电子与信息器件

  • PIN-TIA光电探测器光电流检测电路的RLS去噪

    舒斌;颜科;仲顺顺;

    在测量10 Gb/s PIN-TIA光电探测器Monitor引脚电流时,会受到外界环境噪声以及内部噪声的影响,使得测量值夹杂噪声,影响测量的准确性。为了减少10 Gb/s PIN-TIA光电探测器Monitor引脚电流的测量误差,结合"自适应滤波"与"去除尖峰脉冲的中位值"算法,优化了10 Gb/s PIN-TIA内部电路的主要噪声来源对输出电流信号的影响;设计50 Hz陷波器及高频滤波器减少了50 Hz工频信号的干扰以及对信号中混杂的高频信号也一并进行了滤除。使用Multisum,Matlab软件进行了仿真。结果证明经过以上方法对噪声进行处理后,能够有效地降低噪声对于10 Gb/s PIN-TIA光电探测器输出电流的测量误差,提高测量的精度和稳定性。

    2019年24期 v.42;No.551 1-4+10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2048K]
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  • 基于Linux系统的智能装备高频信号无线监测系统设计

    于洋;张磊;姚龙旭;王辉;

    针对智能装备对于高性能、低消耗的信号监测系统的迫切需求,设计一种用于50~150 kHz高频信号的工业无线数据高速采集与处理系统。系统整体架构由上位机和下位机两部分组成。下位机以STM32(ARM Cortex-M3)为控制核心采集数据,并通过无线协议传输至上位机;上位机使用了基于Linux系统的平台接收数据,实现数据的实时采集、存储、处理分析和图形化可视化。为了提高系统传输速度,下位机数据以DMA方式在各个模块间传输,并通过IEEE 802.11b标准协议发往上位机;上位机采用时域特征和频域特征双图像显示,并使用基于蝶形算法的快速傅里叶变换(FFT)处理信号,提高了信号频域特征的处理速度。通过采集信号发生器发出的50~150 kHz随机和矩形波信号,验证了整个系统的可行性和性能。该系统体积小、成本低、灵活度高、功耗低、效率高。

    2019年24期 v.42;No.551 5-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1888K]
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  • 热损失型风速传感器流体动力学分析与实验研究

    李东升;刘清惓;孙星;吕鸣晨;

    为解决传统机械式风速计难以准确测量低风速的难题,设计一种热损失型风速传感器。该传感器主要由Cortex-M3 ARM处理器、高精度低噪声测量电路及恒功率加热电路等组成。通过计算流体动力学(CFD)方法确定探头加热功率,并得到双探头温度差值与风速的曲线关系。搭建一套基于高低温试验箱的实验平台,对-10~50℃范围内的传感器温度特性进行测试,结合L-M算法对温漂进行修正。实验结果表明,在0~5 m/s范围内,该风速传感器的均方根误差(RMSE)为0.09 m/s,在低风速测量领域具有一定的应用潜力。

    2019年24期 v.42;No.551 11-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1939K]
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  • 基于FPGA的LED点阵显示控制方法

    蒋中荣;甘俊杰;欧伟明;

    为了研制基于FPGA的LED点阵显示系统,文中论述显示系统的硬件设计方案,给出16×16 LED点阵与FPGA芯片的接口电路,详细介绍FPGA的基于IP核的设计方法。显示数据存放在FPGA片内,其内部的控制逻辑单元与ROM存储器分别进行设计,很方便地实现了22个字符的左移动态扫描显示。充分利用了FPGA运行速度快、I/O引脚多、设计灵活的特点,该文提出的LED点阵显示控制方法具有较好的实际应用价值。

    2019年24期 v.42;No.551 16-19+24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1581K]
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  • 基于分段伽马变换的医用LED显示控制系统设计

    尹景隆;程宏斌;王瑞光;赵健博;袁庆海;

    为了满足大尺寸高清医用显示系统的需求,设计基于FPGA的医用大尺寸高清LED显示控制系统,该系统由HDMI接口信号处理模块、FPGA控制模块、千兆网接口模块和驱动电路等模块组成,利用分段伽马的设计方法来保证在高灰度、中间灰度和低灰度时显示屏显示的特性曲线均严格符合DICOM曲线,并在每一段伽马基础上进行亮度校正,保证整屏在各灰度级下的一致性,来实现医学影像数据的处理和显示。实验测试表明,该新型LED医用显示控制系统满足医用要求,具有较强的实用性。

    2019年24期 v.42;No.551 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1697K]
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  • 多协议智能快充电路的设计

    刘有耀;崔盼;张烨晨;

    为了提高充电速度,解决电子产品充电协议不兼容的问题,提出一款基于USB Type-C接口的多协议智能快充电路,可同时兼容PD和QC 2.0协议,最大耐压值为40 V。使用软硬件结合的方式,通过Verilog HDL硬件描述语言完成物理层的设计;用软件语言完成协议层的设计,从而用搭载USB Type-C接口的适配器可为使用多种不同协议的终端设备快充。通过仿真测试,结果表明多协议智能快充电路可实现不同快充协议间的切换,且能达到对应协议支持的最大充电功率,从源头上降低了各种充电线缆的产生。

