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2015年 第28卷 第12期 刊出日期:2015-12-15
  
    论文
    一种实现均匀照明的LED平凸透镜设计
    卢雪,丁桂林
    2015, 28(12):  1. 
    摘要 ( 615 )   PDF (959KB) ( 691 )  
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    为实现均匀圆形光斑的照明,提出了一种自由曲面平凸透镜的算法。依据非成像光学核心理论:光学扩展量守恒和能量守恒,根据Snell定律,建立透镜轮廓曲线所满足的常微分方程,采用Matlab中的DDE(动态传输)技术与Tracepro中的Scheme语言完成动态数据的链接,从而完成透镜的3D建模,省去了导入3D软件拟合曲线所带来的误差,让建模变得更加精确。结果表明,该种算法可在特定区域实现均匀照明,透镜直径23 mm,材质为光学级PC,且在透镜距离光源10 mm时光学效率可达51.99%

    金属梁结构表面微损伤的谱有限元分析
    许伯强,张景秀,徐桂东,许晨光
    2015, 28(12):  5. 
    摘要 ( 548 )   PDF (865KB) ( 474 )  
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    针对智能压电晶片梁结构,采用谱有限元方法,基于力电理论建立压电晶片/结构耦合系统的机电阻抗损伤评价的谱元数值模型。模型中假设采用Timoshenko梁理论,压电晶片采用Euler-Bernoulli梁理论和一维压电双向耦合理论。利用哈密顿原理得到时域中控制方程和边界条件,经FFT变换建立谱元模型,进而利用谱有限元法分析了导波的频率响应特性、导纳特性以及损伤对导纳响应的影响,数值结果与有限元结果取得较好的一致。谱有限元力电耦合模型为深入理解实际检测信号进行损伤检测和评估提供了分析依据。

    基于菲涅尔透镜与抛物面反射镜光伏系统设计
    王娅妮,刘建胜
    2015, 28(12):  10. 
    摘要 ( 493 )   PDF (1032KB) ( 501 )  
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    在菲涅尔透镜具有聚光特性的基础上,提出一种同时利用抛物面反射镜焦点发出的光线可反射成平行光的特性混合式聚光光伏系统。利用Zemax软件,对整个聚光光伏系统进行仿真并得到初步仿真数据,参考仿真结果对聚光系统进行改进优化,提高了光能吸收率和有效几何聚光比,同时降低了系统实现成本提高了实用性。

    一种基于PLC的新型锂离子电池分选机开发
    沈景凤,瞿亚浩,李富生
    2015, 28(12):  14. 
    摘要 ( 450 )   PDF (1298KB) ( 444 )  
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    针对现有分选机自动化水平及分选效率低的问题,研发了一种新型自动化分选机。在研究锂电池测量原理和分选工艺的基础上,制定了电池自动分选测量方案,设计了机械设备及其控制系统,并进行了自动分选试运行实测。通过对3种不同品牌的电池进行内阻和电压实测,得到的内阻和电压测试分辨率分别为0.1 mΩ和0.1 mV,该实测结果的精度达到了行业标准要求,且连续分选效率比原先提升了60%以上。

    CS损伤成像中的时间逆转多重信号分类算法
    顾建祖,周春杰,骆英,王自平,徐晨光
    2015, 28(12):  18. 
    摘要 ( 468 )   PDF (866KB) ( 421 )  
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    将时间逆转多重信号分类算法应用于混凝土结构内部损伤检测中,由换能器单元发射的信号和接收的损伤回波信号构建传递矩阵,并通过对传递矩阵奇异值分解后得到的奇异值反映了损伤的数量与损伤的程度,奇异向量则包含了损伤信息,基于多重信号分类算法结合奇异向量对CS内部结构成像并实现损伤定位,通过数值仿真和实验验证了时间逆转成像方法用于CS损伤检测的可行性,实现了损伤的准确定位。

