通信与信息工程

  • 基于SCS的多星联合诱导式欺骗检测算法

    朱瑞晨;王文益;

    欺骗式干扰严重威胁卫星导航接收机的信息安全,其中诱导式欺骗干扰可以在不令目标接收机失锁的状态下,隐蔽地夺取跟踪环路的控制权,加大了检测欺骗的难度。此外,多径干扰可能会造成基于信号质量监测(SQM)的欺骗检测算法虚警。文中提出一种基于S曲线过零点斜率(SCS)的多星联合欺骗检测算法,通过检验接收机遭受欺骗攻击时不同方向卫星的一致性,区分多径干扰与欺骗攻击。分别使用美国德州大学实采欺骗信号数据集(TEXBAT)与卫星信号模拟器生成的含有多径干扰的卫星信号进行实验分析。实验结果表明,所提出算法检测诱导式欺骗攻击时响应迅速,欺骗检测性能相较于三种传统的SQM算法更优,同时对于多径干扰有较强的鲁棒性。

    2023年11期 v.46;No.634 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1778K]
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  • 基于循环子向量优化的波束成形接收机设计

    李锐;华伟;周渊平;夏文龙;刘鹏;朱智坚;

    针对新一代无线通信技术应用中对低能耗、低算力的应用需求,提出一种基于循环子向量优化(CSVO)算法的低复杂度波束成形接收机设计。CSVO算法根据最小均方误差(MMSE)准则推导产生,特点是在波束成形中可以灵活地选择拟优化波束向量的维度大小,降低计算复杂度。文中基于CSVO算法,以ZC706套件和AD9361射频收发器为基础,实现了一套四天线阵元基带波束成形接收机设计方案。实验测试结果表明,实现的接收机波束成形增益接近理论值,验证了CSVO算法的可行性和有效性。实验结果进一步展示,与其他传统的几种波束成形算法相比,在达到同样性能的条件下,CSVO算法所需乘法次数更少,且收敛速度更快。

    2023年11期 v.46;No.634 9-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1749K]
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  • 锂电池化成设备通信系统设计与应用

    李星烨;汪烈军;

    为了满足锂电池生产过程中化成车间对于化成设备通信可靠、便于管理、易于拓展连接设备的需求,文中设计了一种锂电池化成设备通信系统。该系统是以中位机为通信中枢的三级分布式锂电池化成设备通信系统,中位机选用STM32F429作为控制芯片,移植了μCOS-Ⅱ实时操作系统和LWIP协议栈,通过TCP/IP协议与上位机PC机传输数据。由CAN总线向下位机传输控制命令并接收电池检测数据。中位机可与施耐德TM241可编程控制器通过ModbusTCP协议进行信息交互,进而控制电池托盘移动及消防阀、泄压阀的开关状态等。同时,中位机通过RS 485总线与风机控制器相连,调整设备运行中散热风机的转速,在设备维护时,根据实际问题在RS 485总线上拓展连接不同功能的维护工装。PC机显示设备的运行状态与检测数据,并对整个设备发送控制指令。实验测试结果表明,该系统设计运行稳定,数据传输可靠,便于用户管理,具有一定的实用性和推广价值。

    2023年11期 v.46;No.634 16-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 2136K]
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  • 基于嵌入式DDC控制器的通信楼宇自控系统设计

    赵攀峰;

    楼宇自控系统是在楼宇建筑中综合监管机电设备的智能系统。因建筑内机电设备多且分散,无法在局部网络共享通信数据而导致控制效果不佳。为此,设计了基于嵌入式DDC控制器的通信楼宇自控系统。以江森自控MSEA系列产品架构为系统总体结构,设计用户管理操作站。利用SQL标准数据库扩展数据管理服务器,向整个楼宇设备发送命令。使用网络控制引擎,负责监控安装在其现场总线上设备嵌入式DDC控制器。通过嵌入式DDC控制器在局部网络上分享数据,实时监测整个网络。将系统负荷和扰动视为恒定,分析开机过程中室内温度与时间的关系,充分考虑系统滞后问题,设计机电设备最佳启停节能控制方案。采用PID算法控制升温到保温过渡时期温度。测试结果表明,该系统能耗最大值为1 250 kW·h,温度最大值为26.0℃,与实际数据一致,说明使用该系统能够达到节能、控温的目的。

