电子科技

联合生产博弈模型

刘歌群,詹志国,胡琦,吕伟臻

2016, 29(3): 1.

摘要 ( 541 )

PDF (828KB) ( 370 )

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联合生产领域的背叛通常是合作基础上的背叛,现有的合作博弈模型与非合作博弈模型均不易进行较好地刻画。为此,构建了一个非完全合作的两人博弈模型,用于刻画联合生产时既要偷工减料又不能使联合关系破裂的经济现象。文中给出了基于收益和回报率两个版本的博弈模型,分析了参数对模型特征的影响。基于回报率模型,研究了BA无标度网络上的演化博弈,分析了合作密度对模型参数的依赖关系。揭示了电子联合生产领域偷工减料以次充好的现实问题。

基于奖励因子的囚徒困境博弈模型研究

陈维春,尚丽辉

2016, 29(3): 5.

摘要 ( 600 )

PDF (533KB) ( 394 )

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针对合作演化问题,通过引入奖励因子。根据演化博弈论,研究在空间囚徒困境博弈中,奖励因子和记忆长度对策略改变的影响。先后分析了合作率与对背叛诱惑之间的关系图,合作率与记忆长度的关系图以及临界值和奖励因子变化的关系图等。研究发现,与传统囚徒困境博弈模型相比,增加奖励因子或减少记忆长度能有效促进合作的演化。

基于网络设计的路段可逆车道布局优化

叶静茹,马晓旦,夏晓梅,赵靖

2016, 29(3): 7.

摘要 ( 533 )

PDF (746KB) ( 466 )

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为了应对城市道路交通供需关系的变化情况,合理分配道路空间资源,文中对可逆车道布局进行了研究,利用双层规划方法,建立了以系统总出行时间最小为上层问题目标,以非对称影响的SUE问题为下层问题的可逆车道设置位置和规模的优化模型。该模型中,在需求层面,考虑了3种不同出行特性的车辆:社会车辆、公交车辆和紧急救援车辆;在供给层面,模型中将引入对交叉口的考虑,不仅在计算出行时间中考虑交叉口的影响,且在优化变量中将路段可变车道与交叉口车道功能一同考虑。文中给出了模型的求解方法,对于上层问题采用粒子群优化算法求解,对于下层采用结合了MSA算法的"对角化"算法求解。经计算,系统总出行时间降低了20%。证明该可逆车道的设置是合理有效的。

轻卡驾驶室结构特性的综合仿真分析

高大威,杨帆,冯金芝

2016, 29(3): 12.

摘要 ( 482 )

PDF (1173KB) ( 362 )

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运用MSC Nastran、Ls-Dyna等CAE分析软件,对轻型卡车驾驶室的结构特性进行仿真分析。建立了轻卡驾驶室有限元模型,设置载荷及边界条件,对轻卡驾驶室的模态、静态刚度、静态强度进行分析及评价。同时,根据ECE R29安全标准建立轻卡驾驶室耐撞性分析模型,对其进行正面摆锤冲击试验,通过选取驾驶员侧的相关参数进行仿真。仿真结果表明,驾驶员腿部护板到座椅垫前端的水平距离大于假人模型大腿厚度,因此,能保证有足够空间放置假人模型。

基于VisVAP的过饱和交叉口群自适应控制评价

赵亚东,吴其龙

2016, 29(3): 17.

摘要 ( 525 )

PDF (1068KB) ( 362 )

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为了提高交叉口群的运行效率,以改进的TACOS模型为基础,提出了适应过饱和状态下交通流动态变化的自适应控制策略。该方法以交叉口的关键路径通过最大车辆和平均排队长度最小为目标,实时优化相位放行方案,并根据最大排队长度的车流方向放行绿灯进行实时控制。利用Vissim中VisVAP模块对过饱和交叉口群自适应控制策略进行多项指标评价分析,并与定时控制相比较。结果表明,该控制方法可有效降低车辆平均等待时间和车均延误,提高通行能力。

Markov模型在功能安全温度变送器的应用

马玉超

2016, 29(3): 22.

摘要 ( 457 )

PDF (708KB) ( 405 )

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针对如何分析功能安全产品的可靠性问题,提出了一种基于Markov模型的可靠性分析方法。通过对产品的系统结构进行分析,研究系统的 Markov状态转移图,结合失效模式、影响及其诊断分析(FMEDA)法对系统进行可靠性建模,引入状态转移矩阵,并以功能安全温度变送器为例对模型进行验证。相关验证结果表明,该模型应用于功能安全领域是可行的。

Hyperworks在床身动静态分析及优化中的应用

邱博文,李郝林

2016, 29(3): 25.

