电子科技

陈玥琪

2014, 27(2): 1.

摘要 ( 1007 )

PDF (557KB) ( 643 )

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绝对值方程Ax-|x|=b,A∈R^n×n,b∈Rⁿ是一类特殊的非线性方程,而且是NP-Hard问题。文中通过引入极大熵函数的概念,将原绝对值方程转化成一个非线性光滑方程组行进求解,并给出了求解的牛顿迭代法及其收敛性分析。实验结果证明了该方法的正确性和有效性。

公园内道路规划的优化方法

岳晓鹏, 李慧慧

2014, 27(2): 3.

摘要 ( 1050 )

PDF (571KB) ( 702 )

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通过建立合适的模型对公园道路规划的3个问题进行了求解。第一个问题主要基于遍历的思想,采用深度优先搜算方法以及剪枝法对问题进行求解。第二、三个问题的模型主要基于局部最优到整体最优的思想,把公园内的道路设计分成了4个部分,运用子网络与整体网络的关系从不满足椭圆覆盖的约束入手来求解。最后通过斯坦纳树的理论对结果进行了检验,保证了结果的正确性。

基于矩阵相似度的专家客观权重确定方法

苏艳, 刘珅砚

2014, 27(2): 7.

摘要 ( 920 )

PDF (469KB) ( 831 )

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针对区间型多属性群决策中的专家赋权问题,提出了基于矩阵相似度的专家客观权重的确定方法。首先,通过对加权规范化决策矩阵进行两两比较得到相似度矩阵;然后对相似度矩阵每行或每列求和,计算出粗权重,并且给出了区间型理想矩阵的概念;最后,通过计算加权规范化决策矩阵与区间型理想矩阵的投影值得到专家权重。与区间型理想解相比,文中给出的区间型理想矩阵考虑了专家的决策权力,更加准确。算例验证了该方法的有效性。

EDA算法求解一类特殊的非线性双层规划问题

孟敏, 贾飞

2014, 27(2): 10.

摘要 ( 951 )

PDF (674KB) ( 608 )

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研究下层为线性规划上层为二次规划的非线性双层规划问题。利用单纯形最优性等价条件和基于正态分布的分布估计算法(EDA)求解该问题的全局最优解。为了提高算法效率,结合种群最优个体,给出了有效的交叉算子。设计算法时,用均匀设计产生初始种群,从而增加种群的多样性。为克服进化算法的弱局部收敛性,文中提出一种新的方法增加算法的局部收敛性。数值试验结果表明,文中提出的算法是有效且快速的。

非单调的微粒群信赖域算法

李小伟

2014, 27(2): 14.

摘要 ( 1210 )

PDF (473KB) ( 633 )

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文中对无约束优化问题提出了一类非单调信赖域算法,将搜索性能良好的微粒群算法和总体收敛性良好的信赖域算法有效融合,并提出了基于微粒群的信赖域算法,在适当的条件下,证明了算法的全局收敛性。

改进的阈值函数去噪算法

张金榜, 孙艺笑, 王润典, 徐磊

2014, 27(2): 17.

摘要 ( 943 )

PDF (673KB) ( 701 )

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针对软、硬阈值函数存在的恒定偏差以及在小波系数较小时置零的问题,提出了改进的阈值函数去噪算法。该算法在继承了软阈值函数优点的基础上,利用指数函数改进阈值函数。实验表明,改进的算法降噪后的语音信噪比显著提高、降噪效果明显、信号波形更加平滑、且失真度小。

半定规划的非单调信赖域算法研究

钱慧敏, 周新慧

2014, 27(2): 21.

摘要 ( 981 )

PDF (499KB) ( 592 )

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半定规划是线性规划的一种推广,是一个非光滑的凸优化问题。文中利用半定规划的最优性条件将半定规划问题转化为一个非线性可微的方程组,然后将这一方程组转化为一个无约束优化问题。因此求解半定规划问题就转变为求解无约束优化问题,最后用非单调的信赖域算法求解此问题,即避免了重复计算子问题,且降低了运算次数,同时也证明了此算法的收敛性。

基于ICA的多维贝叶斯分类器

唐兴佳, 张秀方

2014, 27(2): 25.

