当期目录

2019年 第32卷 第12期 刊出日期：2019-12-15

  

一种双耦合双混频中频信号功率反馈电路

郑仁平,杨青慧,张怀武

2019, 32(12):  1-5.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.001

摘要 ( 363 )   HTML ( 279 )   PDF (1053KB) ( 107 )  

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在自动电平控制系统中,常用功率反馈电路存在一个主要限制:调幅动态范围受限于电平检波器和相关电路,使其远远低于线性调制器的功率可变范围。文中介绍了一种双耦合双混频中频信号功率反馈电路,使检波器只需检测固定中频信号的功率大小即可反馈调节射频输出信号的功率幅度。经测试,电路射频输入信号在24 GHz变化时,得到的中频信号频率固定不变,等于晶振信号54 MHz。线性调制器的衰减量在031.5 dB变化时,中频信号功率与射频输出信号功率成良好的线性关系,满足预期的设计要求。

一种漏缆入侵探测系统的接收机设计与实现

徐桃,张懿,赵能武,王宇豪,李敏玥,路宏敏

2019, 32(12):  6-10.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.002

摘要 ( 308 )   HTML ( 19 )   PDF (978KB) ( 47 )  

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基于漏泄电缆的周界入侵探测系统因具有良好的安全隐蔽、随形安装、全方位警戒和全天候工作等特点,吸引了安防领域研究者和市场的注意力。文中提出了一种新型零中频正交解调接收机设计方法,该方法将高频信号搬移到基带进行处理,避免常规设计中采用超高速AD器件的高昂成本,同时改善了漏缆入侵探测系统的性能。ADS仿真表明:80120 MHz工作频段内接收机具有2.8 dB的噪声系数及69 dB的链路增益。测试结果表明,同一工作频段内接收机具有3.2 dB的噪声系数及67 dB的链路增益,实测和仿真结果吻合良好。系统试验表明采用该接收机的周界入侵探测系统,其定位精度优于10 m、误报率和漏报率优于5%。

一种应用于高压电机驱动的电平移位电路

余瑞容,张启东

2019, 32(12):  11-16.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.003

摘要 ( 579 )   HTML ( 99 )   PDF (1162KB) ( 118 )  

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针对传统电平移位电路输出电压范围不理想和不稳定的缺点,设计了一种具有高稳定性、低功耗的两级电平移位电路。该电路第一级采用固定偏置电流结构,消除NMOS与PMOS电学参数的依赖性并提高稳定性。通过引入扩宽输出电压范围的第二级电路结构,为高端PMOS提供可靠的栅驱动电压。仿真结果表明,所设计的电平移位电路实现了低压转高压功能,且输出范围满足高边栅驱动要求。该电路能较好地应用于高压电机驱动电路,实现单极性和双极性两种驱动控制。

基于主成分分析的实时全网络异常检测方法

张天奇,张顺康

2019, 32(12):  17-21.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.004

摘要 ( 371 )   HTML ( 90 )   PDF (859KB) ( 78 )  

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网络性能异常检测对于促进网络健康发展具有重要意义。针对目前全网性能异常检测大多通过离线检测,无法提供良好的实时在线检测性能的问题。文中采用主成分分析方法建立异常检测模型,结合历史性能数据和近期网络性能波动状况去适应性调整网络异常判断阈值,实现了异常检测的实时在线化,并在NFV网络上进行数据采集。实验结果表明,与被广泛采用的离线检测方法比较,该方法在检测的误报率上减少了5%8%,对于网络运行商而言具有较大的使用价值。

用于晶体振荡器温度补偿的次方电压产生方法

孙晓化,王宏兴,张启东

2019, 32(12):  22-26.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.005

摘要 ( 401 )   HTML ( 13 )   PDF (752KB) ( 57 )  

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为了获得更高精度的时钟源,需要对晶体振荡器进行温度补偿以便减小频率随温度的变化。对比晶体振荡器不同的温度补偿方式,模拟温度补偿具有较高的性能,而模拟温度补偿电路的主要模块就是获取与温度成次方关系的补偿电压。文中采用了一种模拟乘法器的方法来获得与温度成不同指数关系的电压,在全差分放大器的输入端接入4个MOS管,利用其工作于线性区时的电流电压关系并结合全差分放大器来实现两个模拟量之间的相乘,进而获得与温度成1次方、2次方、3次方、4次方和5次方关系的补偿电压。获得的这些电压通过加和电路叠加后即可用于晶体振荡器的高阶温度补偿。通过仿真,得到全差分放大器的差模增益为78.6 dB,乘法器可以实现两个信号的相乘,且应用该方法进行补偿的晶体振荡器的频率偏移为±2 ppm。

9 kHz1.4 GHz高精度快速随机跳频DDS频率合成器

王家敏,杨青慧,张怀武

2019, 32(12):  27-32.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.006

摘要 ( 469 )   HTML ( 10 )   PDF (1073KB) ( 62 )  

