通信与信息工程

  • 一种强干扰背景下间歇采样转发干扰抑制算法

    李思文;王国宏;张亮;张翔宇;

    间歇采样转发干扰对雷达信号间歇性"欠采样",以牺牲部分匹配特性为代价,可减小干扰机转发迟延,快速实现干扰效果。针对强干扰背景下的间歇采样转发干扰,分析了真实回波和干扰信号之间的切片差异,设计线性正则联合字典,将切片化回波细分为干扰能量点和真实回波能量点;然后基于中位数绝对偏差识别剔除干扰能量点,完成干扰信号的初步抑制,在此基础上,通过线性正则正交字典构造变换基,利用压缩感知算法重构真实回波。仿真结果验证了所提算法的可行性和有效性。

    2021年15期 v.44;No.590 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 2270K]
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  • 基于EKF的毫米波雷达多目标跟踪算法研究

    邱成;王浩;刘凤江;白冬杰;云峰;李舒悦;赵川;

    针对车载毫米波雷达多目标跟踪过程中存在量测数据受噪声影响严重和跟踪目标运动状态为非线性的问题,提出一种基于扩展卡尔曼滤波器(EKF)的车载毫米波雷达多目标跟踪算法。首先,建立了多目标跟踪过程中跟踪对象的数学模型;其次,介绍了多目标跟踪算法,并具体对扩展卡尔曼滤波器在该算法中的应用进行了详细的推导和研究;最后,开展了车载毫米波雷达多目标跟踪实验,并对跟踪结果作出了深入的理论分析。实验结果表明,该算法可以对车载毫米波雷达探测到的多个目标量测信息进行滤波跟踪。

    2021年15期 v.44;No.590 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1749K]
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  • Ku波段背腔式蝶形缝隙天线设计

    弥宝粒;张斌珍;段俊萍;

    蝶形缝隙天线有着模型简单、结构对称、设计相对容易的优势。设计一款工作在Ku波段的背腔式蝶形缝隙天线。相对于微带蝶形天线,天线与金属背腔相结合,提高了天线的增益,天线的辐射特性得到了相应的改善。同时,采用共面波导馈电方式,进一步改善了阻抗带宽。文中分析了蝶形缝隙结构以及介质基板的介电常数对天线带宽和天线辐射性能的影响,经过仿真测试得到端口回波损耗小于-10 dB时,阻抗带宽可以达到1.06 GHz,最大增益为7.62 dBi。

    2021年15期 v.44;No.590 12-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2393K]
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  • 毫米波大规模MIMO混合预编码优化交替最小化算法

    王婷;吴君钦;

    为了解决毫米波MIMO系统采用的模拟/数字混合预编码器导致频谱效率损失增大,以及算法计算复杂度高等问题,提出了基于黎曼最陡下降(RSD)法的交替最小化算法来逼近全数字预编码器的性能。首先,算法用交替优化数字预编码器与模拟预编码器的单回路结构,简化传统算法中复杂的嵌套循环结构;其次,通过改进梯度计算方法降低了由大矩阵Kronecker乘积引起的计算复杂度;最后,将RSD-AltMin扩展到采用正交频分复用的宽带系统。经实验仿真结果表明,提出的RSD-AltMin方法相比MO-AltMin具有更低的计算复杂度和更快的处理速度,同时更逼近最优数字预编码频谱效率。

    2021年15期 v.44;No.590 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1737K]
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  • 多路通信交互信息安全性深度识别系统设计

    刘春宝;王枫;尹晶;

    传统多路通信交互信息安全性深度识别系统存在识别错误率较高的问题,导致识别时间过长。为解决该问题,设计新的多路通信交互信息安全性深度识别系统。系统硬件由数据采集器、数据识别器、协调器和通信器组成,通过CC2430芯片实现信息识别,引入RS 485总线实现多路交互数据的通信。利用命令编码、二进制冲突制裁、数据解码、安全识别、数据处理实现软件设计。根据硬件以及软件的设计实现多路通信交互信息安全性深度识别系统的设计。实验结果表明,所设计系统能够有效降低识别错误率,缩短识别时间,具有良好的应用性能。

    2021年15期 v.44;No.590 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1996K]
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  • 一种无中心FDMA卫星通信系统资源控制策略及其半实物仿真

    孙凯;陆振宇;

