电子科技

马立新,朱润

2015, 28(6): 1.

摘要 ( 655 )

PDF (789KB) ( 571 )

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能效分级是能效测评的基础,传统的能效分级方法单一且有局限性。文中提出一种智能化的评级方法,将神经网络应用于电力用户能效分析中,建立了基于神经网络的能效评级模型,从而不用给定某个特定的显式数学表达式。系统以RBF神经网络为核心建立模型,使用正交最小二乘法学习。综合考虑电能能效、电能污染能效和经济能效,可实时有效地进行能效分析及智能评级,并给出量化节能方案。仿真及实例计算表明,电力用户实时能效评级的RBF模型操作简捷、适用性强、实时性高,且具有较强的实用价值。

基于细菌觅食算法的含风电场电网无功优化

徐飞飞,简献忠

2015, 28(6): 5.

摘要 ( 602 )

PDF (769KB) ( 512 )

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针对风电场并网运行后网络损耗大和收敛性差的问题,提出一种细菌觅食优化算法。在建立含风力发电机组的无功优化数学模型基础上,将细菌觅食优化算法应用到含风电场的无功优化问题中。以IEEE-30节点进行测试算例,分别采用传统算法、粒子群算法和细菌觅食算法优化,得到网损下降率为30.29%、28.70%和36.98%。实验及分析表明,该算法效率高、全局搜索能力强、易跳出局部极值,为含风电场的无功优化提供了一种新方法。

改进的分水岭算法用于X光医学图像分割

戴橙,陈胜

2015, 28(6): 9.

摘要 ( 678 )

PDF (829KB) ( 620 )

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为了提高医学图像分割质量,提出了一种基于X光医学图像的改进分水岭算法。算法在应用分水岭算法前首先对感兴趣图像进行预处理,包括对感兴趣区域进行最小阈值法,分离背景区,对前景区运用腐蚀和膨胀运算得到候选区;在分水岭变换过程中,通过像素聚类合并准则,将与主像素聚类有相同特性的次像素聚类加入到分割结果中,最终得到合并区域。试验证明,这种改进的分水岭算法使过分割现象得到减少,有效地分割和提取医学图像中的病变区域。

基于局部特征和Mean Shift的目标跟踪算法研究

席志红,李永佳,段炼

2015, 28(6): 13.

摘要 ( 657 )

PDF (836KB) ( 511 )

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利用均值漂移进行目标跟踪的算法,在被跟踪目标出现旋转、尺度变化、噪声干扰等情况下,无法得到准确的跟踪结果。文中提出了基于当前流行目标跟踪算法和局部特征相结合的算法,基于局部特征—形状上下文(Shape Context)特征的Mean Shift目标跟踪算法。该算法首先提取目标的轮廓信息和特征,根据采样点之间位置和距离关系建立Shape Context直方图,最后所有点的Shape Context直方图构成了图像的Shape Context特征,最后根据Mean Shift算法进行跟踪。实验结果表明,该算法在跟踪目标出现尺度变化、旋转、噪声干扰和遮挡等情况下能够准确地跟踪物体,鲁棒性好。

基于改进分组遗传算法的虚拟机初始化放置算法

李俊涛,周其力

2015, 28(6): 17.

摘要 ( 660 )

PDF (892KB) ( 591 )

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随着虚拟化技术成为用于提高云计算数据中心能源利用效率的一项重要技术。文中针对虚拟机的初始化放置问题,通过对遗传算法的染色体编码,变异算子等方面的优化,实现了一个改进的遗传算法以解决虚拟机的初始化放置。实验结果表明,文中所提算法在对数据中心的能源效率方面有明显的提高。

基于STK二次开发的链路测控仿真

丁学勇,崔津华

2015, 28(6): 21.

摘要 ( 618 )

PDF (901KB) ( 693 )

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在航空航天任务过程中,测控覆盖率高就能提供实时、连续、可靠的信息支持。利用VC结合STK二次开发,建立了测控链路仿真模型。软件利用STK/X模块较好的显示效果与Access模块计算、显示测控链路的余量和测控链路覆盖范围。针对不同的地面站部署,可计算空间飞行器的测控覆盖率。实现VC与STK集成的二次开发可大幅节省了开发时间,该仿真方法对测控系统的设计具有参考价值。

四星时差定位精度分析

任源博

2015, 28(6): 24.

摘要 ( 724 )

PDF (1249KB) ( 522 )

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针对四星时差定位系统,在Y型、倒T型、方形和菱形分布的条件下对定位精度进行仿真,并分析了卫星高度、基线距离对定位精度的影响。仿真结果表明,四星时差定位在Y型分布时具有最佳的定位精度,且基线距离越大定位精度越高,适当的不规则分布有助于定位精度的提高。

差分投影快速定向图像插值算法的优化

陈玮,徐宪

2015, 28(6): 28.

