• 2011年第9卷第5期文章目次
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    • 基于卷积码的网络编码协助IDMA系统容量分析

      2011, 9(5):531-536.

      摘要 (5424) HTML (0) PDF 458.84 K (3813) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一个由网络编码协作下的非正交用户合作系统,并引入了卷积码进行编码传输。中继用户处解码后的源用户有效数据通过线性网络编码组合在一起,传送到基站从而获得分集增益。在接收端,采用一种二重迭代多用户检测办法,并提出了新的接收机方案。采用一种码片级的算法性能评估技术“SNR evolution”,对系统容量进行分析。对BER和系统容量的仿真分析表明:文中所讨论的合作机制是对付信道衰落的有效办法,它能够提供可观的用户合作分集增益,减少多用户系统的误码率;整个系统具有较高的系统容量。

    • 弹上制导电子设备微小型化的关键技术

      2011, 9(5):537-540.

      摘要 (4105) HTML (0) PDF 256.95 K (3708) 评论 (0) 收藏

      摘要:弹上制导电子设备是精确制导武器系统的关键部件。针对精确制导武器系统的发展方向,结合弹上制导电子设备的技术特点,对弹上制导电子设备微系统的研制需求进行分析。在此基础上,分析了弹上制导电子设备微小型化的2种技术途径,探讨了弹上制导电子设备微小型化的关键技术,给出了相关实验数据,并就航天科研系统开展弹上制导电子设备微小型化工作提出了建议。

    • 基于ZigBee节点的按需时间同步算法

      2011, 9(5):541-545.

      摘要 (4489) HTML (0) PDF 360.61 K (4274) 评论 (0) 收藏

      摘要:简要阐述近年来无线传感网络时间同步(TPSN)算法的发展概况和影响无线传感器网络时间同步的因素,结合无线传感网络中路由节点与终端节点的特点,提出一种融合了参考广播同步(RBS)与TPSN算法设计,在保持同步精确度前提下,整个网络的功耗大大降低。通过实验采集到的数据分析了协议的可行性,证明该算法较适合于对节点密度高,终端节点较多的无线网络中,如工业有害气体的检测。

    • 一种基于DCFT的三维ISAR成像方法

      2011, 9(5):546-550.

      摘要 (4310) HTML (0) PDF 421.20 K (3388) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用天线阵进行三维逆合成孔径雷达(ISAR)成像时,估计目标的横向运动参数是三维成像的关键。本文提出了一种基于离散调频傅里叶变换(DCFT)的横向运动参数估计方法用于天线阵的三维ISAR成像,可以在保证三维成像精度的同时有效减少算法的运算量。最后,利用本文中给出的成像算法对空间目标进行三维ISAR成像仿真验证,通过成像结果可以证明该算法的有效性。

    • 多特征融合的雷达信号脉内调制识别

      2011, 9(5):551-555.

      摘要 (4354) HTML (0) PDF 353.33 K (3555) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前电子侦察情报系统自动识别率低、识别类型少的问题,提出了一种有效的联合奇异值分解和主分量分析的雷达信号脉内调制类型自动识别方法。该方法对信号时频图像进行奇异值分解(SVD)和主分量分析(PCA)后,将所得特征参量按一定的准则进行融合来识别信号。仿真结果表明,SVD和PCA相融合的识别方法在低信噪比(4 dB)下,对常见脉内调制信号正确识别率均大于90%,并且该方法分类器具有结构简单、抗噪声能力强的优点。

    • 多假目标转发式欺骗干扰信号重构建模与仿真

      2011, 9(5):556-559.

      摘要 (5187) HTML (0) PDF 376.92 K (4873) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍转发式欺骗干扰系统,基于数字射频存储器系统的原理,确定了多目标欺骗干扰的总体设计思想,在此基础上设计了一种受高斯白噪声干扰的线性调频信号经过脉冲压缩匹配滤波后重构回波信号的模型,并详细论证该方案。通过对整个系统进行功能仿真和效果检验,结果表明,这种方案对于雷达实施干扰效果好,易于硬件实现。

    • 基于能量和循环谱的两步频谱感知

      2011, 9(5):560-563.