    基于特征提取相似日的ELM短期负荷预测研究
    马立新,尹晶晶,郑晓栋
    2015, 28(12):  22. 
    摘要 ( 452 )   PDF (716KB) ( 498 )  
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    为解决短期电力负荷预测中预测精度差、计算时间长等问题,提出一种基于自组织特征映射网络进行特征提取相似日的极限学习机短期电力负荷预测方法。通过自组织特征映射网络找出与预测日同类型的历史数据作为训练样本;并采用预测能力强、计算时间短的ELM网络进行预测。以某市电力负荷数据进行仿真,并将上述方法与传统神经网络进行对比。仿真算例表明,基于特征提取相似日的ELM方法具有较高的预测精度,泛化性能好,且运算时间短。

    一种嵌入式图像算法的加速优化方法
    方思敏,王亚刚
    2015, 28(12):  26. 
    摘要 ( 457 )   PDF (614KB) ( 465 )  
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    为满足嵌入式图像处理的需求,提出了嵌入式图像处理的程序移植方法。以OPENCV中的混合高斯背景建模函数为例,基于TI的达芬奇DM3730硬件平台,阐述了在不影响程序结果的基础上,对算法进行移植加速的方法。主要包括程序主体的处理,以及定点化等,在DM3730目标平台上实现了混合高斯模型事实实现动态提取的方法。结果表明,该方法可满足基本应用需求,能使用该方法对浮点算法进行定点DSP移植,并可广泛应用于各种图像处理算法之中。

    基于拉格朗日插值预测的STATCOM无差拍控制
    夏天宇,杨文焕,石俊,夏明豪
    2015, 28(12):  29. 
    摘要 ( 465 )   PDF (733KB) ( 509 )  
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    为解决在无功变化剧烈的电气环境中,基于PI控制的 STATCOM要经过若干工频周期才能完成跟踪,无法补偿剧烈变化的无功电流的问题。在改进传统的无差拍控制离散数学模型,运用STATCOM 状态方程的解,建立其离散数学模型,再提出一种基于拉格朗日插值原理的电流预测方法,并进行控制系统的设计。仿真结果表明,基于前述原理的控制系统,能在一个工频周期内实现无功电流的跟踪,适应无功变化剧烈的电气环境。

    基于遗传算法的支持向量机分类算法
    张东东
    2015, 28(12):  32. 
    摘要 ( 484 )   PDF (727KB) ( 503 )  
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    针对现有部分支持向量机在多类分类过程中存在的数据不均衡性、对算法结构依赖性强的问题,提出一种新的基于遗传算法的支持向量机多类分类算法。以遗传算法中的交叉作为支持向量机中类的选择,以变异改善分类过程中的纠错能力,以适应度函数作为最优分类结果的确定。在不同特性的样本集上进行仿真测试,结果证明,该算法在类数较多的情况下,有更好的数据均衡性,在分类速度及准确度上均有一定的优越性。

    ART算法的平均值法改进方案
    苏栋骐,姚伟,徐伯庆
    2015, 28(12):  36. 
    摘要 ( 482 )   PDF (1031KB) ( 474 )  
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    二维断层成像中,代数重建(ART)算法面临的最大问题就在于计算量大、重建速度慢。针对这个劣势,提出了一种使用平均值法改进的ART算法,希望能更快地重建出质量较好的图像。该算法将每一次迭代过程的所有中间值记录下来,并求出其平均值,将此平均值作为下一次迭代的初始值。经过实验证明这种改进后的ART算法经过更少的迭代次数后就能达到较好的重建质量,且质量比传统算法还要好。

    基于量子策略的布谷鸟搜索算法研究
    王健,丁学明,董新燕
    2015, 28(12):  40. 
    摘要 ( 453 )   PDF (806KB) ( 448 )  
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    针对基本布谷鸟搜索算法存在局部搜索能力较弱、收敛速度偏慢和精度较低等缺点,文中研究了基于量子策略的布谷鸟搜索算法。借助于量子策略使布谷鸟的寻巢搜索行为具有多样性,并在此基础上提出3种改进局部搜索能力的措施:引入惯性权值、自适应减小鸟窝主人发现外来鸟蛋的概率、随机扰动增量的优化,并通过对两类基准测试函数的寻优结果对比,证明提出的改进融合算法精度更高,且具有更大的优势。

