关键词： 水产养殖   监测   无线传感器网络   LoRa   同步   速率自适应  

摘要： 该文针对近海渔业和大面积水产养殖环境监测应用周期长,覆盖面积大等特点,设计了基于LoRa技术的长距离低功耗无线传感网络系统。该系统设计了低成本的双信道LoRa网关,并在此基础之上提出了一种新颖的速率自适应的双信道同步调度无线通信策略。该策略充分利用LoRa技术多扩频因子多数据率的特点,对网关不同距离范围内的终端节点自动分配不同的扩频因子以确保网络连通性,并通过MAC层同步调度,在保证监测网络大面积覆盖的同时,大大降低了无线信道碰撞的概率,提高了异常数据上传的实时性和终端节点的平均网络寿命。通过仿真和现场试验验证了本方案的有效性,系统可有效覆盖半径3 km的监测区域,100个终端节点的网络规模;对于视距通信,该策略的投递率从单一扩频因子的0.8提升到0.99,对于数据上传周期为10 s的快速通信,投递率从单一扩频因子的0.4提升到0.95以上;如采用3 600 mA·h锂电池,数据上传周期为10 min,终端节点寿命可达1 a。

关键词： 阻变存储器   钽氧化物   稳定性   低功耗性能  

摘要： 大数据、区块链等新兴产业对数据存储的需求主要为非挥发性存储器（Non-volatile Memory），目前市场主流以闪存（Flash）和硬盘（Hard Disk）为主。但前者由于逼近工艺极限而难以尺寸缩小，后者因速度过慢不适应市场需求，所以新型非挥发性存储器的开发需求日益增加。阻变存储器由于其高集成密度（4F2）、快读写速度（纳秒级）、低功耗及易与CMOS工艺相兼容等优点成为下一代存储器的有力竞争者。同时，由于柔性消费电子产品市场的逐渐兴起，电池技术没有突破性进展的情况下，快速脉冲操作下的阻变存储器的低功耗性能被学界和工业界极度重视。\n 但阻变存储器在应用中存在着稳定性不佳及低功耗实现困难等问题，因此，本论文主要通过研究TaOx为基础的离子型阻变结构单元，对器件的稳定性及低功耗特性进行集中优化。\n 首先，本文将Ta/TaOx/Pt结构的中间层工艺进行了优化，得到了耐久性较好的阻变层工艺；其次，对Ta/TaOx/Pt的上电极材料进行了更换，得到了高低阻值一致性较好的Hf/TaOx/Pt器件，并建立了模型，简要解释了该器件一致性提升机理；而后，对电极工程中更换Al电极得到的低功耗器件的耐久性进行了集中优化，耐久性从不足百次提升至2700余次；最后，在Ta/TaOx/Pt器件的上界面插入纳米Al插层，在保持器件仍然具备较低功耗的同时，将耐久性提升至万余次。\n 通过一系列的实验及表征，文章得到并研究了低功耗、高可靠性的阻变存储器实现方法及机理。最终得到的器件电流控制在10uA级别，PSET及PRESET小于20μW，PREAD控制在5μW，Endurance性能达到2700。插层器件在较低功耗下实现了105次循环。

关键词： 低功耗   分辨率   融合   机身   松下   摄像机   品质   首款   面向   格式  

摘要： 1月初,松下发布了基于拍摄创作与网络融合时代下的两款全新一代4K手持摄像机AJ-UPX360MC及AGCX200MC。新的产品是面向今后的如4K/UHD分辨率、HDR拍摄等适合于各种业务环境和应用。AJ-UPX360MC特点:4K/UHD分辨率、10bit、HDR兼容的图像品质和多格式记录,在紧凑、轻巧、低功耗的机身中发挥极致创意。业内首款支持NDI|HX的产品。

关键词： 开关电源   WiFi接收机   自适应滤波器   LMS算法   低功耗   无线通信  

摘要： 针对开关电源应用于射频前端模拟电路时的纹波问题,文中提出在数字基带部分采用自适应滤波法消除纹波的方案。在Simulink环境下搭建基于IEEE802. 11b无线通信协议的WiFi收发系统,并在数字基带部分使用LMS自适应滤波器来抑制纹波。系统仿真结果表明,自适应滤波器能明显改进信号质量,当纹波幅度低于150 m V时,接收信号能达到协议要求。在此基础上,对自适应滤波器进行了完整的前端及版图设计,并进行功耗分析,最终自适应滤波器在33 MHz时钟频率、1. 98 V电源电压的工作条件下功耗仅为1. 35 m W,证明了利用开关电源为WiFi接收机供电以节约功耗的可行性。

关键词： 心电   监测   蓝牙   功耗  

摘要： 因市面上已有的便携式心电监护仪不能实现长达24h的心电监测,本文提出一种基于蓝牙4.0的低功耗心电实时监测系统,由STM32控制AD8232采集人体心电数据作初步处理,并由蓝牙模块CC2540传送到Android手机端作实时分析处理和显示。由蓝牙4.0BLE协议栈结构与OSAL系统休眠机制节省不必要的功耗开支,降低系统功耗。实验表明,心电数据误差在5%以内,系统数据传输可靠性好、准确性高、续航能力强,利于家庭式实时心电监测设备的发展。