      摘要 (4140) HTML (0) PDF 482.38 K (4109) 评论 (0) 收藏

      摘要:频谱感知是认知无线电的重要技术之一,它通过实时感知电磁环境以判断频谱空穴的存在。根据能量检测的检测时间短,以及循环平稳特征检测在低信噪比情况下的检测准确性高的优点,提出了基于能量和循环谱的两步检测算法。通过实验仿真表明,与循环平稳特征检测相比,两步检测的检测时间大幅度缩短,同时检测准确性也得到了提高。

    • 140 GHz关键射频组件研究

      2011, 9(5):564-568.

      摘要 (4509) HTML (0) PDF 416.45 K (3613) 评论 (0) 收藏

      摘要:在基于超外差体制的太赫兹无线通信系统接收机和发射机中,混频器、滤波器和本振源是决定系统性能的关键器件。本文分别针对基于肖特基二极管技术的140 GHz次谐波混频器、基于微机电系统(MEMS)体硅工艺的140 GHz带通滤波器和V波段毫米波本振倍频源的仿真设计和关键工艺开展了研究。测试结果表明:140 GHz次谐波混频器单边带转换损耗为26 dB,140 GHz带通滤波器的带内插损为8 dB,V波段毫米波本振倍频源最大输出功率大于50 mW(63.2 GHz~67.2 GHz)。

    • 基于氮化镓特征的高效功率放大器拓扑设计

      2011, 9(5):569-572.

      摘要 (4370) HTML (0) PDF 361.41 K (4170) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于对功率三极管实际输出端特性的考虑,提出一种易实现的高效率功放拓扑结构,并通过负载控制理论进行更贴合实际的理论分析。基于CREE公司GaN HEMT CGH40010仿真,在输入为25 dBm,偏置为28 V,带宽在2.98 GHz~3.02 GHz时,输出功率高于38.5 dBm,功率附加效率优于70%,并且在3 GHz时功率附加效率达到73.4%。在15 V~30 V的偏置范围内,漏极效率达到70%以上,仿真结果很好地验证了拓扑的可行性。

    • 波束波导电磁传输问题的积分方程数值解

      2011, 9(5):573-577.

      摘要 (4092) HTML (0) PDF 453.09 K (3798) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用积分方程数值方法建立了任意形状波束波导中电磁传输问题的物理模型;在馈电端用模式匹配方法分析端口匹配状况,基于等效原理建立波导的场激励模型,应用边界积分方程匹配波导的理想电导体(PEC)边界条件,最后,通过矩量法(MoM)和多层快速多级子算法(MLFMA)等数值算法给出了波束波导电磁传输和口面辐射的场解。数值实例证明了上述分析方法对于电大尺寸波束波导电磁传输问题的有效性和精确性。

    • 90o阶梯扭波导设计

      2011, 9(5):578-581.

      摘要 (4175) HTML (0) PDF 359.00 K (3740) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用跳变理论及二项式匹配原理,分析、研制了90°阶梯扭波导,相对于扭管波导,90°阶梯扭波导具有结构紧凑、体积小巧等优点,特别对在要求小巧的空间结构中转换极化方向是非常有利的。利用HFSS电磁场仿真软件对该波导进行了仿真计算,通过调整阶梯扭转角及阶梯长度,实际制作了1个90°阶梯扭波导并对其进行了测试,电性能参数优良,在相对带宽40%的频率范围内实现了驻波VSWR<1.05,损耗|α|<0.04。计算结果与实测结果基本一致,表明该实现方法是正确和有效的。

    • LTCC宽边耦合交指型超宽带滤波器设计

      2011, 9(5):582-585.

      摘要 (4654) HTML (0) PDF 291.91 K (4179) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出用交指型结构实现超宽带(UWB)带通滤波器的小型化,并给出了设计方法。该结构通过宽边耦合实现超宽带滤波器需要的较大耦合系数,并通过加宽带状线谐振器的宽度减少不必要的交叉耦合,简化了滤波器的设计。最终设计了一个中心频率为f0,相对带宽为58%的六阶交指带通滤波器,滤波器尺寸仅为8 mm×11 mm。从仿真结果看,该滤波器保持了传统交指型滤波器阻带特性好,寄生通带远的优点。

    • 一种改进的混沌序列去噪方法

      2011, 9(5):586-590.