    2023年11期 v.46;No.634 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1497K]
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  • MIMO中无人机基站的最优定位策略

    李昀;高彦杰;

    无人机基站的概念已被应用于军事通信、人工智能和高密度网络等多种场景,缩短固定基站与活跃用户之间的无线链路距离,并在基础设施受损的拓扑中提供服务。文中讨论了无人机基站在多输入多输出无线网络设置中的最优定位问题,提出一种基于机器学习的低复杂度算法,通过最小化有源终端所经历的无线接收信号强度来优化无人机基站的位置。与欧几里德成本基准相比,该算法减少了系统中的传播损耗。

    2023年11期 v.46;No.634 29-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1494K]
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  • 基于分类回归树方法的遥感信息快速提取研究

    高剑;孙辉;潘之腾;李建梅;

    遥感信息具有一定的连续变化性,这将会在一定程度上使得遥感信息快速提取存在偏差,其提取的时间也随之增加,容错率下降,为此文中提出基于分类回归树的遥感信息快速提取方法。通过噪声调整的主成分分析法(NAPCA)提取遥感信息的特征,利用复小波变换法对图像进行去噪处理,同时结合邻域值函数完成小波系数收缩。通过分类回归树方法进行样本训练,连续不间断获取遥感信息,结合Bayes判别准则完成遥感信息快速提取。实验结果表明,所提方法能够有效提升容错率,降低遥感信息快速提取偏差和时间。

    2023年11期 v.46;No.634 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1457K]
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  • 60 GHz SIW缝隙耦合馈电微带贴片天线设计

    孔令布;王一博;

    目前设置的毫米波频段为28 GHz、38 GHz、60 GHz,为了提高微带贴片天线在60 GHz的整体辐射效率和带宽,设计一种由基片集成波导(SIW)馈电的微带贴片天线。为了获得更大的带宽,采用圆形与同心寄生圆环贴片结合的形式获得两个谐振频率,并且同时在辐射贴片上激励出TM11模式。仿真优化结果表明,该天线的阻抗带宽为40%,增益达到6.75 dBi,实测结果与仿真结果吻合良好。

    2023年11期 v.46;No.634 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1610K]
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信号分析与图像处理

  • 基于BoF和迹变换多特征融合的图像纹理分类研究

    常玉祥;汪宇玲;陈立;

    针对BoF模型缺少几何特征、结构特征的表达,对纹理图像特征描述不充分等问题,提出一种基于BoF和迹变换多特征融合的图像纹理分类方法。首先通过关键点检测的方法获取纹理图像的碎片化图像,然后提取碎片化图像的迹变换特征和SIFT特征,通过特征交叉编码的方式和动态鉴别能量的方法,获取迹变换特征和SIFT特征的融合特征并进行特征单词优选,再以BoF模型进行特征编码,最后输入到支持向量机(SVM)中进行训练、预测和分类。实验在OutexTC10/TC12000和KTHTIPS纹理数据集上分别取得了100%、99.87%和97.6%的识别精度,结果表明该设计方法对具有几何特征、结构特征的纹理图像可以获得较好的分类效果,有效地提高了纹理分类的识别性能。

    2023年11期 v.46;No.634 43-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1655K]
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  • 基于正则化共空间模式的运动想象脑电信号解码

    刘化东;许博俊;

