关键词： ZigBee技术   电力系统   低功耗通信网络架构  

摘要： 文章介绍了ZigBee技术的原理,分析了低功耗通信网络的组成和特点,详细阐述了基于ZigBee技术的低功耗通信网络的整体架构和模块设计,包括通信协议模块设计和低功耗通信机制设计。测试结果表明,ZigBee技术在功耗、传输速率以及延迟方面均优于传统电力线载波通信技术,其在电力系统应用中具有显著优势。

关键词： 低功耗   条件预充电   近阈值电压   真单相时钟  

摘要： 基于条件预充电技术,设计了一种高速低功耗真单相时钟触发器。在存在冗余开关活动的关键路径中,通过增加场效应管和控制条件,控制内部节点的冗余预充电活动;通过消除冗余结构,消除冗余的场效应管,从而改善电路结构,降低功耗和总功耗延时积。通用电路分析程序(simulation program with integrated circuit emphasis,HSPICE)仿真结果表明,在100 MHz的工作频率与低阈值电压下,触发器功耗低至158.6127 nW、总功耗延时积低至0.048735 fJ,电路具有正确的逻辑功能,且在功耗、延迟方面均优于近几年提出的电路。

关键词： 无人机   反向散射通信   移动边缘计算   拉格朗日对偶算法   连续凸近似算法  

摘要： 针对移动设备能量不足导致的算力有限难以处理复杂任务的问题,提出一种低功耗无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)反向散射(Backscattering Communication,BackCom)边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)网络优化方案。该方案首先根据UAV与BackCom辅助MEC系统模型建立非凸问题,再利用块坐标下降(Block Coodinate Descent,BCD)法将该问题分解为多个凸问题,利用对偶求解、次梯度迭代以及连续凸近似(Successive Convex Approximation,SCA)算法优化UAV轨迹。最后,通过仿真分析资源分配和UAV轨迹设计方案,验证该方案的有效性。仿真结果表明,所提方案能够最大化用户设备储存量的同时最小化系统能耗。

关键词： WAVEMESH自组网   实时传输   矿压监测   STM32单片机   低功耗   压力突变捕捉  

摘要： 通过调研目前在用的煤矿无线顶板压力传感器现场使用情况,发现传感器普遍存在着电路功耗大,电池使用寿命过短,井下采煤工作面工况复杂,导致无线网络不稳定、数据丢失的情况,以及存在着都是定时回传数据、支架压力突变时的数据无法捕捉到的问题。设计了一种基于WAVEMESH自组网的煤矿无线矿压传感器,本传感器采用STM32单片机为主控单元,采用接力型自组网传输方式,可对采煤工作面支架前柱、后柱、前探梁等三路压力进行实时采集、现场显示以及数据实时传输,将井下矿压数据实时在地面监控机房上位机显示,在井下工作面工况环境不好时可定时存储传感器数据,待网络恢复后再将数据上传。本传感器具有功耗低、电池待机时间长、网络健壮性强、可捕捉压力突变数据、数据采集精度高等特点,在多座煤矿井下现场应用后,使用效果良好。

关键词： 5G网络   室内定位   算法优化   定位精度   低功耗  

摘要： 提出一种5G网络下的高精度室内定位算法优化方法。该方法综合利用5G网络的大带宽、低时延和高连接密度等特点,通过优化信号测量、多源异构数据融合和定位计算模型,显著提升了定位精度和实时性。同时,引入低功耗策略,延长了设备电池寿命。仿真实验表明,该算法在定位精度、实时性和能耗方面均优于现有方法,为5G室内定位的实际应用奠定了基础。