    2019年24期 v.42;No.551 25-29+33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1972K]
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  • 高可靠火焰探测器软件算法设计与测试

    王冠鹰;郑占旗;宋文刚;张立军;

    针对基于紫红外光敏管报警的三波段火焰探测器,提出一种高可靠的软件算法。该算法在以往简单判定阈值方法的基础上,通过对紫红外信号进行分类,利用频域分析、时域分析、信号特征分析等多种方法进行处理,进一步优化了报警信号的触发逻辑,提升了探测器灵敏性。同时具备高可靠防误报能力,能够有效排除多种非火焰因素的干扰。经过试验测试表晴,火焰探测器各项指标满足预期要求。

    2019年24期 v.42;No.551 30-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1597K]
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  • 基于第一性原理的锰掺杂二维二硫族化物的电磁学特性研究

    卿晓梅;镇思琦;

    二维材料和自旋电子学已经成为当今电子学的研究热点之一。文中基于第一性原理计算方法,对Mn掺杂的单层MoS_2,MoSe_2,MoTe_2和单层WS_2的电磁学特性进行研究。结合态密度和自旋电荷密度的分析,发现由于局域Mn自旋和硫族原子的离域p自旋之间的反铁磁交换作用,Mn分别替位掺杂在Mo和W位置上会产生长程铁磁序。同时对其他过渡金属掺杂的二维硫化物的磁序进行了研究,发现过渡金属替位掺杂只存在铁磁交换作用,且无法产生长程的铁磁序。文中的研究成果预示了锰掺杂二维二硫族化物作为二维稀磁半导体的潜力,可以为相关研究提供理论支撑。

    2019年24期 v.42;No.551 34-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1650K]
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  • 基于物联网的水质监测系统设计与实现

    张娜;杨永辉;

    为了提高水质监测系统中pH值的采样精度,并解决定时定点采集数据耗费人力物力问题,设计并实现一种基于物联网的水质监测系统。首先,为了提高pH值的测量精度,硬件电路上使用AD8603进行前级调理,AD7792进行高精采样,软件设计上采用中值滤波和滑动滤波算法。其次,搭建水质监测服务平台,监测数据通过ZigBee传输到主机,在经由GPRS发送到服务器,用户使用手机APP或Web可以远程监控每台设备的数据。结果表明,所提方法提高了监测设备的pH值测量精度,监控平台运行稳定可靠。

    2019年24期 v.42;No.551 38-41+45页 [查看摘要][在线阅读][下载 2117K]
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  • 适用于3D NAND的高稳定度的Capacitor-free LDO

    万金梅;刘飞;曾子玉;霍宗亮;

    文中设计一种应用于3D NAND的无片外补偿电容的LDO,该电路在传统嵌套米勒补偿的基础上,增加"gm减小电路"和"轻重载控制电路",实现在空载(电流负载为零)且有大负载电容条件下的稳定。此设计应用YMTC 0.18μm工艺实现,仿真结果显示,在2.5~3.6 V电源供电下,整个电路消耗的静态电流为50μA,总补偿电容为7 pF,电路稳定的时间小于6μs,输出线性调整率小于2.2 mV/V,负载调整率小于0.9 mV/mA。

    2019年24期 v.42;No.551 42-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1883K]
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  • 基于LoRa的实验室设备实时状态监控系统设计

    杜坤;刘思江;

    针对传统实验室监控系统存在功耗大、扩展性弱等问题,文中结合物联网技术,设计一种基于LoRa技术的实验室设备实时状态监控系统。在该系统中,硬件使用RFID reader传感器实现身份信息识别,使用SX1278射频芯片实现监控信息的远距离无线传输,通过STM32对实验室实时状态进行采集;软件采用Rocker容器技术、ADC-MAC协议和WebSocket协议兼容MQTT规范来保证系统的稳定性、安全性和高效性。实验测试结果表明,所设计的实验室设备实时状态监控系统具有运行稳定、功耗低、扩展性能强、迭代升级简单等优点,可以在实验室建设中广泛应用。

    2019年24期 v.42;No.551 46-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1561K]
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  • 源汇耦合的电子设备内自然对流换热的实验研究

    战乃岩;丁鹭;柴宇惟;徐玥;

    针对电子设备散热问题,通过无接触激光全息干涉技术和烟流微风示踪技术对多热源耦合的电子设备散热问题进行研究,分析Rayleigh数、热源数量、热源间距、壁面温差等因素对腔体内流动换热的影响,实验研究发现:随着Rayleigh数的增加,流动换热增强;热源数量的增加对流动换热不利;当腔内有两个热源时,热源间距50 mm时换热效果最好;随着腔内高低温壁面温差的增加,对流动和换热越来越有利,但换热速率不断减小,温差为10℃最有利,为电子设备散热设计提供理论依据。

