- 李沙;颜毅华;王威;陈志军;
阵列天线广泛应用于多目标、多任务雷达系统中。构建直线阵列、平面阵列天线的数学模型,借助Matlab对不同模型的阵列天线方向图进行了仿真计算。分析了一维阵列和二维阵列阵元个数、阵元间距以及阵元位置等因素对方向图的影响。仿真结果表明:一维阵列天线性能并非天线数目越多越好,还需要考虑副瓣电平对天线性能的影响;二维阵列天线当采用相同的阵元个数时,不同的阵元间距对主瓣宽度和副瓣电平都有影响。
2023年07期 v.46;No.630 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 1720K] [下载次数:310 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:10 ] - 付卫红;刘乃安;郑靖轩;
针对现有卷积码盲识别算法在校验矩阵相同的情况下识别性能不佳的问题,提出一种基于树图遍历的卷积码盲识别算法,并对算法识别准确率进行仿真实验。算法基本思想是:遍历所有可能的输入序列,并依据输入序列构造下一状态,根据输入序列和状态这两个参数在卷积码树图中寻找符合要求的路径,识别出卷积码的输入-状态-输出转移表,然后构造方程组,估计出生成矩阵。实验结果表明,该算法能够有效地对卷积码进行盲识别,规避了从校验矩阵反推生成矩阵的过程中存在多个可能的生成矩阵的问题。
2023年07期 v.46;No.630 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1486K] [下载次数:148 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:8 ] - 蔡文炳;陈美杉;张银辉;徐峰;潘鑫;
北斗三号全球短报文通信系统可以满足全球、全天候、长远距离、高动态的使用需求。针对北斗三号短报文终端产品高动态使用环境的需求,文中提出一种快速的捕获跟踪算法,采用并行相关+FFT的传统架构,通过大量的仿真数据验证不同的并行路数和FFT点数下的捕获性能,最终实现12 km/s使用条件下的快速捕获。
2023年07期 v.46;No.630 10-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1637K] [下载次数:126 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:7 ] - 万录明;
以某毫米波同轴馈电微带相控阵天线为例,介绍了微带天线阵面的结构组成,分析了其工艺特点并指出工艺实现的难点。提出了微带天线阵面集成工艺方案,包含微带与金属底板层压技术、阵列SMP连接器焊接技术和集成效果检测技术。通过工艺试验结果验证表明,采用的集成工艺方案生产的同轴馈电微带相控阵天线阵面层压与焊接质量良好,空洞率指标、层压抗脱落强度和焊接强度均满足设计要求,能应用于实际同轴馈电微带相控阵天线阵面生产。
2023年07期 v.46;No.630 14-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1517K] [下载次数:292 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ] - 郭刚涛;张正谦;孔萌;马新生;王淑萍;
使用六自由度摇摆台模拟0.8 m船载天线使用场景,搭建数据采集平台对故障方位轴承数据进行采集,以Rossler混沌数学模型为基础,结合Duffing方程优点,建立变形Rossler混沌数学模型,将故障信号加入混沌系统并计算其最大Lyapunov指数来识别故障信号,并增加故障频率进行动力学仿真,验证故障频率对船体的影响,为船载天线的故障诊断及实际应用提供一定的理论依据。
2023年07期 v.46;No.630 18-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K] [下载次数:71 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ] - 杨奇;刘红;李斌;
新兴技术发展对通信总线接口性能提出了更高的要求,再加之接口之间交互行为的剧增,常规通信总线接口资源占用率过高、传输速度过低等缺陷逐渐显现。为了改善上述情况,提出基于EDA技术的常用串口通信总线接口逻辑设计。引入EDA技术搭建接口逻辑设计框架,以此为基础,选取适当的实现器件——FPGA控制器,设计具体数字接口(RS 232接收模块、I~2C接收模块与SPI接收模块),并设计接口协议层(CRC校验、NRZI解码及其去除位填充),通过上述过程完成了常用串口通信总线接口的逻辑设计。实验数据表明,所设计接口资源占用率数值范围为19.58%~30.12%,传输速率最大值为48 Mb/s,达到预期接口设计目标。
2023年07期 v.46;No.630 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1538K] [下载次数:297 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:10 ] - 张家运;李文海;孙伟超;王洪春;
