2016年第05期-《电子技术应用》杂志

技术专栏-传感器信号调理技术

阻性传感器现状研究及发展趋势

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.001

作者：邵刚1，2，余立宁3，蔡山4，闫慧3

作者单位：1.中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710068； 2.集成电路与微系统设计航空科技重点实验室，陕西西安710068； 3.西安翔腾微电子科技有限公司，陕西西安710068；4.成都凯天电子股份有限公司，四川成都610091

摘要：传感器技术是现代科技的前沿技术，与通信技术和计算机技术处于同等重要的位置，并称为信息技术的三大支柱。传感器作为获取信息的关键器件被应用于各种物理量的测量，其中阻性传感器应用最为广泛，但由于其使用的半导体材料本征属性，存在着一致性、温度漂移及非线性等问题，使用时需要对其进行非线性校准和温度补偿。目前采用的硬件补偿方法和软件补偿方法存在许多不足，随着传感器技术的不断发展，现代传感器信号调理技术也应运而生，弥补了传统补偿方法的不足，大大提高了补偿的精度和通用性，并减小了体积和功耗。传感器调理技术发展趋势必将向智能化、微型化、微功耗和多功能化方向发展。

关键词：
阻性传感器

温度补偿

查看(9014)

一种阻性传感器调理及处理电路的研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.002

作者：惠晓强1，2，李昶3，梁应剑4，杨冠兰3

作者单位：1.中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710068； 2.集成电路与微系统设计航空科技重点实验室，陕西西安710068；3.西安翔腾微电子科技有限公司，陕西西安710068； 4.成都凯天电子股份有限公司，四川成都610091

摘要：阻性传感器在军用及工业控制领域应用十分广泛。随着微电子技术的发展，阻性传感器调理电路从独立元器件搭建向着集成化和智能化方向快速发展。首先对国内阻性传感器常用处理方法进行对比分析，再对当前国外阻性传感器测量电路进行概述，最后介绍一种新型的国产阻性传感器调理芯片HKA2910，并总结出国产阻性传感器处理器芯片的研究对军用及工业领域的重大意义。

关键词：
传感器

信号处理

HKA2910

查看(9870)

HKA2910传感器信号调理芯片设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.003

作者：田泽1，2，郎静3，杨杰4，余立宁3

作者单位：1.中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710068； 2.集成电路与微系统设计航空科技重点实验室，陕西西安710068；3.西安翔腾微电子科技有限公司，陕西西安710068； 4.成都凯天电子股份有限公司，四川成都610091

摘要：阻性传感器固有的输出信号非线性和温度漂移的问题，使其在构建精密传感系统时影响系统的测量精度。通常情况采取板级补偿的方法，该方法占用板面积大、功耗大和质量大。通过研究阻性传感器的温度漂移产生原理和补偿方法，采用集成电路技术，单芯片实现了一种高精度传感器信号调理，内置高精度补偿算法，并开发了校准软件。对基于信号调理芯片构建的单片传感器信号调理补偿系统进行系统测试，测试结果表明，在-55 ℃～150 ℃的温度范围内输出的信号呈良好的线性关系，误差小于0.2%，满足系统的测量精度需求。该芯片设计满足工程小型化、低功耗、高精度的要求，为信号调理补偿提供了新的技术手段。

关键词：
阻性传感器

信号调理芯片

温度补偿

查看(19014)

基于自主传感器信号调理芯片应用解决方案

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.004

作者：刘敏侠1，2，胡署凡1，2，宣晓刚3，陈智4

作者单位：1.中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710068； 2.集成电路与微系统设计航空科技重点实验室，陕西西安710068；3.太原航空仪表有限公司，山西太原030006； 4.西安翔腾微电子科技有限公司，陕西西安710068

摘要：在传感器系统中，为了能够得到精确的数据，需要对传感器信号进行补偿和处理。传感器信号调理芯片正是对传感器信号进行调理的一种技术。在现有信号调理芯片的基础上，提出了几种信号调理芯片应用解决方案，实现补偿校准、环路供电等功能。同时通过解决方案的几种典型应用案例，阐述了解决方案在系统中的使用。与传统的信号调理方法相比，这些解决方案减少了元器件使用，降低了功耗，可以用于运算放大器、仪表放大器等设备，从而满足不同档次产品的需求。

关键词：
传感器

信号调理

HKA2910

查看(19404)

