2018年第09期-《电子技术应用》杂志

技术专栏-5G通信

基于迭代编码算法的混合构造算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.181410

作者：孟嘉慧，赵旦峰，张良

作者单位：哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨150001

摘要：为了确保第五代移动通信（5G）技术的可靠性、稳定性、高传输速率的优势，基于具有线性编码复杂度的迭代编码算法，提出了混合校验矩阵构造算法。该算法首先对传统迭代编码算法进行改进，使其适用于多元低密度奇偶校验（NB-LDPC）码；然后采用后向迭代法改变编码方案和校验矩阵构造方式使渐进边增长（PEG）算法具有下三角结构，并将其作为基矩阵；最后采用改进后具有下三角结构的QC-LDPC算法生成循环移位矩阵和有限域系数矩阵，同时消除短环影响，从中选取最优的校验矩阵。仿真结果表明，混合构造算法所构造的多元LDPC码不仅具有线性的编码和存储复杂度，且有较强的纠错能力。

关键词：
5G

复杂度

多元低密度奇偶校验码

迭代编码算法

混合构造算法

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基于物联网系统的NOMA与SWIFT结合的研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.181332

作者：邱欢，乔坤

作者单位：西安石油大学电子工程学院，陕西西安710065

摘要：提出一种支持物联网（IoT）应用的基于mmWave的无线异构系统中应用非正交多路访问（NOMA）的中继方案。该方案利用了低功率中继部署的特殊性，结合IoT设备的能量收集功能，推断中继协助下的用户性能表现。在中继或IoT设备的协助下，下行NOMA传输由两个阶段组成：(1)基站（BS）通过应用NOMA同时向用户设备（UE）和所选择的中继发送复合信号；(2)BS发送另一个消息给UE 1，同时向UE 2发送解码的消息。仿真结果表明，所设计的方案可行、有效。

关键词：
D2D

异构网络

物联网

NOMA

中继

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智能汽车系统模糊方向控制的分析

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.182151

作者：黄俊嘉，余志贤，陈锐，唐小煜

作者单位：华南师范大学物理与电信工程学院，广东广州510006

摘要：在5G技术的背景下,对当前智能汽车自动驾驶的方向控制领域进行研究。现有智能车识别算法大多都依赖于中线误差以控制智能汽车行驶，一旦应对无中线或者中线难以获取的道路就束手无策。针对该现状，对智能汽车随动系统进行了鲁棒性分析，在此基础上提出了具体的模糊方向控制策略，并通过实验验证了该策略的优势。对智能汽车系统的分析、解决策略和实验有利于对智能汽车系统进行改进。

关键词：
智能汽车系统

方向控制策略

机械特性

鲁棒性

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5G波束故障恢复设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.182150

作者：高程，朱雪田，刘春花

作者单位：中国电信股份有限公司北京研究院网络技术与规划部，北京102209

摘要：在5G毫米波系统中，由于信道波动较为剧烈，可能发生基站与用户之间的波束失准。波束故障恢复可以帮助基站或用户根据波束测量结果调整当前故障波束到可用的波束，从而避免波束失准造成的频繁无线链路失败。系统地阐述了5G波束故障恢复的设计与实现，包括波束故障探测、候选波束识别、波束恢复请求传输以及基站响应等步骤，为进一步研究波束故障恢复提供参考。

关键词：
5G

毫米波

波束故障恢复

波束故障探测

候选波束识别

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4 400～4 500 MHz频段5G系统对无线电高度表干扰分析

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.181905

作者：贾迪1，李景春2，杨文翰2，鲍尧2

作者单位：1.河北工业大学电子信息工程学院，天津300401；2 .国家无线电监测中心，北京100037

摘要：以第五代移动通信（5G）系统和无线电高度表的参数和特性为基础，采用国际电信联盟（ITU）相关建议书提供的天线模型和传播模型，通过蒙特卡洛仿真，开展了4 400～4 500 MHz频段5G系统和4 200～4 400 MHz频段航空无线电导航业务（无线电高度表）的共存研究。结果表明，在相关频段5G系统不会对航空无线电导航业务（无线电高度表）造成有害干扰。

