Microsemi发布超低功耗sub-GHz无线射频芯片

美高森美公（Microsemi）13前发布用于短距无线应用的新型超低功耗（ULP）射频收发器产品ZL70250，该器件传送和接收数据所需电流仅为2mA，实现了檄长电池寿命和产品小型化，为能量收集和电池供电无线传感器网络提供非常重要的特性。

无线射频压裂滑套系统模拟试验研究

将无线射频识别(RFID)技术应用到油水井压裂中,能够很好地解决现有压裂滑套存在的压裂级数受限、操作非智能等诸多问题。因井下工况复杂,理论分析与实际应用差别较大,为进一步系统地探究井下无线射频系统的开发应用,使用三维软件设计无线射频滑套模拟试验台,对标签的运动状态进行理论分析,并建立室内模拟试验平台,系统地进行井下相关试验。试验结果表明:标签选择有铁氧体磁芯,且天线绕制形式选用单层螺线管线圈,可以提高整个系统的性能;在系统电感值相同的情况下,单层螺线管天线轴向长度对阅读器模块能识别的标签最大通过速度有积极的影响;标签天线线圈与阅读器天线线圈平面之间的角度也会影响标签的识别率。研究结果对井下无线射频系统的开发应用具有一定的指导作用。

面向无线传感网络的双向射频功率放大器研究

针对无线传感网中通信模块存在的发射功率小、接收灵敏度低、难以适应恶劣的工业无线环境的现状,本文设计了一种工作于470MHz频段的双向射频功率放大器。选用Renesas公司的SiGe工艺NPN晶体管NESG270034和NXP公司的第五代Si材料工艺NPN晶体管BFU530W分别设计正向放大器和反向放大器。利用ADS软件对其进行仿真及实验测试分析,测试结果表明:在470MHz频段内,正向放大器增益为18.9dB,S11小于-15dB,S22小于-15dB;反向放大器增益大于15dB,噪声系数小于1dB,S11小于-15dB,S22小于-15dB。最后联合cc1120~470MHz节点测试发射功率和接收灵敏度。

基于射频技术的开关柜无源无线温度测量系统

配电开关柜安全运行对保障供电可靠性至关重要,配电开关设备的温度监测是前期状态判断和故障后期诊断的重要手段。文中研制了一套基于射频技术的开关柜无源无线温度测量系统,用于配电设备温度状态监测,通过无源无线的方式减少传感设备供电寿命问题、引线爬电问题及布线安装问题。对系统中传感器设备的传感、通讯、封装相关技术进行研究,对系统运行的工作流程进行设计。对系统进行实际运行环境测试和性能及功能测试,测试结果显示本系统适用于开关柜的温度监测,对智能配电网传感节点的智能化、无线化和自取能、自组网有着推动意义。

基于射频能量收集的无线中继网络资源分配

针对现有射频能量收集网络资源分配研究局限于单个数据源场景,无法适配于多数据源网络的问题,提出了一种适用于多数据源场景的射频能量收集中继网络传输协议框架,在该框架内节点可作为源节点或中继节点传输自身数据或转发数据,并在其他节点的数据传输过程中完成射频能量收集。以协议框架为基础,分别以系统吞吐量及用户公平性为优化目标设计两种资源分配方案。仿真表明,两种方案可有效改善网络吞吐量及资源分配公平性。

用于无线设备身份识别的射频指纹提取方法

已有的射频指纹技术缺乏理论支撑,无法摆脱对设备身份识别过程中借助信道特征的依赖。该文针对直接序列扩频的ZigBee信号,提出了一种基于扩频还原的射频指纹提取方法。在60台ZigBee设备上以及4种不同的实验场景中进行试验,设备分类准确率最高可达99.8%。该方法的鲁棒性更强、计算量更小,具有较强的实用性。

