2015年第09期-《电子技术应用》杂志

数据通信网络新技术

一种基于负载平衡的网络接入选择方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.001

作者：黄铫，魏华，李蠡，杜江

作者单位：（成都信息工程大学通信工程学院，四川成都610225）

摘要：针对异构无线环境，提出了一种基于负载平衡的网络选择算法。采用“终端辅助，网络决策”的策略，首先利用修正权重后的层次分析法得到网络参考向量，然后终端用户根据向量间的几何关系挑选出可接入网络集合，最后网络侧基于负载平衡的前提下为终端用户选择最终接入网络。通过仿真对比，验证了该算法的有效性。

关键词：
接入

负载均衡

异构网络

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综合化航电设备中数字交换网络系统应用需求与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.002

作者：朱宇

作者单位：（中国西南电子技术研究所航空事业部，四川成都610036）

摘要：随着航空电子设备架构由独立功能设备向综合化、模块化方向发展，传感器功能线程中的射频信道部分与数字信号处理部分均采用了通用化模块设计。作为通用信道模块与通用数字信号处理模块数据交换节点，数字交换网络系统为综合化航电设备提供了信道资源可配置及重构的功能，这里主要介绍基于高速LVDS技术的数字交换网络系统应用及实现。

关键词：
航电设备

数字交换网络

LVDS

重构

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基于无线Mesh网络的集中式自愈路由算法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.003

作者：张颉1，柴继文1，王海1，刘悦2，阎波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：针对现有无线Mesh网络路由算法寻路洪泛严重、自愈性能较差等问题，引入集中式路由的思想，结合多路径策略，提出了一种集中式自愈路由算法(Centralized Self-healing Routing Protocol，CSRP)，即通过各节点主动上传链路状态消息至Root节点的方式得到全网最新加权拓扑，并为源目节点之间计算全局最优路由。采用节点不相交多路径备份策略，实现失效路由的快速自愈。加入基于链路质量感知的Root节点切换机制，保证路由申请及分发的可靠性。仿真结果表明，CSRP算法有效抑制了洪泛现象、提升了网络性能，相比于现有经典相关算法路由开销至少降低67%，时延平均降低45%，包递交率平均提升8%。

关键词：
无线mesh网络

集中式路由

路由自愈

洪泛抑制

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基于ADC模型的通信网络效能评估方法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.004

作者：李彤岩1，王培国2，张婷1

作者单位：(1.成都信息工程大学，四川成都610225；2.成都市江汉路31号网管中心，四川成都610000)

摘要：针对通信网络性能指标多、效能评估困难的问题，提出了基于ADC模型的效能评估方法，并采用可视化的方法实现。模型选取可用性行向量、可信赖性矩阵和通信保障能力作为关键指标，能够充分体现通信网络的特点进行科学评估。理论分析和实验测试证明了所提出的方法能够有效地评估复杂的网络性能指标，并给管理人员提出合理的决策依据。

关键词：
效能评估

ADC模型

可信赖性矩阵

通信保障能力

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综述与评论

微纳机电开关研究现状

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.005

作者：曹合适1，2，粟雅娟1，张斌珍2，段俊萍2

作者单位：（1.中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室，北京100029； 2.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：微纳机电开关是指特征尺寸在微米或纳米量级内的机械开关，是一个新兴的技术领域，具有体积小、速度快、零泄漏等优势，成为近年来的研究热点。首先介绍了微纳机电开关在射频器件和逻辑电路中的应用，并概述了其分类方式及各自特点。同时系统综述了微纳机电开关的研究现状，包括在尺寸、阈值电压、稳定性、材料等方面取得的突破。最后，论述了微纳机电开关的发展趋势，阐述了其面临的问题和发展障碍，如微纳尺寸下的表面粘附效应、现有工艺技术的实现等。

关键词：
微纳机电开关

零泄漏

射频器件

逻辑电路

粘附力

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嵌入式技术

车载移动终端自适应无线通信模块的方案设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.006

作者：陈华云1，2，崔晓伟1，陈从华2

作者单位：（1.清华大学电子工程系，北京100084；2.厦门雅迅网络股份有限公司，福建厦门361008）

摘要：设计了一种在Linux下车载移动终端自适应无线通信模块的方法，通过硬件转接板、通用时序的控制，给无线通信模块上电，然后尝试获取无线通信模块的PID/VID，再通过发送AT指令获取模块版本类型来进行模块智能识别，最后通过面向对象语言的多态功能对无线通信模块进行初始化操作。实现车载终端和代码都不需要作出更改的情况下就可以使用多种不同的无线通信模块的功能。

