电子与信息器件

  • 可植入无线Micro LED光遗传学硬件设计

    吉彦平;王文思;郑梦沂;

    为将光遗传技术用于自由移动生物体的体内视觉神经调控,文中提出一种新的无线能量传输、可植入、光源参数可调、多通道的光遗传硬件结构。该硬件结构主要包括Micro LED阵列多通道光源、nRF52832控制器、光驱动电路、无线能量传输电路,硬件整体尺寸为18 mm×18 mm×2 mm,质量为1.54 g,满足轻量化植入的要求。其次,设计并流片Micro LED光源阵列,单颗光源的尺寸为60μm×60μm;并在此基础上为每颗光源设计光导,实现光导直径在10μm左右,能够完成神经元级的光刺激。最后,将光源阵列的参数与光源阵列组合,运用深度学习的方法进行优化,实现光源的最优刺激。实验结果表明,光源满足光遗传的要求。

    2023年08期 v.46;No.631 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 2009K]
    [下载次数:126 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ]
  • 基于递归滤波的高光谱图像地物分类方法

    陆美;李文;杨佳欣;

    针对原始高光谱图像信噪比较低导致的分类精度差及边缘地物光谱特征易混淆的问题,文中提出一种基于递归滤波的高光谱图像地物分类方法。首先,对原始高光谱图像进行递归滤波处理,并利用主成分分析方法降低滤波后图像的维度,消除高光谱图像中的大部分噪声、弱边缘和小尺度结构;然后,使用递归滤波对主成分分析后的各主成分图像进行一次滤波,在减少图像中一些更小的纹理结构的同时,避免边缘像元光谱特征的混淆;最后,将预处理后的高光谱数据发送至支持向量机分类器进行训练和预测。实验结果表明:在高光谱图像降维前后分别使用递归滤波,能更好地消除图像中的噪声和保留多尺度边缘特征;在Indian Pines和University of Pavia高光谱数据集上,所提方法的总体分类精度分别为98.17%,92.17%,相较于其他的分类方法平均提高11%和7%。

    2023年08期 v.46;No.631 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1570K]
    [下载次数:176 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:10 ]
  • 基于符号回归的静电电压测试补偿算法

    冯亚辉;满梦华;魏明;

    为解决非接触式静电电位传感器测量数据的补偿问题,文中提出一种基于符号回归的波形补偿算法。设计一种非接触式静电电位传感器校准实验平台,通过遍历测试距离、校准电压和校准频率的参数组合,获得测试结果的样本训练数据;再利用符号回归方法建立从测试结果到校准电压的补偿函数模型,以降低测量距离对测量结果的影响。实验结果表明,基于符号回归的波形补偿算法可行、有效,能够为提高非接触式电位测量的准确性提供一种新手段。另外,基于模型参数与补偿结果,提出一种符号回归的改善方法,即引入损失函数用来减小函数模型的复杂度,利用神经网络卷积学习的方法发现种群与原始数据中的隐藏特征,从而明确演化方向,并针对特定的问题设定特定的评价指标,进一步优化符号回归模型的准确性。

    2023年08期 v.46;No.631 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1446K]
    [下载次数:95 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ]
  • EPC RFID标签芯片OSC频率校准方法及OSC电路

    孔令荣;傅霖煌;陈晶;

    为解决EPC振荡器的性能差和功耗高的问题,介绍一种EPC C1G2无源RFID电子标签芯片OSC的频率校准方法。基于伪锁相环的理论,利用UHF RFID阅读器下发指令帧头的特定字符作为时间基准,校准RFID标签芯片振荡器的工作频率,将振荡器的频率调整到目标频率,克服因半导体工艺误差引起的振荡器频率偏差,满足UHF RFID标签对振荡器频率偏差的要求。实验结果表明,芯片只需在出厂前进行一次频率校准,并把校准参数存储在芯片的非挥发存储器中,之后在芯片上电时只需从存储器中读取相应的频率校准参数进行设置,而无需再次校准。

    2023年08期 v.46;No.631 21-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1515K]
    [下载次数:116 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ]
  • 高清数字显示终端视觉疲劳分析与研究

