• 2014年第22卷第10期文章目次
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    • >测试与故障诊断
    • 测控装备协同故障诊断系统研究

      2014, 22(10):3084-3087. CSTR:

      摘要 (1853) HTML (0) PDF 0.00 Byte (64) 评论 (0) 收藏

      摘要:掌握地面测控系统的技术状态、尽快排除装备故障,是保证发射活动顺利实施的关键;根据测控装备的使用特点提出了协同故障诊断系统保障需求,针对装备的组成特点及结构原理,采用虚拟仪器技术、DataSocket技术、LabVIEW以及PXI总线系统架构,提出了基于故障树诊断和基于案例的故障诊断的专家系统,设计了基于故障树和故障字典双模式统一存储结构的信息库;最后,通过对装备外测频综机柜的故障诊断实例,对系统协同条件下故障树诊断进行了验证;结果表明系统满足功能设计要求,诊断结果可靠,人机交互友善,操作方便。

    • >测试软件工程
    • 基于51单片机的边界扫描控制器的设计与实现

      2014, 22(10):3088-30903094. CSTR:

      摘要 (1217) HTML (0) PDF 0.00 Byte (83) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高现代军事装备的故障检测能力,运用VC++软件编辑控制界面,设计并制作了一种基于51系列单片机的边界扫描控制器;该控制器由USB转串口电路和单片机构成,结构简单、通用性强且成本低廉;将PC机发送的测试指令或数据进行USB与JTAG协议转换,产生符合IEEE1149.1标准的JTAG总线信号;以EPM7128芯片为测试对象,注入JTAG信号并采集测试响应,实现了对基于测试芯片硬件电路的故障检测;测试结果表明:设计的边界扫描控制器可实现对单芯片和芯片级联的边界扫描状态的控制,能避开可编程芯片的内部逻辑程序控制,完成对可编程芯片及其外围电路的故障检测。

    • 基于BIST的NoC系统通信架构测试研究

      2014, 22(10):3091-3094. CSTR:

      摘要 (1150) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着片上网络(network-on-chip,NoC)体系的发展,片上网络系统的测试成为不可或缺的一部分;对NoC系统的通信架构测试研究,运用多播的方式建立片上网络通信的测试模型,创新性的把内建自测试(build-in self test,BIST)技术和改进型的MATS++算法相结合,完成对NoC系统的通信架构测试;采用Verilog语言完成测试模型的设计,并且在基于FPGA的NoC系统平台上实现了对NoC系统的通信架构的测试;实现结果表明该测试方法在面积开销增加少于4%的情况下,不仅实现了100%的故障覆盖率,而且将测试时间降低到35.2 ms。

    • 基于改进的自适应回归时序模型故障诊断

      2014, 22(10):3095-30973100. CSTR:

      摘要 (1906) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:汽车变速箱的故障诊断工作比较复杂,由于传统的诊断方法已不能满足复杂的故障现象, 文中提出了一种基于改进的自适应回归时序模型故障诊断方法;方法采用了基于时间序列故障诊断技术,首先测取工作环境下的振动信号,然后建立被诊断对象的时间序列数学模型,最后用信息距离判别法诊断出故障类型,提高了诊断效率;最后在变速箱进行了实验研究;选用型号为621B40型ICP加速度传感器测取变速箱的振动信号,通过设置模型参数(n,m)来模拟故障检测,实验分析表明,提出的算法可以有效地识别变速箱系统中不同严重程度的故障,且与传统的故障诊断算法相比,提出的算法对提高识别率和降低计算复杂度都有着明显的优势。

    • 一种地下爆破震动信号检测及处理系统的研究

      2014, 22(10):3098-3100. CSTR:

      摘要 (1237) HTML (0) PDF 0.00 Byte (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用软硬件结合的设计手段,设计了一种用于地下爆破震动信号检测及处理的系统;系统硬件部分由传感器、存储器、USB等部分组成,负责采集原始震动信号;软件部分是以LabWindows/CVI为平台的虚拟示波器,不仅具有传统示波器的功能,还能完成对震动信号不同方向轴的分量进行合成、滤波、提取震动信号初至波时间等数据处理与分析;实验结果证明,在20 m*20 m*3 m浅层区域内,系统能够无失真的获取地下多维震动矢量信号,并能够对震动信号进行处理显示,达到了预期的目标。

    • 基于多目标LSSVM回归的火电厂烟气含氧量软测量

      2014, 22(10):3101-3104. CSTR:

      摘要 (1287) HTML (0) PDF 0.00 Byte (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高基于LSSVM的软测量模型的可信度,提出将平均拟合误差、平均预测误差与最大预测误差作为模型参数优化的3个目标,并根据两个预测误差目标之间的差值来设置模型参数选择的偏好;基于某电厂600 MW超临界机组运行时采集的数据,对烟气含氧量进行的建模仿真结果表明:根据偏好选择LSSVM的正则化参数γ与核函数宽度σ可以同时兼顾模型的拟合能力与预测能力,并确保模型的最大预测误差小于一定的上限,从而能够提高模型的可信度;在此基础上,对γ与σ值变化的仿真试验进一步验证了综合考虑上述3个目标来进行模型参数优化选择的合理性。

    • 基于优化BP神经网络的钢板测速修正方法

      2014, 22(10):3105-31073128. CSTR:

      摘要 (1109) HTML (0) PDF 0.00 Byte (61) 评论 (0) 收藏

      摘要:在采用激光多普勒仪测速的钢板长度测量过程中,针对由于钢板表面因素和测量环境所引起的测量速度数据失真问题,设计了基于L-M(Levenberg-Marquardt)优化BP神经网络的钢板测速数据处理模型;通过进行多普勒测速数据分析调整BP网络结构和参数,依据误差反向传播理论将测速数据自适应地进行非线性拟合,修正测速粗差,最后计算钢板准确长度;与最小二乘(LS)拟合法的对比实验结果表明,该方法能更加准确地进行失真数据修正,现场运行结果表明该方法可将钢板测长精度提高10%以上,满足钢板长度测量的精度要求。

    • 基于STM32F电气火灾无线红外测温系统的设计与实现

      2014, 22(10):3108-3110. CSTR:

      摘要 (2445) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:为进一步提高电气火灾探测系统的探测精度及响应时间,在传统电气火灾探测系统的基础上,设计了基于STM32F的无线红外测温系统;该系统采用红外测温技术,探测出电气配电箱内各线路的温度信号;通过微处理器实时采集温度信号及A/D转换后的数据,进而进行数据处理和算法分析;并利用ZigBee无线网络技术组建检测网络,实现温度数据的可靠传输;实验结果表明:电气火灾无线红外测温系统精确度高达99.37%,灵敏度高,响应时间为20.5 s,能精确监测电气配电箱内温度,预防电气火灾的发生。

    • 无人机机箱温度异变信号检测系统设计

      2014, 22(10):3111-31133125. CSTR:

      摘要 (1613) HTML (0) PDF 0.00 Byte (79) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统的无人机温度检测系统对于无人机机箱温度异变信号的检测实时性和准确较低的问题,设计并实现了基于DS18B20温度传感器关联模型的无人机机箱温度异变信号检测系统,根据温度在不同位置的测量值不同,建立不同位置的关联模型,利用温度传感器之间的关联系数λ,判断不同位置的温度信号是否正常,并对温度异变信号发出警报;硬件设计主要包括温度传感器检测电路、数据处理模块、声光报警模块等;软件设计主要包括工作流程、DS18B20实时温度传感器关联性的程序实现等;最后对无人机100次的飞行提取机箱检测温度进行试验实验,通过温度传感器DS18B20对无人机机箱实际的温度数据进行检测,结果表明:机箱内部模块周围温度变化与散热风扇周围的温度平均温度变化相差在0.5℃以内,在误差允许范围内,相关性很大;另外,与传统系统对比可知,该系统的检测准确率高达95%以上,且稳定性强,能为无人机的安全飞行提供了可靠保障。

    • 基于云进化算法的3D NoC测试规划

      2014, 22(10):3114-31163121. CSTR:

      摘要 (1112) HTML (0) PDF 0.00 Byte (82) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对三维片上网络(Three Dimensional Network-on-Chip, 3D NoC) IP核的测试问题,采用云进化算法优化测试规划,完成3D NoC测试;该方法首先通过平分搜索范围的方式形成第一代种群,依据3D NoC结构特点建立功耗模型,在满足功耗约束的情况下进行测试,采用种群精英个体保留策略选择优秀个体,并利用云模型的随机性和稳定性特点进行迭代寻优,旨在降低总的测试时间,获得最佳测试规划;以ITC′02测试标准电路作为实验对象,实验结果表明,在获得相同测试时间下,云进化算法比遗传算法具有更好的寻优能力,收敛代数提高了约50%,有效提高了测试效率。

    • 片上网络中一种改进的非暂态故障检测方法

      2014, 22(10):3117-3121. CSTR:

      摘要 (1061) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种覆盖范围广、成本低的片上网络非暂态故障在线检测和诊断系统;通过使用差错症状采集和报文/数据块计数技术,实现了片上网络数据路径和控制逻辑的高分辨率故障诊断;仿真实验结果表明,该系统既可处理数据路径故障也可处理控制逻辑故障,面积开销很低(低于10%),且无需注入任何测试数据流,不会造成严重的性能开销;如果网络相对健康,则系统性能开销可以忽略不计。

    • 基于多无量纲指标的嵌入式振动检测系统研究及开发

      2014, 22(10):3122-3125. CSTR:

      摘要 (1194) HTML (0) PDF 0.00 Byte (117) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对旋转机械振动检测系统检测精度不高、实时性不足及价格昂贵等缺点,提出了高精度的嵌入式振动检测系统的设计方案;系统采用S3C6410嵌入式芯片与高精度A/D转换器AD7705进行数据采集,在Windows CE 6.0的嵌入式平台上进行程序开发,以多无量纲指标及频域技术相结合进行数据分析,实现旋转机械振动检测;实验证明该系统能够快速、准确地进行振动检测,系统具有一定的故障诊断能力及较好的应用前景。

    • 飞行器供配电系统通用测试方案设计

      2014, 22(10):3126-3128. CSTR:

      摘要 (2737) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:供配电测试设备中专用设备比例仍较高,导致研制费用高,使用维护不便,操作人员需熟悉各种设备,人员培训也形成了困难;通过飞行器通用测试需求分析,结合某项目供配电测试系统方案,提出设备通用、软件可二次编程的设计方案;通用性测试方案减少了专用设备数量,降低研制费用,提高使用效率,有利于提高设备继承性和互换性,实现供配电测试系统高可靠设计;经过通用化设计,设备功能满足设计要求,指标显著提高,且满足后续项目需求;最后展望了飞行器测试系统的技术发展和应用前景。

    • 基于Multitone信号的伺服系统频率特性测试方法研究

      2014, 22(10):3129-3131. CSTR:

      摘要 (1296) HTML (0) PDF 0.00 Byte (77) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种频率特性测试方法,该方法以Multitone信号作为激励信号来减少测试时间,并运用相关分析法作为数据处理方法来提高测试精度;以某型舵机系统为例,对该方法进行了实验验证;实验结果表明,其测试精度与传统的测试方法基本相同,测试时间减少一半;该方法能有效减少噪声对测量结果的影响,适合频率特性的快速高精度测试。