关键词：
无线通信模块

车载移动终端

自适应

识别模块

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基于OMAP3530数控系统的双核通信设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.008

作者：杨剑波，赵东标，刘念

作者单位：（南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016）

摘要： OMAP3530是TI公司针对开放式多媒体应用平台推出的一款高性能嵌入式微处理器。基于DSP/BIOSTM LINK的软件构架对ARM和DSP进行一种新型通信方式的设计。其中ARM端运行嵌入式Linux系统，完成译码、人机交互、数据管理等任务；DSP端运行DSP/BIOS实时系统，完成粗插补、刀具补偿和逻辑控制等任务。通过任务中断服务和时间片轮询法来实现数控系统多任务的准并行运行。使用双核通信完成ARM和DSP在数控信息上的沟通、协调。系统采用上下位机模式，大大提升数控系统实时性和插补性能。

关键词：
OMAP3530

双核通信

DSPLINK

时间片轮转法

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相位噪声模拟器实现技术研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.009

作者：张晖1，王洪锋1，张海滨2

作者单位：（1.北京空间信息中继传输技术研究中心，北京100094；2.北京理工大学信息与电子学院，北京100083）

摘要：研究Ka频段通信卫星系统信道相位噪声模拟方法与硬件实现技术。提出在中频采用多级IIR滤波器并联的形式产生幂律分布噪声，用于实现相位噪声特性模拟的方法。给出IIR滤波器组的设计方法以及相位噪声的模拟精度，并基于FPGA+DSP硬件平台实现了相位噪声模拟器，实测曲线表明其模拟范围优于Aeroflex信道模拟器。

关键词：
信道模拟器

相位噪声

数字滤波器设计

Ka频段卫星通信

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基于单片机的机载千兆交换机系统设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.010

作者：茹伟，张军才，赵腊才

作者单位：（中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710068）

摘要：针对机载千兆交换机系统配置与自测试(BIT)要求，设计了一种基于单片机的嵌入式交换机系统。针对软件的移植性、扩展性要求，采用基于UML的面向对象设计方法，建立了软件的静态模型，给出了软件运行流程图及设计。通过在单片机平台上实现，表明硬件功能正常，软件能实现交换机系统的配置与自测试

关键词：
嵌入式系统

交换机

单片机

面向对象

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一种用于深海装备的着陆控制技术

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.011

作者：章雪挺，魏晗冬，曾凡宗，张明

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：针对深海装备在海洋科学调查和资源勘探等领域中的应用，设计并实现了一种用于深海装备的着陆控制技术，并完成了原理样机的开发。系统以STM32处理器为核心，结合高度计、倾角传感器及步进电机，通过采用创新性的“二次调平”机制，在实验室水池中实现了原理样机在复杂地形下的平稳着陆与调平功能。经测试，其能可靠地完成预定功能，满足了设计的要求。

关键词：
水下着陆技术

二次调平

STM32

PID算法

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井下分布式无线应力监测系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.012

作者：姬海超1，王晓荣1，盖德成2

作者单位：（1.南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏南京211816；2.青岛本末岩控技术有限公司，山东青岛266590）

摘要：为解决煤矿下现有集中式控制应力监测系统可靠性差、施工困难的问题，基于分布式控制无线传感器网络，设计了适用于煤矿下复杂环境的分布式应力监测通信系统，详细介绍了系统总体结构、硬件电路及软件设计。以分布式无线ZigBee为核心设计无线终端采集节点，实时获取井下支护设备应力。协调器节点数据通过CAN总线上传至上位机后进行数据处理。实验测试表明，系统实时性好，可靠性强，能够满足实际监测需求。

关键词：
煤矿

分布式控制

应力监测

无线传感网络

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基于MEMS传感器的海浪特征参数的提取

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.007

作者：李俊，杨永立

作者单位：武汉科技大学信息科学与工程学院，湖北武汉430081

摘要：针对波浪能发电过程中需要实时得到海浪频率、幅值等特征参数的问题，利用STM32F4系列高性能单片机、MEMS运动传感器和GPRS无线传输技术，设计了一种实时的远程海浪特征参数监测系统。重点描述了监测终端的硬件结构和MEMS运动数据的姿态整合，并通过时频域分析算法实现海浪特征参数的提取。通过实际应用验证了该方法的有效性。

