电子科技

丁伟利,李勇,王文锋,孙杜娟,张改

2014, 27(10): 1.

摘要 ( 1174 )

PDF (913KB) ( 1221 )

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在视觉特征描述中,对称性是一个重要特征,对称性检测是图像特征检测的重要内容,其广泛应用于图像处理、计算机视觉、信息传输等领域,且拥有广阔的应用前景。文中给出了对称性分类及几种相关典型的算法,重点介绍了基于相位信息和基于SIFT算子的检测图像对称性的方法。并采用这两种方法通过选取不同类别的图像进行实验,对实验结果图进行对比分析,提出了一种基于封闭轮廓角点信息的对称性检测方法,并对其进行了初步探索。

基于外形特征与运动特征的人体行为提取方法

韩骏浩,赵怀勋

2014, 27(10): 6.

摘要 ( 823 )

PDF (684KB) ( 806 )

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针对传统外形特征表征方法描述行为动作能力有限和运动特征表征方法难以准确、稳定地捕捉目标运动特性等问题。提出运用人体外形特征和运动特征相结合的方法提取人体行为关键特征,利用谱聚类算法对特征进行降维,降低了数据维数,获得了最优的特征表征。仿真实验表明,该方法降低了样本维数,减少了数据冗余,并提高了训练精度,且保证了行为识别率。

基于可见光通信的矿灯身份识别系统

陈明方,孟晓亮,吴应发,刘路路,王志伟,邱选兵

2014, 27(10): 10.

摘要 ( 1028 )

PDF (800KB) ( 1035 )

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煤矿井下矿灯普遍采用绿色能源、低功耗的固态(LED)作为发光光源,因此利用白光LED可见光通信为井下无线通信提供了一个新方法。文中基于矿灯设计了一种可见光身份识别系统。该识别系统包括识别卡和读卡器,并采用开关按键(OOK)调制技术和自编码通信协议结构,实现了身份识别信息通信。该系统具有照明、通信以及便携等优点,在煤矿井下矿灯考勤中具有一定的实用价值。

基于ZigBee技术的智能家居系统

王雪芳,何峰,郭文爽

2014, 27(10): 14.

摘要 ( 840 )

PDF (759KB) ( 743 )

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通常把智能家居定义为利用计算机、网络和自动化控制技术,通过一个固定的平台将与家居生活有关的设备集成到一个系统中。系统通过无线通信技术进行各个节点和平台之间的通信,类似于一个家庭的局域网。文中设计了一种基于ZigBee技术的智能家居系统,除了能够利用ZigBee无线通信技术对室内的温湿度信息的实时感知,开关控制外,本系统还设计了视频流服务器,能够将室内的视频信息通过网络传输到远程客户端,如手机或者PC Web客户端。另外,此视频流服务器具有较强的扩展功能,能够进行各种常用协议的传输以及支持各种常见视频设备的数据采集。

基于AD9106的高集成度UPA发射系统设计

蔡慧君,骆英,张文干

2014, 27(10): 18.

摘要 ( 926 )

PDF (1123KB) ( 821 )

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超声相控阵检测技术具有可动态聚焦、检测复杂形状物体中的损伤、缺陷定位精准等优点。然而,现有的检测设备利用单芯片制作单通道后再扩展成多通道系统,集成度低、维护困难。文中基于FPGA技术,系统性地设计了延时算法、时序控制模块,采用ADI公司最新推出的含4通道基单元芯片AD9106构建大规模相控阵发射系统,设计配置高速发射/接收切换开关,从而实现多阵元的可控自发自收,大幅降低了系统中发射和接收硬件模块的复杂性和外形尺寸,同时抑制激发模块的高压发送脉冲。此相控阵发射系统具有集成度高、抗干扰能力强、精度高、功耗低、安全性强等优点。

网际组态软件在配电系统在线监测中的应用

田凡顺,王菌

2014, 27(10): 22.

摘要 ( 617 )

PDF (974KB) ( 638 )

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针对配电系统现状,为提高电力用户用电安全性,设计了一款基于网际组态软件的配电系统在线监测服务平台,对配电系统的运行状况进行在线监测,用户可通过远程客户端查看配电系统的运行状况和报警信息,实现远程控制,为促进配电系统更加经济高效地运行提供了数据支持。

新型双向水温自动控制系统

王莹,王庚,王娇,辛云宏

2014, 27(10): 26.

