关键词： RSSI   低功耗   无线传感器   网络节点  

摘要： 本文为解决传统无线传感器网络节点定位方法定位耗时较长,功耗较高的问题,无法满足目前的应用需求,因此基于RSSI设计了新的低功耗无线传感器网络节点定位方法,首先测量了无线传感器网络节点信号传输距离,其次基于RSSI构建无线传感器网络构建了节点定位模型,最后设计了RSSI定位算法,并进行了算法优化改进,从而实现了无线传感器网络节点定位。进行实验,结果表明,设计的无线传感器网络节点定位方法的时间开销较短,证明其满足低功耗的需求,有一定的应用价值,可以作为后续无线传感器网络发展的参考。

关键词： 数据分发服务   发布订阅   丢包率   多线程   慢订阅者  

摘要： 针对传统数据分发服务中,由慢订阅者与慢连接问题引起的高丢包率问题,提出多线程数据分发模型,降低丢包率。采用多线程技术,基于actor模型,引入多线程worker实现订阅者并行接收数据,改进订阅者无状态消息返回发布者可能引起的慢连接问题,建立了基于多线程worker的高可靠数据分发服务模型,有效降低了数据传输过程中的丢包率。不仅通过与ZeroMQ(zero message queue,零消息队列)进行对比试验,表明该模型在接收不同长度报文情况下,能有效降低丢包率。而且通过对模型进行压力测试,验证其降低丢包率的有效性。

关键词： 低功耗   癫痫检测电路   支持向量机   脑电信号  

摘要： 基于癫痫患者脑电信号及其噪声的特征,提出了一种基于主从支持向量机(SVM)的低功耗癫痫检测电路。使用主SVM检测癫痫发作的开始,同时启动从SVM,利用相对复杂的从SVM校正癫痫发作的结束;通过引进连续序列检测,降低由离散噪声影响造成的误报率,最终实现低功耗、高性能的实时癫痫检测。利用MIT数据库评估检测性能,平均敏感性、特异性和误报率分别为93.3%,99.9%和0.27/h。在SMIC 65 nm工艺库下,仿真功耗为4.23μW,版图面积为185μm×222μm。与基于高斯SVM的检测电路相比,平均功耗降低了约78.4%。

关键词： IP化   视频解析和监测   阻塞队列   多线程   系统设计  

摘要： 随着超高清视频的发展,制播环节全IP化是广电技术系统发展的未来。本文通过分析由ST 2110-20 IP网关封装的基带视频流数据包,在软件方面实现了视频流的正常解析播放,增强了通用性,打破了IP网关解析的硬件壁垒,更利于视频流的监测。本文提出一种IP化超高清视频解析和监测系统软件设计及实现方法,重点介绍其中的阻塞队列长度设计和多线程并发实现视频解析播放方法。最后,通过丢包率、帧频分布、帧间隔分布、首包处理时延、端到端时延5个监测技术指标对比和主观画面观看效果,来分析视频阻塞队列长度设计、系统设计及实现效果。

关键词： 换热网络   并行计算   优化   混合算法   多线程  

摘要： 换热网络优化是化工过程系统工程领域的研究难点,其数学模型具有高度的非凸、非线性,在使用单一启发式算法优化时,往往具有局限性。研究以换热网络的年综合费用最小为目标,针对强制进化随机游走(RWCE)算法在优化时由于个体间独立进化,导致优化过程中信息缺乏交流的问题,提出将遗传算法(GA)与其混合。混合后的算法在保持前一半优势种群中的个体单独进化的基础上,通过周期性的交叉、变异等操作产生子代来替换掉劣势种群,从而增强了原有算法的整型变量优化能力,并弥补了弱势个体无法更新的不足。为了兼顾算法在大种群下优化有分流换热网络的计算效率,节约时间成本,使用OpenMP系统将混合算法实现了并行化设计。通过三个不同规模的换热网络问题对并行后的混合算法进行验证,结果表明该算法能在有效提升优化质量的前提下相比串行算法大幅缩短计算时间,其中两个算例突破了目前文献最优解。