关键词：
波浪参数提取

MEMS传感器

姿态解算

短时傅里叶变换

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微电子技术

TO-252封装电磁仿真分析

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.013

作者：刘崇辉1，2，任建伟2，李科2，杜寰2，金龙1

作者单位：(1.电子科技大学电子科学技术研究院，四川成都611731；2.中国科学院微电子研究所，北京100029）

摘要：随着工艺尺寸的缩小和工作频率提高，表面贴片式封装技术中的PCB板和键合线都可能对电路的电气特性产生影响，因此有必要对这种封装技术进行信号完整性的分析。文章介绍了一种表面贴片封装TO-252，采用3D电磁仿真软件HFSS进行建模，分析仿真PCB板材、厚度和键合线的长度、拱高、根数及键合线间的距离对封装设计中信号传输的影响，为实物封装设计起指导作用。

关键词：
TO-252封装

PCB

键合线

信号完整性

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密码多核处理器互联结构研究与设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.014

作者：徐金甫，陈帆，冯晓，李伟

作者单位：（解放军信息工程大学，河南郑州450001）

摘要：为了提高多任务密码算法硬件实现的高效性，对密码算法的多核处理特征及多核互连结构设计基本定律——Amdahl定律进行了研究，提出了密码多核处理器的结构模型，并针对影响多核系统处理性能的参数进行了模拟及分析。基于分析结果，对通用多核处理器中常用的2D-Mesh互联结构进行了优化设计，并给出了优化方案的硬件实现。最后基于VCS仿真平台对设计方案进行了仿真验证。验证结果表明，相比于传统2D-Mesh结构，本方案具有较低的核间信息传递延迟，证明了改进方案的合理性。

关键词：
多核处理器

密码处理器

结构模型

互联结构

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硬件电路信号失真解析方法在便携产品显示电路的应用

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.015

作者：刘兵，吴虹，王琦琦，慈骋，唐然

作者单位：（南开大学电子信息与光学工程学院，天津300071）

摘要：高速视频与指令数据由电子产品核心处理器发出，经FPC（柔性电路板）与PCB（印刷电路板）送至显示模组的传输过程中可能发生失真，应当对诸如信号间串扰、传输损耗、端口反射等性能参数作仿真验证。针对显示模组电路的特点讨论了面板source线（数据线）、gate线（栅线）性能验证时采用的仿真步骤，与规避信号失真的一些设计方法。提出的一种测试电路可调节电源上电时的电压上升速率、调节多电源之间上电时间差，用以验证显示模组的浪涌电流大小，同时考察显示模组对供电电源的适应性

关键词：
TFTLCD

高速电路

信号完整性

电源上电斜率

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应用于移动手机的SOI线性射频功率放大器的设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.016

作者：林俊明，郑耀华, 郑瑞青，章国豪

作者单位：(广东工业大学，广东广州510006)

摘要：主要研究采用IBM公司SOI 0.18 μm CMOS工艺设计应用于1.95 GHz WCDMA发射机的全集成线性功率放大器的设计方法。电路采用三级AB类放大器级联结构，模拟结果显示，在工作电压为2.5 V的情况下，CMOS射频功率放大器工作稳定，1 dB压缩点输出功率约为30 dBm，增益约为28 dB，最大功率增加效率(PAE)约为42％

关键词：
WCDMA

CMOS

SOI

线性功率放大器

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基于人体传感和Android技术的运动监测系统设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.017

作者：蔡靖，田入运，刘磊，周瑞

作者单位：（吉林大学仪器科学与电气工程学院，吉林长春130000）

摘要：为了避免运动过程中和比赛中运动姿态不正确以及运动过量对身体造成的伤害，提出了基于人体传感和Android技术的运动监测系统的设计，在运动过程中对人体运动参数和运动姿态实时监测，通过Android平台实现卡路里消耗计算和运动姿态建模评估，以避免出现运动损伤和体能透支现象。监测系统以MSP430单片机为控制核心，采用MPU6050三轴加速度传感器实时测量人体三轴加速度，利用Android平台计算加速度、速度、里程等运动参数、运动中消耗的卡路里能量，以及人体运动轨迹跟踪、定位；并通过人体运动模型识别算法评估人体运动姿态，实现危险动作预判。实验证明系统能够实现实时运动监测、运动跟踪定位，保护运动者的身体健康。