    基于粒子滤波的TLD目标跟踪算法
    谷文华,蒋念平,李振兴
    2015, 28(12):  45. 
    摘要 ( 569 )   PDF (778KB) ( 456 )  
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    在复杂背景下运动目标速度快速变化、目标丢失、或大面积遮挡时,TLD算法跟踪的稳定性明显下降,跟踪效果差。针对这一问题,在TLD算法的跟踪模块中引入粒子滤波,使其在长期稳定跟踪的基础上,更好地完成复杂背景下快速运动目标的跟踪。实验以OpenCV和VS2010为测试环境,结果表明,改进后的TLD算法较原始TLD算法能够更好地跟踪快速运动的目标,增强了跟踪的稳定性和鲁棒性。

    基于ARIMA的传染病流行趋势预测及防治对策
    桂腾叶,陈硕,隗立志,崔志军,周晓琳
    2015, 28(12):  48. 
    摘要 ( 491 )   PDF (739KB) ( 395 )  
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    为准确地预测传染病,根据传染病变化特点,提出了一种差分自回归移动平均模型的传染病预测模型。模型对原始数据进行平稳化预处理,消除其突发性、季节性和周期性特征,并利用ARIMA对将平稳后的数据进行建模,采用某市流行性感冒发病率数据进行仿真,实验结果表明,ARIMA模型能较好地捕捉传染病变化规律,提高了预测精度,是一种有效预测传染病的方法,同时能为传染病的预防监测措施提供决策依据。

    基于人工鱼群PID控制算法的四旋翼飞行器控制
    方璇,钟伯成
    2015, 28(12):  52. 
    摘要 ( 420 )   PDF (861KB) ( 397 )  
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    针对传统的试凑法对四旋翼飞行器PID控制参数的整定精确度低等问题,提出采用全局人工鱼群算法将PID的3个参数作为鱼群中的一个个体组合,根据目标函数的变化情况及个体的状态,进行觅食、聚群、追尾等行为选择,从而在全局范围内搜索PID参数的最优组合,并结合动力学模型实现飞行器的飞行控制。仿真结果表明,全局人工鱼群算法具有更高的适应性和鲁棒性,且提高了系统的精度。

    一种改进的多普勒雷达复相关算法
    李尔效
    2015, 28(12):  56. 
    摘要 ( 383 )   PDF (608KB) ( 417 )  
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    多普勒雷达常利用复相关算法来计算回波的多普勒频偏,但在实际应用中,由于噪声等因素干扰使得到的结果偏离实际值比较大。该文提出了一种改进的复相关算法,在噪声处理方面进行了预采集改进,并通过仿真的方式对结果进行了验证。实验结果表明,该方法较之前普通复相关算法可获得更准确的多普勒频偏估值。

    基于多代理的电动汽车充电站能量管理系统
    陶耀寰,王少杰,张先帅,王文华
    2015, 28(12):  59. 
    摘要 ( 548 )   PDF (905KB) ( 479 )  
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    针对电动汽车用户对充电、调节电网负荷以及最大化充电站运营收益的要求问题,采用UML统一建模语言对电动汽车充电站能量管理系统进行建模,从能量调度角度对电动汽车充电过程进行整体功能分析与策略整合,同时电动汽车充电站能量管理系统基于多代理技术,将充电过程中的各方作为具有适应性的代理,各代理通过交互通讯优化自身决策,简化复杂系统的控制问题,再通过UML面向对象的开发流程建立了一个具有拓展性和综合性的模型框架,为下一步实现系统的软件工程、硬件配置奠定了基础。

    基于输入子系统的Linux触摸屏驱动的实现
    王鑫,孔勇
    2015, 28(12):  62. 
    摘要 ( 433 )   PDF (786KB) ( 404 )  
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    文中对输入子系统模型进行了介绍并重点对该驱动模型的实现原理及机制进行了分析。在此基础上,使用输入子系统驱动模型框架,以ARM处理器S3C2440嵌入式芯片为硬件平台,配合其芯片内部集成的触摸屏控制器,设计了Linux下的电阻式触摸屏驱动程序,实现了在S3C2440平台上,电阻式触摸屏的触点位置坐标采集和触点跟踪。

