电子与信息器件

  • 基于TL494的臭氧发生器的研制

    曾立武;兰紫娟;黄晓锋;何凌燕;

    臭氧污染已成为我国大气污染治理的重点与难点,臭氧监测也是我国环境空气质量监测系统中一项重要内容。为了更加灵活、便捷地标定臭氧监测仪,研制一种基于TL494双端式开关电源控制芯片的便携式臭氧发生器,经过一级标准的臭氧分析仪校正后,可方便对二级在线臭氧监测仪进行常规有效的浓度梯度检验。该发生器的基本原理为,通入设定流量的干空气进入到一个恒温腔体,腔体内使用185 nm紫外灯照射,使空气中的氧激发生成臭氧。通过调节紫外灯强度即可产生不同浓度的臭氧,输出用于后端应用。经实测验证,该发生器性能稳定,控制电压与发生浓度相关性可达0.999。

    2018年16期 v.41;No.519 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 1715K]
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  • 基于LabVIEW的排阻老化电阻值测试系统

    田恬;肖仕武;

    针对目前排阻老化过程中电阻值测试存在的劳动效率低下、误差大、重测现象突出、成本高等问题,设计基于Lab VIEW开发平台的排阻老化过程中电阻值测试系统。系统由计算机、数字万用表、测试表笔、信号转换盒和待测排阻构成。实现了测试记录的自动化,提高了排阻测试工序的自动化程度,以及排阻老化试验电阻值的测试效率,并且能有效降低老化试验的人工成本、减少人为的失误和重测现象,具有结构简单、界面友好、操作方便、读数直观、成本低廉、开发简洁高效、灵活更新升级的特点。

    2018年16期 v.41;No.519 5-8+12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1745K]
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  • 具有小步进和低相噪的频率合成器的设计

    蒋佳男;马忠松;

    为了设计具有小步进和低相噪的频率合成器,分析了直接式、锁相式和直接数字式频率合成器的优缺点,以及结合锁相环与直接数字式频率合成器的多种设计方案。在此基础上,使用DDS激励PLL的频率合成技术,设计了满足多种指标的频率合成器。该合成器的步进是1 Hz,当频率是10 k Hz时,合成器的相位噪声低于-90 d Bc/Hz,同时其输出带宽较大。

    2018年16期 v.41;No.519 9-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1502K]
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  • 基于分区独立温度控制的探针台卡盘温度均匀性研究

    刘洪;苏中;刘宁;

    在半导体测试的高低温测试中需要有效地保证探针台卡盘表面温度的均匀性。利用基于有限元方法的仿真软件ANSYS Workbench对探针台卡盘冷却层进行建模,研究表面温度场分布情况。同时,对探针台卡盘表面各区域进行温度测试获取探针台卡盘温度分布。仿真结果和实验结果一致,表明探针台卡盘表面中心位置温度最高,距离卡盘中心位置距离越远,温度越低。基于现有探针台卡盘均匀加热下表面温度分布的状况,提出加热板实施分区独立温度控制,从而改善探针台卡盘表面温度的均匀性,提高探针台高低温测试的精确性。

    2018年16期 v.41;No.519 13-16+21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1897K]
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  • 用于实验教学的单相无功功率补偿器设计

    刘瑨琪;王聪;徐晓贤;

    为了使本科专业教育更贴近工业生产和反映主流的先进技术,针对目前电力电子实验课程对无功补偿教学部分的缺失,以实验平台中接阻感负载的单相桥式晶闸管整流器为补偿对象,讨论动态无功补偿实验装置的设计和实现。分析动态无功补偿的拓扑和基本原理,设计基于DSP的数字双闭环控制系统,进行了参数计算及相关的器件选型,实现了装置输出无功功率的动态调节,使实验装置单位功率因数运行。同时,该无功补偿实验平台还可以用于补偿其他实验装置给公共连接点带来的无功污染。Matlab仿真及样机实验均表明,该动态无功补偿实验平台具有良好的补偿性能,可以使电气工程专业学生直观地了解动态无功补偿的原理,实现对现有教学实验装置的有效补充。

    2018年16期 v.41;No.519 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1874K]
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  • 基于FPGA和USB的面阵CCD图像采集系统设计

    杨勇奇;王典洪;徐朝玉;倪效勇;罗林波;

    设计一种以Sony面阵CCD器件ICX618为传感器的实时图像采集系统。该系统采用FPGA作为控制核心,由AD9945芯片对CCD的输出信号进行相关双采样处理和A/D转换,经USB接口完成数据的高速传输,最后由上位机对数据进行处理和显示。实验表明,设计的CCD图像采集系统在40 f/s的帧频下工作稳定,系统性能好、成本低、可靠性高,具有较好的实用价值,能够为其他型号CCD的应用提供参考。

    2018年16期 v.41;No.519 22-25+30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1795K]
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  • 一种BCD码数/模转换器的设计