摘要 ( 654 )

PDF (934KB) ( 524 )

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针对图像放大时分辨率会降低,图像的感知质量变差等问题,并考虑到计算的复杂度,提出了一种差分投影快速定向图像插值算法。该方法通过对低分辨率图像的梯度扩散确定高分辨图像的丢失像素,由特殊的去噪方法对该算法进行优化,并与最近邻插值法与双线性插值算法等相比较。实验结果表明,该方法具有较高的分辨率和较低的计算复杂度,优于其他方法。

基于有理函数模型多源遥感数据网络服务设计

方辰

2015, 28(6): 33.

摘要 ( 564 )

PDF (876KB) ( 506 )

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针对不同遥感数据校正方法不一致以及不同时相、载荷数据源间易失配等问题,提出了基于小波变换的快速匹配结果,解算卫星影像有理函数模型以自动建立一致成像几何模型的策略。进一步使用Oracle空间数据库进行数据层设计。根据遥感数据源数据量大、细节恢复度要求高的特点,且为兼顾传输效率,基于可缩放矢量图形格式进行栅格数据的压缩、传输及展示。经验证基于文中策略、多源遥感数据均能获得优于两个像素的高精度定位信息,可作为通用网络服务数据来源;Web服务客户端实现了实时对多源遥感数据的无缝浏览缩放、更新及缓存,保证了服务的实用性。

基于Root-ISM算法的宽带非相干信号DOA估计

郭亚萍,陈建春,彭金龙

2015, 28(6): 38.

摘要 ( 624 )

PDF (660KB) ( 459 )

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传统的ISM算法在对宽带非相干信号进行DOA估计时,会存在计算量大,低信噪比下估计性能较差的问题,在ISM算法的基础上,提出了一种Root-ISM算法,该算法不仅能有效降低计算量,而且在DOA估计的性能上也优于传统的ISM算法。文中还针对这一新算法结合已有的两种算法做出了改进。仿真实验验证了改进后的算法能进一步改善DOA估计的性能。

基扩展算法在信道参数估计中的应用

陈一志,任正云,张仁烨

2015, 28(6): 41.

摘要 ( 452 )

PDF (683KB) ( 479 )

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针对如何减少信道参数估计所需要的已知数据,文中在基于扩展算法的基础上,采用复指数基函数,通过获取部分信道响应数据来计算得到其他信道数据,从而减少信道的实际测量次数。重点研究了基扩展算法在不同基函数阶数和不同传输符号块采样点数的情况下,模型准确度的变化,给出了要使模型具有佳性能的参数设定方案。

基于数据奇偶性的无线传感器网络数字水印算法

陈青,李嘉骏

2015, 28(6): 45.

摘要 ( 1150 )

PDF (618KB) ( 475 )

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针对保护无线传感器网络数据的完整性问题。提出一种基于奇偶性数字水印的无线传感器网络安全方案。采用改变数据奇偶性嵌入水印信号,就能快速、准确地提取出水印序列。通过仿真实验证明,该方案可有效鉴别数据是否经过非法篡改,具有较好的安全性与透明度,且不会额外增加节点的存储开销、大幅减少了无线传感器网络的能耗,同时不会对网络正常运作造成影响。

基于蚁群算法的OFDMA系统接纳控制

廉小萍,武子安,亢慧琼

2015, 28(6): 48.

摘要 ( 569 )

PDF (563KB) ( 489 )

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由于接纳控制算法的优劣关系到网络资源能否被有效利用。文中提出了一种新的OFDMA系统的接纳控制算法。结合蚁群算法对用户需要的的总传输功率进行计算,并通过该功率对用户进行接纳控制。仿真结果表明,文中所提算法可使系统的总传输功率减小,增加用户的可接入数量,达到资源有效利用的目的。

基于GA的BP神经网络在多目标优化中的应用

苏宇逍

2015, 28(6): 51.

摘要 ( 746 )

PDF (820KB) ( 566 )

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针对传统多目标优化的求解方法通常存在目标权值主观性大,优化目标仅为各目标加权和以及在求解过程中各目标优化的不可操作性等问题,文中提出了一种新颖的多目标优化算法,其将改进后的遗传算法与BP神经网络融合,提出了基于遗传算法的BP神经网络融合算法。该算法将遗传算法与BP神经网络算法相结合,充分发挥遗传算法的全局搜索能力优势和BP算法的局部搜索能力特点,使得多目标优化问题得以求解,加快收敛速度,从而提高了收敛精度。

集成成像三维新媒体的数字版权保护新方法

刘轶群,张建奇,王晓蕊,罗鹏

2015, 28(6): 54.

摘要 ( 562 )

PDF (685KB) ( 493 )

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提出了一种新的基于集成成像的数字水印方法,利用集成成像机理和光学彩色图像的数字水印算法,实现了对集成成像三维新媒体的版权保护与内容鉴别认证,所提算法能满足稳健性和安全性的要求。通过实验,证明了所提方法的可行性和正确性,研究工作为集成成像三维新媒体的版权保护提供了新的思路与解决方法。

一种SD卡用户身份认证方案的设计与实现

谢璇,王瑞刚,杨小宝,田沅蕊

2015, 28(6): 57.