    赵晓莺;安夏;贾凯;潘长勇;

    随着信息化时代的到来,各种高清数字显示终端设备广泛普及,而由此导致的视疲劳发病率逐年攀升。为研究已有高清数字显示终端对视疲劳的影响,文中采用测试显示器性能指标和招募受试者进行视觉疲劳评测的两条技术路线,对市面上14个厂家生产的84种高清数字显示终端开展测试。客观测评结果表明:液晶电视的蓝光性能指标较高,LED显示屏的闪烁性能指标较高,可能导致视疲劳;平板电脑的观看亮度性能指标较低,可能导致视疲劳;LED显示屏的对比度性能指标较高,可能诱发直接眩光;平板电脑的镜面反射率性能指标较高,可能诱发间接眩光,导致视疲劳。主观评测结果表明:相同时间内,相比于观看液晶电视,观看家用投影仪和OLED电视引发的视疲劳症状更轻。

    2023年08期 v.46;No.631 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1993K]
    [下载次数:291 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:7 ]
  • 电力载波芯片全数字QAM调制器电路设计

    熊小双;

    文中设计一种应用于高速窄带电力载波芯片中信号发射机部分的正交幅度调制(QAM)调制器。采用自上而下的方法,首先进行调制系统整体设计,再对各模块进行设计,最后进行各模块的顶层设计,所有电路的设计采用Verilog HDL进行描述。所设计的64QAM调制器可以实现信号在频带受限的信道中以较高的速率传输,满足电力载波芯片内QAM部分的设计要求。

    2023年08期 v.46;No.631 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1649K]
    [下载次数:178 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:4 ]
  • 水位监测及报警系统设计与实现

    党康铌;李济民;

    随着无线传输技术的快速发展,水位实时监控已成为人们关注的热点问题。为实时掌握水位信息,防洪防灾,水位监测系统开始在各地被广泛使用。为此,文中设计一种水位监测及报警系统。采用硬件与软件相结合的方法,以Arduino Uno开发板为核心,并结合水位传感器、蜂鸣器、SIM90OA模块和蓝牙hc05模块等相关器件,完成水位监测及报警系统的硬件电路设计。基于Arduino开源平台完成当水位超过安全值时蜂鸣器报警,PC端可实时查询水位信息的软件设计;基于Android studio软件开发工具设计蓝牙串口APP,并与手机互联,完成在手机端查询实时水位信息,同时当水位超过安全值时,手机接收短信报警的软件设计。测试结果表明,所设计系统运行稳定,能有效且准确地实现报警功能,可完成监测端数据信息的实时更新及PC端与手机端的监控数据实时共享。整个系统使用方便、易于扩展、实用性强,具有较高的应用和推广价值。

    2023年08期 v.46;No.631 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1358K]
    [下载次数:744 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:7 ]
  • 基于RFID和GPS数据融合的公交精准报站系统设计

    范浩锋;于姗姗;乐高杨;

    针对多数公交车依靠单一GPS定位,存在的信号丢失、延时等情况,以及公交预报站不准确的问题,文中设计一种基于RFID和GPS数据融合的公交车辆精准报站系统。该系统主要采用有源RFID技术和GPS卫星定位技术,以GD32F103微处理器为主控制器,以LTE Cat1为主要通信传输方式,设计RFID读卡基站和车载终端设备。通过在公交车上安装具有RFID无线通信和GPS定位功能的车载终端设备,在公交站台上安装RFID读卡基站的方式,将车辆定位数据采集上报至云服务器。云服务器软件采用B/S结构,通过数据融合算法对RFID和GPS定位数据进行互补矫正,计算RSSI距离和GPS数据,综合得到更精确的定位数据,并推送至智能公交电子站牌进行公交预报站。测试结果表明,所设计系统可以有效提高车辆进站报站的准确性和及时性,从而弥补单一GPS定位的不足,实现智能公交电子站牌的精准报站,提高乘客换乘衔接效率,提升公交出行的服务质量。

