电子与信息器件

  • 电气设备实时敏感信息自动化监测系统设计

    李海瑜;

    为确定电气设备运行状态,保障电气设备正常运行,设计一种电气设备实时敏感信息自动化监测系统。传感器单元采集各分散电气设备的运行温度信息,传输到信息汇总模块中完成信息汇总,并将汇总结果传输至整体判断与分析模块;整体判断与分析模块对电气设备运行温度信息实施降噪、特征提取等预处理,预处理后的信息同SQL数据库内历史运行信息对比,利用敏感信息联盟决策判断是否电气设备运行敏感信息后,将全部信息与结果存储至SQL数据库内,并通过互网络反馈给显示模块,实现实时敏感信息的自动化监测。仿真结果显示,所设计系统可准确采集电气设备不同节点温度数据,从采集到的温度数据中准确判断出敏感信息,通过监控界面监测敏感信息。

    2020年04期 v.43;No.555 1-3+7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1646K]
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  • 一种应用FPGA的灰度投影法断纱检测平台设计

    孟立凡;高文学;

    为解决纺织过程中断纱难以及时发现的问题,设计一种基于FPGA的灰度投影算法检测平台。系统中数字CCD相机采集纺纱图像后,FPGA进行灰度投影计算、局部极值法、极值点校正等处理,得到特征值,然后通过与FPGA内部已存储的特征值阈值进行比较,判断出纱线的断纱情况。在20S,30S和40S三种典型纱线生产过程中进行实测,结果表明,所设计平台满足断纱检测的准确性和实时性需求。

    2020年04期 v.43;No.555 4-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1735K]
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  • 基于汉明码及闩锁检测电路的防辐射效应设计

    常远;沈国红;荆涛;路立;

    恶劣的空间环境会诱发星上载荷的总剂量效应、单粒子效应、表面充放电效应等问题,导致星上设备在轨发生各种故障。为保证卫星寿命及载荷安全可靠运行,在设计过程中须对载荷进行系统化的防辐射设计。文中针对对航天器载荷影响最大的单粒子效应从电子技术方面给出了汉明码设计和闩锁检测电路设计。经过实践证明,该设计易于实现,能够有效解决单粒子翻转效应和单粒子锁定效应,有效保证星上载荷安全,提高可靠性和使用寿命。

    2020年04期 v.43;No.555 8-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1542K]
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  • 远程血液冷链运输监测系统设计

    谭洋;郭晓金;程力;

    为了解决血液冷链运输的安全问题,设计了一套放置在车厢内的远程血液冷链运输监测系统。该系统通过ZigBee网络实时采集车厢内的环境数据并发送到STM32微控制器,然后对采集到的运动状态数据进行了详细分析处理。STM32微控制器接入了GPS/BDS双定位模块和GPRS无线通信模块,其中GPS/BDS双定位模块可以对当前车辆的地理位置进行定位。车厢内的环境数据、车辆地理位置数据和报警信息通过GPRS模块传送到远程后台监控中心的上位机存储并实时显示。系统功能测试表明该系统具有准确性、高可靠性和高适用性等特点。

    2020年04期 v.43;No.555 11-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2369K]
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  • 多通道表面肌电信号同步采样与处理研究

    陈蕾;林明星;代成刚;吴筱坚;

    在康复机器人的人机交互系统中,表面肌电信号(sEMG)发挥着重要作用。针对采集单通道的肌电信号已经不能满足获取更多信息量的需求,该文设计一个8通道的肌电信号同步采集系统。该系统包括表面电极贴片、仪表放大器、带通滤波与二级放大、50 Hz陷波器、同步采集ADC和无线蓝牙模块等部分。通过测试实验,该采集系统很好地采集了人体的表面肌电信号,有效去除了共模噪声和50 Hz的工频干扰。获取的同步肌电信号可以进一步用于人机交互系统的模式识别研究。

    2020年04期 v.43;No.555 17-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1808K]
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  • 旋转倒立摆串级PID低通滤波控制系统的设计

    张小明;王坤坤;于纪言;

    针对非线性、强耦合、多变量和欠驱动的旋转倒立摆不稳定系统,提出基于STM32的串级PID控制系统,在其中加入了一阶低通滤波用来降低位置控制环中的振荡。通过在Matlab的Simulink中搭建模型对其可行性进行验证,并结合共轭梯度法搜索最优PID控制参数。试验结果表明加入一阶低通滤波的串级PID控制器较未加一阶低通滤波其响应时间快约15%,超调量降低约10%,稳态误差降低约30%,位置控制过程中振荡也得到明显改善。通过在搭建的倒立摆实物平台上进行试验进一步证实所提出的控制系统能够实现对倒立摆实时、快速和平稳的控制。

    2020年04期 v.43;No.555 21-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1475K]
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  • 基于FPGA的实时载波频率检测电路设计

    陈文艺;荣幸;杨辉;

