2018年第04期

刊出日期:2018-04-08
邮发代号: ISSN 0258-7998
CN11-2305/TN
邮发代号:2-889
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技术专栏-无人机系统电子技术

基于改进人工势场法的无人机在线航路规划算法

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.174798

作者:杨丽春1,2,顾颖彦1,白 宇2

作者单位:1.江苏自动化研究所,江苏 连云港222061;2.北京航空航天大学 电子信息工程学院,北京100191

摘要: 在线航路规划能够使无人机针对动态变化的环境快速有效地生成相适应的飞行航路,是无人机任务规划系统必需的能力之一。基于人工势场法提出一种三维在线航路规划方法,使无人机在应对动态变化的飞行环境时能实时规划出保障飞行安全并满足其任务执行效率指标的飞行航路。此航路规划方法在环境构建过程中引入了参考航路引力场和自适应的时间扰动因子,解决了原人工势场法在航路规划中容易陷入势场局部最小值而导致无法用适感环境动态变化区域的问题。在此基础上,提出一种虚拟目标法以更有效地解决人工势场法遇到的局部极值陷阱问题。通过仿真验证表明:所提出的无人机在线航路规划方法比传统的人工势场法更容易跳出势场的局部最小值,且有较好的避障能力。
关键词:
在线航路规划
人工势场法
参考航路引力场
虚拟目标

基于RT-Thread的无人机数据记录仪设计与实现

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.174525

作者:盛 蔚,贺 彪,高 彤

作者单位:北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院,北京100191

摘要: 随着无人机任务载荷的种类日益增多,功能日益强大,数据记录仪作为记录无人机飞行状态和任务载荷信息的重要航电设备,也面临着数据量增大、工作环境复杂、工作时间长的挑战,设计一种多用途、高可靠、易存取的数据记录仪成为行业发展的必然要求。对传统无人机数据记录仪存在的功耗大、体积大、成本高、存储效率低、实用性差的缺点做出改进:在STM32F4微处理器上移植了RT-Thread嵌入式实时操作系统,以SD卡为存储介质,用Fatfs文件系统进行数据组织,创新地提出了多线程数据缓冲存储策略,并且开发了USB驱动,能够从PC端将数据拷出进行离线分析。最后根据软硬件设计进行了小批量试制,经测试能够实现多通道、大数据流输入环境下的长时间准确存储。
关键词:
数据记录
嵌入式实时操作系统
RT-Thread
USB读取
无人机

系留多旋翼无人机及其在战术通信中的应用

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.172880

作者:付松源

作者单位:中国电子科技集团公司第七研究所,广东 广州510310

摘要: 介绍多旋翼无人机的发展和特点,针对其在无线通信中继应用中存在的问题和局限性,创新地提出通过加装系留供电系统实现系留多旋翼无人机的基本方案。可持续稳定滞空飞行的特点,使系留多旋翼无人机更适用于构建战术通信的无线中继平台。结合军事应用需求,分析对比了在不同地形下,典型战术电台在地面直接通信和通过系留多旋翼无人机中继通信的距离预计值。对比结果表明,采用系留多旋翼无人机搭载战术电台构成的中继平台,可显著提升战术通信系统的通信覆盖能力,应用和发展前景广阔。
关键词:
系留多旋翼无人机
无线中继平台
战术电台
战术通信

改进EKF的自抗扰飞控系统设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.175076

作者:姜海涛,常 青,王耀力

作者单位:太原理工大学 信息与计算机学院,山西 太原030024

摘要: 针对四旋翼飞行器系统强耦合、非线性、易受外界噪声干扰的问题,提出了一种自抗扰控制(ADRC)与改进的扩展卡尔曼滤波器(EKF)相结合的方法。该方法利用自抗扰控制器对四旋翼飞行器进行控制,采用改进的EKF滤除外界噪声干扰,将ADRC输出的最优控制量作为改进EKF的控制量,其输出带有测量噪声的飞行器姿态作为改进EKF的状态变量,经过改进EKF滤波修正后可输出较精确的姿态值。实验结果可知,该方法控制飞行器姿态稳定时间为0.7 s左右,较之串级PID控制,其姿态跟踪曲线更加平稳,高度控制的稳定时间减小了1.7 s,抗干扰能力提高了50%,表明该方法增强了四旋翼系统的稳定性和抗干扰能力,满足对四旋翼姿态控制的要求。
关键词:
四旋翼飞行器
自抗扰控制
扩展卡尔曼滤波
串级PID