    2023年08期 v.46;No.631 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1676K]
    [下载次数:682 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 基于机器视觉的智能制造缺陷检测平台研究

    韩佳轩;王鲜芳;

    传统的产品质量检测技术大部分还停留在人工检测阶段,效率低下,且无法保证产品的检测精度。为保证产品质量,提高检测效率,文中将机器视觉技术及深度学习算法应用于工业生产过程,设计一种智能制造检测平台。该平台主要由图像采集装置、数据处理中心和HMI终端组成。其中,图像采集装置主要采用工业相机对制造过程中产品图像进行实时采集;数据处理中心利用深度学习算法模型对制造过程中产品缺陷进行识别,并将检测结果存储于数据库;HMI终端收集检测结果,动态展示缺陷大小、类别及位置信息。使用热轧钢板表面缺陷数据集对检测平台的数据处理及可视化模块进行测试,结果表明,所设计平台可对存在缺陷的产品进行快速识别,并将模型性能指标可视化,满足生产过程中对产品质量缺陷检测的需求。

    2023年08期 v.46;No.631 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1847K]
    [下载次数:1006 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:9 ]
  • 225MHz~2.5GHz宽带高功率放大器的线性度优化与实现

    佘广益;

    针对复杂调制信号在通过非线性功率放大器时,会产生严重的带内失真和邻道干扰,造成系统功率效率和频谱效率迅速下降的情况,文中从理论和工程实践方面,分析功率放大器非线性失真特性、产生因素和减弱措施,主要从偏置网络、输入输出匹配网络等方面入手减弱记忆效应,提升视频带宽(VBW)。同时,对电路进行调试优化,设计完成225 MHz~2.5 GHz频段功率放大器输出功率为80 W。使用20 MHz宽带QPSK调制信号进行测试,得出:指标(ACPR)小于-33 dBc,EVM小于2.4%,η在29.7%~39.8%之间,满足设计需求。

    2023年08期 v.46;No.631 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1551K]
    [下载次数:166 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:8 ]
  • 基于FPGA技术的电子互感器数据快速采集系统

    杨奇;刘红;李斌;

    为适应电力计量设备的数字化发展趋势,获取完整且准确的电子互感器运行数据,文中利用FPGA技术设计一种电子互感器数据快速采集系统。首先,改装数据采集器与数据转换器,加设FPGA器件,调整电路的连接方式,利用模拟信号隔离器实现硬件设备之间的隔离;然后在硬件系统的支持下,构建电子互感器的等效模型,在该模型下设置数据采集参数;最后,利用FPGA技术编码转换采集数据,通过设置数据滤波、传输等环境实现对电子互感器数据的快速采集。实验结果表明:所设计系统能够成功采集电流互感器与电压互感器的运行数据;与传统采集系统相比,该系统数据采集完整度系数提高了0.975%。

    2023年08期 v.46;No.631 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1363K]
    [下载次数:183 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ]
  • 基于单片机的编码设计

    张凯;

    ARM(Advanced RISC Machines)处理器是32位处理器,性价比很高,也可使用16位指令集,在具备32位系统优势的同时减少了代码数量,提高了编程效率。ARM具有精度高、体积小、功耗低、集成度高等优点,可作为旋转变压器的解算模块,还可用于伺服系统的位置反馈检测模块。基于此,文中设计一种基于ARM微处理器的小型双轴旋转变压器的编码模块。采用轴角计算芯片测量元件输出的角度信息;再将采集的角度值送入处理器进行处理,经过编码以串口通信的方式发送给伺服单元,实现对角度变化的精准控制。

    2023年08期 v.46;No.631 63-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1285K]
    [下载次数:140 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:10 ]

计算机科学与应用

  • 基于深度学习的肝包虫病超声影像诊断方法研究

    马国祥;严传波;杨凌菲;张志豪;

