2016年第01期-《电子技术应用》杂志

首页 > 过刊一览 > 2016年第01期

2016年第01期

刊出日期：2016-01-06

邮发代号： ISSN 0258-7998

CN11-2305/TN

邮发代号：2-889

下一期

综述与评论

IGBT模块开关损耗计算方法综述

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.001

作者：李志刚，梅霜，王少杰，姚芳

作者单位：河北工业大学电气工程学院，天津300130

摘要： IGBT模块开关损耗计算方法有基于物理方法的损耗计算法和基于数学方法的损耗计算法。基于物理方法的损耗计算是采用软件仿真的办法建立相应的物理模型得到开关动态波形，计算损耗；基于数学方法的损耗计算是采用各种数学的方法建模，计算损耗。对各种开关损耗计算法进行讨论，并给出其相应的优缺点。

关键词：
IGBT模块

开关损耗

损耗计算

损耗模型

查看(35758)

微电子技术

基于UVM和Matlab搭建的DVB-S编码调制系统验证平台

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.002

作者：李皓，苏秀红

作者单位：中国工程物理研究院总体工程研究所，四川绵阳621900

摘要：提出了一种用于测试一个DVB-S编码调制系统的功能验证平台。该平台使用高级验证方法学（Universal Verification Methodology，UVM）搭建了验证平台的主要结构，并在验证平台中使用外接Matlab作为复杂数字信号处理的参考模型。介绍了功能验证平台的主要结构和组件的设计，详细介绍了UVM通过直接编程接口（Direct Programming Interface，DPI）以C++为桥梁与Matlab连接的设计方法。通过实际仿真验证比较，使用这种方法搭建的联合平台比纯硬件语言Verilog语言搭建的仿真验证平台在验证时间上缩短了近50%，避免了对复杂信号处理验证模型的硬件语言设计，提高了针对复杂信号处理系统验证平台的搭建效率。

关键词：
UVM

Matlab

C

DVB-S

功能验证

查看(16518)

多核同时多线程处理器的线程调度器设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.003

作者：周佳佳，李涛，黄小康

作者单位：西安邮电大学电子工程学院，陕西西安710121

摘要：多核同时多线程处理器（SMT_PAAG）是用于图形、图像及数字信号处理的一种多核处理器。基于这种处理器提出了一种硬件线程调度器，该调度器采用同时多线程技术，最多可同时执行四个线程，支持八个线程阻塞模式下的快速上下文切换。这样避免了因阻塞带来的等待问题，能够有效提高处理器的工作效率和资源利用率。通过在处理器上运行图形处理算法进行性能评测。结果表明，SMT-PAAG处理器通过挖掘指令级并行和线程级并行，将处理器的性能提高了69.25%。

关键词：
多核处理器

同时多线程

阻塞模式

图形处理算法

指令级并行

查看(8544)

K类音频功放的防破音控制系统

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.004

作者：王绍清，叶春晖，胡养聪

作者单位：矽恩微电子厦门有限公司，福建厦门361005

摘要：设计实现了一种可用于K类音频功放的防破音控制系统，通过自动检测输出削波失真调整系统增益，确保K类音频功放在较大的输入动态范围内，输出音频信号光滑无失真。确保K类音频功放在整个工作电压内保持低谐波失真，且保持恒定输出功率。采用0.5 μm CMOS 工艺实现了集成这种防破音控制系统的2.0 W单声道K类音频功放。测试结果显示，在3.3 V~4.2 V电源电压范围、增益设置为24 dB、4 Ω喇叭负载下，该K类音频功放能够在0~1.2 Vrms的动态输入范围内保持低谐波失真(THD+N)<0.5%，恒定无削波输出功率2.0 W。

关键词：
防破音控制

K类音频功放

输入动态范围

总谐波失真

查看(14100)

射频功放非线性分析与测试

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.005

作者：卢骁1，丛密芳2，任建伟2，金龙1，杜寰2

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：通过研究射频功率放大器非线性失真产生的理论原因，着重分析了非线性失真中的三阶互调失真(IMD3)。基于功率晶体管AFT27S006N设计了一款应用于TD-LTE基站的功率放大器。经测试，此功放峰值功率为7 W，PAE为53%，Pout回退到1 W时IMD3达到了-43 dBc，符合设计指标。

