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： 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： 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： 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： 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： 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： 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： 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： 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： 物联网设备   低功耗设计   STM32微控制器   智能家居照明系统  

摘要： 本文以基于STM32微控制器的智能家居照明系统为例,探讨了物联网设备低功耗设计与优化的方法。介绍了智能家居系统在物联网中的重要性,并指出了低功耗设计的关键性,详细阐述了系统的低功耗设计策略与低功耗通信技术,并进行了低功耗测试与评估。结果显示:优化后系统的待机功耗降低约47%,运行状态下的功耗降低约32%。这说明本试验的低功耗设计方案在实际应用中具有良好的可行性和有效性,可以为智能家居照明系统的长期稳定运行提供重要支持。