• 2016年第24卷第1期文章目次
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    • >专家论坛
    • 云测试的概念及其应用探索

      2016, 24(1):1-3, 11.

      摘要 (5691) HTML (0) PDF 3.64 M (5741) 评论 (0) 收藏

      摘要:云计算技术的快速发展和广泛应用,将对测试测量行业产生革命性影响;首先研究了云计算的概念内涵、服务模式和技术优点;其次将云计算与自动测试技术结合,提出了云测试的概念并阐述了其内涵;然后基于测试体系的军事需求,在DoDAF框架下给出一种云测试体系结构,并指出了云测试的关键技术及其研究思路;最后从现代武器装备的测试保障需求出发对云测试的应用进行了探索。

    • >测试与故障诊断
    • 基于VPX总线的高速数字电路测试系统研究及应用

      2016, 24(1):4-6.

      摘要 (6178) HTML (0) PDF 3.22 M (5268) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决战略预警雷达、舰载一体化等重点型号雷达中高速数字电路模块的维护能力,设计了基于VPX总线的高速数字电路自动测试系统,通过自研基于VPX总线的多功能测试模块、光纤测试模块,以及通用VPX背板,再结合通用的仪器设备构建测试系统,可兼顾多个型号雷达高速数字电路模块的测试;该系统可提供10路光纤通道,波特率最高为3.2 Gbps;16路GPIO信号,中断响应时间<50 μs;14路Rocket IO信号,传输速率2.5 Gbps;4路*4Rapid IO信号,传输速率3.125 Gbps;研究及实测结果表明该系统可解决基于VPX总线的高速数字电路模块的测试。

    • 基于信息源特征的航空部附件故障预测研究

      2016, 24(1):7-11.

      摘要 (5709) HTML (0) PDF 4.76 M (5832) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对舰载机多机种一体化自主保障中机载设备的维修保障需求,提出了基于信息源特征分析的航空关键部附件故障预测方法;首先,从信息源数据特征、研究对象判定、用于预测的可用信息及不确定性4个角度对信息源特征的复杂性进行了分析;其次,根据航空部附件故障频率和平均停机维修时间采用四象限图实现航空关键部附件的判定;最后,基于信息源不同可用信息选择不同的故障预测方法,并介绍了智能融合的神经网络算法和能够消除不确定性的非线性滤波方法,提高了航空部附件故障预测方法的通用性和准确性。

    • 基于决策树与多元支持向量机的齿轮箱早期故障诊断方法

      2016, 24(1):12-15.

      摘要 (6172) HTML (0) PDF 3.42 M (5863) 评论 (0) 收藏

      摘要:齿轮箱部件的故障形式多样,典型故障训练样本数量有限;为了提高齿轮箱故障诊断的精度和效率,提出了基于决策树与多元支持向量机的齿轮箱早期故障诊断方法;利用决策树分类速度快、效率高的优点和支持向量机在小样本二元分类方面突出的特点构建多元分类识别模型,在不同故障情形下提取齿轮箱振动信号典型特征参数作为故障特征向量训练模型,并对样本进行测试;实验结果表明,该方法在小样本情况下识别效果明显优于神经网络方法,同时在识别效率方面比常规多元支持向量机方法有了较大的提高。

    • 基于多疲劳信息融合的车载疲劳检测系统的研究和实现

      2016, 24(1):16-19, 27.

      摘要 (5855) HTML (0) PDF 4.56 M (5859) 评论 (0) 收藏

      摘要:疲劳驾驶是目前道路交通的一个重要安全隐患,对车载疲劳驾驶系统的研发具有重要的应用价值和广阔的市场前景;目前存在的疲劳监测系统普遍存在成本高,可靠性不足,使用不够便捷等缺陷;通过在安卓平台上采用计算机视觉的途径进行开发和实现,将大大降低系统的成本和使用复杂度;通过多种疲劳特征融合的方法对疲劳状态进行综合性判断,可以有效地增加系统的准确性和可靠性;采用优化的二叉树支持向量机多分类算法能够使得特征融合的过程具有准确性和速度上的优势;在对该疲劳检测系统的相应测试中也获取了良好的实验结果。

    • 金属薄板缺陷的超声多途Lamb波检测

      2016, 24(1):20-27.

      摘要 (5996) HTML (0) PDF 8.86 M (5836) 评论 (0) 收藏

      摘要:金属薄板在动车等现代化设计中应用广泛,其是否存在缺陷等检测具有很重要的意义;为此,利用超声多途提供的额外数据来检测金属薄板的缺陷,提出相应的算法,多途路径在直接反射的路径上是可以预测和识别的,直接反射路径是相对比较容易识别的;同时利用ANSYS有限元建模不同的薄板缺陷模型,在不同的传感器位置、缺陷位置、缺陷大小情况下分别进行仿真;通过ANSYS仿真和实验检测都得出了良好的结果,误差在可控制范围之内,证明了超声多途应用与金属薄板Lamb波检测的是可行的;仿真和实验表明超声多途通过实际和多途虚拟扩展的传感器数据的分析证明了超声多途能够对薄板缺陷进行定位并检测其大小;提出的超声多途检测方法,通过单次测量即可检测出薄板缺陷的位置和大小,具有良好的检测性能。

    • 基于片光的货车侧面防护栏安装尺寸测量

      2016, 24(1):28-30, 34.

      摘要 (5857) HTML (0) PDF 3.79 M (5842) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种基于片光的货车侧面防护装置安装尺寸的测量方法;将线激光光源和摄像机固定在线性传动机构上,通过装置的线性移动,使激光光束在货车侧表面上产生移动,并用相机采集运动过程中的图像,利用激光三角法原理,对采集到的时序图像进行处理,实现对货车侧表面轮廓的三维重建,从而实现对货车侧面防护装置安装尺寸的测量;该方法避免了在普通视觉二维测量过程中,由于防护栏与前后轮胎不共面而造成的测量误差;通过对搭建的实验平台进行的研究表明,测量误差小于1 mm,远小于原二维测量方案测量精度10 mm,完全满足系统设计的要求。

    • 基于GPRS的内河船舶油耗监测装置研制

      2016, 24(1):31-34.

      摘要 (5673) HTML (0) PDF 3.85 M (5761) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现内河船舶的节能减排,提高能耗统计监测水平,改进数据采集和生产模式,研制了一种基于电容测量和GPRS相结合的油耗测量装置;对用于船舶的电容式传感器进行了结构设计,并搭建了传感器、GPRS通信模块以及微处理器LM3S1968为核心的检测处理系统,利用软件抗干扰和温度补偿技术对油量信号进行处理,实现对内河船舶耗油量的远程实时监测;实船测试结果表明,装置测量油耗量能较好地反映实际用油量,实现了监测模式的智能化,为内河船舶能耗统计工作带来便捷性、可靠性。

    • 改进粒子滤波在汽轮机故障诊断中的应用

      2016, 24(1):35-38.

      摘要 (6054) HTML (0) PDF 3.51 M (5783) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对汽轮机的振动信号容易受到较为复杂的随机噪声污染,提出了一种改进粒子滤波的振动信号降噪方法;首先建立采集振动信号的数学模型,将其作为粒子滤波的状态方程;然后利用小波分析提取采集振动信号的背景噪声,将其和状态信号一起作为观测信号,得到观测方程,把降噪问题转化成在状态空间模型下的滤波问题;由于采用序贯重要性采样的粒子滤波存在着样本退化问题,在重采样阶段采用了一种权值排序、优胜劣汰的重采样算法,就是对各粒子的归一化权值从小到大的排列顺序,并根据权值方差大小淘汰粒子,从而得到了改进的粒子滤波算法,在一定程度上解决了标准粒子滤波的退化问题;进而运用改进粒子滤波算法对振动信号进行降噪处理,降噪前信号和降噪后信号分别通过小波包分解系数求取频带能量,根据各个频带能量的变化提取故障特征向量浓缩了汽轮机振动故障的全部信息,对提取的故障特征向量应用诊断识别算法进行故障模式识别;通过对比降噪前信号和降噪后信号的故障诊断识别率,证明了改进粒子滤波在汽轮机故障诊断中的应用效果更佳。

    • 基于视觉的车辆与轨道相对振动状态测量方法研究

      2016, 24(1):39-41, 45.

      摘要 (6031) HTML (0) PDF 3.71 M (5926) 评论 (0) 收藏

      摘要:车辆与轨道相对振动状态对轨道线形测量有重要影响;分析了传统检测车辆与轨道相对振动状态测量方法的缺陷,提出一种基于视觉的车轨相对振动状态测量方法,以轨道建立轨道坐标系,以车体建立车体坐标系;考虑相机镜头畸变,建立相机非线性模型,基于机器人手眼方法标定相机与车体,求解相机内外参数;依据车体运动姿态特征,推导基于双目机器视觉的车辆运动姿态偏移补偿计算方法;运用实验平台设计验证实验,通过计算所得的车体振动位移与真实值高度吻合,随着车速增加振动位移误差也随之增大,验证了该方法的正确性和可行性;提供一种车辆与轨道相对振动状态测量方法。

    • 基于航后QAR数据译码的APU故障诊断技术

      2016, 24(1):42-45.

      摘要 (5711) HTML (0) PDF 3.57 M (5830) 评论 (0) 收藏

      摘要:APU系统由于其会直接影响飞机的运行安全性、经济性以及旅客的舒适度,因此无论是飞机主制造商还是航空公司都非常重视APU系统的故障诊断工作;但是,在APU设计之初又无法实现对其所有故障的准确探测和隔离;为了实现飞机投入运营后对APU系统疑难故障的探测问题,文章以B737飞机的APU启动电门故障以及APU启动时间异常为例,提出利用航后的QAR相关数据译码结果,查看相关参数的变化情况,提高APU系统的故障诊断水平;实践证明,利用航后QAR数据译码结果能够极大提高航空公司对APU系统以及飞机的故障诊断水平,方便航空公司日常的运营和维护工作,最终提高飞机的利用率。

    • 基于功图分析的有杆抽油泵故障诊断技术研究

      2016, 24(1):46-49.