    针对特定需求应用环境下存在中心卫星通信系统抗毁性差的问题,提出一种基于FDMA体制的无中心卫星通信自组网方法,充分考虑了卫星通信流程中不可避免会出现的各类异常情形(如信道检测出错、多用户抢占信道资源发生碰撞以及在CSC信道中以ALOHA争用的方式发送通信申请产生丢包等),更加贴近工程应用需求。同时,提出一种具有C/S架构的半实物仿真验证方法,构建了半实物的仿真验证平台,模拟仿真得到呼通率与信道数、用户数、业务平均到达时间、业务平均通话时长四者之间的关系曲线图,对比分析在不同条件下呼通率的变化情况,验证了文中提出的无中心FDMA卫星通信系统资源控制策略的可行性和正确性。

    2021年15期 v.44;No.590 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 3015K]
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  • 基于云计算的网络通信远程监控系统设计

    任敏;

    在远程网络通信环境中,为实现对数据化信息的实时监控与筛查,设计基于云计算的网络通信远程监控系统。利用外围电路提供网络芯片所需的传输电子量,再按需连接云计算通信模块与主控制器模块,实现监控系统的硬件执行环境搭建;在硬件基础上连接云服务监控协议,通过合理选取远程通信端口号的方式,对通信网络IP地址与密码程序进行改写处理,实现监控系统的软件执行环境搭建。联合相关硬件设备结构,完成基于云计算的网络通信远程监控系统设计。对比实验结果表明,系统监控对于数据化信息的排查精准度更高,而监控指令的平均运行周期却相对更短,符合远程通信网络的实际应用需求。

    2021年15期 v.44;No.590 35-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1452K]
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网络与信息安全

  • 人工智能大数据信用风险区集中化检测系统设计

    孙占锋;包空军;

    针对大数据环境抗入侵效果较差,应用系统信用风险较高的问题,提出了人工智能大数据信用风险区集中化检测系统设计。使用IEEE 1394型号数字采集卡,将信号以数字形式无损地采集到系统主机上,设置2路脉冲信号、72路开关信号,避免数字系统噪声现象发生。选择HART-HT2012型号数字传感器,可捕捉大数据中的信用风险信息。采用双线系统屏的RS 485接口,最多可实现32个节点联接,简化信号连接线。在人工智能技术支持下,设计系统软件部分,划分大数据信用风险区域,并通过规则库匹配确定大数据数据信用风险,将适应度函数作为数据读取前处理步骤,设计高低信用风险数据匹配规则,根据集中化检测流程完成系统设计。实验结果表明,该系统检测结果精准,具有快速检测性能。

    2021年15期 v.44;No.590 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1699K]
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  • 基于大数据计算的网络工程虚拟单元多点控制系统设计

    王辰阳;李汉宁;李恒武;

    针对目前研究的网络工程虚拟单元多点控制系统控制有效率低,控制时间过长的现状,设计了一种基于大数据计算的网络工程虚拟单元多点控制系统。在硬件设计中按照不同的硬件元件操作模式设置相应的操作模块达到研究目的,并集中数据转化力度,调整控制系统中的空间状态,获取较为良好的硬件操作环境基础;软件设计中结合大数据计算方案,加大控制系统数据计算力度,寻求最佳控制参数,完成整体系统设计。实验结果表明,基于大数据计算的网络工程虚拟单元多点控制系统能够在短时间内较为精准地实现控制,具有很好的控制效果,可用于实际操作。

    2021年15期 v.44;No.590 44-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1651K]
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信号分析与图像处理

  • 基于边缘计算口罩佩戴智能系统的设计与实现

    贾瑞祺;杜海鹏;孔雪;赵慧琳;

    针对新型冠状病毒肺炎常态化防控的需求,提出基于深度学习人脸佩戴口罩识别算法的视频智能分析系统,该系统主要采用移动边缘计算(MEC)和人脸佩戴口罩识别算法相结合的方式对视频业务进行承载。通过网络将视频采集终端的视频图像数据高速传输至边缘计算节点,通过人脸识别DFS算法以及基于ResNet50的佩戴口罩识别模型在边缘节点处理后,实时反馈至智能分析系统。通过测试,该系统验证了5G MEC架构对视频智能分析业务的承载能力,实现了对实时视频图像信息进行本地分流处理,减少了网络带宽压力,并实现了对流动人员的识别和口罩监测,可有效配合"新冠"疫情常态化防控要求在交通、旅游、商超、小区等多个人群密集区域使用,可满足广泛应用场景需求。

