2012, 10(6):649-653.
摘要:针对自由空间光通信系统中光子计数技术,研究通信过程中混合噪声的影响,综合考虑相干辐射、热辐射、背景辐射及大气湍流的影响并进行系统建模,推导了基于混合噪声模型的二进制振幅键控调制方式下误码率计算方式,并通过计算机蒙特卡洛仿真结果验证了所提出算法的正确性,此外仿真结果表明大气湍流和噪声是影响自由空间光通信性能的主要因素。
2012, 10(6):654-658.
摘要:卫星测控通信系统中,由于通信距离远,目标动态范围大,造成接收信号的功率产生很大变化。为了保证接收机能够正常工作,有必要对接收信号进行自动增益控制(AGC)。传统的非相干AGC电路通过检测信号和噪声的总功率来控制增益,在低信噪比条件下不能使有用信号得到足够的放大。基于此,本文提出了采用相干功率检测的AGC设计方法,通过理论推导和仿真实验分析了相干AGC在低信噪比条件下为后续解调处理带来的改善。最后提出采用相干AGC与非相干AGC相结合的测控接收机结构以及相应的控制策略。经实际测试,接收机有效动态范围达到60 dB以上,证明本文所提出的方法是可行有效的。
2012, 10(6):659-663.
摘要:研究了无线传感网中的连通性自修复问题,以减少移动节点数与总移动距离为目标提出了新的算法。当网络中有节点损坏时,本算法进一步缩小了修复的规模,减少非一跳节点的移动。并且引入了节点间的互助合作机制,把移动任务集中在无覆盖任务的一跳节点上。算法降低了大量节点一起移动的可能性,从而减少了总移动距离,且总距离的样本值保持在均值15%区间范围内。此问题可以看作特殊的瓶颈Steiner树问题,算法在多项式时间内解决连通性修复,其性能通过仿真进行了验证。
2012, 10(6):664-669.
摘要:现有的传输控制协议(TCP)拥塞控制机制源自有线网络,未考虑无线基站介质访问控制(MAC)层调度器的特性,影响了TCP协议在长期演进(LTE)系统上的传输性能。提出一种跨层的TCP拥塞控制方法,由MAC层和TCP共同解决TCP虚假超时问题。此方法中,MAC层提供超时信息,TCP层识别出虚假超时后调整数据速率,从而避免系统性能损失,保证MAC层稳定工作。仿真结果表明,在保证用户公平性的同时,新方法可以有效解决虚假超时问题,提高用户实际吞吐量。
2012, 10(6):670-673.
摘要:倾转旋翼飞行器飞控系统是多任务实时系统,采用多线程飞控系统软件能有效地提高飞控系统的性能。根据飞控系统软件的功能需求将其划分为主控任务、遥控遥测任务和自主导航任务。按照任务间的时序和耦合关系创建5个线程,并设置不同的优先级。采用多线程的软件实现策略,针对不同线程的任务需求,对每个线程进行详细设计,实现任务的并发执行,从而提高系统的实时性能。经测试验证,飞控系统具有较好的实时性,多个任务可以并发执行,基本满足了系统的功能要求。
2012, 10(6):674-679.
摘要:针对传统雷达电磁辐射干扰分析方法的不足,首先在时域符号级详细分析了雷达对扩频通信系统电磁辐射干扰的机理,推导得出扩频通信系统在脉冲雷达干扰下的误码率公式和曲线;然后利用建立的雷达电磁干扰仿真模型,对扩频通信系统采用不同扩频因子以及不同频率隔离度时的受扰性能进行了仿真分析,其结果与理论分析结果较为吻合。最后利用所得结论计算给出了微波频段5种典型雷达与扩频通信系统的频率-距离隔离关系。研究结果证明,本方法能在更深层次上揭示雷达辐射干扰的本质,提高频谱利用效率。
2012, 10(6):680-684.
摘要:RapidIO是一种基于包交换的高速总线互连技术,支持芯片到芯片和板到板的通信,具有大带宽、高效率、低时延的特点,能满足嵌入式系统对高速数据交换的需求。介绍RapidIO的相关协议,设计以数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)为节点的串行RapidIO互连系统,对互连系统的高速数据传输进行性能测试,DSP和FPGA的测试速度可分别达到586.6 MByte/s和888.9 MByte/s,并分析实测值与理论值存在差异的原因,为高速信号处理设备的设计研制提供技术支撑。
2012, 10(6):685-688.