    2019年24期 v.42;No.551 50-54+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2781K]
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  • 基于RFID技术的自适应分组标签防碰撞算法研究

    许仙明;吴敏;吴静进;胡小兵;朱淑云;

    RFID技术具有安全可靠、可远距离识别等特点,被广泛应用于智能识别与机器人技术中。传统的类标签算法普遍存在不足,文中基于RFID技术研究了自适应分组的标签防碰撞算法。自适应分组的标签防碰撞算法在一定程度上改善了多目标标签的情形,提高了系统的识别速度,且利用了阅读器与标签中的信息通道。仿真结果表明,自适应分组标签防碰撞算法可以大幅减少能量损耗,提高识别精度,弥补了传统算法的不足。

    2019年24期 v.42;No.551 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1466K]
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  • 可延展电子通用金属互连结构电学特性分析

    王文惠;潘开林;龚似明;范凯;

    为探究可延展通用互连结构的不同几何参数和拉伸率在高频条件下对电学性能的影响,利用有限元法对通用互连结构金属导线的电感与拉伸率和频率之间的变化关系进行研究。利用正交试验对通用互连结构的几何参数、拉伸率和频率对交流电感的影响进行了分析。结果表明,等效圆弧半径、等效水平线段、厚度以及斜线段是对导线交流电感的主要影响因素,为可延展通用互连结构的设计和优化提供了参考依据。

    2019年24期 v.42;No.551 59-62+66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1700K]
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  • 基于平面波导传感器的强约束型微纳光子结构成像教学系统

    刘冬冬;王继成;

    为解决基于电学图像传感器的成像教学系统数据信号传输速率较低,影响成像速度的问题,设计基于平面波导传感器的强约束型微纳光子结构成像教学系统。通过光学镜头和平面波导传感器采集、转换光信号,平面波导传感器采用衰逝波实现光纤传感,提升数据传输速度。将数据流传输到FPGA开发平台中实施转换。经过实验分析发现,该系统图像分辨率和图像清晰度平均值分别是251.80 PPI和99.81%,最长成像时间为5.92 ms,均显著优于对比系统,说明该系统成像清晰度高、抗干扰性能优。

    2019年24期 v.42;No.551 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1571K]
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  • 多机无线通信的室内监测系统

    张恒;董俊;何舒平;

    针对于越来越复杂的建筑室内环境的安全问题,设计一种由多个设备通过WiFi网络进行数据交流的室内监测系统。整个监测系统主要包括从机系统和主机系统两个子系统。从机系统包括多个结构相同的从机设备,从机设备配置火灾烟雾检测、温湿度检测、光照检测等多种检测传感器,主要负责环境检测、环境数据实时上传的功能,并且从机设备可以外接加湿器、应急灯光等外设以实现环境改善或者提供应急照明等功能。主机系统包含一个主机设备,主要负责接收从机系统上传的数据,根据从机设备所在位置的环境参数做出处理和警报。最后通过多次长时间连续测试,证明了所提系统的有效性和稳定性。

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  • 太赫兹成像检测算法研究

    李建蕊;李九生;史叶欣;

    由于太赫兹波所处波段位置特殊性以及现阶段太赫兹成像系统性能的限制等,太赫兹波成像质量低,无法满足可视化效果,限制了其发展和应用。结合太赫兹图像模糊特征和灰度信息提出利用灰度特征对太赫兹图像进行图像分割来提高太赫兹图像质量,抑制太赫兹图像背景噪声,保留太赫兹图像目标重要信息,实现太赫兹成像目标检测。实验结果与其他太赫兹图像处理方法结果对比表明,基于灰度特征的图像处理算法可以提高图像清晰度和对比度,实现精确分割,为太赫兹成像在安全检查和医学成像等应用中实现快速检测和提取目标奠定基础。

    2019年24期 v.42;No.551 71-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1718K]
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计算机科学与应用

  • 基于IOM模型的暴雨灾害经济损失评估系统设计

    孙彩云;

    为了开展气象灾害经济损失及风险评估工作,文中提出一种基于IOM模型的暴雨灾害经济损失评估系统。通过基础数据的收集和分析,结合多学科的理论和知识,采用先进的算法与IOM模型,构建人机交互、分布式采集数据的暴雨灾害经济损失评估系统,实现以社区为基本单元的灾害直接、间接经济损失和减灾服务效益评估。实验结果表明:系统能够自动生成典型受灾区域的防御对策建议;其完全基于SOA服务体系架构的服务封装和应用构建共享技术,具有优秀的开放、可集成性;采用B/S结构的三层架构体系,用户端不需要安装软件,通过浏览器即可使用系统各项功能。

    2019年24期 v.42;No.551 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1438K]
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  • 基于互译特征词对匹配的老-汉双语句子相似度计算方法研究