关键词： 锂电池箱   KEA128   低功耗  

摘要： 随着新能源汽车大规模进入市场,锂电池箱火灾事故也越来越频繁。传统的烟雾报警器功耗较大,尤其是对于电池箱数量较多的车型,停车时对蓄电池电量提出了很高的要求。本文设计了一种探测器,选择汽车级主控芯片KEA128,集成了烟雾传感器和热敏电阻,通过低功耗的方案设计,在车辆停车时自动进入休眠模式,遇到异常情形自动唤醒。

关键词： 实验室监测   安全系数   感知数据   自适应混合集群   数据分析  

摘要： 本文探索了一种用于实验室安全无线感知网络(WSN)的低功耗自适应混合集群分层型协议(LEACH-HC),LEACH-HC协议采用混合式集群的策略,通过选举生成簇头节点并与特定节点构成固定簇头共同存在。一般来说,3级节点的能量要高于其他节点,因此存在相对充裕的能量,因此本研究定义3级节点额外承担网络传输任务。通过优化自适应混合集群参数,寻求发现一种WSN能耗的优化途径,从而延长实验室安全监测WSN的生命周期。依据WSN的网络布置特性,设定网络包含若干个实验室和独立单元的结构,对应的在WSN架构中引入自适应混合集群分层型的数据传输方案,提高传感器检测数据传输效率,保障实验室安全。

关键词： 逐次逼近   冗余电容阵列   数字纠错   低功耗   新型开关策略  

摘要： 为了克服传统逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)精度低和能量效率低的问题,通过采用新型开关切换策略来提高SAR ADC的能量效率,采用冗余电容阵列和数字纠错技术来提高SAR ADC的精度。电路采用SMIC110nm CMOS工艺实现,并结合Cadence模拟开发套件进行后仿验证。结果表明,在工作电压为1.2 V,采样速率为1 MS/s时,输入0.301 MHz的正弦波,SAR ADC的有效位数(ENOB)达到了13.25 bits,信号噪声失真比(SNDR)为81.55 dB,功耗为181μW;所设计的SAR ADC电路的精度和功耗得到了有效改善。

关键词： 全数字超声医疗诊断系统   低功耗   AD采样   耦合电路  

摘要： 医疗诊断系统功耗过高,会引起局部发热从而破坏掉整个系统的散热处理功能和稳定性,为此,提出全数字超声医疗诊断系统低功耗设计方法。通过对诊断系统的分析,改变超声波收发电路与模拟放大器间的耦合方式,利用变压器耦合电路的方式降低了放大器的电压;并利用AD分时减少了采样工作时间,降低系统功耗。同时利用频域法分析诊断系统低功耗,通过计算负载基波有功功率,去除系统电路中的无功功率,实现系统低功耗设计。仿真实验结果表明,所提方法有效降低了系统功耗。

关键词： 联邦边缘学习   低功耗   联合资源优化   带宽分配   用户调度  

摘要： 为了降低联邦边缘学习(federated edge learning, FEL)能耗,提出了应用于多服务器边缘蜂窝网络的联合资源优化分配策略,包含低功耗带宽分配(bandwidth allocation, BA)策略以及智能边缘用户调度机制。低功耗BA理论推导结果表明,为了实现在约束时间内的能耗最小化,应为计算能力较弱、信道条件较差的设备分配更大带宽。进一步,在本地边缘设备数据量差异较大和数据量近似两种情景下,模拟了智能边缘用户调度机制,并提出了时间平均筛选和时间峰值筛选两种优化策略。仿真结果表明,与参考算法相比,采用低功耗BA策略,传输功率最大可以降低43.5%,传输能耗最大降低17.7%;采用优化的用户调度策略可以进一步提升系统性能,其中,设备传输功率最大降低了56.5%,设备传输能耗最大降低了22%。