设计应用-AET-电子技术应用

基于可解释LightGBM的电动汽车充电站入侵检测方法[其他][信息安全]

在电动汽车充电站（EVCS）网络安全问题日益严峻的背景下，传统入侵检测方法存在诸多不足，机器学习和深度学习虽有成效但存在“黑箱”问题。提出一种基于可解释轻量级梯度提升机（LightGBM）的EVCS入侵检测框架。利用SHAP进行特征选择，经模拟退火算术优化算法（SAOA）对LightGBM超参数调优，集成SHAP、LOCO、CEM、PFI、LIME和ALE等多种可解释性人工智能（XAI）技术。在CICEVSE2024和Edge-IIoTset数据集上的实验结果显示，模型检测准确率分别达97.53%和88.89%，F1分数分别为98.01%和88.98%，且可解释性强，能为安全运维提供清晰依据。该研究为提升EVCS网络安全提供了高效、可解释的解决方案，具有重要的理论与实践意义。

发表于：5/29/2025 2:06:09 PM

基于VxWorks 6.x的动车组CCU/ERM若干问题研究[模拟设计][工业自动化]

在轨道交通控制系统中，为了保证车辆控制稳定和运行数据及故障记录准确可靠，其关键部件——中央控制单元（Central Control Unit， CCU）和数据记录单元（Event Record Machine， ERM）采用嵌入式实时操作系统VxWorks。一般情况下，该系统启动时需要先启动DOS，之后再被当作一般软件调用启动。在系统启动失败、前面板6个灯常亮故障的基础上，研究DOS对电子盘的读写对其启动过程的影响，提出并验证一种可以直接在FAT32格式电子盘上启动解决方案，避免系统启动失败问题。然后结合作者遇到的不同版本VxWorks在应用过程中的UDP单播问题、FTP文件传输问题、启动检查DBR及读写LBA扇区问题进行测试，并提出了解决方案。

发表于：5/15/2025 4:51:12 PM

基于ISO15118的电动汽车充电通讯控制系统设计[电源技术][汽车电子]

国内电动汽车的充电协议与欧盟等国电动汽车协议不同，必须安装符合欧盟标准的充电通信控制器才能出口到欧盟市场。国内电动汽车制造商若单独开发欧标协议为基础的产品，需改变现有电池管理系统（BMS）和充电控制器，协议一致性和互操作性难以短期提升，需不断完善验证和优化，研发时间成本巨大。鉴于此，选用国产MCU和PLC芯片设计了基于ISO15118的电动汽车充电通信控制系统，它和国产电动汽车采用GB/T 27930协议进行CAN通信就可转换为满足欧标ISO15118协议和DIN70121协议的PLC通信。实际应用表明，该系统支持即插即充功能，满足ISO15118协议通信安全机制，兼容性好、互操作性强、成本低，使用方便。

发表于：5/15/2025 4:39:07 PM

一种MPPT与S3R融合拓扑电源控制器[电源技术][航空航天]

采用直接能量传输方式的卫星电源系统具有电路结构简单、可靠性高的优点，但是太阳电池阵能源利用率低。相比之下，采用最大功率点跟踪技术可以最大程度地利用太阳电池阵的输出功率，但是控制相对复杂，且存在开路高压风险。提出了一种最大功率点跟踪（MPPT）与顺序开关分流调节（S3R）融合拓扑电源控制器，在提高太阳电池阵能源利用率的同时保证了系统的可靠性，并且避免太阳电池阵的开路高压问题。对所提出电源控制器的系统组成、模式切换方法以及最大功率点追踪原理进行了详细的介绍，并且搭建了试验样机进行实验验证，实验结果证明了理论分析的正确性。

发表于：5/15/2025 4:03:07 PM

基于CPCI总线导航控制系统设计与实现[嵌入式技术][工业自动化]

针对海洋地震勘探综合导航系统高精度触发控制、时序控制和实时性的要求，设计了一种基于CPCI总线架构的导航作业控制系统，内置GNSS接收机，由GPS时间、现场可编程阵列FPGA与嵌入式软件实现高精度时钟守护；星型差分线路实现高速串行传输通信，单箱体最多支持24个串口数据接入；高精度触发模块和时刻匹配规则实现对外部设备实时精准控制。重点介绍了系统接口、硬件模块结构、嵌入式软件及实验结果。系统测试表明：该系统满足海洋地震勘探高精度授时和作业时序控制需要，整体基于模块化设计，具有良好扩展和封装性，对其他工控系统开发具有借鉴意义。

发表于：5/15/2025 3:52:06 PM

基于FPGA的多通道橇载数据采集存储系统设计[可编程逻辑][航空航天]