基于改进车底阴影提取算法的前方运动车辆实时检测

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.174365

作者:朱英凯,罗文广,宾 洋

作者单位:广西科技大学 电气与信息工程学院,广西 柳州545006

摘要: 道路前方运动车辆检测是汽车安全辅助驾驶的重要方面,开发鲁棒性强的实时检测方法是实现主动安全预警的有效途径。基于单目视觉和车道线确定梯形感兴趣区域(Region of Interest,ROI),并根据车底阴影特征,提出一种变矩形窗口的自适应均值-方差差值法,用于计算车底阴影阈值;进而,提出一种基于车辆尾部宽度模版的横向遍历最小均值法,生成车底阴影与路面相交线假设;再利用车底阴影的灰度值特征,对车底阴影线进行验证,从而检测出车辆。将上述方法应用于自行开发的DSP实验平台进行验证,结果表明,该方法平均计算周期仅38.46 ms,且在不同的交通环境、天气情况下均能较好地检测出车辆,具有较好的实时性和较强的鲁棒性。
关键词:
车辆检测
单目视觉
感兴趣区域
车底阴影

微电子技术

一种应用于LDO的可编程电流限电路设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.174887

作者:初 飞1,2,宋奎鑫2,赵元闯2,郭 威2,马 悦2,孔 瀛2

作者单位:1.南京航空航天大学 经济与管理学院,江苏 南京211106;2.北京时代民芯科技有限公司,北京100076

摘要: 提出了一种应用于线性稳压器(LDO)的可编程电流限电路,可实现调整管电流的精准采样。根据输入—输出压差和负载电流的不同工作情况,通过调节片外的限流电阻来改变电流限值的大小。基于TSMC 0.25 μm BCD工艺进行设计,采用H-spice进行仿真验证。仿真结果表明,LDO在2 V~5.5 V的输入电压、1.2 V~5 V的输出电压范围内,实现了最大3 A带载能力的输出,该可编程电流限电路可将电流限值在0.2 A~4.5 A内编程。
关键词:
LDO
电流采样
可编程电流限

一种基于FPGA的低功耗高速解码器设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173486

作者:周松江,李圣辰,刘 明

作者单位:北京邮电大学 信息光子学与光通信研究院,北京100876

摘要: 针对传统编解码算法复杂度高、不易扩展等问题,对自编码神经网络前向传播算法和结构进行了研究,提出了一种以自编码神经网络为编解码算法,以FPGA为实现平台的低功耗高速解码器系统。该系统实现了字符的编解码,同时可被应用于各种多媒体信息的编解码。通过ModelSim仿真,Xilinx ISE实现后进行硬件实测,对计算精度、资源消耗、计算速度和功耗等进行分析。实验测试结果表明,所设计的解码器能够正确完成数据解码功能,算法简洁高效,扩展能力强,系统具有低功耗、速度快等特点,可广泛应用于各种低功耗、便携式产品。
关键词:
FPGA
解码器
自编码神经网络
硬件实现
高速低功耗

一种多位量化高精度加速度计系统设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173191

作者:王保胜,赵刚彬

作者单位:南阳理工学院 计算机与信息工程学院,河南 南阳473000

摘要: 为了在保证系统噪声整形能力的基础上实现稳定的高精度微机械加速度计系统,提出了一种多位量化的高精度加速度计系统。通过应用静电力反馈线性化电路,实现了一种四阶多位量化微机械加速度计结构。该加速度计系统噪声水平均值低于-120 dB/√Hz,灵敏度0.63 V/g,等效输入加速度噪声约为4 μg/√Hz。加速度计系统量程受限于电源电压和系统灵敏度,约为±3 g。
关键词:
噪声整形
高精度
加速度计
线性化