      摘要 (5568) HTML (0) PDF 3.52 M (5753) 评论 (0) 收藏

      摘要:在油井开采中,利用计算机技术准确判断油井井下故障,实现采油系统的数字化与智能化,是当今石油行业急需解决的重大难题之一;通过示功图分析诊断有杆抽油泵故障是油田分析泵况的主要手段,目前,国内外对示功图的识别还是主要依靠人完成,虽然计算机识别技术早已实现,但是,由于其准确度有限,并未得到推广;为此,在大量文献研究的基础上,对有杆抽油泵故障诊断技术进行了综述;首先介绍了抽油泵故障诊断技术的发展历程,其次对井下泵功图转换模型建立、泵功图特征值提取方法和特征值匹配方法的国内外功图识别技术进行了分析,最后指出了目前有杆泵故障诊断技术中存在的主要问题及今后需要努力的方向。

    • 多分类SVDD混叠域识别的模拟电路故障诊断

      2016, 24(1):50-53.

      摘要 (5668) HTML (0) PDF 3.59 M (5772) 评论 (0) 收藏

      摘要:JP+1]针对多分类支持向量域数据描述(SVDD)方法中混叠样本诊断精度差的问题,提出了一种带异类样本的多分类SVDD算法;该方法在普通SVDD超球模型基础上,对于存在混叠区域的类别,以该类所有样本为目标类,其他类与之混叠的样本为异类,利用带异类样本的SVDD算法重新训练,直至所有超球优化完毕;仿真实验验证了文章算法消除混叠和提高精度的能力,并将该算法应用于模拟电路故障诊断中;相较与SVDD多分类算法、一对一和一对多SVM算法,文章方法在模拟电路故障诊断中具有更高的诊断精度。

    • 面向导航星座的星间传输协议测试系统设计

      2016, 24(1):54-56, 60.

      摘要 (5476) HTML (0) PDF 4.00 M (5688) 评论 (0) 收藏

      摘要:星间网络协议是卫星通信的基础;目前,随着网络技术的发展,网络协议的功能越来越复杂,使得协议的测试越来越重要;星间网络协议中处于核心地位的传输层协议是在测试中受到重点关注;由于导航星座的条件限制,现阶段难以对其使用的传输协议进行整网测试,因此需要一个协议测试系统来满足测试需求;在分析了导航星座通信网络特点与星间传输协议的基础上,设计了传输协议测试系统;该测试系统对星间网络协议的传输层协议进行实现,并通过数据总线来模拟数颗卫星之间的数据通信;测试结果表明,测试系统能够满足星间传输协议的测试需求。

    • 基于激光扫描的接触网几何参数检测方法研究

      2016, 24(1):57-60.

      摘要 (5527) HTML (0) PDF 4.00 M (5788) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前电气化铁路接触网几何参数日常检测的需求,提出了一种基于激光扫描的接触网几何参数检测方法,即结合激光扫描仪、光电编码器和工控机等硬件设备进行编程处理以实现相关几何参数的非接触式采集、采样点定位和数据处理以获得接触网的各个几何参数,经试验该方法能有效的提高接触网几何参数检测精度,测量精度达到±3 mm,具有实际意义。

    • 基于NW型小世界人工神经网络的污水出水水质预测

      2016, 24(1):61-63.

      摘要 (5837) HTML (0) PDF 2.94 M (5815) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了预测污水处理出水水质,针对污水处理过程具有多变量、非线性、时变性、严重滞后的特点,提出了基于NW型小世界人工神经网络的污水处理出水水质预测模型;首先根据污水处理系统确定模型输入输出变量个数,然后建立了多层前向小世界神经网络模型,并对网络模型的隐层结构进行了优化研究;借助污水处理过程的历史数据进行了仿真研究,结果表明:和同规模的多层前向人工神经网络相比,小世界神经网络对污水出水水质预测具有较高精度和收敛速度,为污水出水水质的实时预测提供了一种有效的新方法。

    • 直流转辙机智能故障测试仪的研究与设计

      2016, 24(1):64-66.

      摘要 (5745) HTML (0) PDF 2.95 M (5812) 评论 (0) 收藏

      摘要:信号设备故障中道岔故障远多于其他设备故障,是铁路信号设备故障多发点;而转辙机是道岔控制电路的关键部分;针对我国铁路系统道岔中直流电动转辙机设计了一套操作简单、携带方便的智能故障测试仪;可以单独对转辙机的工作状态进行全方位智能测试,使维护人员能清楚的知道转辙机的可靠状态,增加铁路运营安全性,也便于转辙机初期现场的安装测试和后期运营的常规检测。

    • 基于图像分割的尾矿坝干滩长度监测

      2016, 24(1):67-70.

      摘要 (6094) HTML (0) PDF 3.91 M (5894) 评论 (0) 收藏

      摘要:干滩长度是反映影响尾矿库安全稳定的重要参数之一;为了测量尾矿坝干滩的长度,提出一种基于图像分割的干滩长度监测系统;根据尾矿库地形特点通过获取尾矿库水域边界图像,在Emgu CV环境下,使用OTSU阈值分割法、轮廓识别、分水岭法等算法过滤图片中尾矿库周围的植物、水面的波纹和倒影,自动清晰地识别干滩和水面的分界水线,并对水线像素坐标点进行分析与处理,实时得出最准确的干滩水线像素坐标;创新性地只通过一次标志物标定就能得出水线坐标与干滩长度的函数,从而得到尾矿坝干滩长度;经过浙江建德铜矿尾矿坝实地测量,该方法长度误差小于2.6%。

    • 基于图像处理技术的电能表外观检测系统

      2016, 24(1):71-73.

      摘要 (5641) HTML (0) PDF 2.84 M (5752) 评论 (0) 收藏

      摘要:为适应智能电能表自动化检定的要求,设计了由图像处理技术完成外观检测功能的系统,实现了外观检查的自动化,解决了人工检测方法工作量大、效果不佳的问题;系统采用高性能CCD相机完成图像采集,确保图像信息丰富完整;利用图像平滑去噪、形态学处理等技术完成图像的预处理,大幅降低后续比对的难度;运用基于高斯金字塔的混合配准算法完成图像配准,最终实现待检图像与模板图像之间匹配程度的检测;该方法检测时间短,正确率高,已成功应用于省级计量中心电能表自动化检定线,满足生产需求。

    • 基于LabVIEW的时间反转超声检测系统的开发

      2016, 24(1):74-77.

      摘要 (5561) HTML (0) PDF 3.86 M (5683) 评论 (0) 收藏

      摘要:时间反转技术在超声无损检测中的应用非常广泛,它可以忽略介质的非均匀性及初始信号源的位置,能够在时间和空间上聚焦超声波,实现对介质缺陷的聚焦检测;基于LabVIEW图形化编程软件,结合计算机、信号发生器、示波器、超声换能器、GPIB等的使用,对超声检测系统实验平台进行了构建,实现了超声信号的发射、接收以及时间反转一系列的信号处理过程;系统工作过程中,采用了3种不同的时间反转技术:经典时间反转技术(time reversal:TR)、反向滤波技术(inverse filter:IF)及1位处理技术(1bit processing),来实现信号的聚焦,其中反向滤波处理技术取得的信号聚焦效果较好,信噪比较低,而运用1位时间反转技术可以有效增加聚焦信号的幅值,使幅值提高3.5 dB左右;实验验证该系统可以有效的实现时间反转超声检测过程中对信号的激励、接收、处理和存储等功能,有良好的精确性和适用性。

    • 基于FPGA的多通道超声波测距系统设计

      2016, 24(1):78-80.

      摘要 (6145) HTML (0) PDF 2.94 M (5920) 评论 (0) 收藏

      摘要:超声波测距是一种非接触式连续测量方法,具有电路简单、测量精度高等优点;传统的测距系统多采用单片机实现,无法满足现代测距实时性、立体化、多向性的要求;因此设计了一种基于FPGA的多通道超声波测距系统,所有通道同时进行检测与处理,系统具有较高的扩展性;硬件部分采用US_100超声波传感器实现了超声信号的发射与接收,采用京微雅格C192芯片对回波信号进行检测和处理,实现了从2厘米到4米的距离的精确测量,测量结果送入LCD12864进行显示;软件设计采用Verilog HDL语言在Primace编辑环境下进行开发,在Modelsim软件下进行仿真,并通过HR3开发板验证了全部设计功能;测试结果表明:该测距系统运行稳定可靠,测量精度高。

    • 码垛机器人运动学分析和控制系统设计

      2016, 24(1):81-84.

      摘要 (5657) HTML (0) PDF 3.81 M (5725) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对一类关节坐标四自由度码垛机器人,对其机械传动结构进行分析,构建其运动学坐标体系;根据码垛生产特点,运动路径规划采用设定点位法,其中一些点位的脉冲坐标通过示教法直接确定,其余点位脉冲坐标则通过正、反运动学求解获取;为降低运动学求解复杂程度,将三维空间坐标体系的求解,先分解到两个平面坐标中单独进行,然后再加以合成;控制系统以PLC为核心,各轴驱动采用高精度交流伺服系统,通过原点回归确定各轴原点,根据目标点位实时计算各轴运动脉冲数和频率,采用绝对定位驱动方式实现机器人各轴联动;实际运行效果表明,运动学求解复杂程度的降低,提高了系统运算速度和实时性,而绝对定位方式可避免相对方式下的累积误差,从而提高了系统的运动精度。

    • 基于WVPMCD和层次模糊熵的液压泵故障诊断方法研究

      2016, 24(1):85-88, 98.