摘要 ( 467 )

PDF (981KB) ( 350 )

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床身刚度是影响高速机床加工精度的一个重要因素。针对床身刚度是否满足加工精度要求的问题,以双直线电机高速进给的铣床床身为研究对象,采用有限元方法建立床身的动力学模型,并利用有限元软件Hyperworks对床身进行动静态分析,找出该床身的动静态性能薄弱部位,利用Hyperworks的Optistruct拓扑模块对床身进行结构优化。优化后的结果表明,3个方向静刚度平均提高了1 000 N·μm-1,固有频率提高了约30 Hz,x和z向频率响应的振幅约减小50%,为同类型结构设计提供一定的参考。

基于改进小波包变换的音频指纹提取算法

朱洁,邓开发

2016, 29(3): 30.

摘要 ( 516 )

PDF (894KB) ( 422 )

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数字音频指纹技术在音频信号分析和处理中起着重要作用。针对传统基于时频分析的音频指纹提取算法中仅使用信号能量作为特征参数,而无法全面表征出信号的复杂度和不规则性问题,提出了基于小波包分解与重构,将小波包系数的奇异值熵和样本熵相结合,作为音频信号的特征参数提取指纹。实验证明,该算法提取的指纹提高了音频识别的准确率,在常见信号处理下能保持较强的鲁棒性,并具有明显的区分音频和定位音频篡改位置的能力。

基于Q-Learning的虚拟机动态伸缩算法

赵勉,李烨

2016, 29(3): 35.

摘要 ( 432 )

PDF (688KB) ( 353 )

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针对大规模云环境中业务量变化时平台服务质量和资源消耗的问题,提出一种基于Q-Learning的虚拟机扩容/缩容决策算法。将该问题转换为马尔科夫决策模型,为了在业务平台服务质量和资源消耗之间取得较好的平衡,智能体根据平台当前状态计算出最佳策略,执行决策并转到下一状态。仿真结果表明,该算法可根据业务量的变化实时作出伸缩决策,并提供最合适的虚拟机资源以满足业务需求,且能提高平台的稳定性。

一种快速的超像素分割方法

刘俊

2016, 29(3): 39.

摘要 ( 466 )

PDF (727KB) ( 385 )

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围绕图像分割算法介绍了一种快速的超像素分割算法,传统的分割算法在算法效率,计算成本,复杂度等方面均存在问题。围绕着以上问题,进而提出了一种改进型的算法:超像素分割算法SLIC,并通过实验测试数据性能参数比对,证明了该种算法的优越性,且获得了更好的品质和更高的计算效率。

应用于人脸自动实时跟踪的改进Struck算法

肖儿良,韩超

2016, 29(3): 42.

摘要 ( 531 )

PDF (1267KB) ( 543 )

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传统的Struck算法在人脸跟踪系统中,需要手动实现初始化且易受环境影响。文中提出一种基于AdaBoost目标自动检测和改进的Struck人脸自动跟踪算法。从图像中提取人脸的Haar特征,采用AdaBoost算法实现人脸的检测,并自动初始化跟踪器,再依据检测得到的相邻帧目标的相似度判定跟踪目标的有效性,采用Struck算法实现人脸的连续跟踪。实验结果表明,改进的算法有效解决了部分遮挡、尺度变化、光照变化等人脸跟踪难题,且具有较高的鲁棒性与准确性。

基于余弦距离的多目标粒子群优化算法

方欣欣,龚如宾,李大为

2016, 29(3): 48.

摘要 ( 579 )

PDF (932KB) ( 366 )

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针对粒子群优化算法具有的个体分布不均匀以及重复个体较多等缺陷,提出了一种基于余弦距离的多目标粒子群优化算法,该算法根据外部精英存储策略,利用余弦距离排挤机制来选取最分散的粒子,扩大 Pareto最优解集的收敛性和多样性,增强算法的全局寻优能力。通过采用标准多目标优化问题ZDTl～ZDT3进行仿真实验与粒子群算法、混沌粒子群算法、基于拥挤距离的多目标优化算法对比表明,该算法在Pareto前沿的收敛性和多样性方面均优于基于拥挤距离排挤机制,并具有较高的效率

导航卫星接收机窄带干扰抑制算法研究

赵月露,纪磊

2016, 29(3): 53.

