• 2017年第40卷第7期文章目次
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    • >研究与设计
    • 电缆铺设对气象设备的防雷效果对比分析

      2017, 40(7):1-5.

      摘要 (1304) HTML (0) PDF 1.43 M (1551) 评论 (0) 收藏

      摘要:安装在野外的气象设备一般需要输电线路提供电源,出于工程施工方便输电电缆往往采用架空方式铺设,由于架空电缆容易感应雷电脉冲,造成后端连接的设备受到冲击而损坏。为了分析研究输电线路不同铺设方式是否有不同的防雷效果,通过建立等效模型对输电电缆自身分布电容电感特性进行分析,以及对电缆不同铺设方式引起分布参数变化的分析,利用电缆分布参数能够对雷电脉冲产生的衰减作用,得出了电缆埋地铺设对系统设备具有较好的防雷效果。工程实例表明,供电电缆半埋方式效果一般,直埋入土壤防雷效果最佳,而且埋地长度越长防雷效果越好。

    • 基于线阵CCD的液位测量系统设计

      2017, 40(7):6-10.

      摘要 (1293) HTML (0) PDF 2.16 M (1385) 评论 (0) 收藏

      摘要:在化学试剂定容测量领域,试剂的液位高度是重要的被测参数之一。传统的液位测量方法存在测量精度不高、测量数值不连续、难以实现非接触测量等缺陷。通过研究透明化学试剂液位的在线检测方法,设计了一种高精度非接触式的光电液位检测系统,以FPGA为主控制器,驱动线阵CCD进行液位传感,接收经过平行光束透射的光信号,在驱动时序的作用下进行自扫描转换成便于处理的一维图像信号,送PC机中进行处理,对实际液位和图像边缘像素点之间的关系进行分析,实现了液位高度的测量。经实验验证,本系统绝对精度达到10 μm,测量分辨率优于2 μm。

    • 平面接收阵列天线的反射测量

      2017, 40(7):11-15.

      摘要 (1406) HTML (0) PDF 2.74 M (1469) 评论 (0) 收藏

      摘要:在微波无线能量传输(MWPT)中,接收阵列天线通常采用分布式整流将接收到的微波能量转换为直流能量,其天线单元的最大入射功率决定了整流电路的设计。然而,接收阵列天线边缘单元所能接收到的功率小,使所接整流电路阻抗发生变化,与阵列天线单元失配造成较大的反射。首先从理论上论证了随着接收天线单元输入功率的变化,接收阵列天线边缘单元的反射大于中间单元。然后设计了一个低剖面(0.05λ2)、高定向性(12.5 dBi)、高前后比(27 dB)的微带准八木天线作为探头。最后测量了10×10平面接收阵列天线连接整流电路时的反射和入射功率分布图,并计算得到反射因子(反射因子定义为到达接收阵列天线单元表面上的反射功率和入射功率的比值)分布图。实验结果与理论分析一致,该实验为提高MWPT中接收端的效率起到指导作用。

    • 基于ARM与FPGA的伺服控制电路设计

      2017, 40(7):16-19.

      摘要 (1069) HTML (0) PDF 2.44 M (1412) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据伺服控制系统对阀门伺服电路性能的要求,针对目前伺服控制电路中存在的电路结构复杂及控制实时性较低等问题,在基于传统伺服电路设计的基础上,采用最新推出的相关功能芯片,设计了以AD698作为差动式位移传感器(LVDT)模拟量处理核心电路,以ST公司的ARM芯片STM32F051及Lattice公司的FPGA芯片XP2PQFP208为控制系统核心的一款新型伺服控制电路,并给出了该伺服控制电路相应部分的硬件设计原理及软件设计流程。经实验证明,该设计可以有效提高系统伺服控制性能,并且具有可移植性较好,集成度高,结构简单及实时性好的优点,可以实现控制系统对伺服阀驱动功率,测量精度和稳定性等的设计要求。

    • 智能电网下用户用电系统多目标调度策略研究

      2017, 40(7):20-25.

      摘要 (1775) HTML (0) PDF 2.03 M (1228) 评论 (0) 收藏

      摘要:用户用电系统是智能电网在居民侧的延伸,是智能电网领域的研究热点之一。通过对居民主要家电的用电起始时间、用电时长、用电时段数的设计,依据动态电价信息,结合分布式电源、电动汽车向电网反馈电能的能力,对用电负载、光伏电池板以及电动汽车建立数学模型,利用粒子群算法进行寻优求解,对用户用电系统多目标运行进行调度安排,在不影响用户用电舒适度的情况下,给出一种以用电费用最小为目标的用电安排策略。最后经过实例分析,通过仿真结果比较发现,用电安排策略有效的降低了34.6%的用电费用,验证了用电安排策略的可行性和经济性,为用户合理用电提供了理论指导。

    • 微电网中超级电容器储能系统的仿真研究

      2017, 40(7):26-30.

