2016年第09期-《电子技术应用》杂志

技术专栏-无人机系统电子技术

多旋翼无人机直流电机驱动系统优化

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.001

作者：何帅1，2，裴信彪1，2，宫勋1，徐东甫1，2，白越1，续志军1

作者单位：1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2.中国科学院大学，北京10039

摘要：为了提高电机驱动系统可靠性，采用三相全控电桥H_PWM_ON_L_ON控制方式来驱动电机转动，通过反电势过零点检测方式分析三相反电动势端电压与中性点的关系，采用功率MOSFET作为开关器件，采用三个IR2101芯片驱动六个复合功率管实现精准换相。采用该驱动系统的无人机空载续航时间与采用常规H桥驱动系统相比提高了20%，该驱动系统可在-25 ℃的条件下依然稳定运行，响应速率提高10%。

关键词：
无位置传感器无刷直流电机

三相全控电桥

复合功率管

IR2101

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基于CamShift融合局部特征匹配的无人机目标跟踪研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.002

作者：刘亚伟，李小民，杨森

作者单位：（军械工程学院无人机工程系，河北石家庄050003)

摘要：针对由于CamShift算法跟踪特征单一引起的对颜色相似目标或背景的干扰和对目标遮挡情况较敏感的问题，提出了一种CamShift融合局部特征匹配的无人机目标跟踪算法。实验表明，局部特征匹配算法中BRISK匹配算法在特征检测和特征描述阶段都表现出了较好的性能，融合CamShift算法和BRISK算法的目标跟踪算法在能保证目标跟踪的实时性要求的前提下，改善了CamShift对颜色相似目标或背景的干扰的敏感性，同时增强了对目标遮挡鲁棒性。该方法通过颜色特征和局部特征的共同定位目标，实现了目标的准确跟踪。

关键词：
无人机

CamShift

BRISK

目标跟踪

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基于并行处理技术的宽带直扩信号捕获方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.003

作者：张德智，曾星星, 胡倩

作者单位：（中国运载火箭技术研究院研究发展中心，北京100076）

摘要：针对宽带扩频信号码片码率高达150 Mcps以上，传统扩频快捕处理算法无法适应的技术难题，提出了一种基于信号并行处理技术的快捕算法。算法通过并行NCO(数控振荡器)生成本地伪码、载波，实现600 MHz的等效采样匹配，捕获过程通过内码滑动相关实现内码相位对齐、外码匹配滤波找到外码对齐位置。通过计算、仿真分析表明，本算法资源占用率低、捕获速度快，可实现宽带扩频信号快速捕获。

关键词：
并行处理

宽带扩频

快速捕获

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基于GPS定向测姿系统的研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.004

作者：王建中，杨璐

作者单位：（重庆青年职业技术学院信息工程系，重庆400712）

摘要：基于运动载体姿态测量实时性的要求，利用两个GPS模块同步接收卫星的载波相位观测量，运用GPS载波相位差分技术，对卫星数据进行二维遍历搜索，建立快速搜索的模糊度函数，以最小二乘法为基础计算出两个天线中心点的基线矢量长度，最后快速计算出相对基准的航向、横滚和俯仰角；通过实验证明在3 m基线下，航向精度达到1.5 mil，而且定向时间一般只需1 min左右；在6 m基线下，航向精度达到1 mil，定向时间只需60 s。

关键词：
GPS

载波相位差分

整周模糊度

姿态

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无人机航路规划及视景仿真系统设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.005

作者：杨丽春，顾颖彦，陶明明

作者单位：（江苏自动化研究所，江苏连云港222061）

摘要：为提升无人机自主任务执行能力，对飞行特性、任务执行能力进行预演仿真，以减少实际试验投入、降低研制风险、缩短研发周期。针对某型无人机的飞行特性，开发了一套交互式无人机航路规划及视景仿真系统，解决了复杂飞行环境建模、三维空间大范围航路规划及大场景、真实环境三维场景建立等关键问题，实现对无人机的三维航路规划、视景仿真等功能，该系统是无人机模拟仿真系统的重要组成部分。仿真结果表明:该系统航路规划模块能适应不同环境的需求，规划速度快、规划结果准确，三维视景中直观显示无人机三维飞行特性，三维场景震撼真实，操作交互方便，可满足无人机任务飞行的航路规划及模拟验证等需求。