    肝包虫病是一种严重的区域性寄生虫病,病变的诊断和分类主要依靠临床医生对超声图像的主观判断,但在医疗条件薄弱的地区,这类病变的筛查和诊断易出现误判、错判。为提高肝包虫病的诊断效率和诊断精度,分析肝包虫病超声图像的影像学特点,文中提出一种智能化辅助诊断方案,将深度学习算法应用于肝包虫病的超声影像诊断任务中。首先,构建新疆地区肝包虫病超声影像数据集,并使用基于ROI的预处理方法使数据集规范化;然后在模型构建方面,与常见的三种深度学习基准模型的肝包虫超声影像分类效果进行对比。实验结果表明,文中诊断方法能够取得较好的分类效果,模型准确率最高达到0.85。此外,根据实验结果,分析不同网络结构下各类型肝包虫病的影像学特点,为临床诊断提供参考依据。

    2023年08期 v.46;No.631 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1514K]
    [下载次数:261 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:11 ]
  • 基于改进ICP的帧间匹配算法研究

    刘贺伟;卿兆波;黄加俊;

    ICP算法在每一次迭代时均会对点云数据中每个点进行选择,直到得出与目标点最近点,再计算得出位移向量和旋转矩阵,存在迭代计算时间较长、精度较低的问题。为解决该问题,文中提出一种以欧氏距离为匹配条件,利用法向量信息找出匹配点,同时利用实际曲面信息的特征过滤错误匹配点的算法。所提算法利用中心重合法来降低前后两帧激光点云数据的平移距离,利用KD-Tree算法将各个激光点按照坐标分类,最后利用激光点的法线和曲率淘汰错误点,提高匹配精度。在Anaconda环境下进行仿真实验,结果表明,在点云数目为363,727,1 400时,采用改进ICP算法所用时间分别是原ICP算法的39%,41%,56%,均方根误差分别控制在原ICP算法的0.68%,18.48%,18.04%。改进后的ICP算法匹配效果得到显著提升,误差减小,迭代时间明显缩短。

    2023年08期 v.46;No.631 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1554K]
    [下载次数:220 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:8 ]
  • 基于STM32的物联网多体征参数监护系统

    张琥石;庞庆良;黄代政;林伟龙;覃茂昌;陈妮;梁妮;陶陶;何婷婷;

    新冠疫情下,医院对于体征监护的要求越来越高,需要及时监测患者的体温、血氧饱和度等参数,从而进行治疗。然而,目前的监护仪普遍缺乏数据传输功能,医护人员需走到仪器面前才能读取体征数值,这极大地增加了医护人员的工作量。为此,文中提出一种基于STM32的物联网多体征参数监护系统。该系统结合物联网技术与监护仪,通过STM32控制各模块传感器采集体征参数,进行运算处理后在液晶屏上显示;通过蓝牙模块将各体征参数无线传输到上位机显示,实现远程监护和管理,为医护人员减轻负担。实验测试结果表明,MLX90614红外传感器测量精度可达到0.01℃,MAX30102传感器测得的血氧饱和度、脉率与专用医学监测仪误差在0.1%以内,说明所设计系统与医用设备有一致性,具有医用价值。

    2023年08期 v.46;No.631 79-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1450K]
    [下载次数:1114 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:9 ]
  • 基于博弈论模型的物理层协议自协商机制

    李晓东;沈剑良;李沛杰;

    针对现有多协议高速接口在实际应用过程中出现的无法即插即用的问题,文中提出一种应用于软件定义互连系统的非主动配置接口协议的物理层协议自协商机制。首先,通信双方对接收到的多协议特征序列进行识别,剔除双方无法识别的协议,保证双方在协议数量相同的情况下工作;然后,双方围绕接收协议与发送协议进行协议一致性的协商,该机制通过对比判决的方法缩短协商时间,进而保证双方的正常互连互通。仿真实验结果表明,物理层自协商机制能够有效应对非主动配置接口协议下,通信双方经过物理层协商仍建立稳定数据通信的过程。

    2023年08期 v.46;No.631 84-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1588K]
    [下载次数:77 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:11 ]
  • 基于评价主体多元化理念和卷积神经网络的线上教学质量评价方法

    王兵;郑尚男;李盼池;肖红;

