2018年第06期-《电子技术应用》杂志

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2018年第06期

刊出日期：2018-06-06

邮发代号： ISSN 0258-7998

CN11-2305/TN

邮发代号：2-889

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综述与评论

基于相关滤波器的目标跟踪方法综述

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174811

作者：马晓虹1，尹向雷2

作者单位：1.陕西理工大学电工电子实验中心，陕西汉中723000；2.陕西理工大学电气工程学院，陕西汉中723000

摘要：目标跟踪是计算机视觉中的重要组成部分，广泛应用于军事、医学、安防、自动驾驶等领域。虽然取得了很大进展，但由于遮挡、快速运动、模糊、光照及变形等因素存在，其仍是具有挑战性的研究领域。近年来，属于判别式类型的相关滤波器跟踪方法由于具有非常高的处理速度备受关注。首先介绍了目标跟踪和相关滤波器的基本知识，之后对相关滤波器方法在朴素阶段、循环结构和核技巧、多特征通道、与深度特征的结合、尺度研究、边界效应以及其他信息的利用方面进行了详述，最后对基于相关滤波器方法的研究方向和发展趋势给出了几点看法。

关键词：
计算机视觉

目标跟踪

相关滤波器

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微电子技术

基于动态连续数据的GPU调试系统设计和实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174703

作者：陈峥

作者单位：上海兆芯集成电路有限公司软件部，上海201203

摘要：随着GPU架构日益复杂，对硬件问题的调试越来越成为硬件工程师面临的一个挑战。造成硬件问题调试困难的一个主要原因是硬件工程师没有办法清楚知道硬件中问题发生的过程，只能通过一些简略信息对问题发生的环境和原因进行猜测。提出一种新的调试架构，相比于传统方式，新的架构能够为硬件工程师提供一段连续时间内连续的动态数据，使得硬件工程师能够对一段时间内硬件状况的变化过程有一个全面了解，甚至硬件开发人员能够把这些信息导入RTL仿真环境模拟重现硬件问题，极大地提高硬件工程师解决问题的效率。

关键词：
GPU

调试系统

动态数据

时钟中断

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基于ARMv7-A架构的虚拟存储系统技术研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180612

作者：曹朋朋1，2，陈佳1，2，张少锋1，2

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

摘要：在机弹载设备综合化、智能化、低功耗的发展趋势下，嵌入式系统设计中近几年也广泛采用了ARM系列处理器。其中ARMv7的VMSA(虚拟存储系统架构)支持虚拟化扩展、安全扩展以及大物理地址扩展，使得多虚拟机的运行或分区操作系统实现有了硬件系统的支持，复杂嵌入式设备可采用新一代嵌入式处理器完成系统综合化与小型化。主要针对ARMv7-A体系结构中扩展后的VMSA内存管理的应用结构变化进行了研究，并就其在机载设备上的应用方式进行分析，为ARM处理器在机载设备的应用提供了技术支撑。

关键词：
ARMv7

VMSA

虚拟化

安全扩展

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一种基于包交换的有效载荷时间同步方法的设计和实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174633

作者：魏玮1，2，曹素芝2，钟红恩2

作者单位：1.中国科学院大学，北京100049；2.中国科学院空间应用工程与技术中心，北京100094

摘要：为了解决航天器上各有效载荷时间同步精度有限的问题，提出了基于包交换的时间同步方法。该方法通过步进式的时间补偿和频率校正，实现多载荷、高可靠、高精度的时间同步。同时进行网络调度控制，保证同步周期和网络背景流量的变化对时间同步精度的影响降到最低。在实验验证中，将该方法的实现与光纤网络结合，在Xilinx K7系列FPGA板卡上实现了整个时间同步系统。使用小部分的硬件和网络资源，实现纳秒级的时间同步。

关键词：
时间同步

光纤通道

步进式时间补偿

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一种面向异步FIFO的低开销容错机制研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174781

作者：侯翔云，黄乐天

作者单位：电子科技大学微电子与固体电子学院，四川成都610054

摘要：异步FIFO(First-In-First-Out，先进先出队列)作为数字系统中的一种基本结构，被广泛应用于设计之中。其可靠性影响整个系统能否正常运行。提出一种折叠式的容错方法，用于提高异步FIFO的可靠性。该方法通过控制逻辑绕过故障单元，大大提高异步FIFO能容忍的故障数量。另外，为了减少故障对FIFO深度的影响，在折叠式的方案基础上引入空间冗余技术。实验结果表明，与仅采用空间冗余技术的方案相比，提出的方法可以多容忍12个储存单元故障，而为容错增加的面积开销最多只多了4.19%。