      摘要 (1249) HTML (0) PDF 2.24 M (1557) 评论 (0) 收藏

      摘要:超级电容器作为一种高功率型储能装置,其在微电网中是提高电能质量的重要组成部分。设计了微电网中超级电容器储能系统,在此基础上重点阐述了双向DC/DC变换器的拓扑结构、工作原理以及双重移相脉冲下电压外环电流内环的双闭环控制策略。最后在Simulink/MATLAB平台实验验证了在该控制策略下储能系统能够很好的维持直流侧母线电压和网侧电流的稳定性。

    • 钙钛矿薄膜太阳能电池在家用光伏发电系统中的应用

      2017, 40(7):31-34.

      摘要 (1026) HTML (0) PDF 1.06 M (1191) 评论 (0) 收藏

      摘要:光伏产业中占有很大比重的晶硅电池生产过程复杂,成本相对较高,因此新型太阳能电池的研究逐渐受到人们的重视。钙钛矿材料有着优越的光伏性能,且制作过程简单所需材料易得,生产成本相对较低,在光伏产业中有着很大前景。根据太阳能电池对器件稳定性的要求,提供一种钙钛矿太阳能电池新的组装方法,并针对输配电系统不便利条件下的用户用电问题进行了家用光伏发电系统的设计,包括蓄电池容量的计算、控制器的选择、逆变器的选择等。经过测试,钙钛矿太阳能电池器件的性能得到了相应的验证,也为以后的家用光伏发电系统提供了新的思路。

    • 基片集成波导宽带四路滤波功分器的设计

      2017, 40(7):35-39.

      摘要 (1411) HTML (0) PDF 2.98 M (1544) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据基片集成波导(substrate integrated waveguide, SIW)和传统矩形波导的等效关系,设计了一款基于SIW结构小型化的宽带四路滤波等功分器。通过同轴线在波导中心馈电,输出端口采用微带输出的方式,且输出等幅同相。四排金属孔将波导平均分成4个腔,腔体中同时存在3种模式(TE101/TE102/TE201),实现三模带通;利用感性孔的微扰抑制高次模(TE202),提高阻带性能。实测工作带宽不小于2.5 GHz,中心频率10 GHz。该四路滤波功分器具有体积小、制作简单、方便与其他电路集成等优势。

    • 基于MRAS的PMSM无速度传感控制

      2017, 40(7):40-42.

      摘要 (1076) HTML (0) PDF 1.51 M (1803) 评论 (0) 收藏

      摘要:为精确实现对永磁同步电动机转速的辨识,提出一种基于变结构MRAS的转速识别方法,通过建立PMSM的数学模型,以电机本体作为参考模型,采用定子电流作为可调模型的方法,在参考模型自适应的基础上,加入滑模变结构控制,设计滑模观测器。在MATLAB/Simulink中对整个永磁同步电动机无速度传感器模型参考自适应系统进行仿真试验,通过对转子实际转速和估计转速曲线的观测和比对,以及对转速误差曲线分析,得出该系统能够精准估算出转子转速,具有较好的静态性能的结论。

    • 基于DS/AHP和灰云聚类的制导仿真系统可信度评估方法

      2017, 40(7):43-47.

      摘要 (1503) HTML (0) PDF 1.88 M (1423) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对复杂制导仿真系统可信度量化的主观性和不确定性,给出了基于证据理论和灰云聚类的仿真可信度评估模型。首先以群组层次分析法获得多位专家的意见,并对不一致意见进行证据理论融合,得到具有更高可信度的指标权重;然后采用灰云聚类的方法,以灰云模型作为白化权函数,对定性评价进行量化处理,最后通过计算灰色聚类系数完成对仿真系统的可信度评估。应用此模型对制导半实物仿真系统进行评价,结果符合客观实际,表明该模型具备可行性和实用性,为仿真可信度评估和综合评价问题提供了一种新的有效途径。

    • 船载测控天线伺服驱动控制设计与实现

      2017, 40(7):48-51.