    华猛;黄伟军;刘传洋;吴晨辉;

    提出一种8421BCD码输入的CMOS数/模转换器。数/模转换器输入采用8421BCD码并行数字码输入方式,输出采用模拟电压输出的方式,内部电阻网络根据8421BCD码特点进行特殊设计;锁存电路采用时钟控制,极大地抑制毛刺干扰。电路设计是基于0.35μm CMOS工艺,经HSpice软件和Cadence软件仿真表明,电路工作在3.3 V电压下,8421BCD码数/模转换器的积分非线性误差(INL)最大为-0.48 LSB和微分非线性误差(DNL)最大为-0.39 LSB,优值(FOM)最大为3.96,电路功耗为0.97 m W。

    2018年16期 v.41;No.519 26-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1932K]
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  • 简易系统级芯片内置高精度阻容振荡器的校准方法

    张岩松;梁步阁;赵党军;杨德贵;

    通过实验探究一种适用于超大规模集成电路(VLSI)领域系统级芯片片内阻容(RC)振荡器的校准方法。针对集成电路内部阻容振荡器输出时钟频率容易出现温漂、工艺离散导致不精确等现象,通过改良片内时钟校准逻辑,得出一种易于实现的、高效的、低成本的、可靠的方法。经试验验证,该方法可以有效保证振荡电路的输出精度,解决工艺、温度、电压等改变引起振荡器输出频率变化的问题。

    2018年16期 v.41;No.519 31-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1818K]
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  • ZigBee自组织网络在大棚环境监测中的应用

    胡伟伟;赵文龙;程若发;陈园;

    为了提高大棚种植效率,设计一种大棚环境监测系统。设计基于Zig Bee协议,以TI公司Z-Stack协议栈及CC2530为核心芯片,结合温湿度传感器DHT11,Lab VIEW软件编写的上位机程序。分别组成协调器和多个终端节点。协调器是整个Zig Bee网络核心,负责组建整个系统网络,能解析当前Zig Bee网络中终端节点数据包,通过RS 232协议发送给上位机。终端节点采集环境温湿度信息,通过Zig Bee网络发送给协调器,若有新的节点或者旧节点加入、离开网络,协调器能立刻反映当前网络状态。经实验测试验证,系统设计简洁、运行稳定、网络安全性可靠,有很好的应用前景。

    2018年16期 v.41;No.519 35-38+42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1716K]
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  • LED电子显示屏近场通信技术的嵌入式研究

    周杰;杨帆;李均涛;

    LED电子显示屏的显示系统通过计算机来控制显示屏的工作,其操作便捷性、及时性和灵活性都比较差。故把NFC技术嵌入在LED电子显示屏中,将以往由计算机设备控制LED电子显示屏的显示转向由NFC设备来控制,并通过运用单片机、NFC芯片、手机APP等相关技术来实现此方案。结果表明,该方案有效地解决了目前LED电子显示屏存在的不灵活、不方便、不及时的问题。

    2018年16期 v.41;No.519 39-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1713K]
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  • 新型无源无损Boost APFC电路设计与仿真

    于仲安;何俊杰;

    传统的软开关电路能较好地解决Boost有源功率因数校正(APFC)电路中开关管开通与关断时所引起的损耗高、升压二极管关断时反向恢复引起的尖峰电流冲击大的问题;但随之出现的是升压二极管在关断后要承受2倍于输出电压的反向峰值,并且软开关电路元器件应力也较大。提出一种适用于Boost升压电路的无源无损软开关电路,在理论分析软开关电路工作过程的基础上进行仿真实验。结果证明开关管实现了零电流开通和零电压关断所有二极管软开关,并且电路中所有元器件的电压电流应力小,提高了电路的工作效率。

    2018年16期 v.41;No.519 43-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2196K]
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  • 面向PCIE 3.0总线的扰频和去扰频器FPGA设计

    陆启立;黄新明;孙玲;谢星;韩赛飞;唐天泽;

    在分析PCI Express 3.0总线物理层协议的基础上,提出一种实现扰频器和去扰频器的设计方案。利用可综合Verilog HDL语言在Vivado平台下完成电路的设计综合并下载到FPGA开发板进行测试与验证。验证结果表明,设计满足PCI Express 3.0总线物理层的要求,占用逻辑资源少,可应用到总线物理层的总体设计中。

    2018年16期 v.41;No.519 47-50+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1890K]
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  • 基于数据挖掘技术的网络信息过滤系统设计

    刘玉娥;

    对网络信息进行过滤,在提高网络安全性能方面具有重要意义。传统网络信息过滤系统一直存在信息过滤不完整、效率差的问题,故提出并设计基于数据挖掘技术的网络信息过滤系统。网络信息过滤系统硬件主要由数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、控制界面模块和过滤及反馈模块组成,在过滤及反馈模块引入数据挖掘技术,对各个重要数据进行分析,并给出部分软件代码,实现网络信息过滤系统的优化。实验结果表明,以调和平均值为指标,对改进设计系统进行验证,其查全率及查准率的调和平均值较高,具有一定的优势。