    • 射孔器腔内压力测试系统的高频响应展宽研究

      2014, 22(10):3132-3134. CSTR:

      摘要 (1426) HTML (0) PDF 0.00 Byte (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:在射孔过程中射孔器腔内会产生二次压力脉冲,一次压力脉冲是一种对于腔内压力测试系统的抗冲击设计、频响设计以及传感器选择的重要参数;二次脉冲是石油企业工程分析的重要参数;为了在高温、高压、高冲击环境中测得一次脉冲,为射孔器腔内压力测试系统的设计提供重要依据,延长射孔器枪内压力测试系统的使用寿命和降低高昂的成本实现信号的完整采集,保证动态测试精度,从实际应用需求出发,给出了系统频响展宽的总体设计方案和测试信号的技术指标。

    • 可穿戴式无线脉搏监测系统前端设计

      2014, 22(10):3135-3137. CSTR:

      摘要 (1655) HTML (0) PDF 0.00 Byte (91) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对中老年人慢性心血管疾病在预防和救助中存在的问题,结合PVDF压电薄膜传感器、GPS、GPRS技术和MSP430单片机,设计了一种低功耗可穿戴式远程脉搏监测系统;介绍了系统的结构功能、硬件设计以及无线通信方式,并针对脉搏信号的实际特征与干扰情况,综合考虑系统对功耗和体积的要求,提出了相应的硬件解决方案;实验结果表明,该监测系统抗干扰能力强,能够准确地获取完整的脉搏波形,具有较好的应用前景。

    • 基于ARM和DSP的电网监测系统的设计

      2014, 22(10):3138-3140. CSTR:

      摘要 (1144) HTML (0) PDF 0.00 Byte (98) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一种基于ARM和DSP的电网监测系统的软硬件设计方案;利用TMS320F2812 DSP和高速AD芯片ADS8364实现对现场电信号的采集分析与加Nuttall窗多层插值校正处理,仿真结果表明该算法能够实现电力系统谐波的准确分析;DSP通过串口和嵌有Linux操作系统的S3C2440通信,通过Internet登陆检测系统网页,电网工作人员能够实时查看电网参数情况及对故障进行处理,用户能够实时查看消费信息;该设计方案满足分布式供电系统电能参数的计量要求,实现了电网参数实时远程网络监控。

    • 基于STM32的环境多点监测系统设计

      2014, 22(10):3141-31433164. CSTR:

      摘要 (1461) HTML (0) PDF 0.00 Byte (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决当前高速公路服务区环境管理人员缺乏而且地理位置相对封闭的特点造成较难管理的问题,设计了一种基于STM32控制器和RS485网络的多点环境监测系统;以传感适配器作为终端节点和下位机,完成环境数据采集;通过SP3485芯片的RS485接口电路采用485总线技术将信号传输给上位PC机,自定义的通讯协议保证了通讯的可靠性;采用VB语言和模块化设计思想开发上位机程序,在ACCESS数据库的作用下对测量的数据规范化管理;搭建的实验系统测试结果表明系统具有组网灵活,性价比高,测量数据误差在3%以内,能较好地满足高速公路服务区环境监测和管理的需求。

    • 基于FPGA和霍尔效应的高精度数字式角度测量系统

      2014, 22(10):3144-3146. CSTR:

      摘要 (1652) HTML (0) PDF 0.00 Byte (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:转轴的角度是旋转机械工作时的一项重要参数,由此提出了一种新的高精度数字式角度测量系统,主要包括霍尔传感器、信号处理模块和数据处理模块,其中霍尔传感器将角度信号转化成两路具有相位差的电信号;信号处理模块将两路电信号经过整形后,采用高频脉冲插值计数的方法,获取两路电信号相位差内和周期内的脉冲总数;数据处理模块最终将脉冲数转化成角度值,并显示出来;通过实验验证,表明该数字式角度测量系统具有较高的测量精度,可达0.01°,并对实验结果进行了分析。

    • 基于可调LED生物光的病虫害检测防治系统设计

      2014, 22(10):3147-3149. CSTR:

      摘要 (1070) HTML (0) PDF 0.00 Byte (59) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统农作物光照节能灯曲线变化大,光谱分布不均等缺点,提成设计开发基于微控制器的可调LED生物光组系统,从而实现农业生产领域的照明、病虫害检测防治等功能,利用害虫的趋光性应用特定LED光谱对害虫进行引诱,并通过光电传感器对病虫害分布密度进行监测,通过显示屏实时显示数值,且在特定波长的LED光波的照射下可以抑制害虫的繁殖;通过对小菜蛾的可调LED光照系统实验,验证了系统工作的稳定性,并分析研究了不同波长LED光波对小菜蛾的趋光性与繁殖率的影响。

    • 基于二维IFS-CFAR算法的海杂波微弱目标检测

      2014, 22(10):3150-3151. CSTR:

      摘要 (2003) HTML (0) PDF 0.00 Byte (82) 评论 (0) 收藏

      摘要:一直以来,统计与分形理论是分别应用在目标检测中的;CFAR检测方法采用自适应门限代替固定门限,能根据被检测点的背景噪声、杂波和干扰的大小自适应地调整;文章首先介绍了CFAR恒虚警目标检测方法,给出2D-IFS二维迭代函数系统)预测误差算法;其次运用2D-IFS方法计算了雷达回波的预测误差,结合CA-CFAR统计学目标检测提出一种新的海杂波微弱目标检测方法;最后采用实测海杂波数据进行验证,仿真结果表明文章所提方法对低目标回波信杂比具有良好的检测能力。

    • BM6201FS在无叶风扇控制系统中的应用设计

      2014, 22(10):3152-31543157. CSTR:

      摘要 (1360) HTML (0) PDF 0.00 Byte (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前无叶风扇控制器存在成本高、稳定性差等问题,设计了一种低成本高稳定性的无叶风扇控制器;以 R5F104A单片机为控制核心,无位置传感器的三相无刷直流电机为控制对象,采用高耐压快速大功率MOS集成电路BM6201FS为电机功率驱动电路,降低无叶风扇电路系统成本,采用反电动势过零点检测法确定电机转子的位置信息,软件补偿硬件滤波电路产生的电机换相相移,提高控制器的可靠性;实验结果表明控制器工作稳定可靠,性价比高。

    • 称重法低温流量校准测控系统设计与实现

      2014, 22(10):3155-3157. CSTR:

      摘要 (1124) HTML (0) PDF 0.00 Byte (80) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对称重法低温流量校准系统中介质环境的安全性及系统工艺流程的复杂性,设计开发了一套基于工业控制计算机的板卡的测控系统,实现系统执行的自动化;从校准系统的原理、测控要求及工作流程介绍了系统的总体设计思路,从系统的硬件组成及功能实现了系统的硬件设计,考虑软件的可视化及模块化原则,攻克了软件实现的主要技术要点;通过对系统软硬件调试,该系统功能完备、可靠、方便,满足低温状态下流量计校验的要求。

    • 仿人智能协调控制在循环流化床锅炉燃烧控制系统中的应用

      2014, 22(10):3158-3160. CSTR:

      摘要 (1958) HTML (0) PDF 0.00 Byte (82) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对循环流化床锅炉燃烧系统中主蒸汽压力和床体温度的强耦合问题,提出了基于仿人智能协调控制,并在此基础上与仿人智能模糊控制相结合的解耦控制策略,并将此控制策略应用于燃烧系统进行仿真;仿真结果表明,该策略有效地解决了循环流化床锅炉燃烧系统的非线性、大滞后和强耦合问题,实现了燃烧系统中主蒸汽压力和床体温度的解耦控制,并且在施加扰动后,体现出了一定的抗干扰能力,能收到良好的控制效果。

    • 基于DSP的全方位移动平台无线遥控系统

      2014, 22(10):3161-3164. CSTR:

      摘要 (1066) HTML (0) PDF 0.00 Byte (128) 评论 (0) 收藏

      摘要:以全方位移动平台为研究对象,针对移动平台的全向运动控制,基于TI公司的TMS320F2812和无线数传模块设计了无线遥控系统;该系统将数据采集程序、通信协议和纠错编码算法集成在高速DSP系统上,具有信道选择灵活、接口标准、易维护的优点;并且对遥控通信系统的硬件和软件进行了设计,构建了适合于移动平台的可靠通信协议;最后进行了传输距离和响应时间试验,试验结果是无线遥控系统的稳定传输距离可达100 m,发射端和接收端的响应时间分别小于20 ms和80 ms,数据传输错误率低于0.003%且可完成数据的及时更新;试验结果表明该系统的响应时间短,数据传输稳定,可以完成对移动平台的实时全向运动姿态的操控。

    • 一种网络温湿度控制器设计与实现

      2014, 22(10):3165-31673177. CSTR:

      摘要 (942) HTML (0) PDF 0.00 Byte (73) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现代新型建筑工程对节能和自动化控制的要求,设计了一个基于开源的TCP/IP协议栈uIP的网络温湿度控制器,该产品既可以作为独立的控制器,也可以作为RS485网络的路由器;该控制器的应用可以将建筑现场的执行器和传感器接入局域网,便于通过互联网方式集中控制与管理,使得温湿度环境数据采集和传输不再受采集控制终端数量、分布区域、传输距离等限制;该控制器中嵌入微型web服务,用户通过浏览器便可以实现实时准确地监控建筑体内的温湿度等情况,解决了数据访问对PC客户端程序的依赖,为其他系统解决方案提供条件;文章同时给出详细的电路图和软件流程图,对uIP协议的其他应用项目有一定的参考意义。

    • >控制技术
    • 基于线性回归模型的无线水质参数监控预警终端设计

      2014, 22(10):3168-31703180. CSTR:

      摘要 (1462) HTML (0) PDF 0.00 Byte (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了无线水质参数监预警控终端,实现对水温、溶氧量、pH值等参数的实时在线监测,对水质参数的在线采集、本地存储、显示、远程传输和预警报警功能;采用ATmega128A单片机为核心控制器,电化学型传感器为采样模块,GPRS网络进行远程通信; 通过休眠、部分模块断电等方式降低能耗,基于一元线性回归模型设计了水质参数预警机制,预警估计值与实际值偏差在1个单位以内;实验测试结果表明监测精度在满量程的3%以内。

    • 基于ZigBee和3G的远程监测系统的设计

      2014, 22(10):3171-3173. CSTR:

      摘要 (2079) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决传统监测系统中布线麻烦、覆盖面积窄、节点不易移动等问题,设计了一种基于ZigBee和3G无线网络的远程监测系统;整个系统由ZigBee无线传感网、3G-ZigBee网关节点、3G网和监控中心组成;ZigBee节点由射频模块、主板、传感器模块和电源模块组成,射频模块由CC2530与CC2591加长距离式组合组成,3G-ZigBee网关以ARM9微处理器S3C2440和Linux操作系统为核心进行开发,实现了ZigBee网和3G网之间的连接;该系统应用于水族馆鱼缸中的水质监测系统,对温度、PH值、电导率、溶氧量、氨氮等参数进行测量;结果表明该系统实现了数据的稳定采集和较高的数据传输速度,满足了现代监测系统的要求。

    • 基于物联网技术的wMPS发射站控制系统

      2014, 22(10):3174-3177. CSTR:

      摘要 (1591) HTML (0) PDF 0.00 Byte (54) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对工作空间测量定位系统(wMPS)网络测量场中对发射站的控制需求,提出了一种基于物联网技术的发射站集中控制系统;该系统包括发射站节点层,现场网络层和应用层,利用无线传感器与微控制器实现发射站节点的控制与通信,网络层将发射站分区域接入工业网络,测量主机作为服务器对发射站进行统一管理;通过实验表明,无线传输系统延时小,每秒可完成3次完整的控制与响应流程,控制系统运行稳定且易于扩展,提高了测量系统应用于现场时的工作效率。

    • 基于仲裁机制的扭矩控制算法

      2014, 22(10):3178-3180. CSTR:

      摘要 (2193) HTML (0) PDF 0.00 Byte (88) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一种应用于电控柴油发动机的扭矩控制算法,该算法首先针对当前电控技术工况日趋复杂的情况,设计了一种仲裁表决机制以整合各类工况的扭矩需求;另一方面,针对传统PID控制策略在电控柴油发动机正常运转情况下的诸多不足,设计了一种基于前馈补偿的动态PID控制策略;该算法在发动机台架上进行了实验验证:首先在转速瞬间提升至设定转速时,算法可以在3 s内快速响应转速变化并收敛;其次在全转速状态下,该算法的扭矩变化曲线与传统算法的相比,两者相差小于3%;两组实验结果说明该算法基本满足发动机正常工作需要。

    • 采用MSP430的舵机控制系统设计及实现

      2014, 22(10):3181-31823202. CSTR:

      摘要 (1272) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:航空电动舵机是飞行器控制系统的关键组成部分,为航空舵机设计高性能的控制器具有重要意义;针对航空舵机,设计并实现了一种采用MSP430单片机的稀土永磁无刷直流电机的舵机控制系统;提出系统的复合伺服控制策略并设计了控制系统结构;设计硬件与软件系统实现复合伺服控制并进行随动实验测试,实验结果显示系统跟踪误差小,无超调量和静态误差,表明系统具有很好的稳态和动态特性,控制效果良好。

    • 燃煤机组脱硝电价监控系统移动平台的设计与应用

      2014, 22(10):3183-3186. CSTR:

      摘要 (1157) HTML (0) PDF 0.00 Byte (56) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足用户对脱硝电价监控工作实时性、互动性和个性化的需求,利用移动技术建立脱硝电价监控系统移动平台,基于PhoneGap、HTML5、SQLite等技术在智能终端上实现对燃煤机组脱硝全过程的移动监控和决策分析,将在线监控平台的服务场景延伸到现场,基于消息订阅群发机制实现了数据从监控系统到移动用户的快速传播;脱硝电价监控系统移动平台以更低成本、更高成效实现了对燃煤机组脱硝工作全天候、无限制的监控,是对现有在线监控系统的有力升级和扩展,拓展了传统的监管服务模式,使监管服务更加全面和多元化。

    • 车身顶棚振动独立模态控制研究

      2014, 22(10):3187-3189. CSTR:

      摘要 (1279) HTML (0) PDF 0.00 Byte (65) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对乘用车结构振动和噪声问题,对嵌入压电传感器和致动器的汽车顶棚进行了振动主动控制研究;对压电平板进行数学建模,通过有限元分析某国产乘用车车身顶棚模态振型,合理选择传感器和致动器增益,作为最小化振动响应这一目标函数的参数;控制器的设计应用了独立模态空间控制法,将压电传感器和致动器及独立模态空间控制法(IMSC)组成的控制系统应用于汽车顶棚振动主动控制,实验结果表明,即使当控制回路被电磁噪声干扰时,控制前后系统的振级相差可达到30%左右,取得了有效的振动抑制效果。

    • 云计算环境下的航空器飞行角度控制系统设计

      2014, 22(10):3190-31913212. CSTR:

      摘要 (2491) HTML (0) PDF 0.00 Byte (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:云计算环境下的航空器是一个集大量复杂计算的、实时性较强的控制系统,部分信号的调用需要极高的实时性;传统的控制系统通常采用前后台模块,应用程序无限循环,其采用中断服务程序来处理异常事件,满足不了航空器飞行角度控制的实时性要求;设计了一种融合PID算法的单片机控制程序的航空器飞行角度控制的制系统;构建了云计算环境下航空器飞行角度控制系统的结构,通过姿态数据传感器采集航空器飞行角度信息,对航空器对飞行控制器、电机控制模块以及无线通信模块硬件进行了设计,通过融合PID算法的单片机控制程序实现航空器飞行角度的快速、准确控制;实验结果说明,所提控制系统的控制误差以及鲁棒性都优于传统控制系统,所提的系统具有可靠、灵活、实时性高等优势。

    • 通用型工业级数据采集和监控系统设计

      2014, 22(10):3192-31953198. CSTR:

      摘要 (2068) HTML (0) PDF 0.00 Byte (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着3G 技术的成熟,4G技术即将到来,越来越多的数据需要采集,而且对数据采集的要求也越来越严格,然而传统工业现场数据采集监控系统速度慢、灵活性差、费用高。在此背景下设计了基于三星的S3C6410嵌入式ARM微处理器、VC++.NET2008编写的虚拟实验软件平台和安卓智能手机采集平台的通用型工业数据采集监控系统;该系统通过编写嵌入式 Linux 的 ADC 驱动程序将远距离的工业现场采集的数据传送给工控PC进行数据采集和监控,并在参数超过设定阈值时进行报警;用户可以在上位机上对数据采集参数进行设置和调整,同时可以方便地对采集的数据进行存储和回放;该系统成功用于智能轮椅以及无创血糖项目中,采集的原始参数包括手指指端温度、湿度、辐射、双波长光电容积脉搏波光敏器件转换成的电压信号等等,其相对误差降到0.081;经实验验证,该数据采集监控系统具有传输速度快、工作稳定可靠、电路简单、使用灵活方便和扩展性强等优点。

    • 基于PV-LED的公路隧道照明系统及控制方法研究

      2014, 22(10):3196-3198. CSTR:

      摘要 (1156) HTML (0) PDF 0.00 Byte (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对阳光输送机的可靠性差等问题,设计了一种具有自动组合功能的PV-LED隧道直接照明系统及控制方法;该系统充分利用了阴雨天散射的太阳光,使增强照明部分可根据隧道外太阳光强弱自动变化,有效回避了阳光输送机本身存在的因为天气阴、晴变化导致太阳光时有时无工作稳定性差的先天性缺陷;从理论和实践结合的基础上实现了隧道的基本照明和增强照明系统,为太阳能推广应用开辟了一条新道路。

    • 模糊自抗扰控制在永磁同步电机调速系统的应用

      2014, 22(10):3199-3202. CSTR:

      摘要 (2228) HTML (0) PDF 0.00 Byte (82) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对直接转矩调速系统中PID控制器参数鲁棒性差,调速过程中磁链和转矩脉动大的问题,设计了一种基于模糊的改进自抗扰转速控制器;自抗扰策略代替传统的PID控制方法,模糊规则对自抗扰控制算法进行简化,减少待整定参数;与传统的PID控制方法相比,模糊自抗扰控制能提高调速系统的误差估计补偿和抗干扰能力;对比仿真结果,模糊自抗扰控制响应速度快,明显降低了系统在调速过程中的磁链和转矩脉动,表明模糊自抗扰控制具有良好的控制性能,验证了该方法的有效性。

    • 基于STM32的机载吊舱控制系统设计

      2014, 22(10):3203-32053209. CSTR:

      摘要 (2715) HTML (0) PDF 0.00 Byte (79) 评论 (0) 收藏

      摘要:机载吊舱控制系统要求对俯仰和方位两个自由度进行控制,通过光电编码器进行信息反馈,以此构成闭环系统,对控制精度和抗干扰能力有严格要求;提出了一种基于STM32的机载吊舱控制系统的设计方案,并在STM32平台上进行μC/OS-II嵌入式系统移植,同时加入PID控制算法用来提高系统的控制精度和抗扰动能力,结合控制需求,开发了机载吊舱的两自由度控制程序,实现了上位机控制命令的传输和伺服控制单元的信息反馈,最后通过实验验证设计结果;该控制系统软硬件裁剪方便、控制精度高,对吊舱控制系统的开发应用具有一定的参考意义。

    • ARM和ZigBee的智能家居监控网络设计

      2014, 22(10):3206-3209. CSTR:

      摘要 (1617) HTML (0) PDF 0.00 Byte (96) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种智能家居监控网络系统,该系统以ARM微处理器S3C2440为核心,采用浏览器/服务器和客户端/服务器模式,对外通过Internet局域网和无线局域网接入公共网络,在家庭内部通过基于德州仪器C2530无线收发芯片的ZigBee无线网络将家用电器与其他监控设备连接在一起组成无线家庭网络;通过Windows客户端或Web浏览器可以对家庭内部或家用电器进行状态查询和控制,在户内可以使用手持设备,基于Android系统客户端对家用电器进行控制和管理;实际测试结果表明,系统组网方便快捷、运行稳定可靠,能够达到智能家居系统的一般应用要求。

    • Linux下流量控制系统的设计

      2014, 22(10):3210-3212. CSTR:

      摘要 (1381) HTML (0) PDF 0.00 Byte (92) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种基于Linux系统防火墙框架Netfilter的混合方法的P2P数据控制的系统解决方案,通过扩展Netfilter/Iptables框架和设置适合的防火墙过滤规则,系统地对 P2P 流量进行管理;开发实现的原型系统可以禁止系统中非正常业务的 P2P 流量,还能和 Linux QoS工具一起使用以限制一部分 P2P 的带宽占用,避免了 P2P 等下载软件无限制地占用带宽资源,这对合理分配网络资源、提高网络性能具有实用意义。

    • 基于螺旋算法的桥吊时变滑模控制器设计

      2014, 22(10):3213-3216. CSTR:

      摘要 (2340) HTML (0) PDF 0.00 Byte (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对桥吊防摇定位控制中普遍存在的参数变化和摩擦等不确定性扰动以及滑模变结构控制的抖振问题,基于LuGre摩擦力模型和桥吊的动力学模型,采用基于螺旋算法的二阶滑模控制技术,提出了一种基于螺旋算法的时变滑模控制方法;该方法首先利用时变滑模技术实现了控制器在滑模趋近阶段无鲁棒性的问题,然后采用螺旋算法抑制了桥吊运行过程中存在的不确定性扰动,并且使得控制律为连续信号,从而有效抑制了抖振;利用李雅普诺夫方法证明了该控制器全局稳定性,并保证其有限时间内收敛特性;仿真结果表明了控制方法的有效性。

    • 基于DSP的ATE电源监控单元设计

      2014, 22(10):3217-32193222. CSTR:

      摘要 (1130) HTML (0) PDF 0.00 Byte (59) 评论 (0) 收藏

      摘要:在某型自动测试设备上,针对多路电源供电控制及其电路监测的实际功能需求,设计了基于DSP的电源监控单元;以DSP芯片为采集控制单元,采用主板、子板分层式结构,设计了RS422通信接口等电路;测试软件采用汇编语言和C语言混合编写,并为串行通信设置了编码校验机制;实验结果表明,该设计监测精度高,开关控制准确,解决了工程应用需求,满足实时性、可靠性指标。

    • 多通道微量注射泵控制系统的设计

      2014, 22(10):3220-3222. CSTR:

      摘要 (1250) HTML (0) PDF 0.00 Byte (79) 评论 (0) 收藏

      摘要:微量注射泵是广泛应用于医疗、生物工程、基因工程、化学工程及环境工程等领域的一种数字化、智能化的精密仪器;为了提高微量注射泵的加注精度和加注效率,文章设计通过上位机及同步控制板可以同时控制多台精密微量注射泵工作;由上位机设置加注模式及工作参数,通过串口下载到多台注射泵,同步板控制多台注射泵同时精确加注;实验结果表明,每台注射泵的加注精度满足要求,系统抗干扰能力强,性能稳定,工作效率显著提高。

    • 基于PEM的反应磁控溅射镀膜机参数监控系统

      2014, 22(10):3223-3226. CSTR:

      摘要 (1228) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:实时在线监测磁控溅射反应气体的参数可有效保证镀膜质量;针对反应磁控溅射离子镀膜机反应气体的功能需求,分析了反应气体的控制原理,基于PEM方法提出了控制器方案和反应气体的参数监控方案,分析了监控系统的功能需求,自定义了串口通信协议,基于LabVIEW和串口设计了反应气体的参数监控系统系统,并与设计的控制器用于镀膜工艺试验;试验结果表明,基于PEM方法设计的反应气体参数监控系统功能正确,可为控制器和镀膜机提供参数调控依据,为提高硬质镀膜质量提供了一套有效的监控方法。

    • 电动汽车燃料电池电压温度参数的逆控制优化

      2014, 22(10):3227-3229. CSTR:

      摘要 (1159) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:燃料电池的温度和电压是影响电动汽车性能最关键的两个参数;由于电动汽车燃料电池的温度和电压具有较强的非线性和耦合性的特点,使得传统的线性系统理论无法适用;为此,提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的燃料电池逆控制优化算法;利用LS-SVM建立燃料电池逆模型,利用RLS算法对燃料电池逆模型进行校验,利用ε-滤波方法对控制器进行在线参数调节;仿真结果证明该逆控制方法能够快速准确地对燃料电池中电压和温度进行精确解耦控制,保证了电动汽车对燃料电池的性能要求。

    • >军事装备测控技术
    • 基于粒子群算法改进SVM的滑模控制研究

      2014, 22(10):3230-3232. CSTR:

      摘要 (2322) HTML (0) PDF 0.00 Byte (88) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高离散时间系统的控制品质以及削弱系统抖振,提出了基于粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)改进支持向量机(support vector machine,SVM)的滑模控制方法并进行了仿真研究;通过SVM识辨参量模型与PSO寻优处理,获得趋于理想滑模运动的趋近律参数,确保寻优处理时间短、精度高;利用PSO和SVM在线调整滑模趋近律参数,可以克服常规滑模控制中需要事先设定趋近律参数限制的弊端,加快跟踪速度,削弱系统抖振,完善控制质量;仿真实验表明,该方法可以克服因 PSO寻优过程中的寻优时间过长等不足,又可解决SVM精度不高或计算量大的缺点;该方法用于离散时间系统是可行、有效的,工程实用性强。 

    • 高技术弹药检修一体化模式及应用研究

      2014, 22(10):3233-3236. CSTR:

      摘要 (1126) HTML (0) PDF 0.00 Byte (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:为克服传统弹药维修模式下质量检测监控与修理作业分离、检测机构与修理机构分离、军方维修保障力量与民间力量分离的格局,适应高技术弹药维修保障需求,在分析高技术弹药检测与修理技术、检测与修理机构、检测与修理资源等三方面一体化需求的基础上,提出了修理技术、检修力量、维修资源“三维一体”的检修一体化维修模式,构建了通用、专用、辅助3类123种维修设备体系和安全保障、技术方法、业务管理3类52种维修标准体系;对促进传统弹药维修模式的转变,加快高技术弹药维修保障能力的建设具有现实指导作用。

    • 基于虚拟仪器的导弹自动驾驶仪测试系统设计

      2014, 22(10):3237-32383241. CSTR:

      摘要 (2308) HTML (0) PDF 0.00 Byte (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某型号导弹自动驾驶仪故障检测和诊断难题,在分析自动驾驶仪功能和特性基础上,基于虚拟仪器技术设计开发了自动测试硬件平台;测试系统软件完成敏感元件、指令等激励信号的模拟,对自动驾驶仪输出信号采集、处理和分析,并对测试结果进行判定,最后给出故障定位;通过对自动驾驶仪故障件的测试和验证,自动测试系统工作高效、稳定,为该型号导弹自动驾驶仪的故障测试和诊断提供了高效的方法和手段。

    • 空空导弹制导跟踪控制器设计及其仿真

      2014, 22(10):3239-3241. CSTR:

      摘要 (1223) HTML (0) PDF 0.00 Byte (80) 评论 (0) 收藏

      摘要:空空导弹的制导跟踪特性直接影响到导弹对目标的攻击精度;针对空空导弹控制系统的高度非线性、强耦合等特性,运用非线性控制的逆系统方法设计导弹制导稳定跟踪器,并在建立导弹质心运动数学模型和仿真的基础上,对比施加干扰和未施加干扰情况下的数值仿真结果;仿真结果表明,系统收敛速度满足要求,且具有一定的抗干扰能力,能保持稳定跟踪。

    • >测试软件工程
    • 一种控制箱及击发机构的信号模拟器设计

      2014, 22(10):3242-32443248. CSTR:

      摘要 (1165) HTML (0) PDF 0.00 Byte (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足部队教学训练需求,研制一种控制箱及击发机构的信号模拟器;阐述 了该系统的功能、工作原理、硬软件技术实现方法,解决了控制箱和击发机构控制指令信 号的产生、各种激励信号的时序同步、信号调理、功率驱动、匹配对接等关键技术,实现 了各种激励信号参数的现场配置,进行各种控制指令信号和电源信号的故障模拟;试用结 果表明,系统稳定可靠;用户接口界面友好,满足部队的教学训练使用要求。

    • 基于虚拟仪器的某型导弹制导装置地面监测系统设计

      2014, 22(10):3245-3248. CSTR:

      摘要 (1144) HTML (0) PDF 0.00 Byte (67) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前某型导弹制导装置监测方式的落后现状,采用虚拟仪器技术开发了一套地面监测系统;该系统符合某型导弹制导装置的试验标准,是以PXI总线的数据采集卡和控制器为硬件平台,以LabVIEW作为软件开发平台,将采集模拟信号、视频信号和串口通信集于一体,能够对制导装置的性能和参数指标进行检测,并利用图像处理技术对导弹的飞行轨迹进行定性的监测;应用结果,表明该监测系统运行稳定可靠,提高了监测的效率和精度,具有一定的推广价值。

    • 针对预警机的主客观权重相结合的TOPSIS法多目标排序

      2014, 22(10):3249-3252. CSTR:

      摘要 (1119) HTML (0) PDF 0.00 Byte (89) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统威胁评估模型主要适用于战斗机的现状,根据预警机作战特点及敌机战术方法,提出了针对预警机的威胁评估模型;传统TOPSIS法确定指标权重存在人为因素偏大的不足,根据GD-AHP法考虑多位专家意见并结合信息熵得到综合权重,进而对目标更客观地进行威胁评估并排序;算例分析表明,该方法合理、有效。 

    • >设计与应用
    • 高速1553B总线通讯控制器测试验证系统研究

      2014, 22(10):3253-32553258. CSTR:

      摘要 (1495) HTML (0) PDF 0.00 Byte (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对10M1553B总线通讯控制器的特性进行分析,再结合10M1553B总线通讯控制器的A、B总线通道切换测试及通讯强度测试的测试指标,提出了相应的测试验证系统方案;通过对测试验证结果的研究与分析,证实10M1553B总线通讯控制器具有较好的品质,能够在一定程度上替代国外的同类产品;同时针对10M1553B总线通讯控制器所设计的测试验证系统方案、各测试指标所对应的测试方法和通过准则,对于其它类似产品的系统级综合测试具有普遍性、适用性和指导性;并通过实际测试验证了该测试验证系统的可靠性和稳定性。

    • 民用飞机健康状态评估方法 

      2014, 22(10):3256-3258. CSTR:

      摘要 (1545) HTML (0) PDF 0.00 Byte (77) 评论 (0) 收藏

      摘要:飞机健康状态评估技术能够为飞机的健康状态提供量化评价的方法和手段,通过给出量化的飞机健康指数值,可以为后续的飞机维修提决策提供必要的技术基础;在分析了健康状态评估的技术现状的基础上,对飞机整机级的健康状态评估方法进行了研究,提出了健康状态评估技术方案,并对波音AHM系统健康指数模型进行了研究;提出的民用飞机健康状态评估方法,实现了从传统的对故障的状态识别转移至对性能退化程度的检测和量化描述,其应用可以为航空公司安排飞机运营提供参考,并为合理安排计划维修提供决策支持。

    • 基于误差分析的导航信号性能评估方法

      2014, 22(10):3259-3262. CSTR:

      摘要 (1706) HTML (0) PDF 0.00 Byte (90) 评论 (0) 收藏

      摘要:导航卫星信号性能评估是卫星导航系统性能评估的主要组成部分,与信号有关的系统性能指标包括首次定位时间、静态定位精度、接收灵敏度、抗多径性能、抗干扰性能及兼容互用性;文章在分析卫星导航系统性能与导航信号关系的基础上,建立信号性能相关指标评估模型,并进行定量误差分析,形成一套针对信号性能系列指标的综合评估方法;通过选取卫星导航民用信号进行仿真,验证了此方法的实际适用性,可以为导航信号设计和信号接收技术开发提供有效辅助手段。

    • 基于概率假设密度的无线传感器网络多目标跟踪算法

      2014, 22(10):3263-3266. CSTR:

      摘要 (1198) HTML (0) PDF 0.00 Byte (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对无线传感器网络多目标跟踪过程中杂波难以去除以及由数据关联复杂带来的计算复杂度高的问题,将概率假设密度滤波器应用于无线传感器网络,以更好地对多目标状态信息进行融合估计;首先,建立簇-树型无线传感器网络模型,并运用随机有限集理论对目标状态模型和传感器观测模型进行描述;然后,根据目标与节点之间的距离设置观测阈值,当传感器节点测量值小于观测阈值时,概率假设密度滤波器将实时对该组测量数据进行处理,从而实现传感器网络对目标状态的联合检测与跟踪;仿真结果表明,在无线传感器网络的多目标跟踪应用中,该算法比粒子滤波算法具有更高的跟踪效率和精度。

    • 一种机器人智能语音识别算法研究

      2014, 22(10):3267-32693273. CSTR:

      摘要 (2566) HTML (0) PDF 0.00 Byte (278) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对智能机器人在非特定人语音识别中识别率偏低的问题,提出了一种双门限的端点检测算法,精确地检测出了语音端点,对分形维数和Mel频率倒谱系数(MFCC)进行结合,同时基于隐马尔可夫(HMM)模型,提出了智能机器人命令识别系统;在实验室环境下,利用Cool Edit软件录制了5男5女的语音,采样率为8 kHz,精度为16位,内容为5个命令词,每个词均被采集6次,将每人的前3次发音作为模板语音,后3次发音作为测试语音,实验结果表明,系统识别率可以达到85%以上,MFCC与分形维数混合的语音特征参数的算法提高了系统识别率,优化了系统性能;该方法用于非特定人语音智能识别是可行的、有效的。

