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1. 三相异步电机暂态冲击电流抑制算法研究
周敏, 陶伟涵, 崔悦, 刘建鹏, 刘梦阳
null    2018, 31 (3): 1-.  
摘要873)      PDF(pc) (974KB)(256)    收藏

针对目前工业领域应用广泛的V/F控制异步电机调速系统所存在的暂态冲击电流过流问题,文中设计了基于V/F控制的实验平台,并在分析了暂态电流过流现象的基础上提出了一种暂态冲击电流的检测及抑制算法。通过软硬件设计在实验平台上进行了3种常见过流现象的验证试验。实验结果表明,该算法在V/F控制的调速系统中可有效抑制冲击电流,且具有实现简单、成本低廉等优点。

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2. 一种用于直流供电的隔离型安全栅
朱菊香
null    0, (): 26-.  
摘要342)      PDF(pc) (679KB)(26)    收藏

安全栅是本质安全型防爆设备的重要组成部分,文中利用可靠隔离变压器及其保护电路实现了一种高度可靠的用于传输直流电源的隔离型安全栅。对构成安全栅的变压器、及其他关联元器件提出了详细的参数要求,并给出了具体设计要点。该安全栅完全符合EN60079对本安型防爆设备的要求。

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3. 高压隔膜泵运行状态远程监测系统的设计
张朝林,范玉刚
null    2018, 31 (4): 40-.  
摘要326)      PDF(pc) (1091KB)(236)    收藏
高压隔膜泵是矿浆管道输送系统的动力源,随着无人值守泵站的投入运行,如何远程监测高压隔膜泵的运行状态就成为亟需解决的问题。文中设计了一种基于STM32的高压隔膜泵运行状态远程监测系统。该系统实时采集单向阀振动信号,将采集到的振动信号数据通过以太网传输到远程服务器中,在服务器中采用固有时间尺度分解方法(ITD),对高压隔膜泵单向阀振动信号进行分析,从而实现对高压隔膜泵运行状态的远程监测。实验结果表明,该系统采集信息准确,传输速度快速且稳定,可以在工业行业推广使用。
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4. 基于Zynq-7000的嵌入式Linux移植
张朝元, 邵高平, 汪洋
null    2018, 31 (1): 9-.  
摘要298)      PDF(pc) (1004KB)(314)    收藏

针对Zynq-7000平台在无操作系统情况下,开发应用程序需对处理器硬件结构有一定的了解,存在开发难度大的问题。从全可编程器件的角度提出了一种Vivado+SDK+Linux的嵌入式系统移植方法。构建了基于Zynq-7000的Linux系统移植环境,生成Linux镜像并进行系统启动。结果表明,该方法提升了系统灵活性,降低了应用开发难度。

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5. 基于平行光管的渐进多焦点眼镜片测量系统设计
郭杭,付东翔,项华中
null    2018, 31 (4): 9-.  
摘要293)      PDF(pc) (1013KB)(300)    收藏
在对加工完毕的渐变焦眼镜进行测量时,现有的镜片测量设备无法集精度、稳定和方便于一身。文中系统采用哈特曼夏克传感器(Hartmann-Shack Sensor,HSS)作为测量核心,使用F550平行光管作为光源,并使用单透镜对光线进行缩小,使其恰好进入哈特曼夏克传感器,实现光瞳衔接。用QT编写测量软件用于采集测量数据,得到Zernike 系数,最后求得镜片的光焦度值以及散光值。将通过此系统采集到的数据和中国万新光学集团所检测到的数据相对比,数据基本一致,验证了该系统的精确性和可靠性。
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6. 粗糙GaAs(001)表面对In015Ga085As薄膜生长的影响
杨晓珊,郭祥,罗子江,王一,杨晨,许筱晓,张之桓,丁召
null    2018, 31 (4): 1-.  
摘要287)      PDF(pc) (694KB)(437)    收藏
通过改变衬底降温速率的方法利用分子束外延(MBE)和扫描隧道显微镜(STM)联合系统制备了不同形貌的GaAs(001)表面。采用SPIP软件测量统计和Bauer定则理论分析,研究了粗糙GaAs(001)表面对In015Ga085As薄膜生长的影响。结果表明粗糙GaAs(001)表面存在大量的岛和坑,表面能增加,易于In015Ga085As薄膜层状生长形成平整表面。经计算,面积为100×100 nm2的粗糙GaAs(001)表面相对平坦GaAs(001)表面,其表面能增加了4.6×103 eV,大于生长厚度为15 ML的In015Ga085As薄膜应变能(2.3×103 eV),说明In015Ga085As薄膜在粗糙GaAs(001)表面的外延生长模式为层状生长。
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7. 基于EK算法改进的多目标跟踪技术
贾建兵,廖嘉伟,周羽
null    2018, 31 (4): 91-.  
摘要276)      PDF(pc) (901KB)(247)    收藏
在随机有限集理论框架下,传统的3种基于高斯混合实现的滤波算法仅适用于线性高斯系统中的目标跟踪。为了将算法的使用范围扩展到非线性高斯系统,文中提出了传统3种滤波器基于扩展卡尔曼(EK)改进后的算法,通过泰勒级数展开将非线性问题转化为线性问题近似处理,并对比分析了3种新算法对于匀速转弯目标的跟踪性能。仿真结果表明,3种新算法均能实现对于非线性高斯系统中目标的有效跟踪。
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8. 基于金纳米颗粒的激光钛合金表面处理研究
石琳,佟艳群,叶云霞
null    2018, 31 (4): 16-.  
摘要274)      PDF(pc) (687KB)(292)    收藏
钛合金的表面质量直接决定了种植体的成活率。针对传统表面处理方法带来的问题,文中基于时域有限差分法,提出了一种基于直径200 nm金颗粒的钛合金表面激光处理方法,研究了激光参数对钛合金表面光场分布的影响规律。仿真结果表明,由200 nm金纳米颗粒激发的近场增强分布区域为环形;增强倍数超过了6 500倍;通过改变入射光的角度可以进一步提高增强倍数;而背景折射率对金纳米颗粒激发的近场增强效果影响微小,能够在多种介质中进行表面处理。
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9. 机载雷达技术的发展现状及趋势
赵为伟, 宋晓伟
null    2018, 31 (1): 79-.  
摘要265)      PDF(pc) (415KB)(518)    收藏