      摘要 (4288) HTML (0) PDF 511.58 K (3466) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对混沌时间序列的噪声平滑,分析了其信噪比与关联维数的关系,并结合局部投影方法的邻域选取问题,提出了一种改进的去噪方法。该方法对于含有噪声的混沌信号选定一个邻域半径值,计算去噪后序列的关联维数,确定该选定的邻域半径值是否准确并进行调整,最终找到合适值并进行多次局部投影去噪,从而得到去噪后的纯净序列。用改进后的方法对含噪声的Lorenz序列和对股市序列进行对比预测仿真,仿真结果表明该方法能够有效地选取邻域半径,进而改善局部投影方法的去噪效果,取得更好的预测效果。

    • 二进制BCH码的一种盲识别方法

      2011, 9(5):591-595.

      摘要 (5099) HTML (0) PDF 419.49 K (4216) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出二进制BCH码的一种盲识别方法。该算法适用于本原和非本原二进制BCH码。首先,在帧长度已知的条件下,根据循环特性,给出一种分组长度的统计识别方法;然后,根据循环特性及各种约束条件得到备选多项式;再根据校正子权重和最小原则,得到最优多项式;最后通过因式分解得到生成多项式的最终估计表达式。仿真表明,本文算法具有较强的抗随机误码能力,而且其识别性能随着参加统计的码字数增多而提高。该算法不涉及矩阵运算,因此非常适合硬件实现。

    • 基于自适应背景信息的目标跟踪算法

      2011, 9(5):596-599.

      摘要 (4048) HTML (0) PDF 440.62 K (3321) 评论 (0) 收藏

      摘要:目标跟踪是计算机视觉应用的重要任务,兼顾算法性能和实时性是所有方法的共同目标。通过分析背景信息在目标跟踪的重要作用和影响,提出一种基于自适应背景信息概率密度函数的背景模板表示方法,改进传统核函数跟踪中的相似函数表达。实验表明,该算法在稍增加原有算法复杂度的情况下,抗背景干扰能力大大增强,并能准确跟踪快速运动目标和小目标。

    • 一种基于ARM Cortex微控制器的相位差检测方法

      2011, 9(5):600-603.

      摘要 (4110) HTML (0) PDF 363.63 K (3949) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对周期信号之间的小相位差难以检测的问题,提出了一种基于ARM Cortex高性能微控制器,采用相位差放大处理技术的相位差检测方法,先使用放大器和比较器对初始信号进行处理,产生3个方波信号,然后利用ARM Cortex处理器I/O口的中断功能来检测相位差。根据本方法进行了系统的软件、硬件设计和实际信号测试,测试结果表明:信号在1 kHz时不确定度能达到2%。

    • 重要性采样研究进展

      2011, 9(5):604-609.

      摘要 (5543) HTML (0) PDF 384.52 K (5625) 评论 (0) 收藏

      摘要:重要性采样算法作为蒙特卡罗仿真中一种有效的快速仿真技术,主要作用在于降低给定仿真估计器的方差,从而减少仿真样本数,缩短仿真时间。本文对重要性采样相关研究进展情况进行了分析归纳,简要阐述了研究重要性采样的目的和基本原理,对重要性密度函数的选取方法进行了分析总结,给出了重要性采样的一些典型应用成果,最后提出了重要性采样技术发展亟待解决的一些关键问题。

    • 工业泛在传感网络信息融合机制下的能耗研究

      2011, 9(5):610-613.

      摘要 (4167) HTML (0) PDF 378.13 K (3101) 评论 (0) 收藏

      摘要:工业复杂系统运行中产生的状态信息是测控系统稳定性——系统诊断的重要数据。采用工业泛在无线传感器网络可实时采集多组件的海量状态信息,而信息融合技术能够降低海量测量数据的模糊度,提升系统诊断准确度。本文研究不同融合机制下传感器网络能耗,推导出T时间内网络能耗理论计算公式。通过传感器网络实验系统平台实测分析表明,相同能耗参数的归一化实验数据与理论计算结果吻合较好。实验数据指出,Relay传输需要采取必要冗余机制,避免节点能耗不均衡性引起网络传输性能振荡。

    • 基于遗传算法的超亚高斯混合信号盲分离

      2011, 9(5):614-618.

