通信与信息工程

  • 基于随机森林的目标意图识别

    胡智勇;刘华丽;龚淑君;彭超;

    运用机器学习方法及时准确识别目标作战意图,对于智能化战争中的军事指挥决策十分重要。相较于其他目标意图识别方法,随机森林算法具有抗噪声性能良好、数据集适应力强、训练速度快和实现简单等优点。采用集成学习思路,基于随机森林建立目标意图识别模型,并选用2015年全国研究生数学建模竞赛A题中已知意图的15批空中目标数据,通过WEKA软件提供的随机森林算法分析构造随机决策树,使用留一法检验识别性能,选取合适的算法参数,分析判断出未知意图的12批空中目标的作战意图。运算结果表明随机森林在测试集上的识别精度为83%,高于通过留一法验证的精度,也高于其他6支参赛一等奖获奖队伍的精度。最后通过与其他参赛获奖队伍算法的结果进行对比,逐一分析不同算法对不同意图的精度和召回率,寻找误差原因,得出随机森林是一种简便、快速、高效算法的结论,其识别准确度较其他算法具有一定的优势。

    2022年19期 v.45;No.618 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1556K]
    [下载次数:757 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:6 ]
  • 多用户视距MIMO通信系统混合波束成形技术

    刘继鹏;朱立;郭鹏飞;周壮;

    在我国全力推进“天地一体化”国家重大科技战略的特殊背景下,基于空基平台的毫米波高速通信系统不仅是构建国内战略通信安全的突破口,更是抢占国际军事宽带战术互联网制高点的关键切入点。然而,该系统独特的信道条件、硬件限制以及超高性能指标都对其实现提出了挑战。针对基于混合波束成形技术的多用户视距MIMO通信系统,提出了一种基于块对角化几何均值分解的预编码算法,并应用字典学习的算法进行混合波束成形设计。数值仿真实验显示基于所提算法的多用户视距MIMO混合波束成形系统的性能接近最优的全数字波束成形系统的性能。

    2022年19期 v.45;No.618 9-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1491K]
    [下载次数:288 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:5 ]
  • 航天器接口数据单映射建模与仿真研究

    刘潺;陈立平;史世杰;蒋兴沛;吴义忠;

    航天器接口数据单记录了供配电系统中设备之间的参数和连接关系,是系统设计的载体和依据。针对供配电系统设计中模型重用难、扩展难、研发周期长的问题,基于航天器接口数据单和多领域统一建模语言Modelica对供配电系统映射建模与仿真问题展开研究。首先对接口数据单映射建模系统的基础组成与功能进行了分析,并依据层次化、结构化的思想,确定了Modelica通用模型库的组织形式。然后分析确定了航天器接口数据单与Modelica语言之间的相互映射关系,并给出了系统模型框架生成的实现算法。最后以实际工程案例为基础,对映射生成模型进行了仿真验证。结果表明,映射生成的供配电系统模型仿真结果正确。通过航天器接口数据单的映射建模方法,能够方便快速地对供配电系统展开仿真设计。

    2022年19期 v.45;No.618 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1552K]
    [下载次数:128 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:3 ]
  • 自适应单轨多幅探地雷达设计

    赵一豪;雷帅帅;张照;施兴华;

    为了减小传统探地雷达单发单收带来的误差和不确定性,提出一种基于阵列天线的自适应单轨多幅探地雷达。该探地雷达由阵列天线、切换开关及雷达主机构成。切换开关网络包含天线选择单刀多掷开关和双刀双掷收发通道选择切换开关。雷达通过开关切换使得阵列的任意天线单元对可处于发射和接受状态,结合分时数据联合处理可在单轨测试过程中获取不同水平相对位置和不同垂直深度的收发探测结果参数。系统先后工作于地质探测学习过程和目标探测过程,分别提供多幅高精度地质参数探测结果和目标探测结果,进一步可以通过对不同相对位置测试点的测试数据聚焦获得3D数据。得益于地质参数学习和收发间距切换,该探地雷达相较于传统探地雷达大大提升了探测精度和探测效率。

    2022年19期 v.45;No.618 19-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1434K]
    [下载次数:70 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 基于FPGA的有源诱偏射频仿真信号模拟方法研究

    肖本龙;何勇刚;傅亦源;杨茂松;