基于自主传感器信号调理芯片温度补偿的软件设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.005

作者：杨峰1，2，杨洋3，潘彬3，邓广真3

作者单位：1.中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710068； 2.集成电路与微系统设计航空科技重点实验室，陕西西安710068；3.西安翔腾微电子科技有限公司，陕西西安710068

摘要：利用现代信号调理技术,以自主设计的信号调理芯片为核心，采用C#设计开发了硅压阻式传感器的智能误差补偿校准软件, 实现了对核心补偿芯片的可视化操作与控制，解决了传统的硬件电路对压力传感器进行温度补偿的缺点。在多个温度点进行校准获取补偿曲线，得到零点及温度漂移补偿数据，解决了硅压阻式传感器一致性差、温度漂移和非线性等问题。系统运行结果表明:通过使用补偿软件，采用高精度温度补偿算法的传感器输出精度有了明显提高，在-55 ℃～125 ℃的温度范围内输出的信号与压力成良好的线性关系，压力参数测量精度达到了0.6%以内。

关键词：
温度补偿

信号调理芯片

压阻式传感器

查看(8996)

综述与评论

物理层网络编码在深空通信中的应用展望

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.006

作者：董光亮，崔健雄，李海涛，冯贵年

作者单位：北京跟踪与通信技术研究所，北京100094

摘要：深空探测任务的不断扩展对深空通信数据传输效率提出了更高的要求。物理层网络编码作为一种新型的频率复用传输技术，能够提高网络吞吐量，增强网络的数据传输能力，在未来载人登月、火星探测等深空探测任务中有着广阔的应用前景。介绍了国内外深空通信的发展情况，阐述了物理层网络编码的基本原理以及优势，展望了物理层网络编码在未来的深空探测中的应用前景及在实际工程应用中尚需解决的技术难题。

关键词：
深空探测

深空通信

双向中继信道

物理层网络编码

查看(9846)

近似重复视频检索方法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.007

作者：余时强1，2，张铮3，张为华1，2

作者单位：1.复旦大学软件学院，上海201203；2.复旦大学上海市数据科学重点实验室，上海200433； 3.解放军信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室,河南郑州450001

摘要：随着互联网的飞速发展，越来越多的视频被上传和下载，然而这些海量的视频中有很大的比例是近似重复的，这些近似重复的视频会给版权控制、视频检索准确性等造成一定影响，同时也会增加运营商的存储和处理成本。如何在大规模的视频集中找出近似重复的视频变得日益重要。本文对近几年关于近似重复视频检索方面的相关工作和研究成果进行了深入调研，详细论述了当前近似视频检索技术的现状及关键技术，并对其发展进行了展望。

关键词：
近似重复视频

视频特征

视频检索

查看(9226)

微电子技术

基于3D-Mesh互连网络的粗粒度逻辑阵列研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.008

作者：赵宗国1，李伟1，2，戴紫彬1，耿九光3

作者单位：1.解放军信息工程大学，河南郑州450000； 2.复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室，上海201203；3.71315部队，河南商丘476000

摘要：提出了一种3D-Mesh拓扑互连网络结构，其支持动态可重构配置，数据路径位宽为32 bit。基于该3D-Mesh拓扑互连网络结构，设计了一种拥有48个RPE（Reconfigurable Process Element）和16个RSE（Reconfigurable Storage Element）的异构粗粒度逻辑阵列（Isomerism Coarse-Grained Reconfigurable Array，ICGRA）。基于COMS 55 nm工艺库进行后端设计，ICGRA总面积为28.52 mm2。同时在300 MHz系统时钟、1.08 V Vcc电压、室温条件下系统总功耗为2.88 W。其中3D-Mesh拓扑互连网络面积占系统总面积的3.8%，功耗占系统总功耗的7%。与相关设计对比，该结构动态重构速率提高2倍~60倍。且采用该3D-Mesh拓扑网络之后，运算单元利用率也大幅度提高。

关键词：
粗粒度逻辑阵列

片上网络

3D-Mesh

可重构

查看(8260)

基于RAG-n算法的低成本FIR滤波器实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.009

作者：徐红1，叶丰2，黄朝耿3

作者单位：1.浙江工业大学信息工程学院，浙江杭州310023； 2.杭州国芯科技股份有限公司，浙江杭州310012；3.浙江财经大学信息学院，浙江杭州310018