    为了实现窄带调制信号载波频率的快速准确获取并减少硬件资源消耗,基于FPGA设计一种综合哥兹柔(Goertzel)算法和能量重心估计算法的实时载波频率检测电路。首先,确定频率检测算法实现流程,在Matlab中进行了频谱和能量重心的仿真;接着提出一种低复杂度频率检测系统的硬件实现架构,以8个哥兹柔电路并行运行获取信号频谱,通过查找峰值谱线位置初步估计出信号频率;最后,采用能量重心估计法,精确估计出载波信号的频率。实验结果表明,设计的低复杂度实时频率检测硬件电路在资源消耗上仅为传统FFT方法的1 3,测频相对误差小于0.2%,2 048点频谱获取时间仅为103μs,易于硬件实现,可用于实时准确获取载波频率。

    2020年04期 v.43;No.555 25-28+33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1997K]
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  • 程控升降压DC/DC变换器设计

    王玉;游志宇;

    蓄电池、超级电容等储能电池在供电过程中,其端电压会随着放电的进行逐渐下降,导致用电设备系统效率降低或超出设备供电电压允许范围。为避免储能电池直接供电存在的不足,利用NQ60升降压变换模块设计了一个程控升降压DC/DC变换器,该程控DC/DC变换器可实时检测输入和输出侧电压、电流参数,并通过CAN总线设置其输出电压及最大输出电流限值,将储能电池输出电压变换到设备允许的额定电压范围内,实现设备的稳定供电。通过对DC/DC变换器功率电路、控制单元的详细分析与设计,实现了该DC/DC变换器。实验测试结果表明,该DC/DC变换器输出值可程控设置,输出效率高。

    2020年04期 v.43;No.555 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1946K]
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  • 基于FPGA和FLASH的多路数据存储技术

    吴嘉伟;魏志强;张会新;

    针对多路数据存储中所采集数据传输与存储速率不匹配的问题,提出一种基于FPGA和FLASH的多路数据存储技术。FPGA芯片可以通过RS 422串并转换模块将输入的串行数据转换为并行数据存入第一级数据缓存,主控模块对其重新编帧后存入第二级数据缓存中,最后在FLASH控制模块作用下把数据存入FLASH存储器中。经测试,从FLASH存储器中读取的数据正确,该系统工作可靠。

    2020年04期 v.43;No.555 34-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2133K]
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  • 电子荧光内窥镜实时图像处理系统

    邱鹏;叶兵;马静云;

    文中根据内窥镜肿瘤手术的发展趋势,设计一套电子荧光内窥镜实时图像处理系统。该系统采用OV5640图像传感器采集病灶图像,光纤导光的LED作为其功率可控的光源。根据光源开关状态区分暗亮场,开关频率与摄像头的帧率一致。通过计算摄像头与拍摄物体距离,迭代其曝光时间及焦距,从而使图像获得合适的亮度及清晰度。FPGA将接收的图像存储在DDR2中。通过缓存控制及合成算法得到病变与正常组织差异性较高的图像,将其以一定的帧数组合,使用VGA线缆输出至显示器。与传统的内窥镜系统相比,其主要侧重于图像采集与光源的同步,自动调节曝光时间,使得手术医生能够方便地提取出不同光照度下图像的差异信息。

    2020年04期 v.43;No.555 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1809K]
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计算机科学与应用

  • 基于WiFi数据的实时高效定位分析系统设计

    韩萍;王浩;方澄;牛勇钢;贾云飞;

    近年来很多室内定位技术被提出,但是大多数技术都是重点研究怎样提高定位精准度,却忽略了系统处理海量数据的稳定性、实时性和高效性。特别是在机场高峰时段和大面积航班延误情况下,大量旅客聚集在航站楼产生了海量WiFi数据,导致传统的数据处理架构出现处理数据不及时、统计实时性差、稳定性差的问题。针对该问题设计一种高吞吐、低延迟的分布式实时数据处理架构。该架构使用消息中间件、实时流数据处理、内存并行计算和分布式数据库读写技术,实现了大客流环境下处理海量实时WiFi数据的分布式定位分析系统。通过使用模拟数据和实时数据进行多组实验测试,验证了系统在保持定位算法准确性的情况下,仍然具有稳定、实时、高效的定位分析能力。

    2020年04期 v.43;No.555 43-47+50页 [查看摘要][在线阅读][下载 2100K]
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  • 基于LabVIEW的智能家居多参数监控系统设计

    韩剑;莫德清;

    随着智能家居的发展,人们迫切需要一种能实时监测家居各参数,同时可以根据用户的预先设置进行自动化控制的装置。为此,文中设计基于LabVIEW的智能家居多参数监控系统,采用STM32单片机和LabVIEW设计智能家居监控系统,实现下位机对家居内的温度、湿度、PM2.5、甲醛的环境参数的测量。LabVIEW对家居电器进行控制,将环境参数、AQI生活指数、未来3天的天气预报显示在界面上。特色的警示系统为人们提供了人性化的信息提醒方式。测试结果表明,该系统不仅监控界面友好、方便操作,而且开发测试成本低、效率高、可移植性强,可实现对家居环境的实时监测和控制。

    2020年04期 v.43;No.555 48-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1749K]
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  • 基于密码学的网络多模态信息动态加密系统设计

    糜小夫;

