中国科技论文

China Sciencepaper

  • 一种立体结构MIMO移动终端天线的设计

    王友保;饶跃飞;

    设计了1种工作在LTE1900、LTE2300、LTE2600频段的六单元MIMO移动终端天线。采用倒F天线作为天线单元,并将其弯折成三维结构覆盖于尺寸为10mm×10mm×3mm的FR4介质方块上。通过优化天线单元尺寸、地板结构和天线单元的位置,使得天线带宽为1.85~1.96GHz,2.3~2.7GHz(VSWR<2),并且实现了带宽内-10dB的隔离度。同时天线的增益大于1.5dB、辐射效率大于65%、相关系数远远小于0.5。

    2017年02期 v.12 121-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 508K]
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  • 基于GSO-SFLA算法的多中继OFDM子载波分配

    毛攀;刘紫燕;唐思腾;

    为研究多中继协作正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统子载波分配,提出了萤火虫算法与混合蛙跳算法相结合的联合优化算法(GSO-SFLA)来搜索最优子载波对。在总功率约束条件下,以最大化信息传输速率为优化目标,提出了子载波分配模型,给出了基于GSO-SFLA算法的子载波分配步骤,并仿真验证了所提出的子载波分配方案。仿真结果表明,与固定子载波算法和传统的萤火虫算法相比,所提出的基于GSO-SFLA子载波分配方案能获得较大的信息传输速率。

    2017年02期 v.12 126-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 189K]
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  • 基于干扰控制的认知物联网检测时长优化

    刘鑫一;姜建;

    为了解决物联网中频谱资源短缺与频谱需求旺盛之间的矛盾,采用认知无线电技术提高频谱利用率被认为是有效的方法。要保证主要用户的正常运行,如何控制认知用户产生的干扰是需要首先考虑的问题。提出了1种基于干扰控制的认知物联网检测时长调控方案,并设计了1种考虑干扰概率和效率的效用函数,通过优化得到最佳的检测时长。仿真结果表明,获取认知物联网的最优检测时长,可使认知物联网用户造成干扰的概率较小,并且有着较高的使用效率。

    2017年02期 v.12 130-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 221K]
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  • 一种基于共享内存摆渡的Modbus/TCP安全通信方法

    詹静;杨静;马俊明;姜伟;庄俊玺;

    结合物理摆渡隔离和逻辑协议过滤技术的优点,提出了1种基于共享内存摆渡的Modbus/TCP网络安全通信方法。采用基于共享内存的Xen虚拟机间通信方式实现ICS控制网和现场网的隔离。针对Modbus/TCP通信栈面临的安全威胁,采用无路由的内存摆渡隔离机制过滤底层协议攻击,针对应用层行为和连接特征提出了较为完善的深度包过滤策略。实验实现的隔离过滤平台表明,所提方法能针对Modbus/TCP协议数据进行有效的安全过滤,数据交换读写带宽分别为56.54 MB/s和57.1 MB/s,通信效率较高。所提方法能满足工业控制网络性能和安全的双重需求。据本文作者了解,目前还没有其它公共文献使用基于虚拟化技术的共享内存摆渡方法和流量特征过滤策略提出工控环境安全通信方法。

    2017年02期 v.12 135-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K]
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  • LTE-A系统下小区ID盲检算法与ASIC实现研究

    李贵勇;沈有琪;

    LTE-A系统中,小区ID盲检是用户终端(user equipment,UE)与基站(evolved Node base,eNodeB)进行数据通信的关键过程,在这个过程中UE与eNodeB取得时间和频率上的同步,同时UE获取物理层小区ID号。随着协议的不断更新,用户接收端的设计也在不断改进。从小区ID盲检算法以及硬件实现的角度出发,平衡数据运算的快速准确性与硬件成本、面积、功耗之间的矛盾,提出了1个合理可行的专用集成数字电路(application specific integrated circuit,ASIC)设计方案。最后利用通用验证方法学(universal verification methodology,UVM)验证平台对其进行验证。通过与同类电路模块进行对比,表明所设计方案比其他电路模块的面积小8.8%,功耗低9.3%。

    2017年02期 v.12 141-147+153页 [查看摘要][在线阅读][下载 595K]
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  • 基于KSOM-PSO算法的无线传感器网络入侵检测研究