间歇采样转发干扰是一种针对相位编码雷达的有效干扰方法,但存在假目标分布滞后的不足,文中在对间歇采样转发干扰研究的基础上,从波形优化角度出发,提出一种基于粒子群优化(PSO)算法的间歇采样转发干扰优化方法。通过对间歇采样脉冲进行相位序列调制的方式,改变干扰信号脉压后的假目标统计特性,然后利用PSO算法对相位调制序列进行优化求解,形成近似压制性效果。结合仿真实验,围绕不同参数条件下的干扰效果进行了对比,验证了该方法的有效性。
2023年07期 v.46;No.630 27-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1531K] [下载次数:240 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:9 ]
- 韩晓冰;王雨田;黄综浏;张玮良;
针对复杂环境道路行人跟踪易发生身份丢失、切换的问题,提出一种改进的YOLOv5检测并结合DeepSort跟踪算法。检测阶段,融合注意力模块CBAM与YOLOv5颈部网络增强对行人特征的提取;用SIoU边界框损失函数代替CIoU边界框损失函数,加速边界框回归的同时提高准确定位度。跟踪阶段,改进DeepSort利用拓展卡尔曼滤波器对非线性环境行人位置进行预测,通过匈牙利算法匹配预测和检测轨迹,优化复杂环境下行人身份切换频繁的问题。最后连接改进后的YOLOv5与DeepSort算法,对MOT-16数据集进行检测跟踪。实验结果表明:改进YOLOv5算法较原算法平均精准度提高4%,结合DeepSort跟踪,平均跟踪精确度为63.5%,比原始算法提升了3.4%;行人身份切换次数减少52次,比原始算法减少了6.5%。
2023年07期 v.46;No.630 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1726K] [下载次数:1848 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:39 ] - 魏慧雯;丁建伟;张琪;张正一;孙阳;
针对实际图像超分辨率重建任务中,有监督学习方法训练的模型依赖训练数据集导致泛化性不佳的问题,提出了一种使用无监督方法训练的真实图像超分辨率重建模型。首先,基于非配对的真实图像,构建了真实图像退化生成对抗式网络,将输入的真实高分辨率图像生成具有逼真细节的退化图像;其次,使用多头注意力机制构建了残差卷积图像超分辨率重建网络,通过建立长距离相关性学习,提升了真实图像超分辨率重建效果。该方法在经典超分辨率测试集和真实图像数据集上进行了大量实验,对比现有主流无监督真实图像超分辨率重建模型,PSNR指标平均提升1.57 dB;针对安防监控图像数据集,无参考图像质量评价指标NIQE最多降低52.32%。
2023年07期 v.46;No.630 39-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1666K] [下载次数:339 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:31 ] - 陈杰;何月顺;谷伟;
为解决表面肌电原始信号电压较低且附带了高频噪声、50 Hz工频干扰、基线漂移、心电噪声等杂波,从而导致采集电压误差较大的问题,设计了一款高信噪比、高共模抑制能力的便携式肌电信号采集传输电路系统,有效地抑制了共模干扰。该系统主要由前端滤波放大电路、ADC转换电路和STM32单片机等构成。原始信号在前端电路中进行滤波放大,大部分毛刺被去除,经过医用级A/D转换芯片ADS1292,在MCU中使用50 Hz陷波器算法、滑动平均算法进行滤波,最后将数据封装成数据帧通过串口上传至上位机。经过500次连续的实际疲劳测试,数据传输正常无误码,波形的特征点明显,没有出现乱码和毛刺,且电压误差在5%以内,满足精确测量的设计要求。
2023年07期 v.46;No.630 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1924K] [下载次数:369 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:10 ] - 温剑;邵剑飞;邵建龙;
图像去噪作为低级视觉任务,在图像处理领域常被重点研究。针对图像去噪网络训练周期长和图像纹理细节模糊的问题,为提升图像去噪效果,减少训练参数量,缩短训练周期,提出了一种改进M-Net网络融合深度可分离卷积及选择性残差网络的图像盲去噪方法。所提方法在两个合成数据集和两个真实世界噪声数据集上的定量指标及视觉质量评价均达到对比去噪算法的性能,同时具有更小的FLOPs。
2023年07期 v.46;No.630 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1559K] [下载次数:119 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ] - 朱嘉健;冯跃;徐红;林卓胜;梁惠珠;刘慧琳;李福凤;