关键词：
运动监测

运动参数

运动姿态

Android技术

卡路里消耗

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测控技术与仪器仪表

基于体感机械臂的舒适控制算法设计研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.018

作者：千承辉，施震，白杨，栾卉

作者单位：(吉林大学仪器科学与电气工程学院，吉林长春130026)

摘要：分析人体手臂在体感控制中的舒适程度，依据疲劳度理论建立手臂舒适范围空间模型。采用体感方式控制机械臂运动，通过径向测试实验与点阵指定实验测试手臂的舒适参数，拟合控制映射函数，提出基于体感机械臂的舒适控制算法。通过动作跟踪与远程抓物实验，测得用舒适算法控制机械手的相对误差在5%以内，尖端位置绝对误差在2 mm以内，舒适度比传统控制算法提高51.8%，在满足体感控制准确度的基础上较大程度保证了使用者的舒适性，提高了体感控制效率。

关键词：
舒适度

体感技术

疲劳度

机械臂

舒适控制算法

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基于CAN总线的主动量仪通道扩展方法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.019

作者：沈会祥，郑鹏

作者单位：(郑州大学机械工程学院，河南郑州450001)

摘要：在分析磨加工主动量仪的结构特点与工作原理的基础上，针对现有磨加工主动量仪测量通道数少、迫切需要一机配多测量装置的问题，提出了一种基于CAN总线的磨加工主动量仪多通道扩展方法，构建了多通道扩展系统方案，实现了系统软硬件设计。基于构建的系统进行实验与分析，实现了磨加工主动量仪与各拓展测量通道之间的数据实时通信和交互，验证了扩展方案的可行性和有效性。提出的扩展方法具有可靠性高、扩展性好、操作方便、性能稳定、成本低的特点。

关键词：
磨加工主动量仪

多通道扩展

CAN总线

数据通信

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基于双向链表排序的系统误差稳健配准方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.020

作者：张旭，王春明，刘洪，税利，卢三华，徐娜娜

作者单位：(中国洛阳电子装备试验中心，河南洛阳471000)

摘要：为实现某多源测量数据融合处理系统，研究了时空配准中的系统误差配准问题。针对复杂电磁环境干扰，以稳健统计理论为指导，设计实现了基于双向链表排序的缓变序列实时中值估计算法，并在此基础上提出基于融合检择及设备间一次差实时中值估计的系统误差稳健配准方法。通过典型实测数据测试，验证了最小二乘法等传统配准方法的不稳健性。测试表明：在选择适当的样本容量时，本文方法在时变和非时变系统误差配准应用中都是有效的，能够避免配准值出现较大偏差，具有较好的稳健性。

关键词：
系统误差配准

双向链表

中值

稳健

融合检择

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面向车间布局的自适应LANDMARC算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.021

作者：邵聪，王磊，李奇倚，陈云飞

作者单位：上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240

摘要：在车间定位中，运用基于有源射频识别校验的动态定位（LANDMARC）算法时，由于车间障碍物引起的多径效应和边界处参考标签数量不足，算法无法正确选择参考标签中的最近邻，对此，提出一种面向车间布局的自适应LANDMARC算法。首先引入对数距离路径损耗模型处理RFID读写器接收信号强度指示（RSSI），再通过对比法筛选出参考标签有效值以及插值法在边界插入虚拟标签。对比传统LANDMARC算法，将定位平均误差从0.39 m降低到0.16 m，证明了自适应LANDMARC算法的有效性。

关键词：
LANDMARC

参考标签

最近邻

自适应

对数距离路径损耗模型

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地基差分干涉微形变监测实验系统

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.022

作者：蔡永俊1，2，张祥坤1，姜景山1，朱杰1，2

作者单位：1.中国科学院微波遥感技术重点实验室，空间科学与应用研究中心，北京100190；2.中国科学院大学，北京100190

摘要：摘利用Agilent矢量网络分析仪(VNA)测量S参数的端口与X波段天线相连，并置于滑轨上合成方位向孔径，构成基于低成本实验室通用设备的地基合成孔径雷达（Ground Based Synthetic Aperture Radar，GBSAR）系统，且具备和实际雷达系统同样有效的二维成像功能。利用该系统对目标进行干涉成像，然后得出两幅图像的相位差，结合相位与形变量之间的几何模型，实现了目标的形变监测。实验证明，该地基差分干涉微形变监测系统对于毫米级的微形变具有显著的分辨能力。