关键词：
射频功率放大器

非线性

三阶互调失真

查看(16734)

电荷泵锁相环的相位噪声研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.006

作者：童姣叶，李荣宽，何国军

作者单位：电子科技大学电子工程学院，四川成都611730

摘要：传统的计算锁相环相位噪声方法没有考虑热噪声、闪烁噪声及基准噪声等影响因素，且不能较好地对应于实际电路。为了更好地解决这个问题，提出了一种简单的方法先分别计算各影响因素引起的相位噪声，然后获得比较实用的锁相环电路的总相位噪声。该方法使用特殊的叠加理论，统一各影响因素在一个实际的锁相环电路中的相位噪声传递函数，从而得到锁相环的总相位噪声。为了验证提出的计算公式的有效性，用标准的CMOS 0.25 μm工艺设计了输出时钟为48 MHz的电荷泵锁相环。仿真结果表明，实现了带内相位噪声低于-88.6 dBc/Hz，带外相位噪声为-108.4 dBc/Hz@1 MHz。这些电路仿真结果与理论计算结果基本一致，它们的绝对误差低于2.54 dBc/Hz。

关键词：
电荷泵锁相环

传递函数

相位噪声

查看(12860)

嵌入式技术

基于MCAPI的多核软件开发方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.007

作者：祝昇翔，贺志毅

作者单位：北京遥感设备研究所，北京100854

摘要：提出了一种基于多核通信应用程序接口（MCAPI）标准的多核软件开发方法，该标准提供了基于消息传递的API，适用于核间通信，大大提高了应用程序在多核处理器上的可移植性。采用poly-platform软件工具进行多核软件开发，首先建立拓扑结构，然后定义节点工程，完成存储分配等工作，再利用MCAPI模板完成节点间通信，最后编制各个节点的应用程序。该软件开发流程独立于厂商、器件和操作系统，可将应用程序快速灵活地映射到不同的同构和异构多核架构上，大大提高了多核软件的开发效率。

关键词：
多核通信应用程序接口

核间通信

查看(10514)

高强度聚焦超声治疗的水处理系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.008

作者：闫文超1，2，邹超2，张志伟1，文剑洪2，帖长军2，霍慧欣2

作者单位：1.中北大学信息与通信工程学院，山西太原030051；2.中国科学院深圳先进技术研究院，广东深圳518055

摘要：高强度聚焦超声（High Intensity Focused Ultrasound，HIFU）治疗中介质水的纯净度和含气量关系到聚焦超声能量传播效率。本文采用了多级滤芯、多个RO膜并联以及脱气膜方式进行纯净脱气水的制备，既保证了出水流量速度和质量，又使得系统体积没有明显增加。系统采用PIC18f46k22单片机搭建外围电路对系统进行控制，配合流量计实现了入水和出水流量的精确控制。触摸串口屏提供了人机交互界面，上位机基于Qt操控界面实现了远程操作功能，实现了设备自动化。通过测试鉴定该水处理系统制备的水满足HIFU用水的标准，为高强度聚焦超声的应用提供了可靠的介质环境，在聚焦超声治疗领域有着非常广阔的应用前景。

关键词：
水处理

高强度聚焦超声

流量控制

查看(10452)

基于多核DSP互联架构的SAR处理研究与设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.009

作者：张强，冯仰松，郭朋

作者单位：中航工业雷华电子技术研究所，江苏无锡214063

摘要：提出了一种基于多核DSP互联架构的SAR成像处理方案。首先，介绍了一种基于方位子块插值的PFA实时成像算法。其次，研究了TI多核DSP TMS320C6678的处理性能，介绍了一种典型的RapidIO互联架构，并进一步提出基于该架构的SAR成像处理方案。最后，通过给出SAR成像结果并对比传统解决方案，证明了该处理方案的有效性和先进性。

关键词：
多核DSP

互联架构

RapidIO

合成孔径雷达

极坐标格式算法

查看(12432)

