电子科技

周敏, 陶伟涵, 崔悦, 刘建鹏, 刘梦阳

2018, 31(3): 1.

摘要 ( 1030 )

PDF (974KB) ( 276 )

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针对目前工业领域应用广泛的V/F控制异步电机调速系统所存在的暂态冲击电流过流问题，文中设计了基于V/F控制的实验平台，并在分析了暂态电流过流现象的基础上提出了一种暂态冲击电流的检测及抑制算法。通过软硬件设计在实验平台上进行了3种常见过流现象的验证试验。实验结果表明，该算法在V/F控制的调速系统中可有效抑制冲击电流，且具有实现简单、成本低廉等优点。

面向拆卸线平衡的维度学习多目标粒子群优化

肖闪丽, 王宇嘉, 于慧

2018, 31(3): 5.

摘要 ( 370 )

PDF (660KB) ( 192 )

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针对拆卸线平衡问题的复杂度随着产品拆卸的零部件数量的增多而增加的问题，提出了一种基于维度学习的多目标粒子群优化算法。根据拆卸线平衡问题的特性，构建包含四个决策目标的拆卸线平衡问题的数学模型，并根据模型特点，建立粒子位置与拆卸序列之间的映射关系，利用粒子位置的更新来获得最优拆卸序列。通过对不同规模的拆卸线平衡问题的求解，验证了本文所提算法的有效性及可行性。

一种新型小尺寸三陷波超宽带天线设计

蔡际周, 官伯然

2018, 31(3): 10.

摘要 ( 449 )

PDF (1107KB) ( 227 )

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文中提出了一种新型小尺寸具有三陷波特性的UWB天线。所设计的天线基本几何结构由50 Ω馈电线、圆形辐射贴片、缺陷地和一对开口谐振环组成，通过在天线的圆形辐射贴片上内嵌一对Y型贴片、地板上蚀刻出U型贴片和一对开口谐振环实现三陷波特性，天线的尺寸为30 mm×30 mm×16 mm。仿真和测试结果表明，该天线29~107 GHz的频段内回波损耗＜-10 dB,在37~42 GHz、515~5825 GHz和79~84 GHz3个频段内具有陷波特性，分别有效抑制了C频段的卫星系统、WLAN系统和X频段卫星系统对超宽带系统的干扰。在除3个阻带频段外的其余UWB工作频段范围内，有着良好的辐射方向特性和稳定的增益。仿真结果和实验结果表现出了良好的一致性。

地基观月系统与激光通讯系统布局仿真及优化

唐章源, 简献忠

2018, 31(3): 13.

摘要 ( 303 )

PDF (1186KB) ( 206 )

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针对地基观月系统与激光通讯系统的布局优化，避免激光散射对地基观月系统探测器造成过高辐射干扰的问题。文中采用STK软件进行仿真，证明了地基观月系统探测区和激光通讯区在空间上必然存在相交；提出映射分类算法，分析了激光有效散射点的分布情况，结合激光大气散射特征，得出了地基观月系统与激光通讯系统的最优布局。有效散射点对应的散射强度分布与激光全向散射分布的变化趋势一致，证明了文中所提方法的正确性。该方法为优化激光源与观测设备的配置问题提供了新的工程思路。

激光辐照材料热效应问题的有限元实现

徐鹏, 韩一平

2018, 31(3): 17.

摘要 ( 341 )

PDF (941KB) ( 254 )

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针对激光辐照光学透镜产生的热效应问题，选用有限元法推导了光学透镜模型的热传导方程的有限元求解格式，基于Matlab编程实现了计算光学透镜在脉冲激光辐照下的温度场分布。研究结果表明，光学透镜的温度随辐照激光光斑半径的增大而减小；随激光脉冲数目的增多而增大，但是由激光能量的累积效应所导致的材料温升并不显著；随激光功率的增大而增大，是影响材料温升的显著因素，当功率增大到一定数值时将造成光学透镜的损伤，文中激光功率达到250 mW时造成材料的熔融损伤。

一种折射星图的模拟方法

孙龙, 蔡佳楠

2018, 31(3): 21.