关键词：
异步FIFO

可靠性

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一种基于HDMI2.0的编解码器设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174654

作者：魏国

作者单位：龙迅半导体（合肥）股份有限公司，安徽合肥230001

摘要：分析了HDMI2.0版标准的编解码算法，使用硬件描述语言设计了编解码器电路，选用FPGA开发平台进行了原型验证。该电路占用逻辑资源少，并兼容HDMI1.4和HDMI2.0版标准。验证结果表明，该设计正确实现了编解码器的功能，满足HDMI接口标准的要求，可应用于系统设计中。

关键词：
高清晰度多媒体接口

编解码器

现场可编程门阵列

原型验证

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一种超宽带低雷达散射截面天线的设计与研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174020

作者：张青春1，杨明武1，姜兆能1，2，卢笑池1，高盛1，张华3

作者单位：1.合肥工业大学电子科学与应用物理学院，安徽合肥230009； 2.毫米波国家重点实验室，江苏南京210096；3.安徽动力源科技有限公司，安徽宣城242199

摘要：提出了一种超宽带低雷达散射截面积的全金属天线。该天线采用了全金属Vivaldi作为辐射单元，通过利用一种新型的频率选择表面结构来降低工作频段内的雷达散射截面积。此频率选择表面结构由三层周期性平面结构和双层介质构成，具有超宽带、带宽可控等特性。改变金属层的开槽宽度和中间结构的宽度，可以调整频率选择表面工作频段的带宽及中心频点位置，从而实现频率带宽可调，使其可以应用于天线不同工作频段雷达散射截面积的降低。

关键词：
全金属天线

频率选择表面

可调

超宽带

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嵌入式技术

基于LoRa的远程抄表系统的设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.175009

作者：肖思琪1，2，全惠敏1，钟晓先2

作者单位：1.湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410000；2.珠海中慧微电子股份有限公司通讯产品线，广东珠海519000

摘要：针对基于ZigBee技术实现的无线抄表系统传输距离近、抗干扰能力弱等问题，设计了一种基于LoRa的新型远程抄表系统。该远程抄表系统由路由模块、中继器及表端模块组成，这三大模块均使用低功耗射频芯片SX1278。在抄表过程中，针对该系统提出了4种路径探测命令帧。该系统能将集中器端的无线信号进行中继转发至表端，延长无线通信距离。测试结果表明，该抄表系统稳定可靠、抄表范围广、组网时间短，具有广泛的应用前景。

关键词：
远程抄表

LORA

SX1278

探测命令帧

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基于密度聚类的能耗数据采集网关设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174797

作者：王平，于祥春

作者单位：重庆邮电大学自动化学院，重庆400065

摘要：现有用电信息采集网络集中器不具备对异常用电量进行检测功能，导致主站对异常用电行为分析与响应滞后。设计一款具备异常检测功能的用电信息采集网关，将网关安装在集中器侧对集中器能耗数据进行异常分析是应对该问题的有效解决方案。根据用电信息采集网络的特征和相关电网规约，网关通过构造数据帧查询主站地址池配置自身地址；基于密度聚类DBSCAN算法和决策树C4.5算法对异常用电行为进行判断。实验结果表明，该网关能够快速地对自身地址进行配置并对能耗数据进行异常分析。

关键词：
采集网关

异常检测

能耗数据

地址配置

DBSCAN算法

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伪卫星网络时频同步系统设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174680

作者：纪元法1，2，梁涛1，2，孙希延1，2，严素清1，2，卢伟军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：为实现伪卫星自组织网络高精度时频同步，设计了一种应用SCPA结构的伪卫星时频同步系统。该系统以FPGA和DSP作为核心基带处理芯片，集成了高速数模转换与模数转换电路以及上下变频电路。详细介绍了伪卫星双向伪距测量技术和时频同步设计方案及实现。系统测试结果表明，伪卫星系统星间载波相位同步误差小于0.1 Hz，时间同步精度优于2 ns，可达到伪卫星自组织网络系统定位精度与授时精度要求。