      摘要 (5745) HTML (0) PDF 4.24 M (5727) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更准确地对液压泵进行故障诊断,提出了基于WVPMCD(WLS-Variable predictive mode based class discriminate,WVPMCD)和层次模糊熵(hierarchical fuzzy entropy,HFE)的故障诊断方法;由于液压泵振动信号比较复杂,基于变量预测模型的模式识别(variable predictive mode based class discriminate,VPMCD)方法在对模型参数进行估计时会出现异方差的现象,从而导致参数估计出现病态,估计所得参数不稳定,从而降低预测精度;WVPMCD作为VPMCD的改进,采用更先进的加权最小二乘参数估计法代替最小二乘参数估计法,消除异方差的影响,提高参数估计的精度,进而提高液压泵故障诊断准确率;此外,在层次熵(HierarchicalEntropy,HE)的基础上提出了层次模糊熵的概念,模糊熵作为样本熵的改进,在衡量时间序列复杂度上并比样本熵更优越;运用WVPMCD和层次模糊熵对液压泵进行故障诊断,实验结果验证了该方法的有效性。

    • 基于OpenCV的水银体温计示数实时检测

      2016, 24(1):89-91, 101.

      摘要 (6140) HTML (0) PDF 4.05 M (5817) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现对水银体温计产品的在线非接触式检测,设计一种示数检测系统;基于特殊的机械运载平台设计配合线阵相机对体温计产品进行图像采集,基于OpenCV开源视觉库对图像进行处理,提出一种基于模板匹配和纵向扫描端点查找的图像搜索算法,通过确定刻度线和水银柱升降端在图像中的相对位置关系计算体温计示数;不借助外部测量仪器对产品示数进行实时检测,可有效取代传统的人工操作方式;实验结果表明,该系统运行稳定且具有较好的实时性,检测精度较高,满足测量不确定度小于0.1 ℃的检测要求。

    • 基于主元分析与动态时间弯曲的故障诊断方法及应用研究

      2016, 24(1):92-94, 104.

      摘要 (6037) HTML (0) PDF 3.84 M (5784) 评论 (0) 收藏

      摘要:轴承是工程实际中常用而又极易损坏的部件,特别是对其早期微弱响应的辨识,具有重要的社会价值和意义;为提高运转轴承的安全可靠性和可维护性,提出了基于主元分析与动态时间弯曲距离的故障诊断方法,它可以准确对早期微弱动态响应辨识、诊断;该方法首先将典型故障样本信号与待测信号小波去噪并EMD分解,并对若干固有模态分量主元分析求取主元,然后对主元分量进行分析,获得相关特征值组成特征向量,计算待测信号与已知故障样本信号特征向量的弯曲距离,弯曲距离越小表明两信号越相似,从而辨识故障;此外,还可将其应用于转子、碰磨、齿轮故障诊断中,工程应用实例表明该方法可以准确故障分类,高效故障诊断。

    • >控制技术
    • 基于ZigBee的养老院健康监护系统设计

      2016, 24(1):95-98.

      摘要 (5753) HTML (0) PDF 3.69 M (5795) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对养老院中对老人的监护需求,提出一种基于ZigBee无线通信技术的养老院健康监护方案,设计一个经济实用的低功耗ZigBee无线监测系统;系统各个节点以CC2530为核心,通过控制Pulse Sensor脉搏传感器、DS18B20体温传感器、XGZP6847血压传感器来采集老人的生命体征数据;数据通过监护中心进行监测与分析,如果超出健康范围,系统将进行语音提示并通知护工;实验表明该系统可以有效提高养老院的监护水平。 

    • 基于摄像头的直立自平衡智能车设计

      2016, 24(1):99-101.

      摘要 (6067) HTML (0) PDF 2.98 M (5819) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计直立行走式循迹智能车的机械及控制系统;系统选用微控制器MK60为控制核心,利用陀螺仪和加速度传感器,采用互补滤波的方法计算车体的角度和角速度,通过比例微分算法控制智能车车轮的加速度来抵消车模运动倾向,实现智能车直立;单片机通过模拟摄像头进行赛道图像捕捉,采用边沿检测算法识别赛道中心线,计算与设定值的偏差,进而控制左右两个电机产生速度差,完成智能车的转向;经测试,智能车能够在保持直立同时,完成赛道识别,且运行平稳快速。

    • 基于LabVIEW的显微镜自动控制设计

      2016, 24(1):102-104.

      摘要 (5880) HTML (0) PDF 2.92 M (5825) 评论 (0) 收藏

      摘要:为方便CCD相机采集显微镜下的图像,对显微镜的控制进行了研究;设计了一种实现显微镜自动控制的方法;利用THB6128芯片驱动步进电机实现焦距的电控调节,利用PT4115芯片控制LED灯实现照明灯光亮暗的调节,基于LabVIEW虚拟仪器平台开发主控制程序搭建外围硬件,实现显微镜的自动控制;实验证明,上位机运用程序通过串口进行数据通信向下位机发送指令,通过调节LED灯的亮暗以及步进电机转动带动载物台的上下移动,实现了在一个合适的光照和焦距下获取清晰的图像;使显微镜控制更加的简化与精确,便于图像的采集。

    • 基于B/S结构的分布式风电监控系统设计

      2016, 24(1):105-107.

      摘要 (5586) HTML (0) PDF 3.01 M (5731) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决风力发电系统分布不集中,各品牌的风力发电系统的监控设备不统一的问题,开发了一种基于B/S结构的风力发电监控系统;系统采用三层B/S软件架构思想,由客户端浏览器、Web服务器端以及数据库服务器组成;利用ASP.NET技术实现对风电现场的实时监控和利用小波神经网络实现对风机的故障诊断等功能;该监控系统具备跨平台运行能力,降低了监控系统对客户端的要求,对不同风电现场具有整合监控能力,同时该监控系统诊断功能能提高风机维护针对性,有效的减少维护时间。

    • 基于RFID车载电子标签的公交优先控制策略研究

      2016, 24(1):108-111.

      摘要 (5637) HTML (0) PDF 3.67 M (5729) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有的信号控制系统不能对达到交通流做出精准预测,只能被动适应交通流达到而无法主动引导交通流;提出基于RFID车载电子标签车路通信环境,引导公交车辆适时到达并通过交叉口;以交叉口总延误最小化为目标,综合考虑当前交通流运行状态,建立公交信号优先控制模型,最大限度降低交叉口的车均延误,减少平均停车次数,使绿灯的利用率最大化;仿真实验表明,控制模型的控制效益明显提高,实现公交优先目标。

    • CPC自动对中控制系统的设计

      2016, 24(1):112-114, 118.

      摘要 (5990) HTML (0) PDF 3.83 M (6026) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前在线运行的CPC(center position control)自动对中控制系统存在响应速度慢、容易受到现场干扰以及检测精度低的问题,设计开发了一种新的高性能CPC自动对中控制系统;该系统主要是采用电磁感应原理检测带钢的位置,然后采用电子电路对控制对象的位置信号进行放大、滤波,再经过STM32微控制器、控制柜、液压控制等单元调整导辊位置来实现对控制对象的对中控制;整个电路系统的检测和控制精度为1 mm,并且信号线性度以及稳定性好,提高了产品的可靠性。

    • 基于STM32F的企业楼宇节能控制系统设计

      2016, 24(1):115-118.

      摘要 (5770) HTML (0) PDF 4.15 M (5864) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对企业楼宇耗电量严重的问题,研究设计了基于STM32F的楼宇节能控制系统;该系统采用红外传感模块统计楼宇内人数,使用光控模块采集光照度,通过微处理器实时采集人数和光照强度信号,然后进行数据处理和算法分析,从而实现楼宇照明灯具的自动控制;同时采集用电电器的工作状态信息,若电器长时间处于待机状态,系统将会自动切断其供电电源;实验结果表明:企业楼宇节能控制系统提高了电能利用率,实现了楼宇的低碳节能。

    • 基于模糊PID的海洋立管疲劳试验装置控制系统设计

      2016, 24(1):119-121, 125.

      摘要 (5447) HTML (0) PDF 3.99 M (5717) 评论 (0) 收藏

      摘要:海洋立管作为海洋油气开发的关键设备,在运行期间面临疲劳失效的风险,需要对立管进行疲劳试验;针对海洋立管共振弯曲疲劳试验法,提出基于 S7-300 PLC实现海洋立管共振弯曲疲劳试验装置控制系统的设计思想;采用黄金分割法,寻找确定试件共振频率点;同时,为保障系统能够在该共振频率点稳定运行,采用S7-300 PLC作为核心控制器,结合参数自调节模糊PID控制算法,设计完成疲劳试验装置中转速模糊PID控制器,实现对系统转速的精确控制,使得海洋立管疲劳试验装置控制系统在具有PLC控制灵活、可靠性高等特点的同时,大大提高了其自动化程度。

    • 一种独轮车机器人俯仰平衡运动的控制与实现

      2016, 24(1):122-125.

      摘要 (5942) HTML (0) PDF 3.89 M (5822) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对一台3驱动独轮车机器人系统,对其运动学和动力学特性进行了分析,给出了一种可实现其前后俯仰平衡运动的控制策略;通过对独轮车俯仰运动分析,建立了独轮车俯仰平衡运动的简化力学模型;采用部分反馈线性化的控制方法对车体俯仰角进行了线性化处理,以车体俯仰角和行走轮转角为输出设计了控制器;最后,通过数值仿真实验和物理样机实验验证了力学模型的可靠性和所设计的控制器的有效性。

    • >军事装备测控技术
    • 雷达信号处理机并行自动测试系统设计

      2016, 24(1):126-127, 136.