摘要 ( 588 )

PDF (734KB) ( 465 )

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通过分析当前云计算中基于口令与证书的模式身份认证,发现存在口令泄露、证书劫持、恶意攻击等导致信息泄密的安全隐患。结合安全卡携带方便、认证效率高、安全度强的特性,基于椭圆算法设计实现了用户与云计算服务器安全认证、密钥协商以及数据密文传输,有效地解决了终端用户身份认证存在的安全问题,并增强了云计算服务的安全性。

具有隐私保护的云存储访问控制方案

张应辉,郑东,马华

2015, 28(6): 61.

摘要 ( 540 )

PDF (549KB) ( 456 )

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针对传统的访问控制方案无法在云计算环境下保护用户的属性隐私,提出了具有隐私保护的云存储访问控制方案。采用混合加密体制实现了数据的机密性,即利用对称密钥加密明文数据,再利用公钥密码体制对对称密钥进行加密。在新的访问控制方案中,公钥加密采用了匿名的密文策略下基于属性的加密技术。安全性分析表明,新方案在保护用户属性隐私的同时,达到了选择明文安全性,可抵抗恶意用户及云存储服务器的合谋攻击。

基于二代身份证照的多姿态人脸图像生成

张洋洋,张会林,陈茉莉

2015, 28(6): 64.

摘要 ( 659 )

PDF (1001KB) ( 510 )

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研究单样本如何转化为普通模式识别问题,在平面范围内通过简单二维变换操作生成多张不同的虚拟图像,同时考虑三维空间内人脸姿态问题,在二维平面内映射三维运动,生成具有真实感的多姿态人脸图像。并分析了目前文献中相关方法存在的不足,在已有方法的基础上提出一种改进型异步旋转映射方法。实验结果表明,生成的图像具有姿态旋转、畸变率少、真实感好,且识别率较原方法得到了有效提高。

基于分形特征和平均梯度的多聚焦图像融合

那彦,邓昆明

2015, 28(6): 68.

摘要 ( 1117 )

PDF (791KB) ( 487 )

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研究了基于分形特征和平均梯度组合加权的多聚焦图像融合方法。针对单一特征只能表达图像的部分属性,难以得到理想融合结果的问题,在多尺度变换的基础上,提出了基于分形特征和平均梯度组合加权的图像融合算法。对多聚焦图像进行了融合处理,实验结果表明,该算法优于一些基于单特征的融合算法,进一步提高了融合图像的质量。

ZigBee技术在防溺水系统中的应用

孙红,潘永军

2015, 28(6): 72.

摘要 ( 601 )

PDF (944KB) ( 443 )

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为了解决因溺水造成的人身损害,设计了一种防溺水系统。该系统利用ZigBee通信网络、GPS和GPRS等物联网相关技术,针对河流湖泊等容易导致溺水的区域提供远程定位跟踪、监控调度、信息管理和资源共享等功能。系统采用与物联网相同的结构体系,分用户层、服务器层、网络层和感知层4部分。以CC2420模拟了防溺水系统中网关设备与参考节点间的通信。实验结果结果表明,该系统可对区域进行监控和管理,并在源头上减少溺水事件的发生。

基于视频的人体运动目标跟踪研究

张恒,金晅宏

2015, 28(6): 75.

摘要 ( 631 )

PDF (940KB) ( 496 )

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现实生活中的背景一般比较复杂,基于颜色特征的Camshift目标跟踪在复杂情况下实现效果并不理想。文中提出采用基于边缘直方图Camshift结合优化的Kalman滤波来预测视频中行人目标下一个可能存在的位置,并利用OpenCV相关函数,跟踪丢失的几率降低。先对RGB图像进行边缘检测计算边缘直方图,得到搜索窗口质心位置,再用优化的Kalman滤波对运动目标窗口进行预测更新,将信息反馈重新确定下一帧窗口质心位置,以克服遮挡及噪声的干扰。实验表明,该算法能较好地对人体目标进行检测跟踪。

基于LabVIEW的车灯日行灯自动化测试

胡文龙,戴曙光

2015, 28(6): 79.

摘要 ( 502 )

PDF (964KB) ( 506 )

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设计了一种汽车日行灯自动测试系统。该系统主要由工业计算机、高性能数字摄像机硬件平台和LabVIEW软件平台两部分构成。采用摄像机拍摄一张标准日行灯图片作为模板,对待测试的日行灯进行图像采集且与模板比较。由模板定位出测试窗口,然后对各个窗口进行RGB模型分析和HSL模型分析,从而完成对日行灯颜色和明度的检测。此外,系统可同时对多个窗口进行分析,并可实时显示测试画面和测试结果,一次测试时间不超过6 s,且准确度和重复性较好,已在实际中应用。

基于免疫算法的飞机机电系统故障诊断

张宇坤

2015, 28(6): 83.