关键词：
伪卫星

SCPA

双向测距

时频同步

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基于多特征融合的井盖检测系统实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174841

作者：乔瑞萍，孙贺，董员臣，王方

作者单位：西安交通大学电子与信息工程学院，陕西西安710049

摘要：障碍物检测作为智能辅助驾驶的重要一环，得到了广泛关注和研究，其中，井盖的检测对后续的井盖定位和缺损检测有着不可替代的作用。从宏观特征入手，提出一种多特征融合的分类方法，首先利用先验知识划定梯形区域限制搜索区间，进而通过边缘的连通性锁定候选区域，并通过多特征判定，快速准确地从背景中提取出井盖位置。该方法在TMS320DM6437平台上进行了系统实现，验证了方案的可行性。

关键词：
宏观特征

多特征融合

梯形区域

边缘连通

TMS320DM6437

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基于异常值检测的IC卡安全防御系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174566

作者：张开生，王小瑞，黄谦

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：针对社会上出现的IC卡盗刷问题，设计了一种基于异常值检测的IC卡安全防御系统。系统通过RFID终端采集IC卡物理层及应用层信息，并将数据传至云服务器；云服务器端采用基于集成学习的异常值检测算法进行数据处理；若IC卡异常，则通过手机APP及时提醒用户。系统测试表明，磁场信号异常检测子分类器与用户习惯异常检测子分类器的准确率分别为0.95与0.63，表明系统能有效检测IC卡的异常状态，进而识别伪卡。

关键词：
IC卡安全防御

RFID终端

集成学习

异常值检测

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测控技术与仪器仪表

一种飞机机载数据中继管理单元设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174744

作者：吕鸣，滕斌

作者单位：西安中飞航空测试技术发展有限公司，陕西西安710089

摘要：在飞行试验中，飞机上采集的机载测试数据通过遥测链路传输到地面进行实时监控。需要对传输前的机载数据进行处理，以满足遥测发射的需求。采用软件无线电技术，设计了一种基于FPGA和嵌入式Linux的飞机机载测试数据中继管理单元。详细阐述了FPGA、硬件电路及嵌入式软件等关键部分的设计。设备实现了对飞机机载采集数据的处理、转发和无线链路管理功能，经实际试飞测试，满足应用需求。

关键词：
飞行试验

中继管理

机载测试数据

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基于故障字典法的交流充电桩故障检测

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174743

作者：金勇1，梁立新1，刘廷章2，邢琛2

作者单位：1.上海国际汽车城（集团）有限公司，上海201805；2.上海大学上海市电站自动化技术重点实验室，上海200072

摘要：为了检测和诊断电动汽车交流充电桩可能出现的故障，结合充电桩内电气元器件的特性，分析了交流充电桩的主要故障类型，通过提取交流充电桩内主回路的相关电特征量，并运用故障字典法对故障进行检测。随后建立实验平台，模拟各类故障发生，验证故障字典法对于交流充电桩故障检测的有效性。结果表明，故障字典法对于检测交流充电桩内可能发生的典型故障具有很好的诊断能力。

关键词：
交流充电桩

故障字典

故障检测

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一种高精度的GPS-RTK定位技术设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174959

作者：袁正午，何格格

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：传统的实时动态(Real Time Kinematic，RTK)定位技术通过数传电台在基准站与流动站之间传输差分数据，这样传输距离有限并且容易受到外界因素的干扰，从而影响定位精度。提出以S5PV210微处理器为核心，在Linux 嵌入式平台下采用3G无线通信技术在流动站与CORS中心建立数据链，实现了一种实用的RTK定位技术。介绍了终端机的系统结构及工作原理，阐述了硬件模块和软件系统的实现方法。该系统具有数据传输稳定、定位精度高、实用性强等特点。测试结果表明，该终端运行稳定并可以达到厘米级的定位精度。

关键词：
全球定位系统

实时动态

嵌入式

S5PV210

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概率神经网络多模型卡尔曼滤波定位导航算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174938