      摘要 (5505) HTML (0) PDF 3.07 M (5758) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了测试和评价某型雷达信号处理机的功能与性能,提供了一种以PCI总线为基础,结合虚拟仪器、数据库和直接数字频率合成等技术的多机并行自动测试系统设计,实现了为雷达信号处理机提供雷达回波模拟、高稳定度ADC采集时钟和多通道多类型信号输入,重点完成对雷达信号处理机多类型通讯总线测试和关键性能实时检测与分析,结合典型产品定量给出测试结果并分析,验证了测试系统的有效性。

    • 带落角约束的导弹滑模制导控制一体化设计

      2016, 24(1):128-131.

      摘要 (6279) HTML (0) PDF 3.54 M (5906) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高导弹的制导精度和毁伤效果,研究了带有落角约束的空地导弹制导控制一体化设计问题;在俯仰平面内,将弹—目相对运动方程和导弹力学方程相结合,建立了导弹一体化模型;在此基础上,采用反演递推方法,设计了带有落角约束的导弹自适应滑模制导控制一体化算法,并对其进行了稳定性分析;针对所设计的控制律,在不同的机动目标下进行了仿真和对比分析;结果表明,导弹的脱靶量均小于1 m,落角接近-90°,满足制导精度和末端落角约束条件。

    • 一维弹道修正弹飞行稳定性研究

      2016, 24(1):132-136.

      摘要 (5567) HTML (0) PDF 5.37 M (5770) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析一维弹道修正弹阻力片不同修正能力下,其打开后对弹丸飞行稳定性的影响大小,以某型100 mm一维弹道修正弹为研究对象,运用Simulink软件建立了6自由度刚体弹道模型,通过设置不同仿真条件,利用阻力片打开后弹丸攻角变化、陀螺稳定性判据、动态稳定性判据判断弹丸飞行稳定性;求出了在阻力片分别产生原来弹丸阻力系数3倍、4倍、5倍阻力下,为保证弹丸飞行稳定应控制阻力片打开后产生的新的静力矩的极限值应分别小于原弹丸静力矩的3倍、3.5倍、4倍;通过研究阻力片打开时间对弹丸飞行稳定性的影响,结果表明,阻力片打开时间越晚其对弹丸飞行稳定性的影响越大;分析了阻力片一定修正能力下,以不同射角射击时为保证阻力片打开后弹丸飞行稳定性,阻力片最晚打开时间。

    • 复杂装备退化状态早期识别方法研究

      2016, 24(1):137-142.

      摘要 (5656) HTML (0) PDF 5.43 M (5710) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对复杂装备早期退化状态难以识别的问题,提出一种将相关向量机(RVM)和Dezert-Smarandache 理论(DSmT)相结合的多特征融合决策识别方法;该方法首先分别采用时域分析法和时频域小波包变换法对装备的状态特征进行提取;之后将状态特征向量输入RVM模型中完成对状态属性的判定并获得各种状态模式的基本置信度分配;最后依据DSmT的PCR6规则对含有冲突信息的多个识别结果进行决策融合,得到早期退化状态的最终识别结果;在对某航空机电设备的实例应用中表明,该方法可以有效地解决信息高冲突条件下的早期退化状态识别问题,结果可靠准确。

    • 基于UML的战时装备维修保障行动建模研究

      2016, 24(1):143-145.

      摘要 (5584) HTML (0) PDF 3.37 M (5668) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对战时装备维修保障行动建模仿真与优化分析对军事概念模型的需求,提出了一种面向保障力量运用的战时装备维修保障行动概念建模方法,分别从保障指挥行动和保障分队行动两个方面,运用统一建模语言,将组织结构静态建模与行为过程动态建模相结合,构建了战时装备维修保障行动概念模型体系,为下一步开展仿真实验分析奠定了军事概念模型基础。

    • 基于BP神经网络的反潜巡逻机背景磁场补偿技术研究

      2016, 24(1):146-148.

      摘要 (5939) HTML (0) PDF 2.63 M (5773) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过分析反潜巡逻机背景磁场模型,针对传统模型求解时对模型参数求解方法存在的不足,提出了一种基于BP神经网络的飞机背景磁场模型求解新方法;该方法不讨论复杂的模型参数估计的问题,通过前期神经网络训练学习,直接把飞机磁补偿飞行过程中采集到的相关信号输入到训练好的网络中,得到输出干扰磁场,进而对其进行补偿;最后通过实例仿真验证了该方法的正确性和有效性,为提高反潜巡逻机磁探搜潜效能提供了科学依据,具有一定的军事意义。

    • >测试软件工程
    • 基于DSP的弹载导引头软件设计与实现

      2016, 24(1):149-152.

      摘要 (6024) HTML (0) PDF 4.06 M (5888) 评论 (0) 收藏

      摘要:为满足弹载计算机对导引头软件的实时性要求和实现红外导引头的自主寻的跟踪功能,基于主从DSP的硬件架构完成了红外导引头软件的设计与实现;其中,ADSP2187N为从DSP,负责接收外部输入并形成目标识别所需的各类信号;TMS320C6414为主DSP,负责接收ADSP2187N发送的信号,并完成目标检测、识别、跟踪等功能;串行加载软件完成导引头软件的自动加载运行及后续升级;半实物仿真试验中,导弹稳定跟踪并命中目标,试验结果表明导引头软件各模块工作正常,满足了系统的功能和性能要求。

    • 指控装备通信接口可重构测试系统软件框架设计

      2016, 24(1):153-155.

      摘要 (5880) HTML (0) PDF 2.76 M (5764) 评论 (0) 收藏

      摘要:指控装备通信接口种类繁多,每种接口的测试需求也不尽相同,传统接口测试系统大多仅针对某个厂家的具体设备和接口开发,功能单一,软硬件重用率低,更新维护成本高;针对上述问题,分析总结了指控装备通信接口的接口特性和测试需求,通过深入研究小型化SCA技术,设计了满足通信接口可重构测试需求的自定义中间件和自定义核心框架,完成了可在通用小型硬件平台上实现的指控装备通信接口可重构测试系统软件框架;由系统典型测试流程图可看出,用户仅通过更改应用组件和系统配置即可实现对多种通信接口的可重构测试,增强了测试系统的通用性和灵活性,提高了测试系统软硬件的重用率,降低了接口测试系统的开发和维护费用。

    • 基于Android系统的手机恶意软件检测模型

      2016, 24(1):156-158.

      摘要 (5721) HTML (0) PDF 2.69 M (5677) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高手机应用软件的安全性,提出一种基于Android系统的手机恶意软件检测模型;模型利用数据挖掘的方法对恶意软件中的敏感API调用进行数据挖掘,进而得到恶意软件检测规则;针对检测规则在检测非恶意软件时,产生较高误报率的问题,设计了加权FP-growth关联规则挖掘算法,算法在数据挖掘的两个步骤中,对敏感API调用加权,利用支持度阈值去除一些出现次数频繁而权重小的规则,降低了非恶意软件的误报率;实验结果表明,模型对恶意软件检测率达到81.7%,非恶意软件的检错率降低到11.3%。

    • 指挥控制装备软件保障系统设计及实现

      2016, 24(1):159-161.

      摘要 (6025) HTML (0) PDF 2.51 M (5874) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为软件密集型装备,指挥系统的软件保障需求明显;简要介绍装备系统软件结构及主要功能,对其在部队使用过程中出现的问题进行分析;提出软件保障工具的主要功能及系统设计方案,并对系统实现方法进行详细说明。应用表明:指挥系统软件保障系统对提高部队软件保障能力具有重要意义。

    • 弹内高速1553B总线RT端软件设计与应用 

      2016, 24(1):162-164, 167.

      摘要 (5814) HTML (0) PDF 4.28 M (5927) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着导弹功能性能复杂性的不断提高,弹载设备间的信息交换量日益增加,对1553B总线系统数据传输速率的要求越来越高;1 Mbps 1553B总线已经无法满足现代航空、航天和地面车辆系统应用中各项数据交换的基本需求;目前,高速1553B总线产品应运而生;通过对高速1553B总线通讯特性进行研究,结合弹内高速1553B总线不同远程终端(RT)的通讯需求,给出了弹内高速1553B总线RT端软件的中断与查询两种设计方案;这两种设计方案已成功应用于某系列导弹弹内的各个RT端设备,通过了该导弹武器的研制与定型阶段的各项工程试验验证,结果表明中断与查询两种设计方案满足该导弹系统的不同RT端的应用需求,具有一定的推广价值。 

    • 基于RTR的遥测数据实时处理软件的设计与实现

      2016, 24(1):165-167.

      摘要 (6833) HTML (0) PDF 3.34 M (6215) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了对飞行遥测数据进行实时处理,以Qt为软件开发平台,采用直接接收宽带遥测接收机(RTR)发送的网络遥测数据包的方法,结合机载测试系统的采集格式、参数测试信息、校准信息和ICD信息,完成遥测数据的实时解算、工程量转换和原始数据保存,同时将关心的参数物理量通过网络实时的发送给客户端监控软件,以供试飞工程师进行实时监控;实际试验试飞结果表明,此软件运行稳定和数据准确可靠,完全满足实时监控的需求,具有良好的实用性和发展前景。

    • >设计与应用
    • 星务1553B总线仿真板卡指令执行的高实时性设计

      2016, 24(1):168-170, 181.