一种低功耗低噪声8相位输出环形振荡器

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173393

作者:李 新,张海宁,刘 敏

作者单位:沈阳工业大学 信息科学与工程学院,辽宁 沈阳110870

摘要: 针对环形振荡器的功耗大、噪声大、线性度差等问题,基于TSMC 55 nm工艺,提出了一种新型交叉前馈结构环形振荡器电路。深入分析了器件自身热噪声、闪烁噪声对环形振荡器输出相噪贡献百分比,利用电容滤波技术来降低振荡器输出相噪,采用源极负反馈电路得到线性电流来改善调频线性度,并提供了宽调谐范围。Spectre RF仿真结果表明,设计的环形振荡器频率覆盖范围为0.2 GHz~3.8 GHz,产生8相位,相位噪声为-91.34 dBc/Hz@1 MHz,在1.2 V电源电压下消耗电流为4.6 mA ,线性度良好。
关键词:
环形振荡器
低功耗
交叉前馈
相位噪声

一种具有新型延时单元的鉴频鉴相器设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173333

作者:江 平,黄春良,叶宝盛

作者单位:中国电子科技集团公司第三十六研究所,浙江 嘉兴314033

摘要: 鉴频鉴相器是电荷泵锁相环的关键模块。死区表征鉴频鉴相器对两个输入信号最小相位差的鉴别能力,会使锁相环的杂散特性恶化,是鉴频鉴相器主要的设计考虑之一。基于TSMC 0.18 μm RF CMOS工艺,设计了一款具有新型延时单元的无死区鉴频鉴相器。该延时单元基于传输门及反相器设计,利用3位数字控制,实现8种不同的复位延时,可灵活配置,有效消除死区。其具备占用面积小、结构简单、易扩展和易移植等特点。仿真结果表明,设计的鉴频鉴相器具备消除死区的能力,能够应用于锁相环电路。
关键词:
电荷泵锁相环
鉴频鉴相器
死区
杂散
延时单元

嵌入式技术

基于Testbench的FPGA实物自动化测试环境设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173548

作者:高 虎,封二强,赵 刚

作者单位:中国航空综合技术研究所,北京100083

摘要: 针对FPGA软件测试过程中仿真测试和实物测试的不足,提出了一种基于仿真测试用例的实物自动化测试环境,将用于仿真测试的Testbench进行解析处理,形成能够用于FPGA实物测试的传输信号,通过执行器将此信号转换为作用于被测FPGA芯片的实际信号,并采集被测FPGA芯片的响应,实现对FPGA的实物自动化测试。采用实物自动化测试环境验证平台对设计架构进行了验证,取得了良好的效果。
关键词:
FPGA测试
testbench
实物测试
自动化测试
测试环境

JESD204B Subclass1模式时钟设计与调试

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173847

作者:吕志鹏1,2,马小兵1,禹卫东1

作者单位:1.中国科学院电子学研究所,北京100190;2.中国科学院大学 电子电气与通信工程学院,北京100039

摘要: JESD204B协议是用于数据转换器与FPGA/ASIC之间数据传输的高速串行协议,Subclass1模式是该协议完成确定性延时功能的重要模式。对JESD204B协议Subclass1模式的工作原理和时钟设计要求进行分析,并总结出Subclass1模式时钟调试方法。利用Xilinx Virtex-7系列FPGA搭建JESD204B自收发链路对该方法进行验证。结果表明,该时钟调试方法能够满足Subclass1模式的时钟设计要求,保证数据的稳定收发。
关键词:
JESD204B
Subclass1
确定性延时
FPGA
时钟