    出租车车载燃气瓶监测系统的设计与实现
    冯军军,冯军胜
    2015, 28(12):  66. 
    摘要 ( 479 )   PDF (770KB) ( 453 )  
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    随着油改气出租车的普及,其携带燃气瓶安全问题备受关注。对此文中提出了一种基于CC1110无线单片机的油改气出租车车载燃气瓶监测系统的设计。该系统以近距离无线传输技术为基础,通过监测燃气瓶的各项参数,从而评估燃气瓶当前的安全等级,同时将监测数据显示给用户,使用户及时了解燃气瓶的安全状态。经测试,整个监测系统灵敏度高、数据传输稳定,在保证燃气瓶安全方面具有一定的实际意义。

    基于CBR的剪叉式升降机智能设计系统
    王干,沈景凤
    2015, 28(12):  69. 
    摘要 ( 508 )   PDF (921KB) ( 423 )  
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    为在机械产品的设计过程中给设计人员提供更高效的知识服务,提出了一种基于案例推理的智能设计方法。通过对基于案例推理的关键技术研究和系统框架分析,以Visual Studio作为剪叉式升降机智能设计系统的开发工具,实现了新产品设计方案的快速生成,提升了企业竞争力。

    基于LabVIEW的汽车燃油泵性能测试检测系统
    孙猛,张振东
    2015, 28(12):  73. 
    摘要 ( 531 )   PDF (840KB) ( 459 )  
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    针对汽车电动燃油泵手工检测操作不便,数据精度、效率低等问题,以某款汽车燃油泵为研究对象,研制一种基于LabVIEW环境和数据采集卡的汽车电动燃油泵性能测试系统。该系统通过NI-USB 6210数据采集卡采集燃油压力、燃油流量、油泵工作电压和工作电流等参数,以LabVIEW编制的上位机界面实现控制参数的设定、油泵性能评价、数据显示、存储、历史记录查询等功能。实验结果表明,该系统的测试时间较传统检测方法缩短了 90%以上,燃油泵性能的测试精度和检测效率均有大幅提高。

    基于WSN分区监测的高炉煤气洗涤设备安全研究
    岳婷婷,申亚亚
    2015, 28(12):  76. 
    摘要 ( 493 )   PDF (833KB) ( 401 )  
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    针对目前高炉煤气设备安全状况存在的问题,在无线传感器网络的基础上,提出了一种基于WSN的分区监测的改进算法,用于监测管理高炉煤气洗涤设施。将无线传感器节点按照一定的方式布置在设备中,形成监测网络采集数据,通过算法进行控制分析数据,传达相应的操作指令或发出危险警报。根据仿真图形显示可更加快速地检测出问题,有效提高了对高炉煤气洗涤设备安全数据的分析与预警。

    基于肤色模型和改进Adaboost算法的人脸检测
    赵喆,侯俊
    2015, 28(12):  80. 
    摘要 ( 526 )   PDF (838KB) ( 463 )  
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    为提高人脸检测的精度,提出一种基于YCbCr肤色模型和Adaboost算法的人脸检测方法。利用YCbCr颜色空间的肤色阈值模型确定待检测区域。再利用Adaboost算法准确定位出人脸位置,并对Adaboost算法的训练过程提出一种新的权值更新方法,防止权值过分增大,避免了Adaboost算法训练过程中出现的“退化”现象。