      摘要 (1162) HTML (0) PDF 2.13 M (1333) 评论 (0) 收藏

      摘要:船载大型测控天线伺服系统的最内环是伺服驱动分系统,是整个伺服系统的设计关键。从硬件设计出发,系统综合运用四象限运行的思想设计了可控硅整流系统整流放大系统,设计了三相零式反并联整流电路,实现了伺服驱动装置可逆,可调稳态变速运行。采用环流抑制技术解决了晶闸管整流带来的缺陷,实现了对环流、谐波的有效抑制。为了消除齿轮间隙,采用双传动链设计方案。多次实践检验证明了该控制策略具备优越的控制性能,雷达跟踪快速稳定。

    • 国家电网公司微应用平台架构设计与实现

      2017, 40(7):52-58.

      摘要 (1526) HTML (0) PDF 2.82 M (2172) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了适应国家电网公司信息系统建设从传统架构模式向“大平台+微应用”架构模式转换,运用当前先进的技术和架构设计理念,针对传统单体式架构存在的问题,凭借其微应用自身特有的优势,从功能架构、技术架构、运行架构方面提出了设计方案。并在UAP微应用项目进行了实际部署和实现,举例给出了应用效果,通过测试和数据分析得出了微应用架构便于开发、运行、部署的结果。作为新兴事物,微应用在技术和管理上还有很多不足和需要改进的地方,这些将是下一步工作的方向。

    • 垂尾隐蔽式超短波全向天线的一体化设计

      2017, 40(7):59-63.

      摘要 (1515) HTML (0) PDF 3.19 M (1497) 评论 (0) 收藏

      摘要:以单极子天线为研究对象,首先对传统单极子天线的工作原理进行了分析,并研究了不同情况对天线性能的影响,然后在此基础上提出了一种新型结构的平面单极子天线,它选用三角形的结构,并采取了加载元件、提升馈电点等技术,有效地减小了平面单极子天线的结构和尺寸,与此同时,有效地实现了天线带宽的展宽,并且在设计中釆用了加载技术,实现天线性能的进一步优化。在理论分析的基础上,使用电磁场仿真软件HFSS对天线进行了仿真分析,通过参数扫描得到了天线的最佳尺寸,并分析了天线的方向图和增益等特性。然后对3种不同情况下的天线进行仿真与分析,分别是无限大地平面、有限大地平面、加入钉子和灯泡的复杂结构后,并优化其参数使其获得最佳的特性。最后根据以上仿真结果,提出了复杂结构垂尾隐蔽式超短波天线的一体化设计的方法。并进行了综合仿真,实现了在100~400 M的频段内驻波比小于2.75。

    • >理论与算法
    • 线纹钢直角尺垂直度和线纹示值结果的分析

      2017, 40(7):64-66.

      摘要 (1757) HTML (0) PDF 1.31 M (1632) 评论 (0) 收藏

      摘要:线纹钢直角尺是一种简易、基础的长度计量器具,但是其作用却十分广泛。为保证线纹钢直角尺量值传递的准确性与一致性,依据JJG72004《直角尺》检定规程,介绍了线纹钢直角尺量值溯源方法,并对线纹钢直角尺的垂直度和线纹示值的结果进行分析,包括最大允许误差和不确定度的评估。其中,不确定度评估详细论述了测量原理,评估的步骤与方法,按照数学模型、方差和传播系数、测量不确定度来源分析、测量不确定度分量计算、合成和扩展测量不确定度计算的顺序完成。

    • 基于QUEST算法的捷联惯导惯性系对准精度分析

      2017, 40(7):67-70.

      摘要 (1553) HTML (0) PDF 1.41 M (1479) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对基于矢量定姿的惯性系对准方法的对准精度问题,以对准解算模型及定姿误差模型为基础,详细推导了QUEST姿态确定算法在对准应用中的误差均方差并证明了其与传统TRAID算法精度的统一关系。蒙特卡洛仿真实验对比分析了重力矢量与重力积分矢量两种观测模式下,4种定姿方案的惯性系对准精度。理论推导与仿真实验均表明,等精度观测条件下采用QUEST算法后,对准统计精度明显优于传统的TRAID算法,其中方位误差均方差约为传统算法的1/6,为QUEST算法引入晃动基座精对准提供了理论与实验依据。

    • 基于动态阈值的AGV路径识别算法

      2017, 40(7):71-74.