基于CAN的数据无损代码更新方法设计与应用

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.010

作者：李会，王宜怀，王磊

作者单位：苏州大学计算机科学与技术学院，江苏苏州215000

摘要：为了提高车载设备在复杂工作环境下固件升级的稳定性及可靠性，深入分析并研究bootloader机制，以汽车无刷直流电机控制器为载体，提出了一种基于CAN总线通信方式的数据无损代码更新方法。将上位机解析后的用户应用程序以链表队列的方式存储并根据数据无损的BLC通信协议通过CAN总线发送给控制器，控制器结合数据无损的代码备份和Flash加密机制实现用户代码的更新和错误回退等功能。实验结果表明，本设计方法具有很强的容错能力，可实现20 Hz以下的数据无损代码更新，并为其他复杂工作环境下的产品提供了一种固件升级的新思路。

关键词：
CAN总线

bootloader技术

数据无损

代码更新

查看(6792)

便携式直流转辙机测试仪的研究与设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.011

作者：程贵良1，何涛1，赵长财2

作者单位：1.兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室，甘肃兰州730070； 2.兰州交通大学电子与信息工程学院，甘肃兰州730070

摘要：根据6502电气集中道岔控制电路原理，设计了一种基于Atmega16处理器和电流传感器的便携式四六线直流转辙机测试仪。该系统包括道岔模拟驱动电路、信号采集电路、智能分析显示电路。道岔模拟驱动电路由单片机通过光耦合开关控制继电器完成对转辙机的操作，信号采集电路主要由电流传感器采集电流信号，经A/D转换为数字信号后，发送给上位机显示模块，实时监测和分析转辙机工作状态和绘制道岔动作电流曲线。测试结果表明：该测试仪能够完整地采集到转辙机工作时的信息，且性能稳定，可以帮助电务人员检验配线的正确与否以及诊断道岔故障。

关键词：
道岔控制电路

电流互感器

转辙机

道岔故障诊断

查看(9414)

基于CMOS图像传感器的亮度测量系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.012

作者：张玉杰，陈志磊

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：对于道路照明，路面亮度分布的均匀性是为机动车驾驶员提供安全舒适的视觉条件的保证。针对路面亮度分布检测的需求，从光度学原理出发，提出了一种基于CMOS图像传感器的亮度分布测量系统。通过CMOS图像传感器OV7670采集图像，以STM32作为微控制器对图像进行处理并计算路面亮度及亮度分布。通过CMOS图像传感器测量亮度原理，对图像采集处理的各部分电路及系统软件进行了详细的分析和说明。通过对参数进行标定，完成了对路面亮度分布的检测，能够满足系统的设计要求。

关键词：
道路照明

亮度分布

图像处理

OV7670

CMOS图像传感器

查看(14898)

测控技术与仪器仪表

基于STM32的多通道数据采集系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.013

作者：王晨辉，吴悦，杨凯

作者单位：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，河北保定071051

摘要：针对地质灾害监测领域对数据采集系统的低功耗与实时性要求，提出了一种基于STM32F103和ADS1256的多通道数据采集系统，可实现对地质灾害现场泥水位、地声、次声、位移等多参数的实时在线数据采集。系统具备体积小、功耗低、实时性强等特点。系统可实现24小时实时存储灾害点采集时间、采样数据、环境温度及传感器类型等相关信息，并通过GPRS或北斗卫星实现数据的无线远程传输，便于长时间不间断对地质灾害体进行数据采集、传输与分析，可有效提高对地质灾害体的实时监测水平。

关键词：
STM32

ADS1256

多通道

数据采集

查看(28062)

智能车路径识别与控制性能提高方法研究及实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.014

作者：刘涛，吕勇，刘立双

作者单位：北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，北京100192

摘要：为提高智能车路径识别的准确性、实时性和鲁棒性，采用“图像采集—图像处理”交叉执行的方式，同时在图像处理阶段采用跟踪边缘检测算法，并将模糊控制算法和PID算法进行整合。整体实验结果表明，智能车的速度提高了33.3%，准确率提高了35.7%。本研究中的智能车系统可发展应用于现代汽车的辅助驾驶系统，提高智能交通的安全性。

关键词：
智能车

图像采集

图像处理

路径识别

模糊控制

查看(12664)