作者：梁龙凯1，2，张丽英1，何文超1，2，吕绪浩1，2

作者单位：1.东北师范大学人文学院理工学院汽车电子与服务工程系，吉林长春130117； 2.吉林省高校汽车电子技术工程研究中心，吉林长春130117

摘要：交互式多模型扩展卡尔曼滤波（IMM-EKF）算法是解决机动载体运动模型不确定的定位问题的次优算法，在载体做模型确定的运动时该方法仍得到次优解且浪费运算资源。针对IMM-EKF算法的此类缺陷，采用离线训练的概率神经网络模型，实时判断当前运动模型分类，在运动模型确定的状态下选择对应的单一模型进行运算，而在运动模型不确定的状态下选择IMM-EKF算法，既保证定位精度，又减少了不必要的运算量。仿真对比实验验证了相比于IMM-EKF算法，新算法在精度方面的优势。

关键词：
导航定位

扩展卡尔曼滤波

概率神经网络

北斗卫星导航系统

全球定位系统

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基于改进的Bingham模型的图像去噪算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174930

作者：程玉柱，李赵春

作者单位：南京林业大学机械电子工程学院测控技术系，江苏南京210037

摘要：磁流变阻尼器力学模型是磁流变阻尼器结构控制的基础。针对Bingham磁流变阻尼器力学模型，对剪切应变率作分数阶微分处理，提出一种分数阶Bingham磁流变阻尼器力学模型，并将此模型引入到图像去噪，推导出一种分数阶Bingham图像去噪模型，且定义一种分数阶边缘检测算子和数值解法，最后用于合成图像与Lena图像去噪。MATLAB实验结果表明，算法既能保持图像目标边缘，又能实现图像去噪。

关键词：
分数阶

Bingham

磁流变阻尼器

图像去噪

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基于深度学习的智能路牌识别系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174570

作者：林付春，刘宇红，张达峰，张荣芬

作者单位：贵州大学大数据与信息工程学院，贵州贵阳550025

摘要：提出了一种基于机器视觉和深度学习的智能路牌识别系统。采用嵌入式的ARM9作为前端采集系统，在服务器上采用图像处理算法先对前端采集的路牌图像进行文字区域的提取和分割，然后用训练好的卷积神经网络对分割的文字进行识别，最后将识别信息以语音的形式反馈给使用者。使用前端硬件在高速公路上采集路牌图像并在服务器的CAFFE框架上进行测试，结果表明该系统能实时准确地将路牌信息以语音的方式播报给使用者。

关键词：
路牌识别

机器视觉

深度学习

卷积神经网络

Cortex-A9

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基于RNN的脉搏波血压计的研究与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.175084

作者：刘艳萍，李杰，金菲

作者单位：河北工业大学电子信息工程学院，天津300401

摘要：针对于传统袖带血压计的不便捷性和不连续性，设计了一种便携式的脉搏波血压计。该血压计通过光电传感器采集指端的脉搏波信号；在微控制器中对脉搏波信号进行预处理及血压的计算，其中通过训练优化好的循环神经网络预测模型来预测计算血压值；将预测出来的血压值显示到OLED显示屏，最终实现实时连续血压的监测。经测试，该便携式脉搏波血压计的血压预测误差在±5 mmHg之内，符合国际血压计测量的误差范围。所设计的便携式基于RNN的脉搏波血压计为智能穿戴健康监护设备的开发和设计提供了较高的参考价值。

关键词：
便携式

脉搏波

血压计

循环神经网络

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通信与网络

D2D网络中基于博弈论的时隙分享合作策略研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174033

作者：张闯1，邵坦2，王慧武1

作者单位：1.哈尔滨电工仪表研究所有限公司，黑龙江哈尔滨150028；2.河南许继仪表有限公司，河南许昌461000

摘要：为了使D2D网络中从属于不同用户的终端进行合作通信，提出了一种基于博弈论的时隙分享合作策略。首先，使互为中继的终端通过分享时隙的方式建立合作；其次，采用博弈论中的纳什谈判方法对终端时隙分享问题进行分析，并通过拉格朗日乘数法求得终端以多大时隙中继彼此数据，解决了终端如何合作的问题；最后，给出了终端合作的截止条件，解决了终端何时合作的问题。仿真实验表明，与直传方式相比，终端采用合作传输策略能够有效地提升能量效率。

关键词：
D2D网络

时隙分享

博弈论

纳什谈判

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北斗B1 MEO/IGSO卫星信号的差分捕获算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174255