    低对比度胸片中管线检测方法
    徐文涛,陈胜
    2015, 28(12):  84. 
    摘要 ( 516 )   PDF (872KB) ( 417 )  
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    一般在重症监护病房中常用便携式胸片机来辅助医生监控患者的病情进展,了解各种医用管线在病人体内的具体位置。但便携式X光机得到的胸片有着低对比度、噪声多的缺陷,且胸片中的管线并不清晰,使得医生不便于观测管线的位置。文中提出一种在ICU病房中胸片的管线检测方法,在得到病人的胸片后,使用对比度限制的自适应直方图均衡化处理方法来调整对比度,再对其进行双边滤波来去除噪声,同时增强管线的细节信息,然后再做管线检测。将文中方法应用在100余张便携式胸片中,结果显示所提方法可有效检测医用管线,且有效准确率接近90%。

    基于HIL和机器视觉的汽车仪表测试平台
    郑云雷,黄影平
    2015, 28(12):  88. 
    摘要 ( 572 )   PDF (1065KB) ( 439 )  
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    针对人工进行汽车仪表测试时低效率的现状,提出一种有效的检测方法,结合了硬件在环(HIL)和机器视觉技术。已开发的系统能在实时环境下模拟车辆行为,并通过一个智能摄像机进行视觉检测,用上位机控制整个操作流程,进而实现汽车整车的自动化检测。文中介绍了模型仿真和图像处理两部分,并在实验室环境下对指示灯状态、指针状态和字符显示等功能进行了验证,实验证明了检测结果的正确性和稳定性。该系统具有较大的实用价值。

    楼宇自控系统中BACnet网络节点平台的开发
    李里,付东翔
    2015, 28(12):  92. 
    摘要 ( 549 )   PDF (967KB) ( 491 )  
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    针对楼宇自动化中BACnet协议的实现及协议栈移植的问题,提出了对协议栈交互模型简要的设计方法,介绍了移植到STM32开发板的过程。该方法分析了协议结构中应用层、网络层和数据链路层的实现过程。移植以BACnet-stack-0.8.2版本源代码为样本,根据标准对象的功能需求和硬件配置对BACnet协议栈进行剪裁和移植。实验结果使STM32开发板成为一个BACnet网络节点设备,能通过RS485与PC机上的虚拟设备进行通信,具有读写属性等服务的能力。

    Hough变换的车道线并行检测
    王赛,徐伯庆,苏栋骐
    2015, 28(12):  96. 
    摘要 ( 485 )   PDF (828KB) ( 449 )  
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    针对车道线识别鲁棒性的问题,提出了基于Hough变换的车道线检测方法。为解决Hough变换检测直线速度慢的问题,文中采用了并行加速处理技术,将待检测图片分解成左右两个感兴趣区域分别分配给两个CPU,再将两个CPU并行独立运行的检测结果进行汇总。实验数据表明,车道线检测速度提高了39.1%,车道线检测质量优于传统的串行检测,提高了Hough变换的车道线检测实现效率。

    基于冗余小波变换的灰度多聚焦图像融合方法
    董佳鹏,何建忠
    2015, 28(12):  100. 
    摘要 ( 441 )   PDF (767KB) ( 482 )  
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    为弥补Mallat算法正交变换的缺陷以及获得更为有效的图像融合方法。文中给出了一种基于冗余小波变换的灰度多聚焦图像融合算法进行图像融合,选取不同焦点的灰度源图进行冗余小波变换。根据高低频系数特点,分别引入区域向量范数和局部对比度的概念,构建新的融合规则的算法。实验证明与其他融合算法相比文中算法具有更好的有效性与准确性。

    灰色关联分析系统设计与实现
    陈宝平
    2015, 28(12):  104. 
    摘要 ( 416 )   PDF (707KB) ( 405 )  
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    针对灰色关联分析法,使用Visual C+[KG-1.5mm]+设计了灰色关联分析系统。该系统包括常用的5种灰色关联分析方法,分析需要的核心数据通过Excel表格导入,采用OLE自动化技术对Excel表格中的数据进行处理,简化了用户的操作。并在显示结果时,每个方法均按照其各自步骤显示每一步的计算结果,便于用户了解数据在过程中的变化情况。实验结果表明,系统操作简单、准确性高。