关键词：
5G

航空无线电导航业务

无线电高度表

共存研究

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5G网络关键技术和业务

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.189020

作者：朱雪田，夏旭，齐飞

作者单位：中国电信股份有限公司北京研究院网络技术与规划部，北京102209

摘要： 2018年6月14日，3GPP全会（TSG#80）批准了第五代移动通信技术标准（5G NR）独立组网功能冻结。加之2017年12月完成的非独立组网NR标准，5G已经完成第一阶段全功能标准化工作，进入了产业全面冲刺新阶段。此次SA功能冻结，不仅使5G NR具备了独立部署的能力，也带来了全新的端到端新架构，赋能企业级客户和垂直行业的智慧化发展，为运营商和产业合作伙伴带来新的商业模式，开启一个全连接的新时代。首先介绍大规模天线、服务化架构、边缘计算和网络切片等5G网络关键技术，并在阐述三大场景应用的未来商业模式的基础上，就5G商用进程与发展现状进行了分析。

关键词：
第五代移动通信

新空口

大规模天线

网络切片

多接入边缘计算

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综述与评论

知识图谱精化研究综述

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180696

作者：谢刚1，2

作者单位：1.中国科学院自动化所，北京100080；2.贵州师范大学大数据与计算机科学学院，贵州贵阳550001

摘要：知识图谱是一种在移动互联网大时代下产生的新型知识表示方法，而精化是知识图谱应用研究的主要内容之一，其主要任务是知识图谱补全和错误检测等，在信息检索、机器人、智能问答等领域有着重要的应用前景。因此，对知识图谱精化进行研究具有十分重要的意义。对当前知识图谱精化方法进行了较为全面、深入的总结，并对知识图谱未来的主要研究方向进行了展望。

关键词：
知识图谱

精化

补全

错误检测

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信息物理融合系统研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180646

作者：李馥娟1，王群1，钱焕延2

作者单位：1.江苏警官学院计算机信息与网络安全系，江苏南京210031； 2.南京理工大学计算机科学与工程学院，江苏南京210094

摘要：信息物理融合系统（CPS）是一个将信息空间的离散模式与物理世界的连续动态模式相结合后形成的智能复杂系统，由感知、计算、通信、控制等要素组成。解析了CPS的基本概念和组成结构，提出了CPS的技术体系，并从智能感知和自动控制、网络通信技术、智能平台服务技术3个方面对涉及的关键技术进行了讨论。最后，主要结合工业应用，对CPS技术发展面临的主要挑战及可能的研究方向进行了总结与展望。

关键词：
信息物理融合系统

智能感知

深度计算

精准控制

实时通信

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微电子技术

基于PUF的可信根及可信计算平台架构设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.175075

作者：吴缙，徐金甫

作者单位：解放军信息工程大学，河南郑州450001

摘要：物理不可克隆函数（Physical Unclonable Functions，PUF）在设备认证和安全密钥存储等应用中具有高度灵活性，并被广泛用于嵌入式系统的安全防护。利用PUF技术为双核安全架构提供可信根（PUF-based Root of Trust，PRoT），设计了以PRoT为信任锚点的信任链和密钥更新协议，保证了在SoC系统上可信关系的逐级扩展以及安全启动的可靠性和安全性。通过测试实验表明，PUF能够为嵌入式系统提供安全灵活的可信根，PRoT能够以较小TCB运行于双核隔离SoC系统中，其随机数种子和唯一设备密钥对多种攻击具有抗性。

关键词：
PUF

可信根

信任链

可信计算

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3D设计技术在SiP中的应用

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.175196

作者：李扬

作者单位：奥肯思科技有限公司，北京100045

摘要： SiP（System-in-Package）系统级封装技术是最新的微电子封装和系统集成技术，目前已成为电子技术发展的热点。SiP最鲜明的特点就是在封装中采用了3D（Three Dimensions）技术，通过3D技术，可以实现更高的系统集成度，在更小的面积内封装更多的芯片。从设计角度出发，介绍了应用在SiP中的3D设计技术，包括3D基板设计技术和3D组装设计技术，阐述了3D设计的具体思路和方法，可供工程师在设计3D SiP时参考。

关键词：
系统级封装

3DSiP

3D设计技术

3D基板设计

3D组装设计

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双频段环境能量采集电路设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174943