摘要 ( 766 )

PDF (835KB) ( 829 )

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针对传统水温控制系统设计简单、适应性差、控制精度低,采用单向控制等不足,设计了以AT89C52单片机为控制核心的水温双向自动控制系统。单片机根据设定水温与实际水温差值产生占空比可调的PWM波来控制加热模块和制冷模块的功率。实验结果表明,该系统具有动态响应快、超调量小,且控制精度高等特点。

基于预测模型的模糊PID在PLC中的实现与应用

王亚垒,黄梦涛

2014, 27(10): 29.

摘要 ( 885 )

PDF (730KB) ( 701 )

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为了提高和扩展PLC控制器的应用水平与范围,针对精确模型难以确定具有时滞性、非线性、不对称性的工业控制系统,将模糊控制思想和预测模型与传统的PID控制相结合,形成了一种带预测模型的模糊-PID控制方法。同时在Matlab/Simulink中进行了仿真,并给出了将其在PLC中实现的方法。测试结果证明了该方法的可行性,且该方法使得系统超调量大幅降低、调节时间缩短、系统稳态特性良好,调节过程较为平稳,控制精度得到大幅提高

大型雕塑三维透视纠正系统的研究和开发

郑乃行,王毅轩,王毅刚,潘万彬,计忠平,龙翔,黄平

2014, 27(10): 33.

摘要 ( 1016 )

PDF (849KB) ( 683 )

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由于人眼透视非线性的事实,在对雕塑手稿进行等比例放大后均需根据所观察到的透视效果对大型雕塑进行透视纠正。原来雕塑家需对照手稿人工制作透视正确的放大雕塑,由于大型雕塑体积大,手工制作工作量大,为了减少工作量,文中研究并开发了一种雕塑透视纠正系统。在该系统中,首先读入雕塑手稿的三维扫描模型数据,为雕塑设计者可使用计算机对雕塑模型数据在虚拟环境下进行放大模拟和透视纠正,随后通过将计算机生成的模型分割后进行机械加工得到大型雕塑,从而减少了真实雕塑纠正和放大所耗费的时间。

基于直线模型的道路边界识别技术

刘金龙,张晓雨

2014, 27(10): 36.

摘要 ( 848 )

PDF (907KB) ( 810 )

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为了能为汽车实时提供前方道路信息,文中建立了直线道路边界模型,并提出了道路边缘识别算法。通过灰度化、直方图均衡化、滤波,边缘增强与二值化的处理粗略得到图像的边缘,再利用道路边界的邻域特征从图像边缘中识别出道路边界。仿真结果表明,该算法能准确识别出道路的边缘。

基于多目标粒子群优化的图像融合方法

孙欣,那彦,王赟鹏

2014, 27(10): 40.

摘要 ( 752 )

PDF (670KB) ( 767 )

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在多传感器图像融合研究领域,基于频域的多尺度变换融合算法是研究的热点,文中提出一种基于多目标粒子群优化算法,对已有的基于Contourlet变换融合方法得到的融合结果图像集,在空域进行进一步处理的图像融合算法。实验结果表明,该算法具有较好的融合效果。

基于Cortex-M3处理器的步进电机控制系统

白玉,刘冰,李智

2014, 27(10): 43.

摘要 ( 756 )

PDF (593KB) ( 915 )

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Cortex-M3是ARM公司最新推出的基于ARMv7体系架构的处理核。步进电机已被广泛的应用于位置、速度等控制领域。文中基于Cortex-M3核设计了具有人机交互界面的步进电机控制系统。整个系统以片上外设丰富的Cortex-M3核ARM芯片为核心,对人机交互界面、电机模块的设计进行了详细分析。在软件上给出了系统的主程序流程图。与其他电机控制系统相比,该设计系统具有操作简单、控制精度高等优点。

基于ZigBee技术的飞行保障工具管理系统

陶青云,唐立军

2014, 27(10): 46.