    基于迭代算法的纸币图像偏色校正技术
    刘梦涛,金晓峰,刘道余,梁添才
    2015, 28(12):  107. 
    摘要 ( 520 )   PDF (998KB) ( 472 )  
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    由于接触式图像传感器光源、光敏芯片和温度等综合因素的影响,金融电子装备采集到的纸币图像会存在偏色
    现象,降低了纸币识别算法的性能。针对此种情况,文中给出了一种基于迭代算法的纸币图像偏色检测和校正方法,在图像
    偏色检测方面采用等效圆的偏色检测方法进行评价,在图像校正方面采用了伽马校正的方法进行偏色校正,有效改善了纸
    币采集系统不同程度的偏色给算法识别带来的干扰,并减少了工程技术人员2/3的调试时间,增强了纸币识别算法的
    普适性。

    程序代码相似度度量中词法分析器的设计实现
    于海英
    2015, 28(12):  110. 
    摘要 ( 473 )   PDF (930KB) ( 418 )  
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    针对程序代码相似度度量中的词法分析问题,提出了一种基于语言词典的词法分析器的设计和实现方案。通过对程序源码进行预处理,将其转换为一个字符串,然后对该字符串逐字符进行分解,得到构成源代码的每一个标识符Token,并判断其类型,实现对程序源码的词法分析。实验结果表明,该方法能有效分析程序源码的词汇构成情况。

    基于静态链表SCPI解析系统设计
    赵云
    2015, 28(12):  114. 
    摘要 ( 485 )   PDF (958KB) ( 657 )  
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    针对传统的SCPI解释方式占用过多内存,制约了在嵌入式系统上的应用,文中设计了一种方便移植和扩展的SCPI语言解析方法。该种方法用静态链表的结构来保存SCPI命令集,通过这种方法建立的SCPI解析模块,占用内存少,且方便移植和扩展。利用文中方法设计的SCPI解析模块可方便应于各种智能程控仪器,并适用在嵌入式系统下工作。

    基于ZigBee通信网络的无线安防系统设计
    马晓艳,徐贵,马晓娟
    2015, 28(12):  117. 
    摘要 ( 546 )   PDF (862KB) ( 491 )  
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    基于传统安防系统在终端采集相应信息、以有线通信方式上传至监控中心模式易导致如布线繁琐、无法实现终端设备全覆盖及无法进行信息共享等局限性。文中设计了一种基于ZigBee通信网络的无线安防平台。该平台通过ZigBee在监控区域内搭建一个性能稳定的通信网络,使各子系统能够在该网络环境下采集相应的数据信息,并通过ZigBee无线通信网络上传至监控中心,在实现信息共享的同时达到智能化和高效能的目的。

    基于安卓平台的电缆故障数据终端设计
    郭堃
    2015, 28(12):  121. 
    摘要 ( 575 )   PDF (904KB) ( 439 )  
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    为解决传统电缆故障定位设备体积庞大、操作复杂、且价格昂贵的问题。提出了利用手机处理系统分担一部分电缆故障测距数据处理显示任务。该系统以FPGA为测量仪下位机核心,完成故障数据的测量。基于App Inventor 2设计一个App,利用蓝牙模块将手机与电缆故障测距系统连接并接收其测量数据,对该数据进行处理及显示。实验结果表明,测量系统运行速度提高、操作简单、携带方便且人机界面友好。

    无线传输在加油控制系统的应用
    张根源,刘子龙
    2015, 28(12):  125. 
    摘要 ( 877 )   PDF (694KB) ( 450 )  
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    针对传统加油系统存在布线复杂、成本高和设备分散等问题,设计了一种基于STM32控制器和nRF24L01无线收发模块的无线加油控制系统。该系统分为主站和从站两部分,从站采集储油桶的液位、油泵供油的压力等参数,主站实现数据实时显示及与上位机的通信。主/从机通过采用一主多从星型模式组建的无线通信网络进行数据传输。测试结果表明,该系统工作稳定性较高,能可靠地实现近距离点对多点无线通信。

