGA芯片的4芯片同測(cè)，測(cè)試效率提升3倍多。

發(fā)表于：7/25/2024

5G通信基站光儲(chǔ)配置及充放電方法的研究[通信與網(wǎng)絡(luò)][5G]

5G通信基站作為信息通信領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施，滿足了人們對(duì)日常通話和流量使用的基本需求。為響應(yīng)國(guó)家“3060”雙碳戰(zhàn)略，通信基站需要改變傳統(tǒng)的電網(wǎng)供電模式，引進(jìn)光伏系統(tǒng)和儲(chǔ)能電池等綠色能源，實(shí)現(xiàn)“綠色、節(jié)能、低碳”發(fā)展。在不同的電力條件下，如何規(guī)劃光伏和儲(chǔ)能配置已成為信息和通信領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。創(chuàng)新模擬光伏函數(shù)模型，探索不同電力條件下光儲(chǔ)配置的最優(yōu)方法，創(chuàng)新光儲(chǔ)系統(tǒng)的充放電方法，實(shí)現(xiàn)綠色能源應(yīng)用的效益最大化。

發(fā)表于：7/25/2024

110 GHz頻段山地?zé)o人機(jī)視距通信概率及傳播損耗研究[通信與網(wǎng)絡(luò)][5G]

利用射線追蹤法建立了基于視距概率的無人機(jī)毫米波信道模型，并針對(duì)路徑損耗進(jìn)行了雙斜率模型分析，闡述了視距概率的建模過程并進(jìn)行了模型參數(shù)分析。由于地形遮擋等環(huán)境的影響，損耗較大的反射和繞射路徑致使信號(hào)的接收強(qiáng)度在突變點(diǎn)前后波動(dòng)較大，導(dǎo)致單斜率擬合模型不再適用。因此利用線性回歸分別在兩種地形下對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行了單斜率和雙斜率接收功率模型的擬合。結(jié)果表明雙斜率接收功率模型比單斜率模型的擬合效果更好，兩種模型在地形更平坦區(qū)域擬合的精確度更高。

發(fā)表于：7/25/2024