关键词：
航路规划

分层概率地图法

A算法

视景仿真

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综述与评论

军用IP核标准体系关键共性技术分析

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.006

作者：王东1，2，陈岚1，2，冯燕1，2

作者单位：1.中国科学院微电子研究所，北京100029；2.三维及纳米集成电路设计自动化技术北京市重点实验室，北京 100029

摘要：基于军用IP核标准体系现状，结合现有标准对于军用IP核的适用性，针对军事应用的需求和特点，研究分析了军用IP核的交付项要求、质量评测、测试方法学、可靠性试验和检验等关键共性技术，为制定和完善军用IP核标准体系提供参考建议和技术指导。

关键词：
军用IP核

标准体系

共性技术

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微电子技术

多时钟域并行测试控制器的设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.007

作者：焦芳，张玥，严韫瑶，严伟

作者单位：北京大学软件与微电子学院，北京100871

摘要：采用了IEEE1149中TAP控制器的概念与IEEE1500 wrapper的概念相结合，设计出一款基于IEEE1500测试标准同时兼容IEEE1149测试标准的测试控制器，并设计了满足不同时钟域同时并行配置通用寄存器的功能,可以节省多个时钟域串行配置寄存器的时间,提高了测试效率。结果中的verdi仿真图表明文章所设计的测试结构达到了预期。

关键词：
IEEE1500标准

IEEE1149标准

tap

wrapper

测试

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纳米器件的散粒噪声检测方法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.008

作者：陈晓娟1，车小磊2，吴洁3

作者单位：1.长春理工大学电子信息工程学院，吉林长春130022； 2.东北电力大学信息工程学院，吉林吉林132012；3.北华大学电气信息工程学院，吉林吉林132013

摘要：针对纳米器件散粒噪声信号去噪方法的不足，利用散粒噪声信号在不同状态下的方差特性，提出了一种改进的经验模态分解算法(EMD)。该算法根据信号固有模态函数(IMFs)方差最大值与对应层数的关系自适应地选择需要处理的IMF层数，并与传统平均算法相结合提取了散粒噪声信号。实验结果表明：在不同程度(≥-3.92 dB)低频噪声环境下，与传统的EMD硬性去噪等方法比较可知，其信噪比提高了5.4 dB～7.0 dB，均方误差降低了36%以上，该方法有效地去除了低频噪声，提高了散粒噪声检测的有效性。

关键词：
纳米器件

散粒噪声

EMD

平均算法

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AD9957在射频数字化短波发射机中的应用和仿真分析

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.009

作者：张浩，王永斌，周安栋，付天晖

作者单位：海军工程大学电子工程学院，湖北武汉430033

摘要：首先简要介绍了射频数字化短波发射机的基本原理以及AD9957芯片的主要功能，然后提出了一种利用AD9957芯片来实现射频数字化短波发射机内部数字上变频模块和数/模转换模块的方案，使用System View软件对AD9957在短波发射机中的应用进行仿真分析，最后给出了短波发射机中数字化部分的完整仿真电路图。

关键词：
AD9957

SystemView仿真

短波射频数字化

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基于FPGA的DSC高速译码器设计及实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.010

作者：龙奎成，卿粼波，何小海，吕顺

作者单位：四川大学电子信息学院，四川成都610064

摘要：采用易于FPGA实现的归一化最小和算法，通过选取合适的归一化因子，将乘法转化成移位和加法运算。在高斯白噪声信道下，仿真该译码算法得出最佳的译码迭代次数，并结合Xilinx XC7VX485T资源确定量化位数。然后基于该算法和这3个参数设计了一种全新的、高速部分并行的DSC译码器。该译码器最大限度地实现了译码效率、译码复杂度、FPGA资源利用率之间的平衡，并在Xilinx XC7VX485T芯片上实现了该译码器，其吞吐率可达197 Mb/s。

