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基于Adam算法的光学相控阵输出光束校准方法

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物理学报 2024年第9期73卷 136-144页

作者：王子豪龙烨仇轲徐佳木孙艳玲范修宏马琳廖家莉康永强西安电子科技大学光电工程学院西安710071 西安微电子技术研究所西安710000

基于微纳集成的光波导相控阵芯片是近年来激光雷达技术领域的研究热点.随着激光雷达系统空间分辨这一实际应用需求的不断提高,作为激光雷达系统中的光束控制器件,光波导相控阵需要扩大阵列规模以提升输出光束的空间分辨率.同时也为光波... 详细信息

基于微纳集成的光波导相控阵芯片是近年来激光雷达技术领域的研究热点.随着激光雷达系统空间分辨这一实际应用需求的不断提高,作为激光雷达系统中的光束控制器件,光波导相控阵需要扩大阵列规模以提升输出光束的空间分辨率.同时也为光波导相控阵输出光束的优化校准带来了困难,现有算法不仅光束校准质量不高,且校准效率较低.为此,本文将Adam算法应用于光波导相控阵输出光束校准系统中,通过建模仿真比较了Adam算法与现有SPGD算法和GS算法在光束校准层面上的优劣.同时,搭建实验系统实现了高质量的光束校准,根据校准结果,在Adam算法校准下光波导相控阵输出光束的主旁瓣比优于15.98 dB,对16×16光波导相控阵输出光束校准达到收敛所需的迭代次数低于600次.这一算法在光波导相控阵输出光束校准方面的应用,能够提高光波导相控阵的控制精度和效率,拓展光波导相控阵在激光雷达技术、数字全息技术和生物成像技术等方面的应用.

关键词：光波导相控阵光束校准算法 Adam算法

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军用千兆以太网交换芯片的设计与制造

兵器装备工程学报 2024年第S1期45卷 352-357页

作者：李小波李龙飞马徐瀚王剑峰杨靓西安微电子技术研究所西安710065

基于以太网交换芯片作为网络核心器件广泛应用于通信领域设计实现了8端口管理型千兆以太网交换芯片。除了实现以太网数据帧交换外,还实现了端口使能、端口保护、链路聚合、端口镜像、速率控制、发送队列调度、缓存访问、软件全局复位等... 详细信息

基于以太网交换芯片作为网络核心器件广泛应用于通信领域设计实现了8端口管理型千兆以太网交换芯片。除了实现以太网数据帧交换外,还实现了端口使能、端口保护、链路聚合、端口镜像、速率控制、发送队列调度、缓存访问、软件全局复位等安全和可靠性功能。完成验证和版图设计后在国内65 nm工艺线上完成流片,在国内军封线上完成封装、测试和筛选等制造环节。国产网络设备测试表明:功能满足协议和设计要求,丢包率为0%,吞吐量与理论值一致。该芯片设计、工艺和关键原材料均实现国产化,可应用于船舶、武器装备、航空航天等领域。

关键词：以太网交换芯片共享缓存高可靠性国产化

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双机器人协作轴孔装配力柔顺控制技术研究

机械工程学报 2024年第3期60卷 20-33页

作者：王战玺张益铭张邦海罗子彦史梦格西北工业大学机电学院西安710072 南京电子技术研究所南京210012

轴孔精密装配是加工制造业中常见的装配形式,其完成过程同时存在位置约束和力约束关系,因此采用工业机器人实现轴孔自动装配一直是具有挑战性的热点问题。首先分析了轴孔装配过程插孔阶段的典型的单点接触和双点接触受力模型,并针对不... 详细信息

轴孔精密装配是加工制造业中常见的装配形式,其完成过程同时存在位置约束和力约束关系,因此采用工业机器人实现轴孔自动装配一直是具有挑战性的热点问题。首先分析了轴孔装配过程插孔阶段的典型的单点接触和双点接触受力模型,并针对不同的接触状态提出了机器人整体力调控策略;其次在基于位置的阻抗模型基础上,建立对环境位置和刚度具有自适应效果的力柔顺控制模型,通过仿真验证了控制模型可以消除力跟踪过程的系统稳态误差;然后建立了主从式双机器人协作轴孔装配模型,并进行轴孔装配仿真实验,在不同的机器人位置和姿态误差下验证双机器人协作装配的力位控制效果;最后搭建主从式双机器人装配实验平台,验证自适应力柔顺控制模型和主从式协作模型的可行性。