基于USB声卡的便携式AEP检测系统的设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.015

作者：何超文，张志忠，林霖，王涛

作者单位：南方医科大学生物医学工程学院，广东广州510515

摘要：听觉诱发电位（AEP）是研究听力疾病的重要手段，可用于客观评价听觉通路完整性。针对AEP检测的要求，设计一种基于USB声卡的便携式听觉诱发电位检测系统。利用计算机作为主要工作平台，控制USB声卡同步完成声音刺激发放和AEP数据采集，配合Visual C#平台所编写的上位机程序完成AEP数据的处理分析、结果显示及数据管理。听性脑干反应（ABR）是AEP成分中幅度最弱而采集带宽要求最高的，因此ABR是AEP成分中最难检测的。通过本系统完成一个ABR检测，并与目前市场上顶级AEP电位仪的检测结果进行对比，结果证明了本系统性能的可靠性及稳定性。

关键词：
声卡

听觉诱发电位

AEP数据采集

听觉通路

查看(7830)

基于Modbus与ZigBee的通信冗余过程控制系统开发

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.016

作者：宋振鹏，孟祥印，徐鑫凯，谷翠军

作者单位：西南交通大学机械工程学院，四川成都610031

摘要：针对传统的工业现场过程控制系统布线量大、成本高和维护困难等问题，提出了一种采用Modbus总线技术、ZigBee无线技术和STM32技术的通信冗余监控系统。该系统可实现两种形式的通信：Modbus总线通信和作为通信冗余的ZigBee无线通信，提高了系统的稳定性。下位机将工业现场仪器仪表采集的数据信息集中传输给上位机，便于对现场进行监测。系统具有一定的隔离、抗干扰和防雷击保护措施，适用于工业现场。

关键词：
Modbus

ZigBee

通信冗余

过程控制

查看(12250)

基于ZigBee的粮库环境监控系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.017

作者：李建勇1，李洋2，刘雪梅1

作者单位：1.西北工业大学明德学院，陕西西安710124；2.杭州娃哈哈集团有限公司，浙江杭州310020

摘要：针对目前粮库温度、湿度、霉变和火灾等环境的监控大多采用人工或有线监控方式，设计了一种基于ZigBee的粮库环境监控系统。该系统以CC2530射频模块组成树状无线传感器网络，由传感器节点把测量各节点的温湿度值、气味浓度和火灾警情等环境参数经路由器或直接传递到协调器，再由协调器经串口上传PC机，并用由VS2013制作的上位机监控软件来实时显示、记录、火灾报警和反向控制相应的传感器节点进行通风或除湿。测试表明，该系统具有成本低、组网灵活、测量精度高和实用性强等优点。

关键词：
ZigBee

粮库环境监控

CC2530

无线传感器网络

VS2013

查看(14146)

通信与网络

基于CASA和谱减法的清音分离改进算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.018

作者：赵蓉蓉，李鸿燕，曹猛

作者单位：太原理工大学信息工程学院，山西晋中030600

摘要：现有的基于计算听觉场景分析（CASA）的单通道语音盲信号分离算法大多集中在对浊音分离的研究，对清音分离的研究甚少。针对清音分离的问题，对传统的基于CASA和谱减法的清音分离算法进行改进，改进算法通过估计语音onset/offset判别出可能存在清音的时频块，并利用相邻时频单元能量具有连续性的原理，对相应的时频块中每一时频单元分别进行噪声能量估计，使噪声能量估计更加精准。仿真实验结果表明，改进算法比传统算法运算量更小，对清音分离的有效性更高。

关键词：
计算听觉场景分析

清音分离

谱减法

噪声能量估计

查看(7218)

信道化接收机的结构优化和实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.019

作者：罗义军1，陆冬冬1，李勤2

作者单位：1.武汉大学电子信息学院，湖北武汉430072；2.武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072

摘要：为了减少信道化接收机的资源消耗，对低通滤波器组实现信道化接收机的结构进行了研究。在前人将HB滤波器和FIR滤波器设计为多通道并采用时分复用方法的基础上，将NCO和CIC滤波器也做了同样处理，并在FPGA上分别实现了优化前后的两种结构，通过硬件资源消耗情况的对比，验证了此方法的有效性。在输入数据为单一频率正弦波的情况下，将信道化的结果导入Matlab进行分析，验证了此方法的正确性。

关键词：
信道化接收机

多通道复用

CIC滤波器

NCO

FPGA

查看(15604)