摘要 ( 806 )

PDF (766KB) ( 742 )

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为了实现航空兵部队日常飞行保障中对维护工具进行远程实时精确管理的目的,设计了一套基于ZigBee无线传感网络和条码技术的工具实时管理系统。该系统由终端数据采集系统、ZigBee无线传感网络和上位机监控端3部分组成。系统完成了条码枪对工具条形码的采集和无线传感网络对数据的传输,PC端建立数据库和上位机应用程序实现了数据处理和人机交互。此外系统还实现了对维护现场工具的实时管理,提高了工作效率,杜绝了人为差错的发生,对飞行安全保障具有重要意义。

基于ThinkPHP的微课教学竞赛系统设计

王池,李隐峰

2014, 27(10): 51.

摘要 ( 665 )

PDF (1018KB) ( 800 )

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针对目前大部分高校关于微课教学竞赛系统暂缺的现状,以ThinkPHP框架和DWZ等多种框架相结合的技术为基础,采用帧截图和插件等关键技术,完成了微课教学竞赛系统的整体设计和实现,为用户提供了一个展示和提高自身以及获取网络教学资源的平台,满足微课教学竞赛的功能与需求。

基于Pcap01的电容式液位传感器系统设计

夏吉,杨业汕,陈兴

2014, 27(10): 55.

摘要 ( 960 )

PDF (733KB) ( 1083 )

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为精确测量汽车油箱油量,利用电容量随极板间介质变化的原理,设计了基于电容转数字芯片Pcap01的电容式液位传感器测量系统。采用柱形电容传感器等措施,减小了寄生和杂散电容,并通过Pcap01内部寄存器的设置,实现了数据校准。该系统在自行设计的实验平台上进行了多次实验,结果表明,系统具有良好的精度和线性度,并最终提出了电容式液位测量方案。

一种有效的FIFO复位策略

章伟,范丽珍,王红展

2014, 27(10): 59.

摘要 ( 728 )

PDF (500KB) ( 660 )

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介绍了一种有效的FIFO复位策略。在逻辑设计中,经常需采用FIFO来缓存数据包。当系统发生异常时,FIFO有可能出现如丢包后数据包对应关系错乱且不可恢复问题,此时,为了用最小的代价使得整个逻辑恢复正常,通常采用软件控制复位FIFO来解决。但由于软件复位FIFO时是随机的,复位有可能发生在数据包传递过程中,造成不完整的数据包写入FIFO,而导致新的不可恢复故障。因此,有必要针对复位FIFO操作进行相应处理,以达到正确复位的目的。

Oracle数据库维护中自动跟踪技术的应用分析

梁树杰,黄旭彬

2014, 27(10): 61.

摘要 ( 773 )

PDF (605KB) ( 707 )

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主要分析动跟踪技术在Oracle数据库维护中的应用。将自动跟踪技术应用至Oracle数据后台跟踪和SQL语句跟踪中,根据数据库信息和相关参数做全面解析。自动跟踪技术有助于数据库管理员优化日常维护工作流程和数据库性能,扩大用户使用范围。

基于人工鱼群算法的MES车间动态调度问题研究

廖胜娟

2014, 27(10): 64.

摘要 ( 724 )

PDF (705KB) ( 648 )

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作业车间存在诸多不确定信息和干扰的生产。为解决作业车间环境下制造执行系统的动态调度问题,文中介绍了基于人工鱼群算法的制造执行系统动态调度方法的设计,并深入研究了人工鱼群算法的应用。为使人工鱼群算法能应用于离散的生产调度问题中,依据实际情况对算法进行了部分修改。最终将改进后的人工鱼群算法应用于制造执行系统的车间动态调度中,优化了调度结果的质量。

改进的遗传算法求解背包问题

牛慧兰,刘源,朱海笑,刘小慧

2014, 27(10): 67.

摘要 ( 666 )

PDF (724KB) ( 570 )

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为提高遗传算法在解决背包问题时的局部搜索能力,在遗传算法中加入禁忌搜索的思想,用遗传算法做全局搜索,禁忌搜索辅助做局部搜索。文中阐述了遗传算法和禁忌搜索算法的基本思想,并给出了适用于背包问题的模型。通过具体事例测试改进的算法,其结果表明改进后的遗传算法拥有更好的性能和更快的收敛速度。

一类0-1背包问题的启发式网络策略模型与算法

夏倩,张晓龙

2014, 27(10): 71.