    运动想象-脑机接口(MI-BCI)是一种能对使用者的运动意图进行解码,无需任何外部刺激就能产生指令,可以为无法自主运动患者提供一种额外交互控制通道,辅助或改善其生活方式。公共空间模式(CSP)是MI-BCI的EEG信号解码的一种有效方法,但是还存在一些不足。CSP对滤波器频带、时间窗口和通道的选择非常敏感,因此文中提出了新的正则化CSP(RCSP)方法对传统的CSP进行优化。通过在公共BCI数据集上进行验证,得到了82.92%的分类准确率,相比经典的CSP算法准确率提升6%。研究结果表明RCSP是一种更加有效的MI-EEG信号解码方法,可以为后续MI-EEG在线系统的研究提供新的思路。

    2023年11期 v.46;No.634 51-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K]
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  • 基于神经网络的焊缝跟踪系统视觉标定方法

    王嘉盛;张斌;应征;林子祥;

    文中提出一种基于深度神经网络的焊缝跟踪系统机器人视觉标定方法,实现了机器人的简单快速标定。将焊缝跟踪传感器安装在机械臂末端,使用线激光器对被检测角点进行定位,工业相机拍摄对应的标定棋盘图像,用角点提取算法获取到相应棋盘格点的数字图像坐标,并通过示教器读取机械臂的各个关节角,利用神经网络极强的非线性映射能力,将其传入训练好的BP神经网络进行三维空间坐标的预测。此方法能够实现机器人的快速标定,避开传统标定方法中复杂的非线性运算,并减少坐标转换间的累积误差。实验结果表明,基于神经网络的标定方法具有较高的精度,且标定过程简单,为机器人视觉标定提供了一种新的方法。

    2023年11期 v.46;No.634 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1429K]
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  • 基于对抗和梯度的无参考图像质量评价算法

    俞梦婷;贾惠珍;王同罕;

    由于现有的生成对抗网络(GAN)很难完全获取细节上的失真,生成高质量图像仍旧比较困难。为了提高基于GAN的无参考图像质量评价(NR-IQA)方法的性能,提出一种基于对抗和梯度的NR-IQA方法。通过改进网络模型结构和引入基于梯度和色度相似性的平均偏差相似指数(MDSI)来提升模型的整体性能,整个模型由GAN和质量预测网络组成。首先,为了增强对抗训练,设计了双判别器的GAN,将失真图像和参考图像分别输入到网络中,利用WED数据集对GAN进行训练;其次,利用GAN生成相应失真图像的虚拟图像,并分析两者之间的差异,得到失真差异图和MDSI图;最后,为了从多个方面测量图像的感知质量,设计了多流质量预测网络,将失真图像、虚拟图像、失真差异图、MDSI图分别输入到网络中,输出图像质量预测分数。在LIVE、CISQ、TID2013数据集上进行训练和测试,所提算法在三个数据集上都表现出较好的性能,尤其在TID2013上。实验结果表明,该算法与人的主观评价具有较高的一致性。

    2023年11期 v.46;No.634 60-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K]
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  • 基于虚拟现实的城市规划空间格局三维展示系统设计

    汤劲松;

    为解决城市规划空间布局图像立体度较弱的问题,实现对城市空间格局的三维立体化展示,设计基于虚拟现实的城市规划空间格局三维展示系统。利用虚拟现实三维建模引擎构建多边形网格结构,按照实际布置需求,将真实感图形设置在展示界面的固定位置处,完成城市规划空间格局三维展示系统的初步构建。在此基础上,分别求解限制性布局条件与统计性建模指标,实现对空间格局建模特征的研究,完成基于虚拟现实的城市规划空间格局三维展示系统设计。实验结果表明,基于虚拟现实技术的展示系统可将立体度指标最大值提升至1.30,较好地解决了城市规划空间布局图像立体度较弱的问题,能够实现对城市空间格局的三维立体化展示。

    2023年11期 v.46;No.634 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1375K]
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  • 基于BIM的超大跨度空间网壳结构场馆三维激光扫描生成方法

    胡辉;韩晓娟;刘鶄燕;