作者：徐力翔1，游彬1，华富春2

作者单位：1.杭州电子科技大学电子信息学院，浙江杭州 310018；2.兰州市西固区教育局，甘肃兰州730000

摘要：设计了一款低输入功率下的双频段能量采集电路，采用T型匹配网络完成整流电路的输入匹配，并通过并联短截线拓宽了匹配带宽。测量结果表明，能量采集电路在1.84 GHz和2.45 GHz处阻抗匹配良好。其次，在0 dBm的单频输入功率下，该电路在1.84 GHz和2.45 GHz处分别取得5.12%和9.97%的RF-DC效率，负载5.1 kΩ两端的输出电压分别为0.51 V和0.71 V；在0 dBm的双频输入功率下,能量采集电路的效率达到了14.9%，输出电压为0.87 V。将这些采集到的能量储存起来，足以驱动一些低功耗器件。

关键词：
整流电路

双频段

阻抗匹配

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基于FPGA的块存储器资源功能验证及实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.175127

作者：罗军，范剑峰，吕宏峰，王小强，罗宏伟

作者单位：工业和信息化部电子第五研究所，广东广州510610

摘要：可编程逻辑阵列由于具备片内资源丰富、灵活、可重构等特点在数字信号处理、硬件加速及芯片原型验证中具有广泛的应用。块存储器作为可编程逻辑阵列中的重要片内资源，具备高速及大容量的特点。为了解决高速块存储资源功能验证时序约束要求高等不足，设计了采用跨时钟域的高速块存储器资源功能验证方法，并基于可编程逻辑阵列进行了功能仿真验证。实验结果表明，该方法能够满足640 MHz的高速块存储器资源验证需求，并且具备模块化的特点，能够方便地对大容量块存储器资源进行测试验证。

关键词：
可编程逻辑阵列

块存储器资源

高速

功能验证

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基于带温度补偿的转换器的时域温度传感器

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180611

作者：李梦雨，黄乐天，李强

作者单位：电子科技大学电子科学与工程学院集成系统研究所，四川成都610054

摘要：针对温度对于时域温度传感器电路性能的影响做了相应改进。首先根据温度系数与晶体管尺寸的定性关系，通过减小传感部分的晶体管长宽比以增大其温度系数。其次在TDC(Time-to-Digital Converter)的振荡环中加入用于温度补偿的电流镜并调整反相器参数，以使TDC振荡环在所选温度范围内温漂接近于0。该方法减少了电路的总功耗和功率密度，从而降低了电路自热以及自热造成的性能损失。

关键词：
温度传感器

TDC

温漂

电流镜

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高速率低延时Viterbi译码器的设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.175142

作者：杨敏

作者单位：华中科技大学电子信息与通信学院，湖北武汉430074

摘要：在Vitebi译码器的实现中，由于路径存储方式的不同分为回溯和寄存器交换模式，效果是延时与资源消耗一般只能二取其一，互为矛盾。采取3～6长度的RE-寄存器交换，混合回溯模式，极大地减少了回溯时间，并减少了路径存储空间需求，付出的代价是每ACS增加2～5 LUT；再结合其他Viterbi译码器优化算法，如分支度量一次计算，每ACS查找——即4选1等措施，实现了高吞吐量(340 Mb/s)、低延时、低资源消耗的全并行Viterbi译码器。

关键词：
卷积码

Viterbi译码

回溯

寄存器交换

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嵌入式技术

基于Vivado HLS的Canny算法实时加速设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180429

作者：谭检成1，2，吴定祥2，3，李明鑫1，2，唐立军1，2

作者单位：1.长沙理工大学物理与电子科学学院，湖南长沙410114； 2.近地空间电磁环境监测与建模湖南省普通高校重点实验室，湖南长沙 410114； 3.长沙亿旭智能科技有限公司，湖南长沙410004

摘要：针对Canny边缘检测算法在实时图像处理过程中运算耗时长、数据运算量大的缺点，研究了利用Vivado HLS实现Canny边缘检测算法的硬件加速方法。该方法由FPGA的逻辑资源生成算法对应的RTL级硬件电路，实现算法硬件加速。实验结果表明，该方法能快速实时检测图像边缘，有效降低FPGA设计图像算法的难度，可以应用到实时视频图像处理中。

关键词：
图像处理

VivadoHLS

边缘检测

硬件加速

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图像去模糊系统的频域处理改进方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180498