摘要 ( 747 )

PDF (778KB) ( 677 )

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针对遗传算法(GA)易陷入局部最优解、搜索精度低等缺点,提出了网络启发式策略的遗传算法(NSHGA),并将其成功地应用于0-1背包问题的求解。该算法采用网络节点关联策略,使算法具有良好的全局寻优能力。同时引入网络节点矩阵优化,利用其精细的局部遍历搜索性能,使算法具有较高地搜索精度。实例仿真结果表明,NSHGA算法可有效避免基本GA算法的早熟收敛,且具有寻优能力强、搜索精度高等特点。此外,与基本遗传算法仿真相比,可明显提高0-1背包问题求解的精度。

基于云进化算法的3D NoC测试端口优化选择

陈家栋,李祥梅

2014, 27(10): 76.

摘要 ( 774 )

PDF (717KB) ( 657 )

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针对于三维片上网络测试时,如何选择测试端口以提高测试效率的难题,采用基于云模型的进化算法对三维片上网络测试端口进行位置寻优,并对IP核的测试数据进行合理分配,在测试功耗约束条件下,以重用片上网络作为测试访问机制,基于XYZ路由算法和非抢占式测试调度方式,对三维片上网络IP核实施并行测试,以提高测试效率。研究结果表明,该方法可对测试端口的位置及组合方案进行精确寻优,且有效减少了测试时间。

基于ZigBee网与以太网间数据传输系统的研究

李义丰,周建华,潘宇光,刘斌

2014, 27(10): 80.

摘要 ( 807 )

PDF (793KB) ( 819 )

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利用ZigBee技术开发物联网应用系统,ZigBee网与以太网之间的数据传输系统是掌握应用系统开发主动权的重要研究对象。文中介绍了ZigBee网与以太网之间基于异构网络数据传输系统的概况,探讨了监控系统中ZigBee网与以太网数据传输机制的过程,以及ZigBee网与以太网间数据帧转换及交互的实现。

PSK信号盲解调的Matlab仿真与实现

赵龙,孟庆鹤

2014, 27(10): 84.

摘要 ( 735 )

PDF (624KB) ( 656 )

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在PSK信号解调时,并不一定已知信号的参数信息,因此,盲解调技术具有重要的应用价值。文中介绍了一种平方法估计载频、延迟相乘法估计码元速率,并利用锁相环技术进行PSK信号盲解调仿真算法。仿真结果表明,该算法有着较好地解调效果。

MIMO SC-FDMA定时同步的并行干扰消除算法

郭宁,彭端,李源

2014, 27(10): 87.

摘要 ( 934 )

PDF (640KB) ( 807 )

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针对LTE-Advanced上行链路MIMO SC-FDMA系统中定时同步问题,提出一种基于QR分解与并行干扰消除PIC相结合的定时同步算法。该算法通过QR分解检测获得初步的信息估计值,应用并行干扰消除方法,将定时偏移所产生的干扰从接收信号中消除。理论分析与仿真结果表明,该算法可显著提高系统性能。

3D NoC测试规划研究与实现

尹芝

2014, 27(10): 91.

摘要 ( 856 )

PDF (824KB) ( 712 )

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针对3D NoC资源内核的测试,采用NoC重用测试访问机制和XYZ路由方式,建立功耗模型,并通过云进化算法将IP核的测试数据划分到各TAM上进行并行测试,从而降低了测试时间。实验以ITC 02标准电路作为测试对象,其结果表明,文中方法可以有效地减少测试时间,提高了测试效率。

自适应小波包分解门限去噪新算法

陈杰,黄友火

2014, 27(10): 95.

摘要 ( 907 )

PDF (620KB) ( 703 )

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提出了自适应小波包分解门限去噪的新方法。该方法自适应地对信号进行小波包分解,根据小波包子域的信噪比自适应选取去噪门限,并判定是否对该子域的信号进一步分解。与传统方法不同,新方法只需对不同尺度的部分概貌信号和细节信号根据该子域的信噪比大小进行分解,去噪后的信号按分解的逆过程进行重构。仿真结果表明,该方法相比于传统的小波去噪方法计算量有所降低,且去噪后的信号更接近真实的原始不含噪信号。

基于有限元法雷达散射截面的计算

刘良,李淑华,邢志川

2014, 27(10): 98.