摘要 ( 655 )

PDF (874KB) ( 369 )

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在GNSS服务过程中,地面接收到的卫星导航信号的功率较小,且易受到周围复杂电磁干扰影响,这将会导致卫星无法正常定位。针对常见的窄带干扰,介绍一种新型自适应全通IIR陷波器,自适应算法采用高斯-牛顿迭代法,通过跟踪窄带干扰频点,对其频点进行陷波。文中在其基础上进行改进,在每次迭代过程中采用最佳收敛因子,最大程度地减少均方误差。这种算法可导致更快的收敛速度和更高的估计精度。仿真结果表明,IIR滤波器可有效去除高达70 dB的窄带干扰。

Two-way中继系统的中继选择算法分析

徐鹏飞,郝斌,郭鸣霄

2016, 29(3): 58.

摘要 ( 459 )

PDF (561KB) ( 381 )

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为了提升双向AF中继系统总速率和降低系统中断概率,提出了一种最小中断概率的中继算法MOP,介绍了现有的两种中继选择算法,利用通信系统的性能指标(信噪比、中断概率、信道容量)展开分析。仿真结果表明,所提出最小中断概率中继选择算法可明显降低系统中断概率,在提升系统总速率的性能与最大化容量中继算法接近,有效地改善了系统性能。

两种针对小信号的脉压优化算法及实现

卢文良

2016, 29(3): 61.

摘要 ( 484 )

PDF (711KB) ( 366 )

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结合某雷达项目,针对项目LFM和Taylor编码两种小时宽带宽积(TB)信号脉冲压缩效果不理想的问题,通过对两种不同小TB信号的实际回波波形和特性进行了分析,针对性地使用了倒推法和循环迭代法,获得了优化的脉压系数。试验得出结论,较之传统的匹配滤波脉冲压缩系数,采用优化脉压系数的LFM和Taylor编码小TB信号脉冲压缩主副瓣比均能提高十几dB。

MIMO系统的信号检测算法分析

郭鸣霄,徐鹏飞,王瑞山

2016, 29(3): 65.

摘要 ( 551 )

PDF (734KB) ( 413 )

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MIMO已成为当今4G中的主流技术,其接收端的信号检测性能决定着其能否在提升信道容量的同时减少误码率。因此,文中研究了MIMO系统中4种主要的信号检测算法,包括ZF、MMSE、ZF-SIC和MMSE-SIC算法。[JP2]通过在不同的收发天线数和不同接收天线数下各自的误码率,对4种检测算法进行了分析。[JP]结果表明,MMMSE-SIC检测性能最佳,ZF-SIC、MMSE次之,ZF最差。

实时双目立体视觉系统的实现

张力,黄影平

2016, 29(3): 68.

摘要 ( 530 )

PDF (916KB) ( 451 )

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依据双目立体视觉原理,对双目立体视觉系统的设计与实现展开研究,介绍了双目立体视觉系统的组成,并对系统涉及的主要关键技术进行了探讨。结合相关的硬件设备,利用VS2012软件开发平台实现了双目立体视觉系统。该系统可实时地进行图像采集、边缘检测、立体匹配等功能,同时由于采用3种确认算法,最大限度地去除错误匹配,得到良好的视差图。

串联机械臂运动控制系统设计

杨广泽,马晓明

2016, 29(3): 71.

摘要 ( 557 )

PDF (834KB) ( 369 )

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由于加工装配的累积误差,驱动控制,机械臂的柔性变形以及实际工作环境中振动等因素的干扰,导致无法准确获取机械臂的运动学模型和动力学模型,导致机械臂实际的运动性能与期望的高精度运动性能相比出现较大的差距。针对上述问题,文中通过研究串联机械臂轨迹优化算法,设计了一套简单且实时性的机械臂控制变量补偿系统,以减少甚至消除机械臂的运动学误差。这一技术的实现,将对提高装备制造业中机械臂运动精度关键技术的发展起到推动作用。

医院监控场景下的人群密度估计方法

禹明娟,张英烈,陈临强

2016, 29(3): 75.

摘要 ( 497 )

PDF (951KB) ( 341 )

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人群密度估计是智能化人群监控中的重要内容,在公共安防、管理控制和商业决策等方面起着重要作用。文中针对医院应用场景,采用一种基于分块的方法,对每一个子图像分别利用基于像素特征与最小二乘直线拟合方法进行人数定量分析和基于灰度共生矩阵与支持向量机的方法进行密度定性分析,得到整幅图像中不同子图及整幅图像的人数和密度分布图。实验表明,该方法能有效的提高人群密度估计的准确率,且还能对局部的密度异常精准定位。

基于嵌入式Linux平台的集群渲染系统设计实现

刘尧,葛水英,李志超

2016, 29(3): 79.