摘要:高功率微波武器是一种新型的多功能破坏性武器。本文介绍了高功率微波武器的概念、分类和组成,分析了其杀伤机理,并结合弹上制导电子设备的技术特点,针对高功率微波武器对制导电子设备接收机的毁伤进行了分析和计算,给出了高功率微波武器对制导电子设备的3种毁伤模式。
2012, 10(6):689-694.
摘要:固态倍频器是毫米波及亚毫米波频段超外差接收机中的关键器件,其研制对太赫兹通信具有重要意义。介绍了一种基于肖特基变容二极管的宽带、高效率0.14 THz二倍频器的拓扑结构和仿真设计。该倍频器基于波导腔体石英基片微带电路形式,通过引线互联分别实现肖特基二极管接地和施加外部直流偏置,倍频器各部分采用了宽带电磁耦合结构设计。在开展了二极管建模及阻抗特性分析的基础上,采用三维有限元与非线性谐波平衡联合仿真方法,实现了倍频器的最优化设计。仿真结果表明,当输入频率为65 GHz~75 GHz,驱动功率为20 dBm时,倍频器的输出功率最高达10.1 dBm,倍频效率达10.8%。
2012, 10(6):702-706.
摘要:在多天线自由空间无线光通信(MIMO-FSO)系统中,提出一种基于通用最大似然的序列(MLSD)盲检测算法,使用等增益合并(EGC)获得MIMO空间分集,研究了大气湍流衰落信道不同强度条件下算法的性能。此外,针对MLSD在较长序列长度下的高复杂度,提出一种次优的快速搜寻算法。蒙特卡洛仿真结果显示,所提出的接收机模型在MIMO-FSO系统中,能够获得空间分集,在不同信道条件、中等序列长度条件下,得到接近最优检测的性能。
2012, 10(6):707-712.
摘要:复杂环境中,多径和杂波共存,杂波的存在严重影响了目标的检测;多径尤其在首径(FAP)不是最强路径时,首径的正确检测是提高测距和定位性能的关键。本文针对多径和杂波对目标检测的影响以及传统的首径检测算法的局限性,将频域恒虚警率(CFAR)算法运用到线性调频连续波(LFMCW)雷达中,并从抑制虚假目标,提高测距定位精确度的角度出发,提出了2种虚假目标抑制策略——距离分辨单元约束法和二元积累法。最后通过仿真比较考察了不同信杂比下不同首径检测算法对测距性能的影响。仿真结果表明修正的频域CFAR算法相比于传统的首径检测算法和修正前的频域CFAR算法具有更好的检测性能,论证了所提修正策略的有效性。
2012, 10(6):713-718.
摘要:根据三维调制信号的特性,提出了一种三维调制信号的多重信号分类(MUSIC)解调方法,通过搜索接收信号的空间谱,来估计其极化辅助角与极化相位差等信息,从而恢复出基带信号。理论分析与仿真实验结果均表明,所提出的方法能够对三维极化幅度正交调制(PQAM)信号进行有效的接收,不仅具有很高的分辨率和精确度,而且在低信噪比条件下,可以获得更低的误码率和估计误差。
2012, 10(6):719-724.
摘要:普通准循环低密度校验码(QC-LDPC)按照SHIFT结构特性分层时,层内并行度难以提高。提出了一种非均匀抽取分层方法,可在保证层内行(列)重至多为1的前提下,提高层内并行度,并设计了相应的寻址结构和流水结构,进而提高吞吐率。对于实际应用中的2种标准码型——空间数据系统咨询委员会(CCSDS)深空通信(5 632,4 096)码和中国地面数字电视传输(DTMB)标准(7 493,6 096)码,层内并行度对比均匀抽取分别提升41.3%和32.2%。对深空通信码的综合结果表明,对比采用均匀抽取的译码器,使用双相消息传递译码算法时,可在相同资源利用率的情况下提高吞吐率41.3%;使用按列分层译码算法时,译码系统最大吞吐率可提升28.2%。
2012, 10(6):725-729.