针对火箭橇试验极端环境下数据测量难、精确度不高等问题，设计了一种基于FPGA的多通道、高精度数据采集存储系统。该系统能够对传感器输出的模拟信号进行调理，以FPGA作为主控芯片，控制两片AD7606芯片对12个通道进行同步采集，将采集的数据进行实时处理并存储至Flash芯片。PC端的上位机可以对存储至Flash的数据进行回读，并将数据解析绘图。并通过灌封工艺使系统具有抗高冲击、高过载的特性。经试验表明，该系统实现了12路通道的实时同步采集，测量结果非线性误差不大于1%，能够满足火箭橇试验环境下数据采集与存储的可靠性要求。

发表于：5/15/2025 3:39:06 PM

Ka频段小型化气密宽带功放组件研制[微波|射频][通信网络]

介绍了一种Ka频段小型化气密宽带功放组件的工程实现。使用16片GaN功率芯片，1片GaAs驱动芯片，同时采用微带环形电桥功分器与波导功分/合成网络相结合的方式进行功率合成，采用同轴探针式波导气密封电路与射频腔体激光封焊对功放模块射频电路进行整体气密封装以避免盐雾和低气压等环境对功放可靠性的影响。最终得到的功放组件在25~31 GHz的宽工作频带内连续波饱和输出功率大于140 W，同时使用翅片散热器的强制风冷方案，提高了散热器的换热效率，散热性能良好。功放技术状态稳定，可靠性及实用性满足工程使用要求，适用于测控、通信、电子对抗等领域的微波发射系统。

发表于：5/15/2025 3:27:05 PM

基于Kriging插值的天线近场测量误差修正方法[微波|射频][通信网络]

随着天线技术的不断发展，近场测量技术的重要性也在不断增加，近场测量过程中部分探头故障或者采样点间隔过大会导致外推的远场方向图误差较大，为了减少这些误差，提出了一种基于Kriging插值的天线近场测量误差降低方法。首先，在HFSS中对矩形口径喇叭天线进行仿真。随后，将采样间隔为1°的近场数据与采样间隔为6°的近场数据进行近远变换并对比。在采样间隔6°的基础上，随机减少30%的采样点，并通过Kriging插值法填补缺失的数据，进行近远场变换，并与仿真远场结果进行对比。插值后的误差与插值前的误差相比，E面减少了1.65 dB，H面减少了4.93 dB，同时采样点数减少了30%。结果表明，基于Kriging插值的近场数据修正方法能够在近场采样间隔过大时有效减少测量误差，且在部分探头故障时也能保持较高精度。

发表于：5/15/2025 3:16:05 PM

融合长短期记忆网络和支持向量机的Wi-Fi室内入侵检测[模拟设计][通信网络]

基于Wi-Fi感知的室内入侵检测系统是一种无需在移动实体上附加任何设备即可检测移动实体的系统。针对目前检测方法忽略复杂的幅度变化和相位变化引起的潜在影响，提出了融合长短期记忆网络和支持向量机的室内入侵检测新方法LSID（Long Short-Term Memory and Support Vector Machine Intrusion Detection）。LSID方法采用一种新的特征值建模方式，利用长短期记忆网络可以学习到时序特征并且能捕捉时序信号长期的依赖关系，将信道状态信息真实值与长短期记忆神经网络的预测值之差作为特征值，能更准确地捕捉入侵者对信号状态信息的影响。该检测方法在学校实验室环境下经过多次实验验证，最终检测准确率达到99.21%，通过多组实验比对，结果显示LSID方法具有有效性和可行性，相比于其他入侵检测方法准确率明显提升。

发表于：5/15/2025 2:50:05 PM

基于K-means的异常识别方法[模拟设计][工业自动化]

在工业、电力、交通等领域，异常往往是系统发生问题或故障的先兆。通过异常识别技术，可以及时发现系统异常行为，预防或迅速应对潜在的故障，提高系统的可靠性和稳定性。当前的异常识别算法通常需要引入专家信息（如适宜的参数值），但在许多识别场景中，数据分布以及异常发生原因是未知的，导致专家信息不可信。因此，如何设计一款无需专家信息介入的异常识别算法意义非凡。设计了一种自适应的异常识别算法，通过K-means聚类算法识别出众多小簇，然后统计各簇中对象数量的分布概率以生成概率分布图。从概率分布图中，可以清晰观察到哪些簇中的对象数量明显小于其他簇，从而将它们识别为异常簇，其中的对象识别为异常。换句话说，概率分布图代替了专家信息，可协助使用者在分布以及原因未知情况下识别有效异常。

发表于：5/15/2025 2:19:04 PM