电子技术与软件工程


研究论文

  • 基于参数自动生成功耗管理控制器及测试模型的方法

    黄健;陈小文;李晨;

    随着半导体工艺持续演进,大规模集成电路的功耗管理面临严峻挑战。为了突破多类型芯片中功耗管理控制器(Power Management Controller, PMC)人工开发效率低下、测试模型定制周期长、可靠性低等技术瓶颈,本文提出了一种基于参数设计的自动化生成PMC方法。该方法包含两大核心模块:基于功耗控制器结构的硬件控制逻辑和智能测试模型,它们的功能分别为根据功耗策略参数自动生成硬件设计代码和通过参数匹配构建功能覆盖率驱动的验证环境。本研究中利用自动化生成的功耗管理控制器对芯片实施调控,经过多项功能测试发现,所生成的功耗管理控制器功能正确,且该方法可将开发周期缩短60%以上,功能覆盖率提升至99.2%,显著提升了芯片设计中PMC的开发效率与可靠性。此外,该方法还在对多款芯片在实际功耗中进行了测试,也验证了其工程可行性。

    2025年04期 v.14;No.257 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1418K]
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  • 基于STM32的智能节能风扇系统设计与实现

    衡思远;薛文;刘学敏;

    针对传统风扇耗能大、舒适度低的问题,本文提出了一种基于STM32F407VGT6的新型智能化节能扇的设计与实现。利用温度湿度、热释电红外(Pyroelectric InfRared, PIR)和MEMS Microphone等多种模态传感器数据构建了一种多模态环境状态以及人体活动状态识别模型。并基于创新协方差匹配的自适应卡尔曼滤波算法(Innovationbased Adaptive Estimation Kalman Filter,IAE-KF),通过对测量噪声协方差矩阵R的在线自适应修正,使得复杂环境下的人体检测精度达到97.5%;同时,基于奖惩法的迭代学习模糊逻辑控制器(Iterative Learning Fuzzy Logic Controller,IL-FLC),其学习功能使得模糊规则的输出隶属度函数会逐步迭代修正,在线自适应对人的好恶作出模糊推理,从而使风扇转速得到有效精确地控制。测试结果表明,在满足人体热舒适区范围内,即评价热舒适度的预测平均评价指数(Predicted Mean Vote,PMV)控制在-0.5~+0.5的情况下,比传统定速风扇可以减少61.9%的用电量,并且降噪8 dB。相较于普通的卡尔曼滤波以及定值规则模糊控制方法,本文设计的控制系统在抵抗干扰、控制效果以及可调可控性等方面,均有更好的体现。

    2025年04期 v.14;No.257 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1254K]
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  • 基于时域特征与ECA注意力机制的sEMG手势识别方法研究

    杨铮;蔡俊;张少文;

    手势识别作为人机交互领域的重要研究方向,已广泛应用于智能穿戴、医疗康复和虚拟现实等场景。本文针对肌电信号(sEMG)手势识别任务,提出一种融合时域特征提取与深浅层ECA注意力机制的轻量级卷积神经网络架构。通过设计高效的时域特征提取与标准化方法,构建了多通道、多窗口的10×10×10特征张量,显著提升了信号表征能力。模型采用浅层卷积提取局部特征,在深层模块中引入ECA通道注意力机制,通过动态特征权重调整增强对动态手势序列的建模能力。基于公开的NinaPro DB1数据集,选取5名受试者进行独立测试,实验结果表明:所提出方法在15类手势识别任务中取得85.94%的平均准确率,验证了该模型在sEMG手势识别中的有效性和实用价值。

    2025年04期 v.14;No.257 14-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1593K]
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  • 面向企业数字化转型的科技创新管理系统研究与设计

    王爱丽;

    为提高企业科技数字化管理水平和工作效率,本文面向网信新技术和新需求优化企业科技创新管理系统的体系架构和业务服务功能,研究设计企业科技创新管理系统的总体架构、技术架构和功能架构,开展科技公共服务管理、科技项目专项管理、科技成果专项管理、科技资源统筹管理、科技智能决策管理等功能模块的研究及设计,为企业科技项目、成果、资源、战略等一站式数字化管理提供基础支撑,为企业科技管理系统建设提供参考。

