能源动力类别研究生产教融合联合培养基地建设模式与实践

培养出满足新时代要求的具有创新精神和实践能力的高水平能源动力类别研究生是我国早日实现“双碳”目标的迫切需求。构建产教融合联合培养基地,是深化产教融合、实现能源动力类别研究生教育高质量发展的关键环节。该文总结长安大学在能源动力类别(动力工程及电气工程)研究生培养中基于产教融合建设联合培养基地的模式及实践工作,提出软-硬件协同构建产教融合联合培养实践基地的理念,具体阐述该理念在动力工程及电气工程等能源动力类别研究生培养中的具体实践与应用,以期为能源动力类别研究生实践创新能力的培养提供参考。

空间信息与数字技术专业实践教学模式探讨

以培养高素质的空间信息与数字技术专业人才为目标,针对空间信息综合实践教学,结合空间信息科学专业知识面广、系统性强、与工程结合紧密和新技术发展迅速等特点,设计了层次化的人才培养模式,构筑了由综合设计实验层和创新实验层构成的双层实验实践教学体系。采用软件仿真与阶段实物实践相融合的实验教学模式,培养学生理论与实践紧密结合的综合能力,并能够运用辩证思维,分析科学问题和工程实际问题,从而培养学生科学思维和解决复杂工程问题的能力。

软硬件混合的高效CHI协议分析

在片上系统SoC开发过程中,如何高效准确地进行功能验证与性能分析,是亟待解决的难题。针对目前在FPGA原型平台上对片上网络协议监测手段有限的问题,提出了一种软硬件混合的高效CHI协议监测和分析方法,通过SystemVerilog的直接编程接口DPI连接C代码,由可综合的硬件部分提供共享函数体,不可综合的软件部分通过共享函数体从片上网络协议的各个通道捕捉待测SoC中的CHI报文,进行离线保存或在线检查。实验结果表明,该方法具有硬件资源占用少、可重用性高的优点,离线模式对仿真速率影响不大,在线模式可以在待测SoC运行的同时发现问题,能够实现在原型平台上对CHI协议报文的高效监测,有效加速SoC问题的定位和性能分析。

面向电影行业的软件检测集成平台研发

本文介绍了中国电影科学技术研究所(中央宣传部电影技术质量检测所)检测实验室面向电影行业的软件检测工具集成平台研发过程,主要依据《点播影院暂行技术规范》和GD/J 029—2010《数字电影流动放映监管信息GPS/GPRS接口技术要求和测试方法(暂行)》进行相应数据接口检测工具的设计与实现,以及作为工具容器的检测平台的设计与实现,并最终在国产硬件和操作系统环境下完成对该检测平台的部署。该检测平台的建设具备良好的可操作性和可扩展性,能够为提高检测实验室软件检测能力和检测效率起到良好的技术支撑作用。

工业智能安全治理革新与风险防范体系探析

工业数智化是新质生产力发展的关键驱动力。随着人工智能深度嵌入工业流程,工业智能安全治理以可靠性、数据质量与软硬件统筹治理为新重点。目前,与之相应的事后救济制度、数据安全制度、网络安全制度等治理手段在工业智能治理中呈现了显著的不适应性,难以满足安全保障的需求。工业智能作为风险社会的典型表征,实现其善治需要依据风险预防原则对现有制度进行改造。工业智能可靠性保障应在物的瑕疵担保责任和产品责任制度的基础上设置预防性义务,将瑕疵与缺陷的认定难题转化为义务违反的判断;数据质量治理应以建立健全“国家-地方-行业”的多层次标准体系为重点,实现企业间数据质量规范兼容;软硬件统筹治理应通过人工智能赋能风险预防,切实提升软硬件风险评估、监测预警与应对处置的效能。构建预防与应对相互配合的安全风险治理体系,方能有力护航我国工业数智化转型和新型工业化行稳致远。

广播融媒直播方案的研究与实现

当前发展形势下,广播媒体也在寻求传统音频与网络流媒体视频直播的融合方式,以适应目前受众对融媒直播的需求。本文介绍了传统硬导播、纯软导播两种直播系统,在充分分析两者优缺点的基础上,对软导播搭配硬件直播方案进行了较为详尽的介绍,可为广播领域融媒直播方案提供一定的参考。

基于BOM的软件技术状态管理在制造与维护过程中的应用

在新军事变革要求下,产品呈现技术状态多路迭代、多态并存的特点。对此,文章提出了一种能有效管理软件技术状态的方法,保证了制造、维护过程中软件技术状态的正确性及可追溯性,有效提升了产品质量。

基于交叉学科融合的程序类竞赛辅助平台设计

针对程序类竞赛辅助平台访问请求多样化、平台覆盖率效果不理想的问题,提出基于交叉学科融合的程序类竞赛辅助平台设计。文章简要介绍该平台硬件的选择类型、软件的设计要点,并开展实验验证该平台的应用效果。测试结果表明,基于交叉学科融合的程序类竞赛辅助平台的竞赛知识点覆盖率平均值为98.55%,能满足用户需求。