    针对反辐射导弹抗诱偏射频仿真试验需求,提出了一种基于FPGA的有源诱偏信号模拟方法,为试验中电磁环境构建提供技术支撑。首先从有源诱偏系统的典型应用方式出发,构建了反辐射导弹抗诱偏射频仿真试验框架,梳理了仿真试验流程,分析了典型有源诱偏系统和被保护雷达间时序关系,重点以交替导前诱偏方式为研究对象,研究了基于FPGA的射频仿真信号环境模拟方法。通过对基于FPGA的DDS实现原理分析的基础上,利用Matlab对有源诱偏系统和被保护雷达的信号进行了仿真,最终搭建了信号模拟平台,实现了典型信号样式的模拟。实验结果表明,该方法可以用于反辐射导弹抗诱偏射频仿真中的诱偏信号模拟,可为反辐射导弹抗诱偏相关仿真条件建设和试验开展提供参考。

    2022年19期 v.45;No.618 23-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K]
    [下载次数:135 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:6 ]
  • 多径效应对北斗星间链路载荷校准影响的研究

    赵雯雯;陈玲玲;徐连军;李炫;

    北斗导航卫星星间链路的主要功能是卫星、星地的精密测量和数据传输。为了保证测量精度不受温度、器件老化等因素影响,星间链路巧妙地设计了校准系统,而多径信号是影响北斗导航卫星星间链路载荷校准结果的重要误差源,为了进一步优化星间链路校准结果,提高星间链路测量精度,分析了星间链路校准系统多径效应产生的原理,建立了多径信号测量误差仿真模型,通过Matlab仿真分析了多径延迟、多径衰减对时延、幅度和相位测量的影响,评估了不同延迟、不同衰减多径信号对测量误差的定量影响,并根据分析结果对星间链路校准设计给出了一些建议。通过星间链路测试,验证了建议措施的有效性。

    2022年19期 v.45;No.618 27-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1504K]
    [下载次数:115 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:4 ]
  • 智能车辆无线传感定位方法

    苟丹丹;张开生;刘振华;

    为了实现区域内未知节点定位,减小RSSI接收信号强度稳定性差引起的目标定位误差,提出一种基于物联网的智能车辆无线传感定位方法,建立了带有RSSI引擎的区域传感定位系统。结合智能车辆运动轨迹模型,采用预滤波的序贯质心定位算法进行RSSI测距值校正优化。在运动轨迹测距阶段,将智能车辆信号强度与WSN中基于接收信号强度指示的信标节点间距离同时考虑在质心定位算法内进行RSSI值校正,权值选择阶段出于对智能车辆通信外部环境复杂性的考虑,采用完整的无线信号传播损耗Shadowing模型,基于修正传统权重的路径损失计算方法,进一步修正扩展该模型。通过引入一个服从对数正态分布和零均值高斯分布的随机噪声变量,权值取信标节点距离倒数之和,依据动态参考点群组ZigBee无线传感网络完成辅助定位。经实验验证,加权质心定位算法经权值修正后,充分反映了信标节点影响力,与传统质心定位算法模型相比,RSSI值校正模型在智能车辆无线传感测距和加权定位阶段都有了很大改进,弥补了普通算法利用单节点多跳路由信息交换完成位置估算引起的测距误差。结果表明,此方法具有网络自愈性,RSSI测距误差≤3.5 m,采用多群组动态参考节点定位能够获得较好的定位精度。

    2022年19期 v.45;No.618 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1600K]
    [下载次数:161 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:14 ]

信号分析与图像处理

  • 基于自注意力模型的图像去雾算法

    周欣;谢耀华;王润民;郑兵兵;

    为了提高路侧相机在雾天气象环境下的图像对比度和清晰度,基于自注意力模型建立了一种图像去雾算法。通过视觉感知实时获取道路交通目标信息,是实现道路数字化与智慧化的基础,而雾天环境会使感知算法出现性能衰退。文中在生成式对抗神经网络框架下建立了基于自注意力模型的图像去雾算法,能够有效建模图像中不同区域间的关系,同时解决实际环境中难以建立无雾-有雾图像对训练集问题。利用Vision-Transformer网络提取图像中雾层特征,通过U-Net网络对图像雾层进行估计;采用卷积神经网络对去雾图像进行评估,通过对抗训练方式对网络参数进行优化;基于实际高速公路路侧相机采集了自然雾天环境下的道路交通图像数据,并结合Foggy Driving和O-HAZE开源数据集对提出的图像去雾算法进行了验证,结合主观和量化指标对算法的去雾效果进行了验证评估,表明该算法能够有效提高图像质量。

    2022年19期 v.45;No.618 37-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1575K]
    [下载次数:298 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 分数间隔快速RLS判决反馈均衡器

    张峰瑞;江鹏;韩震;