摘要 ( 1047 )

PDF (578KB) ( 476 )

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针对一般免疫算法复杂度高、耗时长,以及飞机机电系统可靠性、实时性要求高的特点,提出了一种适合飞机机电系统故障诊断的改进免疫算法。该算法通过采用去除一般免疫算法的抗体增殖能力。降低算法复杂度,保留算法的部分学习能力以保证算法性能,将机电系统传感器数据进行向量化处理以适应算法结构,并提高算法可靠性。实验结果表明,改进后的算法故障诊断准确度得到进一步提高。

基于PIC24F的柴油发电机检测与自动化系统

陆文超,蒋念平,谷文华

2015, 28(6): 86.

摘要 ( 628 )

PDF (858KB) ( 559 )

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针对原有柴油发电机组的专用控制器功能单一、集成度低、测量精度和响应速度低等问题,设计了一款基于PIC24F的柴油发电机检测与自动化系统。在该系统控制作用下,可实现市电故障检测以及无人值守条件下的自动运行。通过实验证明,文中所使用的差动式低通放大电路作为前置电压采样电路和软件补偿算法,可较好地抑制共模干扰信号,高频干扰信号,冲击噪声,提高了测量的准确性与可靠性。与以往的双电源供电和外置AD做法相比,文中所采用的单电源加偏置电压的信号采集电路成本降低,外围器件减少,且缩小了电路体积。

基于HLA分布式实时仿真系统中软总线设计

严琳

2015, 28(6): 91.

摘要 ( 625 )

PDF (643KB) ( 489 )

相关文章 | 多维度评价

针对多个不同侧重点的仿真软件进行协同联合仿真的需求问题,文中对常见的几种HLA/RTI架构进行分析,结合实际项目需求,提出一种较高性能的轻量级低耦合RTI软件架构,基于该软件架构设计并实现分布式实时仿真系统中的软总线。目前使用该软总线的分布式实时仿真平台已投入实际的科研工作中。

基于ZigBee的智能家居系统

崔晋伟,张展,魏露

2015, 28(6): 95.

摘要 ( 645 )

PDF (1090KB) ( 560 )

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设计以STM32控制器作为网关系统,采用GPRS,WiFi方式连接互联网;以ZigBee方式外连灯、温湿度、烟雾、热释电红外等传感器,通过手机终端检测和控制各传感器。该系统可实现家庭安防、火灾报警、温湿度监控,环境检测,家电控制等功能。

无刷直流电机变频调速控制系统仿真研究

王峰,杨文焕,杨凯辰,季莉莉

2015, 28(6): 100.

摘要 ( 640 )

PDF (693KB) ( 583 )

相关文章 | 多维度评价

针对如何才能获得无刷直流电机的优良调速性能这一问题,设计了一种闭环控制系统,速度反馈控制使电机的运行性能更加稳定,控制器单元向逆变器提供脉宽调制信号、开关管的开关次序,从而实现了变频调速控制。此系统在Matlab/Simulink平台上进行了模型搭建及仿真,数值仿真结果表明,文中控制系统具有良好的可行性及有效性。

一种用于高速锁相环的整数分频器设计

庞遵林,郭锐

2015, 28(6): 104.

摘要 ( 683 )

PDF (874KB) ( 518 )

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根据IEEE 802.3ae XAUI协议中锁相环的设计指标,基于65 nm CMOS工艺,设计实现了一种高速可编程整数分频器。采用高性能D型触发器对压控振荡器输出时钟进行预分频,分频器由4/5双模预分频器、2 Bit和5 Bit计数器组成,可实现8~131的连续分频比。[JP]仿真结果表明,在1 V供电条件下,分频器最高工作频率可达4.375 GHz,消耗电流＜0.4 mA。

真空灭弧室内部电场分布的分析与仿真

张洋,庄火庚

2015, 28(6): 108.

摘要 ( 596 )

PDF (974KB) ( 517 )

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真空灭弧室对于真空断路器的性能有具重要作用,为了了解真空灭弧室内部的电场分布情况,文中采用Ansoft Maxwell仿真软件搭建了真空灭弧室的电场数学模型,并利用有限元分析法进行分析,通过Ansoft Maxwell仿真软件得出的结果表明,有无屏蔽罩对真空灭弧室电场分布有着较大影响。

双频双圆极化北斗天线的设计

钱建增,张辉,郭滨,邢红兵,王洪金

2015, 28(6): 111.