作者：袁进，刘云飞

作者单位：南京林业大学信息科学技术学院，江苏南京210037

摘要：工程应用中，在对模糊图像处理时，由于空域去卷积的方式难度较大，通常对图像进行频域变换后，在频域中进行相关的处理与实现。针对图像去模糊系统的频域处理硬件资源消耗大、转换灵活性差、处理时间长等问题，以DE2开发板为硬件平台，结合模糊图像及去模糊算法特点，采用输入数据预处理、原位计算、抛位、流水线结构、并行处理等方式设计实现了一种针对图像去模糊系统的频域处理方式。实验数据显示，方法对图像数据频域处理的精确度始终保持在98.5%以上，硬件资源仅用了9 162个逻辑单元。实验结果表明，所设计的系统在处理精度及资源利用上优于其他同类系统。

关键词：
FPGA

格式转换

频域转换

去模糊

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基于Zynq-7000的自动化监测系统BSP设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180600

作者：宋凯1，2，高寒1，2

作者单位：1.北京工业大学信息学部，北京100124；2.北京工业大学北京市物联网软件与系统工程技术研究中心，北京100124

摘要：实现一种基于Zynq-7000全可编程片上系统（AP SoC）的板级支持包（BSP）设计方法及应用流程。该BSP设计主要面向工业自动化监测领域，提供了一种行之有效的嵌入式系统BSP实现流程，有利于提高工业自动化监测系统的开发效率。针对使用串行通信方式的工业监测设备，设计面向小型自动化监测系统的FPGA工程,并使用专门针对基于FPGA的片上系统而设计的PetaLinx工具构建嵌入式Linux系统。最后通过自行研制的基于Zynq XC7Z010系列型号芯片的硬件平台验证了BSP设计的正确性及稳定性。

关键词：
Zynq-7000

BSP

自动化监测系统

FPGA

PetaLinux

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基于AD2S1205的旋变解码系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180823

作者：李育龙，皮大伟，闫明帅

作者单位：南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094

摘要：为了利用磁阻式旋转变压器获取永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）的转子位置信息和转速信息，基于解码芯片AD2S1205，设计了旋变解码系统。首先分析了磁阻式旋转变压器的工作原理，然后设计出旋变解码系统的硬件电路，并通过C代码实现转子位置信息和电机转速信息的计算。最后，利用单片机和电机驱动板驱动电机旋转，并通过CAN总线实时将转子位置信息和电机转速信息发送到dSPACE。实验结果表明，该旋变解码系统能够有效地解算出电机转子的位置信息和电机的转速信息。

关键词：
磁阻式旋转变压器

解码芯片

CAN总线

硬件电路

C代码

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基于PSO-BP神经网络的人体穴位定位系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180900

作者：杨向萍，吴玉丹

作者单位：东华大学机械工程学院，上海201600

摘要：穴位的位置是否找准会直接影响治疗效果，因此设计了一种基于粒子群算法优化神经网络（PSO-BP）的穴位相对坐标预测模型，然后与ARM结合构成一个可以用于人体穴位定位的系统。首先采用PC进行MATLAB仿真训练学习，然后将最优权值及阈值保存下来并简化算法嵌入ARM内，将在线预测转变为离线过程。实验结果表明：经粒子群优化过的BP神经网络有效地改善了局部极值缺陷，可应用于定位端预测穴位的位置，并在LCD中显示穴位相关信息，控制端收到位置数据后可执行电机上的运动操作。

关键词：
穴位坐标

定位

粒子群算法

BP神经网络

ARM

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测控技术与仪器仪表

一种基于电流状态监测分析的系统自我监控管理技术

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.181019

作者：杨晓军，钱成

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：信息系统的高可靠、易测试是保证其使用效能的重要因素，一些老旧系统受当时技术发展的约束，无法做到易测试。如何提高这些系统的测试性从而保障系统的高可用性，是信息系统技术改造的关键技术之一。通过对一类系统的电源系统架构改造，增加系统电流实时状态监测与自我监控诊断功能，通过对系统中设备启动运行中的电流监测，实现对系统运行状态的在线自我状态监控诊断，从而给系统的维护检修提供辅助决策支持功能。该技术对于提高系统的精准维护与高可用性具有重要意义。

关键词：
信息系统

自我监控管理

高可用

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基于FPGA和NAND Flash的便携式信号采集系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180717