    • 基于混沌映射的图像快速加密改进算法

      2014, 22(10):3270-3273. CSTR:

      摘要 (1252) HTML (0) PDF 0.00 Byte (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前的三维混沌映射加密算法存在安全性不高,加密速度慢以及密钥空间小等不足,提出了一种新的三维混沌映射图像加密算法;首先利用快速置乱方法置乱初始图像,以改变像素位置;利用三维Chen系统结合像素值变换函数所生成初始外部密钥迭代三维混沌映射,得到一个序列,由此根据混淆机制对置乱图像像素值进行混淆;改变外部密钥,再迭代计算三维混沌映射,得到三元一维伪随机数组,借助密钥流机制量化该数组,得到新数组,由此根据扩散机制对混淆后的像素进行扩散处理;采用酷睿3.5 GHz双核CPU的PC机和MATLAB仿真平台,输入256×256的明文图像实验,置乱100次所用时间为78.67 s,在灰度平面内其相关性约为-0.001 652,表明该算法高度安全,密钥空间巨大,加密速度快,用于图像快速加密是可行、有效的。

    • 一种自适应煤矿井下环境的加权质心节点定位算法

      2014, 22(10):3274-3277. CSTR:

      摘要 (2262) HTML (0) PDF 0.00 Byte (115) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高煤矿井下无线传感器网络节点定位精度,提出了一种自适应煤矿井下工况环境的加权质心节点定位算法;在信标节点双链式部署结构的基础上,首先利用未知节点周围RSSI信号强度最大的信标节点之间的位置信息和信标节点的平均RSSI值自适应地估计环境参数,再应用无线信号强度衰减模型计算未知节点到信标节点的距离,最后采用加权质心定位算法的平均值确定最终的节点位置坐标;仿真实验结果表明,所提出方法的平均定位误差为0.94 m,有效降低了环境因素及RSSI的随机性对定位精度的影响,可用于煤矿井下无线传感器网络节点实时定位系统中。

    • 基于超混沌DNA计算优化OTP算法的文本图像加密算法

      2014, 22(10):3278-32813284. CSTR:

      摘要 (1164) HTML (0) PDF 0.00 Byte (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对一次一密加密(OTP)算法存在3个缺陷而严重影响其在实际加密系统中可靠性的问题,提出了基于超混沌DNA计算优化OTP的文本图像加密算法;首先分析了原始OTP算法中密钥序列的3种缺陷(使用次数受限、占用长度过长、真随机且不可预测);然后,基于Logistic超混沌映射及DNA计算理论,提出了改进OTP算法的文本图像加密方案;最后,在二进制数据文本及图像上的加密实验验证了所提算法的有效性及可靠性;实验结果表明,利用文章算法加密后的图像相关系数明显降低,甚至接近0,针对不同文件大小使用256位密钥的平均加密、解密时间远低于OpenSSL-AES算法。

    • 模糊聚类信息融合算法在异构多传感器网络中的应用

      2014, 22(10):3282-3284. CSTR:

      摘要 (1581) HTML (0) PDF 0.00 Byte (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:在多传感器协同探测的应用背景下,提出将模糊聚类算法应用于多传感器网络的数据融合方向,解决异构多传感器网络由于各传感器探测信息粒度、时空不同而造成的航迹分裂和航迹冗余现象;通过仿真结果表明,该算法可以减少传统统计学方法错关联、漏关联的概率,对于复杂运动轨迹的机动目标(交叉航路目标)能够很好地进行多传感器测量数据的聚类,正确地进行测量数据的关联和融合,并进一步在通用航空监视管理系统的工程应用中加以验证;该算法在通用航空监管、物联网、协同探测信息系统方向均有广泛的应用空间。

    • 一种新型自适应环境光照的车牌定位算法

      2014, 22(10):3285-32873296. CSTR:

      摘要 (1214) HTML (0) PDF 0.00 Byte (83) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决在不同光照环境下车牌的适应性定位问题,同时解决基于颜色定位的方法普遍存在的车身颜色与车牌颜色相近,以至于难以区分的问题,分析了不同光照下的车牌图像在HSV空间的分布特性与图像亮度等参数关系,结合车牌的混色分布特点、RGB与HSV空间变量转换关系,提出了一种可直接对RGB空间进行处理、能适应光照环境的快速车牌定位算法;实验结果表明,提出的定位算法对光照不足、环境光不均匀等复杂条件下获取的蓝白车牌图像具有很高的定位可靠性。

    • 基于ECC校验算法的记录器设计

      2014, 22(10):3288-32893300. CSTR:

      摘要 (1457) HTML (0) PDF 0.00 Byte (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:鉴于K9MDG08U5M在存储过程中出现的错“位”现象,提出利用ECC算法对数据进行校验和纠错。由于该款NAND FLASH一页数据出现的错“位”现象有时不止一位,而一般的ECC算法其纠错能力只有1 bit/4 kB,故一种纠错能力更强的新型算法将被设计和实现;该新型算法具有8 bit/4 kB的纠错能力和16 bit/4 kB的检错能力,且已成功应用于某数据采集存储系统中。

    • 基于GPS和短波的高精度时钟系统研究与设计

      2014, 22(10):3290-32923308. CSTR:

      摘要 (1840) HTML (0) PDF 0.00 Byte (58) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了全球定位系统GPS、短波授时技术;在对高稳恒温晶振及其频率特性进行分析的基础上,设计了一种基于GPS卫星、短波无线电授时的高精度时钟系统;系统通过利用GPS接收处理模块、短波授时接收模块得到的秒脉冲信号、时间信息,经过信号检测,时延修正处理、性能优选,脉冲数量统计、脉冲滤波与卡尔曼算法处理、PWM脉冲调压控制,实现对高稳恒温晶振频率的校准,获得一个短期及长期频率准确度都比较优良的时间频率标准,同时利用校频后恒温晶振分频出的1 pps信号对RTC时间芯片进行校准,对外输出高精度时间信息;对恒温晶振校频系统的基本工作原理及关键技术进行了详细说明,试验结果表明,在时间不长于1 h内,频率准确度优于0.9*10-9;该系统实用方便,达到了将恒温晶振校准到较高指标的目的。

    • 基于PXIe-5641R板卡的三频段信号中频收发模拟

      2014, 22(10):3293-3296. CSTR:

      摘要 (1114) HTML (0) PDF 0.00 Byte (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:适用于三频段信号的中频接收机硬件设计管脚多,时序复杂,设计周期长,需要注意的细节问题太多,一个电路设计的小问题都有可能使整个板子返工,费事费力,针对此问题,设计三频段信号的模拟收发系统,系统由LabVIEW平台的FPGA程序和主控计算机程序组成,在主控计算机内,生成三频段信号后,经DMA FIFO传输至PXIe-5641R板卡,然后送至上变频器,输出中频信号;信号接收时,首先经AD6654进行下变频后,经过FPGA的数据调理过程送至主控计算机进行显示;最后测量了信号波形,验证了收发系统的有效性。

    • 混合数据采集与存储的实现

      2014, 22(10):3297-3300. CSTR:

      摘要 (1639) HTML (0) PDF 0.00 Byte (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一种传感器信号与GPIO口数字量隔离与采集的方案,研究了模拟信号线性光耦的隔离与电压转换技术,提出了采用光耦隔离模拟量与数字信号,利用主控芯片FPGA完成单路采样率不低于5 kHz的模拟量与数字量数据的混合编帧,使用缓冲FIFO实时完成记录仪的发送与接收,通过对数据的的回读来确保数据传输的正确性与可靠性;经大量测试表明,该方案稳定、实用,满足系统的实时性要求。

    • 飞行器记录装置1553B功能卡设计与实现

      2014, 22(10):3301-3304. CSTR:

      摘要 (1780) HTML (0) PDF 0.00 Byte (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:飞行器起飞前要对其飞控机加载DSP程序,起飞后要对相关参数进行存储和记录,针对这一实际需求,设计了基于1553B总线的功能卡;设计中采用国产EP-H31580接口芯片,其LVTTL电平I/O口可直接与FPGA配合实现功能,与进口BU-61580接口芯片相比,其不需要电平转换电路,简化了电路结构;另外,接口芯片的配置通过调用FPGA内部的IP核BLOCK RAM来实现,简化了逻辑控制过程;论文分别从硬件电路设计、电缆终端设计和逻辑设计等几个方面详细介绍了1553B卡功能的实现;经验证,该1553B功能卡能够同时实现RT和BM功能,具有很高的可靠性,并已应用到实际工程当中。

    • 基于智能手机的安全监护系统设计与实现

      2014, 22(10):3305-3308. CSTR:

      摘要 (1211) HTML (0) PDF 0.00 Byte (80) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了加强对青少年等弱势群体的监护,设计并实现了一种基于手机的安全监护系统;阐述了系统的总体设计,介绍了手机端程序、服务器端程序的架构和程序流程;将OPTICS聚类算法应用于轨迹坐标,提出一种分层的轨迹聚类方法,对被监护人停留点等有意义信息进行挖掘;实验中,被监听端手机每隔10 s发送一次坐标数据,数据采用四元组的形式存放在服务器中,采用三层的OPTICS聚类算法对轨迹停留点进行发现,实验结果显示分层的OPTICS算法可以有效地发现被监护人的停留位置;通过实际的部署和验证,该系统稳定可靠,算法合理有效,数据收发准确,提高了社会对弱势群体的监护管理效率。

    • 基于PXI接口多通道信源卡设计

      2014, 22(10):3309-33113315. CSTR:

      摘要 (1605) HTML (0) PDF 0.00 Byte (82) 评论 (0) 收藏

      摘要:多通道信号源是多路采集系统自检与测试系统的重要组成部分,为提高信号源的通用性,可靠性,可扩展性及小型化,结合PXI总线技术,设计出多通道信源卡;详细介绍了波形再生硬件模块,外部SRAM存储波形模块及满足设计要求边沿时间短的矩形波的软硬件设计,同时使用VHDL语言编写了数据通信协议模块,实现FPGA与计算机之间的正常通信。

    • 基于IEEE1588协议时钟同步精度影响因素的研究

      2014, 22(10):3312-3315. CSTR:

      摘要 (1530) HTML (0) PDF 0.00 Byte (68) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着分布式测试技术的快速发展,对地理位置分散的测试设备协同完成测试任务的需求也越来越大,而设备之间的时钟同步精度成为制约测试效果的关键因素;为了对时钟同步精度的影响因素进行研究,提出了基于IEEE1588协议的网络时钟同步实现方案;首先对IEEE1588基本原理进行分析,然后提出了IEEE1588协议的实现方案,最后搭建实验平台对影响同步精度的因素进行研究;研究结果表明,同步间隔和网络拓扑结构影响时钟同步精度的两个主要因素。

    • 基于DaVinci平台的桶标在线双目识别系统设计

      2014, 22(10):3316-3319. CSTR:

      摘要 (1699) HTML (0) PDF 0.00 Byte (61) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决工业生产线灌装桶标在线识别,避免人工检测的疏失、降低工作量,提出并实现基于DaVinci平台和嵌入式图像检测技术的桶标在线识别系统,该系统采用双核处理器OMAP3530对运动桶标图像进行处理,并采用双摄像头、双处理器的双目并行处理架构解决灌装桶在生产线上不规则旋转识别,提出的嵌入式图像识别及融合决策算法克服了工业现场光线变化大、不规则背景扰动等干扰影响,经过现场2 000次随机试验,无漏识和错识虚警,仅存在部分因桶标遮挡、污损导致未识别,总识别率达到99.81%,满足实际使用要求。