      摘要 (4579) HTML (0) PDF 604.71 K (3946) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对基于扩展信息最大化算法的盲源分离算法在分离超亚高斯混合信号时依赖于信号的峭度估计且对初始分离矩阵和步长较为敏感的问题,提出了一种基于遗传算法的盲源分离算法。该算法以分离信号之间的互信息作为代价函数,采用非多项式函数的逼近方法解决了互信息求解过程中涉及到的负熵的计算问题,用遗传算法代替梯度寻优算法最小化代价函数。仿真结果表明:在分离超亚高斯混合信号时,该算法计算简单,鲁棒性好,迭代100次时性能指数值达到0.025 5,分离性能优于基于扩展信息最大化算法的盲源分离算法。

    • 基于Labview的微型电场传感器自动标定系统

      2011, 9(5):619-622.

      摘要 (4445) HTML (0) PDF 354.14 K (3876) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对微型电场传感器输出信号弱(pA量级)、噪声强等特点,设计了一种新型的传感器微弱信号检测与标定测试系统。该系统采用Labview可视化编程语言,实现传感器的采集控制和信号处理,并基于新型的相关检测和噪声抑制技术,可实现信噪比达到-60 dB的信号提取,通过加载相关测试模块,可进一步测得传感器的静态及动态指标,并谱出动态响应曲线。

    • 平面放电开关电流波形畸变分析

      2011, 9(5):623-625.

      摘要 (4368) HTML (0) PDF 395.11 K (3605) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决电流波形畸变的问题,结合平面放电开关放电后图片,根据导体电爆炸理论对电极烧蚀造成电流波形畸变进行了分析。基于热传导理论,研究了平面放电开关电极在发生弧光放电时的简化数学模型,根据数学模型进行了数值模拟计算,得到了电极的时间温度分布曲线。曲线显示在电流持续时间内电极厚度方向上,温度可以达到10 K量级,电极历经各态相变最终发生爆炸现象,从而导致电流波形发生畸变。根据研究结果,提出解决问题的几种方案。

    • 高功率脉冲变压器设计

      2011, 9(5):626-634.

      摘要 (4561) HTML (0) PDF 581.97 K (6341) 评论 (0) 收藏

      摘要:简要介绍了高功率脉冲变压器,讨论了国内外该领域相关研究现状,总结了高功率脉冲变压器设计中减小上升时间及顶降,展宽输出脉宽,提高耐压性能及能量效率的方法和闭路磁芯的应用。为了使高功率脉冲变压器具有高能量传输效率,且输出波形上升时间短,脉冲宽度宽,本文采用具有高磁导率和高饱和磁感应强度值的磁性材料制造的闭路磁芯,并在变压器绕制过程中采取相应措施来达到目的。

    • 模拟积分器性能的实验分析及泄漏电阻的测量

      2011, 9(5):635-637.

      摘要 (3925) HTML (0) PDF 337.48 K (4217) 评论 (0) 收藏

      摘要:长时间低零漂积分器在托卡马克装置中具有重要应用价值。本文就温度、湿度对模拟积分器运放的影响情况进行测量分析,总结了运放随温度、湿度的变化规律,这对设计研制高性能积分器具有较好的指导作用。积分器产生漂移的另一个重要方面是积分电容存在泄漏电阻,本文给出了测量积分电容等效泄漏电阻的方法,并给出了电容随电压的近似函数表达式。

    • 一种高吞吐率、低成本的固态硬盘数据安全方案

      2011, 9(5):638-641.

      摘要 (3929) HTML (0) PDF 322.54 K (3884) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对SATA-I型接口固态硬盘的数据安全问题,提出了一种高吞吐率、低成本的数据加密方案及密钥管理方法,该方法选取AES-128密码算法和CTR加密模式,利用射频识别(RFID)技术管理密钥。在Spartan3E系列FPGA上实现了加密电路,基于Mifare S50射频读写模块实现了密钥的产生、更改和保存。结果表明,本文提出的安全方案FPGA资源占用率和密钥管理成本均比较低,能够在150 MHz主频下达到1.7 Gbps吞吐率,完全满足接口通信速率要求。

    • 基于MSP430的无线多点数字测温系统的设计

      2011, 9(5):642-645.