摘要：基于FIR数字滤波器多常数乘法的图表示法，利用MATLAB对RAG-n算法进行了实现。通过仿真该算法在大多数情况下都可以高效地解决加法器优化问题，有效降低了FIR滤波器常系数乘法的复杂度。在FPGA上用Verilog HDL语言对优化实例进行了实现，其综合结果表明，该方法可以有效减少逻辑单元的消耗，适用于低成本数字系统设计。

关键词：
FIR数字滤波器

乘法器的图表示法

RAG-n算法

FPGA

查看(9042)

基于CBGA的多通道DDS封装隔离度设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.010

作者：常登辉，刘树凯，田浩，何善亮

作者单位：成都振芯科技股份有限公司，四川成都610041

摘要：介绍了一种基于陶瓷球栅阵列（CBGA）技术的多通道直接数字合成器(DDS)封装结构设计，提出了一种改进隔离度的CBGA基板实现形式，并利用Ansoft HFSS软件进行了基板隔离度的优化仿真，最后对所提出的设计进行了实物测试。测试结果与仿真结果基本一致，表明所提出的封装优化设计成功地提高了多通道DDS的隔离度，为高隔离度的多通道DDS产品工程设计提供了参考。

关键词：
通道隔离度

直接数字频率合成器

串扰

陶瓷球栅阵列

查看(10890)

基于功率合成器的20 GHz CMOS功率放大器设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.011

作者：李红1，2，贺章擎3，徐元中3

作者单位：1.湖北工业大学计算机科学与技术学院，湖北武汉430068； 2.华中科技大学计算机科学与技术学院，湖北武汉430074； 3.湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心，湖北武汉430068

摘要：设计了一个工作频率高达20 GHz、最高输出功率23.4 dBm的CMOS功率放大器（PA），该PA由两级放大器组成，采用全差分Cascode电路结构。PA的输入、级间、输出匹配网络均采用片上变压器实现，实现单端输入、单端输出，功率合成器用来提高PA的输出信号摆幅。该PA基于 TSMC 0.18 μm CMOS工艺模型进行设计，采用Agilent ADS软件进行PA性能仿真和片上变压器的设计，版图仿真结果表明：在20 GHz频段内，PA的输入、输出完全匹配（S11=-13.85 dB、S22=-10.94 dB），小信号增益S21达到21.5 dB，芯片面积仅为0.56 mm2。

关键词：
CMOS

功率放大器

变压器

功率合成

查看(9984)

级联式磁耦合谐振系统的效率分析

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.012

作者：王慧，李廷鱼

作者单位：太原理工大学信息工程学院，山西太原030024

摘要：从线圈等效电路与耦合模理论角度出发对磁耦合谐振系统进行研究，推导出系统传输效率计算公式，然后运用MATLAB汇编软件对系统传输理论进行仿真，分析得出理论效率图。最后，用HFSS电磁仿真软件设计环形螺旋磁耦合线圈模型，对模型进行仿真，分析线圈距离和中继线圈等因素改变对系统传输效率的影响。结果显示，加入中继线圈可以增大系统的传输距离，提高传输效率。尽管理论分析与实验仿真结果存在一定误差，但也具有一致性。

关键词：
耦合模理论

谐振

中继线圈

传输功率

查看(7530)

一种应用于D类功放的新型AGC电路设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.013

作者：胡建鹏，李晓江

作者单位：中国科学院微电子研究所，北京100029

摘要：提出一种应用于D类功放的带过温处理和电池电压跟踪功能的新型自动增益控制电路（Automatic Gain Control，AGC）结构，将芯片过温处理融入AGC增益调整中，解决传统过温处理导致声音骤停和骤起的问题，提高了电路使用体验。将电池电压变化映射到AGC比较门限电压中，避免电池电量较低时电池供电电压下降过大使芯片无法正常工作，而导致电池电量余留现象的发生，延长电池使用时间。

关键词：
D类功效

AGC

过温处理

电池电压跟踪

查看(8308)

嵌入式技术

基于多传感器系统的统计建模与标定方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.014

作者：刘凤超1，姚颖莉2，周杰2，3

作者单位：1.西南科技大学，四川绵阳621010；2.南京信息工程大学气象探测与信息处理重点实验室，江苏南京210044； 3.日本国立新泻大学工学部电气电子工学科，日本新泻950-2181