    2025年04期 v.14;No.257 23-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1970K]
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  • 基于强化学习的自动化域渗透测试方法研究与实践

    张五一;江楠;田叶;

    近年来,针对Windows域控制器的攻击层出不穷。由于电力网络环境广泛采用Windows域作为集群管理的核心,为了灵活检测电力网络环境中存在的漏洞威胁,并确保电力网络的安全稳定运行,实施自动化渗透测试显得尤为重要。将渗透测试过程进行强化学习建模,通过智能体与域环境的真实交互来发现漏洞组合,从而验证有效的攻击序列。实验针对典型的电力网络场景进行测试,从生成的高效攻击路径中筛选出最优路径,结果证明该方法在域控权限获取、主机权限获取、攻击步长、收敛性和时间代价等方面具有显著提升。

    2025年04期 v.14;No.257 33-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1369K]
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  • 微型低功耗冲击波超压检测电路设计

    黄文;

    冲击波超压信号的检测是一个复杂的问题。爆炸、枪声、炮声等冲击波超压信号具有20μs上升时间、40 kHz信号频率及方向性特征。根据冲击波超压信号的这些特点,选用绝压型100 kPa气体压力传感器XGZP040,设计基于LGT8F328P嵌入式主控芯片的冲击波超压采集单元,表面积为36 mm×56 mm,锂电池供电,低功耗实现自发式数据采集启动及压力数据存储的全流程控制,可多单元组合形成冲击波压力测试系统。爆炸冲击波超压实测表明,该系统频率响应达到240 kHz,测量准确,可满足实验应用的需求。

    2025年04期 v.14;No.257 41-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1345K]
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  • 测试驱动的面向对象设计演化

    蓝珲;

    为了洞察测试对设计的加速改进作用,本文给出了一个小微的面向对象设计案例,长周期观察并详细记录其设计的演化,对比“无测试”与“有测试”两个类设计的演化速度。结果表明,“有测试”的情况下设计演化速度是“无测试”的60倍。更重要的是,测试不仅能驱动设计演化,而且能引导设计演化往更正确、更健壮的方向走。此外,测试与设计存在共生关系:测试可以改善设计,而改善设计的同时也可以改善测试,如简化测试、使测试更加全面等。

    2025年04期 v.14;No.257 47-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1028K]
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  • 集团公司大型快递资源集中管理平台设计与实现

    李思勤;黄芹;

    本文从总体建设思路、架构设计、接口实现、功能开发和应用效果等方面,详细介绍了快递集约化运营系统的设计与实现过程。建设该系统的目的是提供一个集团型公司快递业务运作的高效管理平台。系统采用B/S架构,后端基于Quarkus微服务框架,运行于Kubernetes容器平台。实践结果表明,该系统降低了快递业务成本,提升了全集团快递业务管理效率,并方便用户对快递件进行跟踪,及时掌握异常情况。

    2025年04期 v.14;No.257 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K]
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  • 信息化项目软件配置管理机制研究

    杨培培;王世恭;林维波;陈讨海;

    随着信息化建设的项目软件难度、复杂度、规模越来越大,软件研制过程中产生的代码和文档越来越多,信息化项目软件配置管理机制的建立就越来越迫切。本文研究了一种实用的信息化项目软件配置管理机制,首先,介绍了信息化项目软件配置管理理论,包括配置库建立和维护、配置项识别和基线选择、制定软件配置管理计划、出入库控制、基线建立与发布、配置状态记录及报告、配置审核等配置管理活动。接着,详细讲述了在信息化项目软件工程化建设中,软件配置管理关键技术如何开展,包括配置库管理、配置项标识管理、数据管理、软件产品发行管理等关键技术。实践证明,本文所述的信息化项目软件配置管理机制具有很强的可操作性,其大大提升了信息化项目软件的管理效率和质量效益。

    2025年04期 v.14;No.257 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1253K]
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  • 一种基于服务网格的政务服务系统微服务改造方案

    孙若凡;