摘要 ( 440 )

PDF (864KB) ( 392 )

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在计算机图形学的影视动漫产业中,3D图形渲染始终是影响制作周期和成本的主要因素。对于小型工作室或动漫企业而言,自行构建一个具有商业渲染能力的集群渲染系统,需要大量的成本投入和高端的技术支持。针对以上问题,采用常用智能设备和开源软硬件,提出了一种基于嵌入式Linux平台的集群渲染系统构建方案。主要包括软硬件选择、操作系统移植安装和配置、硬件架构搭建、制作3D场景文件进行渲染测试。测试结果验证了该系统的可行性,且其运行良好,不影响渲染质量。

多传感器航迹融合在指挥自动化系统的应用

杨欧

2016, 29(3): 83.

摘要 ( 482 )

PDF (625KB) ( 385 )

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文中对多传感器航迹融合技术的基本原理和信息流程等进行了介绍,并对航迹融合技术在指挥自动化系统中的应用做了进一步分析与说明。根据多传感器航迹融合后的锯齿状特点,提出了通过滤波技术进行航迹处理的方法,实现了融合后航迹的平滑。多传感器航迹融合技术为指挥自动化系统中的指挥决策提供了丰富的情报信息,提高了决策效率。

基于ZigBee无线技术的智能家居系统设计

李泊锋,王亚刚

2016, 29(3): 86.

摘要 ( 597 )

PDF (985KB) ( 432 )

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论述了基于ZigBee无线通讯的智能家居控制系统设计,以Android手机为控制中心,ZigBee无线通讯为桥梁,实现一种星型的ZigBee网络在智能家居中的应用。该系统以TI公司的CC2530单片机为主控,通过ZigBee自组网,终端设备将采集到的数据通过Z-stack协议栈,发送到ZigBee协调器,通过串口将数据发送到电脑及手机上并显示出来,实现了对设备的集中管理与控制。测试结果表明,ZigBee组网成功,终端节点能轻易地检测到各子模块连接的传感器信号,并可通过手机控制节点信号。

轴承预紧力对滚珠丝杠系统动态特性影响分析

李波,李郝林

2016, 29(3): 90.

摘要 ( 509 )

PDF (888KB) ( 366 )

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为了解轴承预紧力对滚珠丝杠系统动态特性的影响,以某卧式磨床滚珠丝杠为研究对象,建立了丝杠的三维模型,并以弹性支承约束模拟角接触球轴承对丝杠的支承。在此基础上,利用ANSYS对磨床滚珠丝杠系统进行模态分析。通过修改不同预紧力下轴承的支撑刚度,得到了在不同预紧力下的系统各阶固有频率。分析结果表明,在不同的轴承预紧力下,滚珠丝杠系统的结构刚度会发生变化,使系统的固有频率改变,且随着预紧力增大而增大。磨削状态稳定时,磨削预应力对滚珠丝杠系统的影响较小。

基于物联网技术的LED灯光智能控制系统设计

戴文婷,王亚刚,蔡杰杰

2016, 29(3): 93.

摘要 ( 876 )

PDF (1038KB) ( 475 )

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为了实现节能减排、降低照明能耗,设计了一种基于物联网技术的灯光控制系统。该系统主要由Niagara平台控制器JACE、热释电红外传感器、光敏电阻等硬件设备构成,以Niagara平台进行程序设计。根据人体感应检测和光照强度检测,来调节LED照明开关和亮度。Niagara平台可实现逻辑上的编程,还可远程控制系统,实现工业控制物联网的功能。系统界面能直观体现运行状态和历史数据,经实验测试,系统实现了节能减排、智能控制的目的。

基于FPGA和NAND Flash的嵌入式存储系统设计

吴凡

2016, 29(3): 97.

摘要 ( 538 )

PDF (942KB) ( 399 )

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为了有效解决恶劣工作环境下对体积有特殊要求的数据存储问题,设计了基于FPGA和NAND Flash的小尺寸嵌入式存储系统。系统选用FPGA为控制核心,以NAND Flash作为存储介质,采用LVDS接口存储和回放数据,通过以千兆网与计算机通信,以文件方式管理数据,并采用坏块管理和ECC技术保证数据完整性。实测表明,该系统具有高带宽、体积小等特点,同时具有实时存储、回放、加载、卸载和管理功能,并可在恶劣环境下稳定工作。

大型民用飞机自动刹车控制系统研究

费思聪

2016, 29(3): 102.