摘要 ( 291 )

PDF (611KB) ( 169 )

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星光折射法是一种很有发展前途的导航方法。由于航天实验费用巨大，往往不可能进行实时的星空拍摄。为解决这个问题，文中提出了一种折射星的模拟方法，该方法结合大气折射模型和星光折射几何方程来计算星光折射角，进而得到折射星的赤经和赤纬。再利用星图模拟方法就可以模拟折射星在星敏感器像平面的位置，而且能够根据实际情况考虑星敏感器噪声、环境噪声的影响，仿真结果验证了本方法的正确行和实用性。

高速电路设计中信号完整性的反射分析

雷佩, 穆平安, 徐德俊

2018, 31(3): 24.

摘要 ( 449 )

PDF (1121KB) ( 295 )

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针对高速电路设计中信号完整性的问题，文中通过对高速电路中传输线等效电路的分析，从理论及计算角度给出了信号反射现象的形成原因。介绍了两类常用的抑制反射的端接方案，阐述了6种阻抗端接匹配方法消除反射的原理。通过Cadence公司的SpecctraQuest仿真工具对点对点信号传输网络进行了反射仿真，给出了在不同阻抗匹配方式下的仿真测试结果。结果表明，适当的阻抗匹配方式可以改善信号传输的反射现象。

一种视频传感器网络的栅栏覆盖方法

尤炳棋, 徐向华, 王然

2018, 31(3): 28.

摘要 ( 222 )

PDF (889KB) ( 209 )

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针对视频传感器网络的全视域覆盖要求，文中设计了一种视频传感器网络的栅栏覆盖方法。该方法选择尽可能少的视频传感器并确定传感器工作方向，实现全视域的视频栅栏覆盖。采用离散化处理方法，将给定区域划分网格单元，判断每个网格单元是否可能被全视域覆盖，并使用迪杰斯特拉算法找到全视域覆盖的最短路径，提出不冲突选择算法挑选不冲突的最小覆盖集合构成视频栅栏。实验结果表明，该方法应用于多工作方向视频传感器网络可以获得良好的性能。

基于模糊规划的无线传感器网络节点选择方法

涂伟健, 徐向华, 程宗毛, 王然

2018, 31(3): 30.

摘要 ( 286 )

PDF (398KB) ( 188 )

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针对无线传感器网络区域重构问题，提出了一种新的基于模糊规划算法的传感器选择方法。算法利用反距离加权插值法对插值点的数据进行预测，并且使用容斥原理计算每个节点的正常工作概率。以传感器正常工作概率，误差精度为约束条件，以传感器数量最少化为目标函数，求解0-1整数规划。进一步，考虑误差阈值和工作概率模糊的情况，将节点选择问题公式化为模糊规划求解。利用传感器温度数据对0-1整数规划和模糊规划算法进行分析评估，结果证明模糊规划算法在相同约束情况下，相较于0-1整数规划约能减少35%的传感器节点数量。

高维数据降维技术及研究进展

刘靖, 赵逢禹

2018, 31(3): 36.

摘要 ( 749 )

PDF (436KB) ( 294 )

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降维技术旨在将高维数据映射到更低维的数据空间上以寻求数据紧凑表示，该技术有利于对数据做进一步处理。随着多媒体技术和计算机技术的高速发展，数据维度呈爆炸性增长，使得机器学习、图像处理等研究领域的数据分析变得为越来越困难。为消除上述问题造成的维度灾难，研究学者提出了一系列的解决方法。文中为探索这些降维技术的实用性，介绍了传统的降维技术以及近年推出的降维技术，分析了典型降维技术的性能，指出降维技术仍存在的问题并分析了未来值得关注的研究方向。

PE模型三维电磁环境计算方法研究

金慧琴, 王正磊, 周新力

2018, 31(3): 39.

摘要 ( 311 )

PDF (723KB) ( 224 )

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电磁环境计算是战场电磁环境预测仿真系统的核心，PE模型中只考虑了二维电波传播问题。基于GRID的二维地形剖面获取是PE模型三维电磁环境计算方法的基础，在此基础上文中研究了三维电磁环境计算方法的流程与步骤。采用ArcGIS软件中的ArcGlobe建立地理环境模型，给出了一种基于GRID型数字高程模型的三维电磁环境计算方法，分为地形剖面划分、剖面参数获取与计算、三维电磁场数据生成以及多辐射源电磁环境叠加4部分，有效地将二维PE扩展为三维情况，为仿真软件的设计实现奠定了基础。

基于正交匹配追踪算法的语音信号重构研究

陈益, 李文钧

2018, 31(3): 44.

