• 2017年第36卷第10期文章目次
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    • >理论与方法
    • 基于样本熵的单相接地故障区段定位的研究

      2017, 36(10):1-5.

      摘要 (1335) HTML (0) PDF 784.05 K (1495) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种基于测得的零序电流计算样本熵值的单相接地故障区段定位的方法。该方法在检测各个点的零序电流值的基础上,通过求得各个点的样本熵值,进一步计算得到相邻两点样本熵值差值的绝对值来比较,最后根据差值绝对值最大的两点对应的区段确定故障发生区段。采用ATP搭建上述单相接地故障的仿真模型,重点研究经消弧线圈接地的情况。通过大量的ATP实验表明,在不同的初相角和不同接地电阻情况下,该方法均可以有效确定故障区段位置。

    • 基于关联信息的红外微波复合探测技术研究

      2017, 36(10):6-9.

      摘要 (901) HTML (0) PDF 577.13 K (1326) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对红外微波复合探测的目标识别问题,提出了基于关联信息的多传感器复合探测目标识别方法,通过红外与微波传感器对真实探测目标和虚假干扰目标的回波差异分析,采用关联信息融合的方法提取相应的特征参数进行对比与分析。在此基础上建立了红外微波传感器探测目标识别的数学模型,并分析研究了基于关联信息的红外与微波复合探测目标识别问题,最后通过实验的方式加以验证并得出结论,该种方法在目标探测及识别方面具有较为显著的效果。

    • 双容水箱串级控制系统分析与设计

      2017, 36(10):10-14.

      摘要 (1037) HTML (0) PDF 2.63 M (1296) 评论 (0) 收藏

      摘要:在当今的工业生产中,串级控制一直是一个重要的课题,随着科学与技术不断地发展和进步,工业现场对串级控制的稳定性、精确度和动态过程要求愈来愈高。设计了一种依托于A3000型过程控制实验系统的串级控制方案,以S7200 PLC为控制器,液位信号经液位变送器送至PLC,采用PID算法对数据进行处理,之后输出至电动调节阀来实现对液位的控制。采用组态王作为上位机组态软件,构建了对双容水箱液位进行实时监控的组态画面。实现对双容水箱系统进行实时、精确地监控,调节时间、稳态误差等指标均满足控制要求。

    • 基于DSP的颜色传感器循迹系统

      2017, 36(10):15-18.

      摘要 (866) HTML (0) PDF 3.03 M (1329) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了一种采用TMS320F28335和颜色传感器TSC3200设计的智能循迹小车的控制系统,给出了包括硬件、软件在内的小车的总体设计方案。阐述了小车如何识别贴在不同颜色平面的白色贴条路径,具体分析了小车在循迹过程中的不同姿态。利用5路颜色传感器采集路面信息,采用DSP为主控芯片,根据路面信息,调整舵机角度,控制小车的行进及转弯,使小车能够准确地沿着既定路线自动行驶。实验结果表明,该智能小车硬件系统设计简单、合理,软件设计思想高效可行,成功实现了智能小车的彩色循迹。

    • 基于双树复小波变换信号去噪算法研究

      2017, 36(10):19-22.

      摘要 (924) HTML (0) PDF 572.46 K (1463) 评论 (0) 收藏

      摘要:离散小波变换被广泛应用于数字信号的去噪处理中,特别是非平稳信号、瞬时时变信号等的去噪,但是有平移敏感性的缺陷。为了克服这种缺陷,文中采用双树复小波变换进行信号去噪,并使用硬阈值、软阈值等准则进行滤波处理。最后采用SNR(信噪比)和MSE(均方误差)来评估两者信号去噪效果。结果表明,双树复小波变换能够较好的保存信号的细节信息,其去噪效果优于离散小波变换。

    • 软件定义网络的流量调度算法研究

      2017, 36(10):23-26.

      摘要 (788) HTML (0) PDF 1.27 M (1343) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,NOX、FloodLight等SDN控制器均提供了类似于传统路由器OSPF协议的最短路径转发算法,这些算法通过SDN控制器收集全局交换机静态参数从而进行路径计算,但并没有利用SDN系统的优势即获得运行时的动态信息来优化算法性能,在流量过大时传统算法容易导致网络拥堵。对SDN的路由算法进行研究,应用粒子群算法并利用SDN技术的特点对网络的负载均衡问题进行相关的优化。仿真实验表明与ECMP算法相比,提出的算法可以在一定程度提升网络的整体利用率,降低网络的时延和拥塞。

    • 数控机床用户现场可靠性定时截尾实验的研究

      2017, 36(10):27-30.