摘要：在融合惯性、视觉、磁场信息以及嵌入式技术的多传感器定位系统中，标定模型的准确性会影响传感器测量精度。以非线性最小二乘法为基础，提出了一种低成本高精度的标定方法。首先，分析系统各项参数，以加速度计为例建立模型，并利用重力加速度作中间量对传感器确定性项进行标定。通过仿真实验分析，结果表明提出的方法实用可行，能降低误差，提高系统传感器精度。

关键词：
嵌入式技术

多传感器

加速度计

重力加速度

标定

查看(8486)

基于SRAM型FPGA的SEU敏感性研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.015

作者：冯兴，王大鸣，张彦奎，代龙震

作者单位：中国人民解放军信息工程大学，河南郑州450001

摘要：目前星载信号处理平台中大量使用商用芯片，但商用芯片抗辐射能力较弱，在空间环境下常出现单粒子翻转(Single Event Upset，SEU)，从而造成系统功能紊乱，甚至中断。提出以星载信号处理平台中大量使用的SRAM型FPGA为研究对象，采用故障注入的方式研究FPGA中不同硬件资源对于SEU效应的敏感性问题。根据不同资源对SEU效应表现出不同敏感性的结论，可在SRAM型FPGA的抗SEU防护上进行有针对性的设计。

关键词：
单粒子翻转

SRAM

FPGA

故障注入

敏感性

查看(15968)

基于ARM的商用车信息系统的设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.016

作者：张毅，许勇

作者单位：桂林电子科技大学电子工程与自动化学院，广西桂林541004

摘要：针对传统商用车车载终端信息显示不足、车辆数据提取困难的现状,设计了一款以S5PV210为主控制器的商用车信息系统。系统通过CAN总线网络采集车辆数据并根据J1939协议进行解析，在车载终端即时显示并利用3G网络实现了远程监控系统的实时监控。设计了将STM32作为控制器的扩展卡，利用加速度传感器和RFID技术实现驾驶员身份识别及事故自动报警功能。整个系统具有简洁的用户界面，软硬件易于扩展，可满足多样化需求。

关键词：
车载系统

CAN总线

J1939协议

远程监控

查看(6870)

一种基于真假值的智能家居控制算法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.017

作者：史斌斌１，王宜怀2

作者单位：1.苏州市职业大学电子信息工程学院，江苏苏州215104；2.苏州大学计算机科学与技术学院，江苏苏州215006

摘要：为了满足智能家居对智能控制的要求，提出了一种针对智能家居的控制算法，该算法基于真假值位图实现，故称为“真假值控制算法(简称TF算法)”。首先建立针对家用电器的表达模型，然后提出简单算法，最后在简单算法的基础上进行改进确定了最终TF算法。该算法具有不需要训练样本、应对变化反应速度快、计算量小和容易被编码实现等特点。实验表明，该算法具有很强的适应性和健壮性，可以很好地应用于实践项目。

关键词：
物联网

智能家居

智能控制

TF控制算法

节能省电

查看(8452)

测控技术与仪器仪表

基于多种传感器的无创连续血压测量研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.018

作者：张洋，李毅彬，陈晓萌，邓宁

作者单位：清华大学微电子学研究所，北京100084

摘要：近年来，通过脉搏波（光电容积脉搏波（PPG）、血液调制的磁信号（MMSB）和压力脉搏波（PPW））实现血压（BP）无创连续测量成为血压测量的热点。通过运动恢复实验，研究上述三种脉搏波之间的相位差（PD）与血压的关系，进而提出利用PPG与MMSB之间的相位差测量血压的新方法。结果表明：对于不同脉搏波，相位差与收缩压（SBP）的相关性略高于与舒张压（DBP）的相关性，PPG与MMSB之间的相位差与血压的相关性最高。利用PD实现血压无创连续测量，具有很好的发展前景。

关键词：
脉搏波相位差PD

光电容积脉搏波PPG

血液调制的磁信号MMSB

压力脉搏波PPW

查看(9604)

基于车载GPS终端的城市环境健康监测平台设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.019

作者：毛亚青，胡展鹏，俞啸，吴响

作者单位：徐州医学院医学信息学院，江苏徐州221000

摘要：针对当前应用的空气质量监测系统定点、定时监测存在的范围局限、实时性差等问题，设计并研发了基于车载GPS终端的城市环境健康监测平台系统。系统包括车载环境感知节点、数据服务中心和PC监测终端。以STM32为主处理器的环境感知节点采集SO2、PM2.5、温湿度等空气质量信息，通过SIM5320模块获取节点的实时位置信息并与数据服务中心进行数据通信。PC监测终端可实时查看节点当前位置的空气质量状况，并绘制区域空气质量分布监测云图。系统实时准确地监测环境质量状况，弥补了当前宏观环境监测的不足，为有效控制污染及解决环境问题提供了有力参考。

