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用于XO唤醒定时器的低功耗数字温度补偿技术
摘要:对于低功耗的无线物联网(IoT)设备而言,一个精确的唤醒定时器至关重要。尽管通过占空比控制可以最小化功耗,但与基站或其他设备的同步仍需要定期激活设备。唤醒定时器的不准确性会导致设备在预期同步时间附近的活跃时间延长,从而增加能耗,这在高占空比操作中尤为关键。本文提出了一种低功耗的数字补偿方法,以提高基于晶体振荡器(XO)的唤醒定时器在不同温度下的准确性。该方法在每次唤醒时动态调整数字计数器的阈值,以补偿由于温度变化引起的XO频率偏移。ΔΣ调制进一步减少了分数时间校正时的量化噪声。通过在现有的低功耗微型IoT系统上测试该技术(该系统配备了指数温度传感器),采用了两种关键策略:1)将补偿曲线近
来源:IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems
时间:2025-12-01
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通过GNSS/INS集成以及改进的基于INS的部分模糊度解析方法,提升车辆定位精度
摘要:全球导航卫星系统(GNSS)与惯性导航系统(INS)的融合为缓解GNSS在遮挡环境中的定位限制提供了一种领先的解决方案。无论是通过独立的GNSS还是GNSS/INS集成来实现高精度定位,都受到可靠模糊度消除(AR)的显著影响。本文介绍了在两个关键AR阶段中的改进:获取模糊度的浮点解和模糊度搜索。高精度的浮点解需要精确的先验位置信息,而这受到GNSS伪距精度的限制。本研究探讨了利用从高精度紧密耦合(TC)集成定位解决方案中得到的误差模型来校正INS的方法。校正后的INS位置取代了伪距位置作为获取浮点解的先验信息。在模糊度搜索过程中,引入了一种改进的部分AR(MPAR)方法。通过特定的方法,
来源:IEEE Transactions on Vehicular Technology
时间:2025-12-01
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MTC-SLAM:一种适用于复杂环境的多尺度紧密耦合激光雷达-惯性SLAM方法,能够处理具有动态物体和相似特征的场景
摘要:同时定位与地图构建(SLAM)对于自动驾驶至关重要。与受光照条件变化和特征稀疏影响较大的视觉SLAM相比,基于激光雷达(LiDAR)的解决方案具有显著优势,因为激光雷达能够提供精确的距离测量,并且对光照变化具有很强的鲁棒性。然而,当前的激光雷达SLAM技术仅能从单一尺度估计姿态,这会导致在具有动态物体和相似特征的复杂环境中性能大幅下降,从而影响姿态估计的准确性和鲁棒性。为了解决这些问题,我们提出了MTC-SLAM,这是一种多尺度且紧密耦合的激光雷达-惯性SLAM方法。该方法首先在较大尺度上进行六自由度的粗略调整,然后对xyaw进行自适应步长最小二乘更新;在较小尺度上对zpithroll进
来源:IEEE Transactions on Vehicular Technology
时间:2025-12-01
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方波驱动超声液晶光学透镜:实现无逆变器的快速变焦新方法
在工业应用、消费电子和医疗设备领域,光学成像系统正不断追求小型化、低成本和低功耗。传统光学透镜通常只有一个固定焦点,要实现变焦功能,往往需要搭载多个透镜和机械致动器的复杂系统,这使得相机模组变得笨重且响应速度较慢。因此,开发一种无需机械移动部件、可通过电信号快速调节焦距的透镜成为研究热点。液晶(LC)材料,特别是向列相液晶,因其光学各向异性和易于通过外部场(如电场、声场)调控的特性,被广泛应用于可变焦距透镜中。以往的研究多采用正弦波信号在谐振频率下驱动超声液晶透镜,但在工业应用中,由直流电源直接产生方波电压信号更具优势,因为它可以省去逆变器,有助于进一步减小设备体积和降低成本。然而,方波包含丰
来源:IEEE Open Journal of Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control