摘要 ( 1023 )

PDF (590KB) ( 753 )

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多维贝叶斯分类器是处理多维分类问题的概率图形模型,其中属性变量可决定一个或多个类变量。文中针对属性变量维数较高和信息冗余问题,采用Fast ICA算法对属性变量进行降维,从而将高维属性变量约减为能较完整描述数据信息的低维属性变量。然后根据约减后的属性变量构建多维贝叶斯分类器;最终,通过理论分析得到基于ICA的多维贝叶斯分类器的性能较好。实验结果表明,对3组基准数据集的分类,基于ICA的多维贝叶斯分类器相比于其他算法具有较高的分类准确率。

基于Hadoop平台下的Canopy-Kmeans高效算法

赵庆

2014, 27(2): 29.

摘要 ( 1267 )

PDF (508KB) ( 795 )

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介绍了Hadoop平台下MapReduce的编程模型;分析了传统聚类Kmeans和Canopy算法的优缺点,并提出了基于Canopy的改进Kmeans算法。针对Canopy-Kmeans算法中Canopy选取的随机性问题,采用“最小最大原则”对该算法进行改进,避免了Cannopy选取的盲目性。采用MapReduce并行编程方法,以海量新闻信息聚类作为应用背景。实验结果表明,此方法相对于传统Kmeans和Canopy算法有着更高的准确率和稳定性。

基于网格结构无线传感网络故障诊断算法

刘昊, 刘亚红

2014, 27(2): 32.

摘要 ( 1004 )

PDF (636KB) ( 655 )

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无线传感网中节点的数据信息具有空间相关性,可以通过邻居节点数据的比较来完成网络的故障诊断。网络中有时会出现瞬时故障,影响网络的诊断精确度。文中提出了一种基于网格结构的无线传感网络故障诊断算法,算法通过相邻节点历史数据信息之间的比较来确定节点最终状态,有效地避免了瞬时故障对节点诊断的影响。仿真结果表明,文中算法可保证较高地诊断精确度并能节省一定的能量。

改进的Apriori算法在试题关联分析中的应用

栗青霞, 王换换, 傅喆

2014, 27(2): 35.

摘要 ( 1115 )

PDF (627KB) ( 678 )

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针对关联规则挖掘中经典Apriori算法由于多次扫描数据、产生大量候选集及产生候选集时连接次数多等缺陷,导致效率较低。文中提出删除部分特殊事务,减少扫描数据次数。在生成候选k-项集前,对频繁k-1项集进行约简,减少连接次数和候选k-项集数,对Apriori算法进行改进。并将改进的Apriori算法用于试题分析中,得出试题之间的关联关系。实例表明,改进后的算法在效率上优于Apriori算法。

泡形互连网络的最小边界问题研究

闫小艳, 周俊

2014, 27(2): 39.

摘要 ( 855 )

PDF (403KB) ( 621 )

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泡形互连网络是并行与分布式处理领域中较为常用的互连网络之一,是以n维泡形图B_n作为拓扑结构。而边界问题研究网络拓扑结构性质的工具之一。文中通过对有关泡形网络最小点边界和边边界研究所得结果,尝试了互连网络拓扑性质的研究。

基于Otsu和模糊核聚类算法的极化SAR图像分类

安健, 张扬

2014, 27(2): 42.

摘要 ( 889 )

PDF (1121KB) ( 686 )

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随着极化技术的发展,越来越多的高分辨率SAR图像出现,对其分类成为一个耗时的工作。针对该问题,提出了基于Otsu和模糊核聚类算法的极化SAR图像分类。将SAR图像分类分为两步,第一步借助Otsu法进行粗略分割,将图像转化为若干个区域;第二步利用模糊核聚类算法将第一步剩下的像素进一步分类。实验结果表明,该算法既可保持较高的分类精确度,又可保证较快的计算速度。

双尺度方法在粗糙海面及泡沫层复合散射中的应用

张凯

2014, 27(2): 46.

摘要 ( 755 )

PDF (625KB) ( 585 )

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给出了双尺度方法的粗糙海面散射理论。含泡沫双尺度粗糙海面的矢量辐射传输方程,以及基于双尺度方法与粗糙海面的信息得到了复合散射系数,并对不同泡沫类型下的水平和垂直角的分布和不同入射角、风速下的后向散射系数与双站散射系数进行了研究。通过结果分析,验证了该方法的有效性。

常见的功率谱估计方法及其Matlab仿真

邓泽怀, 刘波波, 李彦良

2014, 27(2): 50.