摘要 ( 624 )

PDF (770KB) ( 614 )

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设计了一种的小型化的双频双圆极化微带天线。对两个工作于主模的正方形贴片,通过采用对角切角方法,在北斗卫星导航系统的S频段实现右圆极化。通过蚀刻不对称臂U型槽结构,在北斗卫星导航系统的L频段实现左圆极化与小型化。其相比对普通的圆极化天线尺寸减小了24%,使用HFSS进行仿真,仿真结果表明本天线可以达到北斗系统对天线的各项指标要求。

一种用于卫星导航接收机的低噪声放大器设计

邹鹭,卜刚,邹志鹏

2015, 28(6): 115.

摘要 ( 584 )

PDF (823KB) ( 498 )

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设计了一种可用于多模式卫星导航接收机的射频前端低噪声放大器,设计电路可在1.13～1.95 GHz工作,兼容了GPS,北斗及GLONOSS导航系统的工作频段。电路采用0.18 μm CMOS工艺实现。仿真结果表明,频带内S11和S22均在-10 dB以下,功率增益＞10 dB,带内最小噪声系数可达到2.2 dB,输出1 dB压缩点为-5.585 dBm,在1.8 V电源电压下,主体电路消耗12 mA电流。因此,该低频噪声放大器模块可满足当前各种导航系统的工作要求。

基于小波高频系数统计特征的电路故障诊断

钱莉,姚恒,刘牮

2015, 28(6): 118.

摘要 ( 627 )

PDF (809KB) ( 469 )

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对故障电路进行特征提取与分类是模拟电路诊断的两个重要环节。现有方法多对时域响应信号进行小波变换以提取故障特征,并用神经网络或支持向量机方法实现对故障进行分类。为提高模拟电路故障诊断率,提出一种新的特征选取方法:在模拟电路的时域响应中对其进行小波变换,并对变换得到的高频细节系数统计平均值、标准偏差、峭度、熵和偏斜度等统计特征,并建立以支持向量机为分类器的故障诊断系统。以两种常见电路为例,实验结果表明,提出方法对常见电路进行故障诊断,准确率得到提升,精度达到99%以上,优于传统单纯小波系数分析方法,适用于模拟电路的故障诊断。

一种低损耗波导高通滤波器的设计方法

寇阳

2015, 28(6): 123.

摘要 ( 612 )

PDF (818KB) ( 518 )

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针对Ka频段卫星通信系统中对阻收滤波器的工程应用需求,提出一种低损耗波导高通滤波器的设计方法。利用波导低频截止特性及阶梯阻抗变换法,在软件中进行建模仿真优化后,通过参数扫描得到一个合理的设计方案。实物测试结果表明通带25～28 GHz插入损耗＜0.4 dB;阻带22～23 GHz抑制＞40 dB,是一款可应用于实际工程的高性能滤波器。

天线极化特性的近场测量技术

陈旭,黄文涛,罗林

2015, 28(6): 126.

摘要 ( 556 )

PDF (653KB) ( 495 )

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针对天线极化特性如何在近场测量系统进行测试的问题,文中从实际工程应用出发,结合电磁场理论,基于椭圆极化波的分解理论,提出了利用线极化探头测量椭圆极化天线特性参数的方法。通过线极化探头进行两次正交的测量即可得到圆极化天线的方向图、轴比、倾角、增益等特性信息,也得到了线极化天线的交叉极化特性。

平面近场比较法增益测量的误差分析

张重阳

2015, 28(6): 130.

摘要 ( 626 )

PDF (712KB) ( 471 )

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从平面近场天线测量理论出发,结合比较法增益测量的实际情况,推导出近场比较法测量天线增益的计算公式。然后对近场比较法增益测量中常见的3种误差进行了实验对比,定量的分析了其对于天线增益测量的影响,并最终给出了相应的降低增益测量误差的方法。

反激式PFC开关电源的研究与设计

夏明豪,杨文焕,夏天宇,石俊

2015, 28(6): 133.

摘要 ( 660 )

PDF (725KB) ( 522 )

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开关电源是实现电能转换和功率传递的重要设备。然而传统的开关电源功率因数低,谐波含量高,接入电网后,给电网带来了一系列严重的问题。文中设计了一款反激式PFC变换器的仿真模型,该模型是结合传统DC/DC变换中的反激式电路与基于Boost的PFC电路提出的,采用平均电流型控制作为本控制策略,最后运用Matlab仿真软件对模型进行了仿真,仿真结果表明该方案控制策略的正确性。

机载MIMO雷达空时杂波块对消器

王凯

2015, 28(6): 136.

摘要 ( 671 )

PDF (893KB) ( 495 )

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针对机载MIMO雷达杂波空时耦合的特性,提出了一种应用于机载MIMO雷达的空时杂波块对消器。利用MIMO雷达接收杂波的多普勒相位和空域接收相位之间的关系,设计系数矩阵来对消杂波,后续级联空时自适应处理方法能进一步抑制杂波和提高动目标检测性能。仿真实验表明,该杂波块对消器能对正侧视和非正侧视机载MIMO雷达均有较好的杂波抑制能力,从而进一步提高了后续空时自适应处理算法的动目标检测性能。

基于极化敏感阵列的电缆故障精确定位技术

马静,孔德武

2015, 28(6): 141.