OFDM系统近似均匀的动态分组自适应调制算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.020

作者：张笑宇1，2，唐玮圣1，2，章炜1，童子磊1

作者单位：1.中国科学院上海高等研究院安全与应急实验室，上海 201210；2.中国科学院大学，北京100049

摘要：为了提升OFDM通信系统的性能，提出一种基于近似均匀动态分组的自适应调制算法。考虑到子载波增益、噪声强度和码率等因素，提出了更完备的动态分组依据，将OFDM系统中的子载波分组，然后以组为单位自适应分配通信资源。仿真结果表明，所提出的方案与已有的Fischer等自适应调制算法相比，在误码率性能接近的前提下，极大地降低了运算复杂度。

关键词：
OFDM

自适应调制算法

动态子带划分

查看(9490)

物联网环境下智能物流服务组合研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.021

作者：王建峰，杨荣

作者单位：湖北科技学院计算机科学与技术学院，湖北咸宁437100

摘要：在动态物联网环境下, 为了获得满意度高的物流服务, 提出一种局部最优选择的物流服务选择方案，该方案用传统web服务组合的思想来解决智能物流服务问题。首先对物流中QoS（Quality of Service）属性进行建模和计算，然后从每个物流子流程中选出效用值最优的原子方案，进行服务组合并执行。通过实验验证了该方案下的模型与算法的可行性与有效性。

关键词：
物联网

物流服务

Web服务

服务组合

查看(7702)

基于分布式任意阵列的宽带信源定位方法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.022

作者：刘庆华1，2，伊晓东1，2

作者单位：1.桂林电子科技大学广西信息科学实验中心，广西桂林541004；2.桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林541004

摘要：为提高宽带信源的定位精度，在已知信源个数情况下，提出一种新的基于任意阵列的宽带信源定位方法。首先，针对宽带信号的非平稳特性，可将宽带信号利用短时傅里叶变换在频域表示，利用群延迟函数（Group Delay）实现宽带信号的高精度波达方向（DOA）估计；最后根据质心收缩算法和互功率谱相位法以收缩区域的方式进行信源定位。对提出的算法进行了仿真分析，仿真结果表明本文算法DOA估计精度较高，且误差较小，信源定位精度较高。相对于现有的定位方法，本文算法计算量小，精度更高，更具实用性。

关键词：
宽带信源

DOA估计

任意阵列

群延迟函数

收缩区域

查看(7914)

基于Wigner对角切片谱的射频指纹特征提取

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.023

作者：孙闽红，闫云珍，邵章义，秦源，郭泓辰

作者单位：杭州电子科技大学通信工程学院，浙江杭州310018

摘要：针对卫星导航欺骗干扰识别问题，提出了基于Wigner对角切片谱的特征提取算法。由于Wigner对角切片谱（DS-WB）存在交叉项及算法复杂度较高等不足，算法定义了基于Choi-Williams核函数的Wigner对角切片谱的分布熵、奇异值熵、均值及其对数和构成四维特征矢量，并通过支持向量机（SVM）实现欺骗干扰识别。算法具有特征矢量维数低，且在低信噪比条件下能达到较高识别率的优点。软件仿真与硬件实验相结合验证了算法的有效性与优越性。在信噪比分别为5 dB和-4 dB时，软件仿真与硬件实验的正确识别率可达90%以上。与基于双谱提取的特征向量相比较，基于DS-WB的特征向量具有更好的识别性能与鲁棒性。

关键词：
卫星导航

欺骗干扰

Wigner对角切片谱

射频指纹

特征提取

查看(8398)

基于赌博机模型的非时隙信道选择机制

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.024

作者：朱江，陈红翠，熊加毫

作者单位：重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆400065

摘要：针对未知信息环境网络中信道资源的选择与分配问题，提出了一种新的信道选择机制。借助于无休止多臂赌博机模型搭建网络系统模型，通过最大期望算法(EMA)实现了未知环境下对非时隙信道使用情况的初步学习，借助Q学习算法实现无休止多臂赌博机模型下的Gittins索引值的求解，同时确定出在一定干扰约束下的最优信道选择策略，最后通过借助拍卖机制实现系统内认知用户之间信道选择的冲突。经仿真实现验证，提出的新信道选择机制能够很好地避免认知用户对主用户的干扰，使系统中的信道得到高效利用，系统通信量得到大幅提高。

关键词：
干扰约束

Gittins索引值

Q学习

无休止多臂赌博机

查看(5320)