    为改善传统的网络信息加密系统抗攻击力较差、容易出现数据丢失、解密后的密文不完整的情况,设计基于密码学的网络多模态信息动态加密系统。设计网络加密卡,将其嵌入网络层和链路之间,通过加密卡上的加密模块实现加密功能状态转换,利用PCIE总线接口实现设备的基本协议功能,完成设备与主机之间的数据交互。在此基础上,依据密码学中的密码体制改变密钥的长度,利用基于密码学的动态算法和软件程序,实现网络多模态信息动态加密。测试结果表明,在受到攻击后,与传统加密系统进行加解密后的结果相比,利用基于密码学的动态加密系统加密的密文保存完整,解密后的明文与原始明文相同,抗攻击能力强。

    2020年04期 v.43;No.555 51-53+57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1652K]
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  • 基于MVC模式的教学管理电子信息系统设计

    冉启武;皇金锋;董锋斌;蒋军;

    针对原有教学管理电子信息系统自我修复能力较差的问题,构建基于MVC模式的教学管理电子信息系统。首先,通过构建硬件框架进行系统硬件设计,采用双核信息处理器进行系统信息处理,并搭配双核控制器,实现对系统硬件的管理;其次,构建系统软件模块框架进行系统软件设计,采用C语言对系统用户信息数据库进行信息管理设置;再次,基于MVC模式对用户界面进行设计,保证用户体验;最后,采用同态加密进行系统中信息的传递与储存,实现系统信息安全管理。结合上述硬件设计与软件设计,基于MVC模式的教学管理电子信息系统构建完成。实验结果表明,此系统对于系统漏洞解决情况更好,性能更加优越。

    2020年04期 v.43;No.555 54-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1452K]
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  • 探索性数据分析在LoRa通信SNR性能的研究

    房海峰;檀蓉;韩院彬;赵继军;

    为了降低数据传输信噪比,提高传输质量,在实际部署过程中需合理配置LoRa物理层参数。为此,基于探索性数据分析,提出一种优化配置参数选择的预测模型。首先,设置物理层参数配置,收集数据;其次,利用探索性数据分析剔除数据中的异常值,并计算各配置参数和信噪比的相关性;最后,通过ID3决策树算法构建预测模型,建立配置参数和SNR之间的关系,以此提高传输信噪比,改善数据传输质量。实验结果表明,预测模型可以有效地对LoRa通信技术中信噪比性能进行优化。

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  • 基于CQPSO-GRNN的ZigBee节点定位算法研究

    邹自明;李福敏;乔新新;

    针对传统无线信号传播模型的参数一般通过拟合或直接根据经验得出,且又受环境复杂、多径效应等因素的影响,使得定位精度不高。为提高定位精度,引入广义回归神经网络(GRNN)来构建定位模型,以未知节点和参考节点之间的接收信号强度值(RSSI)作为网络的输入,未知节点的位置坐标(X,Y)作为输出来拟合网络模型。同时采用剔除处理和卡尔曼滤波处理对采集的RSSI值进行预处理,来削弱环境因素对信号的扰动。为避免GRNN参数选取的随意性及人为因素的干扰,采用混沌量子粒子群算法(CQPSO)来优化网络的光滑因子(σ),以建立最优的网络定位模型来实现对未知节点坐标的预测。在Matlab平台上,与GRNN模型相比,其结果显示改进的定位算法具有更高的定位精度,提高了GRNN回归预测效果以及模型的泛化能力。

    2020年04期 v.43;No.555 62-66+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1960K]
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  • 基于颜色通道融合特征的现勘图像分类算法

    刘颖;张倩楠;王富平;雷研博;公衍超;杨凡超;

    针对单一特征难以精确地表达复杂图像内容的问题,提出基于颜色通道融合特征的现勘图像分类算法。首先,分别在H,S和V三个颜色通道上提取图像的LBP特征和GIST特征,并利用颜色空间信息进行加权融合;然后,将融合的LBP和GIST特征串联形成新的特征描述向量,并用于训练分类器以实现精确地现勘图像分类。在现勘图像数据库上,大量实验结果显示提出的现勘图像分类算法优于基于单一特征的图像分类正确率。

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  • 组合滤波EOH-SIFT特征和模糊推理实现的掌纹识别

    陶筱娇;卢锦;

    为了提高掌纹图像对于位置、方向和亮度变化的鲁棒性,提出一种结合滤波技术实现掌纹识别的算法。首先,按特定顺序过滤过滤器,然后提取掌纹图像的EOH-SIFT特征并创建类别数据库。将要识别的掌纹图像的关键点与类别数据库中的所有关键点之间的模糊匹配度的最大值用作该点的模糊隶属度,由模糊推理规则完成掌纹识别。实验结果表明,所提算法提高了EOH-SIFT特征识别掌纹的有效性,并且对掌纹图像的位置、方向、亮度变化和噪声具有较高的鲁棒性。

    2020年04期 v.43;No.555 73-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1662K]
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  • 基于旅客信任网络的航线选择行为预测

    冯霞;张晨;卢敏;

    分析理解民航旅客出行特征,对旅客未来潜在出行行为进行预测,是航空公司实施精准营销的重要支撑。该文以民航领域积累的大规模PNR数据集为基础,提出一种基于旅客信任网络的协同过滤航线推荐模型,借鉴社交关系网络引入旅客信任网络,对采用协同过滤进行航线推荐的方法进行改进,通过旅客信任网络中信任的传递性以发现相似旅客,从自身偏好和相似旅客偏好两个方面对旅客出行时对航空公司航线的选择行为进行刻画。实验结果表明,文中算法相较于传统的基于历史选择、基于航线热度等方法有更高的精准度和召回率。