经历了长期的发展,机载雷达技术面临着隐身目标、非均匀杂波、复杂电磁环境、多种作战任务的严峻挑战。文中针对这些挑战分析了几种技术的发展趋势,主要介绍了机载预警雷达技术、机载SAR技术、机载雷达组网探测技术以及隐身雷达技术的发展现状,为下一代机载雷达的研制提供参考。

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10. 多无人机协同任务规划
夏令儒,孙首群
null    2018, 31 (1): 4-.  
摘要260)      PDF(pc) (1103KB)(751)    收藏

为解决多无人机协同规划军事目标打击的问题,基于多旅行商(TSP)数字规划理论进行路径和时间的优化。文中建立了多旅行商(TSP)数字规划模型,并根据任务性能和区域划分理论,利用退火算法求解出该模型的最优解。使用A*路径规划算法,通过编程仿真规划出了无人机的时间最优路径。结果表明,该方法较好地解决了当前无人机协同作战的目标分配问题,大幅提高了无人机协同作战的能力。

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11. 开关型CMOS霍尔传感器的设计
魏榕山,杨善志
null    2018, 31 (1): 1-.  
摘要256)      PDF(pc) (1315KB)(437)    收藏

利用CMOS工艺制作的霍尔传感器一般失调电压较大。为了抑制霍尔传感器的失调电压,文中提出一种正交耦合旋转电流技术,利用开关改变失调电压的极性,经过采样相加抑制霍尔元件的失调电压,同时利用相关双采样技术降低电路失调电压。采用Cadence工具对电路进行仿真验证,3.3 V的供电电压下,平均失调电压为550 μV。结果表明,电路有效降低了霍尔传感器的失调电压。

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12. 变电站实时监控系统中的千兆以太网传输设计
李文辉, 简献忠, 肖儿良
null    2018, 31 (1): 16-.  
摘要254)      PDF(pc) (1342KB)(326)    收藏

针对变电站实时监控系统需要传输的数据量大和传统的百兆网络已无法满足传输总带宽需求的问题,文中设计了嵌入式千兆以太网视频传输系统。该系统选用Xilinx公司Artix-7系列的FPGA芯片为主控制器,完成数据的采集、处理和传输控制。使用UDP/IP协议帧通过千兆以太网向远程监控系统传输图像数据时,丢包率仅为0.001 25%。在对变电站高压设备进行监控传输测试时,稳定传输视频图像的最高帧频可达150 frame·s-1。

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13. 高速电路设计中信号完整性的反射分析
雷佩, 穆平安, 徐德俊
null    2018, 31 (3): 24-.  
摘要254)      PDF(pc) (1121KB)(223)    收藏

针对高速电路设计中信号完整性的问题,文中通过对高速电路中传输线等效电路的分析,从理论及计算角度给出了信号反射现象的形成原因。介绍了两类常用的抑制反射的端接方案, 阐述了6种阻抗端接匹配方法消除反射的原理。通过Cadence公司的SpecctraQuest仿真工具对点对点信号传输网络进行了反射仿真,给出了在不同阻抗匹配方式下的仿真测试结果。结果表明,适当的阻抗匹配方式可以改善信号传输的反射现象。

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14. 基于模糊自适应PID控制的速度调节器设计与仿真
金爱娟, 郑天翔, 纪晨烨, 苏俊豪, 蒋育晟, 郝陈祥
null    2018, 31 (1): 29-.  
摘要252)      PDF(pc) (1117KB)(403)    收藏

