关键词： 自动增益控制   MAX9814   低成本   低功耗   便携  

摘要： 自动增益控制(Automatic Gain Control,AGC)是一种通过控制增益来实现控制信号幅度的技术,被广泛应用于通信和音频设备中,其主要的结构为可变增益放大器(Variable Gain Amplifier,VGA),随着需求的拓展与变化,目前市面上的VGA芯片更倾向于处理高频射频信号,这往往会忽略处理低频信号的性能,所以在设计处理音频信号的AGC模块时很难找到一款合适的VGA芯片,此外,目前大部分的AGC设计方案电路设计较复杂,体积较大。我们利用MAX9814这款具有低功耗,低噪声麦克风偏置电路和AGC的集成度较高的麦克风放大器设计了一款低成本、设计简单、小巧便携的AGC模块,通过测试,目前该模块可以较好地实现频率范围160Hz~150kHz内,幅度范围20mV~150mV内的自动增益控制功能,可以满足音频信号处理的需求。

关键词： 数据压缩   多线程   区域生长   图像分割  

摘要： 介绍了一种基于数据压缩的超快速区域生长图像分割算法,旨在显著提高图像分割的效率和准确性。传统的区域生长算法在处理大规模图像时通常受计算复杂度和时间方面的限制。为解决该问题,引入数据压缩策略,通过降低数据维度来实现更快速的区域生长。首先,采用先进的数据压缩算法处理图像数据,在有效减小数据体积的同时保持图像质量,为后续的区域生长提供了高效的数据基础。随后,设计了一种快速而准确的整合区域生长算法,考虑了图像特征和邻域关系,实现了对目标区域的迅速和精准识别。实验证明,该方法在提高处理速度的同时保持了分割准确性,尤其在大规模图像处理方面表现显著。基于数据压缩的超快速区域生长方法具有广泛的应用潜力,特别在半导体检测领域,为图像分析和处理提供了高效可行的解决方案,进而为图像分割技术的进一步发展提供了宝贵的见解和方法。

关键词： ADC   CMOS工艺   低功耗   采样保持电路   馈通消除  

摘要： 基于0.18μm CMOS工艺设计了一款用于ADC前端的采样保持电路,电路采用输入缓冲器-采样开关-输出缓冲器三级结构实现。为提高采样保持电路的保持平稳度,设计了信号馈通和时钟馈通消除结构。为改善频率响应,设计了无源负反馈结构并研究了器件参数对电路性能的影响。仿真结果表明,该馈通消除结构能够提升保持阶段的平稳度,负反馈可将增益提升36 dB。该电路在800 MS/s采样率、122.6 MHz正弦波输入条件下,增益为0 dB,3 dB带宽为1 GHz,信号失真比为48 dB,有效位数为7.7 bit。最终版图面积为202μm×195μm,功耗为37.22 mW,实现了低功耗的设计目标。

关键词： 多线程处理   并发执行   线程调度   线程同步  

摘要： 多线程技术涉及在软件或硬件层面实现多个线程的同时执行。在计算机具备多线程处理能力的基础上,通过编程应用多线程技术,可以管理和调度多个线程的并发执行。本文将深入探讨线程调度与线程同步的机制,并通过实例展示其在处理并发任务时的应用。

关键词： 机载液晶显示模组   轻量化   低功耗   超薄导光板  

摘要： 针对机载设备轻量化和低功耗的要求,提出了基于支框的机载液晶显示模组加固方式,采用有限元迭代仿真计算,优化散热板加强筋设计,减轻结构重量;基于2 mm超薄导光板,通过LED选型、LED排布对现行背光灯板进行设计改进,提升了超薄导光板光耦合效率。经计算和测试验证,改进后的方法可显著降低液晶显示模组背光功耗。

关键词： 卷积神经网络   层融合   量化   多通道卷积   现场可编程门阵列  

摘要： 基于CPU及GPU的卷积神经网络平台存在体积大、能耗高等问题,提出了一种基于Zynq平台的卷积神经网络人脸检测加速系统。该系统采用YOLOv3-Tiny算法,并利用Wider Face人脸数据集进行训练。为提高网络效率,采用层融合技术减小网络深度,加快检测速度;同时,采用8位整数量化策略,以降低内存访问量,减少资源消耗。通过利用ZynqXC7Z035芯片上FPGA端并行计算能力,设计出可重复利用的多通道卷积计算模块,实现DSP的重复递用。实验结果显示,所设计的加速系统实现了9.5FPS的实时推理速度,检测速度是intel i7-8700CPU的7.9倍,系统功耗仅为2.65W,满足低功耗的性能需求。