    2020年04期 v.43;No.555 78-82+86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1762K]
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  • 基于社区搜索模块排序算法的网页设计教学质量评估系统

    李素贞;

    教学质量的评估可推动教学机构教学工作全面改进与提升,促进教学改革纵深发展。而针对以往教学质量评估大多通过学生单方面反馈来判定,评估结果较为片面,且评估精度不高。将网页设计作为评估领域,设计一种基于社区搜索模块排序算法网页设计教学质量评估系统,通过数据采集模块获取有关网页主题、网页栏目规划、网页内容、网页版面设计及网页技术的数据,传输至社区搜索模块;社区搜索模块将评估数据分为教师社区评估数据、学生社区评估数据及管理员社区评估数据,从多个角度分析教学质量,并采用多因素排序算法完成网页设计教学质量评估。实验结果表明,所设计系统可有效评估多个高校网页设计教学质量,且评估精度高达99.89%。

    2020年04期 v.43;No.555 83-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1518K]
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  • CDMA移动通信中话务统计软件的优化

    何南;吴晓雪;谷军;

    随着移动通信业务不断发展,市场部门和网络优化部门对话务统计工作提出了很多新的需求,如分区统计话务量,需要柱状图和饼图这样直观的数据展现方式等,原来厂家提供的话务统计软件已经无法满足这些需要。针对这些需求,该文应用面向对象的设计思路,利用VB编程语言的可视化编程方法、API函数直接调用键盘和鼠标的便利性、Access数据库强大的表格操作功能,对原有话务统计软件进行改造和优化,在提高工作效率、降低差错率的同时,也满足了各个部门的话务统计需要,获得了好评。

    2020年04期 v.43;No.555 87-89+93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1594K]
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  • 基于数字媒体DSP的远程网络视频监控系统设计

    刘勃宏;

    针对传统视频监控系统存在视频流畅性较低、监控数据传输成功率低、误码率高等问题,提出基于数字媒体DSP的远程网络视频监控系统。系统硬件设计中,上位机采用LabVIEW编程实现,用于控制摄像支撑设备转动、镜头参数调整以及视频数据播放与远程显示控制等功能;下位机使用数字媒体DSP为核心处理器,建立含有视频数据采集输入、传输以及摄像支撑设备控制等模块。系统软件设计中,详细介绍了远程网络视频监控系统中视频图像运动目标检测算法。实验结果表明,所提系统能有效实现流畅清晰的视频远程网络传输,视频数据传输成功率可达到98.467%,误码率最低为0.006 35%,能够满足实际远程网络视频监控的需要。

    2020年04期 v.43;No.555 90-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1564K]
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  • 基于数据挖掘的计算机辅助课堂教学系统设计

    陈刚;李英玉;吕鑫;

    常规计算机辅助课堂教学系统用户并发数小,信息检索时间长,为此设计基于数据挖掘的计算机辅助课堂教学系统。数据存储器包含SARM储存器、CD-ROM和硬盘三部分,布置OLAP服务器,利用交换机实现前端工具与应用的功能整合。在硬件设计完成的基础上,利用函数对数据源中的海量信息进行分类,通过神经元的数量计算隐含层,完成基于数据挖掘的计算机辅助课堂教学系统的设计。实验结果证明,基于数据挖掘的计算机辅助课堂教学系统比常规教学系统高出58个用户并发数,信息检索时间比常规教学系统快0.72 s。

    2020年04期 v.43;No.555 94-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1652K]
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  • 基于多元混合准则模糊算法的高校教育信息推荐系统设计

    李麟霞;

    伴随教育信息化工作逐渐深入,网络教学信息出现爆炸性增长,如何在大量教育资源中准确提取用户所需教育信息是教与学过程中亟待解决的问题。文中设计基于多元混合准则模糊算法的高校教育信息推荐系统,系统核心功能模块分为检索模块、数据库模块以及推荐显示模块。用户在检索模块输入检索信息后,检索模块将用户检索指令传输至数据库模块,数据库模块通过多元混合准则模糊决策模型按照用户偏好提取推荐度最高的教育信息传输至推荐显示模块,推荐显示模块在推荐资源列表将推荐信息反馈至用户。应用结果显示,该系统可根据用户偏好向用户推荐教育信息,且用户发现准确度和推荐召回率都较高。

    2020年04期 v.43;No.555 97-99+103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1697K]
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激光与红外技术

  • 宽频带地震仪数据采集及压缩传输的研究

    王巨龙;张怀柱;玄金鹏;

    宽频带地震仪以记录天然地震数据为目的设计,具有信号采集精度高、频率范围宽、动态信号采集范围大等优点。为满足对天然地震信号的实时准确采集,采用24位Δ∑型过采样调制器和数字抽取滤波器构成24位模数转换电路,利用Steim2压缩算法对数据进行实时压缩,并通过FTP(File Transfer Protocol)通信协议进行数据传输。通过自身噪声数据计算得出仪器的动态范围可达到140.83 dB。利用该仪器对天然地震进行观测。由实验数据可知,压缩比最大达2.18∶1,传输效率最大提高67%。实验结果表明,利用Steim2实时压缩算法能够有效利用存储空间,显著提高数据传输效率。