    2021年15期 v.44;No.590 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1820K]
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  • 一种改进残差神经网络的调制信号识别方法

    陈颖;李迟生;张睿琦;

    在无线通信中,调制信号识别分类是非合作通信的重要组成部分,基于特征提取和模式识别的通信信号自动调制识别技术是无线电领域中的重点研究对象,传统的方法无法对各种调制信号进行分类,并且存在计算复杂度高且准确率低的缺点,利用神经网络可以实现多种调制信号的自动识别并取得很好的效果。文中提出一种改进残差神经网络的调制信号识别方法,改进的神经网络通过增大宽度,形成多流结构的残差神经网络,利用多流网络中不同的残差块提取出调制信号的多种特征,进而丰富了提取的信号特征类型,并且避免由于深度加深造成的过拟合现象。仿真实验结果表明,该神经网络框架优于现有的基于深度学习的方法,在信噪比为10 dB时能达到95%以上的准确率,有效地提高了数字调制信号自动识别的准确率。

    2021年15期 v.44;No.590 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1893K]
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  • 基于多尺度区域卷积神经网络小交通标志识别算法

    谭波;王正家;

    在实际交通环境中,小交通标志目标识别呈现多尺度分布易受复杂环境的影响,造成识别精度低。针对这一情况,提出一种多尺度区域卷积神经网络(MR-CNN)检测算法。在检测阶段,MR-CNN采用多尺度反卷积运算对较深卷积层的特征进行上采样,并将其与浅层的特征连接起来,构建融合后的特征图;在分类阶段,利用多尺度的上下文区域给目标对象提供周围建议信息,并为全连接层构造融合特征,其中区域建议网络(RPN)内融合的特征图主要用于提高小交通标志的图像分辨率和语义信息。最后,在国内常见的数据集Tsinghua Tencent 100K上测试了MR-CNN架构。实验结果表明,提出的小交通标志目标检测算法相比于传统方法,在检测精度和召回率方面更加优越,具有实际应用价值。

    2021年15期 v.44;No.590 59-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 2098K]
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  • 城市轨道交通控制保护区无人机巡护

    毕景佩;韩旭;岳会婷;孙媛;石运财;

    研究城市轨道交通控制保护区无人机巡护方法,用以解决无人机飞行状态巡护采集图像中出现特征缝隙和重叠等问题,提高巡护效果。使用小波变换等技术预处理无人机采集的图像,通过自相关函数和Hessian矩阵提取预处理后图像的角点,采用SIFT算法实现角点匹配,在此基础上利用加权平均方法完成图像融合,使用图像差分法对融合后的图像实行目标识别,通过识别结果实现城市轨道交通控制保护区无人机巡护。经验证,该方法具有良好的图像处理能力,图像融合后未出现特征缝隙和特征重叠的现象,具有良好的识别能力,完成城市轨道交通控制保护区无人机巡护效果较好。

    2021年15期 v.44;No.590 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 2041K]
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  • 改进型变周期三角波FMCW雷达的多目标识别

    陈晓楠;杜豪;赵春晖;蒋辉;

    针对线性调频连续波雷达在多目标环境下配对计算复杂度高以及实际中可能产生的频谱重叠问题,文中提出一种变周期三角波结合恒频连续波的调制方式。通过对差频信号进行频域恒虚警检测,结合Chirp-Z变换高效地进行频率估计;配合高效的频谱配对算法,利用恒频波段和三角波段对虚假目标进行两次筛选,结合改进的容差函数高效地完成对虚假目标的去除。通过仿真实验验证了该配对算法的高效性,该方法能够显著降低频谱配对次数。

    2021年15期 v.44;No.590 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1828K]
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  • 基于生成对抗网络的面部属性迁移算法

    兰天;辛月兰;殷小芳;何晓明;

    面部属性迁移与人脸合成是计算机视觉领域一个重要的研究方向,研究表明利用生成式对抗网络进行面部属性迁移的任务取得了非常好的效果,然而现有方法在可扩展性和鲁棒性方面存在缺陷,并且转换过程是不可控的,在面部属性迁移上出现了困难,因此文中采用一种改进生成对抗网络的算法进行面部属性的迁移任务。首先提出一种Soft分类的方式让域和域之间可以做非线性变换,从而转换过程将变得可控;然后在生成器的每一层都扩大特征图的分辨率进行特征图的传递;最后引入Self-attention机制,使得生成的图像效果更好。为了证明所提方法的有效性,在CelabA数据集上进行实验,实验结果表明提出的算法比传统方法效果更佳。