摘要 ( 436 )

PDF (782KB) ( 452 )

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针对快速准确定位电缆故障点的问题,文中采用极化敏感阵列分析电缆故障检测的数学模型,实现对故障点方位角和距离的精确估计。采用增加COLD天线改进DOA估计算法进行近场故障源估计。通过计算机仿真,从理论上验证了该算法的有效性。

一种宽带宽波束双圆极化天线设计

杨国栋,宋跃

2015, 28(6): 144.

摘要 ( 649 )

PDF (545KB) ( 596 )

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针对卫星移动通信系统,文中设计了一种新型圆极化微带天线。通过使用四臂“L”形探针、寄生层叠结构和带状线馈电网络实现了宽带、宽波束和双圆极化工作。对原理样机进行测试,结果表明,天线在20%的工作带宽内电压驻波比＜2.0∶[KG-2mm]1,轴比＜3.2 dB,3 dB波束宽度＞120°。

某雷达信号处理板的硬件设计与实现

张静

2015, 28(6): 147.

摘要 ( 593 )

PDF (694KB) ( 492 )

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现代雷达技术的发展越来越倚重于信号处理,针对雷达信号处理要求的数据量大、实时性高的特点,提出了一种基于双FPGA和DSP的高速数据采集处理系统设计方案,FPGA采用XC2V1000-4FG456芯片,DSP选用ADSP-TS101芯片,并对信号处理板的主芯片和辅助外围电路进行了说明。该系统运算能力强,且具有较强的通用性。

基于VxWorks的SAR信号处理的实现

邢联大,苏振华,付雷,周瑞雨

2015, 28(6): 150.

摘要 ( 622 )

PDF (899KB) ( 377 )

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针对当前SAR系统平台对实时性和稳定性要求的不断提高,构建了一种基于嵌入式实时操作系统VxWorks的SAR实时成像信号处理系统。与传统SAR信号处理系统相比,文中系统的处理方式具有高效、实时、多任务并行等处理优点。并结合雷达成像系统,论述了系统模块组成以及系统工作模式,以及基于VxWorks的实时多任务的SAR信号处理软件设计步骤。通过外场试验,对系统进行了验证,结果表明该系统具有较高的可靠性。

小阵面相控阵雷达波束控制系统的实现

弓晓颜

2015, 28(6): 155.

摘要 ( 518 )

PDF (585KB) ( 477 )

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对于阵面规模小的相控阵雷达,波束控制系统为了减少设备硬件量,满足快速波束变换的要求,采用集中式控制模式,查表计算的方法来实现波束控制码的运算和状态码的控制。设计中DSP计算查找波控运算基码,FPGA根据基码按阵面排列顺序并行计算各个单元的波控码,有效地降低了波束转换时间。采用DSP和FPGA相结合的工作方式,运算速度快、编程灵活、调试方便,对于分布式波束控制的设计也具有一定的参考性。

基于DRFM的欺骗干扰与压制干扰技术研究

李彦栓,潘理刚

2015, 28(6): 158.

摘要 ( 677 )

PDF (1124KB) ( 416 )

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现代雷达广泛使用脉冲压缩、MTD处理等相干处理方法,具有较大的信号处理得益,抗干扰能力明显提高。DRFM可对雷达信号进行长时间的相干存储,是干扰现代相干体制雷达的重要手段。传统的DRFM干扰采用信号存储然后多次转发的干扰方法,获得的假目标数量少且干扰机能量利用率低。文中在前人算法基础上,提出一种密集假目标干扰实现方法。该方法可以灵活控制假目标之间的间隔和产生的假目标个数,并且通过设置不同的假目标距离间隔既可实现密集假目标欺骗干扰效果,也可实现压制干扰效果。理论分析和干扰仿真证明,该方法具有良好的实用价值。

基于差分时间平滑的多径信号DOA估计

彭金龙,陈建春,郭亚萍

2015, 28(6): 162.

摘要 ( 559 )

PDF (634KB) ( 409 )

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针对移动通信环境中,多径信号与独立信号共存的混合信号模型DOA估计问题,依据差分方法与时间平滑原理,提出一种改进的DOA算法。该算法增加了可分辨信源个数,同时提高了相干信源DOA估计的性能,仿真实验证明,该算法在混合信号模型下解相干性能优于传统空间平滑法。

一种输入输出轨到轨CMOS运算放大器的设计

李有慧

2015, 28(6): 165.