摘要:为降低相位式激光测距的鉴相偏差,以余弦信号为对象深入研究全相位谱分析鉴相的性能。将余弦信号分解为指数形式进行频谱变换,得出负频率会引起谱分析鉴相偏差,但全相位谱分析的频谱泄漏远小于传统傅里叶变换(FFT)法,仿真时鉴相偏差降为后者的1‰。从信噪比增益角度研究窗函数对鉴相精确度的影响,分析表明,归一化频率偏移量绝对值小于0.3时,采用矩形窗的全相位谱分析鉴相方差最小,可达克拉美罗下限的1.3倍。实验结果表明,在测距系统中可忽略全相位谱分析鉴相的偏差,当信噪比为34 dB时,每秒百万次鉴相的精确度为3.3 mrad,测距精确度达1 mm,全相位谱分析适用于高精确度相位式激光测距。
2012, 10(6):730-734.
摘要:岩心库综合管理系统的出现解决了石油地质部门大量实物地质资料的高速共享和统一管理,但现有的管理系统普遍存在支持数据库类型单一、代码复用性低、升级维护困难等问题,难以满足用户的需求。为解决这一实际问题,提出了一种基于.NET三层架构的解决方案,利用数据库统一建模和设计通用数据访问类,实现了岩心库管理系统的多数据库兼容,同时提高了系统的跨数据平台性和扩展性。
2012, 10(6):735-739.
摘要:针对LTE-Advanced系统中小区间干扰及用户公平性问题,提出了基于多小区联合预编码和静态功率控制的比例公平(MCPPC-PF)调度算法。通过干扰空间迫零和静态控制发射功率的方法抑制小区间干扰,并结合比例公平(PF)调度算法,提高用户的公平性。仿真结果表明,与传统算法相比,MCPPC-PF算法提升系统容量的同时还提高了用户的公平性;与基于多小区联合预编码和静态功率控制的最大化吞吐量调度算法相比,MCPPC-PF算法在系统容量损失了4.6%的情况下,边缘用户容量提高了约45%。
2012, 10(6):740-743.
摘要:针对Contourlet变换不具有平移不变性,在图像去噪中容易产生伪吉布斯现象的情况,本文将具有平移不变性的非下采样Contourlet变换与相关去噪法相结合,采用不同的相关系数归一化方法,用Bayesian阈值代替传统的硬阈值来达到更好的去噪效果。实验表明,该方法提高了去噪后图像的峰值信噪比(PSNR),同时,有效保留了图像的纹理信息,避免了伪吉布斯现象,改善了图像的视觉效果。
姜 苹 , 谢卫平 , 李洪涛 , 袁建强 , 刘宏伟 , 刘金锋 , 赵 越
2012, 10(6):744-747.
摘要:以高密度聚乙烯介质平板型B线为储能器件,设计了一台层叠Blumlein传输线型脉冲功率源。以GaAs PCSS为开关,通过4级B线层叠结构实现电压倍增。单级B线阻抗25 Ω,时间常数2.5 ns,功率源总阻抗100 Ω。Pspice模拟表明:随着开关导通电阻上升,输出电压脉冲幅度下降,脉宽增大;随着开关转换时间增长,输出脉冲延迟时间上升,前、后沿时间增长。采用波长为1 064 nm,能量为30 mJ,脉宽为5 ns的Nd:YAG激光器触发光导开关,当充电25 kV时,负载上得到电压38 kV,上升沿1.4 ns,脉冲约5 ns的近似方波输出。
2012, 10(6):748-753.
摘要:在回顾半导体器件辐射效应取得丰富研究成果的基础上,介绍近年来半导体辐射效应研究的一些动向,其中包括航空及地面环境的单粒子效应、综合辐射环境下的辐射效应、化合物半导体器件的单粒子效应、光电器件的辐射效应、功率半导体器件的辐射效应、绝缘体上硅(SOI)CMOS集成电路的辐射效应及混合信号电路辐射加固设计技术,给出了一些典型的研究结果,并指出在这些效应方面应该继续研究的方向。
2012, 10(6):754-758.
摘要:针对工程实践中经常遇到的小子样问题,分别以无信息分布、正态分布、产生正态性能分布作为电子器件生存概率随机变量的验前分布,给出了二项抽样实验验后生存概率密度的具体形式,根据某电子器件电流损伤阈值实验数据,得到特定辐射环境下器件生存概率的Bayes点估计、一定置信度下的双边估计、单边估计。仿真结果表明,产生正态性能验前分布要优于无信息分布和正态验前分布,该方法可以应用到工程实践中。
2012, 10(6):759-764.