    2021年15期 v.44;No.590 75-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2011K]
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  • 基于深度卷积神经网络的模糊图像重建系统设计

    张玉霞;王超;刘艳辉;张志刚;

    传统的模糊图像重建系统重建图像清晰度较低、图像重建耗时较长,为此基于深度卷积神经网络设计了一种新的模糊图像重建系统,系统设计分为硬件设计与软件设计两部分。根据系统的基础状况划分硬件系统处理区域,并不断调整区域内部信息,优化获取的图像信息,过滤错误代码数据,调节数据参数,加大数据整合的力度,实现对数据硬件的结构性处理,以硬件设计的元件数据为基础作为软件数据的操作前提实现软件系统设计,综合数据算法合理分析图像在传输的同时可能产生的传输信息缺失问题,并查找缺失原因,在提升传输速率的同时提高图像传输的完整度,由此实现对模糊图像重建系统的设计。实验结果表明,基于深度卷积神经网络的模糊图像重建系统能够有效提高重建图像的清晰度,缩短重建时间。

    2021年15期 v.44;No.590 81-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1587K]
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  • 基于模糊免疫网络算法的嵌入式数字图像处理系统

    廖娟;阮运飞;

    由于使用监督算法、神经网络算法构建的系统受到噪声影响,导致图像处理效果较差,为此提出基于模糊免疫网络算法的嵌入式数字图像处理系统。根据硬件系统结构,将PC上的文件和应用程序下载到开发平台上,SDRAM作为帧缓冲区,将4个FIFO缓冲器设计成4个虚拟端口,向内部发送读写请求。使用FBGA封装模式设计的S3C2410处理器可缓存指令和数据。设置交叉编译开发模式,对图像进行模糊免疫网络聚类处理,在模糊聚类结果下设计图像处理流程。由仿真实验结果可知,该系统在正常情况下图像无噪点,在噪声影响下噪点较少,具有良好的图像处理效果。

    2021年15期 v.44;No.590 85-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1966K]
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能源与环境科学

  • 基于EEMD-PSO-SVM的短期风电功率预测

    赵倩;陈芳芳;甘露;齐琦;王驰鑫;徐天奇;

    针对风电功率预测精度不高的问题,建立基于EEMD-PSO-SVM的短期风电功率组合预测模型。利用集合经验模态分解法将不平稳的原始风电功率序列分解为不同复杂度的子序列,对这些子序列分别建立相应的SVM预测模型。由于支持向量机的惩罚因子和核函数参数选择对预测精度有很大影响,因此应用粒子群算法对支持向量机参数进行寻优,用优化好的参数进行建模训练,通过叠加各分量的预测结果得到最终风电功率预测值,最后对仿真结果进行分析。预测结果表明,基于EEMD-PSO-SVM的组合模型和单一模型相比可有效降低误差,在风力发电功率预测中有更好的可靠性和准确性。

    2021年15期 v.44;No.590 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1871K]
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  • 中小功率分布式风光互补发电系统的匹配研究

    陈松利;闫彩霞;李明;甄琦;

    为了解决无电网覆盖偏远地区供电问题,需要对风光互补发电系统进行优化设计,对风力发电和光伏发电进行合理匹配。以内蒙古乌兰察布市四子王旗设计并安装的一套分布式风光互补发电系统为研究对象,对系统出力情况进行测试,并进行评价,进而核实系统设计的合理性。通过对风光互补发电系统中的风机和光伏发电的月日均发电量进行测试分析,结果表明在该地区低风期时风机的日均发电量高于用户最低日均用电量的1.8倍,系统发电量峰值不高于月日平均用电量的10%,表明系统匹配性能良好,设计合理。该方法为风光互补发电系统匹配设计提供了可靠的实验依据。

    2021年15期 v.44;No.590 94-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1612K]
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电子技术及应用

  • 基于Spark框架的图书馆微信服务平台设计研究

    黄铁娜;戴文静;曹君;