基于无线射频供能的端边协同智能任务推理机制

针对云侧进行智能任务推理时带宽需求高与实时性差、端侧设备计算能力与能量受限的问题,在端侧设备处引入无线射频供能技术以实现端侧设备独立供能,进而提出了基于无线射频供能的端边协同智能任务推理机制,以最大化端侧设备智能任务推理完成率。构建端侧设备能量收集和端边协同推理模型。考虑端侧设备射频(Radio Frequency,RF)能量收集时间与端边协同智能任务推理时间约束、端侧设备传输功率与可使用能量约束及边缘侧计算资源约束,最大化智能推理任务完成数量。提出了一种基于深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)的深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)模型分割与通信计算资源联合优化算法,以得到最优的端侧设备射频能量采集时间、端侧设备传输功率、DNN模型分割点和边缘计算资源分配。仿真结果表明,所提算法可有效提高智能任务推理完成率,且明显优于其他对比算法。

探讨智能借还书系统中无线射频识别技术的应用

无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术和传统条码技术相比拥有突出的应用优势,能够改善图书馆整体服务质量。凭借其技术优势,RFID技术广泛应用于图书馆借还书系统当中,提高了馆内图书管理效率和服务质量。首先分析了无线射频识别技术以及应用优势,随后介绍了无线射频识别技术下智能借还书系统的需求、设计以及实现,希望能给相关人士提供有效参考。

直扩序列射频调制无线通信发射机的FPGA实现研究

在直扩序列射频调制无线通信发射机的设计中,FPGA扮演着至关重要的角色。它可以实现数字信号的产生、调制和发射,同时具备灵活的可编程性,使得调制方式和参数可以根据需求进行快速调整和优化。基于此,本文简单讨论直扩序列射频调制无线通信发射机的FPGA实现价值,深入探讨实现要点,以供参考。

基于无线射频识别技术的矿工定位算法研究

随着智能矿山技术的发展,越来越多的矿山开始采用自动化设备来取代人力操作,从而提高生产效率和安全性。针对矿工在矿井地下工作时容易遭遇波动信号影响导致定位准确性降低、误差增大等问题,提出了一种基于无线射频识别技术的矿工定位算法。首先,建立了一个基于接收信号强度指标的定位模型,并考虑到信号传播中随机噪声的影响,采用Log-Normal信号传播模型和卡尔曼滤波算法对原始信号进行处理和优化。其次,设计了一种基于K-Means聚类算法的参考点优化方法,来选择合适的参考点,提高定位的准确性和稳定性。试验表明:所提出的算法与现有算法相比,在定位精度和鲁棒性方面均有显著提升。该方法不仅可以提高矿工工作安全性和效率,还可以为矿山安全监管和管理提供更精确和有效的手段。

基于误码率的软件无线电射频干扰效应分析

针对通信系统工作过程中受到外界电磁干扰而无法通信的问题,研究了基于软件无线电的电磁干扰效应及误码特征。通过分析典型软件无线电电磁信号传输特性及其信息链路电磁干扰耦合路径,设计了软件无线电通信干扰实验系统。该系统利用Simulink软件观测、记录通信信号眼图、星座图信息等受扰特征,并通过分析接收信号的误码率,给出了不同干扰信号对通信系统的影响规律:当同频干扰功率达到-40 dBm时通信开始出现误码,干扰功率每增加5 dB,误码率增加一个量级,干扰功率增加到-18 dBm时,误码率达到阈值0.25;邻频干扰误码率随干扰功率变化趋势与同频干扰一致,但出现误码的最小干扰功率更大;带外强干扰信号也会影响通信系统可靠性,在相同误码率情况下,需要更大的干扰信号功率且大小与信号频偏成正比。

