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2007年 第36卷 第4期
2007, 36(4): 657-659.
摘要:
根据自平均极限模型推导了在巨磁电阻薄膜中折射系数与自旋非对称因子的关系。用傅立叶变换红外光谱仪组建了磁折射效应测试装置,并测试了自旋阀多层薄膜(Si/PtMn/CoFe/Ru/CoFe/Cu/Co/NiFe)的磁折射效应。结果表明:在红外波段,可以用磁折射效应表征巨磁电阻效应。
根据自平均极限模型推导了在巨磁电阻薄膜中折射系数与自旋非对称因子的关系。用傅立叶变换红外光谱仪组建了磁折射效应测试装置,并测试了自旋阀多层薄膜(Si/PtMn/CoFe/Ru/CoFe/Cu/Co/NiFe)的磁折射效应。结果表明:在红外波段,可以用磁折射效应表征巨磁电阻效应。
2007, 36(4): 660-662,669.
摘要:
用溶胶凝胶法在N型硅、P型硅、石英、铂、镍衬底上制备了钽酸锂(LiTaO3)薄膜,用XRD和SEM对钽酸锂薄膜性能参数进行了表征;发现掺杂少量环氧树脂能提高钽酸锂薄膜的均匀性,改善薄膜与衬底的粘附性;研究了衬底效应与薄膜厚度的关系,薄膜厚度超过0.2 μm,Ni衬底的XRD峰值强度几乎不再出现,说明衬底对薄膜初始结晶取向有重要影响;利用不同衬底上生长钽酸锂薄膜,XRD研究结果表明:N型硅、P型硅、石英衬底上只能制备多晶钽酸锂薄膜,铂衬底上制备的钽酸锂薄膜在(012)晶向有强大的择优取向性,镍衬底上制备的钽酸锂薄膜有更好的C轴择优取向性,C轴择优取向系数可达0.082。
用溶胶凝胶法在N型硅、P型硅、石英、铂、镍衬底上制备了钽酸锂(LiTaO3)薄膜,用XRD和SEM对钽酸锂薄膜性能参数进行了表征;发现掺杂少量环氧树脂能提高钽酸锂薄膜的均匀性,改善薄膜与衬底的粘附性;研究了衬底效应与薄膜厚度的关系,薄膜厚度超过0.2 μm,Ni衬底的XRD峰值强度几乎不再出现,说明衬底对薄膜初始结晶取向有重要影响;利用不同衬底上生长钽酸锂薄膜,XRD研究结果表明:N型硅、P型硅、石英衬底上只能制备多晶钽酸锂薄膜,铂衬底上制备的钽酸锂薄膜在(012)晶向有强大的择优取向性,镍衬底上制备的钽酸锂薄膜有更好的C轴择优取向性,C轴择优取向系数可达0.082。
2007, 36(4): 663-665.
摘要:
用第一性原理的密度泛函理论分析了Sn吸附在Ni (100)表面的几何结构和稳定相吸附前后的功函变化情况。能量计算表明最稳定相是0.5 ML (monolayer)的Sn替代Ni (100)表面最外层原子形成c (2×2)结构的合金相,皱褶幅度为0.049 nm,与通过低能碱金属离子散射法和低能电子衍射法(LEED)所得到的实验值(0.044±0.005 nm)以及全矢量线性平面波法所得理论值(0.036 nm)吻合得较好,但与三维电子全息图所得值(0.09 nm)和Castep程序所得值(0.018 nm)相差很大,Sn在Ni (100)表面吸附前后的功函变化值为0.31 eV,表明电荷从底物移向吸附物。
用第一性原理的密度泛函理论分析了Sn吸附在Ni (100)表面的几何结构和稳定相吸附前后的功函变化情况。能量计算表明最稳定相是0.5 ML (monolayer)的Sn替代Ni (100)表面最外层原子形成c (2×2)结构的合金相,皱褶幅度为0.049 nm,与通过低能碱金属离子散射法和低能电子衍射法(LEED)所得到的实验值(0.044±0.005 nm)以及全矢量线性平面波法所得理论值(0.036 nm)吻合得较好,但与三维电子全息图所得值(0.09 nm)和Castep程序所得值(0.018 nm)相差很大,Sn在Ni (100)表面吸附前后的功函变化值为0.31 eV,表明电荷从底物移向吸附物。
2007, 36(4): 666-669.