时间:2025-12-01
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基于角度框架的多平面波逆问题求解:超声成像维度简化新方法
超声成像作为一种非侵入性、低成本且低风险的医学成像方式,在临床诊断中发挥着重要作用。然而,传统B模式超声图像的质量受到诸多限制:超声换能器的有限带宽和探头有限尺寸限制了图像分辨率,而有限数量的传感器在波束形成过程中产生的伪像则降低了图像对比度。特别是在多平面波发射的成像场景中,虽然通过相干复合(CC)能够改善图像质量,但基于断层扫描逆问题的先进重建方法却因计算复杂度过高而难以临床应用。传统成像流程通常采用延迟求和(DAS)算法对每次发射单独重建图像,再通过相干复合将多幅图像合并。而基于逆问题的方法通过建立组织反射函数(TRF)与原始数据之间的正向模型,利用正则化技术求解优化问题,虽能获得更高质
来源:IEEE Open Journal of Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control
时间:2025-12-01
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一种改进型懒汉预测电流控制方法:在IPMSM电机电压裕度不足的情况下提升动态性能
摘要:欠载预测电流控制(DPCC)以其出色的动态性能而闻名,这种性能的实现需要足够的电压裕度来达到理论上的跟踪延迟。然而,在电压裕度不足的情况下(例如在高速度和重负载条件下),仍有潜力改进其动态性能。为了解决这个问题,本文提出了一种基于精确离散化模型的改进型DPCC,该模型适用于内嵌式永磁同步电机(IPMSM)。该模型考虑了逆变器输出电压的零阶滞留效应,从而在长步预测中提高了精度,但代价是增加了计算开销。此外,电机模型进行了增量化处理,以消除对转子磁链的需求。所提出的方法在电压裕度不足的情况下扩展了预测范围,以覆盖整个动态过程。定子电压矢量被设计为位于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的六边形边界
来源:IEEE Transactions on Transportation Electrification
时间:2025-12-01
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基于Q学习的多功能雷达自适应驻留调度方法研究
在现代军事和民用领域,多功能相控阵雷达因其灵活的波束指向和多样化的操作模式,已成为防空、探测、目标跟踪等任务的核心装备。然而,随着任务复杂度的不断提升,雷达系统面临着严峻的资源管理挑战——如何在有限的时间资源内,为多个竞争性任务安排最优的执行序列?这就是驻留调度问题的核心所在。传统的解决方案主要依赖启发式规则或群体智能优化算法。前者虽然计算效率较高,但在复杂动态场景下往往难以获得最优解;后者虽然优化效果较好,但计算耗时严重,无法满足雷达系统的实时性要求。特别是在考虑任务重要性、紧迫性和期望执行时间这三个关键准则时,现有方法更是显得力不从心。在这项发表于《Journal of Systems E
来源:Journal of Systems Engineering and Electronics
时间:2025-12-01
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用于逆合成孔径雷达的非周期性中断采样重复器干扰抑制技术
本文针对非周期性中断采样重复器(ISRJ)对逆合成孔径雷达(ISAR)成像的干扰问题,提出了一种基于脉冲能量差异和压缩感知(CS)理论的综合抑制方法。该方法通过分析干扰信号与目标回波在脉冲能量分布上的显著差异,结合二维正交匹配 pursuits(2D-OMP)算法实现高精度图像重建。以下从技术背景、方法创新、实现流程及仿真验证等方面进行解读。### 一、技术背景与挑战ISAR作为高分辨率成像雷达,广泛应用于军事侦察和民用监测领域。传统欺骗式干扰通过生成虚假目标脉冲掩盖真实目标信号,其抑制方法多依赖波形设计(如正交调制)或信号处理(如时频分析)。然而,非周期性ISRJ通过在快时域和慢时域同时引入
