通信与信息工程

  • 阵列天线波束合成计算

    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 ]
  • 卷积码盲识别树图遍历算法研究与仿真实验

    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 ]
  • 一种北斗三号短报文终端的快速捕获算法

    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 ]
  • 同轴馈电微带相控阵天线集成技术

    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 ]
  • 船载天线的故障诊断与动力学分析

    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 ]
  • 基于EDA技术的常用串口通信总线接口逻辑设计

    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 ]
  • 基于粒子群优化算法的相位编码雷达干扰波形优化

    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 ]

信号分析与图像处理

  • 改进YOLOv5+DeepSort的行人跟踪算法

    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 ]
  • 基于无监督深度学习的真实图像超分辨率重建

    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 ]
  • 一种双通道肌电信号采集系统的设计

    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 ]
  • 基于深度可分离选择性残差网络的真实图像增强算法

    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 ]
  • 基于残差网络与注意力机制的脉象信号分析识别

    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 ]
  • 基于猪圈红外热成像获取猪只最高体温研究

    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 ]

网络与信息安全

  • 移动边缘计算中任务卸载和资源分配算法优化

    辜航;张敏娟;潘钰文;

    如何合理地对移动设备进行任务卸载与计算资源分配,以减小设备时延和能耗是移动边缘计算(MEC)需要攻克的重要难题。为解决上述问题,应用了一种基于遗传算法的深度学习(DL-GA)方案对任务卸载和资源分配策略进行优化以达到最小化系统总成本。首先,通过遗传算法对任务卸载和资源分配策略进行优化,获得一个在当前场景模型下的最优策略;然后将该场景模型通过特征提取存储为特征矩阵,将最优策略存储为对应的标签;接着将特征矩阵和标签用于训练卷积神经网络;最后通过训练好的神经网络将会很快地解算出与输入场景对应的优化策略。仿真实验结果表明,DL-GA算法具有和遗传算法相似的优化能力,但计算消耗的时间远比遗传算法要少。

    2023年07期 v.46;No.630 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1679K]
    [下载次数:724 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:10 ]
  • 结合跨链技术和身份基加密的电子档案管理方案

    王华杰;李敦锋;肖瑶;

    区块链的防篡改、可溯源等特性,使其特别适用于电子档案保存的场景,但不同区块链系统之间存在较高的通信壁垒,这使得数据孤岛的现象日渐严重。针对此问题,提出一种结合跨链技术和身份基加密的电子档案管理方案。利用跨链技术实现电子档案在不同授权机构间的传递,通过身份基加密保护电子档案传递过程中的隐私安全;设计了一种基于行为评估的共识机制,降低了区块链网络中非诚实节点对系统进行攻击的潜在风险,进一步提高了跨链过程中的安全性;此外,考虑到存储限制和数据安全性,还设计了一种分离式的电子档案存储方法,在区块链上仅保存电子档案的摘要信息,将档案实际内容加密后存储在星际文件系统中。实验和分析结果表明,该方案具有可行性和实用性,满足了日益增长的电子档案共享和隐私保护的需求。

    2023年07期 v.46;No.630 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1585K]
    [下载次数:124 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:10 ]
  • 异构信息网络中的社区发现算法应用研究

    卢兴文;段同乐;李祥民;

    社区发现是数据挖掘的重点问题之一,社区发现有助于提取数据中隐含的信息和知识,对链路预测、关键节点识别以及个性化推荐等提供有力支撑。多源异构数据一般由多种类型的实体对象和关系组成,具有格式异构、语义多样等特征,异构信息网络可以更好地挖掘数据中的语义信息。针对如何充分利用异构信息网络中丰富的语义信息,提出一种融合多条元路径的社区发现算法。算法综合考虑多条不同元路径下的语义信息,组合多条元路径度量任意节点间的相似性,计算节点的重要性,选取种子节点进行拓展完成初始社区划分,基于种子社区进行标签拓展优化,最终完成社区划分。在真实数据集上进行仿真实验,实验结果表明该算法针对异构信息网络可以得到较好的社区发现结果。

    2023年07期 v.46;No.630 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K]
    [下载次数:160 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:11 ]

测控与自动化技术

  • 融合多策略人工水母算法及工程应用研究

    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 ]
  • 基于改进蚁群算法的数据中心资源调度方法

    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 ]
  • 基于计算机视觉的电饭煲内胆缺陷检测系统设计

    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 ]
  • 基于A40i处理器的便携式振动分析系统

    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 ]
  • 基于系统动力学的科技成果转化模型构建

    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 ]
  • 基于IPSO-GA算法的无人机三维路径规划

    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 ]

能源与环境科学

  • 计及需求响应与主从博弈的微电网低碳优化调度

    马瑞真;张新燕;章攀钊;刘莎莎;

    在“双碳”背景下,为准确突出需求响应的实际特点和解决传统微电网中可再生能源利用率低、负荷峰谷差大以及两主体利益无法均衡的问题,文中提出计及需求响应与主从博弈的微电网低碳优化调度模型。首先,考虑负荷变化量与电价变化量之间的非线性关系,构建基于指数关系的价格型需求响应机制优化用户负荷与其峰谷差;然后,结合激励型需求响应与碳交易机制建立以微电网作为领导者,用户作为追随者的低碳主从博弈模型;最后,通过KKT条件将双层博弈模型转化为单层规划问题求纳什均衡解,并通过算例验证了模型的有效性。算例结果表明,所提模型准确地描述了实际需求响应特点,实现了削峰填谷;并且也提高了微电网中的风光利用率和利润,降低了微电网的碳排放量。