传统机器学习方法在中医脉象信号分类研究中需要人工提取脉象的特征,且分类准确率不高,因此较难应用于实际环境中。为对脉象信号进行特征的自动提取和精确分类,文中采用改进的一维残差网络对脉象信号进行特征提取并结合改进的注意力机制提高网络的分类性能。所构建的基于一维残差网络与注意力机制模型在单个GTX 1080 GPU上对脉象数据集进行实验,得到的平均准确率、平均召回率、平均精确率、平均F_1分数均高于98.84%,在临床病例数据集中,该模型对冠心病分类的平均准确率为100%、平均召回率为99.91%、平均精确率为99.54%、平均F_1分数为99.72%。与已有的脉象信号分类模型相比,该模型在脉象数据集上和临床病例数据集上的准确率分别提高1.32%~9.23%和0.21%~3.03%。存储该模型时所需容量不超过10 MB,有利于将其部署在实际脉诊设备上并应用于现实的脉象检测。
2023年07期 v.46;No.630 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1649K] [下载次数:284 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:14 ] - 陆国维;俞婷;肖明明;林春盛;廖明;魏文康;翟少伦;
在养猪场内部署热成像监控以实时获取猪圈的热成像图像,并对热成像图像开展分析以获取猪只的最高体温。利用OpenCV-python工具对图片进行像素点坐标分析,获取热成像图像中所需猪只各点的灰度值,再根据热成像图像灰度值与温度的对应关系,设计出一个适合的Logit-Pig拟合函数,进而实现根据灰度值判断各点的温度。在给出一张热成像灰度图后,利用程序遍历灰度图各点灰度值,找到灰度值最高的点,获得当前图像最高温度的点的坐标并计算出该点温度,获得鼠标所在坐标以及该坐标的温度。该方法适用于通过网络传输热成像视频及图片数据监测猪圈内不同猪只的体温并进行追踪,在养猪场疫病严防、人员流通不便时,对猪只的健康程度作出合理判断。
2023年07期 v.46;No.630 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1354K] [下载次数:174 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:13 ]
- 陶鑫杰;莫愿斌;
针对人工水母群算法(JS)在求解较为复杂问题和部分工程问题时存在易陷入局部最优和寻优精度低等问题,提出一种融合多策略的人工水母算法。首先,该算法利用莱维飞行的扰动策略对洋流运动和被动运动阶段位置更新方式进行扰动,增强算法跳出局部最优的能力;其次,对水母跟随洋流和群内被动运动阶段引入指数递减惯性权重,使算法扩大全局搜索范围,提高寻优收敛速度;最后,将黄金正弦引导机制引入至被动运动阶段,替换原有被动运动位置更新方式,提升算法在探索和开发阶段的寻优能力。通过对6个基准测试函数进行测试分析,采用Wilcoxon秩和检验证明改进算法的寻优能力强、收敛速度快,将其应用于压力弹簧设计工程实际问题中,进一步验证了改进算法的适应性和有效性。
2023年07期 v.46;No.630 85-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1605K] [下载次数:195 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:8 ] - 周杨;韩金龙;杨飞;
目前的数据中心资源调度方法由于无法对资源节点进行优化,导致调度花费的时间过长、调度能耗较高。为了解决上述问题,基于改进蚁群算法提出了一种新的数据中心资源调度方法。根据蚁群算法划分栅格,确定时间延迟参数,实现集中管理,计算算法概率参数,根据概率参数对蚁群算法进行参数改进。提取蚁群信息素因子,设置节点参数,确定更新模型,选择资源节点,根据系统运行速度分析结果得到系统调度网络,计算网格网络信息更新数据,实现中心资源调度。实验结果表明,基于改进蚁群算法的数据中心资源调度方法在任务数低于300个时,调度时间始终低于15 s,能耗低于4%。
2023年07期 v.46;No.630 91-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1560K] [下载次数:279 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:9 ] - 冼进;冼允廷;庞冬梅;
针对目前电饭煲生产企业的高度自动生产线,电饭煲内胆在生产过程中偶尔会存在一些瑕疵,人工检测无法理想地检出问题,文中提出一种基于计算机视觉的检测系统,结合人工智能技术,构建先进电饭煲内胆缺陷检测系统,代替人工检测。该缺陷检测系统包含工业快速照相机、光源、镜头、支架和视觉检测软件,将采集电饭煲内胆有缺陷数字图像,通过图像标注、神经网络进行深度学习训练,获取最佳检测模型,对实时生产线上的电饭煲内胆进行检测,并通过算法不断优化、迭代,找到最优方案。最后应用到具体企业生产线上,使用真实电饭煲内胆数据集对系统进行测试,测试结果表明:智能缺陷检测系统能有效代替人工检测电饭煲内胆有碰伤、刮花、麻点、堆油等缺陷,检测速度、检测准确率明显提高,且满足生产线对于实时性的要求。