    面向省级一体化政务平台业务“高频迭代、零中断”的严苛需求,本文提出一套“政务级服务网格微服务改造框架”。该框架以服务网格为核心,围绕环境管理、微服务拆分、灰度发布和多地市业务隔离4个核心技术难点,首创“无侵入接入—特征灰度—环境轮替—秒级回滚”的4步闭环发布机制。通过逻辑多租户模型实现省市业务统一治理,利用JWT(JSON Web Token)+Cookie技术完成用户级精准灰度;在测试、预生产、生产环境之间引入“网关切流+环境角色切换”策略,将传统夜间停机3 h的发布缩减为业务低峰期的滚动热更新,实现7×24 h连续服务。生产验证表明:平台版本发布频率由每月1次提升至每周3~4次,发布失败回滚时间由60 min缩短至5 min以内,业务中断次数降为0。方案在零代码侵入、合规隔离和资源集约化方面均满足政务场景要求,为同类系统的云原生化改造提供了可复制的落地范式。

    2025年04期 v.14;No.257 66-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1179K]
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  • 一种基于BLMS的自噪声抑制方法

    杨恒恺;谭君红;蒋小勇;

    全双工系统发射信号时接收机会产生较强的自噪声,导致接收信号失真。针对自噪声干扰的问题,本文给出了一种块状最小均方(Block-Least Mean Squares,Block-LMS)算法。该算法通过对数据进行并行处理降低了计算的复杂度。仿真和试验数据处理结果表明,Block-LMS算法可以有效降低自噪声干扰,而且性能更加稳定,优于最小均方(Least Mean Squares,LMS)算法。

    2025年04期 v.14;No.257 72-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1545K]
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  • 一种基于交错并联同步Buck结构的光伏MPPT充电器设计与实现研究

    滕敏亮;江先志;张巍;王耀华;林建豪;周意诚;

    针对传统光伏充电器中单相BUCK电路存在的功耗高、温升大和效率低等问题,本文设计并实现了一种基于双向交错同步Buck拓扑的光伏最大功率点跟踪(MPPT)充电器。该结构采用双相交错方式,使单相电流和开关损耗减半,并通过并联金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)提升电流承载与散热性能。电路中完成了基于CCM(连续电流模式)的电感、电容设计,构建了反激辅助电源及防倒灌、过流、过温等保护模块,并加入电压电流采样及人机交互接口。实物样机测试结果表明,该充电器在效率和温升控制方面均达到预期指标,可稳定实现对蓄电池的高效充电。研究结果表明,该拓扑在效率、可靠性和工程应用方面具有良好前景。

    2025年04期 v.14;No.257 77-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1656K]
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  • 基于AutoGluon自动化机器学习工具建模的阿尔茨海默病疾病风险预测

    卜英伟;才莹;陈广新;富丹;郭金兴;

    本研究基于AutoGluon自动化机器学习构建阿尔茨海默病(AD)风险预测模型,辅助临床早期识别。研究中采用Kaggle公开数据集(AD 760例,非AD 1 389例),收集人口统计学、生活方式、生理指标及认知评估等多维度数据。通过AutoGluon自动优化模型,5折交叉验证评估性能,SHAP方法分析关键因子。结果表明,AD组在睡眠、血脂及认知症状方面差异显著。最优模型AUC达0.92(95%CI:0.90~0.94),准确率87.3%,敏感性85.1%,特异性88.7%。SHAP分析显示,简易精神状态评分(贡献度0.31)、功能评估评分(0.24)及记忆抱怨(0.18)为关键预测因子。实践证明该模型性能优异,可助力AD早期筛查,自动化机器学习在神经退行性疾病预测中潜力显著。

    2025年04期 v.14;No.257 86-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1246K]
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  • 基于Netty框架的北斗三代山洪灾害监测系统设计与实现

    刘冉;李晓婧;孟惜;

    针对山洪灾害监测的实际需求,设计并实现了一种基于Netty框架的北斗三代山洪灾害监测系统。该系统利用北斗三代卫星的高精度定位与短报文通信功能,结合Netty高性能网络通信框架,实现了实时数据采集、传输与处理。该系统采用模块化设计,包括数据采集、通信传输、数据处理与可视化展示等功能模块,有效提升了山洪灾害监测的实时性与可靠性。实验结果表明,该系统能够满足复杂环境下的数据传输需求,为山洪灾害预警与应急响应提供了可靠的技术支持。