摘要 ( 346 )

PDF (792KB) ( 220 )

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压缩感知理论是近年来提出的一种新兴的基于信号稀疏性的采样理论。正交匹配追踪算法是其中一种典型的重构方法，文中针对语音信号重构中存在的不足，采用正交匹配追踪算法对语音信号进行信号重构，相比于传统的压缩感知的重构算法更加地适用于对含噪语音、重构语音质量会更高，去噪效果也会更明显。为语音信号CS性能的基础性的研究提供了参考。

基于决策树分类算法异构数据的索引优化

郑博文, 赵逢禹

2018, 31(3): 48.

摘要 ( 343 )

PDF (827KB) ( 199 )

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海量数据的索引是提高分布式环境下海量数据的查询重要手段。为了构建高效的索引结构，人们提出了多种异构数据索引优化方法。文中给出了基于决策树分类算法下的索引优化方法。基于决策树分类算法构建索引决策树，利用该索引决策树对各个子空间表的属性列进行决策，建立索引表，根据索引表数据建立索引，再根据各子空间上的索引构建全局索引。该二级索引结构为快速定位索引信息提供了技术支持。实验结果表明，索引决策树是一个对优化异构数据索引合适的方法。

一种基于波导的K波段功率分配网络设计

张丽静

2018, 31(3): 53.

摘要 ( 328 )

PDF (713KB) ( 255 )

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针对K波段小型化功率合成需求，提出了波导功分器与波导微带转换相结合的设计方案。文中研发了一种6路矩形波导功率分配网络，该网络通过将3路波导功分器与双探针波导微带转换进行级联，借助软件进行设计优化，在24~26 GHz频带内 6 个输出端口具有很低的插入损耗和良好的回波损耗，可广泛应用于微波大功率合成领域中。

超声磨削表面三维形貌建模与试验研究

李虎, 陆忠东

2018, 31(3): 56.

摘要 ( 318 )

PDF (897KB) ( 167 )

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为了研究超声磨削的工件三维形貌，建立了砂轮表面三维形貌，通过对超声磨削磨粒运动轨迹分析，建立了磨粒在工件表面的切削过程模型。提出了大量随机分布磨粒切削工件路径的离散算法和最小高度值包络曲面提取算法,实现了超声磨削表面三维形貌的建立。进行超声磨削试验，结果表明：该模型能有效预测超声磨削的表面形貌，为超声磨削的工艺优化提供了理论依据。

基于DS18B20的多点测温监测系统设计

顾剑, 李彬

2018, 31(3): 61.

摘要 ( 616 )

PDF (754KB) ( 267 )

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多点测温检测系统在工业界应用广泛。文中利用数字式温度传感器DS18B20的单总线特点，与单片机结合，实现的多点温度监测系统具有高灵敏度、高精度、宽量程、低功耗、小体积等优点。基于数字温度传感器DS18B20设计多点测温监测系统，分析了多点测温的可靠性和精度。测试结果表明，所设计的系统能够达到预期精度，并可以根据需要设定报警温度上下限度，辅助相关嵌入测试系统。

基于LED光源可自由转化光斑形状大小的组合透镜

吴禹, 夏磊, 董文娟, 吕柳, 丁桂林

2018, 31(3): 65.

摘要 ( 461 )

PDF (621KB) ( 255 )

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基于非成像光学理论，根据LED光源特性，文中提出一款由两个透镜组合形成的光学系统，其可自由转化光斑形状和大小。从基本的透镜结构出发，利用SolidWorks软件，建立有微阵列结构和曲面条纹的透镜，再利用光学软件LightTools仿真模拟光路，可以通过改变两透镜间距实现光斑形状由矩形光斑到椭圆光斑到圆形光斑之间的转化，同时还可以改变光斑大小，发散角可由20°变化到50°，整体系统发光效率均可保持在93%以上。

基于光伏源的微电网孤岛/联网平滑切换控制

徐鹏坤, 单晓晨

2018, 31(3): 67.