    受网壳结构场馆跨度大小的影响,导致激光扫描图像空间轴与真实场景图像坐标轴之间的偏离程度较大,为保证扫描图像能准确、真实地反映网壳结构场馆的空间布局形式,提出基于BIM的超大跨度空间网壳结构场馆三维激光扫描生成方法。根据BIM建模原则实施Revit族参数化处理,再联合相关参数指标完成基于BIM的超大跨度空间网壳结构场馆建模。按照点云匹配条件连接提取得到的特征线段,通过解算激光点坐标的方式,确定扫描图像中的激光点布局形式,完成超大跨度空间网壳结构场馆三维激光扫描图像生成。实验结果表明:BIM建模方法可将扫描图像空间轴与真实场景图像坐标轴之间的偏离程度控制在5%以内,能够较好地反映超大跨度网壳结构场馆的空间布局形式。

    2023年11期 v.46;No.634 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1462K]
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  • 基于小波收缩的改进阈值脑电信号去噪方法研究

    楚瑞博;王剑;张迁;陈欢欢;

    脑电(EEG)信号是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层的反应,但采集到的脑电信号一般都含有大量噪声信号。为了有效去除噪声信号并保留有用信息,在经过研究分析后提出一种基于小波收缩的改进阈值去除脑电信号噪声的方法,改进的阈值可以随着分解层数的变化而变化,在实际中可灵活应用。首先利用小波变换对脑电信号进行分解,得到多层的高频系数和低频系数;然后根据分解层次的不同,对小波系数进行自适应的阈值处理;将缩放后的小波系数重构,得到去噪声后的脑电信号。以信噪比(SNR)、均方根误差(RMSE)作为去噪效果的定量指标,通过实验对比了改进阈值法和软硬阈值法以及自适应阈值法,实验结果表明基于小波收缩改进的阈值法去噪效果优于其他三种阈值法。

    2023年11期 v.46;No.634 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1575K]
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  • 复杂字符干扰场景下铁路集装箱箱号快速定位方法研究

    张添添;周书民;蓝贤桂;

    针对铁路集装箱箱号快速定位由于存在复杂的字符干扰,采用图像识别方法存在定位速度慢、精度低的问题,文中提出一种基于改进YOLOv3的集装箱箱号定位算法,该算法将主干网络替换为EfficientNetv2轻型网络,并根据数据特点改进了损失函数,利用规整通道剪枝实现了模型剪枝,增加了SPPF模块。实验结果表明:基于改进的YOLOv3算法模型大小仅有18.6 MB,相比YOLOv3模型而言减小了92%;定位准确率为97.4%,定位精度较YOLOv3提升了3.1%,同时能达到21.3 ms的定位速度。相较于YOLOv3和YOLOv3-Tiny模型,该模型更加适用于铁路集装箱箱号的快速智能识别。

    2023年11期 v.46;No.634 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1670K]
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网络与信息安全

  • SDN网络中基于信誉机制的恶意节点识别系统设计

    王田辉;马亮;

    恶意节点会影响SDN网络的稳定运行,因此,设计有效的恶意节点识别系统具有重要意义。针对SDN网络提出基于信誉机制的恶意节点识别系统。首先,通过设计控制中心模块、监控模块、响应模块和检测模块组建系统整体结构;然后,在云模型的基础上设计节点信誉机制,获取节点在SDN网络中的信任值,根据信任值识别恶意节点;最后,设计了信任更新机制,跟踪节点在不同时刻的信任值变化情况,提高对恶意节点的识别精度。实验结果表明,该系统具有较高的恶意节点识别精度和识别率。

    2023年11期 v.46;No.634 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1543K]
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  • 基于加密全息技术的试卷管理系统设计与研究

    马婷;

    针对传统的纸质考试操作过程复杂,电子化试卷面临各种网络攻击技术,为确保试卷进行数字化安全性与保密性的管理,设计基于加密全息技术的试卷管理系统。通过Java语言与MySQL数据库设计一个能够同时支持学生、教师与管理员登录的系统对试卷进行所需要的管理与操作,与此同时把数字全息技术与Contourlet-SVD结合起来,设计出以Contourlet-SVD域数字全息为基础的水印加密算法,再将加密后的试卷录入系统后进行一系列管理。用户通过该系统不仅能够将试卷进行保存并通过系统自动生成试卷,还能够快捷便利地进行类似于试卷信息查询、增加、修改、删除等操作,以及相关信息的统计分析、保存等管理工作,全方位实现了对试卷的数字化、信息化、在线化的快速管理,有效地优化了教学管理的工作质量与工作效率。试卷在完成加密后用户通过登录模块进入系统,将完成加密的试卷进行录入与保存以便于后续的管理与使用。