作者：周浩，王浩全，任时磊

作者单位：中北大学信息与通信工程学院，山西太原030051

摘要：针对目前信号采集系统采样率低和便携式差的问题，提出了一种基于FPGA的高速便携式信号采集系统设计。该设计通过FPGA芯片控制模数转换芯片进行高速信号采样后，采用DMA模式将数据存储在NAND Flash芯片中，并可通过LCD屏对采集到的信号进行实地查看。首先阐述了系统的总体设计框架，其次介绍了各个模块的硬件设计以及实现方式，最后给出了信号采集系统基于超声信号的测试结果。实验结果表明，该系统能够以较高的采样率稳定地进行长时间、多批次的数据采集。

关键词：
FPGA

信号采集

NandFlash

LCD显示

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基于CORDIC的高速Sobel算法实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180634

作者：黄虎，杨丁，雷宇辉，谢佳讯，陈诗瑶，邹瑜

作者单位：成都理工大学信息科学与技术学院，四川成都610059

摘要：为提高图像边缘检测的处理速度，提出一种基于CORDIC的高速Sobel算法实现。在FPGA平台上，在并行处理数据和流水线操作的基础上，使用扩展数据位和覆盖所有角度的流水线型CORDIC，提高Sobel的运算效率。实验结果表明，在保证运算精度的前提下，该算法相比传统加速方法可提速63.53％。

关键词：
边缘检测CORDIC算法硬件加速器可编程器件

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基于云平台的非侵入式负荷监测与识别系统

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180615

作者：陈彭鑫1，仲思东1，2

作者单位：1.武汉大学电子信息学院，湖北武汉430079；2.武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，湖北武汉430079

摘要：为了实时远程地监测负荷运转状态和识别负荷种类，设计了一种非侵入式负荷监测系统，并研究基于PCA和kNN的负荷识别算法。在电力供给入口端，通过在负荷回路中串联康铜电阻采样工作电流，通过电阻分压网络采样工作电压，并计算负荷的实时有功功率，以1 Hz频率向云服务器发送功率信息。在云服务器端，通过PCA对功率值序列进行特征提取和降维，通过kNN对当前接入的负荷进行归类，用户可以通过终端设备访问负荷监控界面。在实验中，将系统安装于墙壁插座上，对8类家用负荷进行监控和识别，多次实验结果显示负荷平均识别率达到98%以上，验证了该方案的准确性和可行性。

关键词：
非侵入式

功率计量

负荷识别

云服务器

PCA

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机器视觉中的智能无人零售系统设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180564

作者：林付春，张荣芬，何倩倩，刘宇红

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无人零售系统。采用嵌入式的ARM9和各种传感器模块组成前端采集系统，在服务器上用训练好的卷积神经网络模型分别对物品进行动态和静态检测识别，然后将识别信息反馈给数据库，由数据库整理所有信息，最终确定顾客订单信息。本系统使用前端硬件在无人售货柜上进行图像采集并在服务器的Caffe框架上进行测试，结果表明该系统的实时准确率达到99%。

关键词：
新零售

机器视觉

深度学习

卷积神经网络

Cortex-A9

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通信与网络

NB-IoT物理层随机接入分析与接收端检测算法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174994

作者：李小文，屈元远，周述淇，牟泓彦，陈其荣

作者单位：重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆400065

摘要： NB-IoT是一种新兴的蜂窝技术，能更好地为大连接、低功耗、低吞吐量、低设备成本、高延迟容忍度类型应用提供覆盖。较LTE系统而言，NB-IoT系统中的随机接入信道NPRACH进行了重新设计。通过与LTE系统进行对比，对NB-IoT系统中NPRACH的结构设计进行了详细分析，并提出了一种基于2-D FFT的NPRACH接收端检测算法。通过MATLAB进行仿真分析，得出在不同的覆盖等级下，该算法检测NPRACH Preamble漏检概率MDP低于0.05%，误检概率FAP低于0.1%，均满足标准规定的1%MDP和0.1%FAP指标，且到达时间估计错误ToA Error在 -2.5～2.5 μs范围内的概率高于95%。

关键词：
窄带物联网

随机接入

Preamble

2-DFFT

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ADS-B数据报文采集与解析系统的设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180959

作者：索国伟，王金锁，郭荣华，赵盼

作者单位：中国洛阳电子装备试验中心，河南洛阳471003

摘要：针对典型ADS-B地面站系统中显控主机显示的信息量较少，且不支持飞行目标航迹数据报文实时采集、数据层面的航迹信息动态显示、原始数据报文历史回放等更细粒度的实际应用需求，旨在构建一套ADS-B数据报文采集与解析系统，尝试在ADS-B地面站处理主机后方对所获取报文的处理应用进行优化改进，对ADS-B Category（Cat）021报文的数据采集方法进行设计，采用UDP组播引接外联方式转发至Cat 021报文解析处理模块，按照标准的Cat 021数据报文协议格式，设计实现相应的报文解析算法，实时对采集的数据报文进行解析和分类存储。

