关键词： 偏高免疫网络   低功耗   节点调度   目标函数   最优抗体   冗余节点  

摘要： 提升网络的寿命,保证网络的均衡负载性能,需完成网络中低功耗节点的合理调度,因此,研究基于偏高免疫网络的低功耗节点调度方法。以网络的覆盖率和最低功耗为目标,构建网络低功耗节点调度目标函数,采用圆周法判断冗余节点实行判断并生成初始免疫种群,以此改进免疫算法,利用上述算法求解网络低功耗节点调度目标函数,获取节点调度最优抗体,即得出节点调度最优可行解;为保证节点调度的最佳效果,采用蝙蝠算法改进节点调度最优可行解,获取节点调度的优化结果。仿真测试结果得出:该方法具备界节点调度能力,能够结合感知范围自动调节存活节点数量,调度后能够保证网络的负载均衡性能,负载均衡结果均在0.022~0.035之间;可靠性结果均在0.92以上,并且在最低功耗下完成网路通信。

关键词： RIS   CMOS开关   单比特   双极化   低功耗  

摘要： 呈现了一种基于CMOS开关的单比特双极化可重构智能超表面系统。该超表面单元只需两个CMOS开关器件即可实现双极化的控制;超表面单元采用总分总的控制结构,在保证极化隔离度的情况下实现双极化同控;通过引入双层拉远交直流隔离技术,有效地解决了交直流之间的串扰问题,配合一体分离的控制方案,可以将偏压控制点放置在辐射单元的任意位置;通过在单元周围加载基片集成腔体以及在腔体中加载短路抑制柱的方式有效抑制了表面波,极大地提升了扫描角度。仿真结果表明,超表面单元的相位差在26~28 GHz的范围内都能保持180±35度的相差,开和关状态的平均插损在1 d B以内;暗室测试结果表明超表面系统在±60°的扫描范围内均工作良好,波束形态清晰,旁瓣低于15 d B;外场测试结果显示该系统能够提升盲区增益25 d B以上,使系统流量达到满流。

关键词： 虹膜识别   低功耗   矿用   手持式   嵌入式   ARM  

摘要： 在总结了矿用虹膜识别系统设计原则的基础上,基于矿井安全开机与身份识别的实际需要,介绍了一种手持式低功耗虹膜识别系统。在虹膜识别系统中,各芯片需要多路不同电压等级电源,所以设计了与系统匹配的电源系统。由于摄像头、红外补光灯和显示屏等耗电高,系统电源均设计成可控电源,待机时随微控制器进入低功耗模式下关闭。软件上采用基于按键唤醒机制的STOP低功耗模式,使得待机状态下系统功耗最小。设计样机待机电流28μA,可正常使用48 h以上。研究成果可以用于实现特定人员安全开启井下设备,避免其他人员非法误操作开机。

关键词： 语音控制   半导体Peltier芯片制冷技术   超声波测距   测温测光   REID读卡  

摘要： 本文介绍了一种基于“龙芯”1号MCU主控板和传感器技术的小型室内零食储存柜设计方案。该设计方案具有多种功能,包括语音交互、屏幕显示、多通道物品分类等。为了提高稳定性和安全性,我们采用了半导体Pe测技术,并在控制系统中使用了多种保护机制。电路部件均在PCB板上布置,外置传感器,电机,风扇,制冷芯片等通过走线的方式与主控板连接,使得整个制造过程更加规范和高效。且使用自制的PCB板和代码,使得整个硬件成本相对较低,并且方便后期的维护和升级。

关键词： 结构健康监测   测距传感器   同相雷达  

摘要： 在雷达SoC芯片基础上研发了低功耗同相(LCFM)雷达测距传感器,该传感器具有功耗低、价格低廉、动态响应快、温漂小、寿命长等优点,非常适合在结构监测中推广使用。低功耗同相雷达采用低功率脉冲发射同相调频波雷达信号,同相调频波雷达反射信号可以进行叠加,因此,在低功耗的同时确保了雷达信噪比满足精确测距要求。经过测试验证了LCFM雷达频率测距在12 m量程内满足1 mm的精度,相位测距在4.2 m量程内满足0.1 mm的精度,结构监测的从业人员可以根据LCFM的性能特点选择诸多的应用场景。