    李思卓;周兰江;周枫;张建安;

    句子相似度的计算在自然语言处理的各个领域有很广泛的应用,但跨语言的句子相似度计算方法却非常少。文中提出一种基于互译特征词对匹配,构建老-汉双语句子相似度计算方法,改进了传统的依赖于词形词序通过计算相同词个数和共有单词的位置信息的相似度计算方法,充分考虑了老挝语和汉语句子中的词汇互译信息、相似概率,避免了由于特征词位置导致的精度丢失。此方法用来最终识别相似度较高的老-汉双语平行句对,依据相似度对源句子和目标句子进行对齐,在老-汉双语平行语料库的建设中使用。实验结果表明,此方法在一定程度上提高了老-汉双语句子相似度计算的准确率。

    2019年24期 v.42;No.551 79-83+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1921K]
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  • 基于TensorFlow平台的喷码字符日期码识别研究

    阎晨阳;罗晓曙;何富运;马玲;

    针对传统的图像识别方法在喷码字符日期码识别中速度较慢的问题,文中使用TensorFlow平台,搭建一个卷积神经网络模型,实现端到端的喷码字符日期码识别。首先,对采集到的图像进行预处理,然后通过检测轮廓的方法提取图像中的喷码字符日期区域并进行尺寸归一化处理,再用训练好的卷积神经网络模型对图像进行端到端的识别。实验结果表明,此模型识别一张图像的平均时间为25 ms,对测试集的365张图像进行识别的准确率在99%以上。

    2019年24期 v.42;No.551 84-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1547K]
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  • 一种用于增强拼接图像成像质量的数据处理系统

    孙颖馨;

    传统图像拼接技术往往由计算机完成图像数据的处理,但计算机系统存在尺寸大、成本高、便携性差的缺点,为此,设计一种基于图像增强算法的嵌入式系统。该系统由FPGA完成图像采集与增强处理,然后将优化后的两组图像传输给DSP,最终完成两组图像的拼接。设计图像增强算法,对拼接区域不同灰度条件下进行了分类处理,从而实现了对图像特征点的增强;设计基于特征点向量距离比较的匹配算法,从而优化了图像拼接效果。对比该系统的测试结果与传统算法的拼接效果可知,在灰度变化较小的图像区域中,两种方法的拼接结果基本一致;而在灰度变化较大的图像区域中,传统方法的平均处理造成了特征点区域弥散,从而产生一定的失真,相比之下,该系统在1,2,3特征区域拼接效果明显优于传统方法。

    2019年24期 v.42;No.551 88-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1755K]
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  • 基于EIM总线传输的数据通信接口设计实现

    乔霖;李永红;岳凤英;

    以Freescale公司I.MX6系列的ARM处理器及Xilinx公司的Kintex_7系列FPGA为核心的硬件平台,介绍了一种通过EIM总线接口传输的ARM与FPGA之间的数据通信设计实现方法。文中简单概述了EIM总线数据通信的功能特点及异步通信的基本原理,基于Linux嵌入式操作设计完成EIM总线接口驱动代码开发,通过VHDL硬件语言配置数据通信逻辑,结合测试代码通过EIM接口对FPGA的相关寄存器进行读写测试,通过ChipScope设置信号触发,完成通信数据采集与验证。通过该通信接口的研究设计,实现ARM系统与FPGA之间的高速数据互联通信,实时性强,传输速率高。该技术已成功运用于某型多功能总线数据采集板卡设计。

    2019年24期 v.42;No.551 92-95+99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1755K]
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  • 建筑簇群全景图像空间布局人工智能规划方法研究

    田婧;

    为了提高建筑簇群空间布局规划能力,提出基于空间边缘轮廓特征检测技术的建筑簇群全景图像空间布局人工智能规划方法。构建建筑簇群全景图像空间规划成像模型,采用多样性的图片结构重构方法进行建筑簇群全景图像空间区域信息增强处理,建立建筑簇群全景图像的边缘轮廓特征检测模型,构造建筑簇群全景图像多尺度特征分解模型,采用机器视觉方法进行建筑簇群全景图像的先验形状模型参数估计,根据参数估计结果实现建筑簇群全景布局和人工智能规划。仿真结果表明,采用该方法进行建筑簇群全景图像空间规划的智能性较强,规划合理性较好。

    2019年24期 v.42;No.551 96-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1562K]
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  • 基于微信平台的学习支持服务研究

    赵安学;邢洁清;

    传统的网页平台上学习支持服务在多人同时在线的情况下,存在响应时间长,灵敏度低的问题,为此利用微信平台对学习支持服务进行设计与研究。首先搭建微信客户平台和微信公众平台,在微信平台下构建学习主义理论,依据学习者的学习过程从学前支持服务、学中支持服务及学后支持服务三个方向对学习过程服务进行具体设计。最终从公共导学管理、设置资源分配和学习效果评价,实现管理性学习支持服务。通过对比实验得出结论:相比于网页平台的学习支持服务,微信平台的学习支持服务的灵敏度提高了9.9%。