      摘要 (5733) HTML (0) PDF 3.87 M (5699) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现对某新型卫星总体1553B总线新的“1秒20帧,1帧50条消息”的“帧消息模式”的仿真,研究并实现了一种在满足“帧消息模式”的基础上,使1553B总线仿真板卡的指令执行时间延迟小于1 ms的新方法;在分析原星务仿真系统实现机制的基础上,改进软件的整体设计,并在VxWorks下位机中设计了高精度时间获取模块与板卡控制模块等,实现了高精度、短消息传输执行时间的星务1553B总线仿真系统;结果表明:该系统不仅满足对“帧消息模式”的仿真,且将1553B板卡指令执行最大延迟时间缩短为0.713 ms,相对于原星务仿真系统中4.5 ms的最大延迟,指令执行精度提高了6.5倍以上,为被测设备的故障排查、问题定位提供准确的时间数据支持。

    • 无人机仿真系统CAN总线调度及注册机制设计

      2016, 24(1):171-174, 186.

      摘要 (5737) HTML (0) PDF 5.62 M (5755) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对无人机仿真系统传输数据量大,实时性要求高等特点,以基于CAN总线的飞行仿真系统为平台,设计了总线时间调度以及状态检测机制,对数据进行分组分时传输,保证总线通信的实时性,为仿真测试提供了一套正确有效的验证平台;针对传统仿真系统接口资源固定,不利于更改升级的问题,设计了接口资源注册机制,根据各接口节点的注册信息建立系统接口资源表,进行统一管理,提高了系统的灵活性,便于仿真系统的开发。

    • 基于VxWorks时钟特性的无人机飞行数据抗干扰方法研究及实现

      2016, 24(1):175-177, 190.

      摘要 (6058) HTML (0) PDF 3.86 M (5792) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决当无人机受到干扰时,飞行数据采集异常情况从而导致无人机无法正常工作的情况,文章提出了一种适合无人机系统使用基于VxWorks并行时钟工作特性的无人机飞行数据抗干扰方法;并给出关键技术的研究途径和工程实现方法;经理论分析,本方法有效的解决无人机飞行数据的抗干扰问题;最后通过飞行实验数据表明本方法抗干扰性能良好,并且不会对无人机系统的硬件设计和实时性产生影响,可应用在无人机系统设计中。

    • 基于MEMS陀螺仪的随机误差分析

      2016, 24(1):178-181.

      摘要 (5675) HTML (0) PDF 3.89 M (5705) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高MEMS陀螺仪测量精度,减少随机误差的影响,对产生随机误差的噪声源及其随机误差模型进行了分析;通过分析MEMS陀螺仪自身结构的缺陷并且对其输出数据进行了相应的滤波处理与平稳性检验,确立了合适的误差模型并利用Kalman滤波进行误差补偿,验证了模型的有效性;同时运用Allan方差法对MEMS陀螺仪噪声项进行了分析,确定了影响MEMS陀螺仪测量性能的主要因素以及比较了滤波前后的各项噪声源系数,检验了滤波效果且实验结果证明误差模型显著提高了MEMS陀螺仪的测量精度。 

    • 基于FPGA的PLC并行执行定时器/计数器的设计

      2016, 24(1):182-186.

      摘要 (6291) HTML (0) PDF 5.83 M (5893) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对ARM+FPGA构建的PLC系统,分析PLC对定时器/计数器的功能需求,设计了可以并行执行的定时器/计数器,构建的定时器/计数器共用一个端口读写控制器与FPGA中央控制器进行数据通信,定时器/计数器内部工作是相互独立的,能够并行的工作,并通过使用地址映射存储器使得定时器/计数器的指令执行更加高效;对中央控制器与定时器/计数器的通信时序和通信格式进行了设计,方便了中央控制器对定时器/计数器的控制与测试;通过仿真测试,该定时器/计数器能够满足PLC定时器/计数器的基本功能,并且达到了稳定的定时/计数的设计要求。

    • 基于Hadoop的GA-BP网络在山洪预测中的研究

      2016, 24(1):187-190.

      摘要 (5506) HTML (0) PDF 4.14 M (5663) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了山洪灾害监测预警系统中雨情数据的分布式存储和分布式预测;针对采集到的水文数据急剧增长和对预测精度和预报时效的要求不断提高,分别应用Hadoop分布式文件系统对数据进行分布式存储和 MapReduce框架结合遗传算法优化神经网络的权值和阈值进行分布式预测;采用基于BP神经网络的多因子山洪灾害雨量预测模型,结合遗传算法能够实现全局优化特点来优化神经网络的权值和阈值,并在数据并行处理过程中,采用了批处理和MapReduce工作流的方式,以误差和准确率来评估预测模型,解决了神经网络在处理海量数据时训练时间长等问题;实验表明,该方法可以在不影响准确度的前提下,大大缩短运行时间,提高预测效率。

    • 基于S12X系列双核单片机的CAN网关设计

      2016, 24(1):191-195.

      摘要 (5349) HTML (0) PDF 6.60 M (5666) 评论 (0) 收藏

      摘要:JP+1]集成XGATE协处理器内核的S12XE系列双核单片机具有处理速度快、反应时间短、功耗低等优点,在嵌入式应用中具有独特优势和很好的应用前景;文章采用16位双核单片机MC9S12XEQ512作为主控制器,以集成信号和电源隔离功能的CAN收发器芯片ADM3053来实现CAN接口电路,设计并实现了一个可以连接3个CAN通信子网的CAN网关,有效实现了系统的小型化、低功耗、低成本;采用双核处理技术来优化CAN网关的处理流程,由协处理器XGATE来处理各种中断,S12X主CPU则专注于协议处理和消息转发;实际应用表明,系统运行稳定可靠,与传统的采用单处理器实现的CAN网关相比,系统的数据吞吐能力和实时性得到了明显改善。

    • 基于核主成分分析的硬件木马检测方法研究

      2016, 24(1):196-198.

      摘要 (5610) HTML (0) PDF 2.75 M (5631) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对旁路信号样本在高维空间中的分布,提出了一种基于核主成分分析的硬件木马检测方法,该方法能够找出旁路信号样本分布中的非线性规律,将高维的旁路信号映射到低维子空间同时更精确地反映旁路信号样本的分布特性,从而发现由木马引起的非线性特征差异;针对AES加密电路植入约占电路3%的组合型木马并进行检测,实验结果表明,该方法能够有效分辨基准电路与含木马电路之间旁路信号的非线性特征差异,实现木马的检测,并取得比K-L变换更好的检测效果。

    • 水下机器人抗波浪扰动动力定位研究

      2016, 24(1):199-203.

      摘要 (5745) HTML (0) PDF 4.68 M (5722) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对水下机器人近水面运动受到波浪干扰而产生的不确定性问题,结合所研制的新型海洋工程模态切换机器人MC-ROV,文章基于CFD法建立动力学模型,进行6DOF动力定位分析;根据定位误差设计力和力矩分配策略,采用非奇异终端滑膜控制(NTSM)对推力予以补偿,以减小由波浪等随机带来的影响,并采用无味卡尔曼(UKF)实时估计水下机器人的状态;仿真结果表明,该方法具有良好的动力定位效果,并且在受扰动后可以迅速调整动力分配策略,减小其带来的负面影响。

    • 云环境下景区游客流量监控与推荐系统设计

      2016, 24(1):204-206, 211.

      摘要 (5591) HTML (0) PDF 3.74 M (5636) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了云环境下景区游客流量监控与推荐系统,包括CC3200流量监控与景点推荐两部分,流量监控由RFID电子门票统计游客数量,数据经Wi-Fi上行本地AP节点,由AP节点汇聚至云推荐服务器;当前游客流量、时间富裕度、游客满意度,经服务器解析计算得景点综合推荐指数,主动为游客推荐旅游景点,规划最佳游览路线;经测试,系统工作稳定、数据准确,适用于各类景区游客流量监控与推荐服务。

    • 基于BP神经网络的排爆机械臂逆运动学分析

      2016, 24(1):207-211.

      摘要 (6136) HTML (0) PDF 4.41 M (6053) 评论 (0) 收藏

      摘要:机械臂逆运动学是已知末端执行器的位姿求解机械臂各关节变量,主要用于机械臂末端执行器的精确定位和轨迹规划,如何高效的求解机械臂运动学逆解是机械臂轨迹控制的难点;针对传统的机械臂逆运动学求解方法复杂且存在多解等问题,提出一种基于BP神经网络的机械臂逆运动学求解方法;以四自由度机械臂为研究对象,对其运动学原理进行分析,建立BP神经网络模型并对神经网络算法进行改进,最后使用MATLAB进行仿真验证;仿真结果表明:使用BP神经网络模型求解机械臂逆运动学问题设计过程简单,求解精度较高,一定程度上避免了传统方法的不足,是一种可行的机械臂逆运动学求解方法。

    • 复杂工况下视觉AGV导航标识带中心线的提取研究

      2016, 24(1):212-215.

      摘要 (5773) HTML (0) PDF 3.86 M (5741) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对光照不均匀、导航标识带破损、少量杂物干扰的复杂工况条件下,对视觉AGV采集到的路面导航标识带图片进行特征提取,采用灰度化、中值滤波进行了图像预处理,研究了Otsu法和迭代法等动态阈值分割算法以及形态学在图像分割中的应用,并对预处理图像作了分割对比实验;然后对分割后的图像进行边缘提取,分析了基于最小二乘法和Hough变换算法的直线拟合原原理,提出了Hough算法下基于边缘线的中心线拟合算法,并作了直线拟合对比试验;实验表明,复杂工况下,采用基于形态学和Otsu算法相结合的方法对图像进行分割,得到的二值图像边界更完整,效果更好,基于Hough变换算法较最小二乘法能更精确有效地提取出导航标识带中心线及其方程。

    • A-GPS辅助定位技术研究

      2016, 24(1):216-218.