针对异步电动机非线性的特点,考虑到传统PID控制难以对其进行有效的控制的问题。文中设计了一种模糊自适应PID控制器,并将这种控制器应用到系统的转速调节的环节中。利用Matlab的Simulink工具搭建了模糊自适应PID控制的异步电机的仿真模型。仿真实验结果证明了设计的优越性,模糊自适应PID控制下的系统超调变小,反应速度变快,与原先的PID控制方式相比提高了系统的稳定性、动态响应性能以及鲁棒性能。

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15. 基于快速MFCC计算的说话人识别系统的设计
毕灶荣,童东兵,陈巧玉
null    2018, 31 (4): 25-.  
摘要251)      PDF(pc) (674KB)(241)    收藏
在语音识别中,MFCC 参数是说话人识别中常用的特征参数之一。文中针对说话人识别速度较慢以及占用资源较大的问题,提出了一种 MFCC 计算的有效方案。利用 MFCC 滤波器的频率响应函数的三角形结构,改进了 Mel 滤波器的设计方法。实验结果表明,文中所提方案在单帧内存访问时间上减少了 83.6%,在保证识别准确率不降低的情况下,使识别速度大幅度提高,降低了说话人识别计算的复杂性。
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16. 基于响应面法的电永磁吸盘优化设计
王文韬, 于忠海
null    2018, 31 (1): 67-.  
摘要241)      PDF(pc) (1052KB)(370)    收藏

文中提出了一种基于响应面法的电永磁吸盘充退磁吸力及材料使用量的多目标优化方法。该方法选取电永磁吸盘结构的部分关键参数作为设计变量建立响应面模型,并采用目标驱动优化设计产生候选点,最后选出符合预期目标的设计变量参数。通过该方法优化后的电永磁吸盘,在充磁工作状态下的吸附力提升了35.7%,退磁卸载状态下的残余吸力减小了92%,工作性能得到了显著提升,同时优化了材料的使用量,提高了产品的费效比。

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17. 可编程性扫描式集成测量头调理电路设计
吴昱桦, 王科健
null    2018, 31 (1): 75-.  
摘要237)      PDF(pc) (942KB)(313)    收藏

针对扫描式LVDT电感式集成测量头噪音大、测量精度底等问题。文中采用了一种可编程性且灵活性高的扫描式LVDT电感式集成测量头调理电路,其使用同步解调器和模拟滤波器ADA2200在模拟域中提取位置信息和抑制模拟电路噪声,通过内部集成的高速、16位高精度 A/D 转换器以及其他功能模块的单片机C8051F060对调理电路进行可编程控制和数据采集读取。对所开发电路进行了测试和实验,实验结果达到了预期要求。

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18. 并行人工蜂群算法研究
梅凯, 火久元, 常扣扣
null    2018, 31 (1): 20-.  
摘要236)      PDF(pc) (775KB)(340)    收藏

针对人工蜂群算法在处理高维度问题时收敛速度慢的问题,利用OpenMP多线程技术和规约机制,并根据已改进的观察蜂来选择雇佣蜂的方式,提出了基于OpenMP的并行人工蜂群算法(PCABC)。仿真实验分别在问题维度为100和200下进行来评估算法性能,在4个逻辑处理器环境下,基于静态调度的并行人工蜂群算法的加速比最高可以达到3.95,效率可达98.65%。实验结果表明,PCABC并行人工蜂群算法在处理高维度复杂函数时,收敛速度和算法运行时间都有较大的提升。

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19. 基于大数据技术的IT运维数据管理系统构建方法
张雪坚,张榆,钏涛,吕垚,向华伟
null    2018, 31 (4): 84-.  
摘要236)      PDF(pc) (472KB)(341)    收藏
随着各种信息系统的建设和应用的不断深入,信息系统所产生的监控数据成级数增长,海量运维数据的有效存储与实时分析处理成为企业所面临的新挑战。为此,文中提出了基于大数据技术的IT运维数据管理系统解决方案,该方案从逻辑上将数据管理系统分为数据集成、数据存储、数据计算、数据访问4层,层与层之间既独立又协作,充分发挥大数据技术在数据存储、并行计算、大规模数据分析挖掘等方面的优势,为信息中心海量数据的储存提供了高效的处理能力和统一的数据管理模式,并全面支撑数据分析的应用,促进智能运维的建设。
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20. 应用于能量收集中的接口电路的设计
邝小飞, 刘亚茹, 刘梨
null    2018, 31 (1): 34-.  
摘要229)      PDF(pc) (1028KB)(341)    收藏

针对从周围环境中收集能量的微型发电机输出功率和电压非常小,无法直接应用的问题。文中设计了一种超低输入电压、低功耗且高效的接口电路。该接口电路包含两级,第一级是无源级和仅由一个有源二极管组成的第二级。为降低有源二极管的功耗,采用一个工作在亚阈值区的衬底输入比较器用来驱动MOS开关。设计采用TSMC 018 μm 标准CMOS工艺,使用Cadence Spectre在室温的条件下进行仿真。结果表明,在输入电压为500 mV(100 Hz),负载电阻为50 kΩ时整流器的电压转换率为977%,能量转换率为913%。整流器能够在输入电压振幅为320 mV以上实现高效整流。