    由于水声信道复杂的特性,如多径效应、多普勒效应和时变性,信号在传输过程中会带有严重的码间串扰,均衡器被广泛应用于水声通信系统中以消除码间串扰。针对水声信道的特点和减少计算量的需求,综合分数间隔结构和快速RLS算法的优点,设计了一种分数间隔快速RLS判决反馈均衡器。使用分数间隔结构取代传统的符号间隔结构,克服符号间隔结构对同步精度要求高的缺点。快速横向滤波算法是一种被广泛应用的快速RLS算法,选择其作为均衡器的自适应算法,以降低均衡器的计算复杂度。分数间隔判决反馈结构的信号不满足算法要求的移不变特性,通过引入置换矩阵,对快速横向滤波算法进行推广,使它适用于分数间隔判决反馈结构的形式。由湖上实验数据的测试表明,提出的均衡器在收敛速度、稳态误差和误码率上都有着更好的表现,并且相较RLS算法,需要的计算量显著减少。

    2022年19期 v.45;No.618 44-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1422K]
    [下载次数:157 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]
  • 基于麻雀优化的二维Otsu煤岩界面识别方法

    杨宇博;田慕琴;

    由于传统的煤岩界面识别方法识别精度较低,导致煤炭资源的采出率降低,煤中含矸量提高,影响工业经济的发展。针对上述问题,文中设计了一种基于麻雀搜索算法优化的二维Otsu煤岩界面图像识别方法,来实现煤岩界面的精准识别。以陕西神木榆家梁采煤工作面的图像为例进行研究。首先将工作面原图像进行图像去噪和图像增强预处理;接着利用文中所设计的算法对预处理后图像进行分割,并将该方法分别与传统二维Otsu算法和粒子群优化的二维Otsu算法进行比较。结果表明:文中设计算法较传统方法在图像分割的运行速度和精度方面都有了较大提升;利用Canny算子检测分割后图像的边界并通过形态学操作处理,得到了与真实的煤岩界面基本吻合的煤岩分界线,验证了该方法的可行性和有效性。

    2022年19期 v.45;No.618 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1478K]
    [下载次数:203 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:6 ]
  • 基于改进八方向Sobel算子的图像轮廓提取方法

    韦德鹏;陈继清;罗天;张宏都;龙腾;

    针对传统八方向Sobel算子的边缘提取算法对图像的检测效果差、漏检率高等问题,提出一种改进的八方向Sobel算子的图像轮廓提取方法。该方法首先采用高斯滤波算法对图像进行预处理,以减少图像噪声的影响,然后利用八个方向的模板计算各像素点的梯度,并将由各个方向模板提取到的各方向轮廓图像进行加权融合,以获得多个方向上的轮廓信息,最后采用区域生长算法进行后处理,以补充被漏检的边缘信息,从而使得提取到的图像轮廓更精确完整。通过在PyCharm平台上对CCPD数据集中的图片进行实验可知,由该算法提取到的轮廓图像的峰值信噪比(PSNR)为97.45、均方误差(MSE)为27.89和结构相似性(SSIM)为0.231,分别比传统八方向Sobel算子的边缘提取算法提高了54.4%,43.9%和92.2%。实验结果说明,文中改进算法提取的图像轮廓更精确,漏检率更低,整体检测效果更优。

    2022年19期 v.45;No.618 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1704K]
    [下载次数:848 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:23 ] |[阅读次数:3 ]
  • 复杂背景下的移动目标检测算法

    邬军;邓月明;何鑫;李小军;石韧;

    为解决安防领域目标检测中复杂背景信息对检测系统的干扰并满足检测系统实时性的要求,提出一种基于深度学习在复杂背景下的移动目标检测算法。为减小复杂背景信息对检测系统的干扰,采用混合高斯背景建模算法(GMM)将视频图像中的前景与背景信息分离,提取出有效的前景位置信息。为提升算法模型的检测速度,采集数据集训练YOLOv4算法,接着将训练后的算法模型输入到剪枝网络进行模型剪枝,得到模型参数少、检测速度快的改进YOLOv4算法模型。最后,将GMM算法提取的前景位置信息作为改进的YOLOv4算法的检测输入,实现对复杂背景下移动目标的快速检测。根据实验结果所示,所提出的算法在测试数据上背景信息造成的误检降低了71.7%,检测时间减少了32.9%。实验结果表明,所提出的算法能够有效减少复杂背景信息对检测系统的干扰,同时算法具有较高的检测速度。

    2022年19期 v.45;No.618 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1764K]
    [下载次数:281 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:5 ]
  • 未知量测噪声分布下的多扩展目标CBMeMBer滤波算法

    李浩宇;索继东;