关键词：
差分干涉

微形变

合成孔径雷达

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通信技术

一种基于云计算的大图高频模式挖掘算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.026

作者：张晓蕾，马晓丽

作者单位：（石家庄信息工程职业学院微软IT学院，河北石家庄050000）

摘要：现有的图挖掘算法在云环境下难以有效地进行大规模图形的高频模式挖掘。为此，对SpiderMine算法做了改进，提出一种基于云的SpiderMine算法（c-SpiderMine）。该算法首先利用最小切割算法将大规模图形数据分为多个子图，使分区/融合成本最小，然后利用SpiderMine进行模式挖掘，显著降低了大型模式生成时的组合复杂度。最后采用一种模式键函数来保存模式，以保证所有模式可被成功恢复和融合。基于3种真实数据集的仿真实验结果表明，c-SpiderMine可高效挖掘云环境下的前K个大型模式，在不同数据规模和最小支持设置条件下，c-SpiderMine在内存使用和运行时间方面的性能均优于SpiderMine。

关键词：
图挖掘

云计算

高频模式

最小切割算法

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LANDMARC定位算法中参考标签的组成结构分析与改进

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.028

作者：何毅，黄俊，邹传云，何军

作者单位：(西南科技大学信息工程学院，四川绵阳621010)

摘要：由于LANDMARC定位算法中邻近标签有1/3的概率是以三角形的方式呈现，在此基础上可以将LANDMARC算法中参考标签的摆放方式由矩形改为三角形。通过仿真比较两个模型的定位结果可知，三角形摆放方式的定位精度有一定的提升，更重要的是三角形摆放方式需要的参考标签数量少，具有降低成本、减少信号干扰、增强定位系统稳定性的优势。

关键词：
参考标签

三角形

矩形

摆放

LANDMARC

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基于残差统计的时间序列加性离群点检测算法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.023

作者：张玲，刘波

作者单位：国家数字交换系统工程技术研究中心，北京100094

摘要：针对时间序列，提出了一种基于残差统计的加性离群点检测算法，利用AR模型对时间序列进行前向与后向拟合；采用了数据相对变化率判别法减少离群点对拟合的影响；根据假设检验原理，以高斯分布统计检验对残差进行统计分析并最终确定离群点。仿真结果表明，该方法对离群点检测有较高的准确性。

关键词：
时间序列

离群点

AR模型

高斯分布

查看(9490)

译码转发协作通信系统的误码率优化研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.024

作者：刘钧彬1，2，丁凡3

作者单位：（1．江西理工大学信息工程学院，江西赣州341000；2．深圳大学ATR国防科技重点实验室，广东深圳518060； 3．韶关学院物理与机电工程学院，广东韶关512005）

摘要：摘要：协作通信技术能有效提高无线网络系统的误码率(SER)性能。采用译码转发（Decode-Forward，DF）协议的单中继的协作通信系统，推导并给出了线性拓扑结构下DF系统的平均误码率性能上界表达式，并以最小化平均SER为目标，分别从功率分配比和中继位置两个角度进行了优化；最后通过数值分析的方法求解出DF协作系统的最优参数对。理论分析和仿真结果表明，以此最优参数对为参考标准来选择中继伙伴和分配功率，可以使DF协作系统的平均SER最优化。协作通信；译码转发；误码率；功率分配；中继位置

关键词：
协作通信

译码转发

误码率

功率分配

中继位置

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基于分布式频谱图的混合频谱共享研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.025

作者：李方伟，彭著勋，朱江

作者单位：重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室，重庆400065

摘要：在认知无线网络中，频谱制图是在空间上发现频谱空洞的新技术。针对目前集中式频谱制图不能适应无线网络结构变化的问题，提出一种次用户自组织的分布式制图方案。次用户根据Delaunay三角网生长法自组织生成三角网，然后进行本地插值生成频谱态势图。在获得分布式频谱态势图的基础上，提出一种次用户分布式混合频谱共享方案。次用户根据频谱态势信息判断自身所处环境，选择overlay或者underlay接入方案，以最大化容量为准则推导了最优功率分配方案理论，仿真分析表明，该方案性能明显优于传统的检测避让方法，有效提高了系统容量。

关键词：
认知无线网络

Delaunay三角网

分布式频谱图

混合频谱共享

查看(5186)