      摘要 (1008) HTML (0) PDF 606.30 K (1275) 评论 (0) 收藏

      摘要:以国产数控机床为研究对象,根据所采集的可靠性实验数据,采用用户现场可靠性定时截尾实验方法进行数控机床可靠性评估。阐述了机床用户现场可靠性评估流程与方法:首先选择适当的可靠性模型;其次选择模型参数的估计方法;最后针对所选模型及参数估计结果完成拟合优度检验。结合该流程给出了具体实例,对数控机床用户现场定时截尾实验故障信息进行了未考虑工况差异可靠性评估,并获得了机床的可靠性水平。

    • 基于MFCC和支持向量机的装甲车辆识别研究

      2017, 36(10):31-35.

      摘要 (1122) HTML (0) PDF 925.46 K (1411) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对地面战场装甲车辆目标的被动声识别问题,选取具有代表性的两类坦克和两类履带式装甲车作为识别对象,以卡车噪声和雷声信号作为干扰项,对噪声信号进行预加重、分帧加窗、计算功率谱后输入梅尔滤波器组,得到噪声信号的MFCC并计算平均值作为特征值构建特征向量,以支持向量机作为分类器,建立了一种装甲车辆识别方法,该方法对目标的识别率可达95%以上。研究结果表明,该方法对坦克及装甲车辆的识别效果较好,可以有效抵抗战场非战斗目标噪声信号的影响,为战场决策提供准确信息。

    • >研究与开发
    • 基于STM32单片机的多功能电液控制器的设计

      2017, 36(10):36-41.

      摘要 (791) HTML (0) PDF 1.65 M (1648) 评论 (0) 收藏

      摘要:电液控制器是电子技术、液压技术和计算机控制技术相结合的产物,对推广与发展电液控制技术、拓展液压技术的应用领域有着重要意义。在深入研究目前国内外已有的机电系统控制产品的设计和开发经验的基础上,并借鉴当前电液控制器的最新发展趋势,介绍了基于STM32单片机的电液控制器的设计。将32位单片机与CPLD器件相结合,确立了该电液控制器的硬件结构和软件组成。该电液控制器具有多种工作模式,不但能够驱动电液设备,也能够用于溶剂输液泵和超临界分析型仪器的控制,通过本控制器实现了高速、高精度的点位控制、往复运动控制和精确压力调节控制。并在超临界分析型系统的自动背压调节阀装置中进行了实验研究,获得了满意的控制精度和控制效果。

    • 低噪声合成调频信号发生器的设计

      2017, 36(10):42-46.

      摘要 (802) HTML (0) PDF 4.13 M (1546) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足大容量的现代军事通信测试需求,要求合成信号发生器具有极低的相位噪声、高速率、大频偏的高精度调频性能,而传统的合成信号发生器不能满足使用要求。介绍了一种低噪声合成调频信号发生器的设计方案和工作原理,包括了锁相环路和锁频环路。重点讨论了低噪声延迟线鉴频器的实现方法和在降低信号相位噪声方面的作用,以及如何利用多点频率调制、数字化调频、高速率大频偏线性调频等关键技术,克服锁相环路和锁频环路对调频性能的限制,实现高速率、大频偏的调频能力。设计信号相位噪声可达-125 dBc/Hz(1 GHz,10 kHz频偏)、最大调频速率可达10 MHz、最大调频频偏可达10 MHz,是传统合成信号发生器所无法比拟的。

    • 基于石英晶体传感器的凝血酶检测系统的实现

      2017, 36(10):47-50.

      摘要 (748) HTML (0) PDF 4.91 M (1485) 评论 (0) 收藏

      摘要:近些年来,石英晶体为生物传感器领域的重要方向。利用石英晶体对其表面物质变化的特性,构建出具有微小质量检测能力的新型生物传感器。搭建一套硬件系统对QC输出的10 MHz的基频信号进行分析研究。通过测量与分析输出信号的频率变化规律得到结果。实验结果表明,该测量系统空气中稳定后的频率误差波动小于10 Hz,在测量结束时频率误差波动小于30 Hz。

    • 基于多传感器的无叶风扇控制系统设计

      2017, 36(10):51-55.