      摘要 (1530) HTML (0) PDF 2.47 M (1166) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对基于视觉引导自动引导车(AGV)系统的引导路径识别技术,易受光照强度,路面反光,阴影等因素的影响的问题。采用了一种基于路径预判的图像动态阈值获取方法。它通过已识别的路径点,利用线性插值所得函数预估当前路径点所在图像区域,在此区域内找出最优阈值,依据阈值对当前区域内图像进行二值化,找出当前区域的引导线,依据引导线本身特征来判断此阈值是否有效,以获取到适应当前环境下的阈值,并根据此阈值提取出引导线。通过此种方法对路径信息进行采集、识别、处理,从而使AGV能在跑道上较快较稳的前行。

    • 改进谱减法结合神经网络的语音增强研究

      2017, 40(7):75-79.

      摘要 (1755) HTML (0) PDF 3.26 M (1659) 评论 (0) 收藏

      摘要:背景噪声是通信系统噪声干扰的来源之一,语音增强可以降低乃至消除噪声干扰,进而提高语音的可懂度。为了减小复杂噪声环境下谱减法引发的音乐噪声,采取正交的多窗谱估计对语音功率谱平滑处理,有效的减小了信息丢失和估计波动。利用自适应谱减系数调整谱增益和谱下限来控制残留噪声,利用优化的IMCRA算法对噪声及时更新来判决语音段和静音段,同时借助特性良好的BP神经网络方法进行训练,语音和噪声谱通过谱减后,波形重构获取增强的语音信号。仿真结果表明语音降噪效果好、可懂度高。

    • 海洋环境雷达探测效能评估系统设计

      2017, 40(7):80-84.

      摘要 (1491) HTML (0) PDF 6.53 M (3362) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对海洋环境对雷达探测性能影响评估问题,在电波传播预测模型和雷达探测性能评估模型基础上,分析不同环境要素数据采集处理方法、不同评估模式的选用准则,设计并实现了具有信息处理、环境参数输入、特性数据库查询及设置、装备性能评估和作战辅助决策等功能的海洋环境雷达探测性能评估演示系统,为指挥员进行战场准备、实施正确战略决策提供理论依据和技术支撑。

    • >信息技术及图像处理
    • 用于金属板图像分割的自适应阈值算法

      2017, 40(7):85-89.

      摘要 (1307) HTML (0) PDF 2.48 M (1485) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对生产线上金属板表面光照不均匀和白、灰细颗粒相间的特点,将一维、二维Wellner自适应阈值算法应用到这种场景,并结合高斯加权距离,将算法推广,提出了一种针对金属板表面图像分割的高斯加权自适应分割算法。该方法首先通过计算区域内像素间的高斯加权距离,形成一张加权距离图,然后利用Wellner的“中心周围比较思想”直接求算二值图像。最后对实际产线上采集的图片进行了实验,将二维otsu算法、均匀性度量算法、一维、二维Wellner自适应算法和最后改进的算法在分割效果进行比较。实验结果表明,相对于其他算法,最后应用的算法在分割效果上具有明显的优势。

    • 一种改进的快速全景图像拼接算法

      2017, 40(7):90-94.

      摘要 (1559) HTML (0) PDF 7.79 M (1948) 评论 (0) 收藏

      摘要:全景图拼接是将具有共同部分的多幅图像进行组合,实现一幅全景图的过程。针对基于传统SIFT(scaleinvariant feature transform)算法全景拼接中的特征点匹配计算消耗时间过长和存在冗余错误的不足提出了改进。其中,传统算法的特征点匹配计算是基于KDtree算法的树结构,由近及远地逐个查找并计算特征点的匹配度;改进后的最近邻搜索算法(bestbinfirst,BBF)是先根据每个特征点的多维度分量特性对其进行优先级排序,查询时总是从优先级高的开始,来提高匹配计算效率。冗余错误问题则是通过随机采样一致算法(RANSAC)的优化迭代计算错误概率,代替传统方法的阈值筛选法来减低错误匹配点的出现次数。实验中分别对简单纹理图像和复杂纹理图像进行了拼接实验并与原算法比较,证明本算法的拼接精度和时效性的提升。

    • 基于优化空间金字塔匹配模型的图像分类

      2017, 40(7):95-99.

      摘要 (888) HTML (0) PDF 1.84 M (1550) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于空间金字塔匹配模型(SPM)的图像分类中,构建视觉词直方图时对图像中所有特征都是同等对待,没有考虑到图像中不同区域特征的影响因子。显然,图像中目标区域比背景区域的特征重要性要大,为了避免图像中不重要区域的特征给图像分类带来干扰,提出了一种优化空间金字塔模型的图像分类方法。首先利用模拟退火算法与遗传算法相结合的聚类算法(SAGA)构造视觉词典,然后利用视觉注意机制构造加权的视觉词直方图。该方法在不丢失图像的全局信息的情况下,还考虑到了图像中各个区域对图像分类的重要性。最后将图像的表示向量使用SVM训练和分类。实验表明,本方法能够提高图像分类的准确率。

    • 基于HOG特征的步态能量图身份识别算法

      2017, 40(7):100-104.