基于互联网通信的嵌入式通信软件开发平台设计

随着物联网和5G技术的快速发展,海量异构设备对高速、可靠、安全的通信提出了巨大挑战。文章设计了一个面向未来物联网应用的新型通信平台。该平台采用了软硬协同的分层架构,集成了现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)、数据平面开发套件等关键技术,实现了太比特每秒级的超高吞吐量和微秒级的超低时延。此外,平台还融合了区块链、人工智能等前沿理念,为物联网生态提供了可信、智能的服务支撑。最后,通过实验验证了平台的先进性和实用性,展现了广阔的应用前景。

一种电源检测与控制电路的设计与实现

在MSP430F5359作为主控的+5 V转±12 V的升降压电源电路中,对整个电路采用了软件控制与硬件控制两种控制方法。对于软件控制,通过将芯片使能端与主控I/O口连接,同时通过电源检测电路取样电源芯片输出电压值反馈给主控的模数转换模块,进行数据处理来控制电源电路的启停。对于硬件控制,使用跳线开关来控制电源电路的启停。通过两种控制方法,避免了电源电路因某种影响产生的过流和过压烧毁后级电路的问题。设计结果与理论分析结果比较接近,达到了设计要求。

2022年脑机接口研究进展

脑机接口(brain-computer interface,BCI)旨在大脑与外部环境之间建立一种不依赖于外周神经系统的交流与控制通道,从而实现大脑与外部设备的直接交互。脑机接口的初衷是帮助运动障碍患者利用其意图直接控制辅助设备,提高患者生活质量并重拾生活信心。随着脑机接口技术的发展,脑机接口应用已拓展至游戏娱乐、学习教育、智能家居和军事等领域。作为脑科学与类脑智能研究的重要部分,脑机接口已成为多个国家的科技战略重点。随着脑科学、计算科学、人工智能等领域快速发展,脑机接口技术的进步步伐加速,脑机接口已成为全球科技前沿热点。脑机接口技术主要涉及硬件、软件和算法,其中硬件主要包括脑信号采集与处理器件,是保障脑机接口性能的前提;软件的优化将降低脑机接口系统的使用门槛,惠及更多人群;算法则主要是对脑信号进行分析与处理,以又准又快地解读用户意图。脑机接口在硬件、软件和算法三方面的技术进步不仅推进脑机接口从实验室演示走向实际应用,同时也将拓宽脑机接口的应用范围。因此,本文从关键技术、典型应用等方面着手对2022年脑机接口领域的研发热点进行回顾和梳理,以期增进脑机接口研究现状的了解。同时,对当前脑机接口技术发展进行总结与展望,希望能够为脑机接口领域的研究者提供有益的借鉴与启示。

一种具有自校准、自控制功能的I^(2)C接口电路

文章提出一种在开漏模式下通过硬件自检测、自校准实现高性能I^(2)C(inter-integrated circuit)接口的设计,并给出一种I^(2)C接口自控制实现开漏功能的方法。在传统I^(2)C接口电路的基础上,增加了自检测拉低时钟总线并进行自校准的功能,使得在开漏模式下,硬件能够自动检测到时钟总线在上拉过程中的低电平并进行自校准高电平,在改善通信稳定性的基础上实现了性能提升。考虑到不同的应用场合,增加了开漏使能控制电路,为提高IP的可移植性,I^(2)C接口可自控制开漏功能,支持软件配置,灵活地应用于各种通用输入输出(general-purpose input/output,GPIO)模型中。成品开发板电路测试表明,在系统时钟为120 MHz时,该电路在开漏模式下高速通信中的位速率高达5.98 Mbit/s,在推挽模式下超快速通信中的位速率高达30.00 Mbit/s。

网络功能虚拟化与软硬件融合的系统设计与实现

随着信息技术的飞速发展,网络通信系统正经历着前所未有的变革。网络功能虚拟化和软硬件融合作为这一变革的重要组成部分,成为现代网络系统设计与实现的关键技术。网络功能虚拟化通过将传统的硬件网络设备功能抽象为软件模块,实现网络服务的灵活部署和管理。而软硬件融合则通过充分发挥软件和硬件的优势,优化系统性能和资源利用率。这两者相互结合,推动网络系统向更高效、灵活、可扩展的方向发展。文章深入研究网络功能虚拟化与软硬件融合的系统设计与实现,通过探讨和总结研究成果,为网络系统设计与实现提供有益指导。

基于通用接口适配器的半实物仿真系统设计与实现

针对航空领域通用接口半实物仿真环境的应用需求,在构建虚拟集成与仿真验证平台的基础上,提出了基于ARINC664接口适配器的半实物仿真系统的实现方法。以ARINC664接口适配器的工作原理为牵引,明确半实物仿真系统的设计原理和方法,搭建半实物仿真验证环境,并基于北斗定位处理机的硬件在环仿真场景对系统进行验证测试,结果表明,系统的设计与实现是正确、合理的。