基于ZYNQ的Retinex实时图像去雾

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173727

作者:董梦莎,张尤赛,王亚军

作者单位:江苏科技大学 电子与信息学院,江苏 镇江212003

摘要: 雾霾天气严重影响户外视频系统的图像质量。随着户外视频系统的广泛和深入的应用,迫切需要能够进行实时处理的小型化的嵌入式图像去雾系统。提出一种基于ZYNQ的Retinex实时图像去雾方法,在HSV颜色空间对亮度分量V进行Retinex算法去雾处理;采用ARM+FPGA软硬件协同的方式,由ARM完成算法控制功能及图像的颜色空间转换、对数等简单运算;在FPGA中采用高斯核函数与二维图像卷积的并行算法估计环境光的照度。实验结果表明,提出的方法在保证去雾效果的情况下,具有处理速度快、小型化、可嵌入、可移植和功耗低等优点,能够满足户外视频系统的性能要求。
关键词:
图像去雾系统
Zynq
Retinex算法
图像增强

高速数字振动信号无线接收螺旋缓冲算法

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173250

作者:赵立杰1,魏昊晨1,2,田志颖1,2

作者单位:1.沈阳化工大学 信息工程学院,辽宁 沈阳110142;2.西北工业大学 航海学院,陕西 西安710072

摘要: nRF24L01+无线设备将数据以32 B作为一个数据包进行传输,但在上位机接收之后经常发生数据包粘连和不连续,致使在下一次接收之后出现数据不完整。以磨机采集信号和无线传输系统为例,系统需要振动产生的数据信号连续不断地被传送进来,且要保证数据包的间隔一致。为保证接收数据的完整性和实时性,提出一种螺旋缓冲区域模型,该模型构造出一个环状队列,可以临时性地存储一定量的数据,这些数据在环形队列中时,就可以随时对数据进行操控。经过球磨机筒体振动信号采集和传输装置验证,数据仅在不同步时刻发生丢失,大大降低了接收数据的错误率,为大数据量的接收提供了一种稳定机制。
关键词:
大数据接收处理
缓冲区设计
算法模型设计
信息处理

基于三层级低开销的FPGA多比特翻转缓解技术

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.174184

作者:张小林,丁 磊,顾黎明

作者单位:中国电子科技集团公司第三十六研究所,浙江 嘉兴314033

摘要: 商用现货型FPGA被认为是解决目前空间应用对处理能力需求不断增加的唯一途径,由于其对多比特翻转的敏感性,需要针对空间应用的单粒子效应采取专门的设计加固技术。提出了基于用户逻辑层、配置存储器层和控制层3个层级的容错技术框架。在用户逻辑层,提出了一种新型的低开销的FTR策略用于用户逻辑的错误检测;在配置存储器级,提出了基于模块和帧的动态部分可重构策略用于处理配置存储器的错误;在控制级,以Xilinx ZYNQ片上系统型FPGA为目标,利用其嵌入的硬核处理器进行基于检查点和卷回体制的电路状态保存和恢复。整个容错技术框架在7级流水的LEON3开源器处理器中进行了故障注入的试验验证,试验结果显示在增加85%的LUT资源和125%的触发器资源使用条件下,99.997%注入的故障得到了及时纠正。
关键词:
容错
多比特翻转
动态部分重构
时间冗余

测控技术与仪器仪表

发散式冲击波能流密度的测定

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173734

作者:陈世利,王 哲,白志亮,曾周末

作者单位:天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津300072

摘要: 发散式冲击波作为一种新兴的医疗技术,在骨科、运动医学等领域具有独特优势,然而目前缺少统一的指标用于表征其临床治疗强度。在分析了发散式冲击波产生原理的基础上,提出将能流密度作为其临床治疗强度的评价指标。搭建高精度水下动态压力测量系统,对发散式冲击波的压力波形进行测定,再利用激光多普勒测振仪对波源的振动波形进行精准测量,对比两者,验证了实验系统所测压力波形的正确性。最后根据测得的压力波形计算能流密度,将其作为冲击波强度的表征指标,有效减少了同时调节多个参数的盲目性。该研究对其临床应用具有重要意义。
关键词:
发散式冲击波
动态压力测量
能流密度