      摘要 (1164) HTML (0) PDF 2.49 M (1352) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于步态能量图像(GEI)是对二值轮廓图像序列相加求平均,然而,二值轮廓图像只能捕获人体轮廓的边界信息,人体的内部边界信息会被完全的丢弃掉,基于GEI算法的缺陷,提出了一种基于人体目标图像的方向梯度直方图(HOG)特征的GEI识别算法,此算法不仅能捕获人体轮廓的边界信息,而且还能提取人体重合的边界信息。获取人体目标图像的HOG特征的步态能量图,首先使用视频前景分割算法提取人体目标图像,然后提取图像序列中每帧人体目标图像的HOG特征;最后对图像序列中的每帧HOG特征图像相加求平均。在此基础上,依据GEI和HOG的思想,又实现了对传统步态能量图、二值轮廓图像序列、人体目标图像步态能量图进行HOG特征提取及直接构建人体目标图像步态能量图特征的表示,从而提出了4种拓展的能量图构建方法,并针对这5种算法与经典的GEI算法利用CASIA步态数据库进行了实验分析对比,实验结果表明算法效果良好。

    • 基于GS-SVM的彩色图像分割算法

      2017, 40(7):105-108.

      摘要 (1557) HTML (0) PDF 2.66 M (1154) 评论 (0) 收藏

      摘要:图像分割是图像分析、模式识别等领域的关键技术,为减少光照等因素对颜色的影响,增加图像分割质量,提出一种基于GSSVM的彩色图像分割算法。首先提取图像RGB和HSI颜色分量,组合成样本的特征空间对支持向量机进行训练,训练时利用网格搜索法对支持向量机进行参数寻优,最后训练后的GSSVM对彩色图像进行分割。实验表明该算法能够在网格范围内寻找全局最优解,分割精度达到95.6%,具有良好的精度和鲁棒性,且分割效果更加符合人类视觉特性。

    • 增强虚拟现实技术在播音主持专业实践教学中的应用研究

      2017, 40(7):109-112.

      摘要 (1364) HTML (0) PDF 1.67 M (1347) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决播音主持专业的实践教学存在教学目标与媒体需求相脱节,教学资源投入有限和现代化的多媒体设备昂贵的矛盾,实践大纲内容简单和对主持人素质要求随着技术发展越来越高的瓶颈等问题,通过报道事故类型的新闻,将增强现实技术进行实践运用,通过虚拟场景重建技术、三维建模、模型渲染等技术手段为发生的事故案例进行场景恢复,然后将主持人嵌入到发生过被重构的三维场景中,增强这类报道的临场感和真实性,提高节目的吸引力和对主持专业学生可以积累临场发挥经验起到积极作用。

    • 自动化三维超声图像无探头耦合区域的计算机辅助排除算法

      2017, 40(7):113-116.

      摘要 (1341) HTML (0) PDF 1.55 M (1268) 评论 (0) 收藏

      摘要:自动化三维超声成像时,只有在探头和皮肤间存在良好耦合接触的区域才能形成有效超声信号。通过构建一个二维冠状面图像掩模实现了对非耦合区域图像的计算机辅助排除。算法首先通过分别对多帧连续和间断的二维冠状面图像相同位置的像素点做均值处理,得到冠状面均值图像;然后分别将对连续和间断冠状面做均值处理后的图像使用双峰阈值分割法进行阈值处理,得到二值图像,再使用形态学图像处理方法对二值图像进行处理,在处理后的两张二值图像中选择最优二值图像作为掩模图像;最后使用掩模图像对待处理冠状面图像的非耦合区域进行排除并使用伪彩色显示冠状面耦合区域。结果表明,本算法可实现对自动化三维乳腺超声(ABUS)数据无探头耦合区域的自动排除,能有效避免后续图像处理过程对非耦合区域的无效运算。

    • 基于图像处理的激光束宽测量方法

      2017, 40(7):117-120.