    • 基于无线自组织物联网的智能语音预警系统设计方法

      2014, 22(10):3320-33223326. CSTR:

      摘要 (1041) HTML (0) PDF 0.00 Byte (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:智音物联网技术的普及应用,推动了智能安防的发展,使得智能安防体系由简单的安全防护向综合化、系统化、人性化演变;首先重点研究了智音物联网并分析了国内外灾害预警系统的现状,设计了基于无线自组织网络的智能语音灾害预警系统,该系统解决了传统灾害预警发布信息时的弊端,改善了灾害预警系统的交互体验,初步实现了灾害预警系统的“智能化”;最后对智能语音灾害预警系统的整体运行效果进行了观察验证,并通过实验测试了预警系统各个模块的性能,得到了客观的测试数据。

    • 基于FPGA单指令浮点乘法自主控制器设计

      2014, 22(10):3323-3326. CSTR:

      摘要 (1313) HTML (0) PDF 0.00 Byte (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现一种多浮点操作数乘法运算的自主运算控制器,提出了一种基于FPGA并行操作的硬连接电路的多浮点数乘法运算控制器及其时序控制的方法,该控制器对一条多浮点操作数乘法运算指令的命令字和多浮点操作数连续写入并存储,在内部时序脉冲作用下,可以自主完成读出浮点操作数执行乘法运算,写入存储多浮点操作数过程与执行乘法运算命令的过程能够并行进行;在控制器执行乘法运算命令过程中,系统可以读出执行命令过程中的中间结果和最终运算结果;论述了该控制器的电路构成和基本原理,分析命令字与多操作数在内部时序脉冲作用下的执行过程,应用Verilog HDL语言实现相关硬件的构建和连接;设计完成后通过仿真测试可知,该控制器运行的最高频率为250 MHz,从输入到输出端口最小延时是3.185 ns,最大延时是15.336 ns,且能够自主完成浮点数乘法运算。

    • 基于Sarsa算法和蚁群优化的监测网络路由控制设计

      2014, 22(10):3327-33293346. CSTR:

      摘要 (1062) HTML (0) PDF 0.00 Byte (88) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了克服已有监测网络路由控制方法所具有的传输路径长和能量消耗高的缺点,设计了一种基于Sarsa算法和蚁群优化算法混合模型的路由控制策略;首先,建立了以MA(Mobile Agent)为基础的路由控制模型,并以访问时间和能耗消耗为基础设计了目标函数,然后,基于改进的蚁群算法设计了一种从数据发送节点到Sink节点的路由设计方法,采用节点之间的距离作为冗余度标准获取合理的下一跳邻居节点集,并采用Sarsa算法来对各路径的信息素进行更新,最后,对基于Sarsa算法和蚁群优化算法混合模型的路由控制算法进行了描述;在NS2环境下进行仿真实验,结果证明文中方法能有效实现网络路由控制,最优路由的获取过程的总仿真时间为300ms,是一种适用于监测网络路由控制的有效方法。 

    • ARINC659背板总线的电气特性研究与设计改进

      2014, 22(10):3330-33323336. CSTR:

      摘要 (2078) HTML (0) PDF 0.00 Byte (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:ARINC659背板总线是综合化模块化航空电子系统的关键技术,逐渐用于国内军用民用飞机;在介绍ARINC659总线电气特性和分析电气设计要求的基础上,进行了设计应用实践,并对ARINC659总线在使用中出现的信号品质问题进行分析和仿真,得出信号回路上的寄生电容和寄生电感是导致信号输出端波形出现剧烈振荡和总线回环测试出错的根本原因,通过更改设计,减少ARINC659总线信号通道长度降低了信号寄生电容和寄生电感,使信号品质得到了极大的改善,满足了ARINC659总线电气设计要求,顺利通过了试验验证。

    • LTE宽带无线通信系统在探测器网络中的应用

      2014, 22(10):3333-3336. CSTR:

      摘要 (1462) HTML (0) PDF 0.00 Byte (75) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高探测器网络的数据传输能力,适应其网络化、协同化的工作方式,采用基于LTE标准的宽带无线通信系统来构建高速信息链路;为验证LTE宽带无线通信系统的传输能力,分别进行了内场和外场测试;测试结果表明,通过合理选择部署地点,该通信系统满足现有探测器网络更高数据传输容量和更低差错率的要求,同时实现了对通信资源的高效合理利用;LTE宽带无线通信系统具有数据速率高、设备精简、易于快速展开等优点,最后对LTE在专网中的应用前景作了展望。

    • 航天器多总线系统网信息仿真系统设计

      2014, 22(10):3337-33393342. CSTR:

      摘要 (1513) HTML (0) PDF 0.00 Byte (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对航天器系统网多组1553B与串行总线通信的应用情况,设计了一种航天器多总线系统网信息仿真系统;系统采用三层网络的数据系统架构,使用C语言与CVI混合编程以多线程机制模拟遥测遥控数据的采集、处理、显示及存储,具有人机界面友好,可靠性、实时性高及成本低的特点;试验结果表明,该系统功能及性能完全满足航天器系统网信息仿真要求,有效支撑了航天器系统网的总体设计,大幅度降低了研发周期。

    • 一种基于MapInfo的多传感器组网视景系统设计

      2014, 22(10):3340-3342. CSTR:

      摘要 (1119) HTML (0) PDF 0.00 Byte (73) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章基于MapInfo Active X插件,在VC6.0开发环境下进行二次开发,结合数据融合技术,设计了一套多传感器组网系统软件体系结构框架,实现了一种多传感器组网视景系统;该系统实现了多传感器覆盖空域内目标航迹的显示、跟踪、融合,创新性地将电子地图与雷达视景进行叠加显示,满足了系统实时性并提供了逼真的视觉效果。

    • 基于Q学习和双向ACO算法的云计算任务资源分配模型设计

      2014, 22(10):3343-3346. CSTR:

      摘要 (2745) HTML (0) PDF 0.00 Byte (83) 评论 (0) 收藏

      摘要:云计算异构环境中由于计算和存储资源物理分布的不一致性,往往容易导致在应用传统的调度算法进行任务资源分配时存在调度效率低和负载不均衡的问题,为此,设计了一种基于Q学习和双向ACO算法的云计算任务资源分配模型;首先,引入了基于主从结构的调度模型,并综合考虑任务计算完成时间、网络带宽和延迟等因素设计了资源分配目标函数,然后,设计了基于Q学习的云计算资源初始分配方法,将其获得的最优策略对应的Q值初始化网络中节点的Q值,最后,设计一种结合前向蚂蚁和后向蚂蚁的双向ACO算法实现任务资源的最终分配,并对算法进行了定义和描述;在CloudSim环境下进行仿真实验,结果证明文中方法能有效实现云计算异构环境下的任务资源分配,且与其它方法相比,负载均衡离差值平均约为0.071 5,是一种适用于云计算异构环境的有效资源分配方法。 

    • 基于CPLD高精度恒流源技术的呼吸体积描记系统的设计

      2014, 22(10):3347-3349. CSTR:

      摘要 (1188) HTML (0) PDF 0.00 Byte (65) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用呼吸感应体积描记(RIP)技术测量呼吸参数已得到了越来越广泛的认可,针对人体呼吸运动引起传感线圈的电感量变化非常小(小于几百nH),一般系统难以保证精确性和适用性问题;硬件设计采用了高精度恒流源,锁相放大和自动增益控制放大电路,并详细分析了各部分电路的特性,包括在平静呼吸和用力呼吸模式下分别对14位测试者测量潮气量和呼吸频率,并且与德国耶格公司的肺功能仪所测量的结果对比;实验证明RIP系统在这两种模式下测量潮气量和呼吸频率等呼吸参数与速度描记仪存在显著的正相关关系,说明该系统工作良好、测量精确,操作简单、便于携带和低功耗,未来可以在临床上推广应用于长时间动态的呼吸监测。

    • 多路复用器模块在自检子系统中的应用研究

      2014, 22(10):3350-3352. CSTR:

      摘要 (1734) HTML (0) PDF 0.00 Byte (67) 评论 (0) 收藏

      摘要:自检子系统设计与开发是通用自动测试系统开发的重要内容之一;为实现自检子系统的自动化测试要求,开展了对多路复用器的研究工作,提出了一种以多路复用器为主、开关为辅的自检方案,设计了多路复用器与系统其它资源的电气连接线路,采用虚拟仪器技术设计开发了相应的控制函数;测试了多路复用器各通道上的电阻值、电压值及频率值,数据均符合系统设计要求;测试验证结果表明,多路复用器能够方便实现对通用自动测试系统其它关联资源的自动测试。

    • 主动前轮独立转向系统分析与研究

      2014, 22(10):3353-3355. CSTR:

      摘要 (2302) HTML (0) PDF 0.00 Byte (79) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高车辆的操稳性,提出了新型主动前轮独立转向系统,介绍了主动前轮独立转向的工作原理和结构形式,建立了系统数学模型;提出了主动前轮独立转向的控制策略,上层控制器采用PI控制,由横摆角速度偏差得出总控制转角,下层控制器负责内外侧转向轮的判断以及计算内外侧转向轮具体的转角;在仿真软件MATLAB/Simulink里进行了控制策略有效性仿真,仿真结果说明对于不足转向车辆,主动前轮独立转向系统能比传统的主动前轮转向系统更有效地提高车辆操纵稳定性。

    • 新飞机测试改装网络数据到PCM的转换设计

      2014, 22(10):3356-3358. CSTR:

      摘要 (2163) HTML (0) PDF 0.00 Byte (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:简单介绍了PCM规范和新飞机测试改装网络包协议,论述了新飞机测试改装网络数据到PCM/NRZL信号转换的嵌入式设备——PCM生成器的软硬件设计思路以及在新支线客机试飞测试中的应用情况;测试和使用结果表明,新飞机测试改装网络数据到PCM转换设计的思路正确,转换速度、时延满足飞行试验要求。

    • 高炉炉墙测厚的信号处理

      2014, 22(10):3359-3361. CSTR:

      摘要 (1195) HTML (0) PDF 0.00 Byte (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:超声波反射法应用于高炉炉墙测厚时,高炉内部环境高温高噪声的特点,造成超声回波信号被噪声湮没的问题;针对这一问题,研究了超声波在金属介质中传播的机理,分析了超声回波信号信噪比下降的原因以及实验数据时域和频域的特征,设计改进了高炉炉墙测厚的超声波发射电路和信号调理电路;采用加热炉模拟高炉200~1 000 ℃温度环境,对直径40 mm、长度1.2 m的铁棒进行测厚实验;经实测,改进的发射电路发射的超声信号强度增大,回波处理电路处理后超声回波信号信噪比明显提高、峰值清晰可辩,解决了噪声湮没回波信号的问题,提高了高炉炉墙测厚的测量精度,对高炉的高产、顺产和延长炉龄具有实际意义。

    • 基于三维成像技术的四轮定位参数建模方法

      2014, 22(10):3362-33643371. CSTR:

      摘要 (1664) HTML (0) PDF 0.00 Byte (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:鉴于现有四轮定位仪参数求取方法误差大、参数项目少、对测量环境要求高等不足,提出了一种基于三维成像技术的四轮定位参数建模方法;该方法通过双摄像机对目标板拍摄获得的图像信息,应用空间向量方法,求取车体运动状态下的轮轴信息,动态建立四轮定位参数测量模型,解决测量平面的动态建立、测量平台的补偿等问题;经过零标定平台测试,当车轮旋转在18~22°时,定位参数求取方法正确有效,通过实车对比测量验证,平均误差小于0.07°。

    • 基于新型ICP脉动压力传感器的信号调理电路设计与实现

      2014, 22(10):3365-3367. CSTR:

      摘要 (1240) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:在飞行器地面试验中,新型ICP脉动压力传感器常用来测量飞行器与发射筒之间的关键位置表面由于空气脉动产生的脉动压力参数;ICP脉动压力传感器工作时需要恒流源供电,同时其输出信号不能满足大多数模数转换芯片对于输入电压的要求,针对以上问题,提出了一种基于新型ICP脉动压力传感器的信号调理电路,并详细介绍了电源电路、脉动压力信号调理电路等模块的设计原理和方法;测试结果表明该设计能够满足新型ICP脉动压力传感器3.4 mA恒流源供电需求,并且能准确地将其输出电压信号调理为0.366~2.13 V,符合AD7667转换范围要求,同时能有效地滤除信号中混入的9.6 kHz以上的高频噪声以及椭圆型高阶低通滤波器自身引入的开关噪声;该信号调理电路可靠性高,已经成功应用于飞行器地面发射试验中。

    • 基于实时的嵌入式TCP/IP协议栈平台设计与实现

      2014, 22(10):3368-3371. CSTR:

      摘要 (1245) HTML (0) PDF 0.00 Byte (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着社会的信息技术和网络技术的快速发展,嵌入式系统逐渐成为热点领域,其中成为重点发展趋势的是嵌入式技术在网络通信协议领域的应用;文章硬件平台采用微处理器S3C44B0X和RTL8019AS网络芯片,设计并实现了一种基于实时操作系统的TCP/IP协议栈,并将其移至到嵌入式系统中;文中首先给出了系统设计的硬件平台,讨论了基于实时的嵌入式TCP/IP协议栈的具体实现方法;最后对系统进行了相关的测试,并对结果进行了分析,分析结果表明该系统具有低成本,易使用等优点。

    • CDNs中基于反馈控制的资源分配控制器设计

      2014, 22(10):3372-33743384. CSTR:

      摘要 (967) HTML (0) PDF 0.00 Byte (63) 评论 (0) 收藏

      摘要:当前的内容分发网络配置策略既无法应付不可预知的突发访问事件,又会导致网络利用率较低,浪费大量资源;云计算可以针对用户需求配置资源,并且为服务采取即收即付定价策略;基于云技术的自适应视频流分发网络提出一种控制机制,同时采取反馈控制技术,设计了一种动态资源分配控制器,通过调节云技术CDN网络中的虚拟机数量,在向用户提供最高质量的视频服务的同时,实现传输成本最小化;实验结果表明,相对静态控制器、前馈控制器和“有RAC无SP”控制器,控制器的分发成本分别下降33%、28%、10%。

    • 基于FPGA自主控制浮点加减乘除控制器设计

      2014, 22(10):3375-33773380. CSTR:

      摘要 (1711) HTML (0) PDF 0.00 Byte (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现一种能够自主完成浮点数加/减、乘、除运算功能的浮点数算术运算执行控制器,提出了一种基于采用FPGA的并行操作设计硬连接的浮点算术运算控制电路及其时序控制方法,该控制器能够自动选择运算器,调整内部时序脉冲的时钟周期,自主完成操作数的配置并进行浮点数加/减、乘、法运算的功能,运算结果读到系统数据总线;论述了该控制器的电路构成和基本原理,分析操作数配置与运算器的选择,及内部时序脉冲作用下的执行过程,应用Verilog HDL语言实现相关硬件的构建和连接;通过仿真综合测试可知,该控制器的最高频率可达132.426 M,从输入端口到输出端口的延时数据为:最小延时是5.367 ns,最大延时是18.347 ns,耗用的IO输入输出端口占总资源的31.45%;并能够自动选择运算器,自主完成相应的算术运算。

    • 磁珠法核酸自动提取温度控制系统设计

      2014, 22(10):3378-3380. CSTR:

      摘要 (1256) HTML (0) PDF 0.00 Byte (84) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对自主设计的基于纳米磁珠的自动核酸提取系统设计了温度系统,主要包含系统温度控制算法分析、硬件电路设计及相关软件设计;系统温度采用全加热和在固定频率及占空比PWM波控制下间歇性加热的分段控制,通过实验确定全加热时间及PWM波的占空比,并建立知识库,可以满足使用多种磁珠法核酸提取试剂盒进行核酸提取的温度要求;用该系统为河南惠尔纳米科技公司试剂盒中裂解液及洗脱液加热,实验发现,裂解时8个裂解孔的最大温度差异小于6 ℃,洗脱时8个洗脱孔的最大温度差异小于5 ℃,均满足核酸提取实验时对温度的要求。

    • 一种云计算环境下基于Xen的虚拟机调度机制

      2014, 22(10):3381-3384. CSTR:

      摘要 (1354) HTML (0) PDF 0.00 Byte (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前Xen下的经典的虚拟机调度算法忽略了服务操作系统的I/O处理能力对系统整体性能的影响,同时未考虑增加延迟敏感型任务的响应速度,为此,设计了一种云计算环境下的改进的Credit调度算法;首先,设计了一种新的Credit值自适应计算方法,然后设计了一种根据服务操作系统的请求处理速度来确定各虚拟客户操作系统和服务操作系统CPU物理时间片的权值确定方法并描述了权值更新时机,最后,对改进的VCPU调度算法进行了定义和描述,在算法中通过优先考虑延迟敏感任务和缓存关联任务作为下一步调度的VCPU以进一步提高算法性能;实验结果表明:文中方法有效实现Xen框架下的虚拟CPU调度,较其它方法相比,将CPU利用率提高了8%以上,是一种有效的适用于云计算的虚拟机调度方法,具有很强的可行性。

    • 航空通信中干扰下的鲁棒性通信方法

      2014, 22(10):3385-3387. CSTR:

      摘要 (2175) HTML (0) PDF 0.00 Byte (73) 评论 (0) 收藏

      摘要:航空器在进行空-地通信时,信道中会存在大量非线性的干扰信号,导致通信信号发生鲁棒性变化。提出一种基于信息最大化算法的航空通信中干扰下的鲁棒性通信方法,根据航空通信的特点建立通信模型,利用均值化处理方法和白化处理方法对通信信号进行预处理,利用信息最大化算法对信号进行信澡分离,实现了航空通信信号的鲁棒性要求;在Matlab7.0平台上完成测试,实验时航空通信划分成外部干扰,能够忽略和外部干扰不可忽略两种情况;仿真时间定为3 000 s,干扰源数目为12个,实验结果表明利用该算法对原始信号的拟合率达到97%左右,鲁棒性误差平均在3%左右,而传统算法误差在10%以上,表明该算法信号的鲁棒性更强。

    • 基于WPS/GPS/MIMU组合的无缝定位技术研究

      2014, 22(10):3388-33913395. CSTR:

      摘要 (1237) HTML (0) PDF 0.00 Byte (64) 评论 (0) 收藏

      摘要:低成本、低精度的微型惯性测量组合(MIMU)虽然能完全自主地输出定位信息,但是随着时间的积累,本身的误差将会变大,即只能够在短时间内保持高精度;而全球定位系统(GPS)存在着如室内环境下无法有效提供连续定位信号的缺陷;因此将GPS和惯性导航结合起来,再加入无线定位系统(WPS)达到了无缝定位的要求;文章根据不同的定位场景,设计了相应的解决方案,并采用WPS/GPS/MIMU的组合方式来实现无缝定位;最后基于各误差系数设计了轨迹发生器和卡尔曼滤波器,并对GPS不稳定时的无缝定位系统进行了数字仿真;结果表明,与传统的定位方式相比,此方法增加了定位的适用范围,达到了无缝定位的要求。

    • 一种云平台智能家居系统设计与实现

      2014, 22(10):3392-3395. CSTR:

      摘要 (1448) HTML (0) PDF 0.00 Byte (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着信息技术和物联网技术的快速发展,人们不断提 高物质生活的需求,努力寻找安全、舒适、的生活方式;主要研究了基于物联网技术的智能家居系统,首先在系统硬件方面,利用了GPRS模块作为远程人机交互手段,接收和发送信息,利用器件组成ZigBee网络实现短距离的无线网络通信,并详细给出了各硬件模块的功能和实现方法;在系统软件设计方面,利用AT指令编写程序,利用单片机实现了对家用电器的控制;在智能家居控制系统中应用了星型网的网络拓扑,通过ZigBee网实现了节点之间无线通信;最后通过实例进行验证,整个系统实现防盗报警自动化、远程家电控制、灯光控制、居家场景控制及家居控制等功能,达到使我们的生活更加的安全、便捷。

    • 增程式电动汽车动力总成参数匹配设计

      2014, 22(10):3396-33983402. CSTR:

      摘要 (1465) HTML (0) PDF 0.00 Byte (89) 评论 (0) 收藏

      摘要:增程式电动汽车作为一种新型节能环保型汽车,是传统内燃机汽车向纯电动汽车过渡的一种车型;根据动力传动系统的设计原则和设计目标,基于铃木奥拓燃油汽车改装设计了增程式电动汽车的动力传动系统的参数匹配方法,根据电动汽车基本参数及其控制目标,对动力总成系统的关键零部件进行了匹配设计;匹配结果表明:电动机的额度电压为60 V,最高转速为4 000 r/min,额定功率为8 kW,额定转矩为40.43 N·m,峰值功率为11 kW,最大扭矩为80.86 N·m;增程器采用马勒增程器和两缸直列四冲程发动机;动力电池组采用磷酸铁锂子电池,单组额定容量为80 Ah、总电压为96 V;对于指导增程式电动汽车的开发、提高汽车性能和安全性,以及对于电动汽车底盘集成控制系统的开发都具有重要的工程应用意义。

    • 基于非操作系统车载记录仪数据管理系统的设计

      2014, 22(10):3399-3402. CSTR:

      摘要 (1186) HTML (0) PDF 0.00 Byte (73) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决在无操作系统的环境下车载记录仪文件管理存在的问题,提出一种适合于专用性强的车载记录仪的文件管理系统,容量可达到160 G且易于扩展;车载大容量记录仪主要由控制模块、存储模块、电源模块和各种采集接口组成,并通过建立索引、存储数据、获取索引、获取历史数据等流程对文件进行有效管理,该大容量车载记录仪通过温度循环试验、高温老练试验、电磁兼容试验、振动试验等,性能稳定,数据的存取速度快,存储容量大,已用于工程实践中。

    • XML自定义电子病历在移动医疗中设计与实现

      2014, 22(10):3403-34053409. CSTR:

      摘要 (1057) HTML (0) PDF 0.00 Byte (85) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现大量结构不同的电子病历表单数据网络传输和在Android移动终端界面的合理整合,提出了基于XML的自定义电子病历结构实现表单数据传输并在移动客户端合理布局的设计方案;以XML实现对病历表单及病历数据的封装,通过Web Service实现病历数据的交互,在移动客户端解析封装字段及其数据并在客户端合理布局,实现对跨平台、数据源格式不同的电子病历的查阅、更改,降低软件开发的复杂度,同时提高程序的运行效率。