作者：邢永强1，黄海生1，曹新亮2

作者单位：1.西安邮电大学电子工程学院，陕西西安710121；2.延安大学物理学与电子信息技术学院，陕西延安716000

摘要：针对北斗B1频段MEO/IGSO卫星上NH码调制导致捕获难度增大的问题，对GPS所用的差分捕获算法进行改进，得出了一种适合北斗B1 MEO/IGSO卫星的捕获算法。通过本地生成经NH调制的C/A码作为新的伪随机码，加长相干积分时间，以差分累加的方式对相干积分结果进行运算，并按照累加结果最大准则判断差分项的符号，找出最佳搭配组合。仿真结果表明，改进算法能提高2 dB～3 dB的增益。

关键词：
MEOIGSO卫星

NH码

伪随机码

差分相干

查看(25950)

基于摩尔状态机的LTE-R系统自适应调制编码方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.173810

作者：陈梦嘉，赵宜升，黄锦锦，董志翔，陈忠辉

作者单位：福州大学物理与信息工程学院，福建福州350108

摘要：针对铁路长期演进（LTE-R）通信系统，开展自适应调制编码（AMC）研究。通过引入摩尔状态机（MSM）模型，提出一种AMC策略。根据LTE-R系统采用的调制和编码方式（MCS），设计MSM的有限状态集。针对不同调制方式，得到误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系曲线。通过给定目标BER，获得不同调制方式对应的SNR阈值。在这些阈值基础上，通过加减一定的SNR常数，得到不同MCS对应的SNR阈值。同时，为了减少MCS在SNR阈值附近发生频繁切换，对SNR阈值设置上下界，得到MSM的状态转换SNR阈值区间。基于得到的SNR阈值上下界，设计MSM，实现MCS的动态调整。仿真结果显示，所提出的AMC方法比传统的基于分段函数的AMC方法具有更加稳定的频谱效率和吞吐量。此外，相比固定调制方式策略，提出的AMC方法具有更好的BER性能。

关键词：
自适应调制编码

高速铁路通信

摩尔状态机

查看(15062)

基于改进的MAC和μTESLA的MANET安全路由算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174687

作者：杨官霞1，周頔2，张展3

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； 2.四川文理学院，四川达州635000；3.河南理工大学电气学院，河南焦作454000

摘要：针对现有移动自组网安全路由协议难以兼顾数据完整性和机密性的问题，提出了一种结合数据完整性保护和数据机密性保护的安全路由协议。在数据完整性保护方面，采用单向hash函数和密钥生成消息认证码，鉴别路由中数据的完整性；在数据机密性保护方面，采用μTESLA协议传输加密数据包，在不同的时段传输不同的密钥，通过对称密钥的延迟透露模拟非对称机制，降低认证广播的资源消耗。仿真实验表明，该方法不仅在安全性方面优于现有的路由协议，而且在报文送达率、路由开销和端到端平均时延评价指标上也优于现有路由协议。

关键词：
移动自组网

路由协议

消息认证码

密钥

单向函数

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简化的极化码译码算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.173601

作者：王丹，李孟杰，李玉河，贾东升

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：极化码是目前唯一可以从数学角度证明达到香农极限的纠错编码技术。但是传统的译码算法、连续删除（SC）译码和连续删除列表（SCL）译码算法复杂度较高，使得译码过程有较大译码延时。经过研究译码算法的原理和特点，证明部分节点的译码运算是冗余，提出了SC译码和SCL译码简化算法。证明了简化的译码算法在保证译码性能不变的前提下，显著降低了译码的复杂度。

关键词：
极化码

连续删除译码

连续删除列表译码

查看(24352)

基于改进的公交车骨干网的改进区域路由算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174810

作者：万航1，王学成2

作者单位：1.浙江经济职业技术学院物流技术学院，浙江杭州310018；2.吉林大学计算机科学与技术学院，吉林长春130012

摘要：基于公交车骨干网的区域路由协议可以降低面向城市交通应用时常用表驱动等路由协议造成的网络拥塞现象，但是该路由协议的簇外路由发现阶段存在大量冗余通信，增加了路由开销。为降低路由开销，提出了一种基于公交车骨干网的改进区域路由协议。改进路由协议在传统区域路由协议的链路状态更新数据包中增加两个字段，用于存放簇头节点和目的节点的位置信息。在簇外路由发现阶段，依据簇头节点和目的节点的位置信息构建位置约束方程，用于选择合理的外围节点进行数据转发任务，剔除其他外围节点的冗余通信。仿真实验结果表明，改进路由协议的丢包率、端到端平均时延和路由开销3个指标都优于基于公交车骨干网的区域路由协议，综合性能指标也优于AODV和DSDV两种常用的路由协议。