基于三维空间均匀矩形阵列的MIMO系统研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.027

作者：刘鹏，周杰，黄雷

作者单位：南京信息工程大学电子与信息工程学院，江苏南京210044

摘要：主要研究MIMO天线阵列系统性能，包括MIMO空间时间相关性和天线阵列配置。推导了三维多径信道中均匀矩形阵列在多种角能量分布下空间衰落相关性公式。采用多重信号分类算法对MIMO系统波达信号方向进行空间谱估计，推导了多种天线阵列空间谱通用公式。通过计算机模拟仿真验证分析结果，仿真结果表明方位角扩展是天线间空间衰落相关性的主要决定因素，在低方位角扩展时，俯仰角扩展对性能影响也是明显的。结果表明在同样的参数情况下估计MIMO系统空间谱时，采用三维均匀矩形阵列是有优势的。

关键词：
MIMO

空间衰落相关性

空间谱

均匀矩形阵列

查看(9980)

网络与信息安全

基于BA模型的微博谣言传播机理研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.029

作者：王亚奇

作者单位：(武警工程大学电子技术系，陕西西安710086)

摘要：基于BA无标度网络模型，融合微博用户网络的特征，构造一种微博谣言传播网络模型。提出一种新的SIR（susceptible-infected-removed）模型，通过数值仿真探讨微博谣言的传播动力学行为。研究表明，当微博用户规模以及节点间新建连接数量不断增大时，微博谣言的最终感染程度显著增大，网络的传播临界值却大幅降低。研究还发现，拥有较大吸引度的节点比例以及微博用户之间添加反向关注的概率基本不影响谣言的传播特性。

关键词：
无标度网络

微博谣言

传播机理

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网络控制系统时延解决方案的研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.030

作者：汪繁荣1，2，万英杰1

作者单位：（1.湖北工业大学电气与电子工程学院，湖北武汉430068；2.太阳能高效利用湖北省协同创新中心，湖北武汉430068）

摘要：网络系统中存在着延时、丢包等问题，在传统的控制系统中引入网络作为信号传输媒介后，会降低系统的控制性能，甚至造成系统的不稳定。传统的控制方法对于网络控制系统已经不再适用，因此采用预测控制的算法对网络系统的时延问题进行了深入研究。通过Matlab仿真，结果显示网络预测控制能够在不稳定时延的网络环境中保证良好的控制输出。针对网络时延的预测控制的数学实现方法进行了详细介绍，对广大工程应用能够起到积极的引导作用。

关键词：
网络控制

时延

预测控制

仿真

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基于微博用户关系演化网络的谣言免疫机制研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.031

作者：王静

作者单位：(武警工程大学电子技术系，陕西西安710086)

摘要：在分析随机免疫、熟人免疫及目标免疫三种经典免疫机制在微博用户关系演化网络上的免疫特性的基础上，针对微博用户关系演化网络的具体特点，提出一种新的目标免疫策略。研究表明，当节点吸引度满足均匀分布时，随机免疫和熟人免疫的免疫效果基本一致。当节点吸引度满足指数分布时，熟人免疫的性能较优。研究还发现，对于节点吸引度服从均匀分布及指数分布的情况，目标免疫明显优于其他两种免疫策略，但是低于本文提出的新目标免疫机制。

关键词：
演化网络

随机免疫

目标免疫

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一种面向工业控制系统的改进CUSUM入侵检测方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.032

作者：

摘要：针对CUSUM异常检测算法在入侵检测应用中存在的固定偏移常数和固定检测门限的问题，结合工业控制系统高实时性和高可用性的要求，提出一种面向工业控制系统、具有自适应特征的改进非参数CUSUM（D-CUSUM）入侵检测方法。与以往凭经验设置固定值不同，算法基于概率论中著名的柯尔莫哥洛夫不等式理论重新设计了非参数CUSUM偏移常数β的生成方法，通过外部参数-告警控制参数动态设置CUSUM算法的检测门限τN，使β和τN具有自适应特性。在基于MATLAB Simulink的温度控制系统攻击仿真实验中，证明改进的非参数CUSUM异常检测算法能够改善检测的实时性和误报率，实现对工业控制系统的低误报率实时入侵检测。

关键词：
工业控制系统

入侵检测

非参数CUSUM算法

自适应检测

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电源技术与应用

带电池管理系统的矿用不间断电源

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.033

作者：曹洪奎，王江平，席乐乐，韩刚，米继玲

作者单位：(辽宁工业大学电子与信息工程学院，辽宁锦州121001)