    2020年04期 v.43;No.555 100-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1926K]
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  • 增益平坦型掺铒光纤放大器研究

    由旭家;田小建;

    为了解决光信号在传输过程中因信号放大引起的各信道间功率不均衡的问题,该文通过优化掺铒光纤放大器(EDFA)的结构和增加增益平坦滤波器(GFF)对信号增益谱进行平坦优化。首先通过理论分析各信道间产生不均衡增益的原因;优化掺铒光纤放大器结构由单级放大改变为两级放大,并通过光纤长度二维仿真得到最佳长度配比;并在两级放大光路间添加增益平坦滤波器滤除一级放大产生的不平坦度,再经过二次放大输出增益光信号。最后通过实验给出加入GFF前后增益谱对比图,得到增益更加平坦的输出光谱,保证在1 530~1 560 nm波段的增益平坦度保持在±0.32范围内。

    2020年04期 v.43;No.555 104-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1623K]
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  • 接触器红外热成像故障预测实验分析

    王军;李伟;俞跃;周继雯;叶超;

    针对电梯交流接触器易出现接触不良、老化、受潮等问题,提出使用红外热成像检测技术对其进行故障检测。通过模拟电梯运行情况,搭建了实验平台,实现对接触器运行情况的实时监测。通过大量实验,得到了接触器在受环境中灰尘、接线端松动、触头氧化及超负荷运行下的红外热特征图,能够较好地发现其异常情况。同时,为了对接触器剩余寿命进行提前预测,设计了加速寿命实验,通过中位迭次法及最小二乘法分析实验数据,采用威布尔分布模型获得了接触器在实验温度下的可靠度函数,并以90%的可靠度作为接触器在该温度下的剩余寿命,进而曲线拟合得到了接触器的剩余寿命与温度的关系函数,以此来对接触器在不同运行温度下的剩余寿命进行预测。实验结果能给电梯维保人员作业提供检测依据。

    2020年04期 v.43;No.555 108-111+116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1696K]
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  • 扫描式激光测径仪中电机转速波动对精度的影响及误差修正研究

    段长超;彭松;谭骏;方辉;

    激光扫描测量设备中,测量精度主要取决于扫描光带的平行性以及其扫描速度是否均匀,而扫描速度的均匀性主要取决于驱动多面棱镜旋转的驱动电机,其转速波动或漂移是造成测量误差的主要原因。该研究通过在测量光路中加入尺寸已知的光阑,利用同时测量光阑和未知测量对象直径的同步测量方法来消除电机转速波动的影响,并利用非线性补偿方法进行误差修正,尽可能减小系统误差对测量误差的影响。实验验证结果表明,经以上方法优化的激光扫描测量设备测量精度达到±0.002 mm,能够满足实际应用需要。

    2020年04期 v.43;No.555 112-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 2059K]
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前沿交叉科学

  • 基于视觉传达的多角色虚拟人物三维融合系统设计

    梁志慧;郑文锋;

    为了提高多角色虚拟人物三维仿真设计的可视化效果,综合利用视觉传达设计中的VR技术、传感器技术以及虚拟人技术,建立以虚拟人物三维模型为基础的基于视觉传达的多角色虚拟人物三维融合系统。采用三维仿真渲染工具Vega Prime进行多角色虚拟人物三维造型模块创建和虚拟场景仿真,然后设计了多角色虚拟人的运动算法,最终达到了用户、三维仿真场景以及多角色虚拟人物之间的融合。仿真实验结果表明,采用该系统进行多角色虚拟人物三维融合设计的可视化效果较好,满足特殊角色人物三维造型设计要求。

    2020年04期 v.43;No.555 117-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1503K]
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  • 基于三维视觉的工业产品设计展示平台设计

    苗维平;

    针对当前阶段产品效果展示平台存在的现实感弱、画面加载速度慢等问题,以提升展示平台沉浸感、运行流畅性为目的,提出建设基于三维视觉的工业产品展示平台。通过对工业产品效果展示平台三维视觉表现的需求分析,进行总体框架设计,借助3ds MAX,Polygon软件对工业产品三维虚拟模型的构建、模型UV材质贴图以及镜头语言等技术流程及实现途径,进行基于三维视觉的工业产品展示平台设计。通过所建立的工业产品虚拟展示平台,用户可以在线对工业产品的外观造型、材质贴图以及颜色搭配进行选择,并能够根据自己的需要变换虚拟摄像头实时观测所设计的工业产品的全方位立体效果。实验结果表明,设计方案可行且提高了画面加载速度,现实感强。

    2020年04期 v.43;No.555 120-122+126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1624K]
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  • 基于因子分析和神经网络信息风险评估系统设计

    李晓婷;包景岭;孙建广;汪冀;