关键词： 电子对抗   仿真引擎   离散事件仿真混合推进   多线程并行  

摘要： 随着电子对抗仿真技术应用的不断深入,用户对电子对抗仿真环境的要求越来越高。仿真引擎是仿真系统内驱动模型运行的核心组件,直接影响到仿真的逼真性与仿真效率,传统的仿真引擎技术采用单一推进机制,适用范围有限、仿真效率不高。为了提高离散事件仿真的效率,同时降低仿真引擎对计算机网络条件的依赖,发展了一种基于混合推进的多线程并行离散事件仿真引擎,采用多线程并行方式加载与解析仿真方案,提高了数据加载与解析的速度,采用混合推进机制减少了算力开支与时间成本,提高了离散事件仿真的效率。同时实现了仿真引擎与模型的解绑,仿真引擎能够根据事件类型灵活加载模型组件,拓宽了其适用范围。最后,通过具体仿真实验案例的验证,证实了所提方法的可靠性与应用潜力。

关键词： 节点仪器   采集电路   低功耗设计  

摘要： 近年来,随着高精度勘探技术的逐步规模化应用,无论单个项目投入设备数量,还是应用项目比例,节点仪器都呈现出增长的趋势。本文在介绍节点仪器产品现状的基础上,分析了其采集电路组成及工作功耗的主要影响因素。最后,从关键器件选型、硬件电路、固件低功耗优化设计等方面阐述了节点仪器采集电路的低功耗设计思路,并给出具体的验证实例,以期为今后体积小、重量轻、续航时间长、综合技术性能更优的节点仪器研发、制造提供参考。

关键词： 轨对轨   极低功耗   高增益低失调   静态电流  

摘要： 针对传统液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)驱动器的电压缓冲器工作电压范围较小且功耗较高,以及传统运放增益有限的问题,文章设计了一种极低功耗的轨对轨高增益低失调运算放大器。该放大器采用两个互补的输入级,能在全电压范围内交叉导通实现轨对轨输入,通过多级Cascode模块有效提高了电路的放大倍数。改进的输出级采用单输入的方式,有效减小了电路的失配和输出电路的静态电流,保证了电路的稳定性。0.18μm CMOS工艺仿真验证表明,所提出的低功耗轨对轨高增益低失调运算放大器电路在6.5 V的工作电压下实现0~UDD(电源电压)的输入、输出范围,且开环直流增益在不同共模电压下均大于88 dB,相位裕度均大于65°,失调电压小于900μV,仅72 nA静态电流。该放大器满足LCD驱动器的低功耗、高增益和低失调的应用需求。

关键词： 光纤引光   隧道调光   超低能耗  

摘要： 针对高速隧道白天出入口段视觉适应性安全需求与照明高能耗的矛盾问题,文章阐述了隧道调光系统的发展历程,基于太阳光的清洁安全和隧道洞口内外亮度变化的自适应性原则对单灯珠隧道光纤引光照明系统展开搭建和测试分析研究,试验得出:当洞外的照度为84 367.66 lx、色温为5 100时,洞内的引光单灯珠亮度可达到6 866 261.50 lx,而洞内常规的LED单灯照度为1 180 999.00 lx,这表明隧道单光纤照明灯珠相当于6个常规LED灯珠的照明效果。基于此,研究创新性地提出了采用超低功耗隧道光纤引光照明系统来补充现有调光系统的照明新方案,以下田隧道工程模型为依托,通过Dialux软件模拟多元照明调光布设系统,得到隧道壁两侧安装各10个引光灯可满足隧道入口段行车照明需求,有效解决了隧道调光照明高能耗的难题。

关键词： YIG调谐   频率合成器   混合集成   小型化   低功耗   设计  

摘要： 将YIG振荡电路与控制单元、锁相单元进行混合集成制作频率合成器。首先介绍了YIG频率合成器的基本原理,在此基础上提出了混合集成的设计思路和具体设计措施。重点提出采用“永磁偏置”和“无加热器”方案降低体积和功耗,采用“均磁”措施提升磁场均匀性,采用YIG小球与永磁体互补法降低频率温漂,实现了YIG频率合成器的小型化和低功耗设计。其体积较常规YIG频率合成器减小约2/3,功耗仅约3.6 W,相位噪声性能与常规YIG频率合成器相当。最后指出了这种混合集成一体化结构设计的适用性,即混合集成一体化结构设计思想不仅适用于YIG频率合成器,也适用于多功能YIG滤波组件的集成化设计,但也存在不足和局限性。