一种16通道软件无线电射频前端的设计与实现

随着无线通信技术的快速发展,MIMO技术得到了更加广泛的应用。而多通道射频前端是MIMO硬件系统中重要的组成部分,其性能指标对通信系统功能具有决定性影响。设计了一种16通道软件无线电射频前端,该设计结合集成收发器与超外差收发机架构的优势,可同时支持16路射频收发通道,具有调制精度高、动态范围大和体积小的特点。从实际射频测试结果看,该射频前端性能优异,工作频率10 MHz~6 GHz,最大信号带宽大于150 MHz,输入功率-40~27 dBm,输出功率-10~-110 dBm,差分误差矢量幅度小于0.37%,可适用于多通道软件无线电设备、信道仿真器等对射频指标和体积有要求的应用中。

射频EDA仿真软件在无线通信教学中的应用实践

无线通信专业课程教学中,无线电波的抽象性让学生对于无线电波传播内容的理解存在困难。为了让学生直观地了解无线收发天线的工作机理和无线电波的传播机制,提出将射频EDA仿真软件引入无线通信教学中,通过计算机虚拟仿真操作和实验,给学生提供直观清晰的实例体验和工程应用感知。教学实践表明,该方法能够较好地解决无线通信教学中理论教学缺乏实感、实验教学又难以开展的问题。

基于射频指纹的无线电力终端身份认证方法

无线电力终端接入电网的通讯安全性一直是制约配电侧感知技术应用的主要障碍,针对这一问题,提出基于射频指纹的无线电力终端身份认证方法。首先,针对现有瞬态检测方法计算复杂及对噪声敏感的问题,利用信号相位均值方差与瞬态包络线斜率,提出了相位方差-包络斜率检测算法,在降低计算成本的同时提升了检测速度;其次,为降低信号特征的维度和训练时间,选择时域高阶统计量作为射频指纹,并选择反向传播(back propagation,BP)神经网络作为分类器进行识别认证。实验结果表明,所提出的瞬态检测方法在显著降低运算时间的同时具备较高的瞬态检测准确率,基于射频指纹的身份识别方法实验平均识别率可达96.5%以上,表明该方法能有效增强电力系统的无线通讯安全。

基于多层感知机的无线射频标签数量估计方法

近年来,随着标签价格的下降和供应链物流需求的增长,射频识别技术已经走向全面部署阶段.全面部署意指在所有商品上部署标签,以提升供应链追踪的精度.这种趋势会导致标签数据规模呈指数倍增长,给阅读器的信息读取带来很大的压力.在这个背景下,标签数量估计协议,正因为其时间效率高的特点得到越来越多的关注.现有的方法主要根据时隙状态统计特征进行数量估计.然而,各类型数量估计统计量的精度受到系统参数、标签规模、以及随机噪声的影响,其结果很不稳定.任意单一特征都很难给出精准、稳定的数量估计结果.为此,本文设计了一种基于多层感知机的数量估计方法,通过融合多样化的数量估计特征来提高估计的精度.针对真实时隙状态难以获取,模型难以训练的问题,本文研究了如何通过仿真器生成大量具有不同时隙状态的随机帧来训练我们的网络.针对数量估计网络工作范围较窄的问题,我们设计了一种两阶段基于采样思想的数量估计协议,通过快速的标签数量粗略估计设定合理的采样概率,以确保标签数目位于数量估计网络的工作区间.我们的仿真实验结果表明,本文提出的基于多层感知机的数量估计协议比现有方法能提升至少21%的精度.

基于无线射频识别技术的医院血液库存智慧化管理模式探索

目的构建医院血液库存智慧化管理模式,提高临床用血管理水平。方法基于无线射频识别技术,融合物联网、大数据等技术手段,设计智慧血液储存冰箱,建立人、机、血互联互通的物联网平台,实现血液入库、血液出库、血液信息统计以及血液监控的智慧化管理。结果模式应用后,降低了血液库存盘点差错率,减少了每日冷链高温报警次数,优化了不同保存期血液输注率,避免了血液资源浪费,降低了院感风险。结论基于无线射频识别技术的医院血液库存智慧化管理模式,能够实时动态监控血液库存、血液保存温度、血液效期等,保障了血液质量与安全。