关键词：
ADS-B

Cat021

数据采集

报文解析

查看(29992)

基于频偏和IQ不平衡估计的上行导频设计

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180004

作者：张伽俐，施苑英，王选宏

作者单位：西安邮电大学通信与信息工程学院，陕西西安710121

摘要：针对OFDM系统中IQ不平衡与载波频偏导致误码率急剧增加的问题，提出一种与上行LTE的DMRS信号兼容的导频信号设计。该导频信号可以替换DMRS信号进行信道矩阵估计，并且能够实现频偏估计和IQ不平衡参数估计，在不增加导频开销和系统复杂度的情况下提升了系统对IQ不平衡与载波频偏的容忍度。仿真结果表明，该导频信号不仅可以准确地估计出频率偏移和IQ不平衡参数，而且可以取得良好的频域均衡效果。

关键词：
频偏估计

CFO

IQ不平衡

信道估计

DMRS

查看(11988)

基于模糊逻辑的移动自组织网络组播路由协议

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180008

作者：杨红培1，刘萍2

作者单位：1.许昌电气职业学院信息工程系，河南许昌461000；2.河南师范大学计算机与信息工程学院，河南新乡453000

摘要：针对能量不足可能引起的组播路由不稳定问题，提出了一种基于模糊逻辑的组播路由协议。该协议首先建立组播网格，然后采用模糊逻辑选择组播路由。在组播路由选择阶段，将节点的能量和距离两个参量作为路由评估的依据，借助模糊逻辑建立节点能量和距离与路由质量之间的模糊联系，采用高斯隶属度函数实现输入参量的模糊化处理，采用质心法进行输出参量的去模糊化处理，依据输出参量选择最优组播路由。仿真结果表明，与现有组播路由协议相比，该协议的报文送达率更高，端到端平均延时更小。

关键词：
组播路由

移动自组织网络

模糊逻辑

模糊推理

高斯隶属度函数

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MIMO PLC系统双边雅克比SVD预编码方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180166

作者：林欢1，李想2

作者单位：1.重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆400065；2.重庆邮电大学新一代宽带移动通信重点实验室，重庆400065

摘要：近年来MIMO技术在电力线通信(PLC)领域受到广泛的关注，可在不增加带宽的基础上提升系统比特速率和频谱利用率。针对传统迫零预编码算法求逆运算复杂度太高的问题，提出一种基于双边雅克(Two-Sided Jacobi，TSJ)奇异值分解(SVD)的预编码算法，可有效降低计算复杂度。首先构造实对称矩阵，然后通过双边雅克比变换对该矩阵进行对角化，最后引入泰勒级数展开以简化计算过程。仿真结果表明，在不损失计算精度的情况下，所提算法能有效改善系统误码率性能。

关键词：
电力线通信

多输入多输出

双边雅克比

预编码

查看(10582)

一种改进的BOC(kn，n)信号无模糊跟踪方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180309

作者：郑昆，张晓林

作者单位：北京航空航天大学电子信息工程学院，北京100191

摘要：针对二进制偏移载波(BOC)调制信号自相关函数的多峰特性给信号跟踪环节带来的模糊性问题，提出了一种基于边峰消除思想的改进的BOC(kn，n)型信号无模糊跟踪方法。该方法通过设计两路本地BOC-Like辅助信号，合成无边峰的相关函数，接收机采用基于此相关函数的延迟锁定环(DLL)来消除BOC调制信号的跟踪模糊性问题。理论分析和仿真验证表明，提出的改进方法合成的相关函数能够完全消除边峰，并且使主峰更加尖锐。同时，基于该方法设计的鉴别器的输出曲线能够消除原有的误锁点，使跟踪环路具有良好的抗噪声性能和多径抑制能力。