摘要 ( 992 )

PDF (732KB) ( 656 )

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计算物体的雷达散射截面始终是电磁散射研究的重点,精确快速地求解RCS问题是其研究的主要方向。文中介绍了电磁场有限元,以及基于有限元法的HFSS仿真软件应用,重点分析了HFSS在求解过程中边界条件、网格剖分等对精度的影响,结合计算实例,其结果证明了有限元法计算复杂物体RCS的正确性。

基于差分法的噪声检测和变分法的图像滤波算法

李晋,王晅

2014, 27(10): 102.

摘要 ( 793 )

PDF (1420KB) ( 671 )

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针对图像的椒盐噪声滤除算法中,在噪声检测阶段对噪声点的检测通常不够准确,在噪声恢复阶段,又缺乏对边缘信息的保护,文中提出了一种两步复原法,以用于复原被脉冲噪声破坏的模糊图像。算法将滤噪过程分为噪声检测和噪声恢复阶段。噪声检测过程中,在滑动窗口扩大当前的像素值和其他像素值之间的有序差异,来确定当前像素是否为噪声像素。而在噪声恢复过程中利用变分法,确保图像的边缘和细节。实验结果表明,文中所提检测、降噪方法在噪声密度较高的情况下,优于其他算法。

改进的临界多边形生成算法

郭瑞峰,叶艳

2014, 27(10): 107.

摘要 ( 967 )

PDF (595KB) ( 1044 )

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排样问题是工业领域中亟待解决的问题,多边形最优靠接位置的求解问题以及重叠重判断问题,是排样问题中需重复计算的关键问题,快速求解NFP,已成为排样算法中的关键。在介绍NFP基本定义及移动碰撞算法的基础上,提出了一种改进NFP的滑动轨迹求解算法,对临界多边形的生成过程进行了描述,给出了算法实现过程,并以移动碰撞算法为参考,对改进算法的时间复杂度进行了实验验证。仿真结果表明,改进算法可有效降低算法的时间复杂度,为解决排样问题提供了参考。

基于改进HMM的半结构化文本信息抽取算法研究

孙师尧,妙全兴

2014, 27(10): 111.

摘要 ( 721 )

PDF (866KB) ( 550 )

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在分析半结构化文本特点与隐马尔可夫模型的基础上,提出了一种新的基于隐马尔可夫模型的信息抽取算法,并与传统的基于单一隐马尔可夫模型的信息抽取算法进行了比较分析。实验结果表明,所提算法在精确度上有明显优化,特别在状态特征不明显的情况下仍能保持良好的精确度。将该算法应用于半结构化文本的信息抽取中,具有较好的可行性和有效性。

基于混合方式的贝叶斯网络结构学习

张燕,朱明敏,宋苏鸣

2014, 27(10): 115.

摘要 ( 804 )

PDF (758KB) ( 837 )

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基于最大主子图分解技术和遗传算法,提出了一种混合方式的贝叶斯网络结构学习算法。该算法首先根据领域知识和观察数据构造网络的无向独立图,并对其进行最大主子图分解,再利用遗传算法学习每个子图的结构,同时进行合并修正得到最优的贝叶斯网络结构。分解过程将一个学习大网络问题转化为小子图的学习问题,降低了搜索空间。仿真结果表明,新算法的学习效果与运行效率均有明显提高。

基于Simulink的传感网实时仿真系统研究

石静文,陈文艺

2014, 27(10): 119.

摘要 ( 882 )

PDF (728KB) ( 732 )

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针对实际物联网开发过程中,由于物联网网关种类较多以及物联网结合嵌入式开发复杂的问题,在基于Matlab开发的物联网网关原型的基础上,在PC上实现了一种传感网实时仿真系统。该系统利用Matlab的建模工具Simulink结合其实时视窗目标构建而成,并在该系统中实现了Modbus协议,最终实现了与网关PC的实时通信。

微博数据获取技术及展望

游翔,葛卫丽

2014, 27(10): 123.

摘要 ( 927 )

PDF (908KB) ( 839 )

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作为一种新兴的社会媒体形式,微博集博客、媒体、即时通讯功能于一身,兼具平台多样、传播迅速、交互性强等特点,在舆论传播方面发挥了重要作用。文中介绍了微博的基本概念,系统概括了微博数据获取的主流方法,总结了微博数据获取条件的选择方法和微博数据的表达方法,并讨论了数据获取中的瓶颈问题,给出了该领域中尚需解决的关键问题以及未来的发展方向。

基于四相序列扩频传输系统设计与分析

王晓

2014, 27(10): 127.

