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关键词： 几何量   自动检定装置   软件开发   硬件设计   不确定度  

摘要： 几何量检定装置的核心功能有两个,分别是测量几何量和校准几何量,目的是确保被测对象具有与要求相符的几何特性。以几何量检定装置为研究对象,首先介绍了既有检定装置的结构、工作步骤;其次说明了检定装置的软件设计方案,包括软件框架、应用层的设计,并结合实际应用证实了设计方案的有效性;再次讨论了硬件设计要点,内容涉及平台方案、模块设计两部分,其中,模块设计又分为测控模块、结构模块;最后基于不确定度,验证了该装置的性能。

关键词： 帧内预测   现场可编程门阵列   模式并行   高效视频编码  

摘要： 近年来,随着人们对视频数据需求的不断增加,视频的分辨率和帧率也在不断地提高,而实时视频序列的压缩编码速度往往受到帧率和分辨率的影响,分辨率和帧率越大,编码所需要的时间越长。为了实现更高分辨率和更高帧率的视频序列实时压缩编码,文中设计了一种新的帧内率失真优化预测模式的并行流水线硬件架构,该架构支持最大64×64编码树单元的帧内预测编码。首先设计了9路预测模式并行方案;然后,按照Z型扫描顺序实现以4×4块为基本处理单元的流水线硬件架构,并复用32×32预测单元的预测数据,用以代替64×64预测单元的预测数据,减少运算量;最后,基于该流水线架构,提出了一种新的哈达玛变换电路,用以实现高效的流水线处理。实验结果表明:在Altera Arria 10系列的现场可编程门阵列上,该9路模式并行架构仅占用75 kb的查找表和55 kb的寄存器资源,主频可以达到207 MHz,完成一个64×64编码树单元的预测仅需要4096个时钟周期,最大能够支持1080 P分辨率99 f/s全I帧的实时编码;与已有设计方案相比,文中方案能够用更小的电路面积实现更高帧率的1080 P实时视频编码。

关键词： 低压配电台区   硬件设计   电磁兼容  

摘要： 传统低压配电台区信息化水平较低,无法及时整合整个台区的供电数据,由于硬件设备老化,很容易发生电力故障,影响人们日常用电。研究人员基于信息技术,围绕测控装置硬件结构,针对电压采集电路、电流采集电路以及无线传输电路等进行优化设计,通过这种方式对低压配电台区进行自动化、智能化升级,以期提高低压配电台区可靠性以及供电效率。

关键词： 液冷源   STM32F103   模块化   触摸屏   温度  

摘要： 针对冷板和电源设备的发热问题,给出了一种集成模块液冷源控制系统软硬件设计方法。硬件设计中采用意法半导体STM32F103“增强型”系列芯片作为主芯片,采用易福门TA3131温度传感器作为温度检测传感器。软件设计中采用模块化的设计思想,通过分析软件功能、总体架构设计及模拟量采集模块详细设计,实现终端触摸屏的显控功能。经过试验测试、实际调试运行,验证了系统的出水温度设定范围为25~40℃,温度控制精度为±2℃。同时,系统具有相序保护和故障屏蔽功能,当非致命性报警发生时,可以通过屏蔽开关屏蔽报警信号,维持冷却设备的运行。

关键词： 抗量子密码   快速数论变换   硬件加速   现场可编程门阵列  

摘要： 快速数论变换(Number Theoretic Transform,NTT)是抗量子密码算法的关键部分,其计算性能对系统的运行速度至关重要。相比经典的NTT算法,高基NTT算法可以达到更好的计算性能。针对高基NTT硬件实现过程中计算流程冗长、控制逻辑复杂的问题,文章基于流水线结构提出一种高性能的基-4 NTT硬件架构。首先,基于经典NTT算法,推导出利于硬件实现的基-4递归NTT,简化了高基算法的计算流程;然后,提出一种单路延迟反馈结构,对计算流程进行有效的流水线分割,降低了硬件架构的复杂度;最后,利用两级蝶形运算耦合实现基-4蝶形单元,并使用移位与加法优化约简计算过程,节省了硬件资源开销。文章以抗量子密码方案Falcon为例,在Xilinx Artix-7 FPGA上实现了所提出的NTT硬件架构。实验结果表明,与其他相关的设计相比,文章提出的设计方案在计算性能和硬件开销等方面表现更好。

关键词： 光遗传技术   硬件结构   轻量化植入   Micro LED阵列   光源   光导设计   性能测试  

摘要： 为将光遗传技术用于自由移动生物体的体内视觉神经调控,文中提出一种新的无线能量传输、可植入、光源参数可调、多通道的光遗传硬件结构。该硬件结构主要包括Micro LED阵列多通道光源、nRF52832控制器、光驱动电路、无线能量传输电路,硬件整体尺寸为18 mm×18 mm×2 mm,质量为1.54 g,满足轻量化植入的要求。其次,设计并流片Micro LED光源阵列,单颗光源的尺寸为60μm×60μm;并在此基础上为每颗光源设计光导,实现光导直径在10μm左右,能够完成神经元级的光刺激。最后,将光源阵列的参数与光源阵列组合,运用深度学习的方法进行优化,实现光源的最优刺激。实验结果表明,光源满足光遗传的要求。

关键词： 群机器人   协同定位   硬件设计  

摘要： 随着机器人领域研究工作的不断深入,群机器人在恶劣环境下搜救、军事侦察与爆破、矿物资源勘测、医疗航空、工业自动化等领域得到广泛的应用,群机器人在复杂环境下的协同定位是群机器人控制系统需解决的核心问题之一。对群机器人协同定位控制系统的硬件部分进行设计,首先基于差分GPS基站给出系统总体方案设计,其次给出差分GPS基站和构成机器人群体的个体机器人的硬件设计,最后对各单元模块进行合理设计说明。

关键词： 高速公路隧道   通风控制   欧姆龙PLC   硬件设计   软件实现   实验验证  

摘要： 高速公路隧道是现代交通建设中不可或缺的一部分,但隧道内的空气质量、温度和湿度等因素会影响驾驶员的安全和舒适性。因此,为保证高速公路隧道的安全性和舒适性,需要设计一个可靠的通风控制系统。本文旨在介绍一种基于欧姆龙PLC的高速公路隧道通风控制系统,包括硬件设计和软件实现,最后通过实验验证系统的可行性和有效性。

关键词： Arduino   Augmented Reality(AR)智能头盔   硬件设计   开发  

摘要： 文章基于Arduino的增强现实(Augmented Reality,AR)技术设计并开发了智能头盔,主要工作包括硬件设计、软件设计、测试与验证。设计的AR智能头盔可以对现实场景实时AR增强,并支持用户个性化配置。文章旨在提供一种低成本、易制作、高可定制化的AR智能头盔解决方案。