关键词：
二进制偏移载波

全球导航卫星系统

无模糊跟踪

抗噪声

多径抑制

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计算机技术与应用

多通道高速数据安全传输系统的设计与实现

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.175115

作者：李君豪，毕丽霞，王永利

作者单位：华北计算机系统工程研究所，北京100083

摘要：针对一般数据传输系统传输速率低，并且数据传输过程安全性不高等问题，提出了一种多通道高速数据安全传输方案。此方案在以CPU作为控制中枢的基础上，利用FPGA配合高速串行收发器TLK2711实现4路通道的高速数据安全传输。根据方案搭建多通道高速数据安全传输系统硬件平台对设计方案进行验证。测试结果表明，系统在稳定工作的情况下，可完成高达4.8 Gb/s有效数据的安全传输。

关键词：
高速

安全

TLK2711

多通道

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麒麟操作系统平台软时统同步方法研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.180456

作者：李永刚1，李欣泉2，郭力兵1，李祥明1，毛文1

作者单位：1.中国卫星海上测控部，江苏江阴214431；2.航天工程大学，北京101400

摘要：目前测控计算机系统国产化步伐逐步加快，麒麟操作系统平台下软件时统的探索仍处于起步阶段。提出了一种时统软件化的设计方案，并进行了相关技术指标的测试验证，结果表明，软件时统性能指标符合技术要求，为后续软件时统系统研制提供了技术支持。

关键词：
软时统

同步

麒麟操作系统

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基于UM-BUS总线的智能轮椅系统的新型体系结构

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174701

作者：冯绍辉1，2，朱晓燕1，张伟功1，3

作者单位：1.首都师范大学信息工程学院，北京 100048；2.首都师范大学电子系统可靠性技术北京市重点实验室，北京100048； 3.北京成像技术高精尖创新中心，北京100048

摘要：针对可重构高速串行总线（UM-BUS）的特性，提出基于UM-BUS总线的智能轮椅系统的新型体系结构，该结构在扩展性、动态容错等方面优于传统体系结构。在新型体系结构的基础上，设计了通用的硬件与软件平台。所设计的智能轮椅控制系统具有扩展便捷、高可靠以及通用性强的特点。

关键词：
可重构高速串行总线

智能轮椅

体系结构

扩展便捷

高可靠

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一种面向故障隔离的测试向量优化方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174794

作者：蒋觉义1，李璠1，李建宏2

作者单位：1.中国航空综合技术研究所，北京100028；2.中国电子信息产业集团有限公司第六研究所，北京100083

摘要：为提高基于测试性模型的故障诊断效率、缩短故障隔离时间，提出了一种测试向量的优化方法。针对D矩阵中的每个故障模式的准确检测与隔离需求，给出了其测试向量优化的详细计算步骤，得到综合考虑测试数量最少和计算测试向量时间最短的测试向量。仿真数据和实例数据的实验结果表明，该方法具备计算速度快、优化效果好的特点，适用于大规模D矩阵场合，可有效支撑复杂系统的故障诊断与隔离设计。

关键词：
测试向量

测试性建模

故障隔离

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电源技术与应用

并网逆变器LCL滤波器最优参数选取方法

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174891

作者：贺金玉1，魏金成1，郭筱瑛2，张煜枫1，李亦鸣1，陈历梅3，曹太强1

作者单位：1.西华大学电气与电子信息学院，四川成都610039；2.攀枝花学院电气信息工程学院，四川攀枝花617000； 3.国网四川明珠集团有限责任公司，四川遂宁629200

摘要：现有单相并网逆变器滤波器设计方法仅考虑了滤波特性，未分析两个电感参数比率变化时滤波器性能变化，也未考虑开关频率对滤波器参数设计的限制，因此，滤波器未能达到最佳性能。首先建立μ（网侧电感与逆变侧电感的比值）、k（开关频率与谐振频率的比值）数学表达式，其次分析了μ、k参数变化与元件体积、储能、谐波衰减之间的变化关系，确定了μ、k参数取值范围，最终计算出最优的LCL滤波器的参数值。通过仿真分析可知，单相并网逆变器总谐波含量为2.02%，功率因数达到99.82%,且负载突变时能快速响应，达到了的动态平衡。