    刘双;石飞;汪烈军;秦继伟;郭琰;

    针对无线传感器网络中的入侵检测机制对拒绝服务(denial of service,DoS)攻击检测精度不高的问题,提出了基于核自组织映射(kernel self-organizing map,KSOM)和粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)聚类算法融合的KSOM-PSO神经网络算法作为无线传感器网络的检测机制。首先在传统SOM算法中引进核函数进行聚类;其次使用SOM聚类获得的获胜神经元权值对PSO粒子的初始位置初始化;最后在PSO算法中将传统的线性减小权值的方法改为非线性减小权值的方法,以提高PSO算法的全局搜索效率和局部搜索精度。实验结果表明,KSOM-PSO与传统的PSO聚类算法和SOM算法比较,检测精度有较大的提高,且收敛速度更快。

    2017年02期 v.12 148-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K]
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  • 基于序列子空间的高分辨距离像噪声稳健识别方法

    郭昱辰;杜兰;潘晓燕;和华;

    高分辨距离像(high resolution range profile,HRRP)是目标沿雷达视线方向上的一维压缩投影,传统的HRRP目标识别方法大都利用单次HRRP测试样本判决。但是,由于单次测试样本包含的信息有限,且容易受到噪声污染,识别鲁棒性难以保证。提出1种基于子空间的HRRP序列噪声稳健识别算法。该算法在训练、测试阶段均利用HRRP序列,基于主成分分析(principal component analysis,PCA)方法生成能够抑制噪声、冗余分量的目标信号子空间,并根据Grassmann流形定义子空间距离,将测试子空间与训练子空间按照最小子空间距离的准则作匹配比较,从而判定测试样本序列所属类别。文章推导证明了传统的最小重构误差方法是提出方法只使用单次HRRP测试样本的特殊情况。基于实测数据的识别实验显示,由于更充分地利用了HRRP序列信息且子空间能够抑制噪声,提出方法较最小重构误差方法具有更好的识别性能和噪声稳健性。

    2017年02期 v.12 154-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 311K]
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  • 多尺度分解算法与融合规则优化组合的双模态红外图像融合

    吕胜;杨风暴;吉琳娜;

    针对现有双模态红外图像多尺度分解算法与融合规则的组合关系不能随着图像特征的不同而改变的问题,提出基于不同图像特征的多尺度分解算法与融合规则优化组合的融合方法。首先分析比较了7种常用多尺度分解算法对图像结构、边缘、纹理特征的提取效果;其次利用8种典型的融合规则对上述特征进行融合,并分析融合效果;最后提出了选择优化组合的融合效果分作为依据,构建了不同组合融合效果分数图,利用该分数图得出对于单特征与双特征融合的优化组合算法。实验结果表明,该优化组合方法对于不同图像特征的融合效果具有明显提升。

    2017年02期 v.12 161-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 504K]
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  • 一种符合视觉感知的视频运动模糊帧检测方法

    王雷;张磊;

    为了更准确地检测视频中的场景运动模糊帧,首先利用稀疏表示的图像模糊特征,结合恰可察觉模糊概念,定义1种敏感的图像模糊度度量,用于检测视频序列中的非清晰帧;然后通过计算相邻帧之间的单应矩阵,估计相机的运动速度,并根据运动速度从非清晰帧中选择出观看过程中产生模糊感受的场景运动模糊帧。实验结果表明,所提出的算法可以有效地检测出视频场景运动模糊帧,相比于传统图像模糊检测算法,检测结果更符合人眼观看视频的主观感受。

    2017年02期 v.12 168-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 356K]
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  • 基于分割的立体视频运动估计方法

    南立园;张萍;王璟璟;夏清;费春;

    随着新型采集、显示器件的出现,带有场景信息的多视点彩色帧加深度信息的立体视频成为研究热点。随之而来的是更大的数据量,立体视频运动估计是去除视频信息冗余的重要方法。传统的运动估计方法将图像分为固定大小的子块,通过求取参考帧和当前帧对应子块的最小绝对误差(sum of absolute difference,SAD)来确定该块的最佳运动矢量。由于存在子块的错误匹配现象,传统的运动估计方法得到的内插帧有明显的模糊和块效应。为了克服固定子块引起的缺陷,将视频分割应用到运动估计中,提出了1种基于视频分割和深度约束的立体视频运动估计方法。实验结果表明,用分割一致性来限制块匹配过程,可以有效提高运动估计精度,从而使内插帧在主客观都得到改善。

