关键词： STM32   单片机   NB-IoT   低功耗  

摘要： 阐述老人健康监护系统的设计，该系统以STM32单片机为主控制器，通过心电传感器以及加速度传感器实现对老人的心电检测和跌倒检测，将检测到的结果通过NB-IoT无线通信模块上传到云平台，通过手机可以实时查看老人的健康状况，系统采用低功耗架构。

关键词： 含沙量检测   超低功耗   LoRa   径流  

摘要： 【目的】我国水土流失现象严重，通过对水土流失状况进行有效、可靠的检测，为研究人员提供可靠的数据依据，助力水土流失和水土保持效益定量评价，更好地掌握水土流失情况和治理效果。【方法】基于物联网架构，设计了一套基于远距离无线电(long range radio, LoRa)组网的坡面土壤侵蚀动态检测系统，该系统采用LoRa Standby-CAD工作策略实现超低功耗。【结果】与传统技术相比，本研究设计的径流含沙量检测系统可降低40%电耗，待机时长可提高8.5倍；基于ECharts框架和华为云平台设计可视化大屏，实现检测数据可视化。实地测试结果表明，与传统比重法相比，本系统检测数据相对误差均值为3.08%。【结论】本研究设计的径流含沙量检测系统能持续地实时检测野外坡面径流小区径流含沙量及降水量，相比传统物联网技术方案，该系统功耗低、测试精度高、数据可视化、投产建设及维护成本低，可为相关生产、研究工作提供真实有效的实测数据及解决方案。

关键词： 性能基准   龙芯2K1000   运算性能   存储性能  

摘要： 性能基准测试是评价处理器实际运行性能表现、指导器件选型的重要方法。文章对比分析了航空嵌入式领域微处理器的性能基准测试方法，研究了通用基准测试集在航空应用环境下的移植适配问题；通过移植适配Drystone、Whetstone以及CoreMark基准测试集评估了龙芯2K1000处理器的运算性能基准，通过移植适配stream和CacheBench基准测试集评估了存储性能基准；最后，探讨了影响性能基准测试结果的因素，并针对编译器优化级别对基准测试结果的影响开展了实验。实验结果表明，测试方法可作为航空领域处理器选型依据，同时，测试结果可用于与其他处理器性能衡量对比，为产品选型提供依据。

关键词： 声音识别技术   低功耗   多通道   数据采集终端  

摘要： 探讨声音识别技术在低功耗多通道数据采集终端中的应用，提出一种优化的多通道声音信号处理方案，旨在提高系统在复杂环境下的声源识别精度，同时降低功耗并加快响应速度。实验结果表明，声音识别技术在各项性能指标上均优于传统单通道电声传感技术，在各种噪声环境下展现出更强的适应性与稳定性，为低功耗智能终端的设计提供有效的技术支持。

关键词： 井盖   阿里云平台   BC26   STM32L151C8T6   低功耗  

摘要： 为了实现监管部门对于城市井盖的智能化管理，设计了一种基于NB-IoT的城市井盖监测系统。系统通过主控芯片STM32L151C8T6结合RCWL-1670超声波、MPU6050倾角测量和MEMSJND102可燃气体等传感器定时采集井盖倾角井下液位、可燃气体浓度和环境信息，并通过BC26 NB-IoT通信模块将所采集的数据信息上传到阿里云平台，管理人员可通过云平台实时查看井盖状态、井下液位和可燃气体浓度数据，以提高管理人员后续的检修效率。经实验验证，该系统稳定性高，具有低功耗、智能化以及便于管理等优点。

关键词： 低功耗   复合支撑   摇摆试验台   水声设备  

摘要： 为检验水声设备在海洋环境中的结构强度和对海洋环境的适应性，提出一种利用系统固有振型，实现垂荡、横摇及纵摇等动作的新型液压摇摆试验台。通过调节复合支撑中与柱塞缸连接的蓄能器气体容积，改变试验台垂荡和摇摆固有频率，满足不同试验对摇摆周期的要求。试验台往复运行中，复合支撑的蓄能器吸收和释放能量，外部只需提供因摩擦力造成的功率损失，可大大降低设备能耗。建立摇摆试验台数学模型，并使用SimulationX软件对模型进行仿真计算分析。结果显示，新型液压摇摆试验台能耗仅为普通试验台的10%左右。