2023年07期 v.46;No.630 96-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K] [下载次数:350 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:13 ] - 张烨;周进节;李江焕;
针对旋转机械设备轴承运行过程中出现的振动异常,设计一种能实时监测和诊断故障的便携式振动分析系统。该系统由ARM开发板、7.0寸电容触摸屏和Qt软件构成。硬件上以国产处理器A40i为逻辑控制核心配合三向振动传感器A27F100对振动数据进行采集处理。软件上使用C语言编写了采集控制USB传输数据的协议转换层,使用Qt编写了处理振动数据的上层应用程序和显示振动数据的人机交互界面。协议转换层和上层应用程序部署在同一个ARM开发板上,两个进程间通信采用基于网络的Socket通信。实验结果表明:立足于国产处理器的系统能实时采集旋转机械的振动数据,并可以诊断分析旋转机械轴承故障原因;振动分析系统具有成本低、便于携带、操作简单,且可以实现对采集数据的实时分析、保存、传输等功能。
2023年07期 v.46;No.630 101-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1640K] [下载次数:53 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:13 ] - 刘应顺;王畅;李源;袁锐波;
在产学研协同创新三螺旋模型的基础上,利用系统动力学(SD)模型构建云南省科技成果转化模型,并对系统进行仿真分析,得出结论。首先将系统划分为政府支持子系统、高校支持子系统和企业支持子系统,实现三螺旋模型的动态循环;然后结合三个子系统的划分情况构建云南科技成果转化模型的因果图;最后构建云南省科技成果转化系统动力学模型,通过建立云南省科技成果转化系统动态流图,剖析影响因素的相互作用,从各要素的协同机理和云南省科技成果转化系统实际结果出发,将产学研系统内各要素进行量化并设置相应参数方程。经检验,该模型的预测值与实际值基本吻合,拟合程度良好。在三螺旋模型中,资金是最重要的要素之一,经系统仿真分析得出,资金投入的改变对科技成果转化有着不可忽视的影响,政府应该加大对教育和科技等方面的资金投入,从源头提高科技成果的质量,不能仅在科技成果转化的中间环节发力,只有提高科技成果本身的质量,其转化的价值才会随之提高。
2023年07期 v.46;No.630 107-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1839K] [下载次数:651 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:7 ] - 胡观凯;钟建华;李永正;黎万洪;
针对传统粒子群优化(PSO)算法参数设置难且易陷入局部最优,遗传算法(GA)易早熟、局部搜索能力差、规划路径不平滑等问题,提出了改进粒子群遗传算法(IPSO-GA)的无人机路径规划方法。根据地形环境模型绘制出无人机飞行的地形环境,根据约束条件和目标函数建立无人机飞行的数学模型;IPSO-GA通过在产生下一代群体时引入选择、复制和变异操作,产生更优质群体,并寻找最优路径,通过三次B样条插值平滑飞行路径,仿真结果表明,代价值和迭代次数皆得到改善,具有较好的鲁棒性。
2023年07期 v.46;No.630 115-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1549K] [下载次数:830 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:11 ]
- 林倩;汪玫倩;黄翔东;贾立宁;王晓政;
为解决电力系统中电压自动化检测问题,提出一种基于ZigBee技术的电压实时监测系统。该系统以CC2530为核心控制器实现了电压信号的实时采集、传输和显示等功能,通过虚拟平台的开发构建了电压信号的实时监测和显示平台。采用ZigBee技术构建了多节点的电压传输网络,实现了多节点电压的采集和传输。同时,结合Visual Studio集成开发环境实现了上位机系统的搭建,可将各节点采集的电压实时显示并进行数据处理。测试结果表明,该系统具有低成本、低功耗、灵活组网等特点,可推广应用于各种实时监测场合。
2023年07期 v.46;No.630 143-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1725K] [下载次数:575 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:8 ] - 宋爱娟;张国荣;袁重焕;孟范伟;