    受政策因素和技术环境影响,线上教学已成常态化。为改进已有线上教学质量评价体系的不足,提升线上教学质量,文中以高校线上教学为研究对象,利用人工智能技术提出一种线上教学质量评价方法。首先,基于科学的教学评价理念和原则,充分考虑已有的评价指标和线上教学特点,建立包含多元化评价主体的评价指标体系;然后,利用随机森林方法对评价指标进行重要性评估,达到数据降维和教学反馈的目的;再采用卷积神经网络构建以学生评价、教师自评、同行评价、平台数据为输入,以专家评结果为输出的评价模型;最后,将所提出的线上教学质量评价体系和模型应用于教学实践。实践结果表明,所提方法能够有效评价高校线上教学质量并降低评价成本,具有较高的准确性和应用价值。

    2023年08期 v.46;No.631 91-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1415K]
    [下载次数:272 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:9 ]
  • 基于GRU Encoder-decoder和注意力机制的RUL预测方法

    兰杰;李宁;李志宁;吕建刚;

    深度学习模型可直接建立机械设备的状态与剩余使用寿命(RUL)之间的映射关系,从而避免人工提取特征和建立健康指标的过程。文中基于深度学习理论,提出一种基于注意力机制和时序编码解码器(Encoder-decoder)相结合的RUL预测方法。首先,基于门控循环神经网络(GRU)构建一个时序编码解码器以实现输入序列的重构,其中GRU-Encoder对输入的多元时间序列进行编码;再引入注意力机制对GRU-Encoder在每个时刻的输出向量进行加权融合,以融合后的向量作为编码结果,并将其输入到GRU-Decoder中实现输入序列的重构,同时将编码结果映射为输入样本的RUL。采用CMAPSS数据集对所提方法的有效性进行验证,结果表明,该方法预测精度较高,可行且有效。

    2023年08期 v.46;No.631 99-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1678K]
    [下载次数:302 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:10 ]

航空航天航海技术

  • 基于DSR的船舶自组网路由优化研究

    易昌华;蒋鹏;陆倩;周亮;

    随着造船工业和水上航运业的发展,船舶的数量迅速增长,船舶之间的通信需求也随之增加。船与船组网构成了船舶自组网,现行无线自组网路由协议家族很庞大,但没有专门为船舶自组网而设计的,且现有的路由协议在船舶自组网中性能不佳。为提高路由协议在船舶自组网中的性能,文中对船舶自组网的特点进行分析,研究常用的动态源路由(DSR)的优势和劣势;其次,对DSR进行改进,采用动态标签的方式对转发分组头部携带的路由信息进行优化,采用主被动相结合的邻居发现策略减少路径表达带来的路由开销,使其更好地适用于船舶自组网;最后,在Exata平台上进行仿真实验。结果表明,优化的DSR协议能够减少路由开销,吞吐量提高30%左右,平均时延降低约10%,网络传输性能整体上有所提高。

    2023年08期 v.46;No.631 106-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1509K]
    [下载次数:78 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]
  • 筒状共轴折叠双旋翼无人直升机控制仿真与设计

    周洋;陈超波;王司令;李继超;吉思臣;

    针对双电机驱动的共轴折叠双旋翼无人直升机载荷偏小的问题,文中提出一种单层周期变距的筒状共轴折叠双旋翼无人直升机。动力系统采用伞齿机械同步结构使上下层旋翼同速旋转,旋翼系统采用下层周期变距和上层变总距。上下桨毂采用不等长设计,避免旋转展开时打桨。然后,建立该筒状共轴无人直升机的动力学模型和气动模型;并针对共轴双旋翼直升机的非线性控制问题,设计一种基于滑模控制的姿态和位置控制器,利用Matlab对该控制器进行仿真。最后,制作原理样机,通过实验验证控制方案的有效性。结果表明,所设计的无人直升机可以顺利打开桨叶,实现稳定悬停和飞行。

    2023年08期 v.46;No.631 111-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1554K]
    [下载次数:255 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ]
  • 军用直升机航空电子产品系统可靠性提高方法及应用

    彭鑫乾;王越;祝冠宇;