关键词： 水声应答信标   小型化   低功耗   智能化  

摘要： 随着我国海洋强国战略的持续推进，国防和搜救等领域对水声应答信标的需求逐步增加。介绍了水声应答信标的组成和工作原理，概述了水声应答信标在国内外的发展现状，总结了各主要水声应答信标厂商产品的现有状况及参数，并对各家应答信标参数进行分析。最后，对目前发展中的难点问题进行梳理，指出了小型化、低功耗、智能化等是水声应答信标未来的发展趋势。

关键词： 相变材料   光开关   混合集成   周期性结构  

摘要： 本文提出了一种硅基波导与相变材料混合集成的周期性光子晶体新结构，用以构建光开关器件。该器件创新性地在硅波导中嵌入一维光子晶体结构，并在其纳米级圆孔中填充锗锑硒碲（Ge-Sb-Se-Te, GSST）相变材料。通过调控GSST材料的晶态，可实现对双模式光传输的动态调控。理论分析表明，硅波导与相变材料的协同作用可显著提升硅基光电子器件的响应速度，并降低其功耗。采用三维时域有限差分法（Finite-Difference-Time-Domain,FDTD）对器件的光电特性进行了系统性仿真优化，结果表明：当GSST处于晶态时，在TE和TM模式下的归一化输出功率分别为0.001 632和0.000 820，插入损耗分别为-27.87 dB和-30.86 dB；而在非晶态下，两种偏振模式下的插入损耗均可忽略不计。这种基于光子晶体-相变材料复合结构的可重构光开关，为下一代低功耗、高速光互连系统提供了新的器件解决方案。

关键词： 误差回授   杂讯移频逐次逼近暂存式类比数位转换器   互补自偏压差分放大器接成的单位增益缓冲器   单位增益缓冲器   低功耗  

摘要： 在现代数位电子装置中，类比数位转换器扮演着至关重要的角色。它们广泛应用於各种领域，包括通讯、医疗设备、工业控制、仪器仪表和消费性电子产品等。随着科技无止尽的发展和应用的扩大，对低功耗、高精度和面积小类比数位转换器的需求也日益增长，因此，我们将以提高效能为目标来设计类比数位转换器。本文提出了一个具有误差回授架构的低功耗三阶杂讯移频逐次逼近式类比数位转换器。此电路仅用一颗单位增益缓冲器，有效减少整体的功率消耗与面积成本。所使用的单位增益缓冲器采用了互补自偏压差分放大器接成的单位增益缓冲器，不需额外的共模回授和偏压电路。此外，由於所提出的架构采用单位增益缓冲器和以乒乓式操作的延迟元件来传递量化误差，无需考虑电容之间的匹配程度。与传统的积分器比较起来，会有较佳的讯号准确度。此电路采用TSMC 0.18-μm 1P6M CMOS制程技术制作，所实现的晶片核心面积为0.417×0.669 mm2。此电路在2-MHz的取样频率及20-kHz的频宽下，测得的最佳SNDR值为85.17 dB，相当於13.86-bit的ENOB。所提出的ADC在1.8-V电源电压下的功率消耗为75.5 μW。FoMs为169.43 dB，FoMw为126.53 fj/Conv.。

关键词： 液压支架   压力传感器   无线传感器   低功耗   矿用  

摘要： 为解决液压支架控制系统中压力传感器布线成本高、线缆易损坏及维护困难问题，设计了基于低功耗技术的无线压力传感器，通过硬件电路原理及印制线路板设计降低功耗，嵌入式软件中设计了3种低功耗模式，并引入深度休眠机制，对低功耗设计后的压力传感器的精度和功耗进行了测试，结果表明：该传感器误差不高于5 bar,低频及高频工作模式平均工作电流分别为51.11μA与414.41μA,电池续航时间满足液压支架控制系统的使用需求，该无线压力传感器的应用可有效减少液压支架控制系统的维护工作量。