    2019年24期 v.42;No.551 100-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1596K]
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  • 一种异构分布式存储再生码变换原理

    苗斌;宋苗苗;李文庆;王文彦;董国法;王晓燕;张可可;徐宇柘;管万春;

    再生码是一类分布式存储编码,由于在节点存储和修复带宽两方面均有效而被广泛研究。基于乘积矩阵(PM)理论的最小存储再生(PM-MSR)码是一类同构分布式存储再生码,具有最小的节点存储。提出一种再生码变换原理,能够根据PM-MSR码产生新的再生码,新的再生码用于异构分布式存储系统。严格证明了新再生码结构的数据重构和数据修复性质,并提供了编码实例。新的再生码与PM-MSR码具有相同的存储消耗和带宽消耗,但新的再生码具有更小的平均节点故障率,这对实际应用具有吸引力。

    2019年24期 v.42;No.551 104-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1465K]
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航空航天航海技术

  • 基于AVR单片机的四旋翼飞行器的设计

    曹鲁成;何晋;李珂;苏颖;晋春杰;

    四旋翼飞行器具有机械结构简单、成本低、事故率低、重量轻等优点,因此应用前景广泛。文章以Arduino Mega2560单片机为核心控制器设计一架小型四旋翼飞行器。首先,通过主控制器、惯性测量单元、遥控通信模块、电源与驱动模块完成系统的硬件结构设计。其次,采用卡尔曼滤波来消除干扰,以及利用四元数算法解算出飞行姿态角控制电机的转速,并通过双闭环串级PID控制来调节飞行器的平衡性。最后采用C语言编写控制程序,软硬件联机调试并进行实地飞行测试。测试结果证明,四旋翼飞行器可以很好地平稳起飞,并且可以完成自稳、悬停等运作,达到了设计目的。

    2019年24期 v.42;No.551 108-111+115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1852K]
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  • 基于故障状态演化的高速公路机电设备智能维护系统设计

    徐红辉;王翀;范杰;

    以往高速公路机电设备智能维护大多采用人工检测的形式,未能详细计算机电设备中的故障数据、准确判断故障类型。为此,针对当前高速公路机电设备智能维护的需求,设计基于故障状态演化的高速公路机电设备智能维护系统。在高速公路机电设备智能维护中,故障监测模块融合物联网传感器技术、电子设备控制技术和数据分析处理技术,实现智能感知、网络传输、信息整合以及应用服务功能,并采用基于故障状态演化的故障预测诊断混合模型实现高速公路机电设备故障检测,将检测结果传输至机电设备智能维护模块,按照相应类型选择维护程序,完成高速公路机电设备智能维护。经验证,该系统修复率大于99.98%,且维护效率和鲁棒性高,可应用于高速公路机电设备智能维护工作中。

    2019年24期 v.42;No.551 112-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1720K]
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  • 多电飞机直流负载系统稳定性分析

    孙毅刚;纪筱哲;刘哲旭;

    多电飞机中存在大量直流负载,这些负载主要可分为恒功率负载与恒压负载。恒功率负载具有负阻抗特性,且因多采用高频电子开关,会产生高频谐波,危害系统的稳定性和安全。首先,研究具有双级LC滤波器的恒功率负载与恒压负载并联系统运行的稳定性,得到系统的稳定平衡工作点;接着,建立基于混合势函数理论的数学模型,利用Brayton-moser定理得到系统在大扰动条件下的稳定性条件;最后,用Matlab/Simulink对系统平稳运行与遭受大扰动的场景进行仿真,并观察输出参数的动态特性。仿真结果显示,满足该条件的系统在大扰动下能保持稳定,且与仅具有单级LC滤波器的直流负载系统相比,其不但对滤波电容需求更低,还有着更强的抑制高频谐波能力。

    2019年24期 v.42;No.551 116-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1622K]
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  • 基于LoRa的海上航行安全及应急救援系统设计

    曾凤;肖天庭;任建新;赵仁港;王才才;周维康;王伟;

    针对海上未配备AIS的小型船舶存在航行安全等问题,设计一种基于LoRa的海上航行安全及应急救援系统。该系统利用LoRa技术在大船-小船间进行AIS数据流的远距离传输,并通过设计AIS解析算法实时提取船舶的动静态信息,结合船舶的GPS信息和姿态传感信息,可在手机终端APP里实时显示未配备AIS的小型船舶信息,有效实现海上航行安全及应急救援。测试结果表明,该系统的有效通信距离可以满足安全航行需求。且与传统的互联网装置及手持式AIS设备相比,该系统突破了距离覆盖和电能消耗的制约,具有广泛的应用前景。

    2019年24期 v.42;No.551 121-124+128页 [查看摘要][在线阅读][下载 2018K]
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前沿交叉科学

  • 基于嵌入式的群体感知骑行码表系统设计

    袁新娣;陈恳;