面向高阶调制的5G宽带射频功放数字预失真技术

在第5代无线通信系统(5G)中,射频(RF)功放(PAs)有着严重的非线性失真和强记忆效应,尤其是对于采用复杂的高阶调制系统,如16QAM、64QAM等。为了研究和提高宽带RF PAs的线性化能力,提出基于先进设计系统(advanced design system,ADS)设计的宽带RF PAs,工作的中心频率为3.55 GHz,采用记忆多项式(MP)模型构建数字预失真器,模型的归一化均方误差(NMSE)指标可达-33.28 d B。最后,采用带宽为100 MHz的16QAM或64QAM高阶调制的5G新空口(new radio,NR)信号,信号最大幅度值为9.899 d B,对中心频率为3.55 GHz的RF PAs进行预失真仿真验证。仿真结果表明,在16QAM调制方式下,邻信道功率比(ACPR)可分别改善20.13 dB和20.05 dB;在64QAM调制方式下,ACPR可分别改善18.35 dB和19.08 dB。实验测试结果表明,在16QAM调制方式下,ACPR分别改善15.81 dB和16.40 dB;在64QAM调制方式下,ACPR分别改善15.44 dB和15.82 dB。说明基于MP的数字预失真器对基于ADS的RF PAs的非线性具有明显的抑制作用。因此基于MP模型的数字预失真器可用于所提RF PAs的线性化,且采用16QAM调制方式比基于64QAM调制方式的预失真能力更强。

一种多射频多信道的无线传感网络终端设计

随着无线传感网络中节点数量的增加,传统的单路射频通信会出现同频干扰、数据丢失和接收速度慢等问题。为此本文设计了一种基于多射频多信道的无线传感网络终端设备。该设备采用国产微处理器与4路射频连接的分体式架构,对固定信道分配算法进行优化,采用二级星型拓扑结构使得射频同时工作期间不产生干扰,基于频分多址和时分多址相结合的通信协议来解决数据冲突问题。通过对比实验,该终端设备信息处理速率为2008.5 kb/s,系统的丢包率为0.78%,在信道利用率、数据处理速率和系统稳定性方面优于传统单信道设备。

一个2.4 GHz集成的SP3T射频开关和低噪声放大器

基于90 nm SOI CMOS工艺实现的应用于无线局域网的2.4 GHz集成的单刀三掷(SP3T)射频开关和低噪声放大器.射频开关采用了一种低功耗的等效负压偏置方法,该方法能够在不使用负电压的前提下使关断状态晶体管获得等效的负压偏置,从而提高射频开关的线性度.低噪声放大器采用了负反馈技术和导数叠加技术提高线性度,利用导数叠加技术减小低噪声放大器的三阶非线性,进一步提高了负反馈低噪声放大器的线性度.低噪声放大器与射频开关集成,并带有Bypass衰减通路.测试结果表明,射频开关的发射支路实现了0.95 dB的插入损耗和34 dBm的输入1 dB压缩点,蓝牙支路具有1.68 dB的插入损耗和30 dBm的输入1 dB压缩点.在2 V供电下,接收支路在高增益模式下具有15.8 dB的增益,1.7 dB的噪声系数和7.6 dBm的输入三阶交调点,功耗28.6 mW,在Bypass模式下具有7.2 dB的插入损耗和22 dBm的输入三阶交调点.

NFC无线射频取电技术研究及应用探索

由于传统供电方式无法满足社会可持续发展需求,以及物联网应用灵活且低成本部署的需求,NFC无线射频取电技术成为一种有效的解决方案。介绍了NFC无线射频取电技术,分析其天线设计、输入功率和输出电压、能量转换效率、灵敏度及兼容性等技术指标,阐述其在NFC智能锁及电子纸显示的两种典型应用场景,对其在电子纸应用方面从技术和市场两方面做了展望,为业界在NFC无线射频取电技术及其应用领域的研究提供参考。