来源:Journal of Systems Engineering and Electronics
时间:2025-12-01
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基于改进YOLOv5的雷达图像目标检测方法及其在噪声与畸变场景下的性能优化
随着信息化战争形态的发展,雷达因其全天候、远距离观测非合作机动目标的独特优势,在精确制导、反导遥感等领域扮演着关键角色。然而,雷达图像存在分布未知的噪声、高机动目标成像畸变以及姿态敏感性等固有挑战,导致传统基于光学图像的目标检测方法难以直接适用。现有深度学习算法虽在合成孔径雷达(SAR)图像识别中取得进展,但对逆合成孔径雷达(ISAR)图像的研究仍因公开实测数据集匮乏而受限。更本质的问题在于,雷达图像与光学图像在特征表达上的差异尚未被充分重视,这为高精度目标检测带来了巨大困难。针对上述问题,上海交通大学与上海无线电设备研究所联合团队在《Journal of Systems Engineerin
来源:Journal of Systems Engineering and Electronics
时间:2025-12-01
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基于零空间投影和奇异值分解的全双工相控阵自干扰抑制与波束成形综合技术研究
在当今无线通信与雷达探测融合发展的浪潮中,集成感知与通信(ISAC)技术正成为第六代移动通信(6G)和智能无人系统的重要支柱。然而,实现这一愿景面临一个核心挑战:如何让相控阵系统在连续波(CW)工作时,既能像雷达一样精确探测目标,又能像通信基站一样同时收发信号?这种被称为带内全双工(IBFD)的技术,其理想很丰满,现实却很骨感——强大的自干扰(SI)信号会像回声一样淹没接收通道,使弱小的目标信号消失无踪。更棘手的是,短距探测场景(如无人机拦截或高速导弹追踪)需要特殊的平顶波束来覆盖广阔空域,而传统针状波束难以胜任。现有技术往往顾此失彼:要么专注干扰抑制却牺牲波束灵活性,要么优化波束形成为干扰残
来源:Journal of Systems Engineering and Electronics
时间:2025-12-01
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一种高效的调度方法,用于实现太阳能物联网中的目标覆盖
摘要:近年来,物联网(IoT)在各种应用中得到了越来越多的应用。在物联网中,许多任务都是为了负载操作而执行的,例如创建集群、保持收敛性/连通性问题等。然而,由于密集网络中的流量增加,能耗率也相应提高。通常,传统物联网节点的电池容量有限,因为其循环寿命较短。为了解决能源短缺问题,研究人员采用了太阳能供电(SP)能量收集技术。这种方法能够以较低的成本为物联网节点提供充足的能量。其中一个问题是目标覆盖区域的问题,即每个目标区域至少需要有一个节点进行持续监控。为了解决这些问题,我们设计了一种名为“高效调度目标覆盖”(ESTC)的算法。该算法包含多个覆盖集,这些覆盖集以交错的方式工作。如果只需要某些节点
来源:IEEE Transactions on Sustainable Computing
时间:2025-12-01
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IEEE固态电路杂志女性工程师专访:创新前沿与多元发展的行业洞察
在科技飞速发展的今天,固态电路(Solid-State Circuits, SSC)与半导体领域作为信息产业的基石,其创新活力与可持续发展备受关注。然而,与许多技术密集型行业类似,该领域长期面临着人才结构多元化不足的挑战,女性工程师的视角与贡献亟待被更广泛地看见和重视。为了揭示这一群体在推动技术创新与行业进步中的独特价值,分享其成功经验与智慧,《IEEE Solid-State Circuits Magazine》(IEEE固态电路杂志)在2025年秋季刊中设立了“WOMEN IN CIRCUITS CORNER”(电路领域女性专栏),通过问答形式,汇集了来自工程、管理、学术等不同岗位的女性专