    在实际应用场景中,量测噪声协方差准确模型很难被建立,传统的多扩展目标跟踪算法在量测噪声协方差未知情况下跟踪性能迅速下降。为了解决量测噪声未知对多扩展目标跟踪结果造成的影响,将变分贝叶斯方法引入到CBMeMBer滤波算法中。VB-GM-CBMeMBer算法能在量测噪声未知情况下通过估计噪声协方差进行滤波计算,但该算法存在目标数目估计不准确的问题。针对此问题,提出一种改进的VB-GM-CBMeMBer算法,该算法在滤波算法预测步骤后引入椭球门限,使用保留在门限内的量测来进行下一步计算,以减少杂波量测,降低杂波量测对扩展目标量测的影响,提高对扩展目标状态聚类的精度。实验结果表明,该算法适用于多扩展目标数目未知、量测噪声协方差未知的情况,且其跟踪精度比GM-CBMeMBer和VB-GM-CBMeMBer滤波算法有一定提高。

    2022年19期 v.45;No.618 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1419K]
    [下载次数:84 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 改进UNet的轻量化道路图像语义分割算法

    钟志峰;何佳伟;侯瑞洁;晏阳天;刘梦娜;赵明俊;

    针对传统道路图像语义分割方法精度低、速度慢,并且难以部署在移动端设备的问题,提出基于UNet的轻量化语义分割模型Faster-UNet,该模型继承UNet编码-解码的结构特点并兼具多层特征感知能力。针对道路场景景深变化特点,Faster-UNet模型仅进行3次下采样来提取图像特征,在减少了模型参数量的同时,又最大限度保留了物体边缘特征;针对削减深层特征导致的类别模糊问题,在模型拼接编码与解码的部分,使用空间金字塔池化(ASPP)模块提取图像多尺度信息进行特征增强;为了进一步整合各通道特征的权重,在模型解码部分嵌入通道注意力模块,进行特征图权重的自适应调节。所提模型在以上三点创新的基础上,在道路场景Camvid数据集上进行验证实验,结果表明:Faster-UNet的MIoU由UNet的60.5%提升到65.0%,并且模型大小由UNet的118.42 Mb下降至Faster-UNet的20.76 Mb,网络模型性能优良。所提算法在针对道路分割问题优化模型结构的同时提高了分割精度,从而为自动驾驶技术提供了一定的理论基础和工程应用参考。

    2022年19期 v.45;No.618 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1494K]
    [下载次数:1370 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:3 ]

网络与信息安全

  • NTRU格上的属性加密方案

    李星宇;

    随着云计算的快速发展,基于属性的加密方案ABE应运而生,它是一种可以对加密数据实现细粒度访问控制的密码原语。特别地,密文策略的属性加密方案CP-ABE适用于公有云上数据的加密存储与细粒度共享。在一个CP-ABE方案中,数据拥有者可以在密文中嵌入不同的访问策略,从而决定拥有某些特定属性的用户具有该密文的解密权限。现有的基于密文属性的加密方案大多数是在经典格上设计的,并且它们的安全性是基于LWE问题设计的。结合线性秘密分享方案(LSSS),在NTRU格上构造了一个CP-ABE方案,并对该方案的正确性、安全性进行证明。众所周知,基于NTRU格的加密方案具有密钥短、速度快、操作简单和存储空间小等优点。相比经典的CP-ABE方案,文中的CP-ABE方案密钥尺寸和密文空间更小且加解密效率更高,同时,利用线性秘密共享矩阵作为访问矩阵,满足授权人细粒度委托控制的需求,且能够抵抗量子计算的攻击。安全分析表明,所提方案基于Ring-LWE假设,在随机谕示模型下是CPA安全的。

    2022年19期 v.45;No.618 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1382K]
    [下载次数:140 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:4 ]
  • 基于语料库的多维微学习资源均衡调度系统设计

    方雷毅;石旺君;

    为了增强资源调度方法的寻优能力,提升收敛速度与调度负载均衡性,基于语料库设计了一种新的多维微学习资源均衡调度系统。通过规则模板、双向长短期记忆网络条件随机场和文本卷积神经网络确定语料库结构,根据记忆细胞计算控制输入数据,实现语料调度。整合资源状态空间,得到多维微学习资源数据流,建立学习资源调度分布结构模型,提取结构特征,探究平衡后输出的信道,实现资源调度。实验结果表明,所设计系统在不同评价函数下的寻优能力都极强,能够在短时间内迅速完成收敛,负载均衡值接近1,能够有效保证资源调度的稳定性。

    2022年19期 v.45;No.618 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1498K]
    [下载次数:58 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:1 ]
  • 基于流量流向的全网端到端质量监控研究