关键词：
DSC译码器

FPGA

部分并行

归一化最小和算法

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带工艺修调的低温漂片内振荡器设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.011

作者：王慧丽，冯全源

作者单位：西南交通大学信息科学与技术学院微电子研究所,四川成都611756

摘要：针对片内CMOS振荡器频率稳定性不高的问题，提出了一种对温度和工艺的补偿方案。基准电压在正温度电阻上产生一路负温度系数的电流，将其与带隙基准产生的PTAT电流进行叠加得到零温度系数的电流对电容充电；采用数字修调网络对电容进行修调，振荡器频率的工艺漂移被显著降低。仿真结果表明：典型工作条件下，振荡器中心频率为1 MHz，占空比为50%；当温度在-40 ℃～125 ℃范围内变化时，振荡器输出频率漂移仅为0.8%；对电容进行修调后，在三种不同的工艺角下，输出频率相对误差仅为1.23%。振荡器对温度和工艺偏差不敏感，表现出良好的稳定性。

关键词：
振荡器

温度补偿

工艺漂移

电容修调

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基于FPGA的XFA约束重复检测匹配

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.012

作者：麦涛涛，潘晓中，王亚奇

作者单位：武警工程大学电子技术系网络与信息安全武警部队重点实验室，陕西西安710086

摘要：针对目前正则表达式匹配中约束重复问题所带来的空间消耗爆炸以及失配等问题，基于FPGA设计了一种硬件约束重复检测匹配模块，该模块与基于并联ROM的XFA匹配模块相结合，可以快速实现约束重复的检测和匹配。通过定义约束重复参数存储器，计数模块仅消耗少量的硬件资源即可实现约束重复的检测匹配。实验中计数模块可实现Gbps的吞吐量，同时使正则表示式规则存储空间压缩50%以上。

关键词：
约束重复

FPGA

并联ROM

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嵌入式技术

基于DSP和FPGA的卫星信号模拟器设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.013

作者：江灿辉1，2，孙希延1，2，严素清1，2，纪元法1，2

作者单位：1.桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林541004；2.广西精密导航技术与应用重点实验室，广西桂林541004

摘要：为给卫星导航接收机的测试提供高稳定度、高精度、可复现的卫星信号，设计了一款卫星信号模拟器。该系统以DSP+FPGA作为核心芯片，并集成了射频上变频电路、高速D/A转换电路、Flash芯片和SDRAM芯片。系统可以实现GPS L1信号和BDS B1I、B2I、B3双模多频点卫星信号的模拟。利用商业接收机对硬件平台生成的卫星导航信号进行测试，定位结果验证了卫星信号模拟器设计的正确性，表明该系统达到了预期设计要求。

关键词：
GPS

BDS

卫星信号模拟器

FPGA

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一种基于TMS320C6A8168的FPGA动态配置方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.014

作者：张德民，童庆，刘贻静，主父文刚

作者单位：重庆邮电大学重庆市移动通信技术重点实验室，重庆400065

摘要：针对基带处理系统中FPGA传统上电配置中存在的速度和灵活性等问题，提出一种基于TMS320C6A8168 的SD卡和网口动态加载FPGA配置文件的方案。该方案以含有4片FPGA和1片C6A8168 ARM处理器所组成的嵌入式系统作为平台，通过修改U-boot中的代码使得基带系统上电运行U-boot时能够选择性地加载PC中FPGA的配置文件，从而使FPGA完成相应的物理层算法及硬件加速。有效实现了对FPGA的配置，提高了FPGA系统配置的灵活性，在基带处理系统中有很好的应用前景。

关键词：
TMS320C6A8168

FPGA

SD卡

基带处理系统

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基于图像识别的无键盘电子锁设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.015