摘要 ( 1172 )

PDF (504KB) ( 1067 )

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功率谱估计是数字信号处理的重要内容之一,又分为经典谱估计和现代谱估计。经典谱估计主要是周期图法及其改进方法,现代谱估计则有参数模型与非参数模型谱估计之分。文中主要介绍了几种常见的功率谱估计方法的原理、特点,并进行了Matlab仿真分析,发现基于AR参数模型的Burg法效果较好。

基于WGS-84的双星时差/频差定位算法及误差分析

李瑞玲

2014, 27(2): 53.

摘要 ( 943 )

PDF (1198KB) ( 795 )

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研究了低轨道双星通过测量时差和频差对地面固定辐射源进行无源定位的问题。双星时差/频差定位算法是时差、频差单独定位公式和WGS-84地球椭球模型的结合,该算法通过迭代的方法提高了定位精度。文中结合定位误差算法和定位精度的GDOP算法,通过仿真、对比系统地分析了影响双星时差/频差定位系统定位精度的因素,分析结果对双星定位系统的应用具有借鉴意义。

基于SG3525的非接触式小功率电能传输系统设计

张绍苇, 郑鹏, 郑梁, 邵李焕, 秦会斌

2014, 27(2): 58.

摘要 ( 908 )

PDF (663KB) ( 702 )

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SG3525是一款单片集成PWM控制芯片。文中以SG3525为控制核心,运用高频逆变、软开关和电容补偿等技术,设计了一种具有过流保护功能的非接触式小功率电能传输系统样机。经实验表明,该系统原、副边距离为1 mm时,电能传输效率可达到78.9%,实现了能量的高效传输。

锁相环电源噪声激起的抖动灵敏度研究

常博皓, 林永嘉

2014, 27(2): 62.

摘要 ( 1149 )

PDF (868KB) ( 706 )

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锁相环作为噪声敏感器件,最大干扰源来自电源噪声。为实现系统的高性能,盲目降噪是很多工程师唯一手段。文中指出,不同频点电源噪声对PLL造成的抖动不同,而单纯降噪可能导致过度设计且不能达到目的。文中通过搭建锁相环Spice模型,开发的一款软件作为论证工具来阐述抖动灵敏度概念。

心电信号检测中滤除肌电干扰的方法

李宏恩

2014, 27(2): 66.

摘要 ( 1291 )

PDF (673KB) ( 710 )

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心电信号检测是医生诊断治疗心血管疾病的重要辅助手段,但由于心电信号检测实际条件不理想,心电信号中常混有各种干扰信号,常见有肌电干扰、基线漂移和工频干扰。文中针对肌电干扰,采用数字滤波方法进行了去除噪声的滤波器设计。并通过对心电图信号滤波器的设计,不仅提高了ECG信号滤波器的去噪效果,且提高了工作效率。

背照式CCD图像传感器减薄技术研究

邓刚, 韩恒利, 钟四成

2014, 27(2): 68.

摘要 ( 1015 )

PDF (607KB) ( 873 )

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提出了一种研磨减薄和化学腐蚀结合的方法,减薄CCD衬底。研磨减薄采用三氧化二铝的颗粒,减薄硅片至100 μm,化学腐蚀采用HF酸、硝酸、冰乙酸组成的混合溶液。实验表明,HF酸、硝酸、冰乙酸比例为2:1:11时,混合溶液对衬底与外延层的腐蚀速率比达到89:1。使用本技术减薄1 024×512可见光CCD,实现了背照式成像。

部件失效对有源相控阵天线性能的影响分析

常立新, 韩国栋

2014, 27(2): 71.

摘要 ( 841 )

PDF (959KB) ( 563 )

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有源相控阵天线系统的部件失效会造成天线增益、副瓣电平等性能参数的恶化。在考虑了天线单元幅度和相位的随机误差呈正态分布后,以部件失效的概率分布为依据,分析了包括天线单元失效、子阵失效以及组件失效情况下,天线性能随之变化的趋势。通过算例仿真得出,在文中建立的不同部件失效的数学模型下,天线增益的变化相对平缓,而副瓣抬升则相对较大。计算结果及结论可用于实际相控阵天线性能的评估和工程设计。

一种相位调制的微波移相实现新设计

陈杰

2014, 27(2): 75.