      摘要 (6181) HTML (0) PDF 2.78 M (5877) 评论 (0) 收藏

      摘要:A-GPS定位技术是结合地面网络资源和传统卫星导航定位,利用蜂窝网基站代为传送卫星星历等信息,提高接收机对卫星信号的捕获概率,缩短接收机首次定位时间;在研究A-GPS对接收机辅助定位技术过程中,重点分析了A-GPS对接收机信号捕获的辅助原理,分析表明,基于A-GPS的信号捕获时间可缩短为传统接收机的1/40;利用GNSS导航信号模拟器和蜂窝网基站模拟器组建了室内A-GPS模拟测试系统,通过模拟基站的信令方式将参考时间、多普勒频移预测值以及星历或历书等辅助数据传输给用户接收机,实现了辅助数据在信令通道的编码和传输。

    • 基于改进的Canny算子实时视频边缘检测系统在FPGA上的设计与实现

      2016, 24(1):219-222.

      摘要 (5920) HTML (0) PDF 4.15 M (5762) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高图像边缘检测的性能,缩短处理时间,提出了一种基于FPGA的实时视频边缘检测系统;该系统以EP2C8Q208C8为实验硬件平台,首先采用摄像头OV7670获取模拟视频数据,双端口SDRAM实现对图像数据的缓存,利用FPGA并行处理的特点,采用Verilog HDL硬件描述语言实现改进的Canny边缘检测算法,最终实现在VGA显示屏上显示图像边缘的效果;实验结果表明,较传统的边缘检测算法,该系统边缘检测定位精度高,对噪声的抗干扰能力强,能够准确快速的输出图像边缘信息。

    • 毫米波被动探测信号的熵特征研究

      2016, 24(1):223-225.

      摘要 (5897) HTML (0) PDF 3.08 M (5725) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对毫米波被动探测系统中以幅度值作为判决特征时,容易将无源干扰(如平面金属、地面积水等)误识别为装甲目标的问题,提出了毫米波被动探测信号的新特征量——熵;从毫米波被动探测典型地物目标的天线温度基本组成出发,提出了熵的提取方法;对一定样本量的地物探测信号进行熵特征分析,结果表明装甲目标的熵与平面金属及地面积水有明显差异,对装甲目标识别的研究提供了新的分析思路和理论指导。

    • 基于改进的遗传算法优化BP神经网络并用于红酒质量等级分类

      2016, 24(1):226-228.

      摘要 (5682) HTML (0) PDF 2.83 M (5771) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对以往的红酒生产过程中,红酒质量分类过程复杂且低效,因此研究一种高效可靠的智能分类识别方法很有必要;这里在红酒的多种物理化学成份测定的基础上,使用人工智能理论中的神经网络构建分类模型,实现对红酒质量的高效分类;并用改进的遗传算法对BP神经网络中的缺陷做了一定的优化;对比传统BP网络分类效果,结果表明,改进后的神经网络收敛速度更快,各个质量等级的分类正确率均提高了10%左右;对红酒加工企业具有积极的实际参考价值。

    • 基于四节点RSSI的三维空间定位算法

      2016, 24(1):229-232.

      摘要 (6878) HTML (0) PDF 3.79 M (5786) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对提高室内三维空间的定位精度和速度的问题,从减少节点数量、建立特定坐标系的角度提出了一种基于四节点和特定坐标系的三维空间定位算法;该算法引入位置相对固定的4个节点,提高解算速度;充分考虑有效反射区对衰减指数影响,根据伯鲁斯特角将天线辐射场区分为叠加加强区和叠加减弱区,建立三维坐标系进行定位,结合信号强度指示(received signal strength indicator, RSSI)衰减模型,在叠加减弱区定位,把三维空间问题转化到二维空间,降低定位算法的复杂度;文中分别阐述方法的原理与验证,结果表明,四节点定位算法的解算速度比降低复杂度(complexity-reduced trilateration approach , COLA)定位算法有较大提高,该算法平均定位误差小于2米。

    • 基于国产FPGA的增量式光电编码器测速电路研究

      2016, 24(1):233-236.

      摘要 (5828) HTML (0) PDF 3.65 M (5880) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用增量式光电编码器测量电机转速对伺服控制有着至关重要的作用;针对于目前测速系统对频率、实时性等方面的要求,并结合国产FPGA(field-programmable gate array可编程逻辑器件)芯片的优势,提出利用嵌有ARM(acorn rISC machine)内核的国产FPGA芯片CME_M7作为硬件开发平台,并采用Verilog HDL(HDL:hardware description language硬件描述语言)语言编程的方法,设计了一种基于国产FPGA的增量式光电编码器测量电机转速的测速电路;经过实验验证,证明了所设计的测速电路精度高、测速范围宽、实时性好、抗干扰能力强。

    • 基于STM32的多网络人防警报终端设计

      2016, 24(1):237-239.

      摘要 (5749) HTML (0) PDF 3.51 M (5669) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统人防警报系统一般采用单一途径触发方式,实时性和可靠性易受限制,据此设计了多种远程方式控制警报的终端,采用STM32作为主控芯片,外围集成包括移动通讯、固话、有线以太网络3种技术途径触发多种警报;3种途径的仲裁采用先到先触发的兼容方式,并给出了终端的架构及内部设计运行原理,充分发挥了不同网络在不同环境下的优势,保障了不期灾害发生时警报的实时快速预警;同时对状态信息进行反馈,经实际使用测试,系统稳定,实时,可靠性强,为破坏性灾害发生时的成功预警提供了一种可靠方法。

    • 智能无线防盗报警系统设计

      2016, 24(1):240-242.

      摘要 (6047) HTML (0) PDF 2.86 M (5812) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计一种使用彩信发送现场图像到手机的智能无线防盗报警系统;采用单片机STM32做主控制器,当有人员入侵到布防区域时,红外热释电传感器感应到人体红外信号,触发控制器发送拍照指令,随后控制器通过无线通信模块以彩信的方式将抓拍到的图像发送给目标手机,同时将中间处理数据产生的信息以及进行的图像处理保存到SD卡中,实现防盗报警,具有性价比高、可靠性强、实时性高等特点;如搭载操作系统、网络接口等功能可向智能家居等方向实现拓展。

    • 一种可编程全数字锁相环的设计与实现

      2016, 24(1):243-245, 248.

      摘要 (5809) HTML (0) PDF 4.72 M (5827) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统的全数字锁相环电路参数不可调、锁相速度慢及锁相范围窄的缺点,提出了一种可编程全数字锁相环。采用电子设计自动化技术完成了该系统设计,并对所设计的电路进行了计算机仿真与分析,最后,采用FPGA予以硬件电路的实现;系统仿真与硬件实验证明,该锁相环中数字滤波器和数控振荡器的参数可以自主设定,改变数字滤波器的参数可加快锁相速度,改变数控振荡器的参数可扩大锁相范围;该锁相环具有锁相速度快、锁相范围宽、电路结构简单、参数设计灵活和易于集成等优点,可适用于许多不同用途的领域。

    • 基于分离指标的宽阻带低通滤波器设计

      2016, 24(1):246-248.

      摘要 (5924) HTML (0) PDF 2.83 M (5760) 评论 (0) 收藏

      摘要:常见的开路短截线和阶跃阻抗结构在微带低通器设计中较为成熟,但是这些结构的低通滤波器受到寄生通带的影响,阻带不够宽;提出了一种基于分离指标的宽阻带低通滤波器设计方法,利用计算机仿真软件ADS,对常见的阶跃阻抗低通滤波器进行结构改进;该方法将低通滤波器设计指标重点分为滚降率和宽阻带抑制两部分,分别利用椭圆滤波器和巴特沃斯滤波器的本身特性实现设计目的,最后进行级联优化;此结构综合设计方法简单严谨,易于实现,改进的低通滤波器性能优越,实现了宽阻带的设计需求,通带0~3 GHz,插入损耗<0.5 dB,阻带4~12 GHz,抑制>45 dB。

    • chirp-z重组算法及其在电力设备绝缘监测中的应用

      2016, 24(1):249-251.

      摘要 (5873) HTML (0) PDF 2.84 M (5790) 评论 (0) 收藏

      摘要:在电力系统中,在线带电监测电力设备的绝缘性能,实现电网故障的预测和诊断是智能电网对电气设备绝缘性能自动化测量的重要要求;其中,通过谐波分析结算介质损耗,是测量绝缘性能的一种重要方法;为了提高谐波结算的实时性,文章采用了线性调频Z变换(Chirp-Z)及其双实序列在线重组算法,对介质损耗测量中电流电压的谐波计算进行了优化,很好地解决了测量中谐波和间谐波干扰难题,实现了高精度局部解谱,而耗时不到常规Chirp-Z算法的一半;该方法在涉及谐波计算的有限资源无线分布测量系统中获得了很好的应用。

    • ABC_Kmeans聚类算法的MapReduce并行化研究

      2016, 24(1):252-254, 258.

      摘要 (5923) HTML (0) PDF 3.63 M (5690) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着数据的海量增长,数据聚类算法的研究面临着海量数据挖掘和处理的挑战;针对K-means聚类算法对初始聚类中心的依赖性太强、全局搜索能力也差等缺点,将一种改进的人工蜂群算法与K-means算法相结合,提出了ABC_Kmeans聚类算法,以提高聚类的性能;为了提高聚类算法处理海量数据的能力,采用MapReduce模型对ABC_Kmeans进行并行化处理,分别设计了Map、Combine和Reduce函数;通过在多个海量数据集上进行实验,表明ABC_Kmeans算法的并行化设计具有良好的加速比和扩展性,适用于当今海量数据的挖掘和处理。

    • 某型指挥信息系统有线远传接口自动识别方法

      2016, 24(1):255-258.