    任臣;颜永明;张鹏程;

    针对互联网大流量下的网络质量监控和故障定位困难现象,基于流量流向技术提出一种采用流量流向干预多点布控的端到端网络质量监控优化设计。首先对整体网络基于流量流向绘制可视化网络拓扑,在单一地区发起持续大量的ICMP包,统计并定位收敛节点,在对应的节点网络侧部署监控服务器,最终构建完整的full-mesh监控网络。该设计可以灵活地增减监控节点,并能实时监控各地之间的网络访问质量。结果表明,该端到端质量监控优化设计可以快速监控网络发生的异变,对网络故障定位效率和处理能力都有显著提升,并且监控节点配置灵活、扩展性强可以持续进行迭代升级。

    2022年19期 v.45;No.618 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1481K]
    [下载次数:52 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 融合注意力机制的LSTM-GCN网络人体行为识别

    高治军;顾巧瑜;韩忠华;

    针对现有人体骨架行为识别方法中因只侧重于视频数据中时间或空间信息的单独提取而存在的时空特征提取不充分的问题,提出一种融合注意力机制的LSTM-GCN网络。该网络设计为LSTM层和图卷积层两层,其中LSTM层重点提取骨架序列的时间信息,图卷积层重点提取骨架序列的空间信息。同时在两个网络层中融入了注意力机制,并按人体骨骼点对整体动作贡献程度对其分配不同的权重,实现了对数据中显著特征及关键帧的增强识别。两个网络层按一定的比重融合后利用Softmax对动作进行分类识别。为验证该方法的优越性,在Kinetics和NTU-RGB+D两个比较典型的公开数据集上进行了仿真实验和消融实验。同时录制了一些相似度高、易混淆的视频,并对其识别结果可视化,再次证明该方法的普适性。实验结果表明该方法可以有效增强人体骨骼行为识别性能,并在计算精度和识别效率上具有一定的优势。

    2022年19期 v.45;No.618 93-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1455K]
    [下载次数:598 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:7 ]

测控与自动化技术

  • 基于解耦算法的三容水箱液位控制仿真研究

    王宇欣;常广晖;吴越;陈诚;刘树勇;

    工程控制系统工况日渐复杂,用于解决单输入单输出问题的方法对于解决多输入多输出系统的问题具有很大的局限性,如传统的PID控制在控制MIMO系统时存在滞后现象,导致控制过程中会有很长的调节时间以及明显的超调量,系统的稳定性不容易得到保证,最终影响预期效果。文中以德国公司AMIRA设计的DTS200三容水箱系统作为研究对象,通过分析DTS200三容水箱的结构和原理构建了DTS200三容水箱MIMO系统模型,通过在Simulink平台对三容水箱系统进行建模。利用非线性解耦原理设计了解耦控制器,之后在其基础上进行PID设计来调节水箱的控制系统,最后通过输入不同的目标液位对该系统进行测试,结果证明解耦算法能够有效解决水箱系统输入输出的耦合性,使得PID能够很好地控制水箱的目标液位,改善了传统PID控制面对MIMO系统由于存在耦合而导致控制效果不佳的问题。

    2022年19期 v.45;No.618 99-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1601K]
    [下载次数:499 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:3 ]
  • 基于注意力机制的BILSTM-CNN景区客流量预测模型

    韩文杰;李勇;李云鹏;

    为了实现智慧景区的目标需要对客流量进行准确的预测,针对游客数据存在的时序性和特征影响差异,导致单一模型预测精度较低的问题,提出基于注意力机制的双向长短期记忆(BILSTM)神经网络结合卷积神经网络(CNN)的预测模型。首先,将影响客流量的历史客流数据、网络搜索数据、天气数据进行预处理和特征选择后作为预测因素输入模型;然后,用注意力机制对不同时间点的显著特征加权后,利用BILSTM充分挖掘时间序列的全局特征;最后,由CNN得到细粒度的局部特征,提高模型的预测性能。以九寨沟景区的真实数据为对象进行与基准模型的对比实验和消融实验,实验结果表明:在评估指标上,该模型优于单一预测模型;消融实验的结论证明了该模型每一部分对提高预测结果的有效性。

    2022年19期 v.45;No.618 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1510K]
    [下载次数:566 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:3 ]
  • 一种轴角编码器自动检测平台设计

    柳颖;杨洋;