    针对传统信息风险评估系统设计评估准确度较低的问题,设计基于因子分析和神经网络的信息风险评估系统。该系统设计在原有硬件构成的基础上,将微处理器与控制器相连接,形成管控中心,利用寄存器组、直接存储器、定时器等构成控制器群组,构成新的评估系统组织结构。基于因子分析设置信号连续采集和定时采集程序,确定神经网络中信号所处位置节点,计算评估差异参数,对信息进行风险评估等价划分,至此该系统设计完成。实验结果表明,在微型处理器的管控下,设计的信息风险评估系统评估准确度比传统设计高出6.44%,符合实际需求。

    2020年04期 v.43;No.555 123-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1572K]
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  • 基于改进支持向量机的运动视频内容分类算法研究

    许淑贤;

    针对现有运动视频内容分类算法中使用支持向量机分类器难以提高分类精度问题,提出基于改进支持向量机的运动视频内容分类算法。首先采用稀疏表示方法进行运动视频内容去噪,在降低噪声的同时去除无用静止信息,将去噪后的运动视频内容进行非重叠切分,采用主成分分析法提取运动视频内容像素点特征描述项并建立特征向量空间;然后引入主动学习机制改进支持向量机分类器,使用改进的分类器建立特征向量空间与运动视频类别之间的联系。针对多类运动视频内容分类问题,提出使用后验概率计算改进的分类器对未标记样本的置信度进行运动视频样本选取。实验结果表明,所提算法与现行分类算法相比,具有更好的类别区分度。

    2020年04期 v.43;No.555 127-129+133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1381K]
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  • 基于三维虚拟景观的建模和虚拟设计

    康琳英;朱文耀;

    针对传统的景观虚拟设计艺术效果不理想的问题,进行基于三维虚拟景观的建模,并根据搭建的模型进行虚拟景观设计。利用三维虚拟动态空间进行实际景观外形描述,种子点匹配法分析景观纹理表征属性,搭建一个三维虚拟的景观模型。该模型作为设计基础,从景观室外地形特征和室内建筑构造两方面搭建虚拟景观整体造型,控制虚拟景观动态浏览,以此实现对于三维景观的虚拟设计。实验结果表明,与传统的虚拟设计相比,所设计的三维虚拟景观更加逼真,其艺术效果比传统设计提高的6.56%。由此可见,基于三维虚拟景观的建模和虚拟设计更加满足现代虚拟设计发展需求。

    2020年04期 v.43;No.555 130-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1628K]
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  • 基于数字虚拟技术的环境艺术设计研究

    陈增辉;

    由于对传统环境艺术进行设计时,存在对数字虚拟技术的过度依赖,因此,提出新的基于数字虚拟技术的环境艺术设计研究方法。深入考虑环境景观和环境形态两种环境艺术属性,获取图形以及影像图层,以三维环境区域的比例和尺寸为依据,获取环境区域的二维矢量图后,融合全部小角度拍摄获取的纹理,得到总体环境图像纹理,在此基础上采用Google Sketchup平台绘制虚拟环境初步模型;将二维矢量图嵌入到Google Sketchup平台内的地形和影像两个图层后,融合环境初步模型,构建三维环境景观模型。采用混沌式生成法,在三维环境景观模型的基础上,实现虚拟环境形态的混沌式生成,依据虚拟现实观,通过环境体验演变获取环境形态设计图。实验结果表明,所提方法的三维建模误差低于1.2%,环境艺术设计的逼真度、效率、成本指标都较优。

    2020年04期 v.43;No.555 134-136+141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1577K]
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  • 基于双流独立循环神经网络的人体动作识别

    葛鹏花;智敏;于华;郝岩;

    针对RGB视频中遮挡物以及其他外界因素对人体动作识别产生影响,以及识别精确度有待提升的问题,提出基于双流独立循环神经网络人体动作识别算法。在提取特征方面,时间网络采用分层IndRNN对时序中3D骨架坐标信息进行特征提取;空间网络采用深层的IndRNN对每个时刻骨架的空间位置关系进行特征提取,其中骨架的空间结构采用了图遍历的方法。对于空间网络和时间网络的特征融合采用加权求和的方式,最后用softmax对动作进行分类。在3D骨架动作数据集(NTU RGB+D)以及交互数据集(SBU Interaction Dataset)上验证了模型的有效性。

    2020年04期 v.43;No.555 137-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1793K]
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  • 基于模糊聚类的组合家具三维造型设计模型

    杨丹丹;

    针对组合家具传统造型设计模型设计不够精准的问题,构建一个基于模糊聚类的组合家具三维造型设计模型。该模型以制图软件为设计基础,利用圆弧、圆形、矩形等工具绘制组合家具基本平面图样,根据实际家具尺寸设置单个家具组件大小。组件接口处考虑组件安装的灵活性设计凹槽,依照家具的用途设计直角榫,采用模糊聚类方法计算组合家具的空间结构、使用途径、物理因素之间的关联性,进行组合家具三维造型设计。至此该设计模型构建完成。实验结果表明,与传统设计模型相比,所设计模型的精准度提高了9.31%。由此可见,该模型更能满足组合家具实际设计需要。

    2020年04期 v.43;No.555 142-144+148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1556K]
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  • 基于模式识别的机器人运行轨迹数据分类存储系统设计

    刘帅;王敏珍;刘超;

