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基于ARM+FPGA双核异构的SiP设计

微处理机 2024年第1期45卷 15-18页

作者：车岩中国电子科技集团公司第四十七研究所沈阳110000

为满足未来嵌入式计算机发展的小型化需求,对电子系统小型化的关键技术SiP展开探索,介绍一款基于ARM+FPGA双核异构的SiP产品的设计过程。该SiP产品由FPGA裸芯、基于ARM Cortex-M4的MCU裸芯、flash裸芯、电平转换功能裸芯、RS422收发器... 详细信息

为满足未来嵌入式计算机发展的小型化需求,对电子系统小型化的关键技术SiP展开探索,介绍一款基于ARM+FPGA双核异构的SiP产品的设计过程。该SiP产品由FPGA裸芯、基于ARM Cortex-M4的MCU裸芯、flash裸芯、电平转换功能裸芯、RS422收发器裸芯以及若干阻容分立器件组成。所有的裸芯通过先进封装技术,以基板为载体集成到一个模块中,以节约印制电路板面积并降低成本,有助于降低硬件工程师设计工作难度,实现了嵌入式板卡的小型化和高集成化。SiP模块封装结构采用PBGA的封装,以四层BT基板为载体,采用塑封工艺,大幅度减小模块尺寸。

关键词：系统级封装 PBGA封装 BT基板

基于32位MCU的FPGA远程调试和固化系统设计

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微处理机 2024年第3期45卷 9-12,46页

作者：刘帅张磊中国电子科技集团公司第四十七研究所沈阳110000

在很多领域中,采用传统USB-JTAG接口进行FPGA调试和固化程序的模式受到很大限制,例如受到传输距离过长、调试接口被外壳封住等原因无法正常操作,且每次操作只能针对单个FPGA,效率较低。为解决此类问题,提出一种基于32位微控制器(MCU)的F... 详细信息

在很多领域中,采用传统USB-JTAG接口进行FPGA调试和固化程序的模式受到很大限制,例如受到传输距离过长、调试接口被外壳封住等原因无法正常操作,且每次操作只能针对单个FPGA,效率较低。为解决此类问题,提出一种基于32位微控制器(MCU)的FPGA远程调试和固化系统。设计通过以太网实现FPGA远程调试和固化功能;将主控芯片集成在FPGA板卡上,主控芯片与FPGA通过JTAG及SPI接口连接,另一端通过以太网连接计算机设备,实现远程调试和固化功能。本设计增加了FPGA调试的便利性,提高了程序固化效率,具有较强的扩展性。

关键词：现场可编程门阵列微控制器以太网远程调试和固化

粘片焊料二次流淌对铝硅丝键合衬底可靠性影响研究

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微处理机 2024年第1期45卷 19-22页

作者：田爱民中国电子科技集团公司第四十七研究所沈阳110000

以某款器件在一致性检验的内部目检中发现的失效现象为依托,开展试验研究。针对铝硅丝无法直接键合在芯片安装材料之上的问题,从粘片焊料在封帽过程中的重熔现象进行分析,对有问题的键合丝做300℃、24 h存储试验和125℃、168 h寿命试验... 详细信息

以某款器件在一致性检验的内部目检中发现的失效现象为依托,开展试验研究。针对铝硅丝无法直接键合在芯片安装材料之上的问题,从粘片焊料在封帽过程中的重熔现象进行分析,对有问题的键合丝做300℃、24 h存储试验和125℃、168 h寿命试验,测试键合拉力和断点位置。试验后键合拉力满足国军标要求,断裂位置也不在金铝键合界面处出现,能够有效解释粘片焊料二次流淌对铝丝键合衬底可靠性的影响,避免问题再次发生。

关键词：焊料重熔键合可靠性存储寿命试验加速寿命试验

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基于ARM处理器的细分步进电机驱动器设计

微处理机 2024年第4期45卷 34-38页

作者：吴全兴姚刚中国电子科技集团公司第四十七研究所沈阳110000

基于ARM处理器MM32SPIN0280设计一款细分步进电机驱动器。主要特点包括外置MOS管驱动器、半桥驱动电路和电流采集电路,实现电流环控制电机。详细分析步进电机衰减模式、电流采样时刻和恒定力矩矢量控制方法。对自举电路和驱动电阻进行... 详细信息