    轴角编码器是某指控装备的核心器件,其主要功能是把输入轴的转动角度转变成一个对应的二进制编码。该部件出现的故障频率高且部件脱离系统后修理难度大,因此提出研制轴角编码器自动检测平台的需求。检测平台基于PXIe总线架构,选用多功能多路信号输入/输出采集卡采集轴角编码器的输出编码、采集轴角编码器工作时的转速及扭矩信号;选用程控电源模块提供检测平台所需的供电电源。运用开源测试软件SeeSharpTools开发检测平台应用软件。具备模拟轴角编码器实际工作状态,实时显示转动轴扭矩、转速值,采集编码器旋转角度对应的编码值并显示,并具有测试结果分析及打印测试报告的功能。使用L支架结构安装轴角编码器,满足检测过程中频繁更换被测件的需求,极大提高了该轴角编码器的检测效率。

    2022年19期 v.45;No.618 111-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1411K]
    [下载次数:61 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 基于Stacking的集成算法在证券趋势预测中的应用

    田冬梅;刘家鹏;张芹;越瀚;

    股票价格的趋势预测一直是金融领域的重要问题,也是一个难题。但即使是对预测性能的微小改进,也可以为金融工程的技术手段带来非常可观的收益。现有研究大多为单一预测算法,旨在通过对比寻求预测效果更优的算法。文中结合指数移动平均值、相对强弱指数等10个有效技术指标,构建基于Stacking集成学习的股票趋势涨跌预测方法,以预测性能较好且存在差异的异质机器学习算法作为Stacking集成的初级学习器,以逻辑回归方法作为元学习器,进行集成预测。选取上证指数和深圳成指作为研究对象,以ROC曲线下方面积AUC值作为性能评估指标。研究结果表明,Stacking集成学习方法的预测性能优于单一预测模型,并通过Friedman检验证明,Stacking集成算法和单一算法之间存在显著差别。

    2022年19期 v.45;No.618 115-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1509K]
    [下载次数:527 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:4 ]
  • 基于虚拟仪器技术的曲轴凸轮轴位置传感器信号模拟与应用

    邓冬荣;王贵勇;赵友;肖雨寒;何述超;姚国仲;

    基于NI Kintex-7 USB-7845R多功能可重配置I/O设备,利用虚拟仪器技术LabVIEW语言和LabVIEW FPGA模块开发现场可编程门阵列(FPGA),设计一套针对四冲程高压共轨柴油机的发动机曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器仿真信号模拟系统。根据FPGA内部40 MHz时钟源进行编写定时逻辑程序,首先利用LabVIEW FPGA模块生成曲轴、凸轮轴方波信号,再调用该模块内部的Sine Wave Generator函数,同步曲轴方波信号模拟生成曲轴正弦波信号。该系统可为高压共轨柴油机电控单元(ECU)测试提供不同频率的曲轴、凸轮轴模拟信号;并结合加速踏板信号,从而实现发动机在加速过程中的曲轴、凸轮轴瞬态特性。该仿真模拟系统可为硬件在环仿真类等实验项目提供一个可参数化配置、适配不同曲轴、凸轮轴信号的发动机传感器虚拟信号仿真模拟平台。传感器信号可根据被控对象的不同及其需求选择霍尔式传感器和磁电式传感器。

    2022年19期 v.45;No.618 122-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1627K]
    [下载次数:263 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:5 ]
  • 基于LSTM神经网络的喀什地区流腮预测模型

    张志豪;周嘉琪;马国祥;曾婷;

    流行性腮腺炎(流腮)是一种好发于儿童的急性呼吸道传染病,流行病预测研究工作有助于为有关部门提供科学的辅助决策。以新疆喀什地区2005—2020年流腮病例为研究对象,完成了流行性病学特征分析,分析结果显示,11月为疾病高发时间段,月平均病例数达135例;喀什地区疏附县为病例高发地区,年平均病例达到219例。建立了基于长短期记忆(LSTM)神经网络的喀什地区的流腮预测模型,经过与梯度提升回归树(GBRT)模型对比,实验结果显示LSTM模型的预测精度更高,RMSE误差最小,数值为16.3。基于LSTM模型的流腮预测模型具有良好的预测能力,在实际应用中能够为有关部门提供一定的辅助决策支持。

    2022年19期 v.45;No.618 127-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1558K]
    [下载次数:542 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:4 ]

能源与环境科学

  • 采用二次指数平滑的混合储能控制策略研究

    吴赛楠;王维庆;王海云;袁佳豪;