    为了给骑行爱好者提供一种既能监测骑行数据,又能服务社交的设备,提出利用嵌入式技术开发群体自动感知骑行码表系统。该系统由感知码表和智能手机应用软件组成,感知码表以STM32为核心芯片,速度传感器采集运动数据,2.4 GHz无线通信模块自动感知群体,蓝牙模块实现码表与手机的通信。采集的运动数据信息及感知的骑友信息进入智能手机后,为骑友之间后续的社交提供方便。实验测试结果表明,该系统运行稳定,群体感知效果良好,具有较好的运用推广价值。

    2019年24期 v.42;No.551 125-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1693K]
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  • 基于BP神经网络的实验诊断学教学数据分析与处理技术研究

    董轲;卢毅;林芳;王希;李文瑶;张惠中;

    针对传统教学数据处理方法具有较强的主观性与不准确的问题,文中提出一种基于BP神经网络对实验诊断学教学数据进行处理和分析的方法。该方法根据实验诊断学课程的特点采集学生具体操作步骤的得分与学生对这门课程的评价数据,并使用BP神经网络来自适应地学习数据间的关系,从而克服传统质量评估中主观性过强的问题。实验仿真与测试结果表明,文中所提出的方法能得到更为满意的结果,且具有更强的适应性。

    2019年24期 v.42;No.551 129-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1522K]
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  • 基于虚拟现实的园林水景景石空间协调配置方法

    李星宁;

    传统园林水景景石空间协调配置一般采用规范布局搭建,无法有效释放最佳景石空间距。为有效解决该问题,引入虚拟现实技术,提出新型水景景石空间协调配置方法。利用虚拟现实技术,建立当前水景区域前导数据集,转化为VR数据流,获取数据表征,依靠数据流执行参数,环境表征、空间环境数值,综合费用等,建立约束性函数,获取景石最优排列解,利用统计领域的BioWin微观统计模型对当前园林河道坐标进行量化操作,对计算值进行空间拟合,实现景石空间的协调配置。实验结果表明,应用虚拟现实园林景石空间配置方法后,景石空间规则比提高23%,自然配置空间提高35%,可有效提高景石空间距。

    2019年24期 v.42;No.551 133-135+139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1550K]
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  • 基于GP-DINA模型的学生多级评分的广义认知诊断模型研究

    王大洋;胡春红;卢秋婷;

    针对目前的多数认知诊断模型不能适用于多级评分的问题,文中基于GP-DINA模型,通过引入潜变量与滑动参数,提出一种面向学生的多级评分广义认知诊断模型。该模型将Q矩阵中的各属性设置为相等权重,并定义滑动矩阵导出相应的模型表达式。通过3 000名被试的35道题共15次循环模拟,发现该模型在线性型、无结构型、发散型、收敛型和独立型5种属性层级结构下均具有较高的模式准确率与边际判准率,能够为类似的认知诊断模型研究提供参考。

    2019年24期 v.42;No.551 136-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1439K]
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  • 集成学习在短文本分类中的应用研究

    王国薇;黄浩;周刚;胡英;

    为了进一步提高基于深度神经网络短文本分类性能,提出将集成学习方法应用于5种不同的神经网络文本分类器,即卷积神经网络、双向长短时记忆网络、卷积循环神经网络、循环卷积神经网络、分层注意力机制神经网络,分别对两种集成学习方法(Bagging,Stacking)进行了测试。实验结果表明:将多个神经网络短文本分类器进行集成的分类性能要优于单一文本分类模型;进一步两两集成的实验验证了单个模型对短文本分类性能的贡献率。

    2019年24期 v.42;No.551 140-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1586K]
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  • 基于轮廓图像空频域特征的舞蹈翻腾姿态识别模型

    耿君;

    文中旨在研究基于轮廓图像空频域特征的舞蹈翻腾姿态识别模型。该模型先将待识别舞蹈视频图像实施腐蚀、膨胀、中心归一化等预处理,利用处理后图像提取舞蹈翻腾姿态能量图,通过离散余弦变换提取舞蹈翻腾姿态能量图频域特征,利用Contourlet变换提取舞蹈翻腾姿态能量图空域轮廓特征,采用特征级融合方法融合以上特征获取舞蹈轮廓图像的空频域特征向量集,再将待识别舞蹈视频序列候选姿态利用Baum-Welch算法训练为隐马尔可夫模型,利用舞蹈轮廓图像的空频域特征向量集将隐马尔可夫模型量化至观察序列,通过前向后向算法获取观察序列姿态概率,观察序列概率值最大的隐马尔可夫模型对应姿态即为所需识别舞蹈翻腾姿态。实验结果表明,该模型可较好地提取具有空频域特征的舞蹈轮廓图像,有效识别舞蹈视频中舞蹈翻腾姿态,且识别100帧有阴影舞蹈视频图像中舞蹈翻腾姿态识别准确率高于96%。