基于模糊路径纠偏的AGV视觉精定位研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173846

作者:李 照,舒志兵,严 亮

作者单位:南京工业大学 电气工程与控制科学学院,江苏 南京211816

摘要: 针对传统自主导航车(AGV)无法满足高精度路径跟踪和关键点精确定位问题,首次提出一种基于模糊控制的路径纠偏和二维码的关键点精确定位的组合方法。首先建立AGV四轮差动运动学模型,以位置偏差和角度偏差作为输入,纠偏控制量为输出设计一个二维模糊控制器实现快速纠偏。另外针对特殊点位高精度定位需求,根据每帧采样图片的尺寸固定这一特点建立基准坐标模型,通过三点定位法获取二维码轮廓,然后利用中心点的偏移计算误差,实现精确定位。
关键词:
自动导航车
模糊控制
精确定位
三点定位

多模态意识任务的脑电信号空间源定位分析

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.174336

作者:王 力1,董倩妍1,黄志鹏1,谢玉怀2,胡 晓1

作者单位:1.广州大学 机械与电气工程学院,广东 广州510006;2.广州莱铭生物科技有限公司,广东 广州510330

摘要: 为了分析附加汉字默读的多模态意识任务所激活的大脑皮层,采用空间源定位分析与意识任务相关的脑电信号。首先采用独立分量分析算法将所有电极的脑电信号分解为各自独立的分量,每个分量可视为来自一个等价偶极子,并确定其在大脑皮层的位置和和方向;然后通过时频分析确定与意识任务相关的偶极子;最终分析和对比多模态意识任务和单模态意识任务之间偶极子的差异。对10位受试者进行实验,结果分析表明,与两个多模态意识任务相关的偶极子平均数量分别为5和4.3,均多于单模态任务,且偶极子数量的排序与这4个任务平均分类准确率一致,说明更多大脑皮层的激活有利于提高分类准确率,并验证了该实验的有效性和合理性。
关键词:
多模态
意识任务
空间源定位
脑电信号

乒乓球/羽毛球运动状态识别手表的设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.174468

作者:郭富智,杜红棉,李肖姝,秦泗超,葛 竹

作者单位:中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西 太原030051

摘要: 为了弥补市场上现有产品缺少对乒乓球和羽毛球运动状态识别的现状,设计了一个佩戴于持球拍手腕就可以识别这两种运动中多种状态的手表。其硬件主要采用STM32F103C8T6单片机、MPU6050传感器、蓝牙串口模块。运动状态识别实现方法:由3轴加速度和3轴角速度计算出以大地坐标为参考系的3轴角度,数据经过高通滤波、平滑、数据分窗的预处理后进行特征值提取;再依据随机森林分类识别算法,识别乒乓球、羽毛球运动过程中的多种状态。该手表具有硬件成本低、体积小、功耗低等特点,经过测试,其识别率可达90%以上。
关键词:
运动状态
乒乓球
羽毛球
随机森林
识别

几种基于PLC的硅片清洗设备流量控制方法

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.174429

作者:李文杰1,2,李冬梅1

作者单位:1.清华大学 电子工程系,北京100084;2.北京北方华创微电子设备有限公司,北京100176

摘要: 主要讲述了在半导体硅片清洗设备中常用的几种流量控制方法,主要包括工艺腔室和药液配比的流量控制,然后根据不同应用场景提出了对应使用的控制方法。单腔室硅片清洗机直接采用流量作为反馈信号进行闭环控制,通过控制喷洒和返回管路开度的平衡,有利于降低气动阀切换时液体流量的波动幅度。多腔室清洗机采用压力闭环的控制方式来间接控制流量, 磁悬浮泵串联控制设计可有效提升泵的使用寿命和压力稳定性,并通过调节各腔室针阀,减小了各个腔室工艺流量的差异性。多种药液配比功能一般通过控制各药液的注入流量来实现,流量精度直接影响药液成分的精度。基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的设备集成控制具有使用灵活、稳定性好、可靠性高的特点,适用于不同控制单元的实时、精确控制。
关键词:
硅片清洗
流量控制
药液配比
PLC