    2023年11期 v.46;No.634 93-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1494K]
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  • 基于改进PSO的无线传感器网络数据自适应聚类算法

    原大明;

    为解决无线传感器网络数据类项过于繁杂的问题,将相似信息参量整合成独立的簇类对象集合,提出基于改进PSO的无线传感器网络数据自适应聚类算法。按照改进PSO算法的作用机制,确定欧氏距离指标的计算数值,实现对网络数据的处理。在无线传感器网络体系中定义聚类排序原则,结合相关数据样本求解自适应期望熵,完成无线传感器网络数据自适应聚类算法研究。实验结果表明,在改进PSO算法作用下,无线传感器网络数据经过整合后的簇类对象集合数量由20个减少到6个,能够解决无线传感器网络数据类项过于繁杂的问题,满足按需整合相似信息参量的实际应用需求。

    2023年11期 v.46;No.634 99-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1361K]
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测控与自动化技术

  • 多特征融合的文本相似度方法

    邹丽强;何月顺;

    通过从多方面考虑在自然语言处理中文本相似度的问题,从而提升文本相似度计算的准确性。提出一种多特征融合的文本相似度方法,该方法使用Jaro Distance编辑距离算法结合相同词计算文本结构相似度,使用长短时记忆网络的双塔模型算法计算文本语义相似度,使用融合多向量模型的双向长短时记忆网络的注意力算法计算文本相似度。考虑上述三种特征,通过线性加权调整模型的权重以避免其中任意一种方法计算出的相似度过大或者过小对最终的文本相似度造成不好的影响。以文本相似度的实验值与真实值的均方误差作为衡量标准,均方误差越小方法效果越好。实验结果表明,MFTM算法比WBLSA、MVBLSA算法的MSE值在SICK数据集上平均降低了5.4%、1.276%,因此,提出的算法在文本相似度计算上的效果更好。

    2023年11期 v.46;No.634 103-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1463K]
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  • 组合动力飞行器模态转换段推阻匹配与控制律设计

    刘得冕;陈永亮;吴杰;

    针对组合动力飞行器在进行模态转换时,发动机推力的损失以及进气道进气时对飞行器周围气流的影响,导致飞行器本体动力学特性呈现出强烈的非线性、耦合性和模型不匹配性等问题。文中根据涡喷发动机和冲压发动机输出推力随流量变化的关系,提出一种流量分配方案补偿了发动机动力切换时的推力损失。考虑到组合动力飞行器模态转换段动力学的复杂性,采用L1鲁棒自适应控制实现飞行器的内环增稳,采用蒙特卡洛打靶方式验证控制律的鲁棒性。仿真实验证明,设计的控制律具有一定鲁棒性。

    2023年11期 v.46;No.634 109-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K]
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  • 基于改进多模态RCNN的音频情感识别与分类模型设计

    文星林;白涛;

    在海量音乐素材库的建设和音乐应用的自动推荐等场景中,由于乐曲特征具有复杂性与非线性的特点,因此计算机对音乐情感的自动识别效果并不理想。针对传统机器学习算法存在准确率偏低、鲁棒性较差的问题,文中基于改进的RCNN网络提出一种多模态的音乐情感识别及分类算法模型设计方案。该模型通过加重、分帧和加窗等手段对多模态数据进行预处理,并使用MFCC提取乐曲频率的特征向量,同时采用RCNN网络提取特征向量的全局及局部特征,利用双向LSTM算法获取数据的时序特征,再将训练得到的数据经自注意力机制加权后输出分类结果。在实验测试中,所提算法的二分类和四分类测试结果均优于对比算法,且平均分类准确率领先同类算法1.9%,证明其具有较为理想的综合性能。