摘要：矿用不间断电源是为矿井监测和通信系统供电的重要设备。介绍了一种带电池管理系统的矿用不间断电源设计方案。采用集成开关稳压器LM2576构成DC/DC稳压电路，实现多路稳压输出。以20节镍氢电池组作为后备电池，并采用低功耗16位单片机MSP430F149和电池组监控管理芯片LTC6803-3实现了电池组状态监控与管理功能，使电池组保持电压均衡，同时将采集的单体电压、电流、温度等信息显示在LCD12864上。测试结果表明，设计的矿用不间断电源达到了系统要求的各项参数指标。该电源结构简单，电池管理功能全面，运行安全可靠，具有重要的实用意义和推广价值。

关键词：
不间断电源

电池管理

镍氢电池

LTC6803-3

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AGV自主充电数字控制DC/DC变换器研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.034

作者：李纪晓，陈息坤

作者单位：(上海大学机电工程与自动化学院，上海200072)

摘要：针对AGV车用电池组自主充电问题，研究了一种基于英飞凌XMC4200的数字控制DC/DC变换器系统，在对移相全桥DC/DC变换器主电路拓扑分析基础上，结合该控制芯片的特点，设计了相应的控制系统。该系统具有体积小、电源效率高的特点。实验结果验证了理论分析的正确性及数字控制的可行性，满足了AGV对车用动力锂离子电池组频繁低压大电流的充电要求。

关键词：
移相全桥

零电压开关

数字控制

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望远镜用大功率智能开关电源控制系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.035

作者：李雪艳1，2，李洪文1，刘洋1，邓永停1，2

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，北京100039

摘要：根据望远镜轴系驱动电源的特性设计了基于脉宽调制（PWM）控制芯片和IGBT模块的大功率智能开关电源。主电路拓扑为全桥逆变电路，次级为全波整流电路，并采用智能接口将开关电源与上位机直接相连，同时还有输出短路、过流、过温、过压和欠压保护电路，大大简化了系统的设计，提高了系统工作的可靠性。对控制环路进行了详细的分析和设计，开关电源的输出电压连续可调，可满足不同规格的望远镜轴系驱动电源的要求。最后通过实验验证了系统设计的有效性。

关键词：
望远镜

开关电源

IGBT模块

脉宽调制

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一种感应式无线充电系统的研究与分析

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.036

作者：陈晓朴1，邹兴2，黄胜明1，王建华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.上海卫星工程研究所，上海200240； 3.东南大学电气工程学院江苏省智能电网技术与装备重点实验室，江苏南京210096）

摘要：在分析感应式无线电能传输变换器工作原理的基础上，设计一款用于便携式电子设备的无线充电系统，能够自动识别充电目标，实现输出过压保护。在系统接收端与发射端之间建立信号与能量一体化传输方式，相较于独立传输方式，能够提高系统的功率密度并且降低硬件成本。通过实验分析接收端线圈与发射端线圈的距离及负载变化对传输效率的影响，验证了理论分析的可行性。

关键词：
感应式

无线电能传输

传输效率

谐振

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计算机技术与应用

基于Spark的分层协同过滤推荐算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.037

作者：车晋强，谢红薇

作者单位：(太原理工大学计算机科学与技术学院，山西太原030024)

摘要：协同过滤是推荐系统中最广泛使用的推荐算法。针对单机模型已经不能满足推荐系统的实时性与扩展性，提出一种基于Spark的分层协同过滤推荐算法。算法首先基于用户时间行为序列构建用户兴趣模型;其次基于RDD实现了并行化EM聚类算法，将用户划分为不同的用户簇;最后基于不同的用户簇实现了并行化Item-based协同过滤推荐算法。通过阿里巴巴天池数据集实验表明，该算法可明显减少推荐时间并提高了推荐准确度，具有良好的可扩展性。

关键词：
协同过滤

Spark

EM

推荐算法

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基于可测信息源的APU故障智能诊断方法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.038

作者：郭晓静，宋胜博，张杨

作者单位：（中国民航大学航空自动化学院，天津300300）

摘要：针对APU维修智能化水平较低问题，提出了一种基于可测信息源的APU故障智能诊断方法，利用BP神经网络建立智能故障诊断模型，详细阐述了该方法的数学原理及其实现算法。在数据处理中采用小波分析及巴特沃斯数字滤波器，对所采集数据中的噪声和干扰进行滤除。利用APS3200型APU的相关数据作为样本，建立了基于BP神经网络的APU故障智能诊断模型。利用MATLAB进行建模计算，结果表明，该智能诊断模型具有学习速度快、噪声干扰抑制能力强等特点，且诊断结果准确，提高了维修单位维修效率，对提高航空公司机务维修自动化水平具有重要意义。