关键词：
GPS

STM32

环境监测

SIM5320

GIS

查看(8038)

基于模糊聚类的ZigBee室内定位系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.020

作者：何海平1，郭杭2，方爽1

作者单位：1.南昌大学信息工程学院，江西南昌330031；2.南昌大学空间科学与技术研究院，江西南昌330031

摘要：随着计算机技术及传感技术的发展，基于位置服务（LBS）逐渐成为研究热点。在采用德州仪器公司CC2530芯片设计的一套ZigBee室内定位系统的基础上，提出了基于模糊聚类的加权最邻近定位算法，并利用设计的ZigBee室内定位系统进行实验。实验结果表明，采用基于模糊聚类的加权最邻近定位算法，ZigBee室内定位系统的平均定位精度有了一定的提高，平均定位精度达到了1.47 m，并且与常见的NN定位算法、KNN定位算法、贝叶斯定位算法的定位效果进行了对比。

关键词：
室内定位系统

CC2530

模糊聚类

ZigBee

指纹库定位算法

查看(12772)

基于DSP和ARM的电气化铁路接触线覆冰监测系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.021

作者：张学武

作者单位：中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安710043

摘要：为预防接触线上的冰害事故以及为除冰融冰提供支持，设计了集成视频传输、覆冰厚度测量、导线温度测量、现场微气象采集的接触线覆冰监测系统。介绍了由控制单元和测量传感器组成的监测系统结构，简略阐述了微气象传感器的选择、无线导线测温传感器的设计和摄像机电磁屏蔽与防冻设计。重点描述了基于图像处理的控制单元的软硬件设计，研究应用DSP与ARM的HPI接口使DSP兼具视频传输与图像处理的功能,ARM通过EPON传输控制信号与测量数据。使用多阈值下的边缘融合算法优化了基于模极大值的边缘检测算法，并提出覆冰厚度和冰凌长度的计算方法。

关键词：
接触线

覆冰

HPI接口

边缘检测

查看(6498)

基于四元数的前臂假肢手部自平衡的设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.022

作者：樊炳辉1，张凯丽1，王传江1，刘圭圭1，张芳丽2

作者单位：1.山东科技大学机器人研究中心，山东青岛266590；2.友邦电力设备有限公司，黑龙江哈尔滨150000

摘要：针对残疾人的前臂假肢在端水等运动过程中需要手部虎口一直与大地保持平行，即手部实现姿态自平衡问题，提出采用四元数的姿态解算算法，并采用卡尔曼滤波融合MPU6050传感器中陀螺仪和加速度计的输出数据，补偿了陀螺仪输出数据的随机漂移误差，得到前臂假肢手部姿态的正确估计。该系统由安卓手机、STM32单片机、MPU6050传感器、高性能数字舵机组成，通过安卓手机语音识别向STM32单片机发送是否保持手部自平衡指令，由STM32实时采集MPU6050中陀螺仪和加速度计的数据并经过算法处理后，通过串口向舵机发送信号。实验结果表明，这种姿态估计算法有效地解决了前臂假肢在运动过程中手部自平衡问题，为前肢缺失的残疾人提供了便利。

关键词：
前臂假肢

姿态估计

四元数

卡尔曼滤波

查看(7822)

通信与网络

基于链路负载分级的无线Mesh网信道分配算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.023

作者：张颉1，柴继文1，孙冠杰2，林水生2，余飞龙2

作者单位：1.国网四川省电力公司电力科学研究院，四川成都610072；2.电子科技大学通信与信息工程学院，四川成都611731

摘要：由于无线Mesh网络信道分配算法的性能增益与网络的流量负载特点密切相关，在对多射频多信道无线Mesh网络的流量特点进行分析的基础上，提出一种静态信道分配的启发式算法LPFCA。该算法根据无线链路在网络拓扑中的位置信息来估计无线链路的预期负载情况，并对网络中无线链路的预期负载进行量化分级，利用整数线性规划方法对信道分配进行描述并应用目标函数对信道分配进行优化，使网络总的干扰权重最小化。仿真结果表明，相比于现有的算法，该算法在吞吐量上平均提升了18.9%。