关键词：
区域路由协议

车辆自组织网络

路由开销

位置约束

公交车骨干网

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礼堂直达与非直达传播环境建模及性能研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174144

作者：吴鹏1，周杰1，2，陈姜高路1，菊池久和2

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.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：针对典型的礼堂环境中无线信道的直达与非直达的传播情况，提出一种基于几何散射模型改进的参考模型，假设散射体在传播环境内均匀分布，推导出波达信号到达角的概率密度函数、多普勒功率谱密度以及时间自相关函数的表达式，并分析主要参数对信道模型统计特性的影响。此外，根据参考模型设计出一种高效的SOC信道仿真模型以及两种模型参数化的方法，并以多普勒功率谱密度和时间自相关函数为指标比较两种方法的性能。结果表明，两种信道仿真模型参数化方法均准确高效，且仿真模型中各项统计特性均与对应参考模型中的统计特性能取得较好的匹配。

关键词：
几何信道模型

概率密度函数

散射体分布

功率谱密度

自相关函数

查看(4564)

计算机技术与应用

基于深度学习的图像分类方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180803

作者：许少尉，陈思宇

作者单位：中国航空计算技术研究所，陕西西安710065

摘要：提出了一种用于图像分类的卷积神经网络，将不同池化方式对图像分类的影响进行了分析对比，采用重叠池化和dropout技术，较好地解决过拟合问题。与传统神经网络相比，该方法在CIFAR-10数据集上获得了较好的结果，在测试集上准确率比训练集上准确率高9%左右。

关键词：
图像分类

深度学习

卷积神经网络

查看(28136)

一种新型弹载综合控制计算机的设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174536

作者：刘硕1，吕浩1，2，高浩1

作者单位：1.中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，陕西西安710065； 2.西北工业大学计算机学院，陕西西安710072

摘要：弹载计算机作为精确制导武器的核心单元，是实现武器系统制导与控制的关键部件。随着武器装备发展水平的提高，弹载控制计算机除控制接口复杂、对计算性能要求高外，对综合化也提出了更高的要求。提供了一种新型弹载综合控制计算机的设计方法，基于国产天脉2嵌入式实时分区操作系统，采用了软硬件一体化的设计思想，采用PowerPC处理器提供高性能计算能力，将原有多舱段计算机的复杂交联控制进行有效融合，实现了弹载控制计算机的综合化与一体化。对弹载综合控制计算机的软硬件设计和特点进行了较为详尽的描述。该控制计算机满足某型航空武器的使用需求。

关键词：
弹载计算机

综合化

实时操作系统

天脉2

PowerPC

查看(25228)

基于SoC FPGA的北斗接收机载波跟踪环路设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.173766

作者：韦照川，潘军道，吴国增

作者单位：桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林541004

摘要：为了实现北斗卫星导航接收机高实时性、小型化及低功耗，提出了一种基于SoC FPGA的载波跟踪环路的设计方案。通过对FLL（锁频环）和PLL（锁相环）的分析，并利用SOPC技术，实现了基于SoC FPGA的载波跟踪环路，可完全在FPGA内部完成载波的剥离。测试结果表明，该方案能实现载波信号的快速精确跟踪，具有良好的实时性和应用价值。

关键词：
北斗卫星导航接收机

载波跟踪环路

SoCFPGA

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基于智能手机的保密U盘设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.173844

作者：李立甫，李红亮，古勇军

作者单位：陆军工程大学通信士官学校，重庆400035

摘要：深入分析了智能手机充当U盘完成数据传输的使用方式的安全隐患，结合加解密技术和远程控制的技术，提出了一种集“加密存储、遥控销毁、定位追踪”等功能于一体的数据防护方案，并进行了编程实现，以期解决智能手机充当U盘使用的数据安全问题。

关键词：
加密存储

遥控销毁

定位追踪

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云计算在军事领域中的应用分析

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180895

作者：杨晓军，臧飞，李春雷

作者单位：中国电子科技集团第二十八研究所，江苏南京210007

摘要：结合军事综合电子信息系统的实际需求和云计算的特点，设计了一种基于云计算的平台模型。该模型将OpenStack、Spark和内存数据库等云计算相关技术融合到系统中，并通过数据服务性能测试和数据可扩展性测试验证了模型的弹性扩展能力和计算处理能力。试验结果表明，该模型能够较好满足未来战场大规模数据的存储、处理及服务需求。

