关键词： 可穿戴   心电监测   低功耗   心电去噪   蓝牙   变分模态分解   非局部均值   离散小波变换  

摘要： 日常心电监测对预防心血管病具有重要意义,但医用心电监测系统成本高、操作复杂且不适用于居家心电监测,可穿戴设备忽视了噪声干扰问题,难以利用采集信号来分析诊断病情。文中设计了一种低功耗可穿戴式心电监测系统,该系统由电源管理模块、心电采集模块、数据处理模块和延时开关模块4部分组成,通过BMD101芯片采集人体心电信号,使用低功耗蓝牙芯片nrf52832将心电数据发送到移动端。针对信号中易引入的肌电干扰噪声问题,文中提出了基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)的去噪算法,利用非局部均值(Non-Local Mean,NLM)滤除心电信号中低频模态的噪声,离散小波(Discrete Wavelet Transform,DWT)阈值去噪算法消除心电信号的高频模态噪声,重构后的信号质量明显提高。实验结果证明,所提算法具有成本低、易便携和使用方便等特点,能够获取高质量的心电信号,满足用户的长程监测需求,解决了日常不方便监测心电和心电信号获取质量低的问题。

关键词： WDT定时器   异步电路   低功耗电路  

摘要： 看门狗定时器(WDT)已成为当前MCU系统中不可缺少的一部分。但随着MCU系统功能的增加,对于传统的WDT,由于其不能对异步驱动时钟进行处理或不能在低功耗模式下(系统时钟及外设时钟停止)运行,已经不适用于部分功能复杂的MCU。设计的WDT定时器对异步输入时钟及其衍生信号进行了优化,从而使其可由同步或异步时钟进行驱动,并能在低功耗模式下运行。

关键词： 高效能   低功耗   广播电视   信号处理技术  

摘要： 随着科技的飞速发展,广播电视信号处理技术也在不断进步。本文主要探讨高效能低功耗的广播电视信号处理技术的研究现状和未来发展趋势。通过对现有技术的分析,结合实际应用需求,提出了若干改进方案,旨在提高信号处理效率、降低功耗,为广播电视行业的可持续发展提供支持。

关键词： 高能量密度   低功耗   一体化机器人动力轮模组   自动导向车   自主式移动机器人  

摘要： 针对传统自动引导车(AGV)和自主移动机器人(AMR)传动链存在的低能量密度、高能耗、大尺寸等问题,提出了一种集成电机、减速机、抱闸和编码器的一体化机器人动力轮模组设计。该设计采用大中空电机内嵌减速机的一体化设计技术,显著减少了传动链占用的空间,从而提升了AGV/AMR的底盘空间利用率和整车性能。与传统设计方案相比,该动力轮模组实现了12%的能量密度提升和23%的效率增加,有效降低了功耗损失,为AGV/AMR的传动链设计提供了一种高效、紧凑的解决方案。

关键词： 2K1000   MIPS   中断嵌套   多任务   优先级   实时性  

摘要： 2K1000是龙芯推出面向工业控制与终端等领域的低功耗通用处理器,基于MIPS架构,采用双GS264内核。2K1000内部中断控制器不支持中断嵌套,对于多任务、高实时性要求的应用场景不利于快速响应高优先级任务。针对该问题提出一种方法,通过软件控制中断路由以及中断现场的保护和恢复,可在2K1000上实现中断优先级扩展和多级嵌套,该方法可应用于裸机系统且比操作系统具有更好的实时性,便于移植与扩展。

关键词： LoRa技术   物联网   低功耗传输  

摘要： LoRa技术是一种长距离无线通信解决方案,已在物联网领域广泛应用,其能在广阔的地理范围内提供低功耗的数据传输功能。LoRa与其网络协议LoRaWAN共同支持物联网设备与互联网的连接,而不需要高能耗的传统移动网络。这种技术特别适合于需要低功耗和长距离通信的应用场景,例如,智能农业、城市管理和环境监测等。研究详细探讨了LoRa技术在物联网(IoT)低功耗传输中的具体应用,包括技术部署、能耗管理与优化、通信协议调优、系统级能耗优化策略及性能监测与反馈。通过实际案例分析,研究展示了LoRa技术如何有效地实现物联网设备的能效最优化,并讨论了在实际部署中面临的主要挑战及其解决方案,为物联网领域的低功耗通信提供了实用指导和理论依据。