    2019年24期 v.42;No.551 146-149+153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1719K]
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  • 基于多尺度卷积神经网络模型的手势图像识别

    袁荣尚;罗晓曙;

    为了解决目前利用CNN算法进行手势识别的精度不高的问题,提出一种新的算法。首先对识别的手势图片进行二值化处理,滤除手势的背景,凸显手势在图像中的权重,背景对手势识别影响降低。其次,在经典卷积神经网络模型AlexNet的基础上,提出一种多尺度卷积核的改进卷积神经网络模型。改进卷积神经网络模型采取两种卷积核进行手势特征提取,利用多尺度卷积核和双通道进行特征融合,然后利用在不同角度,不同旋转下拍摄的手势图像数据集对改进模型进行实验验证。研究结果表明,提出的算法模型在不同的角度和不同的旋转情况下对手势图像具有较高的识别率,算法的鲁棒性、识别率方面有了明显的提高。

    2019年24期 v.42;No.551 150-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1446K]
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  • 城市园林景观交错带空间格局三维重建系统设计

    丁志军;

    三维重建系统可重现城市园林景观交错带空间格局,为城市生态环境规划、城市空间布局提供有效的设计方式。城市园林景观交错带空间格局三维重建系统基于双目立体视觉原理采集园林景观格局的二维图像,根据两幅二维图像特征点得到对象的三维坐标点,构建三维点云模型;基于视口转换矩阵和屏幕坐标转换值世界坐标系中,采用三角网生长算法构建城市园林景观交错带空间格局Delaunay三角网格模型,经外观渲染与纹理映射后,完成城市园林景观交错带格局三维重建。系统测试表明,重建的三维城市园林景观交错带空间格局布局合理、外观逼真,体现了景观交错带的主要特征。

    2019年24期 v.42;No.551 154-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 1653K]
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  • 功能脑网络规模对特征选择及分类的影响研究

    刘鸿丽;秦小麟;曹锐;陈俊杰;刘峰;郭浩;

    功能脑网络中不同的模板定义导致网络规模差异极大,进一步影响所构建网络的结构及其拓扑属性。但是,在机器学习方法中网络规模差异是如何影响特征选择策略及分类准确率并不清楚。研究中采用5种不同节点规模的模板进行脑网络构建,在此基础上选择脑网络的三个局部特征用SVM方法构建分类器进行抑郁症患者的识别。结果表明,节点规模较大的模板的分类准确率较高;同时,在不同节点规模下传统的P值的特征选择方法均是可行的,但其阈值设置过于严格。

    2019年24期 v.42;No.551 158-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1861K]
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  • 虚拟现实技术下产品包装低碳环保的绿色设计

    姚英;

    由于目前大多数产品包装设计是二维设计,无法全面展示产品包装结构,因此研究虚拟现实技术下的产品包装低碳环保的绿色设计方法。采用虚拟现实技术设计低碳环保的产品绿色包装层次结构,在客户与设计者之间建立控制中心,保证两者及时沟通和反馈信息,将绿色包装的实物形态转化成虚拟形态;通过在包装结构设计中简化包装结构,在二维视觉装潢设计中减少图案颜色,将必要信息标注在包装表面上,完成建立虚拟低碳环保的产品绿色包装的准备工作,在此基础上结合虚拟技术相关手段建立虚拟产品包装模型。经过实验分析发现,在相同产品规模下该种方法建立产品包装模型的清晰度最高可达99.6%,产品包装回收利用率最高可达到95.4%,即该方法设计的低碳环保的绿色产品包装成本低、环保性能优。

    2019年24期 v.42;No.551 163-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 1534K]
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人工智能

  • 基于树莓派和Ardunio的WiFi远程控制智能家居系统设计

    李泽山;郭改枝;

    文中以树莓派(Raspberry Pi)、Ardunio作为主控核心,以语音信号和智能手机作为客户端,设计一款WiFi远程控制智能家居系统。系统中,Raspberry Pi充当服务器端的角色,由C、Python语言构建;手机客户端则采用Java、C++语言编写,并详细介绍智能家居的环境搭建及应用测试,最终通过WiFi实现语音和手机APP对智能家居的远程控制。

    2019年24期 v.42;No.551 167-171+175页 [查看摘要][在线阅读][下载 2123K]
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  • 基于改进遗传算法的移动机器人路径规划

    宋宇;王志明;

    将遗传算法用于路径规划时,传统算法虽然简单,但不适用转弯情况较多的复杂地图。针对这一问题,首先将RRT算法用于栅格环境下产生初始路径,其次提出一种新的插入算子,最后进行路径优化。根据不同地图与其他文献中的改进遗传算法,进行对比研究与分析,制定路径长度与算法用时2个指标来评判算法的优劣。仿真结果表明,改进算法得到的路径长度缩短了70%,路径长度达到最优的用时减少了8%。

    2019年24期 v.42;No.551 172-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 1818K]
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  • 人工蜂群算法在空间定位的研究