      摘要 (5936) HTML (0) PDF 3.89 M (5700) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高对指挥信息系统有线远距离传输接口测试的自动化水平,提出一种基于信号特征提取的信号类型自动识别方法;在对各类接口信号时域和频域特性分析的基础上,采用限幅滤波法实现对信号峰峰值的准确判断,通过基于Burg算法AR模型的谱估计方法实现信号频谱准确估计;依据提取到的信号峰峰值和频带宽度,采用双阀值判决方法对接口类别进行自动识别;实验结果表明,基于信号时频域特征差异的自动识别方法,能够有效区分3种类型15个接口,识别准确度达到87%以上。

    • 阈值分割法在直升机驾驶舱模拟器中的应用研究

      2016, 24(1):259-261, 265.

      摘要 (5588) HTML (0) PDF 3.86 M (5710) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对直升机起降特点及视角转换的分析研究,建立模拟起降模型;以VC++为工具,采用双缓冲技术及光栅处理技术,解决了驾驶舱图片透明化过程中存在的闪烁问题;在完成驾驶舱透明化处理的基础上通过采用阈值分割方法,实现了驾驶舱与跑道在同一窗体不同区域中的显示,通过组件调用的方式完成驾驶舱按键对飞机起降的控制,并结合多线程技术完成了直升机模拟起降的仿真测试;该方法能直观清楚的反映直升机起降过程中驾驶舱内部及外部跑道的情况,对直升机起飞降落故障研究有一定的参考价值。

    • 基于复调制的ZFFT算法在轨道电路信号检测中的应用

      2016, 24(1):262-262.

      摘要 (5454) HTML (0) PDF 935.15 K (5522) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着铁路列车速度不断提高,轨道电路信号面临的干扰也越来越复杂,如何更加准确的检测出轨道电路信号参数成为了越来越重要的课题;由于轨道电路移频信号采用频率参数传递控制信息,因此通过提高信号频谱分辨率的思路来提高信号的可靠性,结合基于复调制的细化快速傅立叶变换(zoom fast fourier transform,ZFFT)算法在信号频谱局部细化领域的优势,考虑轨道电路信号在频域范围内的分布特性,针对轨道电路信号(FSK信号)的可靠检测提出了基于复调制的ZFFT算法,该算法通过将信号频谱中感兴趣的局部频段进行精细化处理,来提高频谱的分辨率;并通过仿真进行验证,仿真结果表明此方法检测到的移频信号低频满足误差标准,提高了轨道电路信号检测的可靠度。

    • 基于MPI的卷积计算并行实现

      2016, 24(1):262-265.

      摘要 (5907) HTML (0) PDF 4.06 M (5815) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统的卷积并行计算模型中,存在着大量的消息传递,负载不均衡等问题;提出一种新的基于MPI同步模型的并行卷积算法;该模型采用消息传递的方式进行进程间的通信,同时有效平衡负载,避免大量的消息传递;通过分析该模型的加速比和效率,实验结果表明,此方法显著提高了并行效率和长序列的运算速度,充分发挥了节点间分布式存储和多核并行处理的优势,是一种有效可行的并行策略。

    • 智能写字机器人设计

      2016, 24(1):266-268.

      摘要 (6895) HTML (0) PDF 2.77 M (5897) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一种两自由度写字机器人,可以很方便地完成在平面上的书写绘画任务;可以把在计算机输入的文字通过控制算法和硬件电路用步进电机带动写字笔在纸面自动地描写出来;上位机选用计算机作为主机,采用Arduino系统作为从机;在计算机上将输入的文字转换成坐标形式的G代码,在通过串口发送给下位机控制器,下位机控制器采用直线插补和圆弧形插补算法,输出控制脉冲和方向电平控制步进电机前进或者后退;步进电机是由脉冲控制的,每发来一个脉冲就前进一步,实现了对距离的精确控制;还可以拓展一轴,加入Z轴理论上可以实现3D打印功能,把写字笔换成雕刻刀或者是激光头可以雕刻立体作品,拓展功能丰富。

    • 机械臂D-H参数和减速比几何标定及误差补偿

      2016, 24(1):269-272.

      摘要 (6452) HTML (0) PDF 3.62 M (5762) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对机械臂D-H参数和关节电机减速比不精确导致机械臂绝对定位精度降低的问题,提出了在利用几何分析标定机械臂D-H参数的基础上,通过分析关节实际旋转角度和相应电机编码器码值的线性关系,标定关节电机减速比的方法;针对关节角误差微分补偿法计算量大的缺点,通过推导机械臂末端位姿矩阵误差和关节角误差之间的微分关系建立误差模型,求解关节补偿角,避免了雅各比矩阵的求取,提高了计算效率;最后采用三维激光跟踪仪搭建测量系统,完成了一种6自由度机械臂的标定及补偿实验;实验结果表明,通过参数标定及误差补偿,机械臂的绝对定位误差均值从标定前的2.83 mm和1.14°降低到0.54 mm和0.24°,验证了方法的有效性。

    • 一类求解箱式约束优化问题的自适应引力搜索算法

      2016, 24(1):273-276.

      摘要 (5776) HTML (0) PDF 3.45 M (5754) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了改进引力搜索算法求解箱式约束优化问题的性能,提出了一类自适应引力搜索算法,新算法定义了算法停滞系数,当算法陷入停滞时,可以自适应的修改引力参数,帮助算法跳出停滞状态;定义了个体相似系数,当种群陷入局部最优时,通过变异策略改善种群的多样性;数值试验结果表明,新算法有效的平衡了全局开发和局部搜索能力,具有更强的全局寻优能力,适于求解复杂优化问题。

    • 基于车载电子标签数据的单交叉口状态判别研究

      2016, 24(1):277-280.

      摘要 (5599) HTML (0) PDF 4.05 M (5732) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于目前交叉口状态判别存在设备安装复杂度高,判别准确率低,受环境影响大、无法识别具体车辆等问题,提出基于车载电子标签数据的交叉口状态判别方法;通过简化模型,以两相位单交叉口为例,选择的参数为流量,交通密度,停车数量;最后经VISSIM交通仿真软件的二次开发,模拟车载电子标签运行环境,通过对比仿真试验所得与专家观察分析所得,相似度高达90%以上;证明该方法在克服以往方法缺陷的基础上可有效判别交叉口状态。 

    • 基于STK的BDS星座仿真和性能分析

      2016, 24(1):281-283.

      摘要 (6098) HTML (0) PDF 3.15 M (5789) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用卫星仿真工具包(STK)设计和建立了北斗卫星导航系统(BDS)的全球星座;在此基础上,选取南北半球不同经纬度的11个城市作为观测点,分别获得了BDS和全球定位系统(GPS)的可见星数和几何精度衰减因子(GDOP)的值,并按照5°×5°的空间分辨率,仿真了全球范围内BDS和GPS的可见星数和GDOP值;仿真结果表明,全球星座的BDS具有与GPS同样优良的导航性能,其在亚太地区的性能甚至更优于GPS,完全可以为用户提供高性能的满足所需导航性能(RNP)的导航服务。

    • 一种有源加性复合干扰的对抗算法研究

      2016, 24(1):284-288.

      摘要 (5767) HTML (0) PDF 5.19 M (5830) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对雷达有源加性复合干扰对抗的情况,传统的抗干扰算法只针对单一样式干扰进行抑制,很难做到有效权衡;由于有源复合干扰噪声功率高、欺骗性强的特点,为此提出了一种基于相位扰动的有源加性复合干扰对抗算法,该算法在斜变线性调频信号(SV LFM)信号的基础上,先对发射雷达信号的前后沿脉冲附加上一个扰动的相位,再通过与前一脉冲的匹配滤波,限幅处理和逆匹配,最后与当前脉冲进行匹配滤波处理,附加扰动的相位和限幅处理减弱了距离假目标信号的增益,而经过三次匹配滤波的作用,同样有效的削弱了大部分压制性干扰信号的成分,从而恢复出比较纯净的目标回波信号;通过实验仿真手段验证了相位扰动抗干扰算法的有效性,与传统直接匹配滤波的抗干扰算法相比,接收信号的信噪比提升了约25 dB。

    • 基于SLAM的连续运动测量坐标转换算法研究

      2016, 24(1):289-294.

      摘要 (5950) HTML (0) PDF 6.45 M (5844) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,视觉导航开始成为人们的研究热点;在轨道检测中,现有运动状态下的测量方法所采用的坐标系都是建立在测量系统自身上的一种连续动态变化的坐标系,不能与静态基准点建立明确的解析联系;针对这一问题,结合同步定位与地图创建的思想,提出了一种新的检测算法;基于SLAM原理,通过双目视觉系统的坐标转换方法,建立动态坐标系与静态基准点之间的关系,求得旋转平移矩阵,将后面N个位置的坐标均转换到初始坐标系下,实现连续运动测量;通过实验,设计运动路线,验证坐标转换算法,并得到了建立在世界坐标系下的空间线形曲线;实验结果表明:转换后的坐标,x、y、z三个方向的最大误差不超过0.734 mm。

    • 基于小波分析的最优故障特征提取研究

      2016, 24(1):295-299.

      摘要 (5812) HTML (0) PDF 4.87 M (5765) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对因模拟电路的故障模型复杂、有容差、非线性等导致的模拟电路故障特征提取难度大、严重依赖于专家的经验的现状,对基于小波分析的模拟电路最优故障特征提取技术进行了研究;以四运放电路为实验基础,采用Morlet和Haar两种小波基分别从不同的维度上做数据预处理,能量化、归一化后组成故障特征,而后通过克隆选择算法的诊断结果分析对比特征提取的效果;实验结果为通过两种小波基提取的故障特征在不同的情况下达到最高故障诊断率均接近89%,表明基于两种小波基的故障特征提取技术都是优秀可用的,以及单点采样数据的有效性;同时实验结果还反映了模拟电路故障特征的详细程度与诊断正确率成正比例关系;这对实际复杂模拟电路的故障特征提取具有指导性的意义。

    • 基于ARM11的无创心血管健康评估系统设计

      2016, 24(1):300-302.

