关键词： 小型化   低功耗   低时延   上行增强  

摘要： 针对专网数字化与智能化转型的需求,通过基于5G技术的5G专网移动通信网络及技术体系研究,实现技术创新。突破了小型化、低功耗、低时延、高可靠传输的无线资源调度及上行增强技术,成功研制出一套适用于复杂环境、能与现有专网通信及业务系统融合的5G通信系统。该系统为垂直行业用户提供了定制化的通信服务,有效推动了各行各业的数字化转型与升级。

关键词： 低功耗设计   SOC   功耗估计   功耗优化  

摘要： 随着电子设备和互联网服务需求的日益增长,集成电路和芯片设计技术不断进步.然而,系统复杂性和多样性的增加导致了芯片功耗问题,这不仅影响了制造成本,还可能引发可靠性问题.基于此,本文首先介绍了低功耗芯片的背景和需求,以及其应用领域;其次详细阐述了低功耗芯片的发展现状和SoC概念,并梳理了芯片的发展历史;再次对低功耗设计的仿真实验及其相关评估指标进行了分析讨论;最后对低功耗芯片的未来发展进行了展望.

关键词： 双目视觉   立体匹配   三维重建   工件测量  

摘要： 针对传统检测手段难以深入工件内部、检测效率低等问题，提出了一种基于多线程半全局立体匹配（Semi-Global Stereo Matching，SGBM）的工件内部检测方法。该方法首先采用张正友标定算法获取双目内窥镜相机内外参数，通过双目内窥镜采集工件内部图像，并对采集图像进行畸变校正与极线校正；其次，利用区域叠加分割策略结合多线程技术改进SGBM算法，提高算法运行速度，获取视差图并转换为深度图，结合矫正后的采集图像生成三维彩色点云;利用双目视觉原理计算采集图像中各点在世界坐标系下的坐标，提出在系统自标定面积测量法，结合空间欧式距离计算实现对工件内部结构的三维测量。实验结果表明，所提出的方法在工件内部检测中取得了良好的效果，重建出的三维点云结构清晰，改进后的SGBM算法处理速度提高约30%，欧式距离测量相对误差小于3%，区域面积测量相对误差小于1.5%，满足工件内部检测需求。

关键词： 带隙基准   无运放   低功耗   低温漂   曲线校正  

摘要： 为了解决传统带隙基准电路使用运放钳位造成功耗过大的问题，基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺，在传统Brokaw结构的基础上，设计了一种低功耗低温漂无运放带隙基准电路。为了减少输出电压的温度漂移，设计一种曲线校正电路，从一阶带隙基准电路中抽取正温电流与负温电流，以减小输出基准电压随温度变化产生的温度漂移，在较宽的温度范围内实现较低的温度系数。仿真结果表明，在-40～130℃温度范围内，3.3 V电源电压下，带隙基准输出电压为1.214 V，温度系数为2.76×10-6/℃，电源抑制比为-69dB@DC，带隙基准整体电路静态电流为4.7 μA，其中曲线校正电路仅消耗0.05 μA静态电流，使温度系数下降了64.93%。

关键词： 基准电压源   全CMOS   低功耗   亚阈值  

摘要： 设计了一种全CMOS结构的亚阈值基准电压源，与传统的亚阈值CMOS基准电压源相比，通过使用两种不同阈值电压的NMOS管的栅源电压之差产生电流，无需额外电阻，降低了电路静态功耗。设计了一种输出电压产生电路，采用基于两极运放的单位增益缓冲器与栅极耦合的NMOS对级联，实现了正负温度系数电压相加。基于TSMC 0.18 μm工艺完成了基准电压源版图的设计，版图面积为43 μm×14 μm。后仿真结果表明，该基准电压源平均输出电压为345 mV，功耗仅为12.6 nA，在-40℃-120℃的温度范围内，温度系数为7.65×10-6/℃，在0.8V～2V电源电压变化下，线性调整率为0.173%，电源抑制比为68.02dB@10Hz。