摘要 ( 747 )

PDF (516KB) ( 720 )

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介绍了四相序列扩频调制与解调方法,并对四相序列扩频与QPSK在高斯白噪声信道条件下进行了仿真。仿真结果表明,该方案与传统的多进制正交扩频系统相比,大幅提高了数据的传输速率和抗干扰能力,可以较好地适用于高速数据通信。

基于FPGA的导航抗干扰接收机数字变频的实现

李滢昕,陈建春,徐飞

2014, 27(10): 129.

摘要 ( 816 )

PDF (772KB) ( 907 )

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根据卫星信号结构、频率特征设计和实现了导航抗干扰接收系统中,基于软件无线电的上下变频模块。根据系统的A/D 采样频率与转换位数、阻带衰减要求、频率选择性、增益,输入输出频率在Matlab中建模。确定了DDC和DUC的设计方案,并在硬件上实现,重点是NCO和滤波器组设计,包括梳状滤波器、半带滤波器和补偿滤波器。构建完成系统后进行了仿真验证,可满足系统设计要求。

基于分数阶Fourier变换的多分量LFM信号检测

刘明玲,刘高辉

2014, 27(10): 133.

摘要 ( 835 )

PDF (589KB) ( 527 )

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分数阶Fourier变换作为最新提出的一种分析工具,其变换域同时具有信号的时域信息和频域信息,其实质是Fourier变换的一种广义形式,较适合处理非平稳信号。文中提出一种基于分数阶Fourier变换的多分量LFM信号参数估计与分离方法。通过在分数阶Fourier域搜索峰值点来对多分量LFM信号进行检测和参数估计,同时结合逐次消去思想来分离多个未知参数的LFM信号,抑制了强信号分量对弱信号分量的遮蔽干扰。

基于USB3.0协议的PC与FPGA通信系统的设计

杨翠翠,朱向东,李帆

2014, 27(10): 136.

摘要 ( 971 )

PDF (815KB) ( 979 )

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针对USB2.0在高速数据采集系统中带宽局限问题,设计了一款基于USB3.0总线的高速数据采集接口系统。通过对USB3.0的接口硬件系统、设备固件以及SLAVE FIFO与FPGA接口读写操作的设计,并经过实验测试,USB3.0硬件传输速度可达260 MByte·s^-1,连续数据采集传输速率可达100 MByte·s^-1且数据保持稳定。

433 MHz RFID标签天线的设计

武亚鹏,赵晴,杨凯文

2014, 27(10): 139.

摘要 ( 822 )

PDF (1048KB) ( 856 )

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有源射频识别定位系统现已被广泛应用于各种定位场景。针对实际场景下电子标签小型化的需求,在半径为14 mm的半圆里,应用弯折线实现了标签PCB天线的小型化设计,增益达到-17 dB。基于集总元件电路,天线实现了433 MHz的谐振特性,且标签天线与标签芯片实现了50 Ω的阻抗匹配。

电动汽车动力电池工况模拟实验方案设计

陈雪强,金鹏,林鹏

2014, 27(10): 142.

摘要 ( 858 )

PDF (962KB) ( 829 )

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在电动汽车动力电池实际应用中,需经过长时间的实际路况测试,实验周期长、过程繁杂,且成本高。为解决这一问题,在基于飞思卡尔MC9S12XEG128单片机的电池管理系统(BMS)及C#数据采集监控系统实测数据基础上,基于Arbin的电动汽车测试系统(EVTS)设计动力电池的工况模拟实验平台,实现了对电池多参数的实时采样、显示、存储及实际路况模拟测试,从而实现了在实验室获得实车外路测试相同的电池工作数据。测试结果表明,该方案可获得与外路实车测试相同的结果。

防雷隔离器在雷达终端上的应用

莫军,刘健

2014, 27(10): 147.

摘要 ( 686 )

PDF (540KB) ( 627 )

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终端系统作为雷达的重要组成部分,在受到雷电浪涌的危害时,会使得部分对外接口电路损坏,造成系统无法正常工作。为避免这一问题,文中综合利用电源、地线隔离、继电器隔离保护、压敏电阻、电压抑制二极管和信号光电隔离方法设计的防雷隔离器,有效地抑制了雷电浪涌,对终端系统对外接口电路起到了较好的保护作用。并通过工程试验,验证了该防雷设备的有效性。

基于混合优化的车载三轴光电跟踪策略

官伯林

2014, 27(10): 150.