作者：孙琪皓，詹杰，张浩

作者单位：湖南科技大学物理与电子科学学院，湖南湘潭411201

摘要：锁一直是人们生活的必需品，随着社会经济和科学技术的发展，人们对锁的安全及方便性提出了更高的要求。应用ARM技术结合图像识别设计了一种电子锁，该锁通过摄像头采集密钥信息，控制器解码信息并对密钥进行验证。系统部件少，硬件依赖性低，可移植性高，易于使用，并能不断更新解锁方式。

关键词：
智能电子锁

图像采集

图像定位

STM32F407

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基于脉冲星脉冲信号的航天器导航系统

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.016

作者：翟倩倩1，唐海峰1，2，马琨1

作者单位：1.昆明理工大学理学院，云南昆明650500；2.中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安710119

摘要：脉冲星是具有107—109T强磁场的快速自转中子星，会不断地发出周期性电脉冲信号。通过识别脉冲轮廓可以实现航天器的定位和姿态调整。将采集到的光子到达时刻的TDC数据通过USB传送到上位机进行脉冲轮廓还原得到光子到达时间(TOA)。利用西安光学精密机械研究所的X射线地面模拟系统产生B0531星系进行测试，得到的脉冲轮廓与在NASA下载的B0531星数据的脉冲轮廓相似度达到95.38%。

关键词：
X射线脉冲星导航

TDC

TOA

粗时间

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测控技术与仪器仪表

高速视觉在线检测系统的软件抗干扰方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.017

作者：苑玮琦1，魏智鹏1，李德健1，郑大伟2，张俊朋1

作者单位：1.沈阳工业大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110870；2.福州大学物理与信息工程学院，福建福州350108

摘要：机器视觉在线检测是建立在计算机视觉和图像处理基础上的一门新兴的检测技术，它通过摄像机采集到被测目标的图像，再通过图像处理技术获得被测对象的一些可描述参数，并对参数进行解析和判断，最终应用于实际检测、测量和控制，具有非接触、测量精度高、适用范围广和自动化程度高的特点。针对现有的多摄像机多线程高速视觉在线检测的场合所遇到的由系统本身、负载差异和用户操作所带来干扰问题，提出了一种高速视觉在线检测系统的软件抗干扰方法。最终实验表明，此方法使得高速视觉在线检测系统的检测速度提高了70%，为高速视觉在线检测系统的高速、稳定运行提供了保障。

关键词：
高速

在线检测

抗干扰

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一种基于组件的风洞通用测控平台设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.018

作者：罗昌俊，马永一

作者单位：中国空气动力研究与发展中心，四川绵阳621000

摘要：为了提高风洞测控系统及其软件的可扩展性和重用性，缩短软件开发周期，从风洞测控系统的特性与需求出发，综述了风洞测控软件通用化的现状，并基于面向对象思想和系统架构设计理念，提出了组件化风洞测控软件平台的层次结构，分析了用户定制层和功能实现层的组件划分、组件通信模式/接口和组件封装，讨论了基于组件的风洞测控平台原型系统设计，为风洞测控系统软件的进一步通用化提供了一种思路和方法。

关键词：
风洞

测控平台

组件

XML

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基于Monte Carlo仿真的降低光谱散射方法比较研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.019

作者：吕博，王永明

作者单位：上海师范大学天华学院工学院，上海201815

摘要：散射是影响光谱分析与检测技术精度的主要因素，使光谱分析的基本线性定律——朗伯比尔定律不再成立。基于Monte Carlo仿真对3种常用的降低光散射的方法进行比较分析，即偏振差法、附加吸收剂法和空间滤波法。3种方法都是通过提取出弱散射光，线性化光强衰减度与吸收系数关系。提出线性度可以由透射光的光程方差判断。弱散射光的光程更短，光程均值更接近介质厚度，光程方差更低，但是光强也更弱。对3种方法在不同散射系数的透射光时间响应、光强衰减度与吸收系数关系、光程方差以及光强进行比较，表明偏振差法相比其他两种方法效果更佳。