摘要 ( 620 )

PDF (934KB) ( 431 )

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随着电源电压的日益降低,信号幅度不断减小,在噪声保持不变的情况下,信噪比也会相应地减小。为了在低电源电压下获得高的信噪比,需提高信号幅度,而输入输出轨到轨运算放大器可获得与电源电压轨相当的信号幅度。中文在理论分析了输入输出轨到轨CMOS运算放大器主要架构优缺点后,给出了一种新的输入输出轨到轨CMOS运算放大器的设计,该电路在华润上华0.18 μm工艺平台上流片验证。测试结果表明,输入范围从0到电源电压,输出范围从50 mV到电源电压减去50 mV,实现了输入输出轨到轨的目标。

应用于升压型DC-DC的新颖软启动电路的设计

管要宾

2015, 28(6): 170.

摘要 ( 506 )

PDF (818KB) ( 368 )

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提出了一种新颖的软启动电路,实现了输出电压无过冲平滑启动。该电路有效抑制了DC-DC开关电源上电启动过程出现的浪涌电流和输出电压的过冲,同时该软启动电路克服了传统软启动电路无法带载启动的缺点。电路完全集成在芯片内部,避免了使用额外电容而占用过多面积。利用Cadence Spectre仿真平台对电路进行了仿真验证,仿真结果表明,在输入电压为2.4~4.2 V的同步升压DC-DC芯片中,负载在0~2.1 A范围内启动,均未出现电感电流和输出电压的过冲。

具有陷波特性的宽带微带线-槽线巴伦的设计

徐平

2015, 28(6): 173.

摘要 ( 586 )

PDF (644KB) ( 487 )

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提出了一种具有陷波特性的宽带微带线-槽线巴伦。通过采用阶梯型阻抗变换器,拓宽了巴伦的工作带宽。同时,在微带线的开路枝节上增加了一个1/4波长的开路枝节,使得巴伦可以在所需的频段内实现陷波特性。仿真结果表明,巴伦除在1.25~1.46 GHz频带内实现陷波外,在0.38~2 GHz频带内反射系数均＜-10 dB,插入损耗均优于-1.8dB。

多口味自动售卖五谷营养豆浆机

周姝颖,林凡强,周璟瑜

2015, 28(6): 176.

摘要 ( 526 )

PDF (688KB) ( 388 )

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介绍了一款多口味自动售卖五谷营养豆浆机。由于是全自动豆浆机功能,所以设计了一种嵌入式系统来实现自动配料、现磨豆浆、自动清洗及自动售卖并记录售卖情况、交易金额。用户通过机器外部显示屏,选择豆浆的不同口味,得到一杯200 ml的豆浆并投币进行交易。

基于AD9850的多功能信号源设计

任艳玲

2015, 28(6): 179.

摘要 ( 1108 )

PDF (1067KB) ( 439 )

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AD9850以芯片为多功能信号源频率合成核心,以单片机(89C52)为控制和数据处理核心,实现了正弦波、方波及AM、FM、ASK、FSK、PSK等调制波形的产生和输出。结合键盘和显示部分,实现了任意频率值的选择和显示,构成了一个完整实用的信号发生器。该信号发生器可在10 Hz～40 MHz范围内实现任意频率的输出,步进值和输出幅值可调。经过对系统的最终测试与实验数据分析表明,该系统具有稳定性好、精度高、且范围宽等优点。

石油管道杂散电流仪的设计

任浩,朱舜辉,吴盛荣,陈云生

2015, 28(6): 184.

摘要 ( 1085 )

PDF (659KB) ( 465 )

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通过对杂散电流腐蚀危害的分析以及国内外相关杂散电流检测仪器设备的性能比较,重点介绍了交直流杂散电流的设计思路、性能指标、实现方法等问题。在该杂散电流仪的设计中,采用平板电脑作为上位机,STM32F103C8T6单片机作为下位机,主要用于采集和处理石油管道中的杂散电流信号,以及参比电压信号。设计中还采用了LabVIEW可视化编程,方便了界面的修改和仪器的维护。通过精度测试,测试结果满足了设计要求。

基于模糊理论的永磁同步电机直接转矩弱磁控制

刘青阳,魏国亮,王永雄

2015, 28(6): 187.

摘要 ( 696 )

PDF (914KB) ( 449 )

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针对现有永磁同步电机的直接转矩弱磁控制,难以做到实时监测负载条件和参数变化,只能在空载时实现全速运行问题,文中给出一种基于模糊控制理论的弱磁控制算法。该算法基于实时转速和转矩的变化,根据模糊理论智能地调节直接转矩控制中的磁链给定值,从而实现弱磁控制。通过Matlab/Simulink仿真验证了算法的正确性。

Buck型DC/DC转换器二次斜坡补偿电路设计

管劲舟,李纪磊

2015, 28(6): 192.

摘要 ( 604 )

PDF (573KB) ( 373 )

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提出了一种应用于电流型DC/DC转化器的二次斜坡补偿电路的设计,该方法使补偿的斜率随着占空比动态变化,不仅提高了芯片的带载能力以及消除了占空比＞50％时出现的开环不稳定和亚谐波振荡和对噪声敏感等缺点。同时也避免了系统的过补偿和带载能力降低的问题。电路基于TSMC的0.35 μm BCD工艺设计,经Cadence仿真验证,达到设计目标。

一种无位置传感器的无刷直流电机建模研究

钱双杰,简献忠,刘瑞

2015, 28(6): 195.