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21. 65 nm体硅工艺NMOS中单粒子多瞬态效应的研究
梁永生, 吴郁, 郑宏超, 李哲
null    2018, 31 (1): 12-.  
摘要228)      PDF(pc) (1398KB)(424)    收藏

针对NMOS场效应晶体管由重离子辐射诱导发生的单粒子多瞬态现象,参考65 nm体硅CMOS的单粒子瞬态效应的试验数据,采用TCAD仿真手段,搭建了65 nm体硅NMOS晶体管的TCAD模型,并进一步对无加固结构、保护环结构、保护漏结构以及保护环加保护漏结构的抗单粒子瞬态效应的机理和能力进行仿真分析。结果表明,NMOS器件的源结和保护环结构的抗单粒子多瞬态效应的效果更加明显。

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22. 单缸汽油发动机电控系统设计
柏碧泽, 张振东
null    2018, 31 (1): 63-.  
摘要223)      PDF(pc) (1160KB)(358)    收藏

针对传统发动机使用的化油器反应滞后、控制不精确、排放污染大的问题,以某款单缸化油器式汽油发动机为研究对象,设计了基于MC9S12XS128单片机的电子控制系统。文中分析了单片机对A/D转化信号的采集要求,设计了各个传感器的信号处理电路及驱动电路。通过对发动机工作过程的分析,对整个控制程序进行了模块化设计,并对主要模块的控制算法进行了阐述。实验结果表明,该系统使得发动机的动力性得到了提高,最大功率约提高了6.62%,同时提高了经济性,燃油消耗量(每小时油耗)降低了5.26%,验证了电控系统的有效性。

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23. 基于BP神经网络的导弹故障自动诊断研究
杨加一
null    2018, 31 (4): 48-.  
摘要223)      PDF(pc) (520KB)(288)    收藏
精确制导空空导弹是一个复杂系统,及时、准确的识别和诊断导弹故障是化解风险的重要措施。由于导弹故障模式复杂,对其故障进行识别和诊断的难度很大。文中以某型空空导弹测试问题为例,提出一种基于BP神经网络算法的导弹故障自动识别与诊断技术。通过对导弹测试数据的采集和整理形成数据样本,利用神经网络系统的学习和判断能力自动识别及诊断导弹故障,并使用Matlab神经网络工具箱进行仿真验证。验证结果证明,该技术能够快速、准确的识别和诊断导弹故障。
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24. 基于特征融合和L-M算法的车辆重识别方法
王盼盼,李玉惠
null    2018, 31 (4): 12-.  
摘要221)      PDF(pc) (628KB)(349)    收藏
车辆重识别是在视频监控系统中, 匹配不同外界条件下拍摄的同一车辆目标的技术。针对车辆重识别时不同摄像机中同一车辆的图像差异较大,单一特征难以稳定地描述图像的问题,采用多种特征融合实现车辆特征的提取,该方法将车辆图片的HSV特征和LBP特征进行融合,并对融合特征矩阵进行奇异值分解,提取特征值。针对重识别模型训练时传统BP算法收敛速度慢,精度不高的问题,采用Levenberg-Marguardt自适应调整算法优化BP神经网络。实验结果表明,该方法在车辆的同一性识别方面的识别率达到975%,且对光照变化、视角变化都具有较好的鲁棒性。
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25. 生物医学信号前置放大器的设计与仿真
邝小飞,陶祺,范富轩
null    2018, 31 (4): 5-.  
摘要219)      PDF(pc) (853KB)(356)    收藏
生物医学信号的振幅微小,频率范围较低,容易受外界干扰而积累大量环境噪声。为了提高测量的精准度,设计了一款高性能的低噪声前置放大器来有效提取生物电信号。前置放大器采用的是基于仪表放大器级联可变增益放大器架构,该架构可以实现对信号的1 000倍放大,并能达到良好的性能指标。仿真结果表明,在1 V的工作电压下,该前置放大器有较低的等效输入参考噪声1.584 2 μV,较低的功耗2.92 μW,适用于生物医学信号采集方面的应用。
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26. 基于NX二次开发液压扳手设计系统开发
黄立智, 于忠海
null    2018, 31 (1): 25-.  
摘要218)      PDF(pc) (1175KB)(305)    收藏

目前对于液压扳手的设计大多采用传统的设计方法,拿到设计任务之后从零开始绘制图纸,设计周期长、效率低。文中提出利用NX二次开发的方法对液压扳手结构进行快速设计并给出程序设计方案。将液压扳手的主要结构系统进行参数化建模,再以Visual Studio 2010为开发平台,利用UG NX/OPEN API 提供的二次开发编程接口,运用VC++编程语言实现对话框以及设计界面的具体功能。完成整个系统的构建,实现液压扳手结构的快速设计。

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27. 基于模糊核优化的图像盲去模糊算法
尤佳旗
null    2018, 31 (1): 54-.  
摘要216)      PDF(pc) (1001KB)(376)    收藏

