一种用于DOA估计的高精度同步多天线系统设计

一种用于DOA估计的高精度同步多天线系统设计[通信与网络][通信网络]

信号波达方向估计（DOA）是确定信源或目标的关键技术之一，广泛应用于雷达、通信和导航等领域。设计并实现了一个基于FPGA和多片AD9361的用于DOA估计的高精度同步多天线系统。该系统采用校准源反馈到各接收通道的硬件设计，结合FFT精确估计相位差，并利用迭代优化校准方式进行补偿，从而实现高精度同步。该系统具有高精度、高稳定、小型轻便的优势。经测试，该系统在100 MHz至1.25 GHz频带内能够快速收敛到±0.2°多通道相位误差，并能够在99.74%时间内保持稳定在该区间。相比于共用外部本振的同步方式，该设计简化本振系统设计，相位误差从±5°减小到±0.2°，且具有易实现、易拓展、实时性的优势。

发表于：2024/9/14 下午2:19:00

基于CNN-BiLSTM-Attetion的银杏液流预测模型及环境因子影响研究

基于CNN-BiLSTM-Attetion的银杏液流预测模型及环境因子影响研究[模拟设计][其他]

树木液流受生理活动和多重环境因子的共同作用，表现为非线性和随机性特征，为预测模型的精确度带来挑战。对此，结合CNN卷积层、BiLSTM双向网络结构和注意力机制的优势分别对树干液流序列的局部特征、长期依赖和关键信息进行提取，并根据自测银杏液流数据集构建基于CNN-BiLSTM-Attetion的树干液流预测模型。该模型的R2、MSE和MAE分别为0.977 3、0.002 9和0.013 4，相较于CNN、BiLSTM、XGBoost、RNN和TCN建立的模型均有不同程度的提高。另外，还利用特征工程对环境因子的重要性进行排名，分析银杏树干液流在生长季初期对环境因子的响应规律，对银杏生长季初期的灌溉和养护提供理论依据。

发表于：2024/9/14 下午2:05:21

非均匀光照下铜板表面缺陷图像增强

非均匀光照下铜板表面缺陷图像增强[EDA与制造][工业自动化]

针对铜板表面缺陷图像容易受到非均匀光照影响，出现反光和亮度失真，导致图像难以运用到检测中的问题，提出了一种非均匀光照场景下铜板表面缺陷图像的增强方法。首先提取图像中的光照分量，然后将光照分量进行分块，根据不同块的亮度进行优化，并在分块的基础上进行自适应伽马变换，调整图像中的整体亮度。然后，使用Top-Hat变换加强图像中的缺陷区域，最后将Top-Hat变换前后的图像进行融合，得到最终的图像。实验结果表明，在擦伤、划痕、孔洞这三类缺陷中，增强后的图像信息熵分别提升了10.51%、5.29%、2.89%，与其他图像增强算法相比，所提算法能够有效抑制铜板表面缺陷的反光，提升图像的质量并增强图像中的缺陷区域。

发表于：2024/9/14 下午1:50:20

无人机城市三维航迹规划可视化平台设计与实现

无人机城市三维航迹规划可视化平台设计与实现[模拟设计][航空航天]

随着无人机在城市场景下的广泛应用，针对传统路径规划算法在多个约束条件下进行无人机三维路径规划时无法兼顾多种风险、容易陷入局部最优等问题，基于真实城市建筑物数据，考虑地理围栏限制、人流密集程度和社会属性等因素，构建城市场景无人机运行环境并建立真实三维环境模型，设计了基于城市场景的无人机三维航迹规划可视化平台。该平台构建了真实环境下城市空域网格，并对网格飞行适宜度进行了量化分析，并基于该数值，采用了改进的Lazy Theta*算法对无人机航迹进行规划。通过可视化平台的实际运行，提供航迹规划的三维展示，更好地实现人机交互，是一种无人机路径规划三维可视化仿真验证的手段。

发表于：2024/9/14 下午1:37:20

基于SiP技术多核处理器微系统设计

基于SiP技术多核处理器微系统设计[EDA与制造][通信网络]

系统级封装SiP（System in a Package）已成为后摩尔时代延续摩尔定律的主要技术路线，电子装备小型化和多功能化的推动，使其在领域具有广阔前景。描述了一种基于 SiP 技术小型化多核信号处理的实现方案，详细讲述了芯片级设计及封装的具体方法和思路，提出了一种基于 SiP 技术的多核处理器微系统设计及实现。

发表于：2024/9/14 下午1:25:00

基于MCU的低功耗I2C总线控制器设计与实现

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：2024/9/14 下午1:14:05

基于加法树压缩和乘数编码优化的乘法器设计

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：2024/9/14 下午1:02:56

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

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：2024/9/11 下午3:10:39

基于毫米波雷达三维点云的室内跌倒检测

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：2024/9/11 下午2:55:50

基于可重构PRS的一维电子波束转向Fabry-Perot天线设计

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：2024/9/11 下午2:41:12