关键词：
偏振差法

附加吸收剂法

空间滤波法

MonteCarlo

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基于单片机控制的旋转倒立摆建模分析与系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.020

作者：曾宪阳1，2，杨红莉3，4，郁汉琪1，褚南峰1

作者单位：1.南京工程学院工业中心，江苏南京211167；2.南京大学数学系，江苏南京210093； 3.南京工程学院数理部，江苏南京211167；4.南京大学大气科学学院，江苏南京210093

摘要：旋转倒立摆结构简单，但控制系统较为复杂。介绍了旋转倒立摆的结构原理，运用分析力学中的Lagrange方程建立了旋转倒立摆的线性数学模型，推导出其公式及较为准确的状态方程描述，分析了旋转倒立摆的不稳定性和可控性。设计了控制系统硬件电路及软件程序编写，对系统整个控制过程进行了数据采集、图形展示，分析了摆杆从自然下垂到摆起180°实现倒立的整个过程。系统采用离散PID调节算法进行控制，保证了系统的稳定性，融入卡尔曼滤波算法滤除可能出现的干扰信号，保证了数据的准确性。

关键词：
旋转倒立摆

Lagrange

数学模型

卡尔曼滤波

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基于不同冗余结构的PLC系统可靠性与可用性研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.021

作者：孟君

作者单位：神华集团有限责任公司，北京100011

摘要：冗余PLC是提高工业控制系统可靠性的重要手段，作为一种有效的容错技术已在诸多领域获得广泛应用，而在实际应用中，如何依据应用环境选择合适的冗余结构却是面临的现实问题。基于可靠性基础理论，分析了单系统、2单元并联冗余系统、3取2表决冗余及2乘2取2冗余PLC系统的可靠性及平均故障时间（MTBF），并对比了不同冗余结构可靠度及MTBF随单元故障率的变化关系，同时分析了典型冗余结构PLC系统的可用性。研究成果为实际应用环境中冗余结构的选择提供了有效依据。

关键词：
PLC

冗余技术

可靠性

MTBF

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通信与网络

一种适用于动态拓扑变化的改进型TDMA协议

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.022

作者：杜静，习勇，黄圣春

作者单位：国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073

摘要：针对战术通信Ad Hoc网络快速动态组网的要求，在经典USAP协议基础上，提出了一种适用于动态拓扑变化的E-USAP协议。该协议采用分布式时隙分配思想，通过增加帧结构中控制时隙的个数，减小控制信息交互周期，可对动态拓扑变化作出快速反应。分析和仿真表明，改进后协议在静态拓扑条件下能够减小网络组建时间，使节点快速入网；在动态拓扑条件下，具有比原有USAP协议更好的吞吐量和时延性能，可以更好地应对Ad Hoc网络拓扑结构的变化。

关键词：
USAP

分布式

时隙分配

动态拓扑

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自适应选择gossiping概率的多跳网络数据广播

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.023

作者：袁芬1，陶琳2，徐从富3，魏霖静4

作者单位：1.浙江长征职业技术学院计算机与信息技术系，浙江杭州310023； 2.河南工业职业技术学院电子信息工程系，河南南阳473000； 3.浙江大学计算机科学与技术学院，浙江杭州310027；4.甘肃农业大学信息科学技术学院，甘肃兰州730070

摘要：移动Ad Hoc无线网络节点在广播报文信息时占用大量的网络资源，且广播信息的能量开销较大。为了解决这些问题，提出一种基于自适应选择gossiping概率的多跳网络数据广播协议。该协议首先基于网络节点密度分布情况及节点平均邻居数量来定义gossiping概率，减少广播信息的开销，再为自适应gossiping概率加入选择能力，从候选邻居节点中排除会带来传输中断情况的节点，避免能量损失。实验仿真结果表明，该协议相比较gossiping路由协议、传输感知的机会Ad Hoc路由协议和轻量级的移动Ad Hoc网络主动源路由协议，网络总能耗分别减少了32.5%、14.6%和2.1%，并且在降低数据包丢失率和减少数据包传输延迟上表现出较好的效果。