    目前,直升机航空电子系统主要采用故障监控和事后维修的保障方式,在面对如深海飞行等严酷环境时,会存在备件不足而造成停机飞行;且由于机载的BIT虚警率过高,在造成误拆卸的同时也会带来较多的其他维护检查工作。为提高直升机航空电子系统的可靠性及战场适应性,除从维护和监测的方式进行改进外,从航空电子产品的研发上提高产品的系统可靠性也是一种从根源上解决问题的较好方式。文中使用可靠性模型,从理论上给出一种提高航空电子产品系统可靠性的方法。采用失效模式与影响分析(FMEA)、可靠性强化试验(RET)等方法,从设计研发角度对提高航空电子产品系统可靠性的方法进行阐述,并以某型直升机直流发电系统控制器电路试验为例说明该方法的实施应用。

    2023年08期 v.46;No.631 118-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1420K]
    [下载次数:160 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ]

能源技术

  • 基于能源互联的配网高效调控管理新模式

    王捷;林余杰;张彦昌;徐新;吴成坚;龙春福;

    针对现有调度系统存在的数据贯通差、处理效率低、信息检测难、协同管控差等缺点,文中提出一种主站调控分布式能源信息融合一体化的一主多级管理构架。通过融合无线传感实时监测、多能空间数据全景检测,基于人工智能的数据挖掘、多层级能源聚合调控、数据安全传输等技术,全面提升调度平台系统的传输、处理、调控等功能特效。选取乐清市虹桥变下10 kV生态Y933线路下的多台分布式用户侧储能为示例,通过多台储能设备的集群调节,实现台区变压器负荷峰谷差降低35%,线路负载率降低10%,变电站容载比由1.21提升至1.37。应用结果证明,所提调控管理平台具有高效、安全、稳定等优点,能够实现可观、可测、可控的功能。通过对储能设备的单台调控或区域多台集群调控,达到从台区到线路再到变电站的点-线-面多层级自平衡,能够有效提升配电网弹性能力和稳定运行能力。

    2023年08期 v.46;No.631 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1801K]
    [下载次数:132 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ]
  • 智能量测开关拓扑识别技术研究

    熊德智;徐文林;熊素琴;李求洋;李扬;

    具备拓扑识别功能的智能量测开关是实现台区用电可观、可测、可控的关键设备。文中在分析现有技术的基础上,提出一种基于智能量测开关的拓扑识别技术方案。针对精准拓扑识别的关键难点问题,分别对特征电流模块、调制解调方式、电流采样及CT取电电路等进行设计,提出拓扑识别流程、信息编码方式,设计拓扑识别单元的通信协议栈结构及报文封装格式。实验结果表明,所提出的拓扑识别技术方案识别时间较短,识别准确率达99%,可在低压数字化台区大规模推广应用。

    2023年08期 v.46;No.631 130-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1771K]
    [下载次数:128 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:10 ]

前沿交叉科学

  • 高校去中心化身份无密码认证系统设计

    夏亚东;车路;王关祥;马鸿健;

    针对高校传统信息系统中“用户名+密码”方式认证的缺陷,文中采用去中心化身份技术完成去中心化无密码认证系统的设计。首先,对由去中心化身份标识、可验证凭证、可验证表达和分布式公钥机制构成去中心化身份的技术原理和适用性进行分析;其次,采用去中心化身份控制权判断和用户信息选择性披露验证技术,定义以密码学证明方式实现无密码认证的方法;再次,以联盟区块链和去中心化身份组件为实现环境,以用户实体身份信息为可信数据来源,以高校机构或共识联盟背书为数字化身份信任构造手段,通过依次进行角色和运行过程定义的模式设计、服务模块和模块间关系定义的架构设计、功能及层次关系定义的功能设计、信息交互和处理逻辑定义的时序设计,完成系统的整体设计。文中的创新点在于:实现身份信息的用户控制和共同维护,符合认证信息提供的“知情同意”和“最小必要”原则,实现身份属性验证的自我证明。

    2023年08期 v.46;No.631 137-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1579K]
    [下载次数:337 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:8 ]
  • 基于随机森林算法的数据中心运维异常告警方法