摘要:最大功率点跟踪(MPPT)算法在光伏发电系统中具有至关重要的作用,只有当光伏阵列工作在最大功率点时,才能将光伏阵列的利用率最大化。当光伏阵列受到外界灰尘、阴影等遮挡时,原来的单极值问题会转化为多极值问题,传统的MPPT算法可能收敛到局部最大值,而非全局最大值。本文在现有的MPPT算法上改进,提出了一种新的MPPT策略,将跟踪过程细分为4个阶段,针对每个阶段使用不同的跟踪算法。仿真实验证明,该方法既有处理多极值问题的能力,还有收敛速度快,无多点振荡的优点。
2012, 10(6):765-770.
摘要:常压下采用脉冲激励产生等离子体。方波脉冲电源可调节电压幅值、重复频率及脉冲宽度。重频高压窄脉冲调制器其输出波形和电压幅值受脉冲变压器漏磁电感和分布电容、等待充电回路、直流高压电源脉冲电容等参数的影响,采用电路仿真软件对其进行仿真计算,得到最高输出电压80 kV~90 kV,脉宽230 ns,脉冲前沿124 ns,脉冲重复频率可实现单次和130 Hz~1 kHz连续可调,重复频率脉冲幅值抖动在5%~10%。
2012, 10(6):771-774.
摘要:为实现永磁同步电机(PMSM)无传感器控制,设计一种对两相静止坐标系下的PMSM模型进行状态重构的非线性观测器来估计转子位置和速度。设计的非线性观测器中不含转速,可使转速变化对观测器性能基本无影响,从而提高了观测精确度。采用基于积分切换的滑模变结构控制器代替了传统的比例-积分-微分(PID)控制中转速环,增强了电机控制系统对自身某些参数变化和外界扰动的鲁棒性。仿真结果证明,所设计的非线性观测器具有较高的观测精确度,控制系统具有良好的动静态性能。
2012, 10(6):775-778.
摘要:虚拟化技术已被广泛用于恶意软件分析系统,而虚拟机检测技术作为一种反分析技术,对恶意软件作者和安全研究人员都有重要意义。为了描述和探索虚拟机检测方法,给出了虚拟机检测的基本思想并介绍了几种已有检测方法,考虑到检测方法的通用性,提出了基于CPU缓存(Cache)操作模式差异的虚拟机检测方法,通过比较启用CPU缓存和禁用CPU缓存时的指令执行效率来判断当前环境是否为虚拟环境。通过实验发现在真机环境中禁用CPU缓存对指令执行效率有显著影响,而在虚拟环境中禁用CPU缓存对指令执行效率没有显著影响。实验结果表明,利用CPU缓存操作模式在真机环境与虚拟环境中的差异来检测虚拟机是可行的。
2012, 10(6):783-787.
摘要:为了进一步提高交互式电子技术手册(IETM)交互性,促进产品保障信息系统集成,从IETM的特点入手,分析了基于S1000D国际规范的IETM交互性的实现层次。考虑到保障活动对智能IETM的需求,提出将Multi-Agent技术引入IETM研究领域的方法,构建了基于Multi-Agent的IETM交互框架。同时,从工程实现的角度重点研究了不同Agent之间的信息交互问题。仿真结果表明该方法具有一定的工程实践可行性,有助于消除信息孤岛现象,提高保障活动的智能化水平,可以为未来的产品保障活动提供参考。
2012, 10(6):788-791.
摘要:为了实现银行结算系统和医院信息系统之间的通信,构建一个跨行业、跨系统的新型结算平台,将Delphi多线程技术应用到同步阻塞型Socket编程中,采用TCP/IP协议进行通信,数据报文经加密后进行发送和接收。医院和银行间的数据能够实现高效、无差错发送和接收。提供了一种面向连接的可靠的数据传输方法,实现医院和银行的联网实时结算。
2012, 10(6):792-795.
摘要:为实现基于Nios II图像识别系统的软硬件协同图像识别,基于可编程片上系统(SOPC)最新技术,结合图像识别系统的设计原理,给出了该系统中Avalon总线外设数据采集控制器的设计方法。该方法解决了系统中硬件和软件对同步动态随机存储器(SDRAM)访问冲突的问题,从而达到了软硬件协同处理图像的目的,对图像处理的速度和灵活性都有改进。实际操作表明该方法亦适用于其他存在同类问题的系统中。
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