关键词：
APU

故障智能诊断

BP神经网络

数字滤波

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基于PCIE总线主模式DMA高速数据传输系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.039

作者：李超1，2，邱柯妮1，2，张伟功1，2，罗俊鹏 1，2，徐远超1

作者单位：（1.首都师范大学信息工程学院，北京100048；2.北京市高可靠嵌入式系统技术工程研究中心，北京100048）

摘要：介绍了一种基于PCIE总线主模式DMA高速数据传输系统的设计。该系统利用Xilinx公司V5系列的FPGA芯片搭建了x1通道的PCIE系统。实验利用自行开发的PCIE接口板实现了单字读写及DMA读写的传输方式，并在上位机软件界面上及ChipScope中显示并验证了读写数据的正确性，经实验表明传输速率可稳定在400 MB/s左右。

关键词：
PCIe

数据传输系统

DMA

高速串行总线

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基于曲线自适应的肝脏病灶CT批量分割算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.040

作者：王霏霏，陈国栋

作者单位：（福州大学物理与信息工程学院，福建福州350108）

摘要：提出了一种肝脏病灶的快速分割方法。为了适用于医学图像的批量处理，首先给出一种基于区域的映射方法预提取初始区域作为曲线演化的初始条件。为了减少伪边界的影响，并使轮廓线充分收敛至凹陷区域，提出了一种基于曲线自适应的改进G-S模型对病灶进行精准拟合。该方法与传统的分割方法相比，既大大提高了精准度，又无需消耗巨大的运算量，同时还去除了图像噪声的干扰。实验结果表明，该方法能够有效地提取病灶轮廓，满足临床中真实感的需求。

关键词：
自适应

初始轮廓线

区域生长

G-S模型

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基于自适应TIADC的频谱模块设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.041

作者：叶忠辉，蒋志迪，汪鹏君，王康

作者单位：(宁波大学电路与系统研究所，浙江宁波315211)

摘要：通过对时间交替采样(Time-interleaved ADC，TIADC)理论和下变频快速傅里叶(Fast Fourier Transform，FFT)的研究，提出一种复用FFT结构的自适应TIADC频谱分析设计方案。该方案首先通过四通道ADC进行时间交替高速采样，并采用频域互谱法估计时延误差，利用Farrow滤波器进行自适应校正；然后对采样数据作下变频处理，并复用FFT模块，实现高速采样的频谱分析；最后通过FPGA实验验证，证明自适应TIADC的频谱模块设计不仅能准确反映采集信号频谱信息，而且硬件资源开销相对减小。

关键词：
时间交替采样

数字下变频

快速傅里叶

频谱分析

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一种新的特征评价方法及在高铁故障中的应用

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.042

作者：　杜静，蔡震震，蒋鹏，金炜东

作者单位：西南交通大学电气工程学院，四川成都610031

摘要：提出一种基于Murphy改进的D-S算法作为融合规则的多准则特征评价方法(MCFE-DSEC)。该方法融合不同的单一评价准则，对特征作出综合评价，去掉冗余特征，以提高分类准确率。将该方法应用于高速列车故障数据中，实验结果表明，与Borda-Count方法和单一评价准则相比，MCFE-DSEC方法对各个速度下的特征都能作出有效的评价，适用性强且准确率高。

关键词：
特征评价

多准则融合

D-S证据理论

证据冲突理论

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基于改进的RPCA人脸识别算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2015.09.043

作者：首照宇，杨晓帆，莫建文

摘要：针对人脸识别中存在遮挡、光照、表情变化等问题，提出了一种基于改进的鲁棒主成分分析的人脸识别算法，它利用人脸的稀疏误差成分准确判断出人脸图像之间的差异。该算法首先对人脸进行低秩恢复，得到表示人脸普通特征的低秩分量和描述人脸差分信息的稀疏误差分量，然后定义稀疏度和平滑度两种描述符来表示稀疏误差分量的特征，最后联合上述两种描述符对人脸图像进行分类判别。实验结果表明，在光照条件和遮挡区域随机的情况下，提出的采用误差图像进行分类判别的算法在处理遮挡、光照、表情变化等人脸识别问题上均具有优越的识别性能。