关键词： 超声波流量计   便携式   低功耗   在线校准  

摘要： 介绍了时差式超声波流量计的工作原理,设计一种采用锂电池供电的便携式超声波流量计,具有体积小、快速充电、低功耗、多管道参数记忆、测量数据自动存储及通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)通信功能,可显示瞬时流量曲线并自动计算平均流量。通过标准表法液体流量标准装置检定,便携式超声波流量计的准确度达到1.5级,与现场流量计进行比对,满足在线校准的功能需求。

关键词： 综采工作面   人员定位系统   蓝牙   LoRa   UWB  

摘要： 现有矿用人员精确定位系统大多采用UWB定位技术,基于人员定位卡+定位分站的布局模式,实现厘米级的高精度定位,但现有模式忽略了工作面环境复杂性以及液压支架安装的分站位置变化对定位精度的影响,以及现场安装的难度等因素。针对上述问题,设计一种低功耗的综采工作面定位系统,采用蓝牙定位和LoRa无线技术,定位器作为信标,采用电池供电,可安装在工作面任意需要定位的位置;人员定位卡融合蓝牙定位和LoRa无线技术,与矿灯融合组成信息矿灯;分站融合LoRa无线模组安装在综采工作面两端,主要负责收集和传输定位信息。该系统可以实现对现有人员精确定位系统的兼容,同时规避现有技术在综采工作面定位中难以解决的问题,具有安装方便、成本低、易维护等优点。

关键词： FinFET   SRAM型FPGA   PCIe Gen3   低功耗  

摘要： 大数据时代对高速总线的高带宽、低延时及高灵活性有更苛刻的要求,高速串行总线(PCIe)与FPGA的集成能够满足新兴领域的需求,但需要对其在高温和低温下的性能稳定性及低功耗性进行探究。以16 nm FinFET工艺SRAM型FPGA为对象,搭建针对低功耗PCIe第三代(Gen3)的高速通信的性能测试、温升测试以及高温及低温功耗测试方案。测试结果表明,在通信过程中被测电路与CPU通信稳定,读、写速率分别可达3907 MB/s、4430 MB/s,达到理论最大带宽的54.1%、61.4%;被测电路温升不显著,常温下电路的表面温度比对照电路低18.4%;其在高温125℃下的功耗比对照电路低41.9%。该工艺下的电路能够稳定运行PCIe Gen3总线,并在低功耗、低发热状态下实现高质量的信号传输。

关键词： RFID   电子标签芯片   数字基带   低功耗  

摘要： 在RFID技术不断发展和应用领域不断扩大的背景下,低成本、低功耗是标签芯片设计的重中之重。本文设计了一款数字基带,符合国家标准GB/T 29768的要求,具有低功耗、面积小的特点。该设计采用多时钟域设计、操作数隔离、电路复用等低功耗技术。并且使用Modelsim进行功能验证,验证结果符合预期。采用GSMC 0.13μm工艺,经过逻辑综合和功耗分析,数字基带功耗为2.63μW,布局布线后面积为0.045mm2,满足设计需求。

关键词： AB类运算放大器   电流复用技术   自适应偏置电路   局部共模反馈   高转换速率   高带宽   低功耗  

摘要： 为了解决传统运算放大器在物联网系统等低功耗应用中转换速率较低和增益带宽积较小的问题,设计了一种新型的AB类运算放大器。提出了基于差分对管的电流复用技术,将输入晶体管产生的差分电流再次利用,提高了电路的输出电流,获得了更高的转换速率、增益带宽积和直流增益。此外,结合了基于自适应偏置电路的AB类输入级和局部共模反馈电路,使得运算放大器输出级的动态电流摆脱了静态电流的限制,以较小的静态电流获得了较大的动态电流,进一步提升了电路的关键性能参数。基于180 nm CMOS工艺,对运算放大器进行设计和验证。仿真结果表明:在70 pF的负载电容下,正负转换速率分别为23.55 V/μs和-31.47 V/μs,增益带宽积为2.38 MHz,直流增益为63 dB,静态功耗仅为23μW。与传统的AB类运算放大器相比,所提出的电路在实现低功耗的同时具有更高的转换速率、增益带宽积和直流增益,适用于模数转换器和电源管理等低功耗电路系统。