    • 基于节点生长马氏距离K均值和HMM的网络入侵检测方法设计

      2014, 22(10):3406-3409. CSTR:

      摘要 (1141) HTML (0) PDF 0.00 Byte (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统的网络入侵检测方法存在着检测率低和无法进行在线检测的问题, 为此设计了一种基于节点生长马氏距离K均值和HMM的网络入侵检测方法;首先,给出了入侵检测系统框图,然后,以马氏距离为评价准则,提出了一种节点根据距离阈值进行自适应生长的K均值算法以实现样本的聚类,得到样本属于各攻击类型的后验概率,并采用此后验概率来初始化HMM中的初始矢量分布、状态转移概率和观察值概率等参数,通过前向评估准则和后向评估准则对HMM模型进行训练,从而获得了HMM检测模型,将样本输入到各检测模型中并将概率最大的检测模型作为其攻击类型;仿真试验表明所提方法能有效地实现网络入侵检测,不仅具有较高的检测率,而且具有较低的误检率和漏检率,是一种有效的网络入侵检测方法。

    • 显微视觉检测系统精度分析及校准技术

      2014, 22(10):3410-3412. CSTR:

      摘要 (1187) HTML (0) PDF 0.00 Byte (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高显微视觉检测系统的检测精度,建立了检测系统的误差模型,分析了影响检测系统精度的因素,给出了运动系统及视觉系统的误差补偿方法;提出了一种开环控制加位置检测的运动控制方式和一种基于多项式拟合的图像边缘检测算法;实验结果表明,提出的运动控制方式和边缘检测算法有效降低了显微视觉检测系统的系统误差,提高了微小型零件的检测精度。

    • 基于图象处理的靶板穿孔面积计算方法

      2014, 22(10):3413-3414. CSTR:

      摘要 (1097) HTML (0) PDF 0.00 Byte (62) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种通过靶板的数字图像计算穿孔面积的方法;通过为靶板着色,或者为穿孔选择背景颜色,使图像中靶板穿孔部分和未穿孔部分的颜色灰度值和具有明显的区别;拍摄靶板的图像,选择灰度平均值作为灰度阈值,并以是否超过此灰度阈值为条件判定靶板穿孔部分和未穿孔部分;计算靶板穿孔部分和整个靶板的像素总数N和M,则靶板穿孔面积为NS,其中S为靶板面积;仿真结果证明了方法的可行性及其计算精度。

    • 基于RFID技术的计算机身份认证系统设计

      2014, 22(10):3415-3418. CSTR:

      摘要 (1064) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着信息时代的发展,计算机得到了广泛应用,计算机中的信息安全成为一个极为重要的问题;针对计算机的性息泄漏问题,设计了基于RFID技术的计算机身份认证系统;系统由USB-Lock和无线Key两个硬件设备和软件组成,当无线Key处在USB-Lock的感应区域时,双方保持通信,计算机处于可用状态;当无线Key超出USB-Lock的感应区域时,双方通信中断,计算机进入不可用状态,当用户回到计算机附近时,双方通信得到恢复实现计算机信息保护。

    • 基于自适应状态聚集Q学习的移动机器人动态规划方法

      2014, 22(10):3419-3422. CSTR:

      摘要 (1501) HTML (0) PDF 0.00 Byte (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有移动机器人路径规划方法存在的收敛速度慢和难以进行在线规划的问题,研究了一种基于状态聚集SOM网和带资格迹Q学习的移动机器人路径动态规划方法——SQ(λ);首先,设计了系统的总体闭环规划模型,将整个系统分为前端(状态聚集)和后端(路径规划);然后,在传统的SOM基础上增加输出层构建出三层的SOM网实现对移动机器人状态的聚集,并给出了三层SOM网的训练算法;最后,基于聚集的状态提出了一种基于带资格迹和探索因子自适应变化的改进Q学习算法实现最优策略的获取,并能根据改进Q学习算法的收敛速度自适应地控制前端SOM输出层神经元的增减,从而改进整体算法的收敛性能;仿真实验表明:文中设计的SQ(λ)能有效地实现移动机器人的路径规划,较其它算法相比,具有收敛速度快和寻优能力强的优点,具有较大的优越性。

    • 基于FPGA和DSP的图像压缩系统设计

      2014, 22(10):3423-3425. CSTR:

      摘要 (2057) HTML (0) PDF 0.00 Byte (73) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对图像采集系统数据传输压力大、误码率高的问题,设计了基于FPGA和DSP的图像压缩系统;设计以FPGA为中心控制单元控制图像采集以及与上位机之间进行数据通信,DSP完成对图像数据的压缩处理;并在此基础上,设计了模拟视频接口和数字视频接口;通过大量的实验证明,该系统稳定性很高,在较高的压缩比下,图像失真率极低,在工业控制领域具有一定的参考价值。

    • 基于HLA的仿真运行控制方法设计

      2014, 22(10):3426-3428. CSTR:

      摘要 (1321) HTML (0) PDF 0.00 Byte (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:仿真运行控制是仿真运行支撑平台的关键技术,大型复杂仿真试验需要将仿真运行平台部署在多个运行终端上,针对分布式网络通信的需求,基于HLA分布式网络通信协议,提出一种基于HLA的仿真运行控制方法;该方法基于HLA的6大标准服务设计了包括对象管理、试验调度、事件管理等功能的仿真引擎,并考虑终端的承载能力实现终端节点的分布式部署,在仿真试验运行过程中对系统运行状态和成员信息进行动态实时监控,较好地提高了仿真试验的运行效率。

    • 基于Delaunay网格和DLP的三维指纹识别系统设计

      2014, 22(10):3429-3432. CSTR:

      摘要 (1180) HTML (0) PDF 0.00 Byte (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前已有的嵌入式指纹识别系统存在的识别精度底和识别效率低的问题,设计了一种基于单DLP处理器的嵌入式三维指纹识别系统;首先,以TMS320VC5402为处理器核心,FPS200为图像采集芯片,EPM7128为外围逻辑设计了指纹识别系统硬件;然后,设计了基于Delaunay网格的上位机指纹识别软件,将指纹识别过程分为细节点DT网格构造、识别参考点获取、待识别指纹姿势校正和指纹匹配四个阶段进行实现;最后,采用指纹数据库FVC2004为测试数据库在上位机上进行仿真,测试结果表明:文中系统能较为精确地实现指纹识别,平均正确识别率高达98.1%,且与其他方法相比,具有FNMR和FMR值较低、正确识别率高和匹配时间少的优点。

    • 基于ZigBee的智慧温室蓄电池监测节点设计

      2014, 22(10):3433-3435. CSTR:

      摘要 (2263) HTML (0) PDF 0.00 Byte (77) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统温室监测节点蓄电池剩余电量问题,提出一种改进的基于ZigBee无线通信技术的温室节点无线监测方案,设计一个经济实用的低功耗ZigBee无线监测节点;以CC2530为主控芯片,通过控制不同的传感器和电池智能管理芯片DS2438及其外围电路,实现温室环境参数和各节点蓄电池电压、电流以及剩余电量的精确测量并实时显示;测试结果表明,系统运行稳定,数据检测精度达到0.001。

    • >测试软件工程
    • 基于VB6.0的自动化充气系统软件设计

      2014, 22(10):3436-3438. CSTR:

      摘要 (1048) HTML (0) PDF 0.00 Byte (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:自动化充气系统使用欧姆龙PLC(可编程控制器)作为控制和数据采集平台,使用VB 6.0程序平台作为复杂控制流程程序的编写平台,使用RS232接口程序完成PLC梯形图程序与VB 6.0程序之间的数据交换,构成较完善的自动化控制程序设计平台;在WIN98操作系统下,计算机CPU主频800 MHz,PLC型号C200HE,获得了对PLC 50Hz的数据采集速率,软件编写结构简单,便于维护,运行稳定可靠。

    • 面向航天型号软件缺陷预测的属性选择方法

      2014, 22(10):3439-34413447. CSTR:

      摘要 (1357) HTML (0) PDF 0.00 Byte (103) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前航天型号软件模块故障预测中度量属性过多而影响分类模型效率、准确率和数据收集困难的问题,以NASA公布的MDP数据集为基础,设计了基于Logistic回归模型的属性选择算法;通过该算法在6个数据集上的应用选择了对航天型号软件质量影响较大的4个属性,并将其在12个软件中进行验证,说明了该算法的有效性,选择的4个度量属性可为当前航天型号软件的度量提供参考和依据。

    • 基于PCI的ARINC429总线测试软件设计

      2014, 22(10):3442-3444. CSTR:

      摘要 (2040) HTML (0) PDF 0.00 Byte (73) 评论 (0) 收藏

      摘要:现有的ARINC429总线通信检测设备无法满足对综合显示控制系统中多通道信号同时检测的需求,为了解决这一问题,重点研究了PCI接口的总线通信板卡设计,给出了利用C#语言设计综合显示控制系统测试软件的方法;设计时,运用结构化、模块化、标准化的思想确立了总体方案;利用板卡提供的接口函数实现了用户应用层程序、PCI驱动程序、接口底层控制程序的衔接;采用Form窗体实现了可视化操作界面;试验时通过对比测试软件和综合显示控制系统上的收发数据,可以快速确定存在问题的总线通道,实现对系统的故障分析和诊断。

    • 基于GJB5000A的军用软件维护流程研究

      2014, 22(10):3445-3447. CSTR:

      摘要 (1298) HTML (0) PDF 0.00 Byte (88) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了规范我国军用软件的管理,以及使军方更方便对军用软件的维护,通过将GJB5000A、GJB1267等标准与实际工作情况进行结合,提出了一套军用软件维护流程;该流程设置了一个详细的软件维护指南,使军方人员清楚地了解如何维护军用软件,对于不断提高装备研制单位的软件产品质量起到了积极的作用。

    • >智能仪表与传感器技术
    • 无线便携式γ能谱仪的设计与实现

      2014, 22(10):3448-34503453. CSTR:

      摘要 (1166) HTML (0) PDF 0.00 Byte (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统γ能谱仪连接复杂、传输距离较短等问题,提出并实现基于ARM嵌入式系统及无线WIFI模块的无线便携式γ能谱仪方案,并引入支持向量机分类方法优化核素识别方法提高核素识别准确率;经过50 m无线检测单组和混合核素实验,证明设计的无线便携式γ能谱仪具备稳定的远距离数据传输性能,并且其核素识别效果优于传统γ能谱仪。

    • 基于USB的箭载数字量变换器测试仪设计

      2014, 22(10):3451-3453. CSTR:

      摘要 (1079) HTML (0) PDF 0.00 Byte (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:为配合箭上某型号数字量变换器进行全面的性能测试,通过对数字量变换器性能指标以及各状态信号的分析,提出了基于USB接口的高速数字量变换器测试仪的设计方案;详细说明了系统各功能模块的实现方法,并对系统进行了实际的分析和测试;与以往测试仪器性能相比,该设计从硬件、软件及其工作模式方面都做了一些优化,明显提高了测试的精度;系统整体采用模块化设计方法,完成幅值8-10 V的计算机字信号以及幅值28 V的指令信号的传输,具有很强的通用性和可扩展性;在实际应用中,该测试仪设计可行,能全面检测数字量变换器的性能。

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