      摘要 (892) HTML (0) PDF 2.38 M (1458) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统的激光束宽测量方法多采用光学仪器和衍射、干涉等方法,在精度和速度上都存在特定约束,而鲜有采用图像处理的方法对激光束宽检测。通过激光束积分模型获得相应的激光束宽度获取方法,并采用Sobel边缘提取高斯滤波获激光束光强特征分布函数,再由Hough拟合圆积分区间计算出激光束宽在x轴和y轴上的像素宽度。测试结果表明,这种结合了机器视觉的图像处理算法对激光束宽测量的数据实用可靠,测量效果相比于传统测量方法具有直观性和便捷性。

    • 基于机器视觉的油画棒检测系统的设计

      2017, 40(7):121-125.

      摘要 (1309) HTML (0) PDF 3.07 M (1113) 评论 (0) 收藏

      摘要:油画棒装盒传统方式采用人工,针对其摆放效率低、成本高的问题,设计了基于机器视觉的油画棒装盒系统,选用ARM芯片做图像处理,在有限的资源配置和时间条件下完成任务。系统通过摄像头对油画棒进行图像采集,控制电机转动油画棒,进行图像匹配,完成投放。系统先对图像定位、选取,滤波去噪,再采用改进的自适应阈值的直方图匹配算法,并结合模板图像和待匹配图像的相关系数,有效降低了计算量,提高了系统的识别率。实践证明系统的工作稳定,能实现对油画棒角度的有效调整,匹配速度快,单台识别率达到99%以上,能完成产品的自动装配。

    • >通信技术
    • 专网与4G网络融合在应急通信的应用研究

      2017, 40(7):126-130.

      摘要 (1256) HTML (0) PDF 2.21 M (1289) 评论 (0) 收藏

      摘要:应急通信指挥调度的快速有效决策需要多媒体信息,各个团体协同作战需要统一指挥和信息交互,目前专网之间、专网和公网之间存在割裂,信息无法有效联通融合并智能数据分析。研究以IP为基础的专网和公网信息融合,兼有卫星通信、WiFi、电脑、PAD、物联网、智能医疗、智能交通等通信网络融合,实现多媒体调度指挥中心适应现代应急通信的需求。给出了网络融合方案以及个人移动终端和PC升级对讲系统的方法,分析了网络融合的核心技术和关键技术,以网络融合在公共安全的具体应用说明网络融合的重要性,展望坚持专网发展,借助公网优势,并逐步扩大专网的覆盖范围是未来网络融合的发展方向。

    • 基于机器学习的网络流量特征选择

      2017, 40(7):131-136.

      摘要 (765) HTML (0) PDF 1.54 M (1867) 评论 (0) 收藏

      摘要:互联网技术水平不断提高的同时,也带来了日益复杂的网络安全问题,传统地利用端口检测和深度包检测等流量识别技术已经难以应对当下日趋复杂的网络环境。伴随着机器学习理论的成熟,机器学习方法已经成功的应用于图像识别、声音辨别、医疗等各个领域,机器学习使用计算机模拟人类的活动,通过学习现有的知识,建立有效的学习模型,进一步对未知的数据进行预测或者分类。将机器学习方法应用在网络流量识别领域,首先对网络流量识别的研究现状和机器学习作了相关的介绍,其次基于3种机器学习分类算法,对比分析了不同特征选择算法对网络流量识别准确率的影响,提出了改进的特征选择算法,并经过实验验证了改进后特征选择算法的有效性。

    • 电离层延迟对外辐射源无源雷达定位影响

      2017, 40(7):137-140.

      摘要 (911) HTML (0) PDF 2.71 M (1245) 评论 (0) 收藏

      摘要:主要研究电离层延迟对外辐射源无源雷达定位的影响。首先建立了电离层延迟对该系统定位影响的定量分析模型,并利用国际GPS服务中心(international GPS service,IGS)解算的电离层电子含量(total electron contain,TEC)连续15 d的观测数据,研究了上海地区电离层延迟对近地轨道卫星和同步轨道卫星为辐射源的无源雷达定位结果的影响。仿真结果表明电离层延迟引起的定位呈现规律性向东偏移,电离层延迟对同步轨道卫星产生的定位误差可达数米,而对近地轨道卫星产生的定位误差可达几十米。

    • 稀疏频谱感知BigBand算法阈值选择研究

      2017, 40(7):141-154.