关键词：
Adhoc网络

数据广播协议

自适应选择gossiping概率

能耗分析

查看(5912)

PTTC：无线传感网络分簇算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.024

作者：王智超

作者单位：武昌理工学院信息工程学院，湖北武汉430223

摘要：分簇是延长无线传感网络寿命的有效技术。为此，提出了基于Prim的树簇拓扑的无线传感网络分簇PTTC算法。PTTC算法首先推导最优的簇数，再计算节点被选为簇头的平均概率。然后，结合节点的剩余能量以及被选为簇头的频率数选择簇头，最后利用Prim算法建立树，节点依据树传输数据，进而提高能量利用率，扩延网络寿命。仿真结果表明，提出的PTTC算法平衡了节点间的能量消耗，有效地延长了网络寿命。

关键词：
无线传感网

簇

能量

普里姆算法

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基于改进TSVM的未知网络应用识别算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.025

作者：李斌，李丽娟

作者单位：石家庄职业技术学院信息工程系，河北石家庄050081

摘要：针对训练集中出现未知网络应用样本的识别问题，提出一种基于改进的直推式支持向量机的未知网络应用识别算法，引入增类损失函数刻画在训练过程中新增的未知应用样本的损失代价，建立TSVM的优化问题并推导其求解过程，使得构造的分类模型能够实现对未知类别样本的识别。通过实际网络数据集进行仿真分析，结果表明所提出的算法在识别未知网络应用的可行性和有效性方面均有良好表现。

关键词：
支持向量机

直推式学习

未知网络应用

流量识别

查看(6394)

云服务环境下基于客户评价的信任模型

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.026

作者：刘大福1，苏旸1，2，谢洪安1，杨凯1，2

作者单位：1.网络与信息安全武警部队重点实验室，陕西西安710086；2.武警工程大学信息安全研究所，陕西西安710086

摘要：针对云服务环境下的云服务商和客户之间缺乏信任建立和评估手段的问题，提出了一种基于客户评价的信任模型CETrust。该模型首先应用基于粗糙集理论的属性约简算法精简评价数据，而后通过评价相似度的客户过滤算法提升计算精度。充分考虑客户的可信性，将总体评价与分项属性评价结合来计算评价信任度，最后综合第三方评估机构的认证结果得出综合信任度。实验仿真结果表明，与同类技术相比，该模型特点是在不损失信任度计算精确性的条件下减少了计算量，能够有效过滤各类恶意评价，得出真实反映云服务可信性的综合评估结果。

关键词：
云服务

信任模型

评价过滤

属性约简

查看(5714)

基于对称连续超松弛的大规模MIMO信号检测算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.027

作者：华权，王倩，申滨，赵书峰

作者单位：重庆邮电大学移动通信重点实验室，重庆400065

摘要：在大规模MIMO系统中，当基站端天线数远大于单天线用户数时，传统的最小均方误差(MMSE)算法能达到接近最优的线性信号检测性能。但是，由于MMSE算法涉及了复杂的矩阵求逆，从而导致其难以快速有效地实现。利用信道特征，改进了MMSE检测算法，提出了对称连续超松弛(Symmetric Successive Over-Relaxation，SSOR)算法以避免矩阵求逆，并给出了合适的松弛参数和初始值。此外，从算法实现角度考虑，采用信道硬化信息传递(Channel Hardening-Exploiting Message Passing，CHEMP)接收机对信道进行估计。结果表明，通过简单的几次迭代，在给定的松弛参数和初始值条件下，SSOR算法就能快速接近MMSE算法的检测性能，并大幅降低了计算复杂度。

关键词：
大规模MIMO

最小均方误差

矩阵求逆

对称连续迭代

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基于GDOP权值交点的鲁棒AOA定位算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.028