摘要 ( 696 )

PDF (912KB) ( 530 )

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由于存在一个冗余横倾轴,三轴光电跟踪系统能够解决两轴光电跟踪系统的跟踪盲区问题,实现针对目标的全空间跟踪。针对车载三轴光电跟踪系统,在分析系统运动学特性的基础上,建立了系统的运动学模型,并提出一种基于混合优化算法的车载三轴联动全空间光电跟踪策略。通过对系统运动学模型的研究,分析三轴转动角度之间的关系,从而将三轴转角增量组合的三变量优化问题简化为求解单变量最优问题,然后应用混合优化算法得到最优的三轴角增量组合。仿真和实验结果证明,所设计的三轴跟踪策略可以得到更小的三轴转动角增量组合,能够实现车载三轴光电跟踪系统的三轴联动全空间连续跟踪运动,提高了系统的跟踪性能,具有良好的实际应用价值。

基于蚁群算法的数字微流控芯片并行测试

蔡震

2014, 27(10): 156.

摘要 ( 834 )

PDF (1006KB) ( 611 )

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可靠性是数字微流控生物芯片的一项重要指标,尤其是在安全性要求较高的应用领域。因此,芯片需要在生产制造后或生化实验前进行充分测试,以排除故障,确保实验结果准确。文中针对芯片的结构故障,提出了一种基于蚁群算法的并行测试方案,实现对较大规模的数字微流控芯片进行多液滴并行测试。该方案首先将芯片模型转化为MTSP模型,并利用蚁群算法分布式计算特性搜索多组优化的测试路径,完成对数字微流控芯片实验路径的测试。实验结果表明,该方案可用于在线测试,并能有效地减少大规模芯片的测试时间,且提高了工作效率。

一种CMOS矩形波振荡器设计

刘锡锋,居水荣,杨仕伟

2014, 27(10): 160.

摘要 ( 706 )

PDF (548KB) ( 479 )

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振荡器是数字集成电路中常用的单元电路之一,为兼顾振荡频率和CMOS工艺集成,文中从电路结构着手,设计了一种CMOS矩形波振荡器。该振荡器采用标准CMOS电路,能够提供稳定的矩形波信号,信号输出频率和脉宽均可调节。

基于UCOSⅡ的恒温槽自动检测仪设计实现

包化伟,肖小庭,龙飞,张正丽,刘宇红

2014, 27(10): 163.

摘要 ( 803 )

PDF (881KB) ( 560 )

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基于STM32F103开发平台进行实时嵌入式操作系统μc-OS Ⅱ的移植,并使之实现恒温槽不同位置温度采集、LCD显示、打印等的多任务处理。系统通过基于双通道24位高精度模数转换芯片AD7793的传感装置对温度数据进行采集,传感器位置根据系统对步进电机的控制而改变。系统可以采集恒温槽数据,同时在LCD上显示采集数据,进行数据计算处理并得到恒温槽的性能指数,且可通过打印机输出所有测量和计算的结果。

基于BIST的NoC系统通信链路测试研究

万春霆,杨娟

2014, 27(10): 167.

摘要 ( 775 )

PDF (819KB) ( 690 )

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采用内建自测试技术,完成了对NoC系统通信链路的测试。测试内容包括路由节点与其之间链路的测试,以及其与资源节点之间链路的测试。文中用硬件描述语言Verilog HDL完成各个测试模块的设计,用Quartus II软件自带的逻辑分析仪在基于FPGA的NoC系统硬件平台上完成测试。该测试方法不仅提高了故障覆盖率,还大幅降低了测试时间。

电磁屏蔽室屏蔽等级和测量方法研究

黄刘宏,杨吉祥,陈晋央,郭士旭,周会娟

2014, 27(10): 171.