针对图像的模糊算法优化问题,首先选取高斯分布拟合自然图像的分布特性,利用双边滤波器从模糊图像中提取出清晰的图像边缘。针对降噪进行参数设置,在初步估计出模糊核之后,对模糊核进行正规化修正工作。最后在图像复原阶段,利用优化的凸函数拟合自然图像分布,并利用快速傅里叶变换提高算法计算速度。实验结果,表明该模糊核优化算法与现有的其他算法相比,复原后的图像具有更好的视觉效果,且计算时间减少约20%。

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28. 基于LED光源的投影LOGO灯设计
夏磊, 董文娟, 孟双, 吴禹, 左慧, 丁桂林
null    2018, 31 (1): 38-.  
摘要216)      PDF(pc) (1143KB)(311)    收藏

根据固体照明LED光源的特点,文中提出了一款基于3.5×3.5 mm朗伯体LED光源的紧凑型投影LOGO灯系统。利用成像设计软件Code V设计一个两片式成像系统,该系统物距为2 900 mm,像距为15 mm,像高为5.792 6 mm。根据光路可逆原理,给该成像系统匹配一个准直度高、均匀度高的光源,在LigtTools软件中设计了一个分级准直透镜组,LED光源经过准直后角度为4.2°,光斑均匀度达到了91.7%。将两个子系统结合在一起,可以在2 900 mm远的接受面投影出菲林的完整清晰的均匀图案,图案直径为1 600 mm。与现有的系统相比,此系统长度短、结构简单、投影图案均匀度高。

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29. 基于棱镜和微透镜的LED混光投射透镜设计
孟双, 索龙凤, 董文娟, 夏磊, 丁桂林
null    2018, 31 (1): 46-.  
摘要212)      PDF(pc) (1042KB)(358)    收藏

基于透镜侧面棱镜和前后膜芯添加微透镜设计一款出光角度可变的均匀混光照明透镜。采用棱镜和微透镜结合的新型方法,分别对透镜外侧棱镜和模芯微透镜进行新的设计。对目标角度进行映射关系的计算及推导,得到全反射棱镜的轮廓曲线图,中心内外部分采用折射型的微透镜阵列,通过Solidworks建立透镜模型,然后导入光学仿真软件Lighttools中进行光线追迹。采用12颗30 mm×30 mm贴片式不同色温的LED作为光源,设计了一款高度20 mm,直径52 mm的单颗实用型投射透镜。仿真与实测结果表明:所设计的透镜匹配该阵列光源后,光学效率高于87%,半光强角为40.6°,可以实现均匀混光投射照明。

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30. 粒子群蚁群融合算法的火灾救援路径研究
李怡弘, 裘炅
null    2018, 31 (1): 58-.  
摘要211)      PDF(pc) (1321KB)(296)    收藏

为获取最优的救援路径,以提高救援的有效性和实时性,文中提出了一种粒子群蚁群融合算法。该算法在分析影响路径选择因素的基础上,运用模糊数学中的层次分析法评定了道路的权重,建立了消防灭火救援模型;使用粒子群算法快速获取次优解,将此次优解作为蚁群算法的初始信息素增量,并将求解出各段路径权重矩阵引入到优化后的蚁群算法状态转移概率的求解模型中来,再利用这种改进后的状态转移规则,且考虑行车速度时变性的基础上求解出模型的最优解。实验结果表明,该方法可以完成最佳救援路径的规划。

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31. 基于卡琳娜循环的电厂机组降耗提效技术
黄蒙, 赵亮宇, 张淑娟
null    2018, 31 (1): 83-.  
摘要211)      PDF(pc) (1122KB)(330)    收藏

随着火电机组规模扩大,常规火电厂产能热效率利用已达瓶颈。且受到朗肯循环参数限制,发电过程中水蒸气热损耗较高,并会伴随着一定程度上的环境污染。文中基于卡琳娜循环技术,提出一种针对火电机组的降耗提效方案。通过深入分析卡琳娜循环工作原理,将其与火电机组循环发电过程结合应用,充分发挥循环优势,突破热转化效率瓶颈,进一步提升火电机组管道余热及排气凝结热利用率。此外,该种技术可深度利用化学能转化热能循环过程中存在的各类固有热损,完成降低热耗、提升发电效率的双向优化。经实际运行测试结果表明:此技术能在不影响原电场循环热效率的前提下,提升机组发电功率近1%。

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32. 基于图形处理的人体内异物定位测量系统设计
康秀娟, 施展
null    2018, 31 (1): 71-.  
摘要210)      PDF(pc) (701KB)(295)    收藏

临床医学实践中,存留的人体异物会给病人身心带来严重的伤害。因此,快速、准确地对人体内异物进行三维定位,具有重要的研究意义和广泛的应用前景。文中对异物图像预处理、几何校正以及人体异物定位测量等关键技术进行了深入分析和研究,并设计开发了基于Matlab GUI的人体异物图像测量分析软件。该软件系统能实现对医学图像的预处理以及对人体内异物平面位置和深度信息的定量描述,实验结果表明,系统测量误差不超过0.21 mm。