    基于GPRS的地铁隧道环境监测系统设计
    闫利栋,孙鸣蔚
    2015, 28(12):  129. 
    摘要 ( 497 )   PDF (797KB) ( 513 )  
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    针对对温湿度和CO气体有特殊要求的地铁隧道,设计了一种基于GPRS的无线环境监测系统。系统利用数据采集终端采集环境数据,使用GPRS作为无线通讯网络,进行上位机和现场监测点之间的无线数据传输。整个数据采集终端由LPC2210单片机进行控制,只需通过对软件的修改调整,即可满足不同GPRS入网方式下的通信,拥有良好的扩展性能。实验测试表明,该系统能满足设计要求。

    模糊自整定PID液体混合系统
    盛燕,邹轩
    2015, 28(12):  132. 
    摘要 ( 528 )   PDF (734KB) ( 371 )  
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    为解决实际液体混合装置控制方法单一、不能连续进行液体混合和精确度较低等问题,采用PID控制。传统PID控制参数固定,难以适应系统状态改变后的要求,且控制系统超调量大、调节时间长。模糊自整定PID控制方式,以流量比为设定值,能在线实时调整PID参数,消除扰动,控制稳定。应用PLC实现模糊自整定PID控制,结合简单输入输出控制,具有连续性与间断性相结合、操作简单、鲁棒性好等优点。仿真结果表明,超调量比传统PID减少36%,过渡时间减少约3 s,从而提高了生产效率,降低了人工成本。

    基于工业模型的新型PID实验系统设计
    王倩,蒋念平
    2015, 28(12):  136. 
    摘要 ( 408 )   PDF (667KB) ( 461 )  
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    基于Matlab仿真的传统PID实验系统,不仅缺少实际控制对象,且存在一定的抽象性。为了完善该系统,设计实现了一种基于工业模型的新型PID实验系统。该系统在原有仿真实验的基础上,增加了工业电机控制模型,并以LPC2114为核心处理器,L298N为电机驱动的直流电机控制系统,通过Matlab编程进行PID实时控制。实验证明,该系统不仅保留了Matlab仿真实验的准确性,更能体现出PID参数变化对系统的影响,展现了PID的工业控制效果,提高PID实验系统的直观性。

    基于神经网络的IMC-PID超声波电机控制
    蒋念平,张琪
    2015, 28(12):  139. 
    摘要 ( 503 )   PDF (751KB) ( 421 )  
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    由于常规PID控制器无法有效地控制超声波电机非线性的运行特性,提出了一种基于神经网络的可变增益型内模PID控制(IMC-PID),构建IMC-PID简化PID控制器的参数整定,只需调节其中一个参数,为弥补超声波电机的非线性问题,引入神经网络到控制器中来调节参数。实验基于超声波电机伺服系统,利用该控制系统对行波超声波电机进行控制,得到了控制输入和输出的响应关系,并得出了较小的稳态误差,实验证明对超声波电机特性变化及负载扰动适应能力强。

    基于电池供电的双路隔离反激开关电源设计
    王海鹏,刘璐
    2015, 28(12):  143. 
    摘要 ( 415 )   PDF (897KB) ( 452 )  
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    针对便携式医疗康复设备领域中电池供电、高隔离度和高电压输出的要求,设计了一款新型低输入电压供电、双路高压输出隔离的开关电源。该设计采用锂电池供电,采用基于占空比<50%的电流型脉宽调制控制芯片UC3845的反激拓扑结构和光耦反馈网络电路,实现双路隔离正负高压电源输出。电源输入电压为10~14 V,输出电压为双通道+35/-35 V隔离,功率为14 W,效率是75%,电源模块面积为65 mm×40 mm。仿真与实际测试结果表明,该电源可实现正负高压电源隔离输出。

    高速印制电路板中电源完整性的优化设计
    刘学杰,高进
    2015, 28(12):  147. 
    摘要 ( 373 )   PDF (764KB) ( 472 )  
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    针对空空导弹高速图像信息处理板上出现的电压压降较大,导致集成电路无法正常工作的问题,将电源完整性理论与PCB设计实例相结合,提出了解决高速印制电路板中电源完整性的措施,并将压降控制在0.5%以内,为日益复杂的高速印制电路板设计提供了参考。