    2023年07期 v.46;No.630 121-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1668K]
    [下载次数:537 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:10 ]
  • 多场景多尺度多目标红船园区综合能源控制方案研究

    徐伟明;赵家振;邱明石;李斌;张泽宇;

    微网综合能源园区具有多能互补、绿色清洁的特点,同时是提供新能源消纳的重要载体,但是分布式能源发电受环境影响,具有随机性、波动性、间歇性的特点,园区内部储能设备出力与实际需求相差较大,造成弃风、弃光等能源浪费现象。文中首先依据当地所面临实际天气状况、园区设备情况,建立覆盖微网园区需求的多种典型场景;其次在多种场景之下建立低碳和经济的多目标数学模型;最后考虑分时电价、电能需求呈现峰谷性的特点,建立日前和日内滚动多尺度经济调度模型,实现了园区多样化、清洁化、经济化的能源管理。所提多场景多目标多尺度综合能源控制方案将应用于浙江省示范项目嘉兴红船园区,并已采用园区设备历史数据验证控制的有效性以及对经济和低碳的双重提升性。

    2023年07期 v.46;No.630 128-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1694K]
    [下载次数:144 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:11 ]
  • 考虑氢负荷与综合需求响应的天然气制氢的园区综合能源系统优化配置

    吴佩隆;王维庆;樊小朝;史瑞静;吴少祥;

    针对电解水制氢储能的工业园区综合能源系统能量转换效率不高、制氢量少、经济效益低的特点,以及国家对氢能发展大规模低成本制氢的需要,提出一种以天然气制氢模式代替电解槽制氢的园区综合能源系统架构。在分析天然气水蒸气重整制氢单元的能耗、能量回收利用,以及电、热、气多种能量特性的基础上,建立了天然气制氢的模型;进一步考虑氢负荷供给、用户综合需求响应(IDR)与碳排放价格,以系统设备年化投资成本最小与年运行成本最小为目标建立目标函数,利用灰狼优化(GWO)算法与CPLES求解器进行求解,提出了以天然气制氢的园区综合能源系统优化配置模型;最后以新疆某园区为实际算例分析了园区在该配置后电、热、氢负荷特性,验证了通过配置天然气制氢的园区综合能源系统可以有效地提升系统制氢效益与降低系统的运行成本,并指出了适用场景。

    2023年07期 v.46;No.630 135-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1643K]
    [下载次数:637 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:17 ]

电子技术及应用

  • 基于ZigBee技术的电压实时监测系统设计

    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 ]
  • 基于数字孪生的LabVIEW与传感器融合实验平台的研究与创新

    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 ]
  • 基于云服务器的原子层沉积远程监控系统设计

    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 ]
  • 基于5G边缘计算的配电网差动保护时延优化策略

    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 ]
  • 振动环境下的地下电缆防破坏预警系统设计

    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 ]
  • 高精度低时延CORDIC算法

    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 ]

智能交通与导航

  • 基于树莓派的不良驾驶行为AI监测系统设计

    潘菊;兰晓红;刘敏;李文杰;

    为了规范驾驶员的驾驶行为,预防及减少机动车驾驶过程中交通事故的发生,设计并实现了一种基于树莓派的不良驾驶行为AI监测系统。该系统以树莓派为核心控制器,运用百度AI开放平台训练不良驾驶行为模型,通过搭载的摄像头实时获取驾驶行为图像,再与模型进行比对分析,监测到不良驾驶行为则予以相应的警示提醒,且提醒强度随着行为程度的加深而变化。同时,运用语音识别技术实现了语音交互、智能点歌等功能,有利于驾驶员提神解乏。实验结果表明:该系统运行稳定可靠,对各类不良驾驶行为识别率达98%以上,能够实现智能监测并进行警示提醒,控制灵活方便,应用效果好。文中研究工作对于驾驶员不良驾驶行为的监测预警、改善行车安全具有理论指导和实践应用价值。

    2023年07期 v.46;No.630 176-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1529K]
    [下载次数:806 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:11 ]
  • 基于改进Hough变换和斜率特征的车道线识别

    周发华;陈继清;杨蓉;

    针对干扰条件下结构化道路车道线检测识别率不高的问题,在车道线的成像特点和斜率特征的基础上,提出一种改进Hough变换的车道线检测方法。首先,用Canny边缘检测方法识别出所有车道线的边缘,确定目标车道线所在的区域为感兴趣区域;其次,用改进的Hough变换通过斜率范围限定识别出组成车道线边缘的直线段,通过设置平均斜率偏离阈值去除非目标车道线边缘的直线段;最后,取出车道线直线段的端点作为车道线的数据点集,进行最小二乘法拟合出车道线。实验结果表明,干扰条件下车道线识别的准确率达到95.3%,耗时0.025 s,可见该方法具备了较好的实时性和鲁棒性。

    2023年07期 v.46;No.630 180-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1678K]
    [下载次数:683 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:10 ]
  • 下载本期数据