    2023年11期 v.46;No.634 114-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K]
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  • 基于组件化的服务自动发布与管理系统设计

    黄丙湖;刘雪;

    随着WebGIS的广泛普及,地图服务已应用于各行各业,各WebGIS平台对于地图服务的需求越来越大。目前地图服务需通过GIS厂商提供的专业软件发布,此种方法具有数据格式不统一、操作复杂和成本较高等缺点。根据GeoServer提供的REST接口,结合Axios技术与客户界面进行交互,对服务发布的流程进行了简化,设计并实现了在应用层自动发布服务与服务管理的功能,提供样式配置页面,满足了用户个性化地图服务发布的需求,采用Vue组件化开发模块,可嵌入低代码平台以提供数据支持。

    2023年11期 v.46;No.634 119-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1538K]
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  • 增强型海鸥优化算法及其在动态优化问题中的应用

    郭海东;莫愿斌;

    近年来群智能优化算法因其原理简单且具有良好的全局寻优性能,在控制向量参数化方法的框架下,被广泛应用于化工动态优化问题的求解。为进一步提高化工动态优化问题的求解精度,提出一种增强型海鸥优化算法。该算法采用约束初始化思想来生成初始种群,引入动态收敛因子优化海鸥的攻击模式,以及将Levy飞行策略与动态收敛因子结合并应用到海鸥位置的更新过程,以增强算法跳出局部最优的能力。最后,将提出的改进算法应用于管式反应器的平行反应和批式反应器的优化求解,并与其他智能优化算法以及相关文献的优化结果进行对比分析。实验结果表明,增强型海鸥优化算法可以取得有竞争力的结果,算法具有较强的寻优性能。

    2023年11期 v.46;No.634 125-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1352K]
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  • 航空活塞发动机起动过程喷油参数的模糊控制研究

    姚江昕;邓为权;

    航空活塞发动机起动过程的转速变化具有强非线性等特点,且飞机起动时会受诸多因素的限制,导致发动机在起动至怠速过程中转速会突降,使其起动受阻。针对上述问题,提出一种基于模糊控制的航空活塞发动机喷油方法,改善发动机从起动至怠速过程的转速变化问题。首先,利用AMESim与Simulink搭建压燃式航空活塞发动机仿真模型,实现联合仿真,将发动机喷油参数作为决策目标,发动机曲轴转速和总需求转矩作为输入变量;其次,使用模糊控制结合联合仿真不断修正控制算法,使得发动机曲轴转速在3 s左右到达1 352 r/min后稳定在怠速状态。实验结果验证了在不同海拔下发动机从起动平稳地过渡到怠速状态后转速会稳定在1 352 r/min附近,相比于传统MAP控制方法,模糊算法在响应时间上提高了0.5 s,起动时间缩短22%,超调量小于3%,提高了发动机怠速稳定性。

    2023年11期 v.46;No.634 131-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 2062K]
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  • 耦合多目标遗传算法下的城市生态环境最优空间布局系统

    王衍睿;宋祥波;

    城市生态环境布局需要考虑生态结构、城市功能等多方面因素,为保证布局后的城市生态环境最优,设计耦合多目标遗传算法下的城市绿植景观最优空间布局系统。按照耦合多目标遗传算法原则,求解数据映射关系与节点-单元关系,再以此为基础,提取影响城市生态环境的各项因素,完成对城市生态环境特征的定义。探索生态空间的完整发展过程,根据环境与城市生态结构之间的关联性,确定环境对城市的多元功能支撑作用,实现城市生态环境的空间布局分析,完成耦合多目标遗传算法下城市生态环境最优空间布局系统的设计。对比实验结果表明,按照上述系统布局要求所种植绿植景观的摆放位置与真实摆放位置之间的误差不超过10%,对于实现城市生态环境的最优布局可以起到促进性作用。

