• 2023 IEEE第16届国际电子测量与仪器学术会议征文通知(ICEMI 2023)
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    2017年第36卷第7期
      理论与方法
    • 马天凤, 楚建安, 林杰

      2017,36(7):9-13, DOI:

      Abstract:

      承印物输送是数码喷墨印花机的主要组成部分,为了提高数码喷墨印花机的稳定运行,对承印物运动控制系统进行MATLAB/Simulink仿真。首先阐述了印花机承印物运动控制系统的基本原理,对伺服电机和步进电机的特点做出了对比分析;然后介绍了永磁同步电机伺服控制原理;最后对数码喷墨印花承印物运动控制系统进行了建模并对永磁同步电机驱动采用SVPWM控制系统运行进行了仿真分析,从而实现了承印物运动系统速度响应快、转速、转矩控制性能好。实验结果表明,该方法在一定程度上提高了数码喷墨印花承印物运动伺服系统印花的精度和稳定性。

    • 薛亮红, 刘之方, 武康凯, 李忠晶, 周玮

      2017,36(7):14-17, DOI:

      Abstract:

      针对变压器因绕组变形而产生故障问题,分析了现有短路阻抗法和频响法检测绕组变形手段的特点和不足,研究了扫频短路阻抗法的基本原理和测试接线方式,在模型变压器上进行了绕组层间短路、绕组匝间短路等不同情况的试验测试,初步验证了该方法的有效性。以某220 kV变压器为测试对象,采用扫频短路阻抗法进行了变电站现场测试工作。该方法测试结果能够提供更多的测量参量,为绕组变形的研判提供了更多的参考依据,是一种很有价值的变压器绕组变形测试方法。

    • 马晓婷, 尚宇

      2017,36(7):18-22, DOI:

      Abstract:

      对心电信号进行数字滤波时,因其幅频特性和过渡带的影响很容易造成心电波形失真,为了使原始含噪心电信号与降噪后的心电信号具有同等光滑性和最小方差估计特性,去噪连续性效果更好,分析研究了几种常用的去噪算法,并分别采用MIT BIH数据库中的数据及实测心电数据进行仿真分析,仿真结果表明采用小波阈值去噪算法可以更好的对心电信号进行去噪处理,得到清晰不失真的原始心电信号,信噪比(SNR)达到30以上,均方误差(MSE)在0.1以下,设计方法简单、计算量小,具有很好的应用前景和广泛地使用价值。

    • 陶震

      2017,36(7):23-26, DOI:

      Abstract:

      针对目标导向矢量与波束指向失配导致自适应波束形成输出信干噪比下降问题,研究了一种基于导向矢量失配估计的鲁棒波束域自适应波束形成算法。该算法首先在信号与噪声子空间内,基于阵列主瓣宽度自适应迭代估计待检测目标导向矢量的失配误差,进而基于目标估计导向矢量计算波束域ADBF权值。仿真实验表明,算法在较低信干噪比条件下即能准确估计目标真实导向矢量,进而避免ADBF由于导向矢量失配引起的输出信干噪比损失。鲁棒波束域ADBF算法收敛速度快,易于工程实施。

    • 蔡瑾曜, 陈晓阳

      2017,36(7):27-30, DOI:

      Abstract:

      随着船载双通道雷达天线频率的不断提高,天线角度标校所需要的远场距离条件越来越无法满足。通过对双通道雷达天线自跟踪系统的深入分析,给出了交叉耦合产生的机理,并以此为基础阐述了近场效应对校相和角度标校的影响。给出了当前解决近场效应的4类常用的应对方法,经实际工程验证和对比分析,在近场距离条件下,近场阵列天线法是解决雷达天线角度标校最适宜的方法。最后,以X频段天线为例进行了实际测试,结果证明该方法操作简便、数据稳定可用,并已在多次卫星测控任务中得到了验证。

    • 徐海, 崔连虎

      2017,36(7):31-33, DOI:

      Abstract:

      针对雷达制导射频半实物仿真试验系统目标回波模拟逼真度问题,分析了传统做法中未考虑雷达天线方向图的目标回波模拟方法的弊端。采取利用雷达天线方向图调制目标回波功率的方法,对仿真试验系统的回波功率控制算法进行改进,实现了更为真实的目标回波功率变化模拟。仿真结果证明,该方法有效解决了末制导雷达半实物仿真试验过程中,特别是在多目标的环境下频繁出现的副瓣跟踪问题,大大提高了射频半实物仿真系统仿真结果的可信度。

    • 张欣, 李凌梅, 孙梅, 马艺清, 刘佳丽

      2017,36(7):34-37, DOI:

      Abstract:

      根据圆柱螺纹量规在工业生产中测量的需求,实验验证了三坐标测量机测量圆柱螺纹量规中径测量系统的可行性。首先对圆柱螺纹量规的中径进行了实际测量,其测量结果与螺纹测量仪和卧式测长机两种方法的测量结果进行比对实验,比对结果证明三坐标测量机测量螺纹量规中径的测量结果达到预定的技术要求,得出结论三坐标测量机的测量系统适用于圆柱螺纹量规的中径测量。

    • 王瑜瑜, 刘少军, 王曙霞

      2017,36(7):38-42, DOI:

      Abstract:

      为了克服传统串级调速功率因数低及能量损耗大等固有缺点,提出了一种基于逆系统解耦附加变结构控制的电流型PWM串级调速系统。为增强系统的鲁棒性,PWM逆变器选用逆系统解耦附加变结构控制策略,并对该控制策略进行详细推导,加之斩波电路选用转速电流双闭环PI控制,最终获得了系统的控制图。最后利用MATLAB对该控制策略的有效性进行了仿真验证。仿真结果证实系统不仅具有良好动态特性,而且提高了功率因数,减少了谐波,节约了能源。

    • 李舆坤, 洪峻, 明峰

      2017,36(7):43-47, DOI:

      Abstract:

      方位多通道SAR系统能够克服最小天线面积的限制,从而满足了高分辨率和宽测绘带的性能要求,是星载SAR研究的热点。对于方位多通道SAR系统,通道间的幅相误差对系统成像性能有很大影响,必须对其进行标定。针对幅相误差具有空变性和估计精度易受噪声影响的特点,利用子空间投影算法,提出了一种基于地面发射机的定标方法,通过合理的地面发射机布设策略,解决幅相误差空变特性估计的问题,通过地面发射机容易实现高信噪比的特点,抑制噪声对估计精度的影响。最后通过仿真实验,对提出方法的有效性和精度进行了仿真验证,实验表明,该方法可以通过布设少量地面接收机即可解决幅相误差估计中空变特性和噪声影响的问题,同时还降低了算法的运算量,在仿真中达到了良好的估计精度,实现了成像的校正。