    2018年16期 v.41;No.519 51-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1581K]
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  • 基于APP端智能校园一卡通系统的设计

    王思沫;汪志龙;谭雨晴;阮庭珅;蒋峰;

    针对当前校园一卡通系统存在的查询难、储值难等问题,基于无线通信、北斗定位等技术,设计一种新颖的智能校园一卡通系统。该系统将其后台数据库与手机APP端相连,学生使用其学号和密码登录APP,能自助办理充值、查询、转账、定位、上锁、解锁等业务,使得学生告别时间和空间上的限制,随时随地对自己的校园一卡通进行业务操作,具有较高的实用性和便捷性。

    2018年16期 v.41;No.519 55-58+63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1893K]
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  • 基于Android系统的可穿戴报警设备设计

    丁超;杨永杰;潘睿;申红明;

    介绍基于Android系统的新型可穿戴报警设备的设计。该设备主要由电子鞋报警模块和Android APP两个部分组成。系统使用微型充电电池搭配压电陶瓷充电电路为报警模块供电,延长电池使用时间。当遇到危险时,使用者可以利用脚跟重压报警按键3 s主动发送信号或者在系统陀螺仪检测到使用者处于摔倒状态,且Android手机脱离连接范围的情况下,自动使用鞋内报警模块驱动低功耗蓝牙4.0向APP发送报警信号。APP将当前记录的GPS数据作为警报信息内容发送至多个已绑定的邮箱和手机,并拨打110报警电话,从而实现及时、快速地求救。实验结果表明,该系统识别危险情况准确,实时性、可靠性较高,具备一定市场应用价值。

    2018年16期 v.41;No.519 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1718K]
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计算机科学与应用

  • 基于消息过滤算法实现MQTT协议智能家居的识别

    邱雨;彭大芹;梁吉申;林峰;项磊;

    随着智能家居的迅猛发展,使其在高、中、低不同市场上都存在着很多竞争。Yun OS智能操作系统的推出也加快了智能家居行业的发展。Message Queuing Telemetry Transport(MQTT)协议是为大量计算能力有限,并且工作在低带宽、不可靠的网络的远程传感器和控制设备通信而设计的协议。由于开销小,适用小型传输,在智能家居中得到大量运用。通过对MQTT协议结构以及关键字段的研究,并从实际环境中抓取到的智能家居中Packet Capture(PCAP)包进行分析,提出一种改进型的消息过滤算法将MQTT协议中订阅的主题与智能家居品牌联系起来,实现识别智能家居设备厂商的目的。

    2018年16期 v.41;No.519 64-67+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2052K]
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  • 高精度列车通信系统交换机优化设计

    穆俊斌;冀云;孙景辉;

    现有高精度列车通信系统交换机由于未考虑交换机稳定运行时出现的环路现象,造成网络信息传输时的稳定性较差,因此对高精度列车通信系统交换机进行优化设计。优化设计后,交换机整体结构由主控制模块、以太网模块和POE供电模块三部分组成。在高精度列车内部构建环形网络,避免通信时某台交换机发生故障导致其余交换机不运行的状况发生;采用快速生成树协议算法降低环网恢复用时以及数据包丢失,促进列车内部网络信息传输的稳定运行;对交换机连接方式优化设计时用M12接头代替以太网接口和USB接口,使交换机的抗稳定能力和列车通信系统各设备间通信安全性增强,实现高精度列车通信系统中交换机的环网控制。实验结果表明,所设计交换机在高精度列车通信系统中应用效果较好,性能佳。

    2018年16期 v.41;No.519 68-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1795K]
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  • 网络通信中的均衡控制器设计与实现

    王依凯;

    基于负载通告的SDN均衡控制器在进行网络通信控制时容易出现控制器负载过高问题,导致网络通信传输效率低、稳定性差。设计与实现新的网络通信均衡控制器,其包括应用层、控制层和基础设施层。控制器功能模块中的动态更新与均衡模块采集流组及接口流量,依据流组信息完成信道分配均衡策略;预处理模块调整信息传输的顺序,均衡分流模块对路由器进行处理,对网络通信中分流实施均衡管理。利用PID算法对控制器软件进行设计,通过交换机选择程序解决控制器负载过高的问题。实验结果证明,所设计控制器下的网络通信具有传输效率高、稳定性强的优势。

    2018年16期 v.41;No.519 72-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1754K]
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  • 计算机网络可靠性验证系统设计

    熊英;