摘要 ( 558 )

PDF (881KB) ( 336 )

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为了满足大型民用飞机对乘客舒适度和安全性日益增涨的需求,介绍了一种适用于大型民用飞机的自动刹车控制系统。文中分析了系统的工作原理以及系统架构和方案。同时研究了基于恒减速率的控制律,提出了系统的控制逻辑,并对控制逻辑进行设计,通过利用Stateflow工具建立控制逻辑模型,并进行了仿真。全数字和半物理仿真结果均满足系统设计要求,达到了预期的研究目标。

改进HK网络演化模型的研究

徐玉珠,张达敏,曾成,孙雅倩

2016, 29(3): 106.

摘要 ( 534 )

PDF (706KB) ( 289 )

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以HK网络模型为基础,提出了两个度分布与聚类系数均可调的改进HK网络模型。改进模型联合考虑“优先连接”、“三角结构”、“内部演化”等演化机制。在新节点加入时,分别考虑加入单个节点和社团的情况,将 TF 机理移到旧节点之间进行网络演化。仿真结果表明,两个改进模型不仅继承了HK模型的高聚类无标度特性,同时克服了HK模型演化过程中单一加入单个节点的方式及新旧节点之间TF机理的限制。

恒温PCR双通道荧光读数仪的系统设计

单秋霞,李建杰,吴晓,杜与冲,袁旭军

2016, 29(3): 110.

摘要 ( 514 )

PDF (794KB) ( 359 )

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针对传统PCR检测仪在检测速度和精度上存在的问题,文中设计了恒温PCR双通道荧光读数仪系统,系统采用实时荧光核酸恒温扩增检测技术(SAT),大幅提高了扩增反应时间。然而考虑到SAT技术仍无法避免假阴性,文中在此基础上提出了双通道的光学系统设计,在检测样品阴阳性的同时对阴性样品进行实时监控。结果表明,该系统最快可在30 min内完成检测,可有效指示假阴性现象的出现,并具有检测速度快、精确度高、且稳定性好等优点。

基于ZigBee协议WSN在智能家居中的控制实现

王明伟,陈立万,李洪兵,陈强

2016, 29(3): 114.

摘要 ( 516 )

PDF (785KB) ( 392 )

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为改善无线节点失效而影响信息采集问题,提出了一种基于ZigBee协议的无线传感器网络在智能家居中的控制与实现方案,该方案采用低功耗ARM11处理器为核心,利用内嵌协议栈模块为网络的数据出口,以嵌入式Web服务器为网关,利用ZigBee协议进行全网无线搭建,对信息的采集、分析、处理、控制。通过实验验证表明,对节点失效检测率达到80%,在温度检测方面误差为0.05 ℃,增强家居生活的安全性,实现了无线传感器网络在家居生活智能化的管理。

亚波长光栅的模态特性与衍射效率及其应用

唐元开,王正岭,刘清雅

2016, 29(3): 118.

摘要 ( 633 )

PDF (992KB) ( 292 )

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采用模态理论研究了TE偏振与TM偏振入射光在一维亚波长光栅区域的模式特性,分析了不同传播模态的有效折射率及其差值与入射条件、光栅周期、光栅深度及光栅填充比之间的关系,使用干涉法得到了在考虑光栅凹槽深度的情况下两种模态的光栅衍射效率。应用亚波长光栅的模式特性与光栅衍射效率设计了一种偏振分束器,其特性是在利特罗入射的条件下,单色光波在0级衍射处为TM偏振,在-1级处为TE偏振。

基于CBP的高效稳定绿色磷光OLED

徐瑶,寇志起,程爽,卜胜利

2016, 29(3): 122.

摘要 ( 549 )

PDF (714KB) ( 561 )

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使用真空蒸镀法分别制作了以TCTA和CBP做为主体材料的绿色磷光OLED器件,发现采用CBP为主体材料的器件比采用TCTA为主体材料的器件更稳定。之后在采用CBP作为主体材料的器件中分别掺杂了3%,6%,9%的蓝色客体磷光材料FIrpic,得出在掺杂浓度为3%时,即器件结构为ITO/HAT-CNTAPC/CBP:8%Ir (ppy)3:3%FIrpic/Tmpypb/Liq/Al时性能最佳。FIrpic掺杂比例为3%时得到最大功率效率和最大电流效率分别为54.3 lm/W和64.8 cd/A,最大亮度为51 940 cd/m2。研究表明Firpic的掺杂,在不改变绿色磷光OLED光谱性能的同时,有助于提高绿色磷光OLED的电光性能。

实时光栅衍射效率测量的光功率采集器设计

高正,郑继红,桂坤,王青青,王康妮,高辉,陆飞跃,李道萍

2016, 29(3): 126.