    周杨;王春林;郭锐;

    已有的数据中心运维异常告警方法由于数据分类结果模糊,无法在运维中心筛选异常数据,导致告警效果欠佳。为解决上述问题,文中提出一种基于随机森林算法的数据中心运维异常告警方法。通过滑窗方法构造数据样本,设定控制参数,以确定数据样本总数,集成数据集,实现数据预处理;然后建立包含多个决策方法的数据分类器,分别计算数据的平均值、极差和标准差,判断样本线性函数,确定特征集合,实现异常特征提取;最后,根据随机森林算法训练计算子集,建立数据决策树,通过数据的流动次数和分类结果实现异常告警。实验结果表明,基于随机森林算法的数据中心运维异常告警方法通过数据分类器能够在短时间内处理异常数据,并判断异常特征,对于异常数据的识别精准度高于90%,与其他识别方法相比,具有很好的识别效果。

    2023年08期 v.46;No.631 143-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1485K]
    [下载次数:496 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:5 ]
  • 基于模糊控制算法的抗震减震效果研究

    黄琪;曾春平;马琨;刘彦君;

    近年来,不少地区地震事故频发,造成了大量的人员伤亡及财产损失。为此,文中开展基于模糊逻辑控制算法的抗震减震效果研究,以为后续地震安全预警机制奠定理论分析基础的同时,在地震初期进行预警,为人们争取宝贵的逃生时间。通过引入一个在OpenSEES软件中创建的11层建筑结构模型,在Matlab中引入隶属函数并制定模糊规则,将楼层位移和速度作为输入量进行仿真分析;其次,分析对比无控制和模糊控制两种状态下模糊逻辑控制系统的抗震减震效果。结果表明,该系统有明显的抗震减震效果,在模糊控制状态下,建筑结构框架的位移、加速度等均有减少,其中对于顶层峰值位移的响应控制率达到58.3%,而对于顶层峰值加速度响应控制率达到27.4%。

    2023年08期 v.46;No.631 149-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1441K]
    [下载次数:146 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ]
  • 测试程序集组件化设计研究与实现

    肖勇;

    针对自动测试系统设计过程中,测试程序存在的开发效率低、语义不统一、维护难度大,对开发人员技术水平要求较高,阻碍自动测试系统整体开发速度及推广应用等问题,文中开展测试程序集组件化设计研究,并通过软件设计实现相关功能,改变测试程序集的设计方式。首先,构建测试程序集设计所需资源库,动态识别提取资源库相关信息,并结构化表达;其次,对测试程序集内容要素进行分类,结合UI设计开发对应的组件,组件关联资源库结构化信息,实现拖拽组件、组件内容参数化设置的非编码设计方式以及自动生成源代码;最后,采用Python脚本语言与PyQT界面设计工具,结合测试程序集设计流程,开发相应的软件功能,将测试程序集设计界面呈现给设计师。实际使用证明,测试程序集设计软件操作简单,自动生成的源代码可被自动测试系统软件平台执行,提高自动测试系统的开发效率。

    2023年08期 v.46;No.631 154-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1641K]
    [下载次数:45 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ]
  • 基于μCOS-Ⅱ的自动气象站检测仪设计

    黎超;龚春芬;

    当前气象自动站故障种类复杂多样,检测设备已无法满足业务的功能需要。针对该问题,文中采用广泛使用的μCOS-Ⅱ嵌入式操作系统进行移植和应用,设计一种自动站检测仪系统。通过建立开始任务、主任务以及各采样任务,并设计各任务的创建、挂起、调度等运行流程,构建系统程序框架;采用USB接口实现程序的升级和安装;在主板传感器接口与检测仪相连后,点击检测仪按钮进行数据采样和读取。另外,对检测仪的精度进行测试。测试结果表明:所设计的检测仪精度符合气象业务的需求;同时,检测仪系统可以实现单传感器检测以及轮巡检测,从而进行故障的快速定位,提升维护效率。集成操作系统后的检测设备在稳定性、延展性以及智能化等方面均有较大提升。