关键词：轴孔装配力柔顺控制阻抗控制主从式协作

透射式GaAs光电阴极性能提高以及结构优化

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物理学报 2024年第3期73卷 266-272页

作者：吕行富容国常本康郭欣王芝南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094 昆明物理研究所昆明650221 西安应用光学研究所西安710065

为了提高透射式GaAs光电阴极性能,将国内与美国ITT公司的透射式GaAs光电阴极量子效率曲线进行对比,可知我国透射式光电阴极积分灵敏度已经达到2130μA/lm,美国ITT达到了2330μA/lm.利用修正后的量子效率、光学性能以及积分灵敏度的理论... 详细信息

为了提高透射式GaAs光电阴极性能,将国内与美国ITT公司的透射式GaAs光电阴极量子效率曲线进行对比,可知我国透射式光电阴极积分灵敏度已经达到2130μA/lm,美国ITT达到了2330μA/lm.利用修正后的量子效率、光学性能以及积分灵敏度的理论模型,分别对两者进行光学结构拟合.结果表明,国内光电阴极在窗口层和发射层的厚度、电子扩散长度以及后界面复合速率等方面均与ITT有一定差距.为了缩短两者的差距,优化阴极结构参数,具体研究了电子扩散长度和发射层厚度对量子效率的影响,结果表明如果均匀掺杂透射式GaAs光电阴极发射层厚度为1.3μm、电子扩散长度为7μm,则积分灵敏度可以达到2800μA/lm以上.

关键词： Ga As光电阴极透射式结构优化光学性能光电发射性能

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局域分布式多功能一体化信号级博弈对抗仿真系统设计

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系统仿真学报 2024年

作者：李维谦杨天玉李宗阳陈建军南京电子技术研究所

未来战争的特征是体系化、一体化，现代化作战传感器电子设备已从单一功能向多功能一体化的方向转变，从单装对抗向体系对抗转变。为了研究区域内多个多功能一体化电子装备资源集约管控、自组织协同应用方式，构建了一种支持区域内多个... 详细信息

未来战争的特征是体系化、一体化，现代化作战传感器电子设备已从单一功能向多功能一体化的方向转变，从单装对抗向体系对抗转变。为了研究区域内多个多功能一体化电子装备资源集约管控、自组织协同应用方式，构建了一种支持区域内多个分布式多功能一体化电子装备开展协同作战/博弈对抗的信号级数字仿真系统。并针对博弈对抗仿真系统中多个装备工作模式不同、调度时序不同带来的仿真架构、仿真时序及节拍推进方式等仿真系统设计困难，提出一种“基于帧调度的变步长时间推进”与“独立事件驱动的时间推进”的联合时间推进机制，能够即保证每个装备每帧探测仿真数据的完整性，又能实现系统内多个装备按照自身的时序同时有序推进。仿真结果表明，该仿真系统能够实现对抗场景想定、博弈对抗仿真及结果显示，可为多功能一体化装备作战应用方式研究提供研究理论依据和试验平台支撑。

关键词：多功能一体化电子系统对抗仿真信号级仿真时间推进方式事件驱动

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一种用于星载虚拟化平台的任务容器调度算法

西北工业大学学报 2024年第2期42卷 319-327页

作者：刘明轩郭博渊刘曦梁欣欣赵强龙杨晓峰谷建华西北工业大学计算机学院陕西西安710072 西安微电子技术研究所陕西西安710065

星载虚拟化平台借助容器等轻量级虚拟化技术,将计算任务封装到容器中形成任务容器,从而实现资源的高效利用。然而,该平台的任务容器调度问题是一个亟需解决的难题。针对这一问题建立了一个基于非阻塞通信模式的可分容器任务多趟调度模... 详细信息

星载虚拟化平台借助容器等轻量级虚拟化技术,将计算任务封装到容器中形成任务容器,从而实现资源的高效利用。然而,该平台的任务容器调度问题是一个亟需解决的难题。针对这一问题建立了一个基于非阻塞通信模式的可分容器任务多趟调度模型。在该基础上,提出了一种新的调度算法,旨在确定最佳的处理机调度顺序和调度趟数。该算法结合可分任务容器和多趟调度的概念,通过将任务分解为可执行的子任务,并在多个调度阶段中进行任务分配和处理机调度,从而优化调度顺序,提高整体处理效率。该算法是一种改进的遗传算法,在传统遗传算法的基础上添加了子种群隔离的优化策略,其核心思想是将种群划分策略引入算法过程,从而改善遗传算法的性能和效果。通过实验验证了该算法的有效性和收敛性,结果表明,该算法缩短了任务完成时间。