    针对传统验证系统一直存在验证效率及验证精度低的问题,提出并设计基于双验证模块的计算机网络可靠性验证系统。通过分析用户设备、网络拓扑结构对计算机网络可靠性的影响,给出计算机网络可靠性与可靠度定义,构建基于双验证模块的可靠性验证系统,实现对计算机网络可靠性的验证。实验结果表明,在以验证时延为指标进行计算机网络可靠性验证时,采用改进系统与传统验证系统为对比,其验证时延及效率均要优于传统验证系统,具有一定的优势。

    2018年16期 v.41;No.519 76-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1720K]
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  • 基于密度特征与KNN算法的最优特征维数选择

    孙国栋;梅术正;汤汉兵;周振;

    为了保证基于同步触发双相机的仪表复杂字符识别中误识率为0,采用K最近邻算法对仪表字符特征进行训练分类,结合字符自身特点,提出最优特征提取与高宽维度选择方法,并设计实验获取1~4 096维密度特征的误识率与运行时间。实验结果表明,图像的密度特征总维度在230~260,高宽维度比接近1.4时,误识率为0的概率最大。该规律对采用KNN算法进行分类识别时最优密度特征维数选择具有一定指导意义。

    2018年16期 v.41;No.519 80-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1886K]
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  • 无线传感网中基于半定规划的定位修正算法

    匡博;王颖;李杰;熊庆国;王秀芬;

    无线传感网络的定位精度依赖于噪声电平和非视距连接。为此,提出基于半定规划的定位修正算法,其以半定规划ESDP算法为基础,且记为ESDP_O算法,旨在提高定位精度和减少在恶劣环境下的定位时间。ESDP_O算法通过引用抖动矩阵,修改了ESDP算法,提高了ESDP_O算法在高测距误差环境的鲁棒性。ESDP_O算法通过寻找低秩解,应对高噪声和非视距偏差。仿真结果表明,在高噪声和多数测距是非视距NLOS环境下,ESDP_O算法的定位精度优于基于同类算法,并且降低了计算复杂度。

    2018年16期 v.41;No.519 84-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1761K]
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  • 一种地球静止轨道空间碎片主动清除方式

    张治彬;李新洪;安继萍;贺广松;王谦;

    首先讨论国内外对空间碎片主动清除技术的研究进展,分析空间碎片清除平台的功能要求。然后提出一种静止轨道空间碎片主动清除方式,即通过空间碎片清除平台发射出粘性弹丸与目标空间碎片进行非弹性碰撞,使空间碎片获得一定的速度增量,进而被推离原轨道。其次,对粘性弹丸的轨道转移过程进行建模,推导出拦截时间、弹丸飞行距离等要素与姿态俯仰角的关系。最后,利用Simulink对弹丸的轨道转移过程进行了仿真,分析拦截时间t,飞行轨迹长度S与弹丸俯仰角(弹丸出射速度与碎片清除平台速度的夹角)的关系。

    2018年16期 v.41;No.519 88-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1588K]
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  • 基于深度学习算法的脑肿瘤CT图像特征分割技术改进

    崔仲远;黄伟;

    针对基于数学形态的脑肿瘤CT图像特征分割技术存在准确率低、分割效果不明确的弊端,提出基于深度学习算法的脑肿瘤CT图像特征分割技术。将可视人体数据集CVH-2作为研究对象,对数据集中的图像实施预处理,对图像四个模态实施卷积分别获取不同模态彼此的差异信息,归一化获取脑肿瘤CT图像多模态3D-CNNs特征。对基于SAE深度学习算法的脑肿瘤CT图像特征分割模型实施二级训练,将脑肿瘤CT图像多模态3D-CNNs特征经过处理后获取的S,V通道数据输入模型实施训练,在第二级训练的过程中把第一级SAE训练得到的权重作为二级训练的原始权重,将一级训练中错误分割的组织结构和沟回作为二次训练的数据集,获取脑肿瘤CT图像特征的准确分割结果。实验结果表明,所提方法在脑肿瘤CT图像特征分割准确率和效率方面具有显著优势。

    2018年16期 v.41;No.519 92-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1582K]
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  • 基于Android移动终端的多功能视频监控系统设计

    郭志涛;韩海净;孔江浩;杨革宇;曹小青;

    随着嵌入式技术和移动通信技术的不断发展,利用智能移动终端设备进行远程监控已经成为网络监控研究领域的热点,本文设计了基于Android智能手机的多功能视频监控系统。该系统分为视频采集端、Android智能手机客户端、Web服务器三层设计。视频采集端利用网络摄像头采集视频,并将其以H.264标准压缩传输至服务器进行实时存储,同时利用传感器采集环境参数及有无人员入侵等信息;客户端通过TCP/IP协议与服务器建立通信,实现实时视频监控和监测数据的查阅,并对可疑情况报警与信息提示。综合测试结果表明,系统实时性高且部署灵活,获取的监控画面清晰稳定,可以满足无线网络环境下远程视频监控的要求。

    2018年16期 v.41;No.519 96-99+103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1699K]
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  • 基于计算机辅助的舞蹈教学资源管理系统设计