    2023年08期 v.46;No.631 159-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1551K]
    [下载次数:69 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ]
  • 精密露点仪期间核查方法的研究

    郑树芳;刘海珍;温晓辉;马修才;姜雨蒙;

    目前关于精密露点仪温湿度参数的期间核查方法研究较少,为此,文中提出一种合理、可行的精密露点仪期间核查方案。该方案包括核查时所需的实验室环境条件、核查标准及配套设备、核查测量点的确定、核查频次的确定、核查方法的设计和核查结果的验证等。其次,以型号为S-1M/S-1S的精密露点仪作为核查对象,以型号为SWJ-KB的数字温度计作为其温度参数的核查标准,以型号为HYHMP155A的湿度传感器作为其湿度参数的核查标准,对该核查方案的合理性与可行性进行验证。结果表明,所设计方案能够实现对精密露点仪的通用技术和温湿度参数计量性能的核查,并将后续的核查结果与首次的核查结果进行比较,确保精密露点仪的计量性能在两次溯源间隔内可得到持续、有效的控制。

    2023年08期 v.46;No.631 164-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1381K]
    [下载次数:61 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:8 ]

人工智能

  • 智能无障碍轮椅升降平台驱动系统设计

    杜佳亮;韩飞;刘冉;李妍;李姝;

    针对无障碍轮椅升降平台扶手旋转定位过程中由于非线性、时变的出现,导致扶手响应速度慢、定位精度差的问题,文中对传统比例-积分-微分控制器(PID)算法进行优化设计。首先,建立步进电机-减速器-执行机构的机电耦合系统的数学模型;其次,通过Z-N临界比例度法确定PID控制器的初始参数,利用Simulink设计一种模糊PID参数自整定控制器,与Adams进行联合仿真研究;最后,根据仿真结果对模糊控制规则进行修订,搭建智能无障碍轮椅升降平台作为试验机,利用TIA Pro进行模糊PID程序的编写和调试。结果表明:与传统控制器相比,模糊PID参数自整定控制器相超调量下降15%,响应时间减少0.6 s,在实验平台上有较好的应用效果,对无障碍轮椅升降平台的设计具有一定的参考价值。

    2023年08期 v.46;No.631 169-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 1753K]
    [下载次数:290 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:7 ]
  • 一种基于ZigBee的智能可穿戴生理参数监测系统

    汤晓军;刘平;

    文中设计一种基于ZigBee的智能可穿戴生理参数监测系统,用于监测佩戴者的生理参数,如体温、心率、人体姿态等。该系统由佩戴在手腕上的多种电子仪器组成,使用多个传感器测量不同的生命体征,实时对佩戴者进行无线监测。当监测到佩戴者需要进行医疗处理时,系统能够向连接到主机的接收器单元发送警报,并向预设的安全联系人推送消息。所设计系统由电池供电,便于监测老年人、婴儿及特殊人群,且成本低,有助于降低家庭和社区健康监护的成本。

    2023年08期 v.46;No.631 176-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1360K]
    [下载次数:448 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:11 ]
  • 基于改进A*算法的无人机避障航线规划

    高九州;徐威峰;张立辉;王祥瑞;

    采用常规A*算法进行无人机避障航线规划存在搜索节点多、区域大、时间长、效率低,生成的航线拐角多且含有大量非必要航线冗余点,以及未考虑无人机自身体积与尺寸导致在飞行中与障碍物边界碰撞等问题。为此,文中设计一种改进的A*算法。首先考虑无人机自身体积与尺寸,提出一种消除边界碰撞事故的子节点扩展方法;其次,改进评价函数以减少往复搜索次数,减少搜索节点数量,提高搜索效率;然后,根据Floyd思想对生成的航线进行简化处理,消除航线中的冗余航路点,减少航线转角数量,达到简化航线并改善航线平滑度的效果;最后,基于改进的A*算法对无人机避障航线进行非线性仿真。结果表明,改进的A*算法生成的航线合理、安全,使无人机的飞行更加连续和顺畅。

    2023年08期 v.46;No.631 181-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1640K]
    [下载次数:1220 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:11 ]
  • 下载本期数据