摘要:
采用化学聚合法制备了导电聚合物3,4-乙烯二氧噻吩膜,利用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱法对薄膜的光学成分及形貌进行了分析。采用叉指电极结构研制出了3,4-乙烯二氧噻吩薄膜气体传感器,研究了3,4-乙烯二氧噻吩薄膜气体传感器对有毒气体NO2和NH3的敏感特性以及其自身的温度特性。结果发现,3,4-乙烯二氧噻吩薄膜气体传感器对低浓度的NO2和NH3都具有很好的敏感特性。该文还对3,4-乙烯二氧噻吩薄膜对NO2和NH3两种气体的敏感机理进行了详细的讨论。
采用化学聚合法制备了导电聚合物3,4-乙烯二氧噻吩膜,利用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱法对薄膜的光学成分及形貌进行了分析。采用叉指电极结构研制出了3,4-乙烯二氧噻吩薄膜气体传感器,研究了3,4-乙烯二氧噻吩薄膜气体传感器对有毒气体NO2和NH3的敏感特性以及其自身的温度特性。结果发现,3,4-乙烯二氧噻吩薄膜气体传感器对低浓度的NO2和NH3都具有很好的敏感特性。该文还对3,4-乙烯二氧噻吩薄膜对NO2和NH3两种气体的敏感机理进行了详细的讨论。
2007, 36(4): 670-672,676.
摘要:
针对烷氧基取代PPV衍生物存在电子亲合势低的问题,合成了苯环上同时含有给电子和吸电子基团的新型PPV衍生物PPDBPV。提出了新的前驱体合成路线,克服了吸电子基团对苯环的钝化作用给传统合成路线带来的困难。聚合采用Gilch脱卤化氢反应。给出了各步反应的主要工艺条件,探讨了相关因素对单体合成和聚合反应的影响。通过1H-NMR和FT-IR分别对单体和聚合物的结构进行了表征。该聚合物的光致发光谱峰值在650 nm处,比PMPPV红移了20 nm,波长范围窄,单一性好。
针对烷氧基取代PPV衍生物存在电子亲合势低的问题,合成了苯环上同时含有给电子和吸电子基团的新型PPV衍生物PPDBPV。提出了新的前驱体合成路线,克服了吸电子基团对苯环的钝化作用给传统合成路线带来的困难。聚合采用Gilch脱卤化氢反应。给出了各步反应的主要工艺条件,探讨了相关因素对单体合成和聚合反应的影响。通过1H-NMR和FT-IR分别对单体和聚合物的结构进行了表征。该聚合物的光致发光谱峰值在650 nm处,比PMPPV红移了20 nm,波长范围窄,单一性好。
2007, 36(4): 673-676.
摘要:
以下一代数字卫星战术数据链通信系统为背景,研究了低复杂度、简单实用多进制低密度校验(LDPC)码与混合自动请求重传(HARQ)技术的联合优化,并且与传统的二进制LDPC码HARQ方案进行了误帧率和吞吐量性能比较。基于C++的链路级仿真结果表明,多进制LDPC码HARQ技术能提供明显的性能改善,尤其是包合并和部分增益型HARQ。此外,多进制LDPC码HARQ在复杂度增加不大的情况下,可提供比二进制LDPC码HARQ更可观的性能增益。
以下一代数字卫星战术数据链通信系统为背景,研究了低复杂度、简单实用多进制低密度校验(LDPC)码与混合自动请求重传(HARQ)技术的联合优化,并且与传统的二进制LDPC码HARQ方案进行了误帧率和吞吐量性能比较。基于C++的链路级仿真结果表明,多进制LDPC码HARQ技术能提供明显的性能改善,尤其是包合并和部分增益型HARQ。此外,多进制LDPC码HARQ在复杂度增加不大的情况下,可提供比二进制LDPC码HARQ更可观的性能增益。
2007, 36(4): 677-680.
摘要:
在OFDM系统的发射机部分高功率放大器常常引起发射信号的非线性失真。对角循环神经网络是一类经过修正的全连接循环神经网络,在系统动态行为的俘获方面具有明显的优势。该文引入了这类对角循环神经网络,对发射信号在高功率放大之前进行前置补偿,对网络的训练提出了梯度下降算法。该算法具有更少的RAM需求和以盲起点为初始值的更快的网络收敛速度的特点。仿真显示以该神经网络作为前置补偿,系统具有更快的收敛速度和更少的RAM。
在OFDM系统的发射机部分高功率放大器常常引起发射信号的非线性失真。对角循环神经网络是一类经过修正的全连接循环神经网络,在系统动态行为的俘获方面具有明显的优势。该文引入了这类对角循环神经网络,对发射信号在高功率放大之前进行前置补偿,对网络的训练提出了梯度下降算法。该算法具有更少的RAM需求和以盲起点为初始值的更快的网络收敛速度的特点。仿真显示以该神经网络作为前置补偿,系统具有更快的收敛速度和更少的RAM。
2007, 36(4): 681-684.