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为适应微波系统对频率合成器在高频率精度、频率捷变、随机跳频等方面的要求,文中设计了一种基于DDS芯片AD9914的频率合成器。论文阐述了优化频率控制字的计算方法,结合线性反馈移位寄存器LFSR产生随机跳频点,并利用FPGA对AD9914进行软硬件控制,使该频率合成器能够达到10 ^-5 Hz的频率精度以及百纳秒内的随机扫频。测试结果表明在输出9 kHz1.4 GHz频率时,该频率源频点准确,全频带扫频且跳频切换时间为90 ns,达到了高精度捷变频的目标,应用前景广阔。

基于Attention-CTC的自然场景文本识别算法

和文杰,刘敬彪,潘勉,吕帅帅

2019, 32(12):  32-36.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.007

摘要 ( 583 )   HTML ( 17 )   PDF (826KB) ( 80 )  

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针对自然场景下文本识别所存在的字符分割困难、识别精度依赖字典等问题,文中提出了一种基于注意力机制与连接时间分类损失相结合的文本识别算法。利用卷积神经网络与双向长短时期记忆网络实现对图像的特征编码,再使用Attention-CTC结构实现对特征序列的解码,有效解决Attention解码无约束的问题。该算法避免了对标签进行额外对齐预处理和后续语法处理,在加快训练收敛速度的同时显著提高了文本识别率。实验结果表明,该算法对字体模糊、背景复杂的文本图像都具有很好的鲁棒性。

5-DOF并串联机器人运动学分析及仿真

陈久朋,伞红军,李鹏飞,张道义,熊彬州

2019, 32(12):  37-43.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.008

摘要 ( 708 )   HTML ( 13 )   PDF (1106KB) ( 63 )  

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并联机器人强度刚度较高,但是工作空间较小;串联机器人工作空间较大,但强度刚度较小。混联机构因兼顾了并联和串联机构的优点而具有更加广泛的应用前景。文中介绍了一种新型五自由度并串联机器人来实现复杂曲面的加工。应用螺旋理论对其运动性质进行分析并计算了自由度。通过数值法推导了机器人的正解,运用解析法推导了机器人的反解。用SolidWorks构建了机器人的三维模型并导入到ADAMS中对其进行运动学仿真。仿真结果显示,该机器人能够实现复杂曲面的加工,可以为工业生产提供帮助。

日盲紫外光通信创新实验的探索及教学研究

郑锐林

2019, 32(12):  43-47.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.009

摘要 ( 406 )   HTML ( 11 )   PDF (1005KB) ( 45 )  

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以日盲紫外光通信系统多采用激光器或汞灯作为光源、紫外光电二极管作为探测器,整体系统体积大、操作复杂,难以满足电子通信工程的实验教学需求,因此急需建立一种新型光通信创新实验教学平台。文中设计并构建了一套新型紧凑化日盲紫外光通信系统,其采用紫外LED作为光源、可见光PIN管为探测器,以下转换荧光玻璃为光谱转换器,实现了远距离、高灵敏度的日盲紫外光信号传输与探测。该系统不仅增大了输出信号的幅值,还将最大日盲紫外探测光电流提高到了23.3 μA。通过实践教学,发现该创新实验平台对提高学生综合能力和对日盲紫外光通信实验仪器设备的理解与高效率使用,发挥了重要的促进作用。

视频监控行人流量统计系统的设计

殷涛,崔佳冬

2019, 32(12):  48-52.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.010

摘要 ( 529 )   HTML ( 22 )   PDF (1715KB) ( 53 )  

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针对当前行人统计方式落后、非实时性、统计数据滞后等问题,文中提出采用智能视频监控、图像识别的方式实时统计行人流量。系统根据积分通道思想统计行人目标特征,通过Adaboost算法训练分类器对图像帧中的行人目标进行定位、识别。文中在已识别目标的基础上采用CPU多任务模型改进核相关滤波算法对目标进行实时跟踪、统计得到行人流量。测试结果表明,系统能实时识别、跟踪、统计行人目标,整体功能稳定,平均识别率为93%,改进多任务模型使得跟踪速率提高约20%。

含有空位缺陷的单晶锗纳米切削过程分子动力学仿真

张逸飞,李珊,杨晓京,吴绍华,刘浩

2019, 32(12):  53-57.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.011

摘要 ( 253 )   HTML ( 10 )   PDF (1168KB) ( 35 )  

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针对含有空位缺陷的单晶锗纳米切削过程展开研究,利用分子动力学仿真软件构建了含有空位缺陷的单晶锗切削模型并进行了分子动力学仿真切削。文中从原子角度考虑了切削过程中系统势能的变化、切削力的变化,解释了材料的去除过程和切屑的形成机理,并分析了空位缺陷对切削的影响。结果显示在切削过程中,单晶锗晶体所含空位数越多则基础系统势能越大,且随着切削的进行系统势能逐渐增大。该结果表明空位缺陷的增加会加剧系统的不稳定性。

改进自适应遗传算法在关联规则中的研究

李存进,孙红

2019, 32(12):  58-63.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.012

摘要 ( 340 )   HTML ( 14 )   PDF (979KB) ( 43 )  