    • 研究与开发
    • 王杰雷, 秦栋泽, 裴水源, 赵田丽

      2017,36(7):48-51, DOI:

      Abstract:

      地震动信号检测识别在边防预警、军事战争、石油管道监护、安全监控等领域有广泛应用,对此,设计了地震动信号检测识别系统。系统主要有以下4部分:地震检波器检测震动信号;STM32处理器进行A/D转换、识别算法的实现;GPS北斗定位模块实现目标的定位;无线传输模块进行数据无线传输。通过大量实验验证,该系统使用方便、性能可靠,能够准确识别人员和车辆目标。

    • 张惠芳, 张海宁

      2017,36(7):52-54, DOI:

      Abstract:

      汽车动态称重系统的算法研究是动态称重系统研究中的难点。为了提高动态称重系统的测量精度,对传感器在车辆非停车状态下所得短历程信号进行分析,利用巴特沃斯低通滤波器滤除噪声信号中的高频分量后;采用Levenberg Marquardt优化算法进行最小二乘法拟合,有效的抑制了低频周期随机干扰,实现了载荷的分离;通过载荷分离计算出车辆重量。实验表明,该算法能够提高动态称重系统的测量精度。

    • 马银童, 黎海涛

      2017,36(7):55-57, DOI:

      Abstract:

      为实时无线监测人体心率,提出了一套基于低功耗蓝牙技术的无线心率计设计方案。该心率计主要由主控芯片CC2541芯片通过IIC接口连接传感器Max30100,控制采集并读取人体腕部脉搏波数据;CC2541作为一款支持低功耗蓝牙协议的单片机芯片,能将脉搏波数据传送至蓝牙主机设备。提出了一种改进的R波检测方法,该方法通过加入对心率基频及其谐频的分析,有效减少R波误判。多次实测表明,该心率计可稳定实现心率测量与无线传输,具有功耗低、精度高、快速测量、实时监测等特点。

    • 王勇

      2017,36(7):58-61, DOI:

      Abstract:

      针对井下复杂的特殊环境以及对外网络的封闭性,基于Zigbee技术及Ethernet技术设计了矿井控制监控系统。通过GIS方式利用AutoCad对虚拟地图的转换,实现了对井下虚拟地图信息实时显示与连接操作。最后该系统通过网页虚拟地图方式能在PC上加以显示而且能够实现地图的连接操作,从而实现远程的监控功能。

    • 杜文彬, 毛征, 梅伟军, 贾文洋, 韩嘉隆

      2017,36(7):62-67, DOI:

      Abstract:

      核相关滤波算法在目标旋转、部分遮挡等情况下具有很强的鲁棒性,但是其在实际工程上无法满足实时性跟踪的要求。借助DSP嵌入式平台,提出一种实时目标跟踪系统实现方案。首先,基于TMS32C6678处理器的硬件平台,对二维快速傅里叶变换(FFT2D)进行算法优化;其次,对KCF算法进行C语言级代码优化,包括循环展开、使用内联函数、使用关键字const等。实测结果表明,对640×480像素的图像,跟踪目标为32×64像素时,波门大小为64×128。在满足跟踪效果的同时,其跟踪速度最高达到25 ms/帧,符合实时性要求。

    • 高训兵

      2017,36(7):68-70, DOI:

      Abstract:

      在暗室中,搭建雷达导引头抗干扰性能测试所需的复杂电磁环境具有一定难度,其中目标雷达发射信号的产生尤其困难;对此提出了一种具有天线扫描特性的雷达发射信号产生算法。首先,分析了雷达天线方向图类型和天线扫描方式,并建立了对应数学模型;其次,将建立的数学模型与雷达方程结合,提出了雷达发射信号功率计算法;最后,以该算法为基础开发雷达信号模拟软件,并借助于矢量信号发生器生成具有天线扫描特性的雷达发射信号。测试结果表明,该算法产生的雷达信号具有天线扫描的特性,为暗室环境下导引头抗干扰性能的测试提供了信号保障。

    • 郑晓亮, 周晓, 欧科君, 牟新刚

      2017,36(7):71-76, DOI:

      Abstract:

      随着无人机技术的迅速发展,利用无人机代替人工进行电力线巡线是行业内发展的新趋势。尽管无人机电力巡线相对于人工巡检效率更高,更加安全,但无人机巡检仍然面临一些问题,无人机的避障技术亟待完善,在巡检过程中无人机会出现与周边障碍物相撞的情况,尤其是细小的电线对无人机安全造成巨大的威胁。这些线状物往往目标不明显,雷达,超声波等技术得到的回波较少,造成避障困难。基于双目视觉系统的无人机避障技术在无人机避障领域得到了广泛的研究和关注。针对双目视觉实时无人机电力巡检避障应用,提出了基于TCensus(形态学Tophat变换和MiniCensus)变换的匹配代价测量方法来对原始图像中的弱目标进行增强,同时采用基于十字结构的支持区域来提高匹配的准确度。实验证明,本文设计的双目视觉系统可以有效检测无人机到电力线之间的距离,检测误差达到5%,提出的TCensus立体匹配算法与其它方法相比除了能够获得同样准确的背景深度图之外,还能对电线区域具有更精细的成像效果。

    • 应用天地
    • 许可行, 吴帅, 周晓华

      2017,36(7):77-81, DOI:

      Abstract:

      基于数字信号采集处理以及数字示波器存储显示原理,提出了一种简易逻辑分析仪制作方案。该系统主要由C8051F020与FPGA最小系统模块、ADC采集模块、信号衰减模块及TFT触摸显示模块组成。该设计采用单级、三级触发方式判断,可同时对8路信号进行采集、触发、存储及显示。经实验验证,该系统具有较高的测试速率、能实现多通道输入、可进行多级触发等优点。

    • 郑颖, 郑显锋, 弋驰

      2017,36(7):82-85, DOI:

      Abstract:

      主要对FSAE赛车发动机进气系统的结构进行分析,从而在满足大赛规则的前提下设计出符合FSAE赛车高速、稳定性能要求的发动机进气系统,即在赛车发动机进气系统中安装稳压腔。首先对本校车队大赛用车选定的发动机进气系统的结构参数进行设计,再利用CATIA软件实现参数化建模,建立两种进气系统的3D模型(安装稳压腔和不安装稳压腔结构),并将其分别导入到ANSYS 软件中进行流体分析。通过比较分析证明带稳压腔的进气系统在进气速度的均匀性与进气压力稳定性上较传统未安装稳压腔的结构均具有一定的优势。

    • 梁忠仔, 黄丹羽, 姜金辉, 张梁, 任小梦

      2017,36(7):86-89, DOI:

      Abstract:

      详细介绍了具有较强拓展性的振动测试数据采集分析的软件平台设计。该软件平台主要通过基于多任务操作的软件架构、活动窗口设计、预留API接口以及硬件通用性设计等方面的设计,保证了软件平台强大的拓展性,从而实现软件平台的通用。基于该平台设计的高层次振动数据分析软件,如模态参数识别和动载荷识别软件,利用该平台已有的功能和软件架构,可以方便地进行二次开发,拓展软件功能,实现更复杂振动数据分析处理,减少重复劳动,加快软件开发进程。设计完成后,通过试验对比和软件开发案例,验证了软件的可行性和可用性。

    • 张洁, 朱磊, 郭林源

      2017,36(7):90-94, DOI:

      Abstract:

      CH395是一款集成TCP/IP协议栈的国产以太网控制器芯片,为给普通单片机扩展基于CH395的以太网通信功能,提供实测数据传输速率参考。以单片机C8051F340外扩CH395为例,给出了一种简单易行的CH395网络通信速率测试方案。该方案在硬件上选用C8051F340片上外设中占用硬件资源较少且速率较快的SPI接口与CH395互连实现网络数据交互。在软件上单片机C8051F340直接通过命令调用CH395自带的库函数并采用CH395内置的TCP/IP协议栈把单片机配置成服务器,用LabVIEW上位机做的客户端与其进行数据通信。通过一种测试方案两种测试方法并经过多次数据通信实验,在SPI单收和单发模式下不丢失数据的情况下网络通信平均速率可以稳定达到200 KB/s。

    • 李凌梅, 刘佳丽, 陈洁, 胡建华

      2017,36(7):95-97, DOI:

      Abstract:

      论述了纤维卷尺的历史溯源和量值溯源。依据JJG5 2001《纤维卷尺、测绳检定规程》,详细论述了纤维卷尺的不确定度评定的步骤与方法,按照校准方法,数学模型,方差和传播系数,标准不确定度,合成不确定度以及扩展不确定度计算的顺序编写。并将其扩展不确定度与规程规定的最大允许误差作比较,得出此测量方法可行的结论。并提出了高精度玻璃纤维卷尺的发展方向。

    • 郭占苗

      2017,36(7):98-102, DOI:

      Abstract:

      采用STC15F2K60S2单片机控制具有I2C总线结构的PCF8591数模转换器,产生正弦波、方波和三角波3种信号波形,通过按键K1切换波形,K2实现频率的增大,K3调节频率的减小,最终输出幅值为5 V可调频率的所需波形,并在液晶显示不同波形的波形名称和频率。同时,用Proteus软件对波形发生器进行仿真模拟,实验结果表明,仿真与实际制作电路的结果基本一致。该波形发生器操作方便,运行稳定可靠,输出波形可以满足教学和电子测量的要求。

    • 王瑞琦

      2017,36(7):103-106, DOI:

      Abstract:

      设计一种以STC89C51单片机为控制核心,具备避障、循迹和遥控功能的智能小车。使用光电开关检测障碍,通过控制电机转向来进行壁障;使用红外传感器寻找线路,控制智能小车自行循迹;使用红外遥控器实现前进、后退、向右、向左、停止和发动功能。小车由底盘、传感器和车载电路组成,车载电路包括电源、单片机最小系统和驱动。系统采用了模块化设计方法,结构简单,可靠性高。

    • 李凌梅, 刘红光, 李青, 胡建华

      2017,36(7):107-109, DOI:

      Abstract:

      随着生产技术的飞速发展和市场竞争的日益激烈,为了保证产品的低成本和高质量,在线实时检定技术在生产生活中得到了广泛的应用。简要介绍了离线检定的局限性和在线检定的必要性。介绍了几种用于支持在线检定的技术手段:传感器技术、高速摄像技术、激光多普勒技术以及电荷耦合器(CCD)技术,并用接触式在线检定计米器和非接触式在线检定计米器的应用举例。最后提出了作为检定机构要与时俱进,用在线检定支持新型生产模式的努力方向。

    • 王尊峰, 杨保国, 马景芳

      2017,36(7):110-113, DOI:

      Abstract:

      如何实现非同轴微波器件S参数的精确测量一直是业界的技术难题,制作、使用微波夹具是实现其网络参数直接测量的主要途径之一。文章介绍了传统夹具测试方法,重点论述了运用TRL校准技术进行夹具测量的解决方案,并给出夹具TRL校准件设计方法和注意事项。通过具体夹具校准件的设计和测量试验完成了设计验证,该技术方案能够很好地去除夹具误差、显著提高测试精度, 并具有较强的可操作性。

    • 业界动态
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    2017年第36卷第7期
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    • 融合改进YOLOv7与UNet的编码点定位方法

      刘升, 古丽巴哈尔·托乎提, 补生来, 买买提明·艾尼

      Abstract:

      针对编码点的定位存在误检率高和精准度差的问题,提出了一种融合改进YOLOv7与UNet的圆形编码点定位方法。第一阶段使用改进的YOLOv7检测编码点的位置,改进的YOLOv7首先将DCN-v2可变形卷积引入ELAN模块,提升特征提取能力;其次把CBAM注意力机制嵌入骨干网络使网络更关注目标特征;然后使用Focal-EioU Loss提高收敛速度;最后构建OD-Cat模块替换ConCat模块以提升网络检测精度。提取出每个圆形编码点的ROI后,第二阶段通过UNet分割出编码点的中心轮廓后,使用最小二乘法拟合出编码点的中心。实验结果表明,改进后的模型比原YOLOv7的精确率(P)提高了6.33%,平均精度均值(mAP)提升了5.76%;提出的定位方法验证了在噪声、亮度不足或曝光等复杂环境下可以准确定位出编码点的中心椭圆轮廓,在实际工业视觉测量中具备鲁棒性。

      • 1
    • 5G异构网络中基于多目标Actor-Critic的资源分配

      曾韦健, 李 晖

      Abstract:

      在5G异构网络(Heterogeneous Network,HetNet)中广泛部署小基站可以提高网络容量和用户速率,但密集部署也会产生严重干扰和更高能耗问题。为了最大化网络能量效率(Energy Efficiency,EE)并保证用户服务质量(Quality of Service,QoS),本文给出了一种在小蜂窝基站中嵌入能量收集器供电的资源分配方案。首先,针对网络系统的下行链路,将频谱和小基站发射功率分配问题建模为联合优化系统能效和用户满意度的多目标优化问题,其次,提出了基于深度强化学习的多目标演员-评论家(Multi-objective Actor-Critic,MAC)资源分配算法求解所建立的优化模型。最后,仿真结果表明,本文算法相比于其他传统学习算法,能量效率提高了11.96%~12.37%,用户满意度提高了11.45%~27.37%。

      • 1
    • 基于多特征融合的生成对抗网络图像修复算法[ ]