摘要:
根据无线光通信和无线接入技术的特点,给出了无线光CDMA接入网的分槽ALOHA-CDMA协议,并分析了无线光CDMA接入网的吞吐量性能。在考虑多用户干扰、背景光噪声、接收机噪声等多种干扰噪声的条件下,给出了无线光CDMA接入网的网络吞吐量数学模型,并采用光正交码OOC作为地址码,分析了基于此MAC协议的无线光CDMA接入网的网络吞吐量。数值计算结果表明,分槽ALOHA-CDMA协议可以具有较高的网络吞吐量。此外,通过减小分组长度或增大光地址码的码长,可进一步提高网络的吞吐能力。
根据无线光通信和无线接入技术的特点,给出了无线光CDMA接入网的分槽ALOHA-CDMA协议,并分析了无线光CDMA接入网的吞吐量性能。在考虑多用户干扰、背景光噪声、接收机噪声等多种干扰噪声的条件下,给出了无线光CDMA接入网的网络吞吐量数学模型,并采用光正交码OOC作为地址码,分析了基于此MAC协议的无线光CDMA接入网的网络吞吐量。数值计算结果表明,分槽ALOHA-CDMA协议可以具有较高的网络吞吐量。此外,通过减小分组长度或增大光地址码的码长,可进一步提高网络的吞吐能力。
2007, 36(4): 685-687.
摘要:
针对位同步问题,提出了一种基于基函数分解的开环位定时估计算法。该算法首先利用基函数分解的结果进行相关运算,将本地参考信号波形和接收信号波形的定时偏差缩小到T/4以内;再根据相关运算提供的角度信息进行精确的位同步估计。该算法不需要提取载波相位信息,复杂度较低。仿真结果表明该算法具有较好的估计精度。
针对位同步问题,提出了一种基于基函数分解的开环位定时估计算法。该算法首先利用基函数分解的结果进行相关运算,将本地参考信号波形和接收信号波形的定时偏差缩小到T/4以内;再根据相关运算提供的角度信息进行精确的位同步估计。该算法不需要提取载波相位信息,复杂度较低。仿真结果表明该算法具有较好的估计精度。
2007, 36(4): 688-691.
摘要:
针对应用三星组成卫星簇对地面辐射源定位的问题,提出了利用数字地图辅助以及使用WGS-84坐标系作为精确定位的模型,在此基础上提出了对地面辐射源目标进行定位的迭代格式的定位算法,并且利用模拟三维地形图进行了定位结果仿真;推导了定位方法的理论误差表达式,研究表明定位仿真结果与误差理论分析一致,并可降低由目标高程假设带来的定位误差。
针对应用三星组成卫星簇对地面辐射源定位的问题,提出了利用数字地图辅助以及使用WGS-84坐标系作为精确定位的模型,在此基础上提出了对地面辐射源目标进行定位的迭代格式的定位算法,并且利用模拟三维地形图进行了定位结果仿真;推导了定位方法的理论误差表达式,研究表明定位仿真结果与误差理论分析一致,并可降低由目标高程假设带来的定位误差。
2007, 36(4): 692-695.
摘要:
为了解决多径干扰对无线定位精度的影响,该文在传统的窄带相关技术的基础上,利用TK算子对其进行改进。改进后的技术在不过多地增加计算负担的情况下,不仅保持了窄带相关技术对于长时延多径信号抑制的功能,而且还改善了其对短时延多径信号抑制效果不佳的缺陷。仿真结果证明,该算法对于无线信道的多径信号抑制起到了一定的改善作用,从而提高了无线定位精度。所以,该研究对于无线定位技术的工程应用和理论研究具有一定的参考价值。
为了解决多径干扰对无线定位精度的影响,该文在传统的窄带相关技术的基础上,利用TK算子对其进行改进。改进后的技术在不过多地增加计算负担的情况下,不仅保持了窄带相关技术对于长时延多径信号抑制的功能,而且还改善了其对短时延多径信号抑制效果不佳的缺陷。仿真结果证明,该算法对于无线信道的多径信号抑制起到了一定的改善作用,从而提高了无线定位精度。所以,该研究对于无线定位技术的工程应用和理论研究具有一定的参考价值。
2007, 36(4): 696-698,702.