摘要 ( 804 )

PDF (733KB) ( 574 )

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电磁屏蔽室的屏蔽效能检测是衡量和判定屏蔽室等级的主要手段,因此正确选定其依据的屏蔽等级和测量方法的标准非常重要。文中对现行电磁屏蔽室屏蔽效能等级和测量方法的相关标准进行了梳理和对比,为在实际测量和确定屏蔽室等级时正确选定恰当的标准提出了可供参考的意见。另外结合工程实际,对屏蔽室单点与多点接地、绝缘、屏蔽门的设置等问题进行了讨论。

多频印刷单极子天线的设计

文耀彤,刘能武,张志亚

2014, 27(10): 175.

摘要 ( 983 )

PDF (671KB) ( 509 )

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〗提出一种应用于2.4/5.2/5.8 GHz WLAN和2.5/3.5/5.5 GHz WiMAX共面波导印刷单极子天线。该天线结构紧凑,可以方便地植入无线通讯设备中,有较强的实用性。此天线由50 Ω的微带传输线通过共面波导馈电的方式对具有对称结构的蝶型贴片馈电。在设计中,通过开缝和添加倾斜微带条,使天线获得的阻抗带宽可以覆盖WLAN和WiMAX频段。天线的总体尺寸为30 mm×32 mm,其结构紧凑、便于集成和加工,适合无线通讯应用。

彩色LED旋转显示屏的设计

沈杰,李春生,沙春芳,王忠纯

2014, 27(10): 178.

摘要 ( 700 )

PDF (642KB) ( 563 )

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为解决普通LED旋转屏显示色彩单一的缺陷,根据时间混色法利用单片机和三色LED设计了一种4 096色LED旋转屏。该旋转屏上的像素颜色编码为12 bit数据,通过4种亮度不同的帧的叠加,实现RGB每种颜色的16级灰度;利用在相邻两列LED显示间隙插入黑时隙的方法,降低了LED显示屏横向显示拖影等问题。经过实测验证表明,系统稳定、显示效果良好。

基于遗传算法的四频功分器设计

丁旭,马世伟,乔龙

2014, 27(10): 182.

摘要 ( 694 )

PDF (496KB) ( 470 )

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提出了一种考虑台阶效应的四频功率分配器的新分析设计方法,它以遗传算法为基础。根据理想传输线模型,四频等分Wilkinson功分器主要由4节阻抗变换器与4个隔离电阻构成,文中先采用遗传算法并结合偶模分析方法进行对阻抗变换器参数的优化设计,然后再在ADS软件完成隔离电阻的设置。为验证该方法的正确性,设计了0~5 GHz的四频Wilkinson功分器,实验结果表明,在所需的多个频点均拥有良好匹配与隔离度。

等效电路模型方法在滤波器设计中的应用

李刚

2014, 27(10): 185.

摘要 ( 716 )

PDF (738KB) ( 565 )

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针对传统耦合系数方法在设计包含NRN元件滤波器中的缺点,通过引入广义耦合系数的概念并结合等效电路模型,分析了NRN元件的阻抗缩放特性,提出了一种基于等效电路模型的设计方法,以分析包含非谐振节点(NRN)的滤波器响应特性。电路软件仿真结果验证了该等效电路模型设计方法的有效性。

基于FPGA的PCIe接口实现

姜宁,陈建春,王沛,石婷

2014, 27(10): 188.

摘要 ( 772 )

PDF (795KB) ( 647 )

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PCI Express是一种高性能互连协议,被广泛应用于网络适配、图形加速器、网络存储、大数据传输以及嵌入式系统等领域。文中介绍了PCIe的体系结构,以及利用Altera Cyclone IV GX 系列FPGA实现PCIe接口所涉及的硬件板卡参数、应用层系统方案、DMA仲裁、PCIe硬核配置与读写时序等内容。

风力发电系统变流器的直接功率控制策略

王宇野,项巍

2014, 27(10): 192.

摘要 ( 796 )

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以永磁直驱型风力发电系统为研究对象,针对其变流器结构和控制策略进行了研究。通过选择最优双PWM“背靠背”变流拓扑结构,并采用直接功率控制策略进一步提高了风力发电系统的并网性能。建立了输出功率为10 kW的并网系统仿真模型,验证控制策略的正确性。结果表明,基于直接功率控制策略的“背靠背”变流拓扑具有结构合理、控制策略新颖的优点,在保证直流侧电压稳定的同时,电网电流谐波畸变率低、波形良好,能够实现单位功率因数并网,满足并网要求。

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