摘要 ( 553 )

PDF (765KB) ( 321 )

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针对常用光功率计通道单一、测量过程复杂以及自动化程度较低等缺陷,设计了一种基于实时光栅衍射效率测量的双路光功率自动采集器。基于普通光功率计的理论和实际设计方法,提出设计方案。设计硬件方面包括前置放大电路、电源升压电路、A/D转换电路、单片机控制电路以及串口通信电路的设计。在软件方面完成了A/D转换控制程序以及数据传输、计算与存储程序的设计。设计采用633 nm作为测量的标准激光波长,测量功率范围在0.01~10 mW,设计完成后,光栅衍射效率测量精度保证在±4.5%。

单相光伏发电并网的研究

金爱娟,徐艳超,李少龙

2016, 29(3): 130.

摘要 ( 504 )

PDF (759KB) ( 323 )

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针对如何提高太阳能光伏发电系统的转化效率,对具有最大功率控制的系统进行研究,提出了一种双环控制方式。并以STM32为控制器,给出了其控制方法。通过Matlab建模设计光伏输出后的控制系统,新的控制系统实现了最大功率跟踪与功率因数校正。仿真表明,该方式具有简单、控制方便、效率高的优点。并通过实物加以验证该方法的可行性,该控制策略可应用于单极式光伏并网系统最大功率点跟踪控制,且实现了系统的高效率并网运行。

3 A/40 V新型肖特基势垒二极管的设计与研制

王富强,马行空,瞿宜斌

2016, 29(3): 134.

摘要 ( 469 )

PDF (726KB) ( 348 )

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为提高传统肖特基二极管的击穿电压,减小了器件的漏电流,提高芯片利用率,文中设计研制了适合于裸片封装的新型肖特基势垒二极管(SBD)。利用Silvaco Tcad软件模拟,在器件之间采用PN结隔离,器件周围设计了离子注入形成的保护环,实现了在浓度和厚度分别为7.5×1012 cm-3和5 μm的外延层上,制作出了反向击穿电压45 V和正向导通压降0.45 V的3 A/45 V肖特基二极管,实验和仿真结果基本吻合。此外,还开发了改进SBD结构、提高其电特性的工艺流程。

变容二极管背靠背拓扑结构的性能分析

刘明鑫,房梦旭,唐斌,冯文英

2016, 29(3): 137.

摘要 ( 576 )

PDF (726KB) ( 273 )

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针对变容二极管在实际应用电路中,由于非线性所造成的寄生调制、频率抖动、频率失真、AM to PM噪声引入等问题,文中采用变容二极管背靠背拓扑结构(BBS),通过改善压控线性度来降低电路RF调制、频率抖动、相位噪声等影响,既能抑制非线性导致的寄生调制现象,又简化了调节电压。为目前广泛应用变容管作为电调元件的电路提供了参考。

基于干扰对齐的D2D混合网络干扰管理研究

薛峰,马蓓

2016, 29(3): 140.

摘要 ( 395 )

PDF (893KB) ( 375 )

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针对如何有效抑制蜂窝与D2D混合网络中的干扰问题,提出了一种基于干扰对齐的干扰协调策略。通过建立k对D2D用户(DUE)复用蜂窝用户(CUE)上行资源的干扰模型,并分别在发送端和接收端设计发送干扰抑制预编码,使得在某一接收端处的干扰均对齐在接收信号的零空间上,从而抑制区内和区间两大干扰。仿真证明,文中所提出的基于干扰对齐的功率分配方案,比其他算法能获得更大的系统总速率,从而最大化混合网络的自由度。

一种新型三频PIFA天线设计

赵欢欢,姚爱琴,孙运强,杨建旭

2016, 29(3): 145.

摘要 ( 473 )

PDF (585KB) ( 289 )

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针对天线的多频问题,提出一种新型的三频段平面倒F天线(PIFA天线),该结构采用在辐射贴片上开U形槽和∏形槽来实现。通过HFSS13.0对天线模型进行仿真分析,使得天线最终工作于GSM(890～960 MHz)、DCS(1 710～1 880 MHz)和ISM2 400 MHz(2 400～2 484 MHz)3个频段。仿真结果表明,3个频段的相对带宽分别为10%、6%和11%,能满足通信要求。此外,天线整体辐射性能良好,且结构简单。

一种载波泄漏快速抑制方法

吴广德,陈瑾

2016, 29(3): 148.