计算机技术与应用

基于电子感应的鱼雷罐跟踪算法的设计与仿真

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.025

作者：刘彦彦1，陆阳1，3，汤俊2，3

作者单位：1.合肥工业大学计算机与信息学院，安徽合肥230009；2.合肥工大高科信息科技股份有限公司，安徽合肥230088； 3.安徽省矿山物联网与安全监控技术重点实验室，安徽合肥230088

摘要：为了实现鱼雷罐的自动跟踪，提出了一种基于电子挂接器和车列检测器的鱼雷罐跟踪算法。该算法主要包括鱼雷罐自动挂接算法、下传点名信息算法和上传挂接信息包算法，使车列检测器能根据接收到的挂接信息包推算出车列信息，进而得到鱼雷罐的位置和状态，实现鱼雷罐的跟踪和摘挂故障自排查定位，提高了鱼雷罐的周转率。并使用C#的多线程编程技术和MapInfo工具实现算法的仿真，验证了算法的正确性和实用性。

关键词：
鱼雷罐

跟踪

点名

故障处理

仿真

查看(7190)

基于用户信任度和社会相似度的协作过滤算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.026

作者：杨海月1，朱玉婷1，施化吉1，徐慧2

作者单位：1.江苏大学计算机科学与通信工程学院，江苏镇江212013；2.大全集团，江苏扬中212211

摘要：个性化推荐算法是解决社交网络中信息过载问题的一种有效方法，已成为社交网络中的研究热点。协作过滤算法是被广泛应用的个性化推荐算法，但由于未考虑社交网络的一些重要社交信息及数据稀疏问题，故其在解决社交网络的推荐问题时推荐效果不佳。为此，提出一个基于用户信任度和社会相似度的协作过滤算法。首先根据用户-项目矩阵计算用户相似度，然后通过社交网络计算用户信任度和社会相似度并将三者融合，最后根据融合后的值形成最近邻集，并据此产生推荐结果。经实验分析，文中提出的算法较其他算法在解决社交网络的推荐问题时有更高的推荐精度。

关键词：
协作过滤

数据稀疏

用户信任度

社会相似度

社交网络

查看(7238)

二元决策图ITE算法在.NET平台的实现与应用

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.027

作者：凌牧，袁海文

作者单位：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京100191

摘要：故障树作为系统可靠性分析的一种工具，在实际工程中已得到广泛应用。二元决策图作为常用的故障树分析法，通过其结构优势可快速得到故障树的不交化割集，通过分析割集集合确定系统失效集合以及计算系统失效概率等指标，确定系统可靠性。在.NET平台上使用ITE算法实现故障树对二元决策图的转化，并在通用的CAN总线监测诊断平台上实现，平台使用SQL Server作为知识库存储信息数据，以故障树信息和监测数据作为输入，实时对系统报警做出诊断。

关键词：
二元决策图

故障树

ITE算法

CAN总线

查看(11664)

基于RMAP机制的SpaceWire星载高速总线设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.028

作者：闫梦婷1，2，安军社1，龚泉铭1，2

作者单位：1.中国科学院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：基于RMAP协议对SpaceWire高速总线进行了架构设计与实现。首先给出了SpaceWire高速总线的整体设计；其次对SpaceWire编解码器中的DS编码进行了优化；然后根据RMAP协议的基础要求，设计了RMAP SpaceWire总线的工作流程与实现方法；最后通过仿真平台对该设计进行仿真测试。仿真测试表明：设计实现了RMAP SpaceWire高速总线的基础功能，数据链路传输速度可以达到79.84 Mb/s。

关键词：
SoaceWire

RAMP

DS编解码

高速总线

查看(11362)

基于IVI-CFAR的模糊恒虚警

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.030

作者：宋铁，周林，曹婷

作者单位：武汉大学电子信息学院，湖北武汉430072

摘要：将模糊逻辑和IVI-CFAR检测器相结合，提出了模糊IVI-CFAR检测器。模糊IVI-CFAR检测器将两个统计量进行模糊化并选择对应的模糊检测器计算相应的隶属函数，然后传给融合中心,融合中心根据这些值采用本文提出的模糊融合准则进行判决。仿真结果表明:模糊IVI-CFAR检测器在均匀背景下与传统IVI-CFAR检测器有相近的检测性能;在多目标背景下和杂波边缘背景下检测性能有明显的改善，在实际检测中有更强的鲁棒性。

关键词：
模糊逻辑

隶属函数

模糊融合

多目标环境

查看(10874)