通信与网络

应用于混合频率综合器的耦合微带线带通滤波器

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173315

作者:柴晓荣,雷雪梅,程少庭

作者单位:内蒙古大学 电子信息工程学院,内蒙古 呼和浩特010021

摘要: 设计了一种应用在PLL+DDS环外混频混合频率综合器系统末端的平行耦合微带线带通滤波器,用于抑制频率综合器输出频谱中的杂散和谐波分量。带通滤波器采用平行耦合微带线形式,实现了中心频率2 350 MHz,带宽50 MHz,带内最大损耗为-5 dB,带外在2 225 MHz损耗为-47.7 dB、在2 285 MHz损耗为-29.0 dB的指标。通过对此滤波器及此混合频率综合器输出信号的测试,验证了滤波器可以有效抑制此结构的频率综合器输出频谱中的杂散和谐波分量。
关键词:
平行耦合带通滤波器
混合频率综合器
杂散
谐波
损耗

基于晶格量化异构网络视频联合信源信道编码

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.172823

作者:王 强1,杨俊波2,冉耀宗1,石 维3

作者单位:1.铜仁学院 大数据学院,贵州 铜仁554300;2.国防科学技术大学 理学院,湖南 长沙410000; 3.铜仁学院 材料与化学工程学院,贵州 铜仁554300

摘要: 为提高异构网络视频传输质量,提出一种基于晶格量化的异构网络视频联合信源信道编码方法。首先,利用多描述联合信源信道编码的信号源并行信道传输方案,建立高斯视频源传输的多描述独立的并行信道传输框架;其次,采用晶格尺度量化方法分别考虑有或无边信息解码器情形下实现模拟映射带宽的降低,通过带宽扩展来提高异构网络视频传输性能;最后,通过与VPS、FMS和DMUS 3种算法在编码冗余度、编码速率、峰值信噪比、端到端视频帧延迟以及有效损失率指标上的对比试验,验证了所提方法的有效性。
关键词:
晶格
尺度量化
异构网络
视频传输
联合信源信道编码

基于多谐振器的可打印无芯片RFID标签设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173066

作者:赵 峰,邹传云,胥 磊,何 毅

作者单位:西南科技大学 信息工程学院,四川 绵阳621010

摘要: 提出了一种新型可打印无芯片RFID标签。标签由在矩形介质板上蚀刻的多个按规律排列的直角型谐振器构成,标签结构对于多种极化方向的入射波都有着良好的稳定性。同时提出了一种新的无芯片标签编码方法,在不增加谐振器间相互耦合的前提下,使标签的编码密度增加了一倍。标签工作在3.1~10.6 GHz的超宽带频率范围内,在22 mm×11 mm的合理尺寸内编码密度高达3.3 bit/cm2。仿真给出了标签的雷达散射截面积曲线,仿真结果与理论分析一致,验证了本设计的合理性。相比于传统的无芯标签,该标签具有尺寸小和编码密度高等优点,标签采用单层导体结构能被直接印制在ID卡甚至纸张上。
关键词:
射频识别
无芯标签
谐振器
雷达散射截面积

超密集网络中基于小区分簇的资源分配

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173200

作者:滕得阳,王 琼,周小海,刘亚非,葛长威

作者单位:重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆400065

摘要: 针对超密集网络中毫微微小区(Femtocell)之间同层干扰以及毫微微小区与宏小区(Macrocell)之间跨层干扰问题,提出了一种基于小区动态分簇的资源分配算法。该算法分为两步:第一步首先采用了基于速率公平性的子信道分配算法为宏用户分配子信道,接着利用注水算法分配功率;第二步首先根据毫微微小区之间的干扰权值大小,利用遗传模拟退火算法为FAPs分簇,其次利用启发式信道分配算法为FUEs分配子信道,采用KKT条件为用户分配功率。仿真表明,该算法能够有效抑制这两种干扰,满足用户速率需求,提升网络频谱效率。
关键词:
超密集网络
分簇
干扰
资源分配