    图书馆微信服务平台运行稳定性较差,导致平台的数据处理效率较低,对此,基于Spark框架设计一种新的图书馆微信服务平台。分析图书馆微信服务平台运行的基本原理,根据级别、分类设置和创建菜单,同时设置URL和USB两种消息接口,分别设计主动推送功能、业务办理模式、查询帮助服务、在线咨询和社交平台、智能问答系统五项功能。通过预处理、特征提取以及并行化聚类三个阶段实现基于Spark框架的图书馆微信服务平台工作流程。实验结果表明,基于Spark框架的图书馆微信服务平台能够有效提高运行稳定性,增强数据处理效率。

    2021年15期 v.44;No.590 99-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1718K]
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  • 基于VMD样本熵与随机森林的非侵入式设备状态检测方法

    汪繁荣;向堃;吴铁洲;

    非侵入式负荷监测可以保护用户隐私并对用电情况做出细分,为了提高设备状态检测辨识精度,提出一种基于变分模态分解样本熵特征数据集结合随机森林分类的非侵入式负荷状态检测方法。采用变分模态分解算法利用其良好的抗噪性、鲁棒性对暂态特征进行提取;计算模态样本熵,将处理后的数据集作为决策树、支持向量机和随机森林等算法的输入进行负荷状态辨识。实验分析表明,随机森林的强分类性使得负荷辨识结果较好,且拟合效果优秀,成功结合了所提算法并解决了单设备运行和多设备运行时的非侵入式设备状态的检测问题。

    2021年15期 v.44;No.590 104-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1961K]
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  • 一种前向小波神经网络实现PM2.5浓度的预测

    滕达;杜景林;胡玉杰;

    PM_(2.5)作为主要的空气污染物,科学有效地预测其浓度能够让人们采取预防措施以减少对人体的伤害。使用传统的方法检测空气中PM_(2.5)的浓度收效甚微且成本高,这是因为PM_(2.5)组成成分复杂,并且其浓度的变化是一种非线性动态过程。因此,进行快速有效的预测PM_(2.5)浓度意义重大。文中采用了具有时域和频域二维信号处理能力且收敛速度较快的前向小波神经网络预测空气中的PM_(2.5)浓度,预处理后的数据输入到网络中进行训练和测试。结果表明,相比于BP和PSO-BP神经网络,小波神经网络对PM_(2.5)浓度的预测精度较高,降低了错误率,并且有效地减小了预测偏差,说明该方法用于空气的质量预测是可行的。

    2021年15期 v.44;No.590 109-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1618K]
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  • 基于反馈线性化的Boost PFC控制策略研究

    李刚;邱伟;李舒维;

    Boost型功率因数校正(PFC)变换器有多种控制方法。传统的双闭环控制方法具有一定的超调量,有部分非线性控制方法可以改善这一问题,但在负载扰动较大时这类控制方法会产生输入输出调整时间长的弱点。文中针对PI及这些非线性控制策略的缺点,以恒压输出为例进行功率因数校正,采用反馈精确线性化方法建立起Boost变换器的数学模型,通过构造合适的输出变量函数,将传统的Boost非线性控制系统转化成线性控制系统,最后根据经典线性系统控制理论进行控制器设计,并在推导过程中对该控制律的稳定性作了相应的证明。经PSIM仿真结果表明:输入电压电流相位保持一致,波形光滑,负载跳变时,输入电流瞬间调整完成并能实现恒压输出,输出电压除纹波有变化外,直流平均值不受影响,整个系统具有极强的鲁棒特性,同时搭建了一台300 W的实验样机进行验证,获得与仿真同样的结果。

    2021年15期 v.44;No.590 115-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1853K]
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  • 基于脉冲宽度调制整流的电流互感器取电策略

    陈吴;贾明娜;苑文续;

    针对母线低电流时取能不足、启动电流大的问题,提出基于脉冲宽度调制整流电路的大功率在线取能方法。利用控制回路调节整流输入阻抗,使其在母线低电流时与电流互感器内阻匹配以输出最大功率,在母线大电流时改变阻抗稳定输出功率。文中建立了CT取电装置的等效模型,分析了电源最大功率输出条件,搭建了整流电路输入阻抗控制回路,为取电装置的制作提供了理论基础。利用Simulink搭建取电装置的模型进行仿真,结果表明,在母线电流较低时,利用该方法可以取得更大的功率且可以在母线电流宽范围波动时稳定运行。

    2021年15期 v.44;No.590 120-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1542K]
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  • VR虚拟仿真实验系统的设计与实现