来源:IEEE Solid-State Circuits Magazine
时间:2025-12-01
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Daedalus:一种基于物理原理的混合信号优化引擎,采用动态连续时间注入技术解决3-SAT问题
摘要:非确定性多项式时间完全(NP完全)组合优化问题(COPs),例如布尔可满足性(SAT),在经典计算架构上难以解决,通常会导致随着问题规模的增加,解决时间和能源消耗呈指数级增长。受自然物理交互的启发,基于物理原理的计算机利用耦合自旋的连续时间(CT)动态、大规模并行性和模拟计算来加速COPs的求解。本文通过引入Daedalus这一基于大规模并行振荡器的直接3-SAT引擎,推动了该领域的发展。Daedalus在混合信号计算框架内运用了基于物理原理的启发式方法,实现了先进的解决时间和能源效率。我们提出了一个包含三体自旋相互作用和非线性自旋耦合的CT动态系统,以实现快速收敛到基态。一个可扩展的基
来源:IEEE Journal of Solid-State Circuits
时间:2025-12-01
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基于贝叶斯优化的蚁群算法在图像边缘检测中的创新应用
在数字图像处理领域,边缘检测犹如为计算机安装"视觉感知系统",是图像分割、目标识别等高级视觉任务的基石。传统边缘检测方法如Roberts、Sobel等微分算子虽简单高效,但面对复杂纹理图像时往往力不从心。而受蚂蚁觅食行为启发的蚁群优化(ACO)算法,虽具备并行计算和正反馈优势,却因随机搜索策略导致收敛速度缓慢,且易受初始蚂蚁分布影响陷入局部最优。这就像一群盲目探索的蚂蚁,虽然勤勉却缺乏方向感,难以快速找到最优路径。针对这一瓶颈,电子科技大学研究团队创新性地将贝叶斯决策理论与ACO算法融合,提出了一种具有双重改进机制的贝叶斯ACO算法。该算法不仅通过贝叶斯公式重构转移概率计算模型,还引入了随机扰
来源:Journal of Systems Engineering and Electronics
时间:2025-12-01
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一种用于医疗植入物的无线电力和数据传输系统,该系统采用微型化感应链路,并结合了频率分割增强技术
摘要:本文提出了一种基于增强频率分割的无线电力和数据传输(EFS-WPDT)系统,该系统能够通过紧凑的感应链路同时传输电力和数据。在数据传输方面,所提出的系统采用了基于频率分割增强(FSE)的频移键控(FSK)技术,该技术通过动态链路负载隔离(LLI)和时间交错共振实现。这种方法有效解决了传统上在传输给负载的电力(PDL)、数据速率(DR)和电力传输效率(PTE)之间的权衡问题。动态LLI在每个共振阶段将负载解耦,这对于实现FSE至关重要,并通过准共振升压转换器(QRBC)来实现,该转换器提供升压和稳压的输出电压。对于时间交错操作,采用体调谐峰值检测器(BTPD)来实现可靠的峰值检测,从而在不
来源:IEEE Journal of Solid-State Circuits
时间:2025-12-01
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基于结构增强空间谱算法的非相干参数估计与多频带融合新方法
引言高分辨率在雷达目标识别、空间目标监视和弹道导弹防御等应用中具有重要作用。获得雷达目标高分辨率的核心思想是设计和制造超宽带(UWB)工作雷达,但由于技术限制和高成本,这是一项具有挑战性的任务。为解决这一问题,一种典型的解决方案是组合几个子带,然后通过不同的子带获得所需的相对窄带。由于子带信号是从不同频率工作雷达测量的,它们彼此不相干。非相干性由各种因素引起,最终在信号上引入线性相位偏移和固定相位偏移。因此,在子带融合之前,应估计这些参数并相互补偿。在低信噪比(SNR)场景下,传统的空间算法如矩阵束(MP)和根多重信号分类(Root-MUSIC)的性能由于噪声特征值和信号特征值的相似性而急剧下
来源:Journal of Systems Engineering and Electronics