空空导弹雷达通信一体化波形设计及通信链路分析

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173167

作者:王 鹏

作者单位:信阳师范学院 物理电子工程学院,河南 信阳464000

摘要: 相控阵制导是新型空空导弹的研究热点之一,提出了一种适合于该体制下的雷达通信一体化波形,利用特征值分解算法减少通信波形与雷达波形的互相关性,并详细分析了现有技术水平下的通信收发链路性能,证实在多通道ADBF算法的支持下,30 km作用距离时典型通信速率可达2 Mb/s以上,且仍有约10 dB的比特信噪比余量。利用计算机仿真完成了一体化波形的调制解调和误比特率性能测试,验证其性能与FSK调制基本相当,整个设计具有很好的通用性,亦可用于其他战术导弹的雷达通信复合化设计。
关键词:
弹载相控阵
雷达通信一体化
过采样
特征值分解
收发链路

计算机技术与应用

双转子永磁同步电机控制的建模与仿真

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.172725

作者:周旺平,芮振雷,田 琰

作者单位:南京信息工程大学,江苏 南京210044

摘要: 针对传统PID控制方法对双转子永磁同步电机进行控制时参数摄动、抗干扰能力差等缺点,提出一种单神经元模糊PID控制方法。首先建立双转子永磁同步电机的数学模型,设计了单神经元模糊PID控制器,然后利用MATLAB实现了系统设计与仿真。最后通过传统PID和单神经元模糊PID控制的仿真结果进行对比分析,仿真结果表明,单神经元模糊PID控制可以显著提高系统的鲁棒性,使双转子永磁同步电机控制系统具有更好的动、静态性能和抗干扰能力。
关键词:
双转子永磁同步电机
建模
单神经元

基于空间大数据的院前急救非均匀相对稳定模型

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173354

作者:窦清理1,张文武1,朱华栋2,徐 军2,陈牧锋3,李 超3,段玮倩4,苗俊刚4

作者单位:1.深圳市宝安人民医院,广东 深圳518100;2.北京协和医院,北京100730; 3.深圳利路亚电子科技有限公司,广东 深圳518020; 4.北京航空航天大学 微波感知与安防应用北京市重点实验室,北京100191

摘要: 将一块区域等分网格化或等分蜂窝格化通常是院前急救资源(如急救站点、急救车辆)分布分配的模型基础,即院前均匀化模型。迄今为止,依据均匀化模型实现急救资源覆盖仍是对院前问题认识的基本思想基础。主要以深圳市宝安人民医院院前科为观察对象,通过院前急救空间大数据分析,提出了院前急救3个空间数据特征,即:非均匀特征、相对稳定特征、个体差异特征,为重新认识院前急救、更好地把握院前急救提供了新方法和新的决策依据。重点基于院前非均匀相对稳定特征提出了一种院前非均匀相对稳定模型的建模方法,并应用规划数学探讨了院前医院站点优化计算分布。
关键词:
院前急救
FMC位置
非均匀
相对稳定
最佳规划

非标工业控制协议格式逆向方法研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.171041

作者:程必成,刘仁辉,赵云飞,许凤凯

作者单位:华北计算机系统工程研究所 工业控制系统信息安全技术国家工程实验室,北京100083

摘要: 协议安全是工业控制系统信息安全中的一项重要内容,非标协议格式的正确识别是协议安全分析的基础。基于工控系统行业现状和工控协议的结构确定、传输重复、语义有限的特性,提出了基于网络流量的非标准工控协议逆向识别方法,通过单报文处理进行初步分词聚类,多报文处理进行报文序列比对,关键字段推断语义,最终得到协议格式。验证结果表明,该方法能较好地识别非标工控协议格式。
关键词:
非标工控协议
协议逆向
网络流量
序列比对
语义推断