    谢迟;

    传统的授课方式局限于时间和地点,舞蹈教学资源管理性能差。设计基于计算机辅助的舞蹈教学资源管理系统,系统功能结构包括核心计算机辅助教学和教学管理应用,采用数据管理模块将处理后的数据存储在数据文件中,并对舞蹈教学内容发布模块检索请求以及多媒体管理模块的远程图像资源定位请求进行响应反馈。设计用户课件点播流程,利用现有的舞蹈教学资源学习。实验结果表明,所设计系统性能佳,具有较高的稳定性和兼容性,教学资源数据存储能力强。

    2018年16期 v.41;No.519 100-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1590K]
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  • 14位Single-slope ADC行为级建模与仿真

    王玉娇;黄静;孙玲;韩笑;邓洪海;

    单斜率型模/数转换器以其简单的结构、较高的分辨率和易于集成的优势,在红外焦平面读出电路设计中被广泛应用。基于Matlab软件环境下的Simulink工具,建立了一个14位Single-slope ADC的系统模型。其充分讨论Simulink工具下电路各单元模块的具体实现和信号间的时序关系,给出电路的行为级仿真结果,为Single-slope ADC的集成电路设计与实现提供参考。

    2018年16期 v.41;No.519 104-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1714K]
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  • 光反馈自混合干涉位移实时跟踪测量算法改进

    郭常盈;吴冉;

    现有的相位测量算法进行光反馈自混合干涉位移实时跟踪测量时,未考虑原始光反馈自混合干涉信号中的噪声干扰,导致测量精度差。因此,对光反馈自混合干涉位移实时跟踪测量算法进行改进,采用自适应滤波系统去除光反馈自混合干涉信号中的噪声,通过去噪后的自混合信号实施变换处理获取解析信号,提取解析信号的包裹相位突变点,根据相位突变点与正负单位脉冲的乘积定位相位突变点的正确方向,得到自混合干涉条纹;去除自混合干涉条纹中的小数条纹获取全部整数条纹点,对条纹点进行赋值、差值和平滑处理,获取外部目标重构位移轨迹,即光反馈自混合干涉位移。实验结果表明,所提算法具有较高的光反馈自混合干涉位移实时跟踪测量精度。

    2018年16期 v.41;No.519 108-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1874K]
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  • 基于改进神经网络的图像边缘分割技术

    卫洪春;

    采用梯度下降法进行图像边缘分割时受到噪声的干扰,训练过程中存在局部最佳解,从而导致图像边缘分割效果和泛化性能差。为此,提出基于改进神经网络的图像边缘分割方法,采集样本图像的中值特征量、基于梯度的特征量、Krisch算子方向特征量,融合三个特征向量塑造具备较强抗噪性能的样本图像特征向量,通过基于特征向量和BP神经网络的边缘检测算法,将样本图像特征向量输入四层BP神经网络,采用改进BP算法训练四层BP神经网络,采用训练后的改进神经网络完成图像边缘分割。实验结果表明,所提图像边缘分割方法细节保有性能强,分割精度和泛化能力强。

    2018年16期 v.41;No.519 112-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1864K]
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航空航天航海技术

  • 基于四元数的四轴飞行器姿态控制

    荆学东;潘翔;

    为了实现四轴飞行器的姿态控制,建立四轴飞行器四元数运动学方程,给出了四元数微分方程的解析解和数值解,在此基础上求解出欧拉角。四轴飞行器采用串级PID控制算法,以欧拉角作为系统外环,补偿后的角速度作为系统内环。通过Matlab/Simulink仿真,对比单级PID控制效果,验证了算法的可靠性。最后,搭建了飞行器试验平台,在STM32飞控板上编程实现算法。实验证明,该控制系统较单级PID具有响应速度快,超调量小等优点,基本满足室外飞行要求。

    2018年16期 v.41;No.519 116-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1543K]
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  • 飞参数据实时传输与处理系统

    霍立平;贾绍文;于潞;蔡慧敏;

    为了实时监控飞行状态,提高飞行训练质量,保证飞行训练安全,构建了飞参数据实时采集、传输与处理系统。通过对原机飞参系统的改进、采用频分复用和时分复用结合的信道资源分配方法实现了飞参数据的实时采集和传输。通过对飞参数据实时处理并以多种形式进行展现,满足了不同用户的使用需求。实际应用表明,该飞参系统运行稳定,在完善飞行训练质量与安全监控体系方面效果显著,具有较强的推广应用价值。

    2018年16期 v.41;No.519 120-122+126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1564K]
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  • 紧急状况下卫星网络传输任务在轨实时规划技术

    汪路元;禹霁阳;程博文;刘伟伟;牛跃华;