关键词：星载计算虚拟化容器可分任务调度

LCCC封装器件热疲劳失效分析及结构优化研究

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微电子学 2024年第2期54卷 311-316页

作者：刘敏陈轶龙李逵李媛曾婧雯西安微电子技术研究所西安710000

针对LCCC封装器件在温度循环载荷下焊点开裂的问题,首先分析其失效现象和机理,并建立有限元模型,进行失效应力仿真模拟。为降低焊点由封装材料CTE不匹配引起的热应力,提出了两种印制板应力释放方案,并分析研究单孔方案中不同孔径和阵列... 详细信息

针对LCCC封装器件在温度循环载荷下焊点开裂的问题,首先分析其失效现象和机理,并建立有限元模型,进行失效应力仿真模拟。为降低焊点由封装材料CTE不匹配引起的热应力,提出了两种印制板应力释放方案,并分析研究单孔方案中不同孔径和阵列孔方案中不同孔数量对热疲劳寿命的影响。之后,为降低对PCB布局密度的影响,提出一种新型的叠层焊柱应力缓冲方案,进行了不同叠层板厚度和焊柱间距的敏感度分析。结果表明,更大的开孔面积、更小的叠层板厚度、更密的焊柱可有效降低焊点应力,提高焊点热疲劳寿命,使得LCCC封装器件焊点热疲劳可靠性得到有效提高。

关键词： LCCC封装器件温度循环可靠性应力释放

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大频率动态微弱MPSK信号高精度测频算法

系统工程与电子技术 2024年

作者：金磊曾富华蒋友邦王媛中国西南电子技术研究所

传统测频方法对多进制相移键控（Multiple Phase Shift Keying， MPSK）信号采样数据非线性变换后直接进行快速傅里叶变换，方法简单易实现，但频率测量范围小且精度差，无法适应目标高速机动、通信距离远导致MPSK信号频率动态大、信噪... 详细信息

传统测频方法对多进制相移键控（Multiple Phase Shift Keying， MPSK）信号采样数据非线性变换后直接进行快速傅里叶变换，方法简单易实现，但频率测量范围小且精度差，无法适应目标高速机动、通信距离远导致MPSK信号频率动态大、信噪比低的应用场景。针对该难题，提出了一种“粗+精”处理架构的高精度测频算法，粗测状态采用功率谱加窗法粗略测量多普勒频移，精捕状态采用变化率分槽修正和滑动分组平均压缩实现多普勒频移及其变化率的双重精确测量。试验与分析表明：所提算法在大频率动态、低信噪比条件下多普勒频移测量精度达到Hz级、多普勒变化率测量精度达到Hz/s级，显著提高MPSK信号的测频精度和检测灵敏度。

关键词：微弱MPSK信号大频率动态低信噪比高精度测频快速傅里叶变换

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多智能体多耦合任务混合式智能决策架构设计

航空学报 2024年

作者：王雪鉴文永明石晓荣张宁宁刘洁玺北京控制与电子技术研究所

针对多智能体在实际复杂应用场景下面对的任务分配和路径规划等多任务相互耦合问题及其决策问题，提出了一种多智能体多耦合任务混合式智能决策架构设计方法。首先，结合单智能体多任务混合式架构和多智能体分布式协同控制的优点，设计... 详细信息

针对多智能体在实际复杂应用场景下面对的任务分配和路径规划等多任务相互耦合问题及其决策问题，提出了一种多智能体多耦合任务混合式智能决策架构设计方法。首先，结合单智能体多任务混合式架构和多智能体分布式协同控制的优点，设计了多智能体面向多耦合任务的混合式智能决策架构；其次，对架构的策略网络以及策略网络训练控制器进行设计，并提出了基于耦合关系的耦合关系矩阵，实现了多智能体多任务在面对协同决策问题时的高效训练；最后，在仿真环境下进行建模、算法训练与仿真，并通过与传统方法进行对比试验，验证了本文提出方法的有效性和先进性。

关键词：智能决策深度强化学习多智能体路径规划任务分配