Raspberry Pi的DRAM PUF密钥生成系统研究

介绍了基于树莓派B+硬件平台实现DRAM PUF密钥发生系统的研究与设计。系统从嵌入式设备广泛使用的动态随机存储器中提取带有自身硬件指纹的物理不可克隆函数，通过模糊提取算法和Hash算法消除由于环境噪声及老化效应带来的错误信息，稳定生成128位DRAM PUF安全密钥。该系统生成的DRAM PUF安全密钥可靠性高达99%,唯一性为48.44%,均匀性为50%,并且密钥的信息熵值为1.0。     

基于双径向线的低剖面径向线螺旋天线

在卫星收发系统中,圆极化天线是一种重要的器件,负责信号的接收和发送。而径向线螺旋天线是一种重要的圆极化天线,但为实现圆极化性能,天线高度需达到0.15λ。通过引入主径向线和副径向线之间的耦合,减小了天线的高度,从而实现了低剖面的径向线螺旋天线。通过在馈电结构中引入贴片电容,从而改善了天线的阻抗匹配性能。所提出的径向线螺旋天线的高度为0.0525λ,仅为传统径向线螺旋天线高度的34%。为验证理论预期的可实现性,设计了基板为FR4、中心频率在1.54 GHz的低剖面径向线螺旋天线。实验结果表明,该天线的实测10-d B匹配带宽和3-d B轴比带宽分别为900 MHz和27 MHz,实测增益在2.9 d Bi,能够满足卫星接收天线的收发要求。     

本征模在电源完整性分析中的应用

针对日益复杂的多层基板电源完整性问题,提出了一种基于本征模分析所需频段内PDN(Power Delivery Network)阻抗大于目标阻抗的仿真设计方法。基于13层的AlN基板,利用AnsysSiwave电磁仿真软件提取电源分配网络的Z阻抗曲线,观察响应上是否有谐振点。针对谐振点,利用本征模观察谐振频点的谐振分布,确认最大谐振位置。通过在最大谐振位置上加载去耦电容的方式将谐振频点移至高频,以此使电源Z阻抗满足目标阻抗需求。     

FreeRTOS和LwIP嵌入式设备的以太网通信研究

介绍了一种基于STM32硬件平台的以太网通信技术系统设计。系统充分利用FreeRTOS实时操作系统和LwIP协议栈的特点，通过以太网控制器LAN8720A和RJ45接口连接以太网，在LwIP协议栈NETCONN接口基础上扩展实现UDP协议通信过程，上位机和客户端可以进行双向网络数据包传输     

1×2宽带微带贴片天线

在无线通信系统中,微带贴片天线得到了广泛的应用,但其面临着工作带宽窄的缺陷。基于1×2的微带贴片,通过背馈的方式同时激励可辐射的工作模式TM10模以及反向TM20模,实现拓展工作带宽的效果。所提出的天线与传统的微带贴片天线相比,具有宽频带的优势;与已报道的微带天线宽频带设计技术相比,具有低剖面的效果。为验证理论预期的可实现性,设计了中心频率在6.5 GHz的天线案例。仿真结果表明,该天线的剖面高度为0.6λ0,10-d B匹配带宽为20%,增益为7.4 d Bi,交叉极化小于-25 d B。     

微系统技术助力数字助听器发展

随着人们对生活品质要求的提高,声障患者用耳内助听器的微型化、低功耗、无线化需求推动着微电子封装在该领域的技术进步。对现代助听器中涉及的微系统技术及这些技术给数字助听器带来的变革进行了调研。MEMS麦克风和扬声器技术,处理器、存储器芯片等IC堆叠采用的TSV技术,用于助听器连接智能手机的蓝牙天线Ai P技术,这些微系统技术有的已成熟应用于微型化数字助听器,有的还在进行不断的尝试以期早日应用于现代数字助听器中。数字助听器的发展要求微系统技术不断取得突破,微系统技术上的新材料、新方法、新工艺进步在微型数字助听器上得到了完美的展现。     

低交叉极化水平的宽带滤波贴片天线

提出了一种低交叉极化水平的宽带贴片滤波天线。在层叠式贴片与金属大地之间插入一对1/4波长短路谐振器,天线的通带内可出现3个反射零点,实现了拓展天线工作带宽的效果。在通带的高端出现两个反射零点,提高了天线的高端带外抑制水平。该天线与传统的微带贴片天线相比,具有宽频带、高增益、低交叉水平以及高端频率选择性的优势。为验证理论预期的可实现性,设计了中心频率在3.5 GHz的天线案例。仿真结果表明,该天线的剖面高度为0.1λ0,10 d B匹配带宽为22%,增益为8.4 dBi,交叉极化小于-30 dB。     

高压直流输电系统非线性定电流控制响应特性分析

由于换流器具有非线性特性,线性定电流控制无法满足高压直流输电系统暂态期间性能要求。为提高高压直流输电系统对交流系统扰动的耐受能力,并降低故障电流峰值,在线性定电流控制传递函数中加入非线性环节以补偿换流器的非线性特性,并通过仿真建模比较分析了两种不同作用范围的非线性定电流控制与线性定电流控制在线路故障、换相失败故障以及稳态运行时的响应特性。仿真结果表明,加入非线性环节的定电流控制具有控制策略简单、暂态特性良好的优点,但由于作用于全运行范围的非线性定电流控制在稳态运行时存在直流电流振荡现象,因此在实际工程中非线性定电流控制应避开稳态运行范围。