摘要 ( 290 )

PDF (988KB) ( 235 )

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基于含光伏源的微电网系统，针对微网孤岛和联网运行模式的平滑切换进行了研究。结合改进后的预同步控制器，建立了一种由PQ控制器初始输出状态决定V/f控制器输出状态，实现了同步跟随的平滑切换控制方法。此外，还对给定参数下电压电流双环控制系统的相关性能进行了分析与计算。计算和仿真结果表明，该方法效果良好，切换过程平稳迅速，满足了平滑切换的需求。

基于ASP.NET的研究生“三助”管理系统研究与实践

卢毅, 万连城, 杨景

2018, 31(3): 72.

摘要 ( 292 )

PDF (441KB) ( 166 )

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针对研究生教育管理模式的不断改进，使得研究生“三助”政策惠及到每个硕士研究生，传统的研究生“三助”管理模式已经不能满足需求。文中提出了基于ASP.NET技术的研究生“三助”管理系统的研究与实践。该方法基于微软的ASP.NET的Web应用程序开发，运用.NET框架技术和公共的类库，采用B/S 设计模式，将管理系统分为表示层、业务层和数据层，最终实现表示层，业务层和数据层之间的信息交互，完成研究生“三助”管理系统的实践。该管理系统的设计大大克服了传统研究生“三助”系统封闭，数据更新慢等缺点，使得研究生管理系统数据处理更加高效，数据公开更加透明。

基于压缩感知的阅卷系统手写汉字识别算法

郑昊辰, 姜维

2018, 31(3): 75.

摘要 ( 401 )

PDF (872KB) ( 226 )

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针对阅卷系统中手写汉字识别率和识别精度低的问题，文中提出一种基于压缩感知理论的阅卷系统手写汉字识别算法。该算法首先对阅卷系统手写汉字图像进行随机采样得到其特征；然后对其进行稀疏表示，并最小化其l1范数以得到样本的稀疏解；最后利用该稀疏解的系数判别测试样本的类别。该方法用对信号的随机采样替代了传统的特征提取方法，简化了算法的实现过程，同时用现有的训练样本组成训练字典，避免了复杂的训练过程。该算法在手写汉字数据库ETL9B上的识别率达到99.1%。

基于大数据分析的频谱资源管控系统设计

兰图

2018, 31(3): 78.

摘要 ( 423 )

PDF (686KB) ( 221 )

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针对电磁环境恶化，频谱资源匮乏、分配不均及其在空间、时间和频域上存在的高度相关性的问题，文中提出了一种基于大数据分析的频谱资源管控系统。该系统由频谱监测与存储、数据分析处理和管控中心3个功能模块组成。首先，采用分布式的数据采集架构采集频谱信息和GPS信息；然后，使用大数据分析技术预测下一次时刻频谱资源的使用情况，以合理的检测可用信道、提高频谱监测的效率，优化频谱监测的策略；最后，使用管控中心管理不同等级用户的频谱使用权限。仿真测试结果表明，该系统能有效地处理海量的频谱数据、提高频谱资源的利用率。

典型风沙环境对电磁信号衰减的规律研究

刘杨, 李凯, 谭康伯

2018, 31(3): 81.

摘要 ( 390 )

PDF (590KB) ( 183 )

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风沙天气对人们生活有很大影响，其中一方面就是对电磁信号传播的干扰，文中通过建立基本地形模型，将风沙天气进行建模处理，加入到基本地形模型中，然后研究其电磁特征参数得到电磁模型，对比研究了在没有风沙情况下的电磁传播衰减以及不同严重程度风沙天气中的电磁传播衰减。所得规律既可以为进一步研究风沙区域电磁信号衰减问题提供技术参考，也可以由衰减情况反推出风沙天气的严重程度。

毫米波300 W脉冲功放的研究

吴小帅

2018, 31(3): 84.

摘要 ( 403 )

PDF (623KB) ( 258 )

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文中介绍了微带波导转换、一分八和一分三波导功分网络。利用国产15 W GaN功率单片，首先设计8路波导功率合成，然后进行3路波导功率合成，最后构成24路合成。在毫米波频段2 GHz带宽内，整体24路波导功率合成网络合成损耗＜0.8 dB，合成效率达到83％，解决了传统合成电路合成效率随合成网络级数增加而下降的问题，满足了高效率与大功率的要求。

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