关键词：
信道分配

启发式算法

链路负载

线性规划

无线mesh网络

查看(7590)

高效匹配引擎的设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.024

作者：麦涛涛，潘晓中，李晓策

作者单位：武警工程大学电子技术系，陕西西安710086

摘要：针对软件模式匹配引擎速度慢、占用系统资源大的问题，提出了一种基于Bloom Filter的FIBF结构，结合FPGA NIOSII 微处理器（MUP），设计了软硬核相结合的匹配引擎方案。引擎通过FIBF过滤过滤掉大部分正常数据，将过滤出的可疑字符串输入到NIOSII软核进行精确匹配，两者之间通过一个指针产生器连接，整个系统以流水线方式工作。FIBF结构资源消耗低，n-FIBF并行处理，系统引擎可以达到较高的吞吐率。实验表明，在使用相同资源的情况下，本方案系统吞吐率要优于其他算法。

关键词：
FIBF

指针产生器

NIOSII微处理器

流水线方式

查看(6420)

分层异构网络中子载波分配技术研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.025

作者：李倩1，李屹2

作者单位：1.山东工业职业学院电气工程系，山东淄博256414；2.北京邮电大学信息与通信工程学院，北京100876

摘要：分层异构网络中小区层次较多，在分布密度、覆盖范围、服务能力等方面差异较大，彼此重叠覆盖、相互影响，形成了复杂时变的通信环境，要实现网络吞吐量的显著提升，还有一些重要的技术问题亟待解决。以增强网络吞吐量为核心目标，分析比较了分层异构网络中典型的子载波分配算法，指出了当前算法的优缺点，进一步提出算法的改进思路，即基于干扰抑制的子载波预测及自组织配置，为提高网络吞吐量、改善频谱与能量效率提供了理论参考。

关键词：
分层异构网络

子载波预测

自组织分配

干扰抑制

查看(5746)

伪码调相引信多时延灵巧假目标干扰方法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.026

作者：许凤凯1，第五鹏杰2

作者单位：1.华北计算机系统工程研究所，北京100083；2.中国兵器科学研究院，北京100089

摘要：通过数学推导得到了多时延灵巧假目标干扰信号的数学模型，给出了其数字实现算法，从理论上分析了多时延灵巧假目标干扰信号对伪码调相引信的干扰机理，采用数字仿真分析方法，验证了干扰方法有效性的同时分析了该干扰方法对伪码调相引信干扰效果的影响因素，最后分析了该干扰方法的效能。

关键词：
伪码调相引信

灵巧干扰

假目标

查看(6754)

基于非线性海面微波段多普勒回波的建模算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.027

作者：陈泽宗1，2，张雨薇1，赵晨1，张龙刚1，陈曦1

作者单位：1.武汉大学电子信息学院，湖北武汉430072；2.武汉大学地球空间信息技术协同创新中心，湖北武汉430079

摘要：基于线性波浪理论和尖波模型，分别仿真得到时变线性和非线性海面，并比较了不同海况下两种海面模型的统计特征。采用小斜率近似法求解微波段的电磁散射，并分析了不同条件下的回波多普勒谱。通过采用海浪反演算法验证仿真数据，证明了该建模算法的正确性。结果表明，非线性海浪表现出斯托克斯波浪的典型特性，海面的非线性效应在掠入射时对多普勒谱的影响更显著，并且进行了非线性修正的海面模型的电磁散射特性与实际海况的结果更加吻合。

关键词：
非线性海浪

时变海面

小斜率近似法

微波散射场

多普勒谱

查看(7372)

大规模MIMO系统的改进MCMC检测算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.028

作者：李芸，易志强

作者单位：杭州电子科技大学电子信息学院，浙江杭州310018

摘要：大规模MIMO（多输入多输出）技术通过配置大规模天线阵列提高系统的频谱和能量效率，接收算法的复杂度是其实现的瓶颈。MCMC（马尔可夫链蒙特卡罗）检测方法可以较低复杂度获得接近理论最优的性能。提出一种改进的MCMC算法，将超松弛迭代方法应用于MCMC检测，引入松弛因子加快马尔可夫链收敛速度，降低检测复杂度。仿真结果表明，该算法能改善系统的误码率(BER)性能，解决传统MCMC算法在高信噪比条件下的“陷入”问题，同时降低运算复杂度。