空空导弹软硬件综合可靠性试验实践与思考

介绍了一种软硬件综合可靠性试验方法,并以空空导弹为例给出其工程实践过程。首先,根据载机飞行剖面得到空空导弹工作过程中硬件综合应力剖面;其次,采用软件可靠性测试方法,对飞行作战剖面进行分析,得到软件使用剖面,根据软件使用剖面预估不同软件子任务剖面执行的概率,进一步分析用例执行次数;最后,根据剖面映射对软件、硬件可靠性剖面进行结合得到软硬件综合可靠性试验剖面。

基于PXI的飞推综合控制接口模拟系统测试技术研究

飞推综合控制系统由于其复杂性,需要建立可靠的测试系统与测试方法才能有效地对控制器进行验证,从而降低其试验风险及开销。系统以飞推综合电子控制器为验证对象,以PXI设备和VeriStand为主框架的接口模拟系统软硬件架构,通过模拟飞推系统的软硬件在Veristand的集成及软硬件模型多频率执行,实现了模拟飞推系统的输入输出信号高精度高实时性的接口模拟系统,搭建了飞推综合控制器硬件在回路测试平台。

煤炭运输船舶智能水尺计重技术的应用与发展

水尺计重是国内外煤炭运输船舶载货量测量中的主要方法,水尺计重数据的准确性为大宗散货交易中商品的结算、纠纷处理、计算运费等的依据。目前水尺计重行业存在由于采用人工观测、人工计算的形式开展散货船重量鉴定所导致的误差大、人工干扰性强,从而易引起导致贸易纠纷,因而急需建立1套智能化水尺计重系统以排除人为干扰及快速实现重量鉴定。以在黄骅港针对煤炭运输船舶开展的智能化水尺计重系统业务为例,基于现场应用情况,从煤炭船舶六面水尺的观测、水尺计重设备、水尺计重数据的采集与计算等方面分析,发现智能化水尺识别系统现阶段对水尺标志的清晰度、水尺智能计重设备集成度、水尺计重数据的采集与计算在避免受人为因素干扰等方面需求进行改进,建议从水尺系统的软件升级、水尺设备的硬件开发、水尺计重大数据系统的建立3个方面进行提升与优化。对智能水尺识别系统软件进行升级后,结合引入机器视觉等先进图像识别技术并加入深度学习的图像处理技术,可实现多环境下对水尺标志的准确识别。高集成度智能化一体化设备可对传感器、数据采集和处理、电源等模块进行多功能集成设计,利用高密度多层电路板优化各模块空间并使用轻量、坚固和高强度的材料,减少检验人员的工序及多工序带来的误差。建立完整的智能水尺计重大数据系统能够实现对数据采集、传输、存储、分析等功能的程序简单化、透明化、高效化,同时对全流程可视化、数据安全性和隐私、信息管理和维护以及业务培训等方面提供有利的保障和支持。

基于Arduino的智能温湿度控制系统

针对传统温度检测控制装置检测效率不高、精确度不够、稳定性较差、功能单一、可操作性较差和易受外界因素干扰等问题,设计了一种以Arduino为核心的智能温湿度控制系统。该系统兼具温湿度传感器、 OLED显示器、测量压强模块、报警器和火情检测器,同时加入了键盘输入模块,能够更好地实现人机联动,使其具有智能监测温度功能。经模拟实验证明,该系统可操作性强,整体结构简单明了,兼具老式测温仪的优势并且测量数据更加精准,分块化功能更加可靠稳定,具有广泛的应用价值。

地铁列车与地面数据接口故障研究

为避免列车控制及监控系统通信接口在运营期间发生故障,文中对实际设计案例进行故障分析、处理和测试研究,总结出通信接口中复位电路、电源电路和时钟信号等硬件配置中的重要因素,以及程序初始化、堆栈和数组分配、访问指向等软件优化的关键点。

乘客信息系统视频直播软硬件一体化设计研究

乘客信息系统(简称PIS)通常需要接入广播电视中心的SDI信号,经中心专用的直播系统转换成IP网络流转发到车站和列车进行解码播放。当前,针对PIS系统存在专业化程度较高,故障节点多,进口设备需求适应性差,对维保人员要求较高等痛点,迫切需要研发一套国产化的视频直播系统,以满足更高的视频播出品质及降低维保技术门槛,加快产业推广。本文针对中心专用的直播系统进行了软硬件一体化设计,将多个专用设备和业务功能通过软硬件一体化设计的方式集成为一个设备,物理上减少了80%的故障节点,逻辑上实现了直播补包、节目单推流、双机冗余、通道冗余等多项功能,并实现了产业化应用,取得了良好的应用效果。