    2017年02期 v.12 174-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 385K]
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  • 光场绘制中基于中心关注性的相机布置算法

    吴林泽;喻莉;祝常健;

    光场绘制方法利用相机拍摄到的真实图像合成虚拟视点,相机位置的改变会导致虚拟视点合成质量的差异。为了提高虚拟视点的合成质量,提出了基于中心关注度的有效面积模型,建立了基于中心关注度的相机布置算法。基于中心关注度的有效面积将相机布置和虚拟视点绘制质量联系在一起,用于评估不同相机布置方案下的虚拟视点绘制质量。相机布置实验结果证明提出的基于中心关注度的相机布置算法可提高虚拟视点的绘制质量。

    2017年02期 v.12 180-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 228K]
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  • 基于时分复用的80 GBaud光收发器

    徐实;罗章;庞征斌;李仁发;

    基于时分多路复用技术实现了1种兼容脉冲幅度调制的高波特率光收发器。通过光电协同设计,在订制电路的双端驱动下,马赫-曾德尔干涉仪型高速光开关产生出半高宽仅11.9ps的采样脉冲。在20GHz时钟的同步驱动下,4路级联光开关为4路并行通道切分出4个宽11.5ps的时隙以实现并行调制或探测,并有1个宽4ps的时隙用于时钟恢复,从而在仿真器上将4路20Gbps位流复用到单路80GBoud光链路上。采用调制深度为10dB的调制器,该光收发器的输出消光比可达到2.32dB,而其所造成的7.84dB插入损耗也满足商用光收发器的光功率预算要求。

    2017年02期 v.12 185-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 444K]
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  • 分布式光纤温度传感系统信噪比研究

    李忠虎;杨梅芳;闫俊红;王金明;

    针对基于分布式光纤温度传感的管道泄漏检测系统,对提高系统信噪比的研究方法进行研究,在采用高性能、低噪声、高稳定性的硬件系统的同时,采用小波变换对信号进行处理。经过labview仿真和计算,证明所采用的研究方法切实可行,系统的信噪比可得到明显的提高,达到系统的应用要求。

    2017年02期 v.12 191-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 165K]
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  • 一维光子晶体带隙边缘处态密度突然增强现象的理论分析

    胡迎宾;廖同庆;贺超;贾学松;

    针对一维光子晶体态密度(density of states,DOS)特性,建立数学计算模型,并就其带隙边缘突然增强现象,研究了近似局域最大值与周期数、薄膜材料折射率之间的对应关系。首先计算得到了特定周期数、相对折射率差下的近似局域最大值,接着绘制了DOS带隙特性曲线,验证了局域最大值的准确性。最后通过分析,进一步得到了周期数、相对折射率差对带隙边缘处DOS突然增强现象的调制关系。

    2017年02期 v.12 195-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K]
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  • 非线性中立随机跳变系统的鲁棒H_∞滤波

    张莉;华民刚;程亚玲;

    研究了非线性中立随机时滞马尔科夫跳变系统的鲁棒H_∞滤波问题,该系统在状态向量和测量输出中都含有非线性扇形扰动。通过构造合适的Lyapunov函数,并结合线性矩阵不等式技术,使其滤波误差动态系统满足随机稳定性和一定的H_∞性能指标。最后,利用Matlab的LMI工具箱进行数值仿真,求取相应的状态响应和输出响应曲线。数值算例结果表明本文方法降低了鲁棒H_∞滤波的保守性,从而验证了本文方法的有效性和优越性。

    2017年02期 v.12 200-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 300K]
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  • 基于协同演化的随机柔性制造系统的建模与优化

    孙璐;林林;李豪杰;

    柔性制造系统在实际生产系统中占有重大比例,而实际生产系统中会出现多种突发状,所以随机环境下柔性制造系统则更符合实际生产系统的特性。它将协同进化策略引入到混合进化算法中,使用粒子群算法作为基础进化算法,并增加参数自适应调整策略,在进化过程中动态地调整参数,更好地解决了随机柔性作业车间的调度问题。通过实验,取30次均值作为最终结果,验证了所提算法能够在大规模解空间的随机调度问题上得到更好的最优解,提高最优解的鲁棒性。