针对当前传感器检测实验教学面临的问题与挑战,结合检测实验室现状和国家创新型人才培养趋势,面向学生能力培养,设计了基于LabVIEW的多通道传感器实验平台,建立检测技术与虚拟仪器融合实验室。实验平台根据传感器实验具体要求设计相应功能,借助虚拟仿真技术,把复杂场景和传感器检测电路搬进检测技术与虚拟仪器融合实验室,对检测技术实验课程进行教学改革。平台拥有数据访问、整合和转化能力,在虚拟中再现传感器检测的核心要素,为数字孪生过程控制制造系统提供良好的数字化检验测量系统。此外,实验平台功能齐全,可以作为虚拟仪器教学过程中的课堂实验演示系统和学生编程练习系统,有利于课堂实践环节的展开。融合实验室采用了应用型学科教育模式和四位一体的管理方式,全面深化传感器检测和虚拟仪器课程与工程实践之间的联系,为工业化人才培养提供了参考导向和模板。
2023年07期 v.46;No.630 149-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1704K] [下载次数:559 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:9 ] - 宋肖枫;陈焰;明帅强;夏洋;
原子层沉积设备置于特定的超净室,设备操作人员需频繁进出超净室观察设备状态及实验数据,操作人员的工作效率受空间限制。针对这一问题,设计一种基于云服务器的原子层沉积远程监控系统,系统主要由数据采集平台、通信协议平台和远程监控平台组成。利用Automation studio搭建贝加莱可编程逻辑控制器和边缘计算网关间数据传输,结合4G和TCP/IP通信技术,使系统实现底层传感器采集到的多种数据通过贝加莱主控器和边缘计算网关实时传输到PC端和手机端的网页进行人机交互,在系统中融合AES加密算法,增强数据远程传输环节数据的保密性,提高系统整体的安全性。测试结果表明,该系统能够实时监测到原子层沉积设备进行实验时的设备状态和实验数据,解决了空间限制的问题,提高了企业生产效率,具有较好的新颖性和实用性。
2023年07期 v.46;No.630 155-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K] [下载次数:114 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:16 ] - 韩伟;张峰;蔡得雨;苏家楠;李晓辉;
针对配电网差动保护中的时延需求,结合5G通信的技术优势,提出多接入边缘计算(MEC)和数据采集与监控系统(SCADA)联合时延优化方案。为了快速准确地排查线路故障区域,提出了5G MEC+SCADA差动保护系统模型,并分析了通信、计算模型以及配电网的时延要求,在此基础上,建立了计算能力和时延约束下的时延优化问题模型,并通过约束条件引入松弛变量来最小化端到端的延迟。仿真分析了差动保护任务在不同情况下的时延,结果表明该方案能有效地降低纵向信道的时延。
2023年07期 v.46;No.630 161-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 1502K] [下载次数:234 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:7 ] - 张自远;林志刚;王斌;苏小青;盛敏超;
为了保障电缆正常工作运行,减少因工程建设、人为因素等对电缆产生的外力破坏,研究基于振动的地下电缆防破坏预警系统设计。该系统采用太阳能板以及锂电池供电,能实时监测电缆所处状态,反馈给数据处理中心并定位,判断电缆是否遭到破坏。实现了防止电缆遭到破坏的预警功能,降低了电缆被破坏的风险以及人工成本,提高了电缆在运行中的稳定性。
2023年07期 v.46;No.630 167-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1327K] [下载次数:90 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] - 揭灿;朱晓宇;赵霁;
针对目前流水线型坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法存在输出精度较低、输出时延较长的问题,提出一种基于移位相加结构的CORDIC算法。此算法首先对[0,π4)内的输入角度采用角度二极化重编码技术,将角度二进制编码转化为1和-1编码,然后使用移位相加结构替代查找表,同时通过合并迭代结构合并旋转迭代,减少迭代单元级数和迭代次数,降低硬件资源的消耗,建立小容量正余弦值ROM表,降低接近于π2时部分输入角度的运算误差,最后结合角度区间映射手段保证算法运算范围覆盖整个圆周[0,2π)。在Xilinx公司KC705评估套件上进行算法验证与仿真,结果表明:在输出位宽都设定为16位的条件下,运算结果的绝对误差和相对误差相比流水线型CORDIC算法分别降低了46.7%,83.5%,该算法只需6个时钟周期即可输出计算结果,输出时延减少了60.0%。设计的CORDIC算法具有输出精度高、输出时延短的优势,适用于实时、高精度的现代通信系统。
2023年07期 v.46;No.630 171-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K] [下载次数:237 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:8 ]