      摘要 (831) HTML (0) PDF 1.00 M (1372) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前无叶风扇自动控制水平低的问题,提出了一种基于多传感器的无叶风扇控制系统设计方案。系统采用热释电传感器HCSR501、红外传感器GP2Y0A02YK0F分别进行了人体位置及人与风扇之间距离的检测,并运用PWM技术控制了无叶风扇的风速。实验测试表明,此系统可跟随人体位置变化自动调整无叶风扇的吹风角度,能根据人与无叶风扇之间的距离控制风扇的出风速度,并在一定范围内为使用者提供恒定的吹风速度和良好的吹风感受,较好地实现了无叶风扇的智能控制。

    • 反激开关电源在洗衣机控制系统的应用

      2017, 36(10):56-59.

      摘要 (744) HTML (0) PDF 809.02 K (1224) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决洗衣机控制器反激开关电源的两路输出电源带载差别较大时电压输出不稳的问题,采用负载端使用假负载、用PC817和TL431组成反馈回路并采用主极点补偿方式进行动态补偿,仿真及实测结果表明,当5 V输出满载12 V输出空载时,可以将12 V电压波动控制在10%范围内;当12 V满载5 V空载时,可以将5 V电压波动控制在2%范围内;两路带载情况下,双路输出电压波动可控制在2%范围内,实际应用表明,该方案可行有效。

    • 可穿戴运动捕捉系统

      2017, 36(10):60-63.

      摘要 (1274) HTML (0) PDF 2.74 M (1288) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文设计了一种基于MPU9250 9轴姿态传感器与STM32F103C8T6系列ARM的可穿戴运动捕捉系统。MPU9250内部合成3轴加速度计、3轴磁强计及3轴陀螺仪,通过检测该传感器的9轴姿态信息,得到相应的姿态角。利用非线性扩展卡尔曼滤波算法进行数据融合,将数据进行去噪处理,利用蓝牙技术将处理完成的数据传送至上位机用以显示。该系统具有体积小巧,动态响应好,实时监测等特点。

    • 水下声呐探测系统的博弈对抗模型研究

      2017, 36(10):64-68.

      摘要 (928) HTML (0) PDF 892.65 K (1237) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对水下目标探测的多声传感器信息处理和协同对抗多目标对战策略,研究了声呐信号探测与协同对抗决策关联,分析了声传感信号的特点,给出了声探测信号恢复与分离的处理算法,建立在声传感信号的基础上,依据多声传感信号在水下对敌我双方探测与对抗条件,研究了多声传感信号博弈模型和协同对抗决策方法,给出了详细的推理分析和函数求解方法。通过给定的多声传感信号的处理和两组敌我协同作战的博弈分析,验证了声传感探测协同对抗决策。

    • 200 MHz带宽基带信号发生器的设计与实现

      2017, 36(10):69-72.

      摘要 (1021) HTML (0) PDF 3.92 M (1543) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了基于FPGA的基带信号发生器设计方案,主要叙述了成型滤波以及任意重采样内插比等关键技术。该基带信号发生器不仅实现了标准数字调制格式的基带信号发生,而且通过FPGA内部的并行架构设计,实现了500 MHz的高速数据速率,I/Q带宽达到200 MHz。将其应用于矢量信号发生器中,既实现了PSK、ASK、FSK、MSK、QAM等标准数字调制格式的矢量信号,又实现了400 MHz矢量调制带宽。经过测试,在4 M码元速率的情况下,QPSK和512QAM调制格式的EVM分别达到0.7%和1.0%;400 MHz带宽的矢量调制信号频响小于1 dB。

    • 一种便携式微纳卫星姿控测试系统

      2017, 36(10):73-76.

      摘要 (810) HTML (0) PDF 1.04 M (1181) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过分析微纳卫星姿控系统的测试特点,设计了一种便携式微纳卫星姿控测试系统。该系统采用标准的PXI总线,具有标准的内外接口、集成度高、便携性强的特点。依据测试系统工作原理,从硬件结构和软件架构两方面进行了系统设计。根据星地接口特点,系统硬件在满足测试需求的基础上,采用功能密度高的标准、通用货架产品来构建系统。软件按照方便易用、灵活配置的原则,采用模块化的方式实现,使系统具有良好的人机交互界面。系统研发完成后,在型号测试中进行了实验验证,结果表明该系统较以往设备具有更好的集成度和便携性。

    • 多移动监测站定位目标的研究

      2017, 36(10):77-80.