      吴泓成, 林国军, 蒋行国, 朱晏梅, 王志舜

      Abstract:

      针对现有图像修复算法存在结构不一致和纹理模糊等问题,文章提出一种基于多特征融合的生成对抗网络图像修复算法。该算法在传统的生成器中引入结合坐标注意力的多特征融合模块(CAMFM)获取更大感受野和多尺度特征。此外,生成器设计为双编码结构并引入注意力对图像进行特征提取,在生成器中引入VGG19网络提取特征用于计算感知损失和风格损失。在CelebA数据集上进行验证,计算修复结果的峰值信噪比(PSNR)为28.75dB,结构相似性(SSIM)为0.938,Fréchet Inception距离(FID)为5.99,文章提出的算法与四种基准算法比较在三个指标上均最优,证明文章提出的算法具有好的修复性能。

      • 1
    • 基于二次分解和LSTM-SVR组合模型的电力能耗预测

      汪繁荣, 张旭东, 蔡玉华, 方祖春

      Abstract:

      为提高金属冶炼能耗预测的精准度,提出了一种基于二次分解与长短期记忆神经网络(Long Short Term Memory,LSTM)、支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)相结合的组合预测模型。首先使用改进的蜣螂优化算法(Improved Dung Beetle Optimization Algorithm,IDBO)来对变分模态分解(Variational Mode Decomposition ,VMD)的模态数和惩罚因子寻优使VMD分解的效果达到最佳,之后根据自相关系数(Autocorrelation Function,ACF)将各分量划分为随机分量和时序分量,同时根据模糊熵(fuzzy entropy,FE)对各分量进行聚合重构,对聚合后的高频信号进行二次分解以降低复杂度。分别采用LSTM和SVR对时序分量和随机分量进行预测,最后将各个分量的预测结果通过随机森林(Random Forest,RF)进行集成聚合,得到最终的预测结果。以国内某金属冶炼厂的能耗数据进行实验分析,结果表明,与其它的传统预测模型和组合模型相比,本文所提方法有更高的预测精准度,其综合预测性能更好。

      • 1
    • 基于边缘计算的用户异常负荷识别方法

      周玉, 张震, 马云龙, 李悦, 高凡, 韦喆

      Abstract:

      针对未知家电负荷背景下基于智能电表采样数据进行非侵入式异常负荷识别问题,本文以电动车入户充电负荷为出发点,提出了一种基于边缘计算的用户异常负荷识别方法。该方法首先通过Boruta-Shap算法对负荷数据的多维特征进行排序筛选得到最优特征子集;然后采用v-NPSVM(v-Non Parallel Support Vector Machine,v-NPSVM)模型进行异常负荷识别模型的训练;最后结合边缘计算技术将算法部署到边缘计算平台上,实现对典型电动车充电负荷的识别。实验采用低压台区中智能电表获取的真实负荷数据进行验证,并进一步对数据进行降频处理以验证更低频数据源下本方法的有效性,实验结果证明了在未知家电负荷背景下,本文方法具有较好的适用性和准确性。

      • 1
    • 基于GAN网络的电力设施遥感图像去云算法研究

      周仿荣, 陈艳芳, 杨鹤猛, 王国芳, 文刚, 马仪

      Abstract:

      遥感图像在电力设施巡检与管理方面的应用越来越广泛,图像中云层遮挡应容易影响电力设施识别精度。本文针对电力设施遥感图像云层遮挡问题,提出了基于生成对抗网络的遥感图像去云算法。以cGAN为主体结构,在编码器自适应填充卷积,提取局部特征和云层遮挡关键信息,获得图像的先验知识,激活编码器对边界特征的敏感性。设计了基于soft attention的递归神经网络模块,通过对所有特征节点增加全局依赖关系来解决网络局部最优问题。在公开遥感数据集与自有遥感图像组成的混合数据集上进行实验,验证模型效果。结果表明,本文方法对遥感图像中云层遮挡去除效果较好,加入自适应填充卷积与Soft Attention模块,重建图像的SSIM与PSNR分别达到0.983与32.899,相对不加入两个模块的网络模型,分别提高了6.74%与15.19%。与现有模型相比,重建图像效果较好,SSIM与PSNR等指标与cGAN方法相比,分别提高了23.93%与8.86%,也均优于其他改进型GAN网络。本文研究的方法不仅为基于遥感图像电力设施识别提供了基础,深度学习遥感图像处理应用提供了参考。

      • 1
    • 狭窄空间内矩形导体电流测量装置设计与优化

      沈悦, 唐玥, 褚子扬, 权硕

      Abstract:

      针对狭窄空间内矩形导体电流测量,提出了一种基于霍尔元件椭圆阵列的电流测量装置,通过理论计算和有限元仿真分析确定了相对最优的阵列分布,搭建实验平台并通过实验验证了该方法的可行性,以及导体偏心状态下电流测量的有效性,同时分析了导体偏心状态下的电流测量偏心误差。仿真和实验结果表明,本文设计的椭圆阵列电流测量装置在行业允许的±1%误差限内,允许导线X轴偏心-4.1mm至4.1mm,Y轴无限制;且与传统电流测量装置相比,重量减轻82.9%,安装占用面积减小72.4%,对狭窄空间的适用性更强,为新能源产品轻量化、小型化、持续降本提供了技术支持。

      • 1
    • 一种无线电信号的模拟调制参数测量系统设计

      刘星雨, 姜乃卓, 徐宇航, 张子达, 吴俊毅

      Abstract:

      无线电信号的模拟调制参数测量在无线电检测定位、通信发射机测试校准,民用船舶的导航通信等领域都有广泛应用。设计实现了一种基于超外差结构的无线电信号模拟调制参数的测量系统,以STM32F4系列单片机作为控制核心,包括的主要硬件电路模块有本振信号源、混频器、LC无源滤波器、锁相环、低噪声放大器、包络检波电路、鉴频电路等。系统可自动识别普通调幅波、调频波、未调制的单频载波等模拟调制类型,完成无线电信号解调输出的同时自动测量出载波频率、调制信号频率、调幅指数、调频指数等主要调制参数。实测结果表明,系统对调制类型识别正确,调幅或调频信号的解调波形信噪比高、无明显失真,载波频率测量的相对误差小于10-5,主要调制参数测量的相对误差均小于5%。

      • 1
    • 基于混合策略麻雀搜索算法优化的DC-DC变换器自抗扰稳压策略

      周雪松, 马幼捷, 王晨, 赵明, 王鸿斌, 赵家欣

      Abstract:

      为抑制城轨列车频繁启停引起的牵引网电压剧烈波动,本文在车载储能DC-DC变换器中设计一种基于改进麻雀搜索算法的自抗扰控制器。首先,建立DC-DC变换器的一阶自抗扰控制器进行稳压控制。然后,为提高系统快速性和抗扰性,引入麻雀搜索算法进行控制器参数寻优。之后针对麻雀搜索算法易陷入局部最优的缺点,引入Tent混沌序列和多样化变异处理,并提出基于樽海鞘算法的新型改进算子对麻雀搜索算法进行改进。最后,根据列车的速度曲线进行仿真验证。通过实验对比,本文提出的自抗扰控制器在启动加速阶段的电压调节时间相较于PI控制、传统自抗扰和麻雀搜索自抗扰分别减小0.012s、0.006s、0.003s,在制动减速阶段分别减小0.0054s、0.0025s、0.0015s,结果表明了所设计的控制器的可行性和有效性。

      • 1
    • 基于全局快速终端和扰动补偿的PMSM矢量控制

      陈德海, 张吉祥, 刘祥, 曾东红

      Abstract:

      为提升永磁同步电机(PMSM)的动态性能并抑制抖振问题,本文提出一种结合全局快速终端和扰动补偿观测器的矢量控制方法,该方法在速度环设计全局快速终端滑模控制器(GFTSMC)并结合改进型指数趋近律(IERL),进一步缩短了系统的响应时间,削弱了运动点在滑模面的抖振现象。为了对永磁同步电机运行过程中存在的扰动问题进行补偿,设计了改进型ESO对未知扰动进行观测并进行前馈补偿。同时设计了滑模位置观测器,实现了对位置信号的检测。仿真结果表明,本文控制策略进一步提高了调速系统的响应速度,降低了稳态误差,增强了抗扰性能,同时能更准确检测转子位置,转速响应时间提升了0.043s,转速最大误差从69.9下降至11.75r/min。

      • 1
    • 基于S-PNet的触觉电阻抗成像后处理算法研究

      袁晶晶, 戎舟

      Abstract:

      电阻抗成像技术(EIT)因其非侵入式的特性为机器人柔性触觉传感器的压力点分布可视化提供了一种可行的方法。然而EIT逆问题具有高度的非线性和病态性,当多压力点相近时,重建图像的伪影会导致压力点间存在粘连。为解决上述问题,提出一种由特征提取、特征重建以及加强特征提取三个模块构成的S-PNet电阻抗成像后处理算法,实现对粘连压力点的分割以及形状重建。该算法使用金字塔池化结构加强特征提取,在增加极小计算量的情况下,能够提取到区分相近压力点边界的多尺度特征。采用均方根误差(RMSE)和结构相似度(SSIM)来评价后处理图像质量,实验得出RMSE的平均值为0.02,SSIM的平均值为0.97。仿真与实测结果均表明,与现有算法相比,基于S-PNet的后处理算法能够得到边界清晰且形状准确的结果。

      • 1
    • 基于深度强化学习的无人机辅助物联网多目标优化

      徐钰龙, 李君, 李正权, 胡静, 张圣, 王子威

      Abstract:

      无人机辅助无线供电物联网是一种创新的网络架构,利用无人机作为能量传输中介,能够解决物联网设备电力供应的限制和局限性。针对无人机辅助无线供电物联网网络中多目标控制策略学习的问题,提出了一种基于深度强化学习的多目标双延迟深度确定性策略梯度(MOTD3)算法,旨在满足偏航角、飞行速度以及发射功率约束条件下,实现总数据速率、总收获能量最大化以及能耗和悬停时间最小化的多目标联合优化,同时因需求动态变化无人机进行在线路径规划。仿真结果表明,该算法在多目标优化性能方面优于深度确定性策略梯度(DDPG)算法、优势演员评论家算法(A2C)和其他控制策略,在收敛情况和稳定性方面也有较好表现,且具有较强泛化能力,可适用于实际中不同通信场景。

      • 1
    • 磁浮管轨直线感应电机牵引悬浮协同优化设计

      杨杰, 张国华, 胡海林, 葛琼璇

      Abstract:

      在磁浮管轨运输系统中,采用悬浮电磁铁与直线感应电机(Linear induction motor, LIM)同平面安装方案,可有效减小盾构面积,降低建设成本;同时,LIM法向力能够提供辅助悬浮力,提高系统综合能效。围绕牵引力与法向力协同优化中建模求解误差大、优化复杂等问题,提出一种基于响应面法的一体化LIM优化设计方法。首先,确立牵引力及法向力设计目标,完成电机初始设计。其次,结合Box-Behnken试验设计法和方差分析法,分析电机参数对牵引力和法向力的影响规律,确定敏感参数集。再次,利用响应面法建立关于敏感参数的二阶代理模型,并通过了模型拟合度检验。在加工精度与电机饱和等约束下,通过二代非支配排序遗传算法对代理模型进行多目标寻优。最后,利用Maxwell软件对优化前后的电机进行时步有限元仿真。结果表明,在工频、额定电流15A的工况下,初始电机的牵引力和法向力分别为305.9 N和-60.5 N,优化后为309.4 N和-309.3 N,优化后性能指标显著提升,设计误差分别为3.13%和3.10%,表明了协同优化设计方法切实有效。

      • 1
    • 大规模芯片内嵌存储器的BIST测试方法研究

      葛云侠, 陈龙, 解维坤, 张凯虹, 宋国栋, 奚留华

      Abstract:

      随着大规模芯片的块存储器(Block Random Access Memory, BRAM)数量不断增多,常见的存储器内建自测试(Memory build-in-self test, Mbist)方法存在故障覆盖率低、灵活性差等问题。为此,本文提出了一种新的基于可编程有限状态机的Mbist方法。该方法是通过三个计数器驱动的可编程Mbist控制模块和算法模块集成八种测试算法,提高故障覆盖率和灵活性。采用Verilog语言设计了所提出的Mbist电路,通过Modelsim对1Kbit×36的BRAM进行仿真并在自动化测试系统上进行了实际测试。实验结果表明,该方法对BRAM进行测试能够准确定位故障位置,故障的检测率提高了15.625%,测试效率提高了26.1%,灵活性差的问题也得到了很大改善。

      • 1
    • 基于紧迫性需求的电动汽车协调充电优化策略

      李再港, 李文正, 舒征宇, 王灿, 亓浩, 王喜召

      Abstract:

      电动汽车的随机充电会导致峰值负荷突变,进而增加了电网运行波动的风险。为此,文中提出了一种基于微电网的电动汽车协调充电调度,算例表明该策略可以降低负荷的峰值,减弱了随机不确定充电对于电网波动的风险。首先,文中考虑充电紧急性指标来反映不同的充电需求,以及模拟电动汽车充电时间行为的随机性,进一步保证电动汽车的协调充电。其次,文中以整体峰谷负荷差最小为目标,建立协调充电调度的优化模型,考虑了电动汽车慢速和快速充电以及微电网运?各种限制。最后,算例仿真结果表明该方法有效地解决电动汽车车主的充电选择模式以及降低微电网运行的风险,使柔性负荷进行有效地转移,为微电网削峰填谷提供策略。