      摘要 (1170) HTML (0) PDF 1.49 M (1019) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据奈奎斯特采样定理,实时感知GHz数量级宽的频率,需要GHz以上的高速AD转换器。由于价格、功耗的限制,实际应用中较难实现。基于稀疏频谱感知的BigBand算法,针对环境中信号稀疏的情况下,通过多个50 MHz的AD转换器可以还原出0.9 GHz宽的频谱。本文针对稀疏频谱感知的BigBand算法中的阈值进行研究,通过对噪声的参数的统计特征进行理论分析,提出一种基于最先检测信号强度的概率密度的阈值设定方法,为稀疏频谱感知BigBand算法的实际应用提供了技术支撑。

    • 基于菲涅尔理论的非训练式指纹定位法

      2017, 40(7):146-151.

      摘要 (1177) HTML (0) PDF 3.26 M (1028) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对免携带设备定位(device free localization,DFL)中,无线层析成像法(radio tomographic imaging,RTI)在线重构速度慢,指纹法(fingerprint matching, FM)离线训练量大,复杂度高等问题,提出了一种基于菲涅尔理论的非训练式指纹法。所提出的定位算法改变了传统指纹法需要实际测量的离线训练模式,采用非训练模式建立参考指纹库,降低时间复杂度,并模拟实际测量环境对参考指纹库进行误差修正,减弱环境的干扰,最后用加权K最近邻域法实现对目标位置的估计。在保证定位匹配速度的同时,满足定位精度的要求。

    • >数据采集及信号处理
    • 方位多通道SAR的通道间误差影响分析

      2017, 40(7):152-156.

      摘要 (1215) HTML (0) PDF 3.05 M (1119) 评论 (0) 收藏

      摘要:方位多通道合成孔径雷达(SAR)通过多通道接收采样与方位频谱重构,突破了模糊设计约束,具备同时大幅宽和高分辨率的能力。然而,雷达系统多路接收通道间幅相不一致性和卫星姿态的不稳定等因素均造成通道间误差,造成SAR成像质量的下降。将基于通道误差对方位多通道SAR成像质量的影响展开,首先分析了存在通道误差时的多通道SAR信号模型,并给出存在通道误差时的通道误差补偿流程和频谱重构方法;根据给出的信号误差模型和频谱重构算法,结合仿真数据详细对比分析了不同通道误差对SAR成像性能的影响,相关分析结果用于指导方位多通道SAR系统通道系统设计。

    • 多类型振动信号采集卡设计

      2017, 40(7):157-160.

      摘要 (1043) HTML (0) PDF 2.13 M (1737) 评论 (0) 收藏

      摘要:在飞机测试系统中,机上某些关键部位原始振动信号带宽高,且测试振动信号的加速度传感器种类多,后端采集设备往往只能采集单一类型传感器振动信号,导致采集设备种类多,不具备兼容性。针对上述问题,设计了一个适合多类型振动传感器信号、高带宽、高精度的机载振动信号采集卡。与传统的单一类型传感器信号采集卡相比,基于FPGA控制系统设计的振动参数采集卡具有输入信号多类型、采样率可配置、采集精度高等优点,适合在复杂的机载测试系统中使用。通过测试可知,设计的有效性和可行性。

    • 近景线阵CCD数据采集系统的设计与实现

      2017, 40(7):161-164.

      摘要 (1022) HTML (0) PDF 2.36 M (1016) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对Kodak的RGB三色线阵CCDKLI14403设计一款基于CPLD的高分辨率线阵CCD实时数据采集系统。系统利用Verilog HDL进行程序设计实现CPLD对各个功能模块和逻辑单元的时序控制,设计采用线阵CCD作为系统图像传感器,以图像专用A/D处理芯片对CCD的输出信号进行噪声处理和模数转换,最后通过USB2.0接口实现上位机与下位机之间控制指令和采集数据的实时传输。这种设计方法不仅降低了对系统各模块之间的协调控制难度,而且具有驱动时序精确、抗干扰性能良好、输出信号稳定等特点。实验结果表明,该设计系统可以有效地完成图像数据的采集和传输,达到了预期效果,且设计灵活,系统性能较好,具有一定的通用性和科研价值。

    • 遥感机构数字伺服控制系统采样周期的确定

      2017, 40(7):165-169.

      摘要 (1065) HTML (0) PDF 1.17 M (1374) 评论 (0) 收藏

      摘要:采样周期是影响数字伺服控制系统控制性能的很重要的因素之一,但采样周期的最终确定又是由很多因素共同决定的。香农采样定理给出了选择数字控制系统采样周期的指导原则,针对复杂的伺服控制系统设计远远不够。为了使离散系统的控制效果尽量接近于连续控制系统,采样周期应尽可能短,但是采样周期太短可能无法完成复杂的运动控制规律和控制算法。通过计算和分析发现,离散化过程中由于零阶保持器的引入而改变闭环系统极点的分布,有可能导致系统不稳定;采样周期值过大或者过小会使PID控制器的积分环节或者微分环节失效;干扰信号具有不同的频谱宽度和频率大小,所以为了有效的抑制干扰应根据不同干扰信号选择不同的采样周期值。

    • 基于大数据分析的异常检测技术应用于石油催化

      2017, 40(7):170-172.