关键词： 物联网   delta-sigma调制器   低功耗   高分辨率  

摘要： 针对物联网传感器难以同时满足高分辨率与低功耗的瓶颈问题,本文设计了一种伪三阶离散时间delta-sigma调制器.该架构将一阶无源噪声整形SAR(Successive Approximation Register)量化器嵌入传统二阶delta-sigma调制器以实现更强的噪声整形能力.本文设计允许系统在更低的过采样率(Over Sampling Ratio,OSR)下获取更高的峰值SQNR(Signal-to-Quantizing Noise Ratio),有效缓解了系统精度和功耗之间的设计矛盾,并且减少了有源积分器的使用.针对传统有源加法器高功耗和无源加法器存在衰减不确定性的问题,本文提出了一种新型前馈求和量化电路,它具有对衰减不敏感的优势并且降低了第二级有源积分器的驱动压力,这进一步降低了系统的功耗.本文提出的delta-sigma调制器采用180 nm CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺制造并测试.在电源电压1.4 V下,芯片测试功耗为47.2μW.在带宽为8 kHz的测试条件下,调制器的DR(Dynamic Range)、峰值SNDR(Signal-to-Noise and Distortion Ratio)和SFDR(Spurious-Free Dynamic Range)分别为97.2 dB,96.6 dB和114.4 dB.因此,Schreier和Walden的SNDR FoM(Figure of Merit)优值达到了178.9 dB和0.053 pJ/step.本文提出的伪三阶delta-sigma调制器在功耗和分辨率之间实现了较好的权衡,为物联网领域的低功耗高分辨率调制器设计提供了较好的解决方案.

关键词： 图像传感器   列处理电路   低功耗   低噪声  

摘要： 阐述一种新型的图像传感器列信号处理电路,通过比较器将所有行的参考信号和像素信号先后锁存于同一存储单元,比较器只需要与同一存储单元进行数据交互,减少因不同行的参考信号和像素信号锁存于不同存储单元,而引起的比较器负载增加所产生的电源功耗。

关键词： 农业机器人   低功耗   BDS   信息融合   Kalman滤波   INS  

摘要： 【目的】融合定位设备大多依赖于BDS-RTK,而BDS-RTK功耗大,在网络信号不佳的区域无法获取差分链路,只能使用标准单点定位(Standard point positioning,SPP),而SPP定位系统存在定位误差大、抗干扰能力弱的问题。本研究致力于解决这些问题。【方法】提出一种惯性导航系统(Inertial navigation system,INS)和BDSSPP传感器信息融合卡尔曼滤波方法,基于该方法开发了低功耗融合定位系统。采用BDS-RTK作为基准,测试了BDS-SPP的低功耗模块静态和动态的误差、航姿参考系统(Attitude and heading reference system,AHRS)零偏和噪声,同时进行滤波器融合定位试验,检测在单天线BDS受到干扰时AHRS的断点续航情况。【结果】BDS定位的静态误差为0.4726 m,BDS-SPP/INS融合定位系统动态平均标准差小于1.9137 m,相较于融合前减少0.1652 m。断点续航试验结果表明,融合定位系统偏移距离平均标准差为3.6365 m,相较于融合前减少了2.5900 m。BDS-SPP/INS融合定位系统比BDS-RTK定位系统功率降低了33.3 W;融合后的输出频率较单独采用BDS-SPP情况提高了3倍。【结论】本文的融合定位装置提高了BDS-SPP的抗干扰能力,减少了定位误差,可以在缺少RTK链路的情况下为农业机器人提供定位,可以为农业机器人导航研究提供了技术基础。

关键词： 煤矿井下人员定位   便携式读卡器   UWB   RT-Thread   低功耗  

摘要： 针对传统的矿用便携式读卡器存在功耗高、携带不便等问题,设计了一种基于UWB与RT-Thread的低功耗便携式读卡器,用于在发生紧急情况对佩戴定位卡的人员进行搜救及日常对人员位置快速、准确读取和定位。UWB技术具有高精度定位和高速数据传输特性,使得RT-Thread操作系统实时获取和处理读卡器采集的数据,提高读卡器的数据处理速度和定位精度,满足矿井环境下对读卡器的实时性和可靠性的要求。RT-Thread操作系统具有轻量级、可裁剪的特性,通过结合UWB技术,根据实际需求对RT-Thread操作系统进行裁剪和优化,降低系统功耗,进一步提高读卡器的能效。测试结果表明:低功耗便携式读卡器能准确读取人员位置信息,在静止状态下位置误差最大值为0.22 m,符合煤矿实际应用需求。该设计对于煤矿灾后的科学救援行动及日常系统维护工作具有实际应用价值。