      • 1
    • 基于二次分解和改进沙猫群优化算法的空气质量预测

      朱菊香, 张诗云, 张 涛, 孙君峰, 张赵良

      Abstract:

      准确预测空气质量对人们的日常生活具有重要意义,本文提出了一种二次分解和改进沙猫群算法(improved sand cat swarm optimization , ISCSO)优化长短期记忆网络(long short-term memory, LSTM)相结合的预测模型。首先,利用完全自适应噪声集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise, CEEMDAN)算法将PM2.5数据分解为多个子序列,对预测效果不满意的重构序列使用变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)方法进行二次分解;其次,引入Cubic混沌、螺旋搜索策略和麻雀警戒机制改进沙猫群算法,有效提高了算法的全局搜索性能和收敛速度;最后,采用改进的沙猫群算法对LSTM模型参数进行优化,将各个子序列导入ISCSO-LSTM模型预测并叠加得到最终预测结果。实验结果表明,CEEMDAN-VMD-ISCSO-LSTM组合模型具有较低的预测误差,相比CEEMDAN-VMD-LSTM和CEEMDAN-VMD-SCSO-LSTM模型,该模型在均方根误差方面分别降低了2.21 μg/m3和1.04 μg/m3,在拟合度方面分别提高了4.9%和2.1%。

      • 1
    • 基于深度学习的无人机自组网分层入侵检测方法

      杜玉航, 王伟

      Abstract:

      针对无人机自组网携带重要信息却容易受到各种攻击的问题,本文提出了一种分层检测响应的方案。首先采用端节点误用检测方法,监测无人机行为并报告规则验证的结果。接着,地面站利用深度神经网络分类算法进一步优化验证结果。为抵御如干扰、黑洞、灰洞等不同类型网络攻击提供了新的解决方案。最后,本文与BRUIDS方案和分布式检测方案进行模拟分析和实验对比。结果表明,相较于另外两种方案,本文方法在检测率方面的下降率均保持在10%以内,检测率高达93%以上。误报率提升了1.2%,在检测攻击延迟方面与分布式方案相差无几,通信开销减少了约53.5KBytes/S,且对未知攻击检测问题有显著改善。

      • 1
    • 基于图像处理的复杂场景火焰识别与火灾判定方法

      陈秋艳, 贺敏, 张新燕, 陈泽锋, 潘中清, 罗睿

      Abstract:

      为了提高复杂环境及不同火灾场景火焰识别的准确性,提出一种基于图像处理的复杂场景火焰识别与火灾判定方法。结合应用高斯低通滤波、基于HSI的分块同态滤波增强与基于Lab的K-means彩色图像分割算法实现火焰识别,并通过计算评估火焰的面积变化率和质心分散来判定是否发生火灾。结果表明,高斯低通滤波避免了“振铃”现象的产生,且PSNR较巴特沃兹和理想低通滤波方法更高;基于HSI的分块同态滤波增强算法抑制了背景光亮度的影响,并与CLAHE和MSRCR方法比较,达到了更高的对比度;基于Lab的K-means分割算法降低了光线及设备对分割结果的影响,与Otsu和区域生长方法相比,能够更准确提取不同场景火灾图像的火焰。最后,以某餐厅蔓延火灾火焰及蜡烛稳定燃烧火焰为例,将其视频序列图像处理识别后,判定当火焰面积变化率不低于0.29且质心分散不低于19.77时发生火灾,应及时触发火灾报警器,降低火灾事故的损失。

      • 1
    • 基于FMS-YOLOv5s的轻量化交通标志识别算法

      曹立, 康少波

      Abstract:

      针对目前的道路交通标志模型有着检测速度慢、模型大和参数多的缺点,提出了一种基于YOLOv5s算法的轻量化交通标志识别算法。首先引入轻量化FasterNet网络,利用该网络中的FasterNet Block结构与原主干网络的C3融合,形成一种全新的C3Faster结构;接着将原网络的损失函数修改为MPDIoU,来提高边界框回归的准确性和效率;最后结合高效且轻量的SA(Shuffle Attention)注意力机制,提高模型的泛化能力和稳定性。在CCTSDB 2021数据集上的实验结果表明,与原网络相比,改进后模型的参数量、模型大小、GFLOPs分别减少了17.5%、17.5%和20%;同时mAP0.5 、mAP0.75、mAP0.5:0.95分别提升了2.3%、3.4%和2.4%。而且与YOLOv3-tiny等其他算法对比,所提出的算法有明显的优越性,能满足各种场景下移动端实时性的需求。

      • 1
    • 贴合材料硬度对PVDF薄膜传感器冲击波测量的影响研究

      潘绪仲, 彭澎, 狄长安, 张永建

      Abstract:

      在人员毁伤效能评估中,体感冲击波值为重要的毁伤判据之一。为提高人员体表冲击波测试的准确性,同时保证传感器阻抗匹配的优势,提出了一种柔性膜片阻抗匹配下的冲击波测试技术,并对不同硬度的贴合材料对冲击波超压测量的影响展开了实验研究。首先在刚性表面对PVDF传感器进行了冲击波标定实验,得到了PVDF传感器力电响应关系;在此基础上,对4种硬度的聚氨酯橡胶作为贴合材料的PVDF传感器加载不同强度冲击波,实验结果表明与PVDF直接贴合在类生物组织上相比,硬度为50A的贴合材料能够改善横向效应的影响使得传感器灵敏度系数基本保持为常数,但贴合材料硬度增加为70A和90A时测量非线性度分别增加了22.6%与30.2%。

      • 1
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    2017年第36卷第7期
      理论与方法
    • 马天凤, 楚建安, 林杰

      2017,36(7):9-13, DOI:

      Abstract:

      承印物输送是数码喷墨印花机的主要组成部分,为了提高数码喷墨印花机的稳定运行,对承印物运动控制系统进行MATLAB/Simulink仿真。首先阐述了印花机承印物运动控制系统的基本原理,对伺服电机和步进电机的特点做出了对比分析;然后介绍了永磁同步电机伺服控制原理;最后对数码喷墨印花承印物运动控制系统进行了建模并对永磁同步电机驱动采用SVPWM控制系统运行进行了仿真分析,从而实现了承印物运动系统速度响应快、转速、转矩控制性能好。实验结果表明,该方法在一定程度上提高了数码喷墨印花承印物运动伺服系统印花的精度和稳定性。

    • 薛亮红, 刘之方, 武康凯, 李忠晶, 周玮

      2017,36(7):14-17, DOI:

      Abstract:

      针对变压器因绕组变形而产生故障问题,分析了现有短路阻抗法和频响法检测绕组变形手段的特点和不足,研究了扫频短路阻抗法的基本原理和测试接线方式,在模型变压器上进行了绕组层间短路、绕组匝间短路等不同情况的试验测试,初步验证了该方法的有效性。以某220 kV变压器为测试对象,采用扫频短路阻抗法进行了变电站现场测试工作。该方法测试结果能够提供更多的测量参量,为绕组变形的研判提供了更多的参考依据,是一种很有价值的变压器绕组变形测试方法。

    • 马晓婷, 尚宇

      2017,36(7):18-22, DOI:

      Abstract:

      对心电信号进行数字滤波时,因其幅频特性和过渡带的影响很容易造成心电波形失真,为了使原始含噪心电信号与降噪后的心电信号具有同等光滑性和最小方差估计特性,去噪连续性效果更好,分析研究了几种常用的去噪算法,并分别采用MIT BIH数据库中的数据及实测心电数据进行仿真分析,仿真结果表明采用小波阈值去噪算法可以更好的对心电信号进行去噪处理,得到清晰不失真的原始心电信号,信噪比(SNR)达到30以上,均方误差(MSE)在0.1以下,设计方法简单、计算量小,具有很好的应用前景和广泛地使用价值。

    • 研究与开发
    • 王杰雷, 秦栋泽, 裴水源, 赵田丽

      2017,36(7):48-51, DOI:

      Abstract:

      地震动信号检测识别在边防预警、军事战争、石油管道监护、安全监控等领域有广泛应用,对此,设计了地震动信号检测识别系统。系统主要有以下4部分:地震检波器检测震动信号;STM32处理器进行A/D转换、识别算法的实现;GPS北斗定位模块实现目标的定位;无线传输模块进行数据无线传输。通过大量实验验证,该系统使用方便、性能可靠,能够准确识别人员和车辆目标。

    • 张惠芳, 张海宁

      2017,36(7):52-54, DOI:

      Abstract:

      汽车动态称重系统的算法研究是动态称重系统研究中的难点。为了提高动态称重系统的测量精度,对传感器在车辆非停车状态下所得短历程信号进行分析,利用巴特沃斯低通滤波器滤除噪声信号中的高频分量后;采用Levenberg Marquardt优化算法进行最小二乘法拟合,有效的抑制了低频周期随机干扰,实现了载荷的分离;通过载荷分离计算出车辆重量。实验表明,该算法能够提高动态称重系统的测量精度。

    • 理论与方法
    • 陶震

      2017,36(7):23-26, DOI:

      Abstract:

      针对目标导向矢量与波束指向失配导致自适应波束形成输出信干噪比下降问题,研究了一种基于导向矢量失配估计的鲁棒波束域自适应波束形成算法。该算法首先在信号与噪声子空间内,基于阵列主瓣宽度自适应迭代估计待检测目标导向矢量的失配误差,进而基于目标估计导向矢量计算波束域ADBF权值。仿真实验表明,算法在较低信干噪比条件下即能准确估计目标真实导向矢量,进而避免ADBF由于导向矢量失配引起的输出信干噪比损失。鲁棒波束域ADBF算法收敛速度快,易于工程实施。

    • 徐海, 崔连虎

      2017,36(7):31-33, DOI:

      Abstract:

      针对雷达制导射频半实物仿真试验系统目标回波模拟逼真度问题,分析了传统做法中未考虑雷达天线方向图的目标回波模拟方法的弊端。采取利用雷达天线方向图调制目标回波功率的方法,对仿真试验系统的回波功率控制算法进行改进,实现了更为真实的目标回波功率变化模拟。仿真结果证明,该方法有效解决了末制导雷达半实物仿真试验过程中,特别是在多目标的环境下频繁出现的副瓣跟踪问题,大大提高了射频半实物仿真系统仿真结果的可信度。

    • 蔡瑾曜, 陈晓阳

      2017,36(7):27-30, DOI:

      Abstract:

      随着船载双通道雷达天线频率的不断提高,天线角度标校所需要的远场距离条件越来越无法满足。通过对双通道雷达天线自跟踪系统的深入分析,给出了交叉耦合产生的机理,并以此为基础阐述了近场效应对校相和角度标校的影响。给出了当前解决近场效应的4类常用的应对方法,经实际工程验证和对比分析,在近场距离条件下,近场阵列天线法是解决雷达天线角度标校最适宜的方法。最后,以X频段天线为例进行了实际测试,结果证明该方法操作简便、数据稳定可用,并已在多次卫星测控任务中得到了验证。

    • 张欣, 李凌梅, 孙梅, 马艺清, 刘佳丽

      2017,36(7):34-37, DOI:

      Abstract:

      根据圆柱螺纹量规在工业生产中测量的需求,实验验证了三坐标测量机测量圆柱螺纹量规中径测量系统的可行性。首先对圆柱螺纹量规的中径进行了实际测量,其测量结果与螺纹测量仪和卧式测长机两种方法的测量结果进行比对实验,比对结果证明三坐标测量机测量螺纹量规中径的测量结果达到预定的技术要求,得出结论三坐标测量机的测量系统适用于圆柱螺纹量规的中径测量。

    • 王瑜瑜, 刘少军, 王曙霞

      2017,36(7):38-42, DOI:

      Abstract:

      为了克服传统串级调速功率因数低及能量损耗大等固有缺点,提出了一种基于逆系统解耦附加变结构控制的电流型PWM串级调速系统。为增强系统的鲁棒性,PWM逆变器选用逆系统解耦附加变结构控制策略,并对该控制策略进行详细推导,加之斩波电路选用转速电流双闭环PI控制,最终获得了系统的控制图。最后利用MATLAB对该控制策略的有效性进行了仿真验证。仿真结果证实系统不仅具有良好动态特性,而且提高了功率因数,减少了谐波,节约了能源。

    • 李舆坤, 洪峻, 明峰

      2017,36(7):43-47, DOI:

      Abstract:

      方位多通道SAR系统能够克服最小天线面积的限制,从而满足了高分辨率和宽测绘带的性能要求,是星载SAR研究的热点。对于方位多通道SAR系统,通道间的幅相误差对系统成像性能有很大影响,必须对其进行标定。针对幅相误差具有空变性和估计精度易受噪声影响的特点,利用子空间投影算法,提出了一种基于地面发射机的定标方法,通过合理的地面发射机布设策略,解决幅相误差空变特性估计的问题,通过地面发射机容易实现高信噪比的特点,抑制噪声对估计精度的影响。最后通过仿真实验,对提出方法的有效性和精度进行了仿真验证,实验表明,该方法可以通过布设少量地面接收机即可解决幅相误差估计中空变特性和噪声影响的问题,同时还降低了算法的运算量,在仿真中达到了良好的估计精度,实现了成像的校正。