基于EPC Gen2防碰撞算法的研究与优化

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173485

作者:孙 磊1,2,庄健敏1,张钊锋1

作者单位:1.中国科学院上海高等研究院,上海201210;2.中国科学院大学,北京100190

摘要: 防碰撞算法是射频识别(RFID)关键技术之一。基于EPC Gen2标准的Q值防碰撞算法,提出了InnerQ算法,利用对碰撞时隙再次处理的方法,解决原有算法Q值反复跳变的问题,并提高了系统吞吐率,突破了ALOHA类算法吞吐率最高为36.8%的瓶颈,提高了RFID系统性能。
关键词:
射频识别
防碰撞算法
吞吐率

人体行为序列化识别算法研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.173038

作者:胡青松1,2,张 亮1,2

作者单位:1.中国矿业大学 物联网(感知矿山)研究中心,江苏 徐州221008; 2.中国矿业大学 信息与控制工程学院,江苏 徐州221008

摘要: 针对传统方法在人体行为识别方面拓展性不强等问题,提出一种序列化的研究思想,提取骨骼图的特征矢量,用SVM训练和识别静态动作,形成序列即可表示动态动作,因此只要丰富静态动作库,就可以实现多种动态动作的识别,具有很好的拓展性。为了减少静态动作识别错误产生的影响,提出一种基于前后信息的纠错算法。实验表明,该算法具有较高的识别准确率,并且具有很好的鲁棒性和实时性。
关键词:
动作识别
骨骼图
特征矢量
SVM

电源技术与应用

一种用于光伏微型逆变器的功率解耦电路

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.172747

作者:李正明,张家浚,何 斌

作者单位:江苏大学 电气信息工程学院,江苏 镇江212013

摘要: 为了解决光伏并网系统中二次功率扰动的问题,提出了一种以反激式微型逆变器为基础,包含功率解耦功能的新型三端口电路拓扑结构。其中的一个端口可以用低容值长寿命的薄膜电容取代大容值短寿命的电解电容来实现功率解耦,提高整个逆变器的使用寿命。仿真和实验验证了该解耦电路的可行性和稳定性。
关键词:
二次功率扰动
反激式微型逆变器
三端口变换器
功率解耦

改进移相全桥DC/DC变换器的建模研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.172895

作者:崔 超,李红梅,张恒果,曾燊杰

作者单位:合肥工业大学 电气与自动化工程学院,安徽 合肥230009

摘要: 针对电动汽车车载充电器后级移相全桥DC/DC变换器拓扑所存在的技术不足,论文首先介绍了一种改进的移相全桥变换器拓扑,分析变换器工作于电流断续模式(Discontinuous Current Mode,DCM)的基本原理,研究变换器在2 kW工况下的关键元器件参数设计,再进而提出采用开关元件平均模型法建立工作于DCM的改进移相全桥变换器的理想小信号模型,且应用扫频分析证实改进移相全桥拓扑结构DC/DC变换器建模方法及所建模型的合理性。
关键词:
车载充电器
改进移相全桥DCDC变换器
小信号模型
开关元件平均模型法

无电解电容LED驱动电源恒流及纹波控制

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.172792

作者:陈纯锴,栗银龙

作者单位:天津工业大学 电子与信息工程学院,天津300387

摘要: 当传统未连负载的升压-降压LED驱动电源具有高功率因数时,它就会产生明显的低频纹波电流。基于降压-升压拓扑结构,提出了一种具有创新型的LED驱动电源技术。该技术在不影响功率因数性能的条件下大大降低了低频纹波电流,并且还保留了传统升压-降压LED驱动电源高效率、低成本的优点。最后,通过一个10 W、50 V-0.2 A的实验原型来验证这种新型技术的性能。
关键词:
大电解电容
LED
驱动电源
功率因数校正
恒流恒压