      摘要 (1156) HTML (0) PDF 2.12 M (1419) 评论 (0) 收藏

      摘要:石油化工领域生产装置异常检测与诊断依赖机理模型和人工经验,存在主观性强、与实际参数不匹配等缺陷。在实践和总结现行石油化工生产装置异常检测与诊断技术的基础上,结合目前主流的大数据分析技术,对生产装置上获得的温度、流量、压力等数据进行实时分析,寻找大数据后面隐藏的规律,让大数据发声,及时预警和处理故障,并做出更明智的决策,减小损失。通过对某催化装置主分馏塔的塔顶温度变化幅度预警测试,比人工提前6 min发现故障,将事故消除在萌芽状态。该技术具有工程实用价值,值得在工业控制现场进行实践和推广。

    • 基于后流特性的SLD结冰探测数值研究

      2017, 40(7):173-178.

      摘要 (1690) HTML (0) PDF 2.19 M (1011) 评论 (0) 收藏

      摘要:过冷大水滴(SLD)结冰探测是飞机结冰探测与防护领域内研究热点。通过对过冷大水滴的大惯性、高温度、后流现象等特性的分析,提出后流特性检测的SLD结冰探测方法。采用有限体积法进行数值研究,分析了水滴的运动轨迹、撞击特性及结冰动力学特性,对其结冰机理进行了数值模拟与验证。针对冻结系数问题,提出两种结冰探测器构型并进行数值模拟研究。结果表明小水滴和SLD在探测器上的结冰区域有较大差异,经检测探头上的结冰区域可以识别SLD结冰,且该构型在一定程度上解决了冻结系数问题。

    • >嵌入式技术
    • 基于InGaAs/InP单光子探测器的布里渊分布式传感测量方法

      2017, 40(7):179-183.

      摘要 (1092) HTML (0) PDF 2.80 M (1048) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种基于InGaAs/InP单光子探测器的布里渊分布式传感测量方法,通过分析布里渊信号功率和频移的变化,可以对光纤的温度和应变特性同时进行准确识别和定位。此外,通过调整单光子探测器的探测周期,该测量方法可以满足近、中、远程光纤长度测量的需求。最终,实现了25 km光纤的布里渊光谱的测量,并清晰识别了在应力作用下的0.05%光纤形变。该方法提升布里渊分布式传感的灵敏度和测量范围,进一步拓宽了其在航空工业,地质工程等领域中的应用。

    • 基于串口通信的DSP在线烧写技术研究

      2017, 40(7):184-187.

      摘要 (791) HTML (0) PDF 1.91 M (1374) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决DSP嵌入式系统某些特殊应用场合升级不方便、维护困难的问题,提出了一种基于串口通信向片内Flash在线烧写程序的方法。描述了该在线烧写方法的基本思想和实现步骤,并结合工程实际需要,优化了接收升级指令的时机,并在片内Flash设置应用程序备份区,进一步提高了烧写的可靠性和安全性,增强了系统的容错性和自愈恢复能力。实验结果表明,该方法有效可行,方便可靠,相比于传统基于JTAG烧写,可摆脱仿真器进行程序升级,提高了嵌入式系统的可维护性。

    • 基于云端的口袋式人体脉搏诊断仪

      2017, 40(7):188-193.

      摘要 (921) HTML (0) PDF 3.33 M (1213) 评论 (0) 收藏

      摘要:脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息,反映了人体心血管系统的众多生理病理信息。现代医学通过脉搏波获取心血管动力学参数,我国传统医学通过脉搏诊断人体各个器官、经络的健康状况。本系统采用科学的手法采集并分析脉搏波,光电容积脉搏波描述法因其无创、便宜、方便等优点,在评估血液动力学参数方面应用较多。尤其是用于血氧饱和度、血压以及心输出量的测量。本系统在光电容积描述法采集脉搏波信号后利用专业算法,提取心血管动力学参数的同时结合传统医学分析人体12经络健康状况,最后将历史数据保存并通过TCP远程共享。

主编:孙圣和

创刊:1980年

ISSN:1002-7300

CN:11-2175/TN

国内邮发代号:2-369

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