时间:2025-12-01
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基于新型结构增强空间谱算法的非相干参数估计与多波段融合技术研究
在现代电子信息系统,尤其是雷达、通信和无人平台应用中,对空间信号的精确感知与处理是核心挑战。复杂电磁环境、频谱资源紧张以及各类有意无意的干扰,使得传统信号处理算法在参数估计精度、目标跟踪稳定性以及系统资源利用效率等方面面临严峻考验。例如,在太阳射电爆发(solar radio bursts)干扰下,全球导航卫星系统(GNSS)的载波跟踪环路极易失锁,导致定位导航服务中断;在雷达探测中,非周期性间歇采样转发干扰(nonperiodic interrupted sampling repeater jamming)给逆合成孔径雷达(ISAR)成像带来巨大困难;而对于低轨卫星网络(LEO satell
来源:Journal of Systems Engineering and Electronics
时间:2025-12-01
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可重构转换器形成的软式开断点辅助动态恢复技术,用于具有冷负荷吸收功能的配电系统
摘要:在极端条件下提高电力系统的韧性是现代配电系统(DSs)面临的一个重要建设目标。在本文中,我们为具有冷负荷恢复(CLPU)功能的可再生配电系统开发了一个动态恢复框架,该框架利用可重构转换器形成的多端软式开路点(R-SOP)来最小化极端天气事件导致的停电负荷和可再生能源的削减。传统的软式开路点(SOP)通常采用对称容量拓扑结构设计,这可能会受到SOP转换器容量的限制,从而影响配电系统的恢复质量。为了解决这一问题,我们建立了一个包含R-SOP的动态网络重构模型,其典型特点是转换器容量设计为非对称的,同时保持总端口容量与传统SOP相同。在此基础上,我们提出了一个多周期配电服务恢复模型,该模型整合
来源:IEEE Transactions on Sustainable Energy
时间:2025-12-01
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一种基于功率派生的虚拟阻抗方案,结合混合PI-MPC的电网形成控制技术,以提升瞬态和稳态下的功率共享效果
摘要:随着基于逆变器的发电比例的增加,专注于改进传统发电逆变器的功能并充分发挥其潜力变得非常实际,同时不牺牲电力质量。本文提出了一种新颖的自适应功率导出虚拟阻抗(PDVI)方案,该方案采用混合比例-积分(PI)和模型预测控制(MPC)的电网形成控制方法,实现分布式发电机(DGs)之间的比例功率共享。所提出的方法在瞬态和稳态下都能提高基本功率和非基本功率(谐波和不平衡功率)的共享效果,从而消除了在谐波频率下调整多个比例谐振控制器的需要。PDVI策略应用简单,不依赖于通信,也不需要了解线路长度或网络配置信息。混合PI-MPC控制具有较高的动态响应能力,能够降低总谐波失真(THD),使电力质量保持在
来源:IEEE Transactions on Sustainable Energy
时间:2025-12-01
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基于进化算法筛选精英样本的绿色AI模型训练方法研究
随着人工智能技术的飞速发展,AI模型训练带来的环境问题日益凸显。研究表明,训练一个AI模型的碳排放量相当于5辆汽车整个生命周期的排放总量,或125次纽约至北京的往返航班。这种巨大的环境代价主要源于数据饥渴型AI模型对计算资源的庞大需求。更令人担忧的是,AI训练所需的计算资源每3.4个月就会翻倍,这种指数级增长使得AI的可持续发展面临严峻挑战。在追求AI模型性能最大化的同时,研究者们开始关注如何平衡准确性与能源效率之间的关系。"绿色AI"这一概念应运而生,它强调在追求模型性能的同时必须考虑计算成本和环境影响。然而,现有的绿色AI研究多集中于模型相关的优化策略,如超参数调优和模型部署,而对数据层面
来源:IEEE Transactions on Sustainable Computing
时间:2025-12-01