    目前传统数据分类存储系统多数基于遗传算法,这类系统存在系统吞吐量较差、效率低的问题。为此,设计一种基于模式识别的机器人运行轨迹数据分类系统。首先设计系统整体框架,包括数据采集、处理以及存储模块;其次在硬件设计上,选择XC2VP30芯片作为FPGA核心芯片,设计数据采集模块接口电路,利用合适的FLASH芯片进行数据存储完成系统硬件设计;最后根据模式识别方法,建立标准数据样本集,确定特征向量,计算隶属度函数完成数据分类,再利用FPGA将已分类数据存储至FLASH模块中完成软件设计。测试结果表明,与传统的数据分类存储系统相比,基于模式识别的机器人运行轨迹数据分类存储系统的系统吞吐量提高了15.9%,效率得到了提高。

    2020年04期 v.43;No.555 145-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1537K]
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  • 基于衰变三分扰动蜻蜓算法的医学图像配准

    杜晓昕;张剑飞;王一萍;金梅;梁伟;

    针对基本蜻蜓算法因进化运动不稳定,从而引发收敛速度减慢等不足,提出衰变扰动方法和三分扰动方法,采用衰变扰动方法提升基本蜻蜓算法的寻优能力,采用三分扰动方法增强蜻蜓群体的富集性,进而提出一种衰变三分扰动蜻蜓算法。针对基本Powell算法依赖于初始点和易陷入局部极值等不足,采用衰变三分扰动蜻蜓算法对Powell进行优化,将其用于医学图像配准优化技术中,采用互信息作为评价标准,提出一种衰变三分扰动蜻蜓算法优化Powell的医学图像配准方法。通过仿真实验表明,该方法提高了医学图像配准的精度和鲁棒性。

    2020年04期 v.43;No.555 149-152+156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1540K]
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  • 基于数据挖掘算法的移动电子商务群体用户访问控制模型

    李艳;

    基于数据挖掘算法的移动电子商务群体用户访问控制模型,挖掘群体用户在移动电子商务网络中的频繁浏览页面,提高用户访问控制精确度。先通过MFP数据挖掘算法获取用户最大向前引用序列,通过用户最大向前引用序列建立基于数据挖掘算法的用户访问控制模型,模型中的事件产生器接收最大向前引用序列数据后,事件分析处理器利用决策树的贪心算法创建序列数据决策树,通过属性选择度量算法形成多重分类器分类序列数据,响应单元在接收序列数据为正常数据时输出相应值且同意用户访问,在接收序列数据为异常数据时抑制序列数据并拒绝用户访问。实验结果表明,该模型在并发用户数量为200人时,再次登录的响应时间仅为524 ms,可有效控制移动电子商务群体用户对于网站的访问响应时间,在移动电子商务网站3 500条信息中拦截危险访问信息准确率高达95%以上。

    2020年04期 v.43;No.555 153-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1561K]
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  • 一种二阶构造设计模式的对象构造新方法

    崔群超;荆文芳;

    为保证在业务层面对象构造的合法性,避免产生半成品对象,文中提出一种二阶构造设计模式的对象构造设计方法。首先对对象构造的过程进行了认知与分析,指出了在构造对象过程中业务层面构造失败会产生半成品对象,在此基础上提出了二阶构造的设计流程,针对业务层面对象构造存在不成功的情况,采用在第二阶段来构造,并判断构造是否成功,以此来避免半成品对象的产生,使对象构造合法与否能够被设计者直接判断,最后给出了对该设计模式的名称、问题、解决方案、效果四个基本要素的总结。该模式设计简单、使用方便,可有效避免半成品对象的产生,可以为软件质量的提高带来新的可复用方法。

    2020年04期 v.43;No.555 157-159+163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K]
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  • 石化装置现场人员立体定位终端设计

    朱亮;

    石化生产现场人员经常面临着火灾爆炸或介质泄漏中毒风险,实时监测现场人员在装置中的立体位置是开展安全监护和预警的重要前提。基于北斗/GPS多模高精度平面定位和高度检测技术,设计一种立体定位终端。首先介绍石化生产现场特点;然后详细描述立体定位终端的设计,包括高精度平面定位、基于气压的高度检测以及装置现场立体定位流程;最后在某装置区粮仓单元完成定位实验。实验结果表明,该立体定位终端平面定位误差小于10 m,高度检测误差小于0.2 m,立体定位稳定性较好,可用于石化装置现场人员精确定位,提高安全监护能力。

    2020年04期 v.43;No.555 160-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1731K]
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人工智能

  • 仿真假体视觉下神经网络算法的应用研究

    赵瑛;李琦;王冬晖;于爱萍;谷宇;

    尽管已有多种图像处理策略被应用到视觉假体的仿真研究中并提高了被试的识别表现,但在植入电极数量有限的情况下,如何保证盲人获得足够的拓扑信息是视觉假体仍需解决的问题。在此背景下,本文将两种神经网络算法应用到仿真假体视觉中对图像进行前景目标提取和像素化处理,首先利用图像分割数据集训练一个U-net网络得到前景提取后的结果,将其像素化之后与提取前的原图配对,再利用配对后的数据集训练一个Pix2Pix网络从而实现了将彩色图像"翻译"为像素化图像的目标。实验结果表明,与传统图像处理算法相比U-net网络具有更准确的目标提取效果,且经Pix2pix网络"翻译"后的图像也与标签图像更相似,有助于提高假体佩戴者的识别准确率。