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33. 基于金属圆柱阵列的原子光学晶格
胡欣智, 葛秉炎, 王正岭, 童唯扬, 刘啸, 聂之峰
null    2018, 31 (1): 42-.  
摘要208)      PDF(pc) (1399KB)(309)    收藏

文中提出一种采用金属圆柱阵列实现二维原子光学晶格的方案,并利用Comsol软件仿真对其表面等离激元特性和三维光强分布进行研究。在此基础上分析冷原子所受光学势与范德瓦尔斯势的作用,讨论了总势场分布及势阱中心位置与结构参数的依赖关系。研究发现,在4个金属纳米圆柱中间上方可以形成长350 nm、宽350 nm、高66 nm的周期性暗中空区域并可用于冷原子囚禁。该研究结果为获得突破衍射极限的原子光学周期性元器件提供了一个新的思路。

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34. 毫米波300 W脉冲功放的研究
吴小帅
null    2018, 31 (3): 84-.  
摘要208)      PDF(pc) (623KB)(168)    收藏

文中介绍了微带波导转换、一分八和一分三波导功分网络。利用国产15 W GaN功率单片,首先设计8路波导功率合成,然后进行3路波导功率合成,最后构成24路合成。在毫米波频段2 GHz带宽内,整体24路波导功率合成网络合成损耗<0.8 dB,合成效率达到83%,解决了传统合成电路合成效率随合成网络级数增加而下降的问题,满足了高效率与大功率的要求。

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35. 一种小型智能割草机器人的设计与实现
高飞,丁学明,李键
null    2018, 31 (4): 68-.  
摘要197)      PDF(pc) (736KB)(294)    收藏
针对传统割草机污染高、噪音大和需要人工长时间操作等弊端,结合市场需求,研制了一款小型的可预约工作、自主回充的智能割草机器人。硬件上,系统以STM32为核心,由控制系统、动力系统、传感系统、通信系统和人机交互系统5部分组成;算法和软件上,采用自主回充方案,实现预约模式下机器人多次工作,减少人工操作;为解决机器人在斜坡上无法直线行进问题,设计了一种坡度补偿算法;同时为提高机器人的割草效率,提出了一种自主寻草算法。系统符合国际安全设计指标,经过长时间测试,机器在预约模式、自主回充模式均能稳定可靠的工作。
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36. 基于对比度增强和背景估计的文档图像二值化
完颜勇
null    2018, 31 (4): 20-.  
摘要196)      PDF(pc) (1088KB)(288)    收藏
针对文档图像存在的退化状况对其二值化处理的影响,文中提出一种基于对比度增强和背景估计的文档图像二值化算法,用于对退化的文档图像进行二值化增强处理。该算法根据不同子区域亮度信息的差异采用不同对比度增强算法对文档图像进行增强处理,通过运用形态学闭运算对增强后的文档图像进行处理来移除文档图像的背景,结合Ostu和Sauvola算法获取文档图像的二值化图像,并通过基于边缘像素邻域灰度值的分布情况进行文本断笔修复。实验结果表明,该算法的F-Measure(FM)为90.47%,峰值信噪比(PSNR)达到19.15 dB,负率指标(NRM)低至0.053 8,分类错误度量(MPM)降至0.000 33,验证了本文提出的二值化算法的有效性。
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37. 干式空心电抗器电动力有限元分析
常云杰,徐智超,赖华,赵振刚,李英娜,李川
null    2018, 31 (4): 45-.  
摘要195)      PDF(pc) (956KB)(213)    收藏
电动力是干式空心电抗器包封开裂的主要因素,为了对电抗器的故障做提前预警,分析干式空心电抗器的电动力分布情况尤为重要。文中利用Ansys Maxwell软件建立电抗器包封的三维模型,通过场路-磁路耦合模型分析额定情况和过电压情况下型号为BKGKL-20000/35的干式空心电抗器电动力的分布情况。仿真结果表明,额定工况下电动力沿表面分布的最大值为2649 8×1011 N·m-2,过电压情况下为1024 6×1013 N·m-2,即过电压情况下电动力较大更易引起电抗器包封开裂,继而引发事故。
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38. 群时延对混合扩频信号接收的影响分析
张宗攀,王楠,刘瑞竹
null    2018, 31 (4): 73-.  
摘要194)      PDF(pc) (629KB)(229)    收藏
针对信道群时延失真对直扩/跳频混合扩频信号接收性能的影响难以量化的问题,文中从混合扩频信号相关特性的角度出发,推导了存在群时延失真时的相关特性表达式,并通过数值积分的方式计算了不同群时延失真类型下的相关峰损失及其位置偏移情况,以此量化了群时延失真对混合扩频信号接收性能的影响。计算结果表明,随着群时延失真的逐渐恶化,相关峰值会不断降低;与此同时,群时延失真还会造成相关峰的裂变和位置的偏移,从而对混合扩频信号应用于测量系统带来不利影响。
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39. 基于卷积神经网络的场景图像文本定位研究
熊海朋, 陈洋洋, 陈春玮
null    2018, 31 (1): 50-.  
摘要194)      PDF(pc) (703KB)(434)    收藏