    杨彩霖;

    随着VR技术的日益成熟,其应用领域也越来越广泛,特别是在教育领域的使用,有效提升了实践教学效果。结合VR技术的特点和在课堂教学中的应用原理,依照《事故管理与应急处置》课程的内容体系和实验部分知识,设计和开发课程的VR虚拟仿真实验系统。系统采用界面友好、功能强大的3D场景编辑器软件Unity 3D等,设计出了具有良好交互性和操作性强的可视化人机交互界面,为实验实训课程教学提供了一个自主共享便捷的3D虚拟学习系统。让师生在基于VR虚拟技术的实验仿真环境中进行操作,实时记录教师的教学行为和学生的学习过程,及时反馈学生对于虚拟仿真实验系统的意见和建议,优化实验教学方案和系统功能,提高教学质量。

    2021年15期 v.44;No.590 124-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1653K]
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  • 基于碳纳米管的基底构筑及其在灭幼脲检测中的研究

    孙超;丁建军;朱勇杰;苏通;马俊智;

    研究基于表面增强拉曼光谱对灭幼脲农药的检测,通过理论分析及仿真,发现具有3D结构的碳纳米管基底具有良好的表面增强拉曼光谱现象,利用碳纳米管设计出有规则的阵列和3D结构,以银离子作为基底材料的支撑物,在波数范围为100~3 200 cm~(-1)条件下,可获得灭幼脲的浓度检测范围是3 mg/L~5 g/L。这表明采用单壁碳纳米管这一材料作为检测灭幼脲残留的表面增强拉曼基底满足灭幼脲浓度检测国标精度要求。

    2021年15期 v.44;No.590 129-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 2036K]
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  • 基于虚拟地理信息的城市生活街道空间测度系统设计

    王叶;王律淋;

    为实现城市生活街道环境的合理规划,减少不必要的空间资源浪费,设计基于虚拟地理信息的城市生活街道空间测度系统。按照Hadoop框架的应用需求,分层次连接场景相机平台与角度采集模块,实现测度系统的硬件执行环境搭建。在此基础上,设置必要的空间单元结构,通过合理选择中心节点的方式分析虚拟地理信息网络的空间化特征,实现测度系统的软件执行环境搭建,联合相关硬件设备元件,完成基于虚拟地理信息的城市生活街道空间测度系统设计。对比实验结果表明,与传统分布式空间测量系统相比,应用新型空间测度系统后,虚拟地理信息的水平度量准度、竖直度量准度均出现明显上升的变化趋势,可在解决城市生活街道非合理规划问题的同时,实现对空间资源的充分调度与利用。

    2021年15期 v.44;No.590 135-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1600K]
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  • 基于嵌入式技术的Ku波段收发组件功率检测系统的设计

    崔建弘;林海霞;沈娴;杨俊岩;

    为实现Ku波段收发组件功率高精度检测,保障无线通信系统高质量通信,设计一种基于嵌入式技术的Ku波段收发组件功率检测系统。该系统由输入检波电路、输出处理电路两大结构构成,两大结构分成Ku波段检波器电路、基于嵌入式技术的功率可控FSK电路与显示电路三个模块。当Ku波段检波器电路模块获取Ku波段收发组件功率信息后,传输至基于嵌入式技术的功率可控FSK电路,该电路使用新型最大功率跟踪算法,判断Ku波段收发组件的运行功率是否达到最大功率点,并将检测结果传输至显示电路实施显示。经验证,所设计系统能实现高精度Ku波段收发组件功率检测,且对有功功率、无功功率均存在较高检测精度,应用价值显著。

    2021年15期 v.44;No.590 139-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1796K]
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智能交通与导航

  • 基于相位差波动宽度的城市干线绿波协调控制方法

    巴兴强;杨浩瀚;刘浩;

    在考虑城市道路路段交通流速度波动特性的基础上,提出相位差波动宽度概念。以城市道路交叉口协调相位绿灯起、停时刻与相位差波动宽度间关系为约束条件,通过遍历交叉口下行与上行方向绝对相位差时刻关系的方式,提出一种考虑相位差波动宽度的干线协调控制方法,该方法对包含非对称放行相位和叠加相位的干线协调方式均适用。通过算例与绿灯起点、终点控制,对两种绿波带设计方案进行对比分析,同时利用仿真手段验证不同绿波带设计方案的控制效益。通过对比不同绿波带方案绿波时距图和VISSIM仿真结果,发现应用此方法设计的绿波带方案协调控制效益较为突出。