    2017年02期 v.12 209-213+219页 [查看摘要][在线阅读][下载 185K]
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  • 一种应用于SiC BJT脉冲放电的快速驱动电路

    肖剑波;邓林峰;张渊;黄海清;王俊;沈征;

    提出了1种应用于SiC BJT脉冲放电的快速驱动电路,采用电容储能的思想设计了SiC BJT驱动电路和脉冲放电电路。脉冲放电时,整个电路与电网间由高阻隔离;采用达林顿结构实现了充电电路;驱动电路基于硅MOSFET和硅BJT 2级电路,对光耦电流进行快速功率放大。实验结果表明,SiC BJT在脉冲放电时,基极电流从0过渡到器件导通所需电流的上升时间约为6ns。所提出的驱动电路设计思想对高压双极型功率半导体器件的快速驱动开发具有启发意义。

    2017年02期 v.12 214-219页 [查看摘要][在线阅读][下载 375K]
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  • 一种采用雅克比转置技术的带反馈的障碍物躲避方案

    郭东生;李克讷;戴喜生;廖柏林;杨津;

    障碍物躲避是机械臂的冗余度解析研究中基础问题之一,其关系到冗余机械臂能否成功完成给定的末端任务。为实现障碍物躲避的目的,提出和研究1种采用雅克比转置技术的冗余度解析方案。同时,为了保证跟踪误差的精度,将反馈也引入到该障碍物躲避方案中。基于PA10机械臂且带有点状障碍物和窗型障碍物的对比性的计算机仿真结果进一步表明所提出的障碍物躲避方案的有效性和可行性。

    2017年02期 v.12 220-225页 [查看摘要][在线阅读][下载 360K]
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  • 专家PID控制在矿井提升机直流调速系统中的应用

    隋涛;孔苓青;刘秋贺;王昊;

    矿井提升过程中,由于提升机负载变化等因素,使得常规控制器参数的整定很难兼顾系统的快速性与稳定性,因而引入专家PID控制对传统PID控制效果进行优化。基于矿井提升机系统,通过分析矿井提升过程中不同阶段的特征建立专家知识库,将PID控制策略与积分分离思想相结合,制定专家控制规则,对控制器参数进行实时动态调整。与传统PID控制结果相比较,专家PID控制能够提高系统的动态性能和鲁棒性能。

    2017年02期 v.12 226-231页 [查看摘要][在线阅读][下载 370K]
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  • 差值保序直方图发布隐私保护方法研究

    张剑;杨宇;赵怀勋;

    针对数据隐私保护直方图发布中数据划分不准确,以及所发布数据精确度较低的问题,提出了差值保序直方图数据发布方案。首先,通过直方图重构算法找出直方图最优分组方案,将数据分组,并用平均值代替组内元素值;然后,对分组后的数据添加噪声干扰,使其满足差分隐私保护要求;再后,运用差值保序算法降低误差,并还原数据原始排序特征;最后,通过实验证明所提方法与保序直方图发布方法相比,可以在保证用户隐私不被泄露的情况下,准确划分数据、提高数据精确度及所发布数据的实用性。

    2017年02期 v.12 232-235页 [查看摘要][在线阅读][下载 199K]
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  • 静磁表面波式小波变换处理器

    高丽丽;卢文科;匡轮;张婷;

    提出了用静磁表面波(magnetostatic surface wave,MSSW)器件实现小波变换处理器的方法。当按照小波函数的包络设计静磁表面波器件的输入换能器的导条包络时,静磁表面波器件的输入换能器能够实现单尺度的小波变换,从而可制作出静磁表面波式单尺度的小波变换处理器;当按照不同尺度的小波函数的包络设计静磁表面波器件的输入换能器阵列的导条包络时,静磁表面波器件的输入换能器阵列能够实现不同尺度的小波变换,从而可制作出静磁表面波式多尺度的小波变换处理器。研究发现,用静磁表面波器件能够实现在微波频段中低传输损耗和换能器便于制作的小波变换处理器。实验得到尺度为2-5的单尺度静磁表面波式小波变换处理器的传输损耗是-20.85dB。理论和实验表明,用静磁表面波器件能够实现低传输损耗的小波变换处理器。

    2017年02期 v.12 236-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 267K]
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