摘要 ( 845 )

PDF (540KB) ( 546 )

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相位调制有多种实现方法。常见的是正交调制。文中提出了一种采用微波移相技术实现相位调制的新设计,通过与正交调制方法进行对比,实现了2,8,16,32和64相的相位调制。实测表明,文中设计的移相误差＜1.2°,误码率达到了常见的正交相位调制实现技术的误码水平。此外新设计无需常见的正交相位调制实现技术所必须的数模转换器、正交调制器和混频器,使系统得以简化,且成本有所降低。

基于分布式防空目标分配和作战有利度分析

张汉光, 李伟, 雷璐

2014, 27(2): 78.

摘要 ( 902 )

PDF (633KB) ( 731 )

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目标分配是防空火控中重要环节,而随着各项技术的发展,分布式群集火控成为未来防空火控的必然趋势。因此,提出适用于分布式群集火控的目标分配模型是当前的迫切需要。文中综合传统威胁分析方法,给出了作战有利度模型,并借此提出了分布式防空的目标分配方法,结合普通防空火控目标分配,给出了通用式目标分配方法。实例应用表明,该方法可用于实战防空中的目标分配。

基于51单片机的高频频率计的设计

张粮雨

2014, 27(2): 82.

摘要 ( 847 )

PDF (511KB) ( 1211 )

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基于51单片机设计了一款测试范围在1 Hz~10 MHz的频率计。系统通过峰值有效电路和有效值电路将正弦波、方波和三角波转化为直流信号送入单片机,通过编写相应的程序计算出其有效值和峰峰值的比,实现自动检测的目的,并由显示电路显示测量结果。该系统电路简洁、软件编写简单、调试难度低。

单天线FMCW雷达发射泄漏信号抑制技术研究

苏楠, 王乐

2014, 27(2): 85.

摘要 ( 802 )

PDF (556KB) ( 627 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对单天线调频连续波雷达发射信号泄漏问题,考虑到自适应控制系统的数据处理能力强、准确灵活等优点,提出了自适应对消技术方案,并进行了仿真分析和实验验证,结果表明,该方案有效抑制了由于收发隔离不足导致的发射泄漏信号问题。

基于STC89C52单片机的客车安全系统设计与实现

许捷, 叶宏

2014, 27(2): 88.

摘要 ( 1156 )

PDF (695KB) ( 917 )

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为增加客车的安全性,提出了一种基于STC89C52单片机同时具有防超载和防撞功能的客车安全系统。通过研究超声波测距原理和脉冲宽度调制原理,并对车身重量和障碍物的距离进行实时监测以实现其功能。对该系统的安全性能和测量精度进行了测试,结果表明,系统达到了设计要求。

基于COMe模块的加固计算机主板设计

崔强强, 金同标

2014, 27(2): 92.

摘要 ( 1248 )

PDF (883KB) ( 952 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

设计了一种基于COMe模块的加固计算机主板,COMe模块集成了英特尔处理器、英特尔芯片组、DDR2 控制器、网络控制器、相关总线控制器等。基于COMe模块的主板具有可重用性、可扩展性、灵活性、兼容性、功耗低等优点。基于此技术设计的加固计算机主板具有环境适应性强、主板升级方便、载板重用性好的优点。该主板对外提供多种总线接口、显示接口、扩展接口,在抗恶劣环境计算机中得到广泛应用。

基于Xilinx PCI Express Core的高速DMA读写设计

李涛涛, 燕一松, 闫晨阳

2014, 27(2): 96.

摘要 ( 899 )

PDF (712KB) ( 719 )

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本设计在基于Xilinx Virtex-6 FPGA内嵌PCI Express Core的基础上,实现了由PCI Express板卡主动发起的DMA读写,可完成PC和PCI Express板卡之间数据的高速传输。该设计已经在Xilinx评估板ML605上完成调试验证,DMA写内存速度稳定可达1 520 MB/s,满足了高速存储系统的要求。

基于MFC串口连续通信的简易实现

邓启亮, 徐立涛, 栗旭光

2014, 27(2): 99.