    基于Matlab的IIR数字滤波器快速设计
    王昊远,施展,崔永进
    2015, 28(12):  150. 
    摘要 ( 526 )   PDF (819KB) ( 424 )  
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    针对数字滤波器的概念比较抽象,且数值计算较为繁琐的问题,文中给出了借助模拟滤波器快速设计IIR数字滤波器的方法,并在Matlab环境下做出了IIR滤波器的快速设计系统。设计实例及运行结果表明,该设计方法简化了IIR数字滤波器的设计程序,并大幅提高了设计效率。

    一种新型双环宽带圆极化微带天线设计
    苏丹,朱永忠,邓欣,刘颖
    2015, 28(12):  153. 
    摘要 ( 489 )   PDF (900KB) ( 401 )  
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    针对微带天线存在固有频段窄、辐射效率低,且难以获得高增益的问题,设计制作了一种新型双环宽带圆极化微带天线。天线贴片单元采用由槽型环和带状环组成的槽带状结构。槽型环和带状环分别在频率较低部分和频率较高部分各提供一个最小轴比值,通过两个最小轴比值的适当结合达到明显的带宽增强效果。天线利用宽带巴伦结构进行馈电,有效增强了阻抗匹配。通过参数优化和实物制作,仿真与实测结果表明,该天线的阻抗带宽(VSWR≤2)和3 dB轴比带宽分别达到了37%和29.8%,增益达到6.4 dB。

    基于谐波分析的两阵元时间调制阵列测向方法
    高飞,黄博
    2015, 28(12):  158. 
    摘要 ( 525 )   PDF (630KB) ( 433 )  
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    提出了一种利用时间调制阵列分析入射信号谐波特性的测向方法,针对传统的测向系统较为复杂,信号处理计算量大的问题,文中方法采用两个天线阵元和两个单刀单掷开关,在计算过程中使用了离散傅里叶变换减小了信号处理的计算量,数值仿真验证了该方法的有效性,且具有较好的测向精度。

    非共视条件下多站仅测TOA定位新方法
    郑力会
    2015, 28(12):  161. 
    摘要 ( 439 )   PDF (682KB) ( 388 )  
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    针对非共视条件下,目前的多站无源定位方法大都失效问题,提出一种该条件下仅利用脉冲到达时间信息的多站无源定位新方法。该方法产生搜索网格中每网格点的期望TOA序列,选择与实测序列最接近的期望序列对应的网格点作为最优目标估计位置。通过仿真分析了TOA测量误差、观测站构型、基线距离及观测时间等参数对定位精度的影响。仿真结果表明,在不考虑观测站站址误差和时钟同步等系统误差情况下,定位精度接近CRLB下限。

    基于偏置继电反馈的闭环辨识方法
    王在波,赵敏
    2015, 28(12):  164. 
    摘要 ( 487 )   PDF (575KB) ( 365 )  
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    多变量过程对象通常具有耦合性等特点,而在对其解耦过程中一般存在一些回路含有不可操作的变量,这就给对象的辨识带来了难度。文中提出了一种基于偏置继电反馈的闭环辨识方法,通过对回路进行偏置继电反馈实验实现对象辨识。文中方法将实验获取对象的输入输出信号进行分析和研究,获取对象在重要频率范围内的频率特性,从而辨识出对象模型。仿真实验表明,文中方法适用于广泛的过程对象,且具有较好的准确性和鲁棒性。

    大数据处理流程及存储模式的改进
    孙红,郝泽明
    2015, 28(12):  167. 
    摘要 ( 497 )   PDF (1099KB) ( 509 )  
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    结合大数据的特点,提出以标签云改进方案来快速识别网络热搜词,同时考虑到传统的数据仓库在查询、存储结构化数据方面的优势,在目前学者提出的数据仓库与Hadoop平台结合的基础上,提出了协作模式中与以往不同的数据迁移方式,即使用数据中间件,并通过相同数量记录导入Hadoop的时间比较,得出文中所提的数据迁移方法较Sqoop方法更具优势的结论。

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
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