针对由于自然场景的复杂性,从自然场景图像中提取出文本信息较困难的问题,文中提出了一种基于深度学习卷积神经网络的文本定位算法。通过对场景图像进行预处理得到候选文本区域,在此基础上结合深度学习中的卷积神经网络来自动提取文本特征进行进一步的定位。通过实验验证,定位的准确率可达86%,综合性能较好。

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40. 硅基狭缝脊形波导的几何尺寸对光场分布的影响
刘若男,李志华,李彬,唐波,张鹏,余金中,吴次南
null    2018, 31 (4): 55-.  
摘要191)      PDF(pc) (873KB)(307)    收藏
文中采用时域有限差分模拟的方法,研究了狭缝脊形波导中狭缝的宽度、狭缝两侧波导的宽度以及狭缝的深度对狭缝脊形波导光场分布的影响。在狭缝脊型波导中, 随着狭缝宽度的增加, 其归一化光功率先增大后减小;同样,光功率随着狭缝两侧波导的增加也呈现出先增加后减小的现象;随着狭缝刻蚀深度的增加,归一化光功率是逐渐增大的。通过比较狭缝中归一化光功率的值,将其影响量化,进一步找到最合适狭缝脊形波导的几何尺寸。实验结果表明,当狭缝的宽度为40 nm,两侧波导的宽度为220 nm,狭缝刻蚀深度为220 nm时,归一化光功率达到最大值为13.54 %。该仿真结果有助于优化狭缝脊形波导与调制器制造和集成。
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41. 典型室内电磁环境防护控制分析研究
刘杨,李凯,谭康伯
null    2018, 31 (4): 81-.  
摘要188)      PDF(pc) (729KB)(197)    收藏
超过一定阈值的电磁辐射会对生物体造成潜在的不良影响,这是无线设施电磁环境研究中的重要问题之一。为评估该电磁效应与辐射源空间相对构型以及室内辐射特征受建筑设施结构影响的关联,文中探究了典型辐射源在代表性建筑结构中不同位置所产生的辐射特征分布,并基于《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)探讨电磁辐射对生物体的潜在影响。文中分析了以窗户为室内显著电磁环境调节要素对室内的辐射强度的控制作用,并在此基础上提出了针对性的防护控制规则。
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42. 柔性支承柱面气膜密封CFD数值分析
代迪,刘美红
null    2018, 31 (4): 60-.  
摘要182)      PDF(pc) (777KB)(208)    收藏
针对柔性气膜密封技术在航空发动机中的应用需求,使用CFD数值分析技术分析柔性支承柱面气膜的密封性能。首先在Proe中建立柱面气膜的密封参数化模型,并分析了气膜密封原理;然后基于有限元分析的Linear Soid划分方法,使用ANSA网格划分软件来划分网格,得到柔性支承柱面的静压、速度和剪应力分布等数据,并分析柱面结构参数与操作参数对柔性支承柱面气膜密封性能的影响。实验结果表明,粘度、压差和转速等操作参数能明显影响柔性支承柱面气膜的密封性能。
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43. 自适应标准差特征的压缩感知图像融合
张烨
null    2018, 31 (4): 36-.  
摘要181)      PDF(pc) (992KB)(287)    收藏
针对传统压缩域融合算法单一、融合效果不佳的问题,文中提出了结合图像高频特征的自适应融合规则。首先,对融合图像进行 NSCT变换,分解后得到的低频子带系数采用区域能量融合规则,以获取较传统低频系数处理更好的融合效果; 由于分解后的高频子带系数具有较高稀疏性,因此通过 CS 进行压缩后自适应选择融合规则,最后对重构系数进行 NSCT逆变换。实验结果表明:与传统经典算法相比,新方法兼顾了待融合图像的背景信息和红外目标信息,有效提高了图像的融合效果。
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44. CCSDS分包遥测在航天器通信中的设计及应用
梁磊,易予生,陈春亮
null    2018, 31 (4): 77-.  
摘要180)      PDF(pc) (1060KB)(241)    收藏
天地通信链路是航天器与地面测控站之间的数据通道,数据的安全性对航天器非常重要。针对航天器天地通信链路长、易受干扰、数据量大的特点,提出了一种适于航天器天地通信用的CCSDS分包遥测策略。结合空间通信协议规范,设计了可用于航天器空间网络和地面环境通信的方法,并在天地通信链路中进行试验验证。结果表明,采用CCSDS分包遥测策略,通过空间通信网络下传的遥测数据可被地面正确的获取和解析。同时,通过模块化的软件设计,可方便地将CCSDS分包遥测策略移植于多种航天器型号中。
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45. 基于Vivado HLS的求取特征点图像坐标的设计
何凯,梁蓓,杨发顺
null    2018, 31 (4): 87-.  
摘要171)      PDF(pc) (752KB)(238)    收藏
针对传统嵌入式处理器处理高清图像时功耗高、延时长以及数据存储带宽受限等问题,文中提出了对软件进行硬件加速以提高图像处理系统计算性能的方案。该设计采用Xilinx高层次综合工具Vivado HLS,通过软硬件协同设计将OpenCV及C++编写的算法程序转化为RTL硬件。设计成果显示,该方案有效的提高了系统的计算性能,并且缩短了硬件开发周期。
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46. LTE上行DFT硬件加速器的设计
孙远昕,秦水介
null    2018, 31 (4): 52-.  
摘要167)      PDF(pc) (751KB)(210)    收藏
针对LTE上行链路离散傅里叶变换(DFT)预编码的多模式需求,提出了一种基于ASIC的 DFT硬件电路实现方案。采用基于WFTA算法的基4/2/5/3蝶形运算单元实现35种长度的DFT运算,采用二维缓存结构实现蝶形单元流水处理。在200 MHz时钟频率、SMIC 40 nm工艺条件下,硬件电路面积为0.87 mm2,功耗为12.5 mW。仿真与综合结果表明,文中设计的DFT硬件加速器具有运算速度快、存储资源占用少的优点,适合于LTE工程应用。
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47. 面向拆卸线平衡的维度学习多目标粒子群优化
肖闪丽, 王宇嘉, 于慧
null    2018, 31 (3): 5-.  
摘要166)      PDF(pc) (660KB)(169)    收藏

