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一種用于DOA估計的高精度同步多天線系統設計[通信與網絡][通信網絡]

信號波達方向估計（DOA）是確定信源或目標的關鍵技術之一，廣泛應用于雷達、通信和導航等領域。設計并實現了一個基于FPGA和多片AD9361的用于DOA估計的高精度同步多天線系統。該系統采用校準源反饋到各接收通道的硬件設計，結合FFT精確估計相位差，并利用迭代優化校準方式進行補償，從而實現高精度同步。該系統具有高精度、高穩定、小型輕便的優勢。經測試，該系統在100 MHz至1.25 GHz頻帶內能夠快速收斂到±0.2°多通道相位誤差，并能夠在99.74%時間內保持穩定在該區間。相比于共用外部本振的同步方式，該設計簡化本振系統設計，相位誤差從±5°減小到±0.2°，且具有易實現、易拓展、實時性的優勢。

發表于：2024/9/14 14:19:00

基于CNN-BiLSTM-Attetion的銀杏液流預測模型及環境因子影響研究[模擬設計][其他]

樹木液流受生理活動和多重環境因子的共同作用，表現為非線性和隨機性特征，為預測模型的精確度帶來挑戰。對此，結合CNN卷積層、BiLSTM雙向網絡結構和注意力機制的優勢分別對樹干液流序列的局部特征、長期依賴和關鍵信息進行提取，并根據自測銀杏液流數據集構建基于CNN-BiLSTM-Attetion的樹干液流預測模型。該模型的R2、MSE和MAE分別為0.977 3、0.002 9和0.013 4，相較于CNN、BiLSTM、XGBoost、RNN和TCN建立的模型均有不同程度的提高。另外，還利用特征工程對環境因子的重要性進行排名，分析銀杏樹干液流在生長季初期對環境因子的響應規律，對銀杏生長季初期的灌溉和養護提供理論依據。

發表于：2024/9/14 14:05:21

非均勻光照下銅板表面缺陷圖像增強[EDA與制造][工業自動化]

針對銅板表面缺陷圖像容易受到非均勻光照影響，出現反光和亮度失真，導致圖像難以運用到檢測中的問題，提出了一種非均勻光照場景下銅板表面缺陷圖像的增強方法。首先提取圖像中的光照分量，然后將光照分量進行分塊，根據不同塊的亮度進行優化，并在分塊的基礎上進行自適應伽馬變換，調整圖像中的整體亮度。然后，使用Top-Hat變換加強圖像中的缺陷區域，最后將Top-Hat變換前后的圖像進行融合，得到最終的圖像。實驗結果表明，在擦傷、劃痕、孔洞這三類缺陷中，增強后的圖像信息熵分別提升了10.51%、5.29%、2.89%，與其他圖像增強算法相比，所提算法能夠有效抑制銅板表面缺陷的反光，提升圖像的質量并增強圖像中的缺陷區域。

發表于：2024/9/14 13:50:20

無人機城市三維航跡規劃可視化平臺設計與實現[模擬設計][航空航天]

隨著無人機在城市場景下的廣泛應用，針對傳統路徑規劃算法在多個約束條件下進行無人機三維路徑規劃時無法兼顧多種風險、容易陷入局部最優等問題，基于真實城市建筑物數據，考慮地理圍欄限制、人流密集程度和社會屬性等因素，構建城市場景無人機運行環境并建立真實三維環境模型，設計了基于城市場景的無人機三維航跡規劃可視化平臺。該平臺構建了真實環境下城市空域網格，并對網格飛行適宜度進行了量化分析，并基于該數值，采用了改進的Lazy Theta*算法對無人機航跡進行規劃。通過可視化平臺的實際運行，提供航跡規劃的三維展示，更好地實現人機交互，是一種無人機路徑規劃三維可視化仿真驗證的手段。

發表于：2024/9/14 13:37:20

基于SiP技術多核處理器微系統設計[EDA與制造][通信網絡]

系統級封裝SiP（System in a Package）已成為后摩爾時代延續摩爾定律的主要技術路線，電子裝備小型化和多功能化的推動，使其在領域具有廣闊前景。描述了一種基于 SiP 技術小型化多核信號處理的實現方案，詳細講述了芯片級設計及封裝的具體方法和思路，提出了一種基于 SiP 技術的多核處理器微系統設計及實現。

發表于：2024/9/14 13:25:00

基于MCU的低功耗I2C總線控制器設計與實現[模擬設計][通信網絡]