摘要:
推导了存I/Q通道相位误差的情况下的LFM脉冲压缩输出信号的表达式,定量分析了I/Q通道相位不一致性对LFM脉冲压缩性能的影响,为雷达接收机系统设计中I/Q通道相位误差的控制提供了理论的参考依据。理论分析和计算机仿真表明,在采用加窗方式抑制脉冲压缩输出旁瓣的情况下,I/Q通道的相位误差会脉冲压缩输出的主副比性能产生严重影响。
推导了存I/Q通道相位误差的情况下的LFM脉冲压缩输出信号的表达式,定量分析了I/Q通道相位不一致性对LFM脉冲压缩性能的影响,为雷达接收机系统设计中I/Q通道相位误差的控制提供了理论的参考依据。理论分析和计算机仿真表明,在采用加窗方式抑制脉冲压缩输出旁瓣的情况下,I/Q通道的相位误差会脉冲压缩输出的主副比性能产生严重影响。
2007, 36(4): 699-702.
摘要:
超混沌系统与普通混沌系统相比,产生的混沌序列有着更好的复杂性和类随机性,在保密通信中,具有很高的安全性。该文提出了把超混沌序列降维后应用于扩频通信的思想;设计了超混沌序列的降维模型,通过此降维模型生成了扩散均匀度较好的随机序列,对所设计的超混沌随机序列性能进行了深入分析,并对超混沌序列的语音扩频调制模型进行了实际仿真,验证了设计思路的正确性,为扩频保密通信技术的纵深研究提供了另外一条新的解决思路。
超混沌系统与普通混沌系统相比,产生的混沌序列有着更好的复杂性和类随机性,在保密通信中,具有很高的安全性。该文提出了把超混沌序列降维后应用于扩频通信的思想;设计了超混沌序列的降维模型,通过此降维模型生成了扩散均匀度较好的随机序列,对所设计的超混沌随机序列性能进行了深入分析,并对超混沌序列的语音扩频调制模型进行了实际仿真,验证了设计思路的正确性,为扩频保密通信技术的纵深研究提供了另外一条新的解决思路。
2007, 36(4): 703-705,708.
摘要:
研究基于小波的并行自适应天气雷达回波数据有损压缩算法。根据回波数据的特点,提出了回波数据的坐标转换算法、矢量场保持算法及标量场滤波算法等有效的预处理算法;利用并行自适应压缩算法对预处理后的雷达回波数据进行压缩实验。实验结果表明,该算法具有较好的并行性和自适应性,在低比特率情况下,能获得较高的功率信噪比值和满意的主观效果。
研究基于小波的并行自适应天气雷达回波数据有损压缩算法。根据回波数据的特点,提出了回波数据的坐标转换算法、矢量场保持算法及标量场滤波算法等有效的预处理算法;利用并行自适应压缩算法对预处理后的雷达回波数据进行压缩实验。实验结果表明,该算法具有较好的并行性和自适应性,在低比特率情况下,能获得较高的功率信噪比值和满意的主观效果。
2007, 36(4): 706-708.
摘要:
在采用一维ST-OOC码的基础上,在光CDMA系统编/解码器端分别加入起/解偏器,引入偏振信息来提高码字维数,从而得到一种新型光CDMA系统多维码的构造方法。理论分析表明通过在一维系统中引入n个偏振方向,系统码字容量能相应增加为原来的n倍。数值计算表明,在采用ST-OOC码并引入两个偏振方向的二维光CDMA系统中,该方法能增加同时用户数,有效地减小系统多用户干扰,使系统的设计更经济。
在采用一维ST-OOC码的基础上,在光CDMA系统编/解码器端分别加入起/解偏器,引入偏振信息来提高码字维数,从而得到一种新型光CDMA系统多维码的构造方法。理论分析表明通过在一维系统中引入n个偏振方向,系统码字容量能相应增加为原来的n倍。数值计算表明,在采用ST-OOC码并引入两个偏振方向的二维光CDMA系统中,该方法能增加同时用户数,有效地减小系统多用户干扰,使系统的设计更经济。
2007, 36(4): 709-712.