摘要 ( 989 )

PDF (423KB) ( 821 )

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设计了一种在MFC中实现与串口连续通信的简易方法,利用微软提供的MSComm控件,仿照MODBUS-RTU协议,并根据数据包之间的时间间隔T,将间隔＜T的数据作为一个数据包,在定时器中进行数据处理。通过调试发现,计算机的CPU速度越快,数据包越小,数据处理函数则越简单,而时间间隔T可设的值也越小,数据包连续串口通信的效果也就越好。

基于MSP430F149单片机的直流电子负载设计

安彬, 苏彦平, 王志文, 李岚冰, 包日南

2014, 27(2): 101.

摘要 ( 1094 )

PDF (546KB) ( 799 )

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鉴于电子负载在电源设备测试中的广泛应用,研制了一台以MSP430F149单片机为核心处理器的直流电子负载。单片机MSP430F149内设ADC12模块对负载电压、电流信号实时采样,并外设10位D/A转换芯片TLC5615输出模拟电压信号驱动MOS管,内部控制采用BP神经网络算法,实现定电流、定电压、定电阻和定功率4种工作模式。经安装测试,系统调整时间＜3 s,电压电流测量误差均＜±0.5%,且跟踪速度快、测量精度高,并具有一定的经济实用价值。

PIC单片机在摩托车用点火系统中的运用

李黎, 卢炬

2014, 27(2): 104.

摘要 ( 1333 )

PDF (449KB) ( 693 )

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数字点火方式具有适时性好、响应快、控制点火时刻更精确等优点。用PIC 单片机实现对点火提前角的控制,可灵活调整提前角度,从而使发动机在各种工作转速范围内均能达到在最佳时刻点火,展现发动机最佳性能,实现提前角的数字化控制。

汽车尾气分析仪设计

荆旭, 胡方明, 任爱锋

2014, 27(2): 106.

摘要 ( 830 )

PDF (566KB) ( 711 )

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随着汽车数量的不断增多,汽车尾气己成为空气污染的重要来源。文中设计了一种汽车尾气分析仪系统,实现了对汽车尾气中CO、HC、CO₂、O₂和NO含量的检测。设计采用部分信号调理电路,并应用Pspice电路仿真软件进行了电路仿真,仿真结果显示了调理电路的放大、滤波效果。能根据国家标准对相关参数进行处理,实现了各项测量数据的显示、判断、存档、查询、统计、标定等功能。

石墨烯/NiAu复合透明导电层在GaN LED的应用

郑雷, 徐晨, 孙捷, 许坤, 陈茂兴, 葛海亮

2014, 27(2): 109.

摘要 ( 1527 )

PDF (698KB) ( 836 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

通过溅射方法制备Ni/Au层,用作石墨烯和p型GaN之间的插入层来减小接触电势。研究了Ni和Au的厚度比与GaN LED性能的关系。结果表明,在1.5 nm总厚度的条件下,Ni与Au厚度比为1 nm/0.5 nm时为最佳,可同时兼顾透光性能和良好欧姆接触,此时,石墨烯/NiAu复合透明导电层可以明显地降低GaN LED的工作电压,同时在蓝光波段具有很高的透光率,因而提高了GaN LED的发光性能。

不同p电极下InGaN太阳能电池性能研究

杨卓, 李培咸, 张锴, 周小伟

2014, 27(2): 112.

摘要 ( 964 )

PDF (571KB) ( 758 )

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利用MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长InGaN量子阱结构太阳能电池,并制作出了不同间距和形状的指叉形状p型电极。通过实验对比发现,随着指叉间距的减小,电极面积增加,光吸收面积减小,从而减少了光电流的产生,使得电池效率退化。另据实验发现,由于器件MESA边缘有着更强的电场,相同指叉密度下,将电极制作在器件边缘可取得更好的电池性能。

基于飞思卡尔的碟式斯特林太阳能功率调节

任金鹏, 周汉义

2014, 27(2): 115.