為加強I2C（Inter-Integrated Circuit）總線控制器的IP（Intellectual Property）復用性和IP應用廣泛性，設計了一種低功耗I2C總線控制器。該總線控制器集成于MCU（Microcontroller Unit）系統中，不僅能夠滿足I2C總線協議進行數據通信，而且能夠喚醒處于低功耗模式的系統，使芯片恢復正常工作。對采用的低功耗技術、I2C的通信功能和低功耗功能的設計與實現進行了介紹。對設計的I2C總線控制器進行了系統仿真，分析表明該設計實現了I2C總線協議的通信，并能夠喚醒低功耗系統，滿足設計預期。

發表于：2024/9/14 13:14:05

基于加法樹壓縮和乘數編碼優化的乘法器設計[模擬設計][通信網絡]

定點乘法器是現代信號處理常用的運算單元之一，其整體性能直接決定了系統的競爭力。為了乘法器的計算效率，設計了一種新型高能效有符號數乘法器，使用基4-Booth編碼，減少了一半的部分積；另外使用直接求相反數的方法代替傳統的取反加一求相反數的方法，使得部分積陣列比特數減少且形狀規整，易于壓縮。提出的3-2壓縮器和半加器相混合的新型樹型壓縮結構硬件資源開銷優化明顯，對比現有的乘法器異或門數量下降了14%，二選一選擇器數量下降了31%，總面積減少了50%，計算效率大大提高。

發表于：2024/9/14 13:02:56

基于拓撲結構的度量學習與拓撲傳播的miRNA-疾病關聯預測算法[人工智能][醫療電子]

miRNA的突變和異常表達可能導致各種疾病，因此預測miRNA與疾病的潛在相關性對于臨床醫學和藥物研究的發展具有重要意義。拓撲結構是miRNA-疾病預測算法的重要組成部分，然而當前算法并未有效利用拓撲結構導致預測結果并不理想。與此同時，如何有效地融合多源數據也是當前的研究趨勢。針對上述問題，提出一種自適應融合異質節點結構信息算法（MMTP），通過利用節點的一階鄰居和元路徑誘導網絡學習結構特征，并利用度量學習和拓撲傳播自適應地融合異質節點結構信息，以提升miRNA-疾病預測精度。5折交叉驗證實驗結果表明，MMTP在HMDD v3.2數據集上的受試者操作曲線下面積（AUC）為94.81，高于其他模型。并且在基于腎癌的案例研究中，該模型所預測的前30個miRNAs全部得到證實。上述研究證明，所提的MMTP模型可有效預測miRNA-疾病相關性。

發表于：2024/9/11 15:10:39

基于毫米波雷達三維點云的室內跌倒檢測[人工智能][通信網絡]

全球老齡化時代的到來引發的老年人健康監護問題不可忽視，而室內跌倒對獨居的老年人有非常大的安全隱患。因此，為準確檢測到跌倒動作，使用毫米波雷達三維點云信息進行室內跌倒檢測，并提出一種基于外部注意力機制的PointLSTM網絡實現三維點云在時序的分類。通過MIMO體制的毫米波雷達芯片采集人體動作的回波信號，利用集成雷達基帶處理器的微控制器實現信號處理的部分，可將原始數據實時轉換成三維點云，并提高點云處理中的計算速度及雷達硬件的整體性能。基于外部注意力機制的PointLSTM網絡可實現點云在時空中的提取特征和分類識別，網絡改進了PointLSTM幀間點信息的流失問題，并在信息提取中對所有數據實現特征聯系，外部注意力機制通過獨立的可學習參數優化了網絡復雜度和識別精確率。實驗結果表明，所提出的方法在室內環境下檢測準確率可以達到98.3%，可以有效區分動作的類別，并驗證了使用毫米波雷達三維點云檢測人體跌倒的可行性。

發表于：2024/9/11 14:55:50

基于可重構PRS的一維電子波束轉向Fabry-Perot天線設計[微波|射頻][通信網絡]

設計了一種具有一維電子波束轉向的新型Fabry-Perot（F-P）諧振腔天線。該天線由同軸探針饋電的方形微帶貼片天線作為輻射源，并采用加載PIN二極管的可重構部分反射表面（Partially Reflective Surface， PRS）實現波束轉向。所設計的可重構PRS由6×6個花瓣型單元組成，并均分為相等的兩部分Part 1和Part 2，分別由兩個控制信號獨立控制，因此可以有選擇地調節每部分PIN二極管的開關狀態。所設計的天線具有三種不同的輻射模式。測量結果表明，天線主波束能夠在+9°、0°、-9°三種離散狀態下自由切換。所有狀態下重疊的阻抗帶寬（|S_11 |<-10 dB）為5.5% （5.43~5.74 GHz），最大增益達到14.2 dBi。

發表于：2024/9/11 14:41:12