关键词： Beam forming networks  

摘要： This paper studies energy-efficient hybrid beamforming architectures and its algorithm design in millimeter-wave communication systems, aiming to address the challenges faced by existing hybrid beamforming due to low hardware flexibility and high power consumption. To solve the problems of existing hybrid beamforming, a new energy efficient hybrid beamforming architecture is proposed which introduces radio-frequency (RF) switch networks at the front and rear ends of the phase shifter network, enabling dynamic connections between the RF chains and the phase shifter array as well as the antenna array. The system model of the proposed architecture is established, including digital precoding and analog precoding processes, considering practical hardware limitations such as quantization errors of the digital-to-analog converter (DAC) and minimum resolution of phase shifters. In order to maximize the energy efficiency of the transmitter, this paper derives an energy efficiency model that includes spectral efficiency and system power consumption, and proposes a hybrid precoding algorithm based on block coordinate descent. The algorithm iteratively optimizes the digital precoding matrix, analog precoding matrix, and DAC resolution to improve the overall energy efficiency of the system. Simulation results under the NYUSIM-generated millimeter-wave channels show that the proposed architecture and algorithm have higher energy efficiency than existing representative architectures and precoding algorithms under complete and partial channel state information, while the loss of spectral efficiency compared to fully connected architectures is less than 20%. Copyright © 2025, The Authors. All rights reserved.

关键词： LoRa   顶板监测   无线通信   RS485   低功耗  

摘要： 为了实现对煤矿顶板支护设备进行高精度、远距离、低功耗稳定监测,设计了一种基于LoRa技术的煤矿顶板监测系统,系统主要由井下分站、井下主站和井上上位机组成。井下分站根据外接的锚杆测力传感器设计了信号调理电路、ADC采集电路,采用LoRa无线传输技术将数据上传到井下主站。主站将各个分站的数据进行汇集并暂存入Flash,通过RS485有线传输的方式将数据上传到井上上位机。建立了数据库并设计了上位机用户界面,可以处理、存储及显示采集的数据。测试结果表明:该系统电压采集精度高、无线传输丢包率低,可以稳定地监测煤矿顶板状态。

关键词： 低功耗   数字阀   磁场耦合   动态特性   静态特性   温升  

摘要： 高速开关式数字阀是航空液压系统核心控制元件之一,直接关乎飞行器的性能与运行安全。响应时间是数字阀首要指标,通过提高激励电压可以有效改善动态特性,但容易造成过多能量消耗和温升,进而带来电磁力等多方面性能退化,甚至出现匝间击穿、烧毁等安全事故。针对以上问题提出了一种新型低功耗数字阀。在磁路中引入永磁体,利用永磁体的磁场维持工作状态,仅在启闭过程激励瞬时电压,从而降低阀的功耗,以减弱数字阀高响应与低温升之间的设计矛盾。在此基础上,分别建立了永磁体磁场和电磁场混合励磁下低功耗数字阀的理论模型和有限元模型,研究了关键参数对其电磁特性、动态特性和能耗特性影响。最后,搭建了数字阀试验台,对仿真模型及分析结果进行验证。试验表明,与搭配先进控制方法的传统数字阀相比,低功耗数字阀启闭响应时间分别缩短49.3%和35.6%,流量可控区间扩展20%。大占空比下,低功耗数字阀温升最高降低40℃,且温升不受占空比影响,低功耗数字阀对提升航空液压系统性能及安全性具重要意义。

关键词： 电刺激   集成电路(IC)   低功耗   可拓展性   多通道   电刺激器  

摘要： 设计了一种低功耗可级联拓展的电刺激芯片,该芯片主要由16个独立电刺激通道、一个全局数字控制器(GDC)及电流偏置模块组成。每个独立电刺激通道包含一个8 bit数模转换器(DAC)、一个高压刺激前端(SFE)电路以及通道本地数字控制器(LDC),能够输出脉冲幅度/宽度/相位间隔时间可独立配置的单极性双相脉冲刺激电流。GDC控制16个通道的配置和刺激使能,并有一个可进行多芯片级联拓展的控制接口。LDC和GDC共用同一组时钟/数据控制信号,节省了端口资源。提出的电路采用GF 0.18μm CMOS BCD高压工艺进行设计和制备,总面积为1.5 mm×3.1 mm。测试结果表明,在5 V/15 V/-15 V供电下,该电路的静态功耗为2.14μW,最大输出电流为1 mA,输出200μA恒定电流时顺从电压为13.5 V。

关键词： 飞行时间   三抽头   低功耗   抗干扰  

摘要： 提出了一种新型的三抽头飞行时间(ToF)解调方案,可以在不损失测距精度的前提下,有效降低用于深度计算的多个相位数据的采集、传输和计算功耗。同时引入三抽头轮转开启策略,可以显著改善由CMOS工艺原因导致的各抽头增益不一致、距离标定效率较低等。此外,还提出了一种簇间伪随机编码设计,有效解决了多个ToF相机在同一场景工作时互相干扰的问题。所提组合策略对于ToF三维感知成像技术的低功耗小型化具备一定的现实意义。