作者：孔范增，任修坤，郑娜娥

作者单位：解放军信息工程大学，河南郑州450002

摘要：针对已有的基于权值交点的AOA定位算法由于未考虑奇异方位线交点而导致定位精度不高、适应性不强的问题，给出一种基于GDOP权值交点的鲁棒AOA（RGWIAOA）定位算法。算法根据锚节点AOA测量值，获得所有方位线交点，利用圆误差概率确定有效交点，并依据有效交点的GDOP产生相应的权值，对有效交点进行加权求和作为盲节点的位置估计。RGWIAOA算法利用了AOA测量值的标准差，同时在GDOP的计算中兼顾了锚节点位置的误差，使算法具有较强的鲁棒性。仿真结果表明，与已有算法相比, RGWIAOA算法在不同应用场景下具有更好的适应性及更高的定位精度。

关键词：
定位

无线传感器网络

到达角度

几何精度因子

查看(8130)

计算机技术与应用

基于Hadoop的数据挖掘技术在测光红移上的研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.029

作者：钱维扬1，王俊义2，仇洪冰2

作者单位：1.桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林541004； 2.桂林电子科技大学认知无线电与信息处理教育部重点实验室，广西桂林541004

摘要：天文数据量以指数量级快速增长,使得天文数据挖掘面临前所未有的挑战。分布式集群技术和云计算平台的飞速发展,为海量数据处理和分析提供了新的研究思路和方法。其中基于内存计算的Hadoop分布式集群技术更是异军突起,并在迭代式机器学习和交互式数据挖掘应用等方面表现出明显的优势。基于最新释放的斯隆数字巡天测光数据集研究基于Hadoop平台的数据挖掘技术在海量天文巡天数据上的适用性和应用问题,为海量天文数据挖掘提供了新的手段和方法。

关键词：
数据挖掘

机器学习

Hadoop平台

MLPQNA算法

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Vivado HLS嵌入式实时图像处理系统的构建与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.030

作者：张艳辉1，郭洺宇2，何宾1

作者单位：1.北京化工大学信息科学与技术学院，北京100029；2.北京卫星环境工程研究所，北京100094

摘要：传统的基于CPU、GPU和DSP的处理平台难以满足图像实时处理的要求，而FPGA在并行图像处理上有着独一无二的优势，在性能和成本之间提供更加灵活的选择。通过Xilinx最新的Vivado HLS工具，设计实现了可变参数的拉普拉斯算子图像滤波算法，并且在ZYNQ-7000 SoC上构建了可视化的实时嵌入式图像处理系统。实验结果表明，系统可以实现不同的图像处理算法，很好地满足了图像处理的实时性、高性能、低成本要求，对未来高性能图像处理系统的设计和实现提供了很好的借鉴。

关键词：
VivadoHLS

图像处理

拉普拉斯算子

Zynq-7000

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基于异构信号处理平台的自动代码生成工具

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.031

作者：杜虹，彭华，马金全，岳春生

作者单位：信息工程大学信息系统工程学院，河南郑州450001

摘要：针对新型异构通信信号处理平台系统复杂、开发难度大、开发周期长、应用复杂等问题，提出了一种新型综合性的代码自动生成工具。通过实现通信信号处理平台中框架配置文件、要素宏定义文件、硬件驱动源代码框架、软件组件源程序框架、装配粘合代码的自动生成等功能，不仅可满足平台在实时性、分布式、可靠性等方面要求，而且可保证平台中软硬件编程的一致性，缩短了开发周期，大大减少需要手工编写开发和测试代码的工作量。

关键词：
代码自动生成

异构平台

Python

双引擎

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基于Android的参与感知式智慧购物系统的设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.032