      摘要 (4621) HTML (0) PDF 393.59 K (3701) 评论 (0) 收藏

      摘要:阐述了利用MSP430单片机进行大范围变化的温度测量实现方法和无线数据传输模块化设计方法,提出一种基于无线传输技术的多路温度数据采集系统。通过无线发送接收模块将采集到的温度数据传输到指定位置进行存储、显示;同时,为适应工业温度检测系统对大范围变化温度数据采集的需要,对前端温度检测组件进行模块化设计,使采集温度数据的精确度提高,完全可以满足一般温度测量的需要;最后通过PC机显示,实现温度遥测。使用表明:检测精确度可达0.5 ℃,遥测距离最远可达100 m,从而验证了该方法是有效、可行的。

    • 基于空气、冰与水物理特性的冰情检测系统

      2011, 9(5):646-650.

      摘要 (4666) HTML (0) PDF 415.28 K (3770) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现一种新的定点冰水情自动检测方法,利用空气、冰与水的电阻及温度特性差异规律,通过分层检测获取电阻与温度数据来实现对冰层厚度、冰层内部温度梯度与冰下水位的自动连续检测。在此基础上研制了电阻–温度式冰水情传感器与冰情连续自动数据检测系统,并在南极科考、黄河冰情预报等科研和水电工程中进行了冰情检测现场应用。通过工程应用实践证明,该方法对冰水情进行连续自动检测是完全可行的。

    • LLC变换器PSPICE仿真的收敛性及参数优化

      2011, 9(5):651-654.

      摘要 (5678) HTML (0) PDF 421.86 K (5647) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对LLC变换器使用PSPICE仿真器进行DC分析和瞬态分析时经常遇到不收敛的问题进行实验,列出了5种有效改进方法。比较了LLC谐振变换器3个参数优化设计的各种方案,提出并验证了运用PSPICE进行多参数优化设计的方法。实验表明,合理运用PSPICE,在谐振开关电源设计中常常会取得比其他方法(软件)更令人满意的效果。

    • 优化粒子群算法在组合供热负荷预测中的应用

      2011, 9(5):655-659.

      摘要 (4019) HTML (0) PDF 340.63 K (3563) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了粒子群算法和组合预测的特点。将组合预测和粒子群算法结合,建立了一种组合形式的供热负荷预测模型。同时针对粒子群算法易于陷入局部最优解、进化后期收敛慢等缺点对粒子群算法进行改进,解决了组合预测中权重难以确定的问题。改善了预测模型的拟合能力,提高了预测精确度。最后选取大庆油田某一天供热数据作为测试数据,结果表明组合预测误差较小,精确度高于其他单项预测方法40%以上。

    • 基于触点状态识别的继电器失效类型判断技术

      2011, 9(5):660-664.

      摘要 (4091) HTML (0) PDF 331.42 K (3900) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对继电器失效误判断问题,提出在继电器电寿命试验中,引入触点状态(接通、断开)识别的图像处理系统,以提高对试品失效类型判断的可靠性。介绍了触点状态识别的图像处理系统硬件组成,阐述了在YCBCR彩色空间下,进行触点以及触点状态识别的算法,并论述了该系统与传统电寿命试验设备相结合,判断继电器失效类型的方法,以达到在继电器失效时,做出辅助判断的目的。

    • AJAX技术下隐蔽通道的安全设计

      2011, 9(5):665-667.

      摘要 (4201) HTML (0) PDF 235.63 K (3504) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过Internet,在使用AJAX方式下载文件的代码中调整存储路径,会导致在文件下载进程中,存在隐蔽存储通道的问题,隐蔽通道的存在会给信息安全带来隐患。为提高下载信息的安全性和可靠性,通过分析隐蔽通道处理技术,对隐蔽通道的存在进行改进,并设计了一种安全模型,对下载的数据信息进行隐蔽存储通道的消除和过滤,通过MD5值验证下载信息的完整,为网络下载中确保信息数据的安全性和可信性提供保障。

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