关键词： 神经信号   无线采集   低功耗   小尺寸   反馈增强效应   FM  

摘要： 文中根据RF无线射频原理,提出了一个适用于小体型动物的纯模拟、低功耗的无线神经信号采集模块设计方案。相比于数模混合方案,纯模拟的实现方案具有尺寸小、功耗低以及结构简单等优势。整个采集模块可以分为模拟前端放大和无线数据传输两部分。通过选用低功耗、低噪声的仪表放大器INA333和运算放大器OPA333构成模拟前端放大电路的两级放大结构,降低了电路的功耗和尺寸。通过添加反馈电感实现的反馈增强效应降低了Colpitts振荡器功耗。采用三极管极间电容对振荡器进行FM调制构成纯模拟无线数据传输电路,使得采集模块具有小尺寸、低功耗以及无线数据传输的特点。电路仿真以及实验测试结果均表明,该模块可以完成动物神经信号的无线采集,具有一定的实用性。

关键词： 宽带接收处理电路   低功耗设计   门控时钟   电源关断   多阈值电压  

摘要： 本文研究并设计实现了一款高性能的SoC宽带接收处理电路。电路的数字设计规模为千万门级，接收符号速率达到400MSPS，接收带宽为140MHz应用需求，芯片对功耗要求较为严格。要求整体功耗小于1瓦。\n 这款电路内部集成有32位微处理器Cortex-m4、SpiFlash控制器、UART控制器和一个接收处理模块，可实现识别系统询问/应答信号接收处理；具体信号处理算法包含数字本振信号生成、数字下变频、多路数字滤波等；芯片输出数字相关峰脉冲、相关峰幅度相位数据和解调数据。\n 本电路根据应用需求和设计参数指标，进行了整体架构设计，形成了各自的电路设计方案。然后进行了逻辑设计、仿真以及基础验证分析。最后对逻辑设计的结果进行了物理设计实现并且验证通过。\n 在前后端设计实现流程中，由于本芯片规模较大且对功耗要求严格，因此利用了门控电源、电源关断、多阈值电压选择以及其他多种逻辑物理设计手段进行设计实现，最终设计结果大幅度降低了芯片的总功耗。\n 本设计选用了TSMC65nm低功耗设计流程进行设计。逻辑设计与验证仿真流程，利用到了VCS,Matlab,Modelsim,Verdi等工具，物理设计与验证阶段，利用到了DesignCompiler,Formality,Innovus,Virtuoso,Calibre，PrimeTime等多款专业设计工具。整个设计流程经过了充分的仿真和验证保障，设计结果满足芯片接收速率、接收带宽、最大功耗等各项设计指标需求。芯片已经流片成功，将于近期进行测试。本设计的完成有利于国产芯片设计的自主可控。

关键词： MAX   Maxim   MAX77640/MAX77641   可穿戴   评估板   超低功耗  

摘要： Maxim公司的MAX77640/MAX77641是具有3输出SIMO,150mA LDO和加电順序器的超低功耗PMIC,集成了3输出单电感多输出(SIMO)降压-升压稳压器,150mA LDO和三路电流沉驱动器,工作电压2.7V-5.5V,输出电压0.8V-5.25V可调,主要用在蓝牙耳机和耳塞,可穿戴如健美,健康和活动监视器,照相机,可穿戴照相机和物联网(IoT)小型电器.

关键词： 低功耗   蓝牙   传感技术   红外技术  

摘要： 该文提出了一种低功耗全指向红外控制设备的设计与实现方法。该控制设备以蓝牙主控芯片为核心,通过采集陀螺仪、磁力计和加速度传感器的参数信息,计算并动态更新控制设备与目标家电的相对方位信息;通过蓝牙无线技术,接收智能终端的控制信号,判断并打开对应方位的红外发射管,进行精确的红外指向控制,大大减少全指向红外控制设备的能量损耗。

关键词： 高性能   低功耗   MT9P031   千兆以太网   重传  

摘要： 针对当前图像采集系统体积大、功耗高以及性能差的问题,提出了一种基于高速FPGA、低功耗CMOS图像传感器设计的高性能、小型化、低功耗的图像采集系统设计方案。在硬件设计中,采用FPGA作为主控制器;以MT9P031图像传感器作为图像采集前端;利用DDR2作为图像数据的缓冲器;采用千兆以太网作为图像数据的传输接口。在逻辑设计中,采用分时复用以及各级缓冲,从而实现了高速异步图像数据的读写工作,避免了图像数据的丢失以及堵塞,同时,采用重传的设计思想,降低了图像数据的误码率。经验证,该系统能够长期稳定可靠工作,且性能上有了较大的提高。