关键词：
大规模MIMO

MCMC检测

超松弛迭代

Gibbs采样

查看(8258)

一种高效动态LEO卫星网络流量调节路由算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.029

作者：罗拥华，邬家炜

作者单位：华南师范大学计算机学院，广东广州510631

摘要：针对考虑负载均衡的LEO卫星网络路由算法存在控制网络开销偏大、路由更新不及时以及流量调节机制分配不均等问题，提出了一种基于负载均衡的动态LEO卫星网络路由算法DRLB。根据卫星节点路径记录信息以及后向Agent读取策略设计新的路由机制，获得动态卫星拓扑结构；分析前向Agent的分组格式并删除冗余字段，达到减小网络开销目的；根据数据发送时间间隔构造前向Agent选址策略，提高路由更新效率，通过考虑卫星所处纬度流量分配不均问题，改进流量调节因子，获得更好的负载均衡效果。仿真结果表明，与SDRZ-MA算法相比，DRLB算法在减缓星地之间的控制开销、平均端到端时延等方面具有较好的优势。

关键词：
负载均衡

卫星网络路由

流量调节

更新路由

调节因子

查看(14718)

计算机技术与应用

面向个性化定制的云制造服务平台的研发

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.030

作者：李强，史志强，邵长锋

作者单位：内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古包头014010

摘要：随着个性化产品市场生产需求的增加，产品的定制程度越来越高，产品对制造企业的设计水平、制造能力、服务内容提出了较高的要求，而现有企业设计、生产制造、管理能力不足等问题已严重制约了个性化市场的发展。为了能够推动个性化定制的深入应用，结合云制造技术，提出了基于云制造服务平台的个性化定制服务模式和思想理念，构建了一种面向个性化定制的云制造服务平台，分析了平台的体系结构和工作流程，最后采用Apache服务器、PHP编程语言以及MySQL数据库对平台进行了搭建，对部分功能进行了说明，并以等高齿对数螺旋锥齿轮的设计过程为例，验证了依托平台进行个性化定制的可行性。

关键词：
个性化定制

云制造

服务平台

MySQL

查看(7920)

基于足底压力信息的跌倒姿态聚类识别方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.031

作者：陈洪波，高青，冯涛，朱振朋，刘喻

作者单位：桂林电子科技大学生命与环境科学学院，广西桂林541004

摘要：为了进一步提高基于足底压力传感器的老年跌倒检测系统的识别率，以及准确地判断人体跌倒方向，提出了利用自组织映射神经网络（SOM）和足底压力传感信息对人体动作进行聚类分析的方法。为了验证SOM方法的识别效果，采取包含跌倒在内的13类常见动作的130个样本对训练好的SOM网络进行测试。测试结果表明，系统灵敏度、特异度及准确度分别为92.5%、93.3%、93.1%，其结果均优于常用的阈值法。综上，SOM方法对人体跌倒姿态识别具有较高的可靠性和准确度。

关键词：
自组织映射神经网络

聚类分析

足底压力传感信息

人体跌倒姿态识别

查看(6918)

基于区域分割的遥感影像融合方法的研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.032

作者：楚恒1，2，3，王兴1，李洪川1

作者单位：1.重庆邮电大学通信学院，重庆400065；2.西南大学地理科学学院，重庆400715；3.重庆市勘测院，重庆400020

摘要：在遥感影像中，颜色特征信息点多的区域容易在影像融合过程中产生光谱失真。对此，在影像融合之前先将影像分割成绿色植被区域、水体区域和其他区域三块区域，然后每一块区域选择适合自身的影像融合算法来集中不同融合算法的优势，以改善影像的融合效果。实验结果表明，新方法的融合效果更好，融合影像可以获得相对较高的空间分辨率，而且光谱信息丢失更少，融合影像的光谱保真度达到了较好的效果。

关键词：
光谱失真

分割

空间分辨率

光谱保真度

查看(6744)

基于OpenFlow的数据中心网络负载均衡算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.033

作者：董宏成1，2，郑飞毅1

作者单位：1.重庆邮电大学通信新技术应用研究中心，重庆400065；2.重庆信科设计有限公司，重庆400065

摘要：现代数据中心网络（Date Center Network，DCN）经常会使用多路径（MultiPath，MP）拓扑结构，这样可以避免两节点间某条链路失效而导致的网络拥塞问题，而且增加了网络的带宽和容错率。传统的OSPF（Open Shortest Path First）路由算法会选择单条最短路径作为最终路径，这样可能会导致大部分数据流集中在单一路径上而出现网络拥塞，而其他可用路径处于闲置状态，不能充分地利用DCN中的链路资源，基于SDN（Software Defined Network）的集中化的调度方式能够提高网络利用效率。设计了一套基于OpenFlow协议的链路负载均衡模型，详细阐述了它的总体框架和算法实现过程，并通过实验仿真验证了算法的可行性和有效性。