关键词： 布拉格光纤光栅(FBG)解调系统   甲烷吸收峰   温度自适应   低功耗   垂直腔面发射激光器(VCSEL)  

摘要： 设计了一种基于甲烷吸收峰波长参考的低成本、低功耗、温度自适应的布拉格光纤光栅(FBG)解调系统。详细介绍了该系统的总体设计和关键技术,包括:垂直腔面发射激光器(VCSEL)的特性分析和选取、甲烷吸收峰波长选取和甲烷吸收峰波长与VCSEL扫描波长范围匹配、光纤光栅波长选取和光纤光栅波长与VCSEL扫描波长范围匹配、利用甲烷气体吸收峰波长作为参考波长测量计算FBG的波长变化。实验结果表明,该系统无需温控,即可动态地选择和锁定不同的甲烷吸收峰波长作为参考波长解调光纤光栅波长,在10~40℃工作温度下系统的有效波长扫描范围为3.5nm,可作为无线传感网络的传感节点。

关键词： 带隙基准   低功耗   二阶补偿   低温度系数   电源抑制比  

摘要： 基于0.35μm CMOS工艺,设计了一种高精度低功耗二阶温度补偿带隙基准电压源。该电路利用双极型晶体管基极-发射极电压的叠加来产生一个二阶温度补偿电压,并与一阶温度补偿电压加权相加得到一个低温度系数的基准电压。带隙基准电压源内部放大器结构采用折叠型共源共栅放大器来提高带隙基准电压源的精度。电路采用3~3.6 V电压供电,基准输出电压为1.2555 V左右。仿真结果表明,在-55℃~125℃,典型情况下的温度系数为2.03 ppm/℃,电路PSRR在低频时可达-78 dB,整体静态电流只有10.8μA。与常规带隙基准电压源电路相比,该电路具有低功耗、高精度、高电源电压抑制比、宽工作电压和结构简单等优点。

关键词： CMOS电压基准   宽电源电压   低功耗  

摘要： 传统CMOS电压基准的输出电压随电源电压的变化较大,为了满足电压基准的精度要求,传统CMOS电压基准的电源电压工作范围就会受到限制。本文提出了一种宽电源电压CMOS电压基准电路,通过减小电压基准的偏置电流随电源电压的变化,提高电压基准输出电压的精度。此外,电压基准电路未使用运算放大电路和双极型晶体管,缩小了芯片面积。所提出的电压基准采用0.18μm CMOS工艺进行流片,芯片面积仅为0.026 mm^(2)。仿真和测试结果表明:当电源电压从1.8 V至5 V变化,电压基准的输出电压变化了约0.176%/V。当温度从-25~125℃范围内变化,输出电压的温度系数约为82.78×10^(-6)V/℃。电源噪声的频率为1 kHz时,输出电压的电源抑制比为-60 dB。

关键词： 二维材料   负电容晶体管   狄拉克源晶体管   超低功耗   亚阈值摆幅  

摘要： 由于电子/空穴随能量的分布受玻尔兹曼限制,场效应晶体管在室温下的亚阈值摆幅(SS)无法低于60 mV·dec^(-1),这使得晶体管的功耗无法进一步减小.而狄拉克源晶体管和负电容晶体管分别通过不同的方式实现了低于60 mV·dec^(-1)的陡峭SS,为降低晶体管功耗提供了新的途径.该文首次在实验上将两个物理过程结合起来,实现了带狄拉克源端的超低功耗负电容晶体管.所制备的器件实现了低于60 mV·dec^(-1)的陡峭SS,开态电流能够达到10μA量级,关态电流低于0.1 pA,整体的电流开关比超过8个数量级,器件的栅极电容匹配良好且回滞可忽略.该工作为超低功耗电子器件领域提供了新的可能.