关键词：
并网逆变器

LCL滤波器

电感参数比

开关频率

谐波

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新型双向DC/DC变流器在不停电电源系统中的应用

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174072

作者：房绪鹏，赵扬，于志学

作者单位：山东科技大学电气与自动化工程学院，山东青岛266590

摘要：为了解决不停电电源中存在的功率流向分配不均以及升、降压能力不足等问题，在传统的双向Buck-Boost型DC/DC变流器的基础上，从拓扑结构着手展开研究，提出了一种新型双向DC/DC变流器。通过分析该变流器的电路拓扑和工作原理，详细介绍了其在功率正向传输和反向传输下的两种工作模式，经推导得出对应不同模式的输出电压表达式。与传统的双向Buck-Boost型DC/DC变流器相比，研究的新型双向DC/DC变流器具有较高的电压增益，较小的功率开关电压应力，稳定的输出电压等优点。最后，通过理论分析并且搭建实验电路，验证了这种新型拓扑的可行性及优越性。

关键词：
不停电电源

双向DCDC变流器

电压增益

开关电压应力

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新型双输入Sepic直流变换器

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174011

作者：兰志勇，陈礼俊，焦石，李理，王波，徐琛

作者单位：湘潭大学信息工程学院，湖南湘潭411105

摘要：在多输入的分布式能源供电系统中,采用多输入直流变换器替代多个单输入直流变换器,不仅能够简化电路结构、降低系统成本，同时可提高分布式发电系统供电的可靠性。提出一种新型双输入Sepic直流变换器，该变换器具备结构简单、电压增益高、开关器件电压应力低，既可单独向负载供电,又可同时向负载供电等优点。分析双输入Sepic变换器的工作原理，给出变换器的输入/输出稳态关系式，最后通过MATLAB仿真验证了电路拓扑和理论分析的正确性。

关键词：
直流变换器

电压增益

双输入

SEPIC

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基于滑模变结构与内模控制相结合的VIENNA整流器控制策略研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.173903

作者：王贤东，邵如平，李艳

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：针对VIENNA整流器需直流侧电压稳定且具有良好的动态性能和鲁棒性，提出一种基于内模控制和滑模变结构控制相结合的VIENNA整流器新型非线性控制策略。依据主电路拓扑建立VIENNA整流器的数学模型并设计了基于内模理论和滑模变结构理论的VIENNA整流器控制器。对此进行了仿真和实验验证，仿真和实验结果表明该控制策略能有效达到控制目的，具有鲁棒性强、动态响应速度快、有较强的抗干扰能力等特点。

关键词：
VIENNA整流器

数学模型

滑模变结构

内模控制

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LLC谐振变换器在两级充电机的应用研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.174543

作者：林玉婷，曹太强，陈雨枫

作者单位：西华大学电气与电子信息学院，四川成都610039

摘要：针对传统电动汽车充电机低功率密度、低充电效率和输入电流谐波含量高等问题，采用了一种新的拓扑结构。前级采用两级交错并联Boost PFC电路，能有效提高前级变换器功率密度，降低输入电流的THD值；后级采用半桥LLC谐振电路，以提高后级变换器的功率密度以及充电效率。详细分析了两级交错并联Boost PFC和半桥LLC谐振变换器的工作原理，采用基波分析方法(First Harmonic Approximation，FHA)对LLC谐振网络进行了建模，并在此基础上确定了开关频率的范围及最优工作区间，仿真并实验验证了其数学模型和参数设计的正确性。最后，设计了一台输入电压范围为175 V～265 V，最大输出功率为1.5 kW的充电机，实验结果表明其前级变换器功率因数达到0.996，输入电流THD为4%，整机效率可达94%。

关键词：
充电机

FHA

BoostPFC

LLC谐振变换器

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一种新型的单相整流器控制方法的研究

DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.173966

作者：胡晓雪1，王海滨1，郭筱瑛2，张煜枫1，刘中豪1，曹太强1

作者单位：1.西华大学电气与电子信息学院，四川成都610039；2.攀枝花学院电气信息工程学院，四川攀枝花617000

摘要：针对传统单相PWM整流器直接功率控制(Direct Power Control，DPC)存在系统动态响应慢、抗干扰能力差、频率不固定等问题，采用了一种电容储能的外环反馈控制和无差拍预测直接功率的内环控制方法。外环将电容储能作为反馈量，提高了系统动态响应速度和抗干扰能力。同时，内环采用自回归算法，解决了传统算法中延时补偿问题，简化了控制器设计。通过空间矢量调制算法(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)固定了开关频率。此外，该方法无需电压相位检测装置，降低了设计成本。最后对所提出的控制算法和传统电压外环直接功率控制分别进行了仿真分析，仿真结果验证了该算法的有效性。