    2025年04期 v.14;No.257 91-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1313K]
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科研通信

  • 基于B/S模式的局域网文件传输软件开发与应用

    吴欣泽;王淼淼;沈久岚;李长文;

    本文设计实现了一种基于B/S(浏览器/服务器)模式的局域网文件传输软件,旨在解决传统文件传输工具在速度、安全性及跨平台兼容性等方面的不足。采用Python技术栈开发软件,后端基于HTTP协议实现分块传输与断点续传功能,结合响应式Web前端,支持多平台浏览器访问。通过表现层、业务逻辑层、数据层3层架构设计,实现高效的文件管理、多用户并发操作及TLS加密传输。在局域网环境测试中,软件传输速率达95 Mbps以上,支持153名用户并发操作,显著优于传统工具。实际应用中,单日文件传输量超4 TB,验证了B/S模式在局域网文件共享中的高效性与可行性。

    2025年04期 v.14;No.257 100-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1445K]
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  • 一种智能语音报警静电接地报警器设计

    戴建法;

    静电接地报警器是一种关键安全报警设备。通过电路技术改造与产品优化设计,解决了传统静电接地报警器仅能发出单一报警声且故障定位困难等问题。本设计采用双钳结构、语音芯片集成和智能诊断算法,实现了故障位置语音播报,并使响应时间缩短至1 s以内,同时新增了物联网接口模块。经测试验证,故障排查效率提升了80%,工作温度范围扩展至-30~80℃,具有一定工程应用价值。

    2025年04期 v.14;No.257 106-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1294K]
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综述

  • 5G-A通感一体网络在空海泛探场景中的关键技术研究与实践

    邓祁;

    针对空海泛探场景中无人机航迹虚警、干扰控制及动态偏移等问题,本文提出基于5G-A通感一体技术的空海一体化解决方案。通过两级BBU串联组网实现跨基站坐标体系统一,结合雷视融合感知与3D地图辅助虚警抑制算法,构建多模态数据采集与干扰协同管理框架。实验表明:轨迹接续成功率提升至95.1%,160 MHz异频组网使上行干扰降低80%,3D地图算法有效剔除90%无效点云。研究成果已完成试点验证,形成可复制的通感一体技术范式,为低空经济与海洋生态保护提供了新路径。

    2025年04期 v.14;No.257 111-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1129K]
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  • 基于STC单片机的便携式电阻测试仪设计

    邵志永;和明军;王前程;

    本设计提出了一种基于STC8A4K32单片机的便携式电阻测试系统,采用34路欧姆龙G6K-2F-Y微型继电器构建矩阵网络,配合Fluke 17B+万用表实现1Ω~10 MΩ范围内的电阻测量。系统配置单步测量、一键自动测量和停止3组薄膜按键,通过STC单片机实现测量流程控制,3.12寸OLED实时显示被测对象参数及量程状态。实验表明,该系统在100Ω~100 kΩ范围测量误差≤0.5%,34路继电器切换响应时间≤0.2 s,整机功耗低于4.2 W,其体积也已优化至160 mm×110 mm×45 mm,满足工业现场快速筛选需求。

    2025年04期 v.14;No.257 115-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1433K]
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  • 基板管理控制器(BMC)在电子测试测量仪器中的应用

    袁海军;杨宇;孙芮;李涛;

    本文研究了BMC在电子测试测量仪器中的应用现状与发展趋势。首先介绍了BMC的技术原理及其在IPMI体系中的核心地位,然后详细分析了BMC在电子测试测量仪器中的具体应用场景,包括硬件、电源、温度监控以及远程控制等。通过一个实际案例,阐述了基于BMC芯片和OpenBMC框架的管理系统实现方案。研究表明,BMC技术可显著提升电子测试测量仪器的可靠性和可维护性,实现业务系统与管理系统的有效解耦,支持远程监控和故障预警等功能。然而,BMC的应用也带来了硬件成本增加和开发复杂度提升等挑战。本研究为电子测试测量仪器的智能化管理提供了重要参考。

    2025年04期 v.14;No.257 120-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1183K]
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