基于ARM处理器MM32SPIN0280设计一款细分步进电机驱动器。主要特点包括外置MOS管驱动器、半桥驱动电路和电流采集电路,实现电流环控制电机。详细分析步进电机衰减模式、电流采样时刻和恒定力矩矢量控制方法。对自举电路和驱动电阻进行功能阐述和定量计算,为实际电路设计提供理论依据。针对软件讨论PWM输出和采样时刻设计,以及恒定力矩矢量控制的实现方法。通过实际电机线圈电流测量,展示了高细分驱动对恒定力矩和小电流波动的优势。通过对比16和2细分情况下的电流波形,证明高细分运行时电机扭矩更稳定,噪音更小。本设计为小型化、高性能步进电机驱动器的开发提供了有价值的参考。

关键词：细分步进电机驱动器逆变电路电流采集

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适用于点群共存场景的TPMBM跟踪算法

系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2201-2210页

作者：张双武李翠芸赵竞哲衡博文西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071 中国电子科技集团公司第二十七研究所河南郑州450047

针对传统群目标跟踪算法在点群共存场景下跟踪精度低的问题,提出了可以同时对点目标和群目标进行跟踪的轨迹泊松多伯努利混合(trajectory Poisson multi-Bernoulli mixture,TPMBM)滤波算法。该算法对目标的状态空间进行扩展,在标准点目... 详细信息

针对传统群目标跟踪算法在点群共存场景下跟踪精度低的问题,提出了可以同时对点目标和群目标进行跟踪的轨迹泊松多伯努利混合(trajectory Poisson multi-Bernoulli mixture,TPMBM)滤波算法。该算法对目标的状态空间进行扩展,在标准点目标和群目标模型的基础上引入关于目标类别的概率信息,通过TPMBM滤波器的预测和更新过程实现对目标类别的判断和对目标运动状态的估计。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法在点目标和群目标共存时漏检误差明显降低,具有更优的跟踪性能。

关键词：目标跟踪点群共存轨迹泊松多伯努利混合滤波

Micro LED车灯投影光学系统设计与优化

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中国光学（中英文） 2024年第1期17卷 89-99页

作者：李香兰金霞吕金光郑凯丰陈宇鹏赵百轩赵莹泽秦余欣王惟彪梁静秋中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220

本文提出了一种基于Micro LED阵列的车灯投影方案,设计了以像素尺寸为80μm×80μm的200×150白光Micro LED阵列作为显示光源,视场角为16°×34°的车灯投影光学系统,并对物面倾斜角度和光学系统结构进行了优化。此外,分别采用反向畸变... 详细信息

本文提出了一种基于Micro LED阵列的车灯投影方案,设计了以像素尺寸为80μm×80μm的200×150白光Micro LED阵列作为显示光源,视场角为16°×34°的车灯投影光学系统,并对物面倾斜角度和光学系统结构进行了优化。此外,分别采用反向畸变处理方法和像素灰度调制方法用以解决车灯投影图像的梯形畸变和照度均匀性问题,并搭建了投影实验平台,对图像校正方法进行了验证。实验结果表明:校正后图像梯形畸变系数p1,p2分别从0.0932和0.3680下降至0.0835和0.0373,像面照度均匀性从83.2%提高到93.2%。本文通过对基于Micro LED的倾斜投影车灯光学系统进行优化设计及采用图像校正方法,实现了高光效、低畸变的车灯投影。

关键词：车灯投影光学系统光学设计 Micro LED 照度均匀性梯形畸变

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大数据时代光电共封技术的机遇与挑战

激光与光电子学进展 2024年第9期61卷 65-76页

作者：卞玲艳曾燕萍蔡莹陆霄周倩蓉唐清林顾廷炜王辂中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214072