摘要 ( 594 )

PDF (662KB) ( 306 )

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为获取更加纯净的频谱,抑制载波泄露和无用边带泄露。提出了一种快速抑制发射机载波泄漏的方法。从理论上分析了载波泄漏的原因及抑制的原理,进而提出利用抛物面二元寻优方法快速抑制载波泄漏。该方法较传统方法更能有效地控制发射机载波泄漏,大幅提高了抑制效率,消除了测试过程中可能出现的因载波泄漏而引起的各种不良影响,并使校准所需步骤、时间固定化,提高了测试效率,进而节约了测试成本,实验证明了该方法的正确性和有效性。

双门选超声波收发模拟电路的设计

李卞俊,杨录,张艳花

2016, 29(3): 151.

摘要 ( 519 )

PDF (874KB) ( 368 )

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针对现有模拟板中存在冗余的电容导致建波信号拖尾较长,致使超声信号经模拟板处理后分辨率低的问题,提出了一种以差分接收、双门选回波处理硬件电路设计。在检波放大之前设计一个门选电路,直接从全波信号中选取缺陷信号,避免了界面波经过检波放大电路后,形成拖尾淹没缺陷信号,提高了接收电路信号的可靠性。文中从硬件方面介绍了接收电路的调整。实验表明,电路性能稳定、精度高、成本低,并具有良好的应用前景。

基于CPLD的线阵CCD信号采集系统设计

董勇,瑚琦,高鹏飞

2016, 29(3): 154.

摘要 ( 474 )

PDF (733KB) ( 306 )

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文中基于复杂可编程逻辑器件设计一款高分辨率的线阵CCD信号采集系统。利用Verilog硬件描述语言进行了CPLD控制模块以及逻辑单元的程序设计,由图像专用A/D芯片中的相关双采样等特殊功能,实现了对CCD输出信号的噪声处理和模数转换,通过USB2.0接口实现了计算机终端采集和控制指令的实时传输。采用CPLD的设计方法具有驱动时序精确、采样速率快、抗干扰性强和输出信号稳定等特点。仿真结果证明,系统总体性能较好,上位机能正确显示采集到的CCD数据,噪声在允许的范围内,在不同的工作环境下,系统性能稳定。

基于PN码的多通道幅相测量设备设计及实现

张传林,孙垂强

2016, 29(3): 157.

摘要 ( 420 )

PDF (739KB) ( 218 )

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为测量校准信号源的幅度相位一致性,设计并实现了一种基于可编程门阵列的多通道幅相测量设备。该设备利用伪噪声(PN)码的伪随机性,采用相关解调的方法,在射频直接采样,减少了测量设备带来的幅度相位测量误差,并提高了测量精度。在多通道间的幅度相位差测试结果证明,幅度相位测量精度分别达到0.2 dB和2°。

一种基于Burg谱估计和FFT的频偏估计方法

陈伟,邢依依,刘梦婷

2016, 29(3): 160.

摘要 ( 540 )

PDF (690KB) ( 279 )

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针对星间链路通信中常用的BPSK、QPSK、UQPSK和64QAM等调制信号的载波频偏估计问题,提出了一种基于Burg谱估计和FFT的通用频偏估计方法。采用Burg谱估计方法对信号进行粗频偏估计,补偿该频偏后得到含有较小残留频偏的信号;并进行改进的四次方非线性变换,去除调制信息;再利用FFT估计出较高精度的残留频偏值。仿真结果表明,该方法估计精度高、范围大。

提高雷达低空探测能力的措施研究

曾海兵,谢永亮,陈珂

2016, 29(3): 164.

摘要 ( 524 )

PDF (842KB) ( 681 )

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针对未来战争的作战系统应采用多种探测手段相结合,以形成较为完善的低空防御能力的问题。文中分析了影响雷达低空探测性能的主要因素,并针对各因素提出了改善雷达低空探测性能的各项措施,如减少地球曲率影响、减少多路径效应影响的措施,采用各种新技术和多探测手段有机组合,以提高雷达低空探测性能的方法,并通过功能互补的方式,形成了较为完善的低空防御能力。

基于Ansoft汽车永磁电机磁场有限元分析

陈善章,张振东

2016, 29(3): 168.

摘要 ( 551 )

PDF (1001KB) ( 307 )

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针对Ansoft Maxwell软件的电磁仿真方法是否有效,分别采用Ansoft Maxwell和Simplorer软件对磁场和电路进行仿真的方法。分析了永磁同步电机的结构,建立永磁同步电机的电-磁场理论模型和电磁损耗模型,用电磁仿真软件进行仿真。通过电机性能实验台测试永磁同步电机的关键输出特性,并与仿真结果进行对比分析。结果表明,参数误差均＜5%,验证了电磁仿真的有效性。

隔爆型高压电缆连接器的热电耦合分析

赵骏丹,沈澍东,孟祥

2016, 29(3): 172.