    2023年11期 v.46;No.634 139-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1426K]
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能源与环境科学

  • 基于改进BAS算法的配电网多目标优化重构

    霍亚俊;冯霆;张扬;

    天牛须搜索(BAS)算法存在早熟收敛、计算效率低下等缺点,文中提出一种改进BAS算法,并应用于解决配电网优化重构问题。首先建立以网络损耗、负荷均衡度、电压偏差以及系统供电可靠性为目标的数学模型;然后针对传统天牛须搜索算法易陷入局部最优,采用模拟退火的蒙特卡洛准则进行改进,提高了算法的稳定性和可重复性,并采用改进后的天牛须搜索算法对数学模型进行迭代求解,给出配电网最优重构方案;最后结合IEEE 69总线系统进行实例仿真分析,与未进行系统重构配置进行对比,所提算法减少了网络损耗,提高了系统运行的经济稳定性。

    2023年11期 v.46;No.634 144-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1512K]
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  • 新能源场站虚拟同步补偿装置的容量配置策略

    徐志;宋朋飞;尹纯亚;亢朋朋;翟保豫;

    为提高大规模新能源场站的主动支撑能力,提出基于模糊机会约束的新能源场站虚拟同步补偿装置(VSCOM)的容量配置策略。首先,构建包含储能与无功补偿单元的虚拟同步补偿装置的基本结构,并对其惯性与备用需求进行建模;其次,计及风电出力不确定性,基于新能源发电历史数据构建出力的不确定性合集,确定极端情况下的出力情况;再次,考虑投资经济性与稳定支撑需求,构建虚拟同步补偿装置中各子单元的容量配置模型;最后,通过算例仿真验证所提模型的可行性与有效性。结果表明新能源场站虚拟同步补偿装置较单一储能可增加新能源场站净收益19.19%,虚拟同步补偿装置可满足高比例新能源系统98.6%的惯量支撑需求,所提方法可促进新能源与电网的协同发展。

    2023年11期 v.46;No.634 149-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1517K]
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电子技术及应用

  • 太赫兹空气相干探测技术中锁相放大器参数的影响与优化

    龙江;王婧仪;杜海伟;

    锁相放大器在微弱信号测量中有非常重要的作用。在太赫兹空气相干探测技术中利用外置调制电场对激光在气体中四波混频作用产生的二次谐波进行调制,并以调制电场的频率作为锁相放大器的参考频率,能够完成对微弱的激光二次谐波的测量,使得二次谐波和太赫兹波电场成正比,从而将该探测技术转换成相干探测技术。采用Simulink对太赫兹空气相干探测技术中的锁相放大器参数的影响进行仿真,研究脉冲信号的宽度和锁相放大器的参数对探测结果的影响,并获得该测量过程所需的最优化参数。研究结果对太赫兹空气相干探测技术中锁相放大器的参数选取和设置有很好的理论参考价值。

    2023年11期 v.46;No.634 155-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1492K]
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  • 异步FIFO抗SEU设计

    孙远;任轶群;范毓洋;

    在高空高能粒子的影响下,航天或航空电子设计中广泛使用的异步FIFO容易产生单粒子翻转,从而导致功能紊乱甚至失效。因此在面向航天或航空的高安全电子设计中需采用容错设计来提高异步FIFO电路的抗辐射能力。但传统的三模冗余设计应用于异步FIFO时有一定的局限性,会出现由指针错误引起的某一通道的数据持续出错、跨时钟域导致的输出数据不同步等降低三模冗余防护能力的问题。针对该问题,文中提出适用于异步FIFO的新的电路结构及三模冗余方案。经仿真证明,采用新三模冗余方案构建的异步FIFO在辐射环境下能快速纠正指针错误,同步三路冗余数据,使其具有更高的单粒子防护效果。

    2023年11期 v.46;No.634 160-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1605K]
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  • 基于RC滤波融合二次方运算的Boost-PFC变换器研究