    针对在紧急状况下卫星网络任务传输的需求,提出一种卫星网络传输在轨实时规划技术。通过对组网卫星当前链路通路参数的实时计算,规划当前紧急信息能够最快传输的路径。首先,对卫星网络进行模型建立,将星间链路的连接看作时变连接矩阵的拓扑模型;然后,通过各节点的参数规划最小信息传输延迟下的数据通路;最后,紧急信息任务根据当前节点规划结果选择下一个节点的最佳传输路径,从而使得传输延迟最短。采用在轨各节点实时动态规划的方式,消除地面对卫星网络状态交互的延迟及误判,减少对正常通信业务的影响。基于设计模型进行了硬件电路的实现及实验,传输平均延迟均在秒级,能够实时完成紧急信息传输的自主任务规划。

    2018年16期 v.41;No.519 123-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1621K]
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  • 基于骨架提取的飞行器航迹实时重规划法

    陈怀民;方泰淙;段晓军;

    随着低空防御系统的不断完善,飞行器成功突防的安全性越来越低。该文旨在解决动态航迹规划问题。首先根据飞行器自身飞行约束条件和高程数字地图信息,利用地形特征,将相对平坦的山谷地形提取出来,建立骨架,作为航迹规划的参考。然后,根据航迹策略,飞行器在地面起飞前通过寻路算法快速制定一条可飞的航迹,在空中作战遇到突发威胁时,也能够快速重规划出一条可飞航迹。仿真实验结果证明了该算法费时短并且实时性高。

    2018年16期 v.41;No.519 127-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1818K]
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  • 基于智能视觉的无人机导航技术研究

    张谦;邬依林;

    基于鲁棒滤波的无人机着陆相对导航方法是通过设计的鲁棒高阶容积滤波相对导航滤波器实现无人机着陆导航,缺乏无人机导航图像预处理过程,导航准确性差。为此,提出基于智能视觉的无人机着陆导航方法,采用基于视觉的无人机导航特征提取方法,通过高、低帽滤波器增强无人机视频跑道图像,使用Ostu分割法对增强无人机视频跑道图像做二值化处理和去噪预处理,通过Hough变换提取预处理后无人机跑道图像中跑道的直线特征。依据获取的直线特征,进行无人机姿态角和位置运算以及换算后,获取无人机的姿态角和位置,实现无人机着陆的自主导航。实验证明,所提方法能够有效地对无人机着陆进行导航,并且准确性和效率较高。

    2018年16期 v.41;No.519 132-134+139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1511K]
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能源技术

  • 永磁同步风力发电系统功率优化新策略

    程勇;彭亮;崔少博;陈宝林;

    以Matlab/Simulink为平台搭建永磁同步风力发电系统,通过对基于移动指数平均算法(EMA)的功率误差控制器对永磁风电系统功率环的波形影响进行分析,发现可以以一个函数实现EMA控制算法对功率误差的作用。在此基础上提出以一个新的函数代替EMA算法中的模糊逻辑控制器为基础的改进型EMA算法,并将其作为永磁风力发电系统的功率误差控制器。经过Simulink仿真平台分析波形,得出改进型EMA算法具有对永磁风力发电系统功率优化的功能;且通过对比传统EMA算法和改进后的移动指数平均算法的仿真波形与数据及其算法的数学结构,可知所用的新函数具有代替模糊逻辑控制器实现移动指数平均算法在PMSG功率控制上所具有的优化功能。

    2018年16期 v.41;No.519 135-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1962K]
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  • 基于符号键合图的多故障诊断方法研究

    王芳;帕孜来·马合木提;张宝伟;

    基于键合图的解析冗余关系(ARRs)故障诊断法是根据诊断键合图模型的因果关系路径构建系统的ARRs和系统故障特征矩阵(FSM),并利用系统实际观测特征与故障特征的比较进行系统的故障检测和隔离,但FSM只能反映出单故障的可检测性和可隔离性。针对该方法的局限性,提出采用符号有向图和键合图相结合的方法,搭建符号键合图模型,对系统进行多故障诊断。最后以三容水箱为例,以20-sim为实验平台建立仿真模型,验证了基于符号键合图模型在多故障诊断方面的可行性和有效性。

    2018年16期 v.41;No.519 140-143+147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1842K]
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  • 电动汽车锂电电源直流供电系统设计

    董燕飞;

    对锂电电源直流供电系统进行设计在提高电动汽车锂电电源使用量方面具有重要意义。现有的供电系统主要通过增加稳压控制器,提高系统的稳定性,却忽略了各接口连接方式导致系统不稳定的问题。在此提出并设计了基于供电保护的电动汽车锂电电源直流供电系统。在分析电动汽车锂电电源直流供电存在问题的基础上,设计了整体电动汽车锂电电源直流供电系统模块,并针对供电系统接口模块进行了设计,同时添加了保护模块,增加供电系统的稳定性,并给出部分系统软件设计部分。实验结果表明,采用改进供电系统时,其在电动汽车锂电电源直流供电方面要优于传统供电系统,系统稳定性较高,具有一定的优势。