    2020年04期 v.43;No.555 164-166+172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1646K]
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  • 基于Lévy飞行的自适应差分进化算法

    呼忠权;王洪斌;

    针对目前差分进化算法存在全局搜索与局部寻优的矛盾、搜索停滞、收敛速度慢的问题,提出一种改进算法:基于Lévy飞行的自适应差分进化算法。该算法鉴于Lévy飞行步长符合重尾分布的特点,在变异过程中结合差分进化算法的基本变异和Lévy飞行变异两种模式,并通过引入自适应缩放因子和交叉概率算子,改善种群在交叉与变异过程中的不足。通过理论分析与Benchmark函数的数值验证,并与其他6种算法进行比较。结果表明,所提新算法能够在全局搜索与局部寻优之间进行较好的平衡,而且收敛速度更快,种群多样性得到了很好的保存,一定程度上避免了搜索停滞的出现。

    2020年04期 v.43;No.555 167-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1878K]
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  • 基于三维建模的室内景观设计系统设计

    汤喜辉;

    针对传统室内景观设计系统立体图像设计水平较低的问题,设计一种基于三维建模的室内景观设计系统。硬件部分通过插补器、感知器、传感器的设计实现了室内景观设计系统的动画与交互功能;通过三维视觉图像重建模块、VRLM浏览器模块的设计实现室内景观的三维重构,完成软件部分的设计。将硬件部分与软件部分结合建立基于三维建模的室内景观设计系统。为了验证该室内景观设计系统的设计水平,将该室内景观设计系统与基于ArcGIS Engine的室内景观设计系统、基于Unity3D的室内景观设计系统进行对比实验。实验结果表明,三种室内景观设计系统的立体图像设计水平分别为86.97%,46.72%,62.34%。通过比较可知,基于三维建模的室内景观设计系统的立体图像设计水平最高,证明了该系统的优越性。

    2020年04期 v.43;No.555 173-175+179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1659K]
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  • 基于人工智能的网络舆情大数据传播特征挖掘系统

    罗平;武斌;

    为了有效解决舆情数据传播中特征挖掘技术面临的特征挖掘滞后问题,设计基于人工智能的网络舆情大数据传播特征挖掘系统。设计网络信息传感提取模块,利用O/I顺向电流指向性电路节点端口和电机控制性匹配结构构建外围控制电路以及带状数据分布式交互接口。设计舆论数据人工智能入网协议来转换当前的网络数据格式,并对其进行舆情二次语义处理。文中使用人工智能技术,依靠Hadoop平台内部学习库中的Ma_Orduse算法和K-means算法通过有效数据文本聚类获取特征键值,以中枢结构的形式传递回中央控制器,实现当前网络舆情大数据传播特征挖掘。实验数据表明应用该挖掘系统后,舆情数据特征读入延迟降低32%,读出延迟降低27%,可以有效缓解特征挖掘滞后问题。

    2020年04期 v.43;No.555 176-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1563K]
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  • 基于LBS云平台的微信小程序二维码区域定位系统设计

    陆霞;

    针对传统定位系统存在定位耗时长以及定位准确度差的问题,提出并设计基于LBS云平台的微信小程序二维码区域定位系统。系统整体架构分为LBS云服务、中心数据处理和小程序二维码定位端三部分。从服务器端模块、处理器以及定位模块入手设计硬件,为系统构建提供基础。软件设计中,采集微信小程序二维码区域图像,对图像边缘特征进行增强与滤波处理,依据处理后的图像边缘特征确定定位目标,完成微信小程序二维码区域定位系统设计。实验结果表明,该系统的定位耗时相当于传统系统的50%,定位准确率始终保持在99.5%以上,具有显著优势。

    2020年04期 v.43;No.555 180-182+186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1683K]
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  • 基于人工智能的钢琴编曲音色识别系统设计

    仝智倍;

    为了改善当前音色识别系统识别准确率低、时间开销较大等问题,结合人工智能技术提出并设计基于人工智能的钢琴编曲音色识别系统。首先给出系统整体架构和功能模块设计方案,使用数字化识别方法提取钢琴乐曲音色特征矩阵,得知钢琴特征矩阵不同于其他乐器;接着分析音色倍频点,得到音强包络曲线;最后结合钢琴音色特征矩阵和音强包络曲线有效区分不同乐曲音色的差异,实现钢琴编曲音色识别。实验结果表明,利用所提系统进行钢琴编曲音色识别具有较高的识别准确率,值得进一步推广和应用。

    2020年04期 v.43;No.555 183-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1570K]
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  • 《中文核心期刊要目总览》入编通知

    <正>编辑部:+86-29-83229007发行部:+86-29-85241792北京大學圖書館PEKING UNIVERSITY LIBRARY《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、出版周期、学科分类号、ISSN号、CN号、邮发代号、编辑部地址、邮政编码、电话、网址、电子邮箱、内容简介等。

    2020年04期 v.43;No.555 188页 [查看摘要][在线阅读][下载 496K]
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