      摘要 (5666) HTML (0) PDF 3.02 M (5717) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了使用低成本、无创伤且易操作的方法评估人体心血管的健康状况,设计一个基于ARM11(S3C6410)的无创心血管健康评估系统,该系统由无创心血管参数检测探头、嵌入式人机交互平台和内嵌的健康评估模型3个部分组成;基于能量代谢守恒法、指端容积脉搏波检测等研制出无创检测探头,用于测量血压、血流速度和血糖等人体参数,采用蓝牙4.0设备将数据传输至嵌入式人机交互平台,数据经改进后的国人缺血性心血管病(ICVD)10年发病危险评估模型得出健康评估结果;实验结果表明该方法所得评估结果和微创真值经原始ICVD评估模型所得评估结果的Pearson相关系数为0.91(Spearman相关系数为0.891),说明该方法是可行的。

    • 基于多传感器数据融合的人体运动模式识别研究

      2016, 24(1):303-307.

      摘要 (6031) HTML (0) PDF 4.61 M (5910) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对单一传感器在人体运动姿态监测中误差较大的问题,提出了一种基于加速度传感器和陀螺仪数据融合的人体运动模式识别方法;该方法使用陀螺仪输出的人体运动信息对加速度传感器采集到的姿态角信息进行修正,采用卡尔曼滤波算法实现多传感器信息的融合,有效提高了姿态角度测量的准确度;根据人体日常的活动状态构建了基于人体姿态角度特征的隐马尔可夫模型实现人体运动模式的识别;实验表明,该方法比采用单一传感器方法识别的准确率高,可以有效区分不同的日常活动行为。

    • 故障注入技术在机载计算机模拟量采集中的应用

      2016, 24(1):308-309.

      摘要 (5941) HTML (0) PDF 1.92 M (5623) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来航空武器的功能性能快速提高,机载计算机处理能力也越来越强;接口模块作为处理多种接口信号的重要部件,在机载计算机中起着至关重要的作用;文中结合故障注入技术,在以往常用模拟量采集电路基础上,设计了模拟量激励产生电路,实现模拟量采集电路的故障注入,结合测试软件完成模拟量采集电路的检测,达到提高机载计算机的测试性的目标。

    • 基于dsPIC的4~20 mA两线制恒流源的设计

      2016, 24(1):310-312.

      摘要 (5922) HTML (0) PDF 2.74 M (5740) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国新一代运载火箭动力测发控系统等效器中,需采用数十路4~20 mA电流源模拟配气台压力变送器信号,对设备输出精度、集成度、可靠性等指标提出较高要求;文章提出一种基于dsPIC数字信号控制器控制18路PWM输出、低通滤波实现D/A转换、最终实现了两线制4~20 mA电流输出的方法,并对该设计的理论基础及软硬件实现进行分析;该方案具备技术先进、输出精度高、可靠性好、高度集成化、外围电路少、软件控制简捷等优点,由于具有上述优点,在技术上已经处于国内领先状态,现在经过在我国新一代运载火箭长征六号动力测发控系统等效器中得到了成功应用。 

    • 基于改进遗传算法的移动机器人路径规划

      2016, 24(1):313-316.

      摘要 (5657) HTML (0) PDF 3.59 M (5795) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统遗传算法存在的搜索效率低、易于陷入局部最优解的问题,提出了一种改进的遗传算法;采用简单的一维编码替代复杂的二维编码,节约了存储空间;在遗传算子的设计中,重新定义了交叉算子和变异算子,避免了陷入局部最优;最后将最短路径和免碰撞相结合作为适应度函数进行遗传优化;在种群的各项参数均相同的情况下,分别对改进遗传算法和传统遗传算法进行了100次实验;其中,改进遗传算法搜索到最优路径的次数为95次,最短路径长度为20.970 6,平均搜索用时217 ms;传统遗传算法搜索到最优路径的次数为62次,最短路径长度为25.071 1,平均搜索用时345 ms;实验结果表明,相比于传统遗传算法,改进遗传算法搜索效率更高且能获得更好的解。

    • 基于关联ID的试飞FC总线ICD优化设计技术

      2016, 24(1):317-319.

      摘要 (6081) HTML (0) PDF 2.72 M (5847) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现飞行试验航电总线FC数据海量ICD信息库的优化设计,从飞机航电总线设计数据库表中提取飞行试验FC总线数据分析所需的ICD信息,在关键的算法方面提出了解决方法;分析了新一代光纤通道航电总线FC的飞机设计ICD信息的数据结构特点,以及飞行试验传统航电总线ICD库的结构设计技术,针对新形势下的海量飞机设计航电总线FC的ICD信息的多重复杂结构,借鉴了飞行试验传统航电总线ICD库设计思想中成熟的四层结构技术,设计了飞行试验海量FC总线关联ID的ICD库设计技术,实现了飞行试验FC总线海量ICD信息的优化设计,最后在某试验机航电系统飞行试验中进行了应用,试验表明FC总线ICD优化设计技术满足海量FC数据的高效数据处理的需求。

    • 基于USB3.0和FPGA的传动误差检测系统的设计

      2016, 24(1):320-323.

      摘要 (5523) HTML (0) PDF 4.29 M (5754) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高机床传动误差检测的速度、实时性以及精度,同时为优化硬件电路的结构,并保证采样数据毫无损失地传至上位机系统,提出了一种高速实时检测方案;通过脉冲插补的思想,提出一种传动误差检测的方法;另外在一块高性能FPGA芯片内部搭建数据预处理以及控制模块,利用USB3.0芯片作传输媒介,有效地减少了该系统外围电路复杂程度,降低了开发难度;并对该系统进行模拟仿真试验;试验结果表明:根据设定的误差曲线换算后的数据,通过另一个FPGA发送至该系统,处理后得到的数据不需要经过后期补偿,其误差曲线很好地归零并形成一条闭合曲线,而低速端转速误差曲线也正确反映了仿真实验的情况;实验结果表明该系统实现了高速实时检测,为机床传动误差检测提供了技术上的支持。

    • >智能仪器与传感技术
    • 基于LabVIEW伏安型电子舌系统激励信号源的设计与实现

      2016, 24(1):324-327.

      摘要 (5412) HTML (0) PDF 4.04 M (5738) 评论 (0) 收藏

      摘要:伏安型电子舌系统最大优点是测量方法的多样性,它主要靠激励信号的多样性来实现;但是伏安型电子舌系统所需的大部分激励信号在电化学工作站中无法实现;文章利用虚拟仪器技术,采用数据采集卡USB-6008结合LabVIEW软件,针对伏安型电子舌系统的需求,设计一种多功能的激励信号发生器,主要实现了电压范围0~0.5 V,步进电压0.1 V,频率分别为1 Hz、10 Hz和100 Hz的复频调幅脉冲;电压范围0~0.8 V, 步进为0.1 V的大幅脉冲、小幅脉冲、阶梯波脉冲和电压范围为0~1.2 V的三角波;详细论述了不同波形产生和实现过程;测试结果显示:该激励信号发生器产生的波形稳定,方式灵活,适应于便携式伏安型电子舌测试系统。

    • 智能燃气表缴费系统设计

      2016, 24(1):328-330.

      摘要 (5597) HTML (0) PDF 2.92 M (5708) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决传统燃气缴费系统在缴费方式上的不灵活、不方便等问题,提出了一种基于WiFi无线网络及Android技术的燃气缴费系统设计;给出了系统的整体框架及其组成,重点阐述了智能燃气表缴费系统的硬件及软件设计思路,定制了燃气表和客户端的通信协议;系统实现了内嵌WiFi模块的智能燃气表的电路设计,基于Android系统的手机客户端软件设计,以及燃气公司服务端的设计,并通过WiFi和GPRS网络建立三者之间的无线通信系统;通过测试,系统能够快速建立通信网络,具有传输数据快、可靠性高的优点。

    • 应变式负荷传感器温度补偿研究

      2016, 24(1):331-333.

      摘要 (5406) HTML (0) PDF 2.86 M (5682) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对应变式负荷传感器容易受环境温度变化的影响,对其受温度变化的影响机理进行了研究,建立了温度补偿数学模型;研究表明应变式负荷传感器的输出是与载荷和温度大小有关的多元曲线,即包含2条曲线:曲线1是温度不变时的“载荷-输出”,曲线2是载荷不变时的“温度-输出”;经过实验验证,在经过4次拟合补偿修正后,曲线1的输出示值误差由±0.15%减少到±0.006%,而曲线2减少到±0.009%;因此,选用曲线1拟合修正温度补偿方法,并通过实际的应用验证了该方法的有效性和可靠性。

    • 基于PBIL算法的无线传感器网络三维定位方法

      2016, 24(1):334-337.

      摘要 (5301) HTML (0) PDF 3.77 M (5732) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高无线传感器网络节点的三维定位精度,提出了基于人口增量学习(population based incremental learning,PBIL)算法的无线传感器网络三维定位方法;算法首先通过RSSI技术进行测距,设立阈值消除包含误差较大的测量距离,然后使用人口增量学习算法对适应度函数进行求解,根据Heb规则更新概率向量并产生新的个体,最后经过循环寻优得到最优解;利用MATLAB进行仿真,结果表明:算法的定位精度和稳定性相较于最大似然法有了明显的提高。

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