摘要 ( 623 )

PDF (914KB) ( 403 )

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无刷直流电机控制系统中的霍尔传感器增大了整个系统的体积,限制了其在特殊领域的应用。提出了基于一种无位置传感器方法,通过检测反电动势位置,确定转子位置,实现同霍尔器件相同的功能。在Matlab/Simulink中构建了整个系统结构,其中转速环采用PI控制,电流环采用滞环控制,并将反电动势观测模块得到的转子位置信号送入电流环。仿真结果表明,采用文中提出的方法,能得到良好的动静态特性,使电磁转矩紧密地跟随给定,验证了其有效性。

一种可红外遥控和定时的智能插座

贾玉凤,刘成刚,宋成祥

2015, 28(6): 200.

摘要 ( 464 )

PDF (648KB) ( 569 )

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针对普通插座功能单一,无法遥控及控制通断电时间的问题。设计了一种可红外遥控并通过按键设置在24 h内的任一定时时段自动通、断电的智能插座。该智能插座以STC89C52单片机为核心,外围电路采用键盘、LCD1602液晶显示器及红外遥控模块,实现了远距遥控该插座的通断电,及在预先定时时段的自动通、断电控制,而无需拔掉插头。从而减少了电器的待机损耗,达到智能控制与节能的目的,弥补了普通插座功能的不足。

基于单位四元数法的激光点云拼接算法研究

王英男,戴曙光

2015, 28(6): 202.

摘要 ( 490 )

PDF (687KB) ( 389 )

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在实际生产应用中经常需要对激光器多次测量所得点云进行点云拼接,为解决激光点云的精确拼接问题,提出了一种基于单位四元数的点云拼接算法,通过计算点云重心点所在曲面的曲率特征点,经过多次迭代寻找最近点,求出点云平移与旋转矩阵的最优解,进而完成点云的自动精确拼接。

Smart-cut方法制备GeOI材料的Ge表面腐蚀研究

邓海量,杨帆,张轩雄

2015, 28(6): 205.

摘要 ( 648 )

PDF (914KB) ( 430 )

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通过H离子注入Ge晶圆退火起泡动力学研究,对实现晶圆Ge在氧化硅上层转移后的Ge表面(GeOI)采用湿法化学腐蚀研究,使其能进一步改善表面质量(即粗糙度),同时去除由于H离子注入Ge所造成的表面非晶层。通过氨水、H2O2、去离子水混合溶液在室温下对被转移Ge层腐蚀,采用原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)检测。实验证实,湿法化学腐蚀方法能显著降低表面粗糙度,并去除制备GeOI过程中所造成的非晶层,从而得到晶格质量完好的表面。

汇流环技术的研究与发展

刘文科,赵克俊,郑传荣

2015, 28(6): 208.

摘要 ( 467 )

PDF (1109KB) ( 380 )

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论述汇流环技术的研究进展。分析了汇流环的主要电性能指标,其中包括接触电阻、绝缘电阻、电介质强度、串扰、电噪声及驻波比等;针对汇流环电接触件结构、电接触材料及零部件制造工艺等方面的研究发展现状分别进行阐述;探讨了汇流环未来的发展方向:小型化、集成化以及向民用领域拓展。

主被动防御结合的智能电网信息安全防护体系

周晟,赵君翊,葛元鹏

2015, 28(6): 213.

摘要 ( 659 )

PDF (798KB) ( 380 )

相关文章 | 多维度评价

针对智能电网的主要特点、安全需求、主被动防御技术进行了分析,介绍了智能电网信息安全防护体系的总体结构及其流程。从而论证了综合利用主被动防御技术,可有效抵御网络攻击,确保电网坚强稳定。

多媒体技术在大学体育教学中的应用分析

宋宝杰

2015, 28(6): 216.

摘要 ( 548 )

PDF (514KB) ( 342 )

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信息化教学手段是当下各大高校中较为常见的授课方式,其将高科技性、趣味性、互动性等特点融为一身,刺激了传统授课方式的改革,使课堂内容在贴近授课需要的同时也贴近信息化发展的主流趋势,结合大学生的特点,将大学体育教学从单纯的运动教学模式,向更为全面、生动、寓教于乐的方式转变。

数字电视信号的发射与接收技术

王人磊

2015, 28(6): 218.

摘要 ( 475 )

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参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

系统地讨论了数字电视信号的发射及接收技术。稳定可靠的信号源与抗扰性能良好的传输方式是保证图像质量的前提,快速无失真的编解码是接收机的基本工作要求。只有从发射到传输再到接收均能保证高质量的工作,才能使数字电视信号真正地实现系统级的应用。文中分别对这3个环节进行了阐述,并展望了数字电视信号处理系统未来的发展方向

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