摘要 ( 388 )

PDF (776KB) ( 277 )

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针对隔爆型高压电缆连接器在井下输电线路使用过程中事故多发的原因,以LBG1-200/6高压电缆连接器为研究对象,从电、绝缘、热3方面分析了连接器的结构及材料属性;运用ANSYS有限元方法,建立了高压电缆连接器的电磁-热场耦合模型,分析了运行在恶劣环境下高压电缆连接器的温度分布云图。算例定量分析了绝缘老化引起的额外温升及载流量变化,研究结果为矿用电缆连接器的安全使用提供了依据。

基于反电势线性拟合的无霍尔BLDC驱动方法

丁亮,丁学明

2016, 29(3): 175.

摘要 ( 503 )

PDF (742KB) ( 268 )

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对于以反电势过零点判断来控制无感直流无刷电机的方案,在驱动的低速阶段,由于反电动势值过小,难以准确地检测过零点,针对该问题,提出一种新的低速反电势过零检测方法。该方法在低速采用线性拟合代替硬件判断反电势过零点,并在PWM_OFF时刻进行反电势采样,提高了低速阶段的控制性能,通过Matlab的Simulink仿真证明该方案切实可行。

穿戴式智能计步器设计

徐斌,裴晓芳,李太云

2016, 29(3): 178.

摘要 ( 502 )

PDF (1009KB) ( 470 )

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文中基于高精度三轴加速度/角速度传感器MPU6050的计步器设计,采用MSP430F149单片机为主控制器、MPU6050为核心采集模块,通过采集人体姿态数据,经由算法识别判断人体运动行为,并结合安卓智能手机客户端进行运动实时监测。使用者可实时掌握步行数据以及卡路里消耗;采集模块与主控电路经蓝牙模块发送运动数据到安卓手机客户端;该设计同时还具有仰卧起坐陪练功能供选择。经PCB开发研制和功能调试,结果表明该设计具有多功能,易携带,功耗低,且运行稳定等特点。

基于Harris特征点和伪Zernike矩的鲁棒水印算法

陈青,翁旭峰

2016, 29(3): 183.

摘要 ( 498 )

PDF (817KB) ( 259 )

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抵抗几何攻击的鲁棒性是目前数字水印技术中的热点亦是难点。文中以Harris检测算子和伪Zernike矩为理论基础,提出一种有效抵抗几何攻击的鲁棒水印算法。通过提取归一化图像的Harris特征点,选取部分稳定特征点确定圆形区域并计算伪Zernike矩,并量化调制伪Zernike矩的幅值来嵌入水印信息。实验结果表明,本算法对于抗几何攻击具有较好的鲁棒性,同时也能抵抗常规的信号处理攻击。

新型有轨电车道岔控制系统方案研究

杨小会,乔玉蓉

2016, 29(3): 187.

摘要 ( 550 )

PDF (820KB) ( 297 )

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从新型有轨电车实际特点和需求出发,针对有轨电车运行安全和运营效率,结合一种典型的基于感应环线进行通信的正线道岔信号设备的布置,对有轨电车信号系统中唯一涉及安全的正线道岔控制子系统的组成和结构、道岔控制方式、联锁逻辑控制软件等方面进行了设计和分析对比,并提出一种兼顾安全和效率的道岔控制方式和正线道岔控制系统方案。该控制系统可完成基本的逻辑控制功能,包括进路的排列和解锁,以此来保证列车在正线岔区的安全高效运行。

机载大规模复杂软件开发及验证技术

陈福,牟明,戴小氐,段海军,徐明

2016, 29(3): 190.

摘要 ( 496 )

PDF (981KB) ( 279 )

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针对航空电子系统结构综合化、硬件共享化、功能软件化引发软件规模、复杂度指数级上升的趋势,分析了软件开发、软件综合以及软件测试的困难和挑战,并从开发技术、测试验证技术和项目管理3个维度,结合模型驱动开发、软件复用、虚拟仿真验证、DO-297规范、CMMI等技术和管理方法,为机载大规模复杂软件开发及验证提供了解决方案,提高软件的可靠性,缩短软件的研发周期。

现代隐身技术的发展

张钰涵,姜文

2016, 29(3): 194.

摘要 ( 652 )

PDF (929KB) ( 389 )

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分别从外形技术、有源隐身、天线隐身、雷达吸波材料、等离子体、RCS测量以及红外特征信号控制7个方面阐述现代隐身技术的发展。其中,外形技术是目前隐身技术中最为有效的技术途径之一;雷达吸波材料是实用且具有潜力的隐身技术之一;等离子体技术则是控制目标RCS指标的一种新兴技术,其核心关键问题是如何产生等离子体。

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