    文春明;凌宏善;黄天星;赵晓慧;吴家荣;

    为减少开关变换器电流谐波对电网的污染,降低变换器输出电压超调,提高变换器的稳定性,以单相Boost型拓扑结构功率因数校正(PFC)变换器为研究对象,对变换器原理及其工作模态等效电路进行分析。基于平均电流控制方式,提出一种RC滤波融合二次方运算的输入电压采样方案,在输入电压采样支路增加一个RC滤波电路和一个二次方运算电路,更精确地对输入电压进行采样,从而减少变换器电流谐波、提高变换器稳定性。在Matlab/Simulink软件中搭建仿真电路,同时设计了实验样机进行验证。结果表明,与传统功率因数校正电路相比,该方案有效减少了变换器电流谐波,抑制了变换器输出电压尖峰,同时提高了变换器的输出稳定性。

    2023年11期 v.46;No.634 165-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1548K]
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  • 一种新型SIR交指微带带通滤波器的设计

    杨新宇;

    交指带通滤波器是工程应用中常用的带通滤波器,但随着产品的小型化及带外抑制性能要求的多样化,常规交指带通滤波器在使用上受到较多限制。文中设计了一种新型SIR交指型微带带通滤波器结构,对常规交指微带带通滤波器进行小型化以及抑制性能优化。这种滤波器通过引入1 4波长SIR结构缩小单个谐振单元尺寸进行小型化,并引入发夹结构,通过其自身谐振特性以及交叉耦合在左端引入一传输零点,达到改善抑制性能的目的。通过HFSS建模仿真比对了同指标的两种结构滤波器特性,分析得出各自适用的抑制要求。测试结果表明,设计的带通滤波器性能曲线与仿真曲线相吻合,符合设计要求。

    2023年11期 v.46;No.634 171-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K]
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  • 一种动态自偏置的低功耗无片外电容LDO

    王梓淇;黄少卿;肖培磊;雷晓;

    基于0.13μm工艺设计的低功耗无片外电容LDO,文中采用动态自偏置技术使电路根据负载变化,提供不同的偏置电流,实现两级和三级结构下相互转化。电路采用Cascode Miller补偿,实现高稳定性。输出端加入过冲抑制电路,优化瞬态响应。仿真得到压差电压为57 mV;在-55~125℃范围内,温漂系数为27 ppm/℃;在电源电压1.2~3.3 V和负载100 nA~50 mA的变化范围内,线性调整率为0.452 mV/V,负载调整率为0.074 mV/mA。满载50 mA和电源电压1.2 V时,电源抑制比-53 dB@100 kHz,环路相位裕度大于60°。负载100 nA时静态电流2.5μA。负载瞬态响应结果展示过冲电压小于50 mV,建立时间约420 ns。此电路可调节性强,作为低功耗芯片,有着优秀的稳定性,适用于便携式产品。

    2023年11期 v.46;No.634 175-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1618K]
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  • 基于STM32与ZigBee的气象站多合一传感器仿真仪设计

    赵建凯;重阳;安学武;王驰;

    针对气象部门基层台站存在的缺乏新型自动气象站技术保障实训实操平台的问题,以及新型自动气象站数据采集器故障排查、上电检查及现场核查业务需求,基于提高业务人员技能及新型自动气象站维护保障业务时效性的目的,设计开发基于STM32芯片的新型自动气象站多合一传感器仿真仪。多合一传感器仿真仪具有仿真温度、湿度、气压、风向、风速、翻斗雨量、蒸发传感器输出信号的能力,配套基于ZigBee无线组网技术的触摸屏控制器,可实现多部仿真仪输出参数的无接触式同步设置,其电参数与业务设备兼容,能够与仿真采集器或业务设备组合使用。仿真仪操作简单、成本低廉,目前已在内蒙古自治区大气探测技术保障中心实现业务应用,应用结果表明,仿真仪能够稳定可控地模拟传感器信号,满足设计需求,具有推广使用价值。

    2023年11期 v.46;No.634 181-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1679K]
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