    • 研究与开发
    • 马银童, 黎海涛

      2017,36(7):55-57, DOI:

      Abstract:

      为实时无线监测人体心率,提出了一套基于低功耗蓝牙技术的无线心率计设计方案。该心率计主要由主控芯片CC2541芯片通过IIC接口连接传感器Max30100,控制采集并读取人体腕部脉搏波数据;CC2541作为一款支持低功耗蓝牙协议的单片机芯片,能将脉搏波数据传送至蓝牙主机设备。提出了一种改进的R波检测方法,该方法通过加入对心率基频及其谐频的分析,有效减少R波误判。多次实测表明,该心率计可稳定实现心率测量与无线传输,具有功耗低、精度高、快速测量、实时监测等特点。

    • 杜文彬, 毛征, 梅伟军, 贾文洋, 韩嘉隆

      2017,36(7):62-67, DOI:

      Abstract:

      核相关滤波算法在目标旋转、部分遮挡等情况下具有很强的鲁棒性,但是其在实际工程上无法满足实时性跟踪的要求。借助DSP嵌入式平台,提出一种实时目标跟踪系统实现方案。首先,基于TMS32C6678处理器的硬件平台,对二维快速傅里叶变换(FFT2D)进行算法优化;其次,对KCF算法进行C语言级代码优化,包括循环展开、使用内联函数、使用关键字const等。实测结果表明,对640×480像素的图像,跟踪目标为32×64像素时,波门大小为64×128。在满足跟踪效果的同时,其跟踪速度最高达到25 ms/帧,符合实时性要求。

    • 王勇

      2017,36(7):58-61, DOI:

      Abstract:

      针对井下复杂的特殊环境以及对外网络的封闭性,基于Zigbee技术及Ethernet技术设计了矿井控制监控系统。通过GIS方式利用AutoCad对虚拟地图的转换,实现了对井下虚拟地图信息实时显示与连接操作。最后该系统通过网页虚拟地图方式能在PC上加以显示而且能够实现地图的连接操作,从而实现远程的监控功能。

    • 高训兵

      2017,36(7):68-70, DOI:

      Abstract:

      在暗室中,搭建雷达导引头抗干扰性能测试所需的复杂电磁环境具有一定难度,其中目标雷达发射信号的产生尤其困难;对此提出了一种具有天线扫描特性的雷达发射信号产生算法。首先,分析了雷达天线方向图类型和天线扫描方式,并建立了对应数学模型;其次,将建立的数学模型与雷达方程结合,提出了雷达发射信号功率计算法;最后,以该算法为基础开发雷达信号模拟软件,并借助于矢量信号发生器生成具有天线扫描特性的雷达发射信号。测试结果表明,该算法产生的雷达信号具有天线扫描的特性,为暗室环境下导引头抗干扰性能的测试提供了信号保障。

    • 应用天地
    • 王瑞琦

      2017,36(7):103-106, DOI:

      Abstract:

      设计一种以STC89C51单片机为控制核心,具备避障、循迹和遥控功能的智能小车。使用光电开关检测障碍,通过控制电机转向来进行壁障;使用红外传感器寻找线路,控制智能小车自行循迹;使用红外遥控器实现前进、后退、向右、向左、停止和发动功能。小车由底盘、传感器和车载电路组成,车载电路包括电源、单片机最小系统和驱动。系统采用了模块化设计方法,结构简单,可靠性高。

    • 李凌梅, 刘红光, 李青, 胡建华

      2017,36(7):107-109, DOI:

      Abstract:

      随着生产技术的飞速发展和市场竞争的日益激烈,为了保证产品的低成本和高质量,在线实时检定技术在生产生活中得到了广泛的应用。简要介绍了离线检定的局限性和在线检定的必要性。介绍了几种用于支持在线检定的技术手段:传感器技术、高速摄像技术、激光多普勒技术以及电荷耦合器(CCD)技术,并用接触式在线检定计米器和非接触式在线检定计米器的应用举例。最后提出了作为检定机构要与时俱进,用在线检定支持新型生产模式的努力方向。

    • 陈实 艾春森 何轲 吴亮 陈田辉 王海燕

      2015,34(9):67-71, DOI:

      Abstract:

      在深水隔水管监测系统上,为了接收水下节点发射的信号,研究设计了一款低噪声低功耗水下接收机。在海洋环境下,由于发射机发射功率,传播损失以及传播过程中噪声干扰等影响,造成接收信号畸变、衰减、动态范围增大等问题,不利于后端数字处理。本系统选择低噪声芯片,优化电路结构、降低系统噪声,通过六阶椭圆滤波器,选择所需频带信号通过,采用AGC实现大动态范围的压缩。海试结果显示,该系统具有高灵敏度、低噪声、低功耗、接收动态范围大等优点。

    • 研究与开发
    • 郑晓亮, 周晓, 欧科君, 牟新刚

      2017,36(7):71-76, DOI:

      Abstract:

      随着无人机技术的迅速发展,利用无人机代替人工进行电力线巡线是行业内发展的新趋势。尽管无人机电力巡线相对于人工巡检效率更高,更加安全,但无人机巡检仍然面临一些问题,无人机的避障技术亟待完善,在巡检过程中无人机会出现与周边障碍物相撞的情况,尤其是细小的电线对无人机安全造成巨大的威胁。这些线状物往往目标不明显,雷达,超声波等技术得到的回波较少,造成避障困难。基于双目视觉系统的无人机避障技术在无人机避障领域得到了广泛的研究和关注。针对双目视觉实时无人机电力巡检避障应用,提出了基于TCensus(形态学Tophat变换和MiniCensus)变换的匹配代价测量方法来对原始图像中的弱目标进行增强,同时采用基于十字结构的支持区域来提高匹配的准确度。实验证明,本文设计的双目视觉系统可以有效检测无人机到电力线之间的距离,检测误差达到5%,提出的TCensus立体匹配算法与其它方法相比除了能够获得同样准确的背景深度图之外,还能对电线区域具有更精细的成像效果。

    • 应用天地
    • 许可行, 吴帅, 周晓华

      2017,36(7):77-81, DOI:

      Abstract:

      基于数字信号采集处理以及数字示波器存储显示原理,提出了一种简易逻辑分析仪制作方案。该系统主要由C8051F020与FPGA最小系统模块、ADC采集模块、信号衰减模块及TFT触摸显示模块组成。该设计采用单级、三级触发方式判断,可同时对8路信号进行采集、触发、存储及显示。经实验验证,该系统具有较高的测试速率、能实现多通道输入、可进行多级触发等优点。

    主编:陈光礻禹

    创刊:1982年

    国际标准刊号:ISSN 1002-8978

    国内统一刊号:CN 11-2268/TN

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