人工智能和大数据时代对数据存储、传输和处理能力的需求日益增加,数据传输所需带宽和通信速率也随之增加。然而系统级封装中的电互连受到介质材料、传输速率的影响,表现出强烈的损耗、反射、延迟和串扰等现象,无法满足日益增加的带宽... 详细信息

人工智能和大数据时代对数据存储、传输和处理能力的需求日益增加,数据传输所需带宽和通信速率也随之增加。然而系统级封装中的电互连受到介质材料、传输速率的影响,表现出强烈的损耗、反射、延迟和串扰等现象,无法满足日益增加的带宽和通信速率的需求。光电共封装技术基于先进封装技术将光模块和电芯片共同封装在同一封装体内,缩短了光模块和电芯片之间的互连长度,减小了寄生效应,具有宽频带、抗电磁干扰、低传输损耗和小功耗等明显优势,成为了近年来的研究热点。本文论述了光电共封装的基本概念、优势特性,梳理了基于2D、2.5D和3D封装的典型技术和国内外最新进展,分析了作为新一代封装技术所面临的挑战。

关键词：光电共封装 2.5D/3D集成光通信光电集成先进封装

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未知信号传播速度的TDOA定位方法研究

传感技术学报 2024年第3期37卷 456-462页

作者：薛燕王磊中国电子科技集团公司第三十六研究所浙江嘉兴314033

研究了未知信号传播速度时的到达时间差(Time-Difference-Of-Arrival,TDOA)定位问题,提出两种联合估计信号传播速度和目标位置的定位方法。第一种方法为两步加权最小二乘方法。在该方法中,首先不考虑变量之间关系,得到一个关于未知变量... 详细信息

研究了未知信号传播速度时的到达时间差(Time-Difference-Of-Arrival,TDOA)定位问题,提出两种联合估计信号传播速度和目标位置的定位方法。第一种方法为两步加权最小二乘方法。在该方法中,首先不考虑变量之间关系,得到一个关于未知变量的初始加权最小二乘估计。为改进第一步估计的性能,第二步考虑第一步估计中变量之间的关系,将其转换为一个标准的广义信赖域子问题,最终获得更高精度的估计性能。第二种方法为半正定松弛方法,通过构建非线性非凸加权最小二乘问题,然后利用半正定松弛技术将其松弛为凸的半正定规划问题,容易求解。仿真结果表明,所提两种方法均能够在高斯噪声下,且噪声不太大时达到克拉美-罗界。

关键词：定位半正定松弛到达时间差最大似然估计两步加权最小二乘法

基于AR-SSVEP和YOLOv3的时敏目标识别方法

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郑州大学学报(工学版) 2024年

作者：马留洋胡争争栗武华中国电子科技集团公司第二十七研究所

针对目标跟踪过程中目标身份(ID)跳变而影响时敏目标识别的问题,提出了一种融合增强现实技术(AR)、稳态视觉诱发电位(SSVEP)和YOLOv3的人在回路的“检测-决策”时敏目标识别方法(AR-SSVEPYOLOv3)。利用目标感知模块获取前端场景视频,并... 详细信息

针对目标跟踪过程中目标身份(ID)跳变而影响时敏目标识别的问题,提出了一种融合增强现实技术(AR)、稳态视觉诱发电位(SSVEP)和YOLOv3的人在回路的“检测-决策”时敏目标识别方法(AR-SSVEPYOLOv3)。利用目标感知模块获取前端场景视频,并通过增强现实眼镜实时呈现,YOLOv3算法完成场景视频中敏感目标检测,AR-SSVEP脑电处理模块解析受试者的脑电数据,在ID变化过程中对时敏目标进行识别。对比分析时敏目标的识别正确率,AR-SSVEP-YOLOv3时敏目标识别方法相比YOLOv3算法识别正确率平均提升了40%左右,相比YOLOv3-Sort算法平均提升了15%左右。实验结果表明:AR-SSVEP-YOLOv3时敏目标识别方法可以降低目标ID跳变对时敏目标识别的影响,提升人机交互能力和时敏目标识别正确率。

关键词：增强现实人工智能时敏目标目标检测稳态视觉诱发电位目标识别