    2018年16期 v.41;No.519 144-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1651K]
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前沿交叉科学

  • 基于智能视觉的交通调度系统设计

    王爱菊;孔国利;马文越;

    基于GIS的高速公路监控与指挥交通调度系统对道路交通信息的智能视觉采集和处理效果差,存在交通调度效果差的弊端,设计基于智能视觉的交通调度系统。其主要由Zig Bee协调器模块、智能视觉模块以及交通控制基站等构成。采用Zig Bee协调器模块对车辆信息进行处理,协调系统调度性能。通过智能视觉模块中的车载传感器节点模块采集道路发生拥堵时道路信息,控制车载传感器节点的体积,控制系统整体能源和资金消耗;采用道路图像信息采集处理模块实现拥堵车辆图像信息的实时信息反馈。设计基于混合鱼群算法的优化处理算法调度交通车辆拥堵问题。实验结果表明,所设计系统交通调度效果佳,应用性强。

    2018年16期 v.41;No.519 148-150+154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1661K]
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  • 基于现代智能识别技术的英语机器翻译模型

    张帆;

    基于句法分析的英语机器翻译方法无法解决智能识别技术中海量英语语言的部分结构歧义导致机器翻译准确度低的问题。因此,在分析智能机器翻译工具辅助英语翻译应用的基础上,设计与实现基于现代智能识别技术的英语机器翻译模型。依据英文句子产生中文句子和对齐过程,基于英文句子获取中文句子长度、首个中文词串的链接位置,获取总体中文句子以及机器翻译对在句子中的次数。采用基于最大熵的统计机器翻译方法,通过直接最大熵模型训练得到相关参数,获取不同英语语言特征间的最佳组合方式,解决海量英语语言中的部分结构歧义问题,提高英语机器翻译的准确度。实验结果表明,所设计的英语机器翻译模型,具有较高的翻译准确度和稳定性。

    2018年16期 v.41;No.519 151-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1454K]
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  • 基于大数据的Web个性化推荐系统设计

    张婷婷;

    为了解决基于数据挖掘技术的Web个性化推荐系统对Web的推荐结果准确率低,反应时间长的问题,设计基于大数据的Web个性化推荐系统。塑造系统组成框架图,设计系统的总体功能包括源数据采集、数据预处理、用户兴趣分析与实现、个性化推荐以及推荐引擎。源数据采集利用Sqoop工具将数据库中的数据转移到HDFS中以便H-ICRS算法进行数据提取,并获得推荐的历史数据,实现作为系统上层数据支持的功能。针对分析用户长远和当前的Web兴趣度,分别采用语义分析模型和分片聚类的方法,分析用户Web使用兴趣。塑造单个推荐引擎的推荐引擎架构,得到最终的Web个性化推荐列表。实验结果表明,所设计系统的Web个性化推荐结果准确率高,系统的抗压能力强。

    2018年16期 v.41;No.519 155-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1559K]
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  • 无线传感网络传输信道拥塞智能控制系统设计

    李瑛达;褚娜;宋晓莹;

    针对现有控制系统一直存在无线传感网络传输信道拥塞控制效率差的问题,提出并设计了基于双向控制融合的无线传感网络传输信道拥塞智能控制系统。在对无线传感网络传输信道拥塞分析的基础上,计算传输信道拥塞度,对无线传感网络传输信道拥塞影响情况进行分析;在系统硬件设计过程中,主要对滑膜变结构控制器及数据驱动控制进行分析,并给出了部分软件实现程序,达到实现无线传感网络传输信道拥塞智能控制系统设计的目的。实验结果表明,采用改进控制系统与传统控制系统进行对比时,其控制稳定性要优于传统控制系统,具有一定的实用性。

    2018年16期 v.41;No.519 159-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1584K]
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  • 基于类内超平面距离度量模糊支持向量机的语音情感识别

    张波;张雪英;陈桂军;孙颖;

    在智能人-机交互系统中,语音情感识别是目前的研究热点之一,支持向量机方法被广泛用于语音情感识别。然而,支持向量机方法存在噪声和野值敏感问题,往往难以进行精确识别。为了解决该问题,通过对隶属度函数进行深入研究,设计一种新的基于样本到类内超平面距离的隶属度函数,并基于该隶属度函数优化了模糊支持向量机分类超平面,从而提高了支持向量机的抗噪性和泛化能力。在多种情感语音库上进行实验仿真测试,结果表明,所提出的方法能够有效利用样本间的紧密度、边界样本点和过样本类中心的超平面来构造最优超平面,从而提高语音情感识别的准确率。

    2018年16期 v.41;No.519 163-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1715K]
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  • 三维虚拟建筑空间的仿真设计与实现

    谭征;