作者：周静1，周杰1，2，杜景林1

作者单位：1.南京信息工程大学电子与信息工程学院，江苏南京210044； 2.国立新泻大学工学部电气电子工学科，日本新泻950-2181

摘要：设计提出了一种C/S架构的基于Android的参与感知式智慧购物系统，该系统以感知数据为基础，通过客户端和服务器端数据处理，并借助于Web-socket技术和第三方推送服务，将估算的在商场排队结账的等待时间以地图可视化、曲线图和推送通知的形式实时展示给用户，为用户制定更加合理的购物计划提供参考，减少时间浪费。原型实验表明了该系统的有效性和可行性。

关键词：
参与感知

Android

Web-socket

推送

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基于局部特征与核低秩表示的人脸识别算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.033

作者：首照宇，杨晓帆，李萌芽

作者单位：桂林电子科技大学认知无线电与信息处理教育部重点实验室，广西桂林541004

摘要：针对人脸识别中的遮挡、伪装、光照及表情变化等问题，提出一种基于局部特征与核低秩表示的人脸识别算法。首先，对训练和测试的样本图片进行LBP特征的提取；然后将其通过映射函数投影到高维特征空间中进行后续操作，投影到高维空间中的特征矩阵通过降维处理后采用低秩表示的方法来提取样本之间的共同特征；最后根据低秩表示的结果进行分类识别。实验证明算法在对遮挡、伪装以及光照变化等噪声的影响鲁棒性更强，同时较当前的一些人脸识别算法的识别率也有了显著的提高。

关键词：
核函数

特征提取

低秩表示

映射函数

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电源技术与应用

基于MSP430的纹波功率电源设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.034

作者：李龙龙，李国富，陈没，李永亮，刘之方

作者单位：中国电力科学研究院，北京100192

摘要：直流输电系统中避雷器的老化试验需要一种能产生特殊纹波波形的高压试验电源，为此设计了一种程控纹波功率电源。该电源基于MSP430单片机实现总体控制，采用D/A转换和幅值控制，生成高精度、稳定可靠的试验纹波，然后通过功率放大器进行电压和功率放大，通过采样模块采集输出波形，完成反馈闭环。介绍了纹波功率电源的硬件原理和软件结构，试验结果表明，该电源可以无失真地生成阀电压和桥电压纹波波形，输出电压有效值最大为60 V，输出电压稳定度在1%以内，频率稳定度在0.5%以内，可以满足避雷器老化试验对纹波波形的要求。

关键词：
纹波信号发生器

MSP430

老化试验

功率电源

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正弦空间电压矢量的磁链分析及其在软起动器中的实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.035

作者：孟彦京，高泽宇，陈君

作者单位：陕西科技大学电气与信息工程学院，陕西西安710021

摘要：针对调压软起动器降低电流效果差且转矩不足，变频器昂贵且旁路困难等电机起动问题，打破直流供电局限，分析正弦供电下的空间电压矢量变频原理及磁链轨迹，将其应用于反并联晶闸管调压主电路，设计多级分频切换的软起动策略，研制了一种具有有级变频功能的正弦空间电压矢量软起动器。MATLAB系统仿真验证了其原理的正确性与方案的可行性，实验结果表明该软起动器可以起动带有额定负载的异步电机并且将起动电流限制在额定电流4倍以下。

关键词：
正弦空间电压矢量

磁链轨迹

软起动策略

有级变频

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磁谐振串并联混合模型无线电能传输效率分析

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.036

作者：张杰臣，黎福海，陈刚，陈辰希

作者单位：湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410082

摘要：针对磁耦合谐振式无线电能传输系统(RWPT)效率问题，运用电路理论建模分析了串串式(SS)模型和串并联混合式(SPPS)模型的等效电路，并推导出相应的传输效率的公式。通过仿真给出了SS模型和SPPS模型的传输效率随距离、负载变化的关系对比图，经过对比分析可知SPPS模型相比于SS模型具有远距离、大负载、高效率的优点，且SPPS模型在不同的传输距离可以通过调整匹配电容值获得较高的传输效率。通过搭建实验平台验证了理论分析及仿真的正确性。

关键词：
无线电能传输

磁耦合谐振

串串式模型

串并联混合式模型

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