关键词：
云计算

体系结构

平台模型

数据服务

数据可扩展

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多层概率决策的网络大数据协作融合算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174081

作者：曾康铭，吴杏

作者单位：南宁学院信息工程学院，广西南宁530200

摘要：为了改善网络大数据传输效率及其精度，降低网络数据传输负荷，基于多层概率网络模型和联合决策研究了一种网络大数据协作融合算法。首先，以复杂异构多层网络的数据采集与缓存为对象，以实时感知数据及其准确处理为优化目标，设计了一种多层概率联合决策模型。接着，通过主层-分层和信号强度进行网络大数据的多维描述，结合3步分解和三性融合，以逆变换去噪为驱动，提出了网络大数据协作数据融合算法。最后，实验和仿真结果表明，与实验统计值相比，所提算法在数据融合精度和效率等方面具有明显优势。

关键词：
多层概率

联合决策

大数据

网络协作控制

数据融合

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电源技术与应用

基于SOPC的并网逆变器设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.173204

作者：阎昌国1，龚仁喜2，刘小雍1，熊中刚1，杨航1

作者单位：1. 遵义师范学院工学院，贵州遵义563006；2.广西大学电气工程学院，广西南宁530004

摘要：针对日前基于串行结构控制器设计的并网逆变器存在运行速度慢、并网电流质量差的问题，以并行结构控制器FPGA为开发平台，提出了一种基于SOPC控制技术实现的并网逆变器新架构。该架构采用带电网电压前馈的直接电流PI控制策略，用硬件实现算法，提升了系统的运行速度及整体性能。论文设计了控制策略的调节器参数，并构建了逆变器并网控制系统的IP硬核。1 kW的样机测试结果表明：该方案具有并网电流质量好、同步跟踪能力强的优点。

关键词：
串行结构

并网逆变器

SoPC

IP硬核

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基于优化前馈控制的VIENNA整流器动态性能研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.173373

作者：董飞驹，邵如平，王达

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：在传统平均电流控制电压环路基础上，提出了一种基于前馈控制的平均电流控制方案，电压环加入负载前馈控制和电网电压前馈控制，减小直流侧电压超调量；电流环采用误差迭代PI算法，实现无静差调节，优化三相VIENNA整流器的动态响应。所提出的负载前馈变量仅在负载阶跃时更新，在稳态时保持恒定。另外，本文对频域响应特性进行分析并通过仿真加以验证。

关键词：
VIENNA整流器

平均电流控制

负载前馈

误差迭代PI

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高电压宽输入双管反激辅助电源的研究与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.173375

作者：冯宝刚1，2，张兰红2，陆广平2

作者单位：1.江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江212013；2.盐城工学院电气工程学院，江苏盐城224051

摘要：根据高电压宽输入电力电子变换器的供电需求，设计了一种双管反激辅助电源。分析了双管反激变换器的工作原理；针对宽输入电压范围带来的电流环次谐波振荡问题，设计了斜坡补偿电路；提出了一种电流控制型双管反激变换器的低损耗启动电路。实验证明所设计的高电压宽输入双管反激辅助电源有效可行。

关键词：
双管反激

高电压宽输入

电流型控制

斜坡补偿

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基于超级电容器的新型低频能量收集系统

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.172905

作者：陈凯1，2，李洪祚2，刘双翼1

作者单位：1.中国科学院重庆绿色智能技术研究院，重庆400714；2.长春理工大学电子信息工程学院，吉林长春130022

摘要：对于低频可再生能源的收集需要考虑其比较大的内部阻抗，不规则的断续输入，受环境干扰等问题。本研究采用多级反馈式稳压升压技术，嵌入低功耗控制芯片算法控制对低频输入能量的最大功率点进行跟踪(MPPT)，同时超级电容器代替锂电池作为储能系统，应用互感耦合，从而达到高效收集、整流和输出的效果。因此本研究设计出的收集系统可高效地收集低频可再生能量，最大收集率可达91.16%，加入输入/输出隔离系统以提高带负载能力后其总收集效率达到了53.18%。