摘要 ( 1038 )

PDF (657KB) ( 633 )

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介绍了一种基于飞思卡尔单片机的斯特林发电机自动控制系统设计,主要用于控制斯特林太阳能发电系统的工作流程,通过对实时运行的数据进行采集、计算和分析,并按照流程的整体要求来控制整个发电系统的自动运行。本系统通过加热管的温度来控制腔体的压力,以达到调节功率的目的。

基于车联网及多信息融合的安全驾驶卫士

程成, 黄江林, 李琢乾

2014, 27(2): 119.

摘要 ( 928 )

PDF (615KB) ( 578 )

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设计了一种保障司机安全驾驶系统,通过两种方式实现,一是改进驾驶者自身驾驶习惯,包括实时的危险驾驶提示和基于大量数据的驾驶习惯分析;二是预防来自其他车辆的危险。经分析测试验证了该系统的有效性和实用价值。

学术期刊电子论文检索系统设计

蒋从文, 李隐峰, 齐鹏, 杨志英

2014, 27(2): 122.

摘要 ( 842 )

PDF (610KB) ( 606 )

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设计了一种能将各个学术期刊网站上的电子论文信息采集到一个统一的数据库中并提供检索的系统。系统分为数据采集、数据分析和存储、数据检索3个模块。前两个模块负责将互联网上电子论文的内容结构化存储到本地数据库,最后一个模块负责对数据库内容生成索引并提供查询。目前,该系统已存有150万篇中文期刊论文。

基于非局部图像去噪的方法研究

李涛, 徐源浩, 贾西西

2014, 27(2): 125.

摘要 ( 978 )

PDF (378KB) ( 616 )

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提出了一种利用非局部相似的图像去噪方法,通过非凸函数阈值得到噪声图像的多个初步去噪图像,其参数的选择较接近,并将这些初步去噪的图像选取相似块,利用非局部平均的方法,对图像进行去噪恢复。通过实验可知,文中提出的方法对于噪声图像去噪具有较好的效果,与典型的非局部平均方法相比,该方法能得到更好的峰值信噪比。

L3G4200D三轴数字陀螺仪在Linux下的I²C驱动设计

刘洋, 黄晋英

2014, 27(2): 127.

摘要 ( 943 )

PDF (681KB) ( 776 )

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利用OMAP3530为硬件平台,在Linux操作系统下,采用I²C总线协议方式,实现对L3G4200D三轴陀螺仪的驱动。以L3G4200D传感I²C接口具有的快速模式,配合OMAP3530硬件的外界I²C接口,实现了对L3G4200D三轴数字陀螺仪实时的高数数据采集。

基于GIS的气象时空数据挖掘和融合技术

王卫民, 叶秋菊, 贺文丽, 李婧

2014, 27(2): 130.

摘要 ( 1022 )

PDF (743KB) ( 832 )

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论述了地理信息系统、数据挖掘、时空数据挖掘的概念和技术方法。在此基础上,针对气象数据具有来源复杂、种类繁多、格式多样、表现形式各异、数据量大和增长速度快等特点,提出了基于地理信息系统进行时空数据挖掘和数据融合的设想,并根据各自优势将三者进行集成并设计了其在气象服务方面的应用框架,提高了气象数据的使用率和气象服务的准确率。

模拟电路故障诊断的神经网络优化方法综述

崔金魁, 胡国兵, 于新刚

2014, 27(2): 134.

摘要 ( 1326 )

PDF (679KB) ( 562 )

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对故障诊断和模拟电路的特点做了简要介绍,分析了故障诊断的现状和相关研究方法。针对目前用于模拟电路故障诊断的神经网络,阐述了优化神经网络的方法——小波变换、遗传算法、模糊理论、粒子群算法和聚类算法等,并对未来的发展方向进行了展望。

自然灾害对中国电力系统的影响

陆宇烨, 张健钊, 钱臻, 马嵩阳

2014, 27(2): 138.

摘要 ( 1001 )

PDF (622KB) ( 801 )

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随着社会经济的发展,全球气候不断变化,环境恶化日益严重,由此滋生的自然灾害成为危害电力系统安全运行的重要因素。文中回顾了近年来我国电力系统在自然灾害下的运行状况,阐述并分析了9种自然灾害对我国电力系统所造成的影响,并提出了面对自然灾害,提高电力系统抗灾性能的措施和建议。

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