关键词：
SDN

MP

数据中心

负载均衡

查看(12174)

基于MEMD的高速列车转向架故障的排列熵特征分析

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.034

作者：颜云华1，吴志丹2

作者单位：1.常州机电职业技术学院，江苏常州213164；2.西南交通大学电气工程学院，四川成都610031

摘要：在监测高速列车转向架工作状态时，针对列车运动自由度数目多、不同监测点数据相关性强的特点，提出了多元经验模态分解和排列熵相结合的故障特征提取方法。首先利用多元经验模态分解对高速列车转向架7种不同工况的振动信号进行多通道同步联合分析，获取不同数据通道间的共同模式。利用相关系数选取反映故障信号特征的有效本征模态函数来重构原始故障信号，计算重构信号的排列熵作为故障特征。最后采用支持向量机进行故障状态分类识别。实验结果表明，列车在各种运行速度下均能达到85%以上的分类效果，验证了该方法的有效性。

关键词：
高速列车

转向架

多元经验模态分解

排列熵

查看(8532)

电源技术与应用

基于自主均流技术的功率因数校正电路的研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.035

作者：蒋林，王海唐，吴俊

作者单位：西南石油大学电气信息学院，四川成都610500

摘要：针对现有的功率因数校正电源模块（PFC）直接并联后均流精度差的问题，提出一种基于自主均流技术的功率因数校正电路。该策略在电源模块的输出端引入负电压采样电路和自主均流电路，实现了功率因数校正电源模块的自动均流，提高了电源模块并联后的均流精度。基于Saber仿真软件搭建了基于自主均流技术的功率因数校正电路。仿真结果不仅验证了该电路的有效性，而且也表明了电源模块的均流精度在轻载并联时能控制在5%以内。

关键词：
均流精度

功率因数校正电校

自主均流

查看(6662)

磁耦合谐振式无线电能传输效率的最优化研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.036

作者：胡金德1，张小强2，章伟1，3

作者单位：1.南京工业大学电气工程与控制科学学院，江苏南京211816； 2.南京益得冠电子科技有限公司，江苏南京211100；3.南京工业大学化学化工学院，江苏南京210009

摘要：无线充电在电动汽车、无线传感器网系统有着极其广泛的应用。提高无线能量充电的效率是无线充电应用的核心。为了提高磁耦合谐振无线电能传输系统的传输效率，研究了增强线圈（或中继线圈）、多接收端、隔磁片对电能系统传输效率的影响。研究结果表明增加一个增强线圈、多个接收线圈以及在接收线圈一侧附加隔磁片均可提高磁耦合谐振无线电能传输的效率。三者组成系统的效率经优化后比原始系统提高了17%。

关键词：
无线电能传输

增强线圈

多接收端

隔磁片

查看(14432)

应用于并联DC/DC变换器的新型自动均流技术研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.037

作者：吴锡渊，王勤

作者单位：南京航空航天大学自动化学院，江苏南京211106

摘要：研究了一种应用于并联DC/DC变换器的基于均流误差信号的自动均流技术，在详细分析其工作原理的基础上，针对存在的模块故障导致均流失效的问题，提出了改进措施，即故障模块排除方案，阐明了故障排除的实现过程。最后通过研制一台三相并联BUCK变换器的原理样机，验证了理论分析的正确性。

关键词：
并联DCDC变换器

自动均流

故障排除

查看(5704)

考虑电源特性的逆变器控制参数选择

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.05.038

作者：周欐颜，邢建春

作者单位：解放军理工大学国防工程学院，江苏南京210007

摘要：可再生能源渗透率较高的孤立微电网中，储能系统作为备用电源,其控制对系统电压和频率的稳定性有着重要的影响。建立了包括储能模型在内的微电网数学模型，综合考虑储能状态及逆变器控制参数对系统的影响，深入研究分析了控制器参数影响系统稳定性的规律，最后通过仿真实验验证了结果的正确性。