      摘要 (885) HTML (0) PDF 1.04 M (1384) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对多移动监测站对三维目标定位时的最优交汇点问题,提出了一种基于最小二乘的最短距离算法。给出了双移动监测站下的定位模型,推导出了求取最优交汇点位置的表达式。仿真实验结果表明该方法可有效获得逼近真实目标位置的最优交汇点,对于多移动监测站实现三维目标的定位具有一定的理论意义和实际意义。

    • 基于NI USRP与RTL-SDR的无线通信收发系统的实现

      2017, 36(10):81-85.

      摘要 (1018) HTML (0) PDF 7.90 M (1315) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了一种基于NI USRP与RTL-SDR的无线通信收发系统。分析了该系统的软件特性和硬件构架,以FM调制与解调方式来发送与接收音频信号为例,介绍了FM信号的正交调制解调算法,以NI USRP 当作发射端,RTLSDR当作接收端,通过搭建Simulink框图在射频段与PC端对信号进行处理并发送与接收,并给出了详细的实现过程和测试结果。从实验结果得出,此系统可以较好地发送并接收音频信号。

    • 基于红外同步的室内超声定位系统的设计

      2017, 36(10):86-91.

      摘要 (1170) HTML (0) PDF 1.24 M (1548) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种室内定位方案,利用红外作为发射超声信号的同步计时信号、FPGA内部多路计数模块同步对超声计数,并将采样得到的多路数据通过SPI总线分别上传至主控芯片STM32,并对数据进一步处理,最后由定位算法得到目标点的位置。主要实现的功能是FPGA多路信号采集、FPGA与SPI通信的设计以及定位算法的设计,精度可以达到cm级,在实际应用中具有较高的参考价值。

    • 某发动机计量保障特殊用途电子秤计量研究

      2017, 36(10):92-96.

      摘要 (1277) HTML (0) PDF 2.77 M (1292) 评论 (0) 收藏

      摘要:电子秤的现场计量中,由于现场情况的特殊性,无法满足JJG5392015《数字指示称检定规程》所规定一些检定条件。为了更好的达到量值传递要求,做好某发动机的计量保障工作。结合现场的实际情况,研究了一套针对此类电子秤的计量方案。分别完成安全性、置零准确度及除皮准确度、称量、除皮后称量、重复性等项目的计量方法设计。对此方法引入测量的不确定度做出分析评定,结果表明此计量方案可以解决此电子秤的现场计量检定难题,符合某发动机流量计量保障任务要求。

    • >应用天地
    • 基于LabVIEW的混凝土工作性测控系统数据采集处理

      2017, 36(10):97-100.

      摘要 (828) HTML (0) PDF 827.90 K (1138) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于外加剂种类和数量日益增多,混凝土工作性经时差别很大,传统工作性测试方法无法满足现代工程技术要求,故设计了一种智能型新拌混凝土现场流变参数测控设备。简述了自主研制的新拌混凝土工作性测控系统中流变参数基本计算公式及采集数据误差产生的原因;论述了流变数据复演性分析时,在LabVIEW中对传感器进行数据采集并进行低通滤波处理和利用拉伊达准则剔除异常误差。结果表明,两种方式结合起来对采集的数据处理有效,并使得流变参数测试计算结果更加准确可靠。

    • 基于力控组态软件的储油气库监控系统设计

      2017, 36(10):101-106.

      摘要 (988) HTML (0) PDF 6.25 M (1505) 评论 (0) 收藏

      摘要:辽宁石油化工大学建设了石油化工产业链实物仿真实践教育基地,以供学生进行认知及操作实习,将理论与实践结合,提高学生现场实际操作能力。但由于一些设备的安装调试尚未完成,某些装置有可以改善的地方。就储油气库实训装置来说,现场检测仪表及监控系统的完成度不高,监测点有限。针对辽宁石油化工大学工程训练中心储油气库实训装置,结合了组态技术,设计了基于力控组态软件并以西门子S7200 PLC为控制核心的监控系统。

    • 基于FPGA的可配置时序信号发生系统设计

      2017, 36(10):107-109.

      摘要 (1077) HTML (0) PDF 1.08 M (1354) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足测试环节对特殊时序信号的要求,设计了一种可配置时序信号发生系统,可实现多路时序信号的输出。该时序信号发生系统由上位机和下位机两部分组成,上位机软件对输出的时序信号进行配置,下位机采用STM32+FPGA相结合的硬件结构,实现配置后的多路时序信号输出。由于下位机的STM32芯片与FPGA采用两个不同的时钟,因此在FPGA内使用异步FIFO实现与STM32芯片的数据通信,有效实现了两者之间的并行数据传输。

    • 塑封半导体器件特殊封装缺陷的声学扫描检测

      2017, 36(10):110-114.