    2021年15期 v.44;No.590 144-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1680K]
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测控与自动化技术

  • 基于自适应遗传算法改进的BP神经网络卡钻事故预测

    刘海龙;李彤;张奇志;

    由地质环境、作业人员技术水平和钻井技术限制引起的卡钻事故,严重影响钻井作业的效率,给石油生产单位带来巨大的经济损失。理论上,BP神经网络对卡钻事故的预测具有良好的效果,但是传统的BP神经网络模型有易陷入局部极小值而导致模型失效的风险。文中根据西北某地区钻井历史数据,筛选影响卡钻发生的输入参数,建立了一种BP神经网络卡钻预测模型。利用遗传算法对BP神经网络的权值和阈值进行寻优操作,提高了模型的稳定性和预测能力。同时为解决遗传算法易陷入局部最优的缺陷,设计了具有自适应交叉概率和自适应变异概率的遗传优化算法。通过寻优运算,将得到的最优权值阈值代入BP神经网络卡钻预测模型,训练后得到一种基于自适应遗传算法改进的BP神经网络卡钻事故预测模型。经实验验证,模型较未优化前具有更高的准确度和泛化能力,能够实现对卡钻事故的良好预测,对提高钻时、确保井身质量和保护作业人员人身安全具有指导意义。

    2021年15期 v.44;No.590 149-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1726K]
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  • 自动驾驶参考轨迹分段多项式平滑方法

    王猛;崔鹏;陈珏璇;

    自动驾驶系统从地图数据获取一系列轨迹点作为寻迹行驶的参考轨迹,由于地图数据误差的存在,导致输入的参考轨迹不够平滑,影响到后续决策控制模块的性能,最终造成自动驾驶车辆行驶的舒适性差。针对这一问题,提出一种分段多项式拟合的参考轨迹平滑处理方法,对原始的参考轨迹点做分段处理,利用带约束条件的最小二乘法求解分段轨迹点的多项式拟合曲线,最后将分段拟合曲线等间距采样作为平滑处理后的参考轨迹。该方法能够保证分段曲线高阶连续的同时,在分断点处具有一阶连续。实验结果表明,采用分段多项式拟合方法获得的拟合曲线连续光滑,处理后的参考轨迹具有较好的平滑性,能够进一步消除地图数据误差造成的影响,提升自动驾驶的舒适性。

    2021年15期 v.44;No.590 154-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1599K]
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  • 基于数据挖掘的景区客流量预测模型研究

    吴学成;

    针对当前方法无法描述景区客流量变化特点的难题,为了提高景区客流量预测精度,提出了数据挖掘的景区客流量预测模型。首先利用互联网收集景区客流量历史数据,根据嵌入维和延迟时间构建景区客流量预测训练集合;然后采用机器学习算法对景区客流量训练集合进行学习,建立景区客流量预测模型;最后采用景区客流量预测实例分析该模型的优越性。结果表明,基于数据挖掘的景区客流量平均预测精度超过90%,能够满足景区客流量管理预测精度要求,而且预测效果要优于当前经典的景区客流量预测模型。

    2021年15期 v.44;No.590 159-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1512K]
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  • 非线性聚集粒子群算法求解音圈电机PID优化问题

    宋阿妮;包贤哲;

    针对音圈电机PID整定精度不高、速度慢等问题,提出了一种非线性聚集粒子群算法。该算法通过非线性策略改进惯性权重,提高算法的收敛精度;通过聚集策略将不同时期的粒子群分段采用不同的进化公式迭代搜索,有效平衡算法全局和局部搜索能力,提高算法收敛速度;最后运用萤火虫算法、遗传算法、PSO算法和非线性聚集粒子群算法对音圈电机的实例分别求解,证明了该算法能够精确整定PID控制参数,可显著提高音圈电机的运行效率和稳定性,具有良好的适应性。

    2021年15期 v.44;No.590 163-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1657K]
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  • 基于数据挖掘的公共管理部门绩效评价研究

    梁金如;