    霍桂利;

    在发声目标的定位监测中,空间的坐标位置和发声时刻均为未知,而确定这些因素也是空间定位监测的关键所在。文中提出改进型人工蜂群算法来实现空间定位功能,以便有效地确定空间发声点位置和发声时间。该算法利用快速群体搜索特性,解决算法后期搜索效率低下以及对初始值敏感的缺陷,减小了误差且提高了计算精度。实验结果表明,改进型人工蜂群算法在实际空间定位中既精确又稳定,并能有效提高定位的准确性,具有较高的应用价值。

    2019年24期 v.42;No.551 176-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1464K]
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  • 基于词汇树检索的图书馆书目智能查询系统设计

    周洪宾;

    传统查询系统未在语义相似度上进行探讨,已不能满足图书馆智能化发展需求。为此,设计一种基于词汇树检索的图书馆书目智能查询系统,用户在用户管理模块登录自己账号进入图书馆主页,在图书馆主页进到提问式书目查询界面,选取分类查询途径输入分类号,用户上传分类号之后书目数据库通过基于词汇树的书目查询方法,判断查询书目与书目数据库中书目的相似度,完成书目智能查询,最后用户在查询结果界面可查看查询结果。经验证,所设计系统可高效率地区性完成高精度的图书馆书目智能查询任务,且查询操作简单易行,查询性能显著优于同类查询系统。

    2019年24期 v.42;No.551 180-182+186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1552K]
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  • 提高能效的自主供电系统智能控制算法模型建立与仿真

    李红斌;王嘉伟;张晶晶;王蕊;窦晨;

    为解决太阳能电池为机器人系统提供能量效率低下的问题,文中设计开发一种提高能效的自主供电系统。其采用基于模糊逻辑扰动观测算法的智能MPPT充电控制器,该算法通过使用足够精确的预测和自适应算法克服了在功率波动与最大功率点跟踪时间固定等方面的缺点,提高了太阳能电池的效率。为了研究模糊逻辑器件在MPPT算法中的实现,文中在Matlab/Simulink环境下开发了该系统的仿真模型,包括太阳能电池、MPPT控制器、蓄电池和负载。仿真结果表明,MPPT技术的应用使太阳能系统能量产生量提高了23%;将模糊逻辑算法引入MPPT控制器大幅提升了最大功率点跟踪的速度,且抵消了电压波动,从而使功率不足减少了2%。

    2019年24期 v.42;No.551 183-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1778K]
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  • 热烈祝贺《现代电子技术》荣获中文核心等三个收录证书

    <正>《中文核心期刊要目总览》、《中国科技核心期刊》、《RCCSE中国核心学术期刊(A)》是我国科技期刊比较重要的三个收录证书,《现代电子技术》通过不懈努力,已经取得这三个证书。为此,我们全社员工对《现代电子技术》杂志编辑委员会主任、中国科学院院士、西安电子科技大学副校长郝跃表示衷心的感谢!对来自全国各大高校、科研院所的编辑委员会委员表

    2019年24期 v.42;No.551 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 3255K]
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  • 《现代电子技术》(半月刊)主要栏目

    <正>《现代电子技术》主要栏目:通信与信息工程、信号分析与图像处理、网络与信息安全、测控与自动化技术、电子技术及应用、能源与环境科学、智能交通与导航、计算机科学与应用、电子与信息器件、能源技术、激光与红外技术、前沿交叉科学等。本刊为半月刊,大16开本,国内外公开发行。国内统一刊号CN 61-1224/TN,国际标准刊号ISSN 1004-373X;国

    2019年24期 v.42;No.551 162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1227K]
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  • 物联网技术~?

    <正>地址:西安市金花北路176号陕西省电子技术研究所科研生产大楼六层(邮编:710032)电话:029-85241792-8626传真:029-85241792-8618网址:www.iotmag.com信箱:news@iotmag.com联系人:王刚《物联网技术》杂志是经国家新闻出版总署批准的物联网专业科技期刊。国内刊号:CN 61-1483/TP,国际刊号:ISSN 2095-1302,邮发代号:52-253,杂志为月刊,每月20日出版。现已是中国核心期刊(遴选)数据库收录期刊,中国学术期刊网络出版总库

    2019年24期 v.42;No.551 187页 [查看摘要][在线阅读][下载 3255K]
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  • 《中文核心期刊要目总览》入编通知

    <正>《现代电子技术》主编:我们谨此郑重通知:依据文献计量学的原理和方法,经研究人员对相关文献的检索、统计和分析,以及学科专家评审,贵刊《现代电子技术》入编《中文核心期刊要目总览》2017年版(即第8版)之"无线电电子学、电信技术"类的核心期刊。该书由北京大学出版社出版。书中按《中国图书馆分类法》的学科体系,列出了78个学科的核心期刊表,并逐一对核心期刊进行了著录。著录项目包括:题名、并列题名、主办单位、创刊时间、出版

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