针对拆卸线平衡问题的复杂度随着产品拆卸的零部件数量的增多而增加的问题,提出了一种基于维度学习的多目标粒子群优化算法。根据拆卸线平衡问题的特性,构建包含四个决策目标的拆卸线平衡问题的数学模型,并根据模型特点,建立粒子位置与拆卸序列之间的映射关系,利用粒子位置的更新来获得最优拆卸序列。通过对不同规模的拆卸线平衡问题的求解,验证了本文所提算法的有效性及可行性。

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48. 基于无线传感器的普适计算系统安全性探讨
杨函
null    2018, 31 (4): 33-.  
摘要164)      PDF(pc) (541KB)(280)    收藏
普适计算的发展加速了计算模式的革新,但安全性方面的挑战成为制约其发展的瓶颈。信息安全对以嵌入式控制为主的普适计算系统的正常工作有着重要意义。由于隐秘通道存在着私人信息泄漏的可能,而规避周界安全的隐秘通道技术的研究尚未得到应有的重视。文中提出基于无线传感器的隐秘通道安全技术,以一种无法被其它系统所探知的方式,对无线传感器参数数据进行优化调整,以可见的数据加密方式,实现隐秘通道传送,为确保普适计算系统的信息安全提供了参考。
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49. 基于压缩感知的阅卷系统手写汉字识别算法
郑昊辰, 姜维
null    2018, 31 (3): 75-.  
摘要162)      PDF(pc) (872KB)(176)    收藏

针对阅卷系统中手写汉字识别率和识别精度低的问题,文中提出一种基于压缩感知理论的阅卷系统手写汉字识别算法。该算法首先对阅卷系统手写汉字图像进行随机采样得到其特征;然后对其进行稀疏表示,并最小化其l1范数以得到样本的稀疏解;最后利用该稀疏解的系数判别测试样本的类别。该方法用对信号的随机采样替代了传统的特征提取方法,简化了算法的实现过程,同时用现有的训练样本组成训练字典,避免了复杂的训练过程。该算法在手写汉字数据库ETL9B上的识别率达到99.1%。

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50. 一种新型小尺寸三陷波超宽带天线设计
蔡际周, 官伯然
null    2018, 31 (3): 10-.  
摘要161)      PDF(pc) (1107KB)(184)    收藏

文中提出了一种新型小尺寸具有三陷波特性的UWB天线。所设计的天线基本几何结构由50 Ω馈电线、圆形辐射贴片、缺陷地和一对开口谐振环组成,通过在天线的圆形辐射贴片上内嵌一对Y型贴片、地板上蚀刻出U型贴片和一对开口谐振环实现三陷波特性,天线的尺寸为30 mm×30 mm×16 mm。仿真和测试结果表明,该天线29~107 GHz的频段内回波损耗<-10 dB,在37~42 GHz、515~5825 GHz和79~84 GHz3个频段内具有陷波特性,分别有效抑制了C频段的卫星系统、WLAN系统和X频段卫星系统对超宽带系统的干扰。在除3个阻带频段外的其余UWB工作频段范围内,有着良好的辐射方向特性和稳定的增益。仿真结果和实验结果表现出了良好的一致性。

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月刊,1987年9月创刊
主管单位:中华人民共和国教育部
主办单位:西安电子科技大学
主  编:廖桂生
副  主  编:万连城
责任编辑:黑 蕾
编辑出版:电子科技编辑部
发行范围:国内外公开发行
国内发行:中国邮政集团陕西省报刊发行局(52-246)
国外发行:中国国际图书贸易集团有限公司(M8969)
通信地址:西安市太白南路2号375信箱
邮政编码:710071
电话/传真:029-88202440
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国际刊号:ISSN 1007-7820
国内刊号:CN 61-1291/TN