      摘要 (871) HTML (0) PDF 25.42 M (1503) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着塑封器件质量与可靠性的提升,塑封器件在航空、航天、军用领域的应用越来越广泛。但是封装缺陷是塑封半导体器件常见的可靠性问题。声学扫描检测技术是一种基于超声波反射成像的无损检测技术,可以有效的检测塑封器件各类封装缺陷。简要介绍了塑封半导体器件内部材料、界面分层缺陷及相关失效机理,并基于裸露散热基板的塑封器件、无键合引线的塑封器件和BGA封装塑封器件的声学扫描检测实例,对声学扫描检测技术在塑封器件内部缺陷检测方面的应用进行了深入分析探讨,通过对比国军标和美军标的相关判据,对部分特殊的封装缺陷提出了合适的参考判据和检测依据。

    • 基于Raspberry Pi的Web温度监测系统应用

      2017, 36(10):115-118.

      摘要 (1064) HTML (0) PDF 5.02 M (1415) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Raspberry Pi设计了一套Web温度监测系统,系统以嵌入式技术、物联网技术、万维网技术为设计平台,可以对一个待测点或者多个待测点进行远程监测,并且使用数据库建立数据存储与访问功能,结合Chart.js和jQuery这两个JavaScript函数库来显示数据,利用Raspberry Pi代替建站所必须的虚拟主机或云主机,通过互联网将Raspberry Pi所采集的温度信息上传至互联网,打开固定网址后通过手机、平板、电脑等互联网设备远程获取温度信息,温度信息会通过柱状图和表格以网页的形式直观的显示在互联网设备上,用户即可方便的通过互联网平台在需要测量温度信息的工作环境中采集并分析数据,从而做出最终决策。

    • >业界动态
    • 罗德与施瓦茨公司发布紧凑、便携型测试仪表:矢量网络分析仪ZNL和频谱分析仪FPL1000

      2017, 36(10):118-118.

      摘要 (599) HTML (0) PDF 198.78 K (995) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >应用天地
    • 温室内温湿度检测系统设计

      2017, 36(10):119-122.

      摘要 (1096) HTML (0) PDF 3.33 M (1312) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于STC89C52单片机设计的智能温湿度检测系统,硬件部分包括主控芯片、DHT11传感器、LCD1602液晶显示、按键和报警。软件部分由C语言编写。在单片机的控制下,温湿度传感器将检测到的温湿度参数,通过端口送给单片机进行处理,同时在LCD1602液晶显示器上进行实时显示。用户可以通过按键电路设定温湿度的最高、最低阈值,一旦温湿度的值超过阈值,即可发出声光报警告知管理人员。最终,在Keil环境下完成了C语言程序的编写,并且联合Protues软件完成了仿真,而且进行了电路板的焊接,软硬件的调试,能够准确测量环境的温湿度,实现超限报警功能。

    • 低压注塑机温度控制系统研究

      2017, 36(10):123-127.

      摘要 (1027) HTML (0) PDF 2.24 M (1101) 评论 (0) 收藏

      摘要:胶料温度稳定性对低压注塑工艺产品质量有重要的影响,提出一种基于模糊PID算法改进的温度控制策略,此方法可进一步提高现有低压注塑设备生产运行时的温度稳定控制精度。首先对系统数学模型及参数动态设定思想进行了研究,然后设计了本研究所用的硬件测试电路及软件测试及控制算法。最后通过温度控制实验表明,设计的温度控制系统在不同环境下均可通过自动调节相关温度控制参数,实现各执行单元系统温度±0.5℃的控制精度指标。

    • >业界动态
    • 伊利诺伊大学采用泰克仪器装备纳米制造实验室

      2017, 36(10):127-127.

      摘要 (660) HTML (0) PDF 174.83 K (1066) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • NI与东南大学宣布达成战略合作,搭建毫米波技术联合实验室助力5G预研

      2017, 36(10):128-128.

      摘要 (714) HTML (0) PDF 210.41 K (1146) 评论 (0) 收藏

      摘要:

主编:陈光礻禹

创刊:FEMT

国际标准刊号:ISSN 1002-8978

国内统一刊号:CN 11-2268/TN

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