    以提升海量数据情况下公共管理部门绩效评价有效性为目标,研究基于数据挖掘技术的公共管理部门绩效评价。利用数据挖掘技术的关联规则数据挖掘方法挖掘公共管理部门绩效相关数据,关联规则数据挖掘方法利用支持度、置信度和关联度三个指标挖掘数据间关联规则,建立公共管理部门绩效评价体系,依据所建立的公共管理部门绩效评价体系利用模糊综合评价方法通过建立判断矩阵、计算权值、构建模糊综合评价模型三部分实现公共管理部门绩效评价。实验结果表明,所研究方法可有效评价公共管理部门绩效,数据量高达10 GB时评价时间仍低于10 s,实用性高。

    2021年15期 v.44;No.590 168-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1670K]
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  • 云边端协同的智慧路灯系统设计

    田会峰;凌政;徐杰;庄豫玺;刘乾;

    智慧路灯是智慧城市的重要组成部分,针对目前市场存在的路灯功能单一、能耗较高等问题,研发了一种云边端协同的智慧路灯系统。系统硬件采取云边端架构,前端分控制器作为边缘计算的实时控制单元,将采集的传感信息处理后及时传输到边缘侧总控制器,边缘侧的总控制器对各个前端分控制器获取的信息进行挖掘和计算,然后上传到云端。前端与边缘侧采用ZigBee无线通信,边缘侧与云端采用NB-IoT无线通信。同时,文中提出一种改进的孤立森林算法挖掘夜间车流量变化规律,通过智能调光和对路灯分组控制与休眠算法,利用大数据分析挖掘车辆的速度、数量和车流量变化趋势,自动根据环境信息智能地控制路灯亮度和数量,有效地降低了路灯的功耗和事故发生率。

    2021年15期 v.44;No.590 173-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 1865K]
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  • 基于改进K近邻算法的海量不完整数据近似查询系统

    徐宝磊;

    由于现行海量不完整数据近似查询系统存在概率查询能力较差、查询时间过长、查询误差过大等问题,基于改进K近邻算法设计了一种新的海量不完整数据近似查询系统,并对系统的硬件和软件进行设计。通过信息源端、切换整合平台、查询端构建整体架构,选用4路模拟量差分输入、8632C004的P1同两片TKB730的输入/输出连接、SJW000电路、82B250电路、CAN总线连接电路构成系统硬件结构。由数据采集、数据查询、数据判断实现软件查询,同时设定嵌入式仿真软件、用户审计控制软件完成信息查询。实验结果表明,基于改进K近邻算法的海量不完整数据近似查询系统能够有效提高概率查询能力,缩短查询时间,降低查询误差。

    2021年15期 v.44;No.590 177-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 2015K]
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  • 移动机器人轨迹规划优化系统设计

    应卫强;罗仕鉴;张玲燕;

    为解决现有移动机器人轨迹规划系统中存在基本轴线方向优化较差,导致机器人整体移动灵活能力欠佳等问题,提出设计一种新的移动机器人轨迹规划优化系统。系统硬件由移动机器人行为控制器、信号采集器、驱动器、行为轨迹处理器组成,选用M5839芯片作为核心设备。R234串口设有6个引脚,缓解串口数据通信流量,信号采集器的信号采集端为RJ 45端口,另一端为总线端。引用PSO算法设计系统软件,将移动机器人看作一个粒子,空间内部所有障碍物为相对粒子,将空间进行三维划分,粒子通过对障碍物的识别控制行动速度,并且移动机器人根据最初的空间检测,设定一个最大速度值作为阈值,实现移动机器人轨迹规划优化。实验结果表明,移动机器人轨迹规划优化系统能够有效提高基本轴线方向优化能力,增强机器人的整体移动灵活能力。

    2021年15期 v.44;No.590 182-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1967K]
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  • 物联网技术?

    <正>地址:西安市金花北路176号陕西省电子技术研究所科研生产大楼六层(邮编:710032)电话:029-85241792-8626 传真:029-85241792-8618网址:www.iotmag.com 信箱:news@iotmag.com联系人:王刚《物联网技术》杂志是经国家新闻出版总署批准的物联网专业科技期刊。国内刊号:CN 61-1483/TP,国际刊号:ISSN 2095-1302,邮发代号:52-253,杂志为月刊,每月20日出版。现已是中国核心期刊(遴选)数据库收录期刊,中国学术期刊网络出版总库收录期刊,中文科技期刊数据库收录期刊,龙源国际期刊网全文收录期刊。

    2021年15期 v.44;No.590 187页 [查看摘要][在线阅读][下载 589K]
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