    针对风力发电波动特性和储能电站安全问题,构建由水系锌基电池和超级电容组成的混合储能系统,提出基于二次变系数指数平滑算法的混合储能功率转移控制策略。首先,由于传统指数平滑算法的滞后性,提出基于调度目标波动与储能元件充放电限制功率的变系数二次指数平滑算法,获得二次指数平滑动态系数。其次,基于所得平滑系数对风电输出功率做二次平滑处理,得到目标并网参考功率与混合储能平抑功率。最后,将调度差值与储能元件实时荷电状态作为功率转移约束,提出混合储能功率转移控制策略,完成混合储能系统功率最优分配。仿真结果表明,所用混合储能系统提高了储能系统的安全性和综合循环寿命,所提算法能有效平滑风电输出,增强了风电波动平抑效果,同时实现了混合储能功率的合理分配,验证了所提算法和控制策略的有效性。

    2022年19期 v.45;No.618 133-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1632K]
    [下载次数:255 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:5 ]
  • 计及热电负荷特性的光热电站储热容量优化

    代凯凯;蔺红;

    在中国西北地区冬季供热期,热电机组“以热定电”运行模式严重限制其调峰能力,致使弃风现象严重。为了解决风电消纳问题,从提升系统调节能力角度出发,提出利用光热电站联合供热提高热电机组的调峰能力的消纳方案。首先分析光热电站与热电机组的运行特性,研究光热电站和热电机组联合调峰的电热特性和调峰能力,并制定联合系统的调峰运行策略;其次以机组调峰成本与储热成本作为目标函数,建立光热电站储热系统容量优化模型;最后,基于西北某区域实测数据,验证了所提方法的有效性与可行性。结果表明,在满足供热需求的情况下,通过配置光热电站最佳储热容量提升了热电机组的调峰能力,从而系统增加了风电上网空间2.7%,使弃风减少了21.6%。

    2022年19期 v.45;No.618 139-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1653K]
    [下载次数:191 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:6 ]

电子技术及应用

  • 基于模糊控制的变步长电导增量法的最大功率点跟踪策略

    郭春平;汤寅琪;林思伟;

    为克服传统定步长算法无法兼顾跟踪速度和控制精度的问题,提出一种基于模糊控制的变步长电导增量算法。该算法将功率-电压变化量的微分(dPdU)和设定的恒定步长作为模糊控制器的输入,输出为变化的扰动步长,然后将其作为电导增量法的步长,实现扰动步长的自适应调整,达到快速性和精确性的统一。最后在Matlab中进行光伏系统仿真建模,并将该方法与另外两种传统改进的扰动观察法和电导增量法进行仿真对比,验证所提算法的有效性。结果表明:基于模糊控制的变步长电导增量法相比传统改进算法兼顾了跟踪速度和控制精度,有更高的平均输出功率且功率振荡范围更小,有助于减小功率损耗,改善了光伏系统动态静态工作性能。

    2022年19期 v.45;No.618 145-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 1893K]
    [下载次数:364 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:17 ]
  • 基于IETM的电子训练系统设计

    吴家菊;左洪福;杨永辉;马永起;陈泉根;程铮;孔令刚;康时嘉;

    在分析电子化培训训练需求基础上,提出基于IETM的装备电子训练方案。将基于S1000D标准的IETM数据模块及实体文件按照培训训练课目要求及相关标准进行转换、封装,发布形成电子训练课件包。根据训练场景及任务、产品任务,构建装备电子训练运行环境,开发训练策略,形成训练课程。将训练课件导入训练课程,根据训练大纲、训练任务计划执行训练任务,实现装备电子化训练,训练过程中记录相关数据。训练结束后评估学员训练效果、训练任务及课程设置合理性等。文中给出装备电子训练平台框架及软件实现技术架构,依据装备训练需求,进行软件功能设计,采用平台无关的J2EE及Ajax技术设计装备电子训练系统。该系统已在多套装备的训练中使用,其安全性、界面友好性、图文交互性及通用性得到了验证。

    2022年19期 v.45;No.618 152-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 2281K]
    [下载次数:135 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:1 ]
  • 基于谐波提取技术的风电并网频率稳定研究

    张学友;何山;王维庆;李文龙;

    针对风电并网频率受到谐波干扰引起的切机或降低出力,频率波动对系统的稳定性构成潜在风险的问题,提出采用谐波提取电路与双二阶广义积分器锁频环(DSOGI-FLL)电路相结合的方法,对电路谐波进行处理,使输出的电压波形和频率偏差达到并网要求。在含有谐波的电路中加入谐波提取装置,将谐波能量二次回收利用,降低线路谐波含量。谐波提取电路的作用在于代替滤波装置对谐波提取利用,避免采用滤波器直接过滤谐波而浪费能源。DSOGI-FLL具有响应速度快、精准锁频锁相、实时跟踪线路频率等优点,对谐波提取后电路中的频率锁定,抑制电压畸变。通过理论分析和模型仿真,与不加入谐波提取装置和加入带通滤波器装置相比,在加入谐波提取装置后,采用DSOGI-FLL电路频率偏差较小,相角更稳定。