    沙盘在展示虚拟建筑时,由于空间的约束性,在虚拟建筑空间的细节处理上效果差,缺乏有效渲染以及动画呈现方式,导致建筑空间仿真效果差。提出三维虚拟建筑空间的仿真设计与实现方法,在对建筑空间进行虚拟现实和仿真设计时,基于构建的建筑空间坐标系和比例尺,采用构件的位置和参数构建建筑空间构件数学模型,对各构件的数学模型实施融合后构建总体建筑空间的数学模型。采用Open GL虚拟现实技术,基于目标建筑空间数学模型对目标建筑进行扩展加工,给目标建筑赋予材质和纹理特征,获取理想的建筑空间三维虚拟视图,将建筑空间三维虚拟视图进行三维渲染处理,呈现出生动形象的建筑空间三维虚拟效果图,使用动画设计技术对建筑空间三维虚拟效果图进行动画展示。实验结果表明,所提设计方法的点线渲染和整体渲染效果佳,能得到更加逼真的三维虚拟建筑空间仿真设计成果,并且具有较高的交互性和实用性。

    2018年16期 v.41;No.519 168-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 1732K]
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  • 基于VR技术的动漫人物三维设计

    赵伟;

    针对传统基于进化计算的三维动漫人物设计方法存在表情僵硬、行动不灵活的缺点,提出基于VR技术的动漫人物三维设计方法。其从客观存在的物理层面与主体审美的精神层面分析虚拟现实观,基于虚拟现实观图解,融合VR技术与动漫人物三维设计技术,获取三维动漫虚拟系统设计流程。通过鼠标双击地面的形式促使动漫人物在场景中行走,把文本输入到文本框中,实现三维动漫人物相互沟通式漫游;设置虚拟动漫人物角色运动、碰撞检测等基本属性,确保动漫人物能够自动计算障碍物的躲避路径。通过对相机实施动漫人物跟踪模式、飞行操作模式、双重模式的设置,确保人物通过控制相机实现动漫场景的漫游。实验结果表明,所提方法设计的动漫人物行动灵活、表情生动逼真、用户满意度高。

    2018年16期 v.41;No.519 172-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 1580K]
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  • 基于DSP的嵌入式电子信号故障检测技术

    刘刚;曹文;

    针对传统电子信号故障检测技术存在检测通道采样数据精度低、数据完整度差,信号故障检测能力差的缺陷,提出基于DSP嵌入式电子信号故障检测技术。采用TMS320C1X定点DSP芯片结合FPGA构建双CPU结构DSP+FPGA,用于采集电子信号,实现多通道信号的快速完整采集;将采集到的电子信号通过嵌入式数据转换模块实现模/数变换处理,利用AD7656模/数转换芯片将信号转换为数据格式,再利用小波算法实现故障数据的检测,设计数据分离模块将故障数据与正常数据分离处理,实现电子信号故障检测。实验结果表明,所提方法获取的通道采样数据精度高,信号故障检测能力强。

    2018年16期 v.41;No.519 176-178+182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1920K]
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  • 云计算下大型医疗信息共享平台设计

    张勇;

    针对传统医疗共享平台一直存在医疗信息共享效率低、共享量差的问题,提出并设计了云计算下基于集成技术的大型医疗信息共享平台。在分析大型医疗信息共享平台设计必要性的基础上,引入集成技术,分析网络接入方式,选取适合的连接方式,构建基于集成技术的大型医疗信息共享平台。实验结果表明,采用改进平台在对大型医疗信息进行共享时,其共享效率及共享量,相比传统共享平台,具有一定程度的提高,实用性较强。

    2018年16期 v.41;No.519 179-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1462K]
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  • 基于RT-LAB的高机动性装备半物理测试平台设计

    逯云杰;

    基于Lab VIEW设计高机动性装备半物理测试平台时,对平台需求的数字化模拟过程在非实时环境中进行,与后续工作间存在脱节,导致高机动性装备的半物理测试效果差。因此,设计基于RT-LAB的高机动性装备半物理测试平台。其由上位机软件以及硬件构成。硬件模块由平台测试模块、数据获取模块和逻辑操作模块构成。通过Simulink建模仿真平台塑造装备属性模型,基于RT-LAB高质量的硬件板卡支撑性能以及多核分布式并行运算,完成高机动性装备半物理测试仿真。融入RT-LAB实时目标机,实现基于RT-LAB半物理的高机动性装备测试仿真。采用装备的关键部件和429板卡,完成RT-LAB以及Vx Works操作系统下机载装备的半物理联合仿真。平台实现部分设计软件结构,给出高机动性装备动力模型嵌入过程,采用Unity3D规划装备虚拟显示模型,通过实时数据对VR模型的运动进行控制,实现处理装备虚拟展示。实验结果表明,所设计测试平台可对装备的电压以及电感电流进行平稳、准确测试。

    2018年16期 v.41;No.519 183-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1980K]
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