基于机器视觉筛选GPS卫星信号的无人驾驶汽车组合导航方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.029

作者：段建民，石慧，战宇辰

作者单位：北京工业大学城市交通学院，北京100124

摘要：针对无人驾驶智能车在城市道路环境中全球定位系统信号以非视距传播而造成伪距估计偏差，导致定位不准确的问题，提出了一种以视觉信息为筛选条件的组合导航方法。该系统通过摄像头采集到车体周围环境信息图像并处理，最终得到建筑物上隅角与下隅角的差值，换算出建筑物相对车体所形成的遮挡角度，以此筛选GPS卫星有效信息，采用容积卡尔曼滤波对组合导航信息进行滤波估计，提高导航信息准确性。实验证明，该系统能有效弥补无人驾驶智能车城市道路环境中GPS信号偏差的缺点，较传统组合方式相比具有较高的可靠性及实用价值。

关键词：
无人驾驶

机器视觉

组合导航

非视距传播

查看(14356)

电源技术与应用

基于双层结构的锂电池主动均衡控制系统

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.031

作者：林小峰，王志浩，宋绍剑

作者单位：广西大学电气工程学院，广西南宁530004

摘要：针对电池组中单体电池的个数较多且控制策略复杂等问题，提出了一种双层结构的主动均衡控制方法，分别控制底层双向Buck-Boost电路和顶层反激式变换器电路的开关通断，实现能量的合理转移，从而达到均衡目的。结合神经网络技术在电池荷电状态(State of Charge,SOC)估算中的应用，设计了一种新的以SOC为均衡判据的控制系统。由实验结果分析可知，所提出的双层主动均衡控制方法解决了单层均衡结构由于均衡路径长而引起的均衡时间过久的问题，均衡效率得到显著提高。

关键词：
锂动力电池组

双层结构

主动均衡

SOC

查看(8032)

接收端并联谐振的耦合式无线供电系统

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.032

作者：张天予，张瑞成，耿晓红，吕萌，李志权

作者单位：华北理工大学电气工程学院，河北唐山063009

摘要：为了解决传统电磁感应式无线输电的低效率问题，设计了谐振耦合式无线输电系统，并通过理论计算、电路设计与仿真，分析了谐振耦合式的无线电能传输的效率影响因素以及线圈强耦合下所产生的频率分裂现象。在理论分析的基础上，制作了无线电能传输装置，包括直流电源、高频逆变电路、发射接收线圈、整流电路。实验结果表明，当接收端采用串联谐振时，负载越小，效率越高；当接收端采用并联谐振时，负载越大，效率越高。

关键词：
无线电能传输

高频逆变电路

谐振耦合式

并联谐振

查看(16482)

高压输配电线路低下限死区感应取能电源的研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.033

作者：谢志远，毕亭亭，李亚康，聂盛阳

作者单位：华北电力大学电子与通信工程系，河北保定071003

摘要：为解决高压智能电气设备供电问题，提出了一种高压输配电线路低下限死区感应取能电源设计方案。采用两种磁芯并行工作，根据电流范围选择不同的磁芯进行取能，分析了感应取能原理，研究了各参数之间的关系。结合Saber仿真软件进行建模分析，确定了磁芯尺寸和二次侧匝数，设计了后续电路并进行了实验测试。结果表明：该感应取能电源能够在3 A～1 000 A电流范围稳定供能，满足高压智能电气设备供电要求。

关键词：
感应取能

铁基纳米晶

硅钢

SABER

查看(7812)

基于脉冲响应的电池端电压在线检测

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.01.034

作者：何俊儒1，王洪诚2，杨欣荣1

作者单位：1.西南石油大学机电工程学院，四川成都610500；2.西南石油大学电气信息学院，四川成都610500

摘要：剩余容量(SOC)和健康状态(SOH)的在线检测是实现车用电池有效管理的关键之一，而电池开路电压作为预测电池剩余容量的一个重要参数在充电和放电周期间不易获得。提出了一种基于脉冲响应预测锂离子电池端电压的方法，通过向电池施加电流脉冲，由输入脉冲与电压脉冲响应的卷积来预测端电压。阐明了脉冲响应的思想以及方法的实现，通过实验验证了该检测方法的有效性和可靠性，能够达到实际应用效果。