    2022年19期 v.45;No.618 161-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1685K]
    [下载次数:149 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:7 ]
  • 变电站数字化电缆敷设建模及电缆载体相关计算研究

    周伟;黎伟;何文武;梁建奕;

    针对变电站站内电缆敷设方面存在的问题,提出采用三维精细化设计技术进行变电站电缆敷设以及电缆载体的计算和应用研究方案;并整合汇总了变电站中最常用的电缆埋管、电缆沟和电缆支架的敷设方式,通过结合三维模型构建和配置标准化计算应用模块,设计出了各个配电区、不同设备类型的埋管敷设以及电缆沟内支架敷设的标准化应用方案,也为后续孪生建模的数字模型构建提供了技术支撑。应用三维技术对变电站电缆敷设及电缆载体进行相关计算研究,是电缆敷设三维标准化应用的基础,可为后续数字化电缆三维敷设能力进一步提升起到促进作用,也是对变电站电缆敷设中电缆载体相关计算的一个补充,填补了埋管和电缆沟标准化敷设应用的空白,为设计、施工、运行全过程的智能化、精细化管理,提高变电工程施工的效率和质量提供帮助。

    2022年19期 v.45;No.618 166-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1555K]
    [下载次数:159 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:7 ]
  • 基于区块链技术的柴油机电控系统数据共享平台研究

    郭海洲;褚全红;龚思扬;郁国军;刘星;傅文林;闫云艳;赵晶;

    为解决柴油机电控系统中心化数据共享平台存在的高成本、数据不安全和低效率等问题,提出了一种基于区块链技术的柴油机电控系统数据共享平台。分析了区块链技术应用于柴油机电控系统数据共享的可行性,结合柴油机电控系统数据的自身特点与管理需求,设计了系统构架与基本方案,基于数据存储、数据上链运行、数据共享查询建立了共享平台运行模型,呈现了该平台数据自治、可追溯、不可篡改等优势以及对柴油机电控系统数据管理方式带来的影响。研究结果表明,区块链技术适用于柴油机电控系统数据共享领域,利用数据加密、时间戳、智能合约、共享专属区块等技术手段,保障了数据共享查询安全高效,为推动柴油机电控系统数据资源去中心化融合共享提供了新的思路。

    2022年19期 v.45;No.618 173-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K]
    [下载次数:109 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:7 ]
  • 光伏-PEM制氢直接耦合系统建模与仿真

    周涣;田易之;

    利用电解水制氢是当前解决可再生能源弃电的方案之一,为解决光伏发电系统中存在的弃光问题,针对光伏-PEM(质子交换膜)制氢直接耦合系统,在Matlab/Simulink环境中建立耦合系统的模型,将PEM电解槽直接耦合到功率为10 kW的光伏阵列中以产生氢气,建立了预测电解槽制氢速率的方程,并模拟PEM电解槽的制氢过程,通过仿真得到了制氢电解槽制氢速率随光照强度变化的曲线,不同光照强度下的制氢速率不同,从而可以得到耦合系统在不同光照条件下的制氢速率,在此基础上制氢电解槽可以与光伏发电系统相匹配,理论上可以尽可能地消纳弃光,一定程度上提高能量的利用率。通过仿真实现直接耦合系统的工作运行过程,有助于缓解与太阳能、风力发电和其他间歇性发电机相关的储能问题,为后续研究提供实验基础。

    2022年19期 v.45;No.618 178-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 1506K]
    [下载次数:1425 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:20 ]
  • 车载地图传感器的热仿真分析

    华登科;张俊;

    传统的热设计验证是借助温度传感器对原型样机进行温度测试,其验证成本高、研发周期长。运用软件热仿真可以快速获得温度分布,指导优化设计,热仿真是电子设备结构设计中的重要环节。文中以某款车载地图传感器散热设计为例,介绍了冷却方式的选用方法,传导、对流和辐射的理论计算,软件仿真的数学计算方法,分析了设备结构模型简化、PCB叠层结构模型简化、PCB散热过孔模型简化和元器件热阻模型简化。最后借助SolidWorks Simulation模块,对空气自然冷却条件下的设备进行稳态热力分析,获得了详细的温度分布,为设备散热片结构设计、PCB结构优化及布局优化提供了设计参考。

    2022年19期 v.45;No.618 182-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1492K]
    [下载次数:114 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:7 ]
  • 下载本期数据