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针对传统的关联规则在大数据环境下数据挖掘过程中效率低的问题,文中融入了遗传算法,并且对传统的遗传算法进行优化以便更好地适用于关联规则的挖掘。针对传统的自适应遗传算法,对其交叉算子和变异算子进行自适应优化,在此基础上加入兴趣度用来剔除一些没有实际效果的规则。实验结果表明在关联规则提取方面,结合云计算技术和所改进的算法可以优化其挖掘效率,并克服适应性和可用性等方面的缺陷,不仅加快了算法的收敛速度,也提高了解的质量。

基于密度泛函的过渡金属电磁特性研究

卿晓梅,镇思琦

2019, 32(12):  64-68.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.013

摘要 ( 311 )   HTML ( 9 )   PDF (851KB) ( 23 )  

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文中研究了通过2D1D尺寸限制来调整金属过渡金属二硫化物(mTMDC)的电子及磁性。与实验可获得的半导体TMDC相比,mTMDC单层和纳米带的结合能较大、稳定性更好。与其半导体TMDC相比,2D MX₂(M=Nb,Ta;X=S,Se)单层是非铁磁金属。当mTMDC纳米带的带状宽度分别接近13 ?和7 ?时,即分别形成锯齿形和扶手椅边缘终端时,mTMDC从金属过渡为半导体;当纳米带宽度进一步减小时,这些纳米带会转换回金属。Zigzag端接纳米带是铁磁半导体,其磁性也可通过氢边缘钝化来调节,而扶手椅纳米带是非铁磁半导体。研究结果表明,mTMDC具有广泛的物理特性,从金属到半导体,非铁磁到铁磁,较为适合需要具有不同磁性的稳定窄带隙半导体应用。

基于入侵监测的网络信息安全管理技术

刘东伟

2019, 32(12):  68-71.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.014

摘要 ( 276 )   HTML ( 11 )   PDF (650KB) ( 38 )  

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针对网络安全面临非法入侵威胁、实时防御性差的问题,文中研究和分析了基于入侵监测的网络信息安全管理技术。通过在现有网络模型中增加入侵监测模块,将网络信息采集、信息处理和信息分析3个模块相结合进行入侵监测。为提升入侵监测的准确率,利用基于数据降维的决策树方法对异常数据进行识别,有效实现不同类型的异常数据监测。系统验证表明,所提出的入侵监测方法对于不同类型的入侵均有较好的监测效果,比现有算法提高了约8%。

基于单目视觉的工件定位技术研究

杨云辉

2019, 32(12):  72-75.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.015

摘要 ( 334 )   HTML ( 17 )   PDF (618KB) ( 55 )  

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针对普通工件的位姿定位问题,文中提出了一种使用单目视觉平台和CAD模型的工件定位方案。为了阐明该方案的具体设计,基于单目相机的标定方法引入工件图像识别的相关技术,设计了工件的图像预处理过程,并提出基于CAD模型的单目视觉定位算法。实验测试结果表明,与基于先验性关系的定位方案相比,该定位方案具有更高的精度和较好的灵活性,可以满足普通工件的定位需要。

基于PLC的智能家居控制系统

晁芬

2019, 32(12):  76-79.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.016

摘要 ( 1803 )   HTML ( 86 )   PDF (571KB) ( 168 )  

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针对传统的家居设备已经不能满足人们对智能化、人性化和安全化的要求,文中设计开发了一套基于PLC的智能家居控制系统。该控制系统通过不同的传感器采集家居环境中的信息并加以处理,在数据异常时向用户发送报警信息。同时,用户也可以利用该系统对家居环境中的门禁、照明等设备进行远程控制、监视和操作,并具有一定的实时性与准确性。随着智能家居理念的普及与研究的深入,该系统将在智能家居生活中发挥更大的作用。

LTE核心网架构下的手机信令数据采集技术研究

龙嫔

2019, 32(12):  80-83.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.017

摘要 ( 525 )   HTML ( 13 )   PDF (656KB) ( 42 )  

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LTE核心网架构下的手机信令数据采集系统是对信令网进行实时监测的有效工具,是LTE核心网的重要支撑。为满足手机信令数据采集系统的技术研究需求,文中研究了LTE核心网信令系统架构与相应的信令数据采集系统结构,提出了LTE核心网架构下的信令数据采集方案和解析方案,同时分析了相应的关键技术。该LTE核心网架构下的手机信令数据采集技术保证了信令网的稳定性、安全性和高效性,同时为LTE核心网架构下的信令监测与采集系统的开发与研究提供了参考。

基于深度学习的法律文书识别方法研究

孟昕

2019, 32(12):  84-86.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2019.12.018

摘要 ( 466 )   HTML ( 20 )   PDF (14316KB) ( 248 )  

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为了提升数字化法律文书知识库的建设效率,文中提出了基于深度学习理论的法律文书识别方法。该方法基于长短期记忆(LSTM)网元结构构建深度神经网络,引入遗忘门进行网元的状态更新,使用Softmax函数作为非线性传播函数,实现自然语言中的实体识别。经测试,该方法可以有效的提取法律文书中的当事人姓名、案由和审判机构等;在文中所采用的测试集上,相较于CRFs算法,该方法在准确率、召回率和F上均可以取得约10%的提升。