摘要:
提出了一种宽相对覆盖、低相位噪声的捷变频频率合成方法。该方法首先利用混频锁相环方法进行宽带锁相得到低相噪性能与捷变频性能,进而针对混频锁相环在宽覆盖情况下环路带宽急剧变化而导致系统相噪和捷变频性能下降的问题,提出实时调节锁相环电路的鉴相增益,以对压控振荡器的等效压控增益非线性进行补偿,从而实现在宽覆盖范围内锁相环环路带宽基本保持恒定,即确保所覆盖范围内低相噪性能与捷变频性能的一致性。基于本方法研制实现的11.1~13.1 GHz,最小步进10 MHz的宽覆盖合成器全范围环路带宽基本保持在600 kHz,输出信号相噪优于-83 dBc/Hz@1kHz,捷变频时间小于10 μs。
提出了一种宽相对覆盖、低相位噪声的捷变频频率合成方法。该方法首先利用混频锁相环方法进行宽带锁相得到低相噪性能与捷变频性能,进而针对混频锁相环在宽覆盖情况下环路带宽急剧变化而导致系统相噪和捷变频性能下降的问题,提出实时调节锁相环电路的鉴相增益,以对压控振荡器的等效压控增益非线性进行补偿,从而实现在宽覆盖范围内锁相环环路带宽基本保持恒定,即确保所覆盖范围内低相噪性能与捷变频性能的一致性。基于本方法研制实现的11.1~13.1 GHz,最小步进10 MHz的宽覆盖合成器全范围环路带宽基本保持在600 kHz,输出信号相噪优于-83 dBc/Hz@1kHz,捷变频时间小于10 μs。
2007, 36(4): 713-715,719.
摘要:
热模拟是毫米波中高功率放大器设计中的关键环节之一,可靠的散热结构可确保系统中有源器件工作在额定温度下,而基于有限元方法的数值模拟技术是毫米波功率放大器热分析的重要工具。针对由四块毫米波功率单片合成的Ka频段6 W固态集成功放,采用有限元软件ANSYS建立了其三维热模型,对模型在空气自然对流情况下的温度分布状况进行了模拟和分析,模拟结果与实测值基本吻合,验证了模型的有效性。研究结果对毫米波功率放大器的热设计提供了重要的理论依据。
热模拟是毫米波中高功率放大器设计中的关键环节之一,可靠的散热结构可确保系统中有源器件工作在额定温度下,而基于有限元方法的数值模拟技术是毫米波功率放大器热分析的重要工具。针对由四块毫米波功率单片合成的Ka频段6 W固态集成功放,采用有限元软件ANSYS建立了其三维热模型,对模型在空气自然对流情况下的温度分布状况进行了模拟和分析,模拟结果与实测值基本吻合,验证了模型的有效性。研究结果对毫米波功率放大器的热设计提供了重要的理论依据。
2007, 36(4): 716-719.
摘要:
提出了以外加磁场作用时磁导率为负的亚铁磁材料-YIG为基体,在其中嵌入等效介电常数为负的金属导体线阵列宏结构,人工合成出负折射率微波媒质的新方法。利用有效媒质理论数值计算了复合媒质的等效介电常数与等效磁导率的频率响应特性。计算结果表明存在C波段电磁波频率的重叠区域,使复合媒质的等效介电常数与等效磁导率同时为负;验证了新型负折射率微波媒质合成方法的可行性。
提出了以外加磁场作用时磁导率为负的亚铁磁材料-YIG为基体,在其中嵌入等效介电常数为负的金属导体线阵列宏结构,人工合成出负折射率微波媒质的新方法。利用有效媒质理论数值计算了复合媒质的等效介电常数与等效磁导率的频率响应特性。计算结果表明存在C波段电磁波频率的重叠区域,使复合媒质的等效介电常数与等效磁导率同时为负;验证了新型负折射率微波媒质合成方法的可行性。
2007, 36(4): 720-722,736.
摘要:
安全性是分组密码最重要的设计准则。该文基于分组密码算法,分析了算法的多种安全性测试方法和测试理论,提出相应的测试统计量。采用AES算法中的一个8×8 S盒,以一组长为1 048 576 b的随机数为测试序列,进行实际安全性测试。测试结果表明测试统计量符合实际测试结果,从而验证所提出的测试统计量具有实际可行性,有力地保证了分组密码的安全性设计。
安全性是分组密码最重要的设计准则。该文基于分组密码算法,分析了算法的多种安全性测试方法和测试理论,提出相应的测试统计量。采用AES算法中的一个8×8 S盒,以一组长为1 048 576 b的随机数为测试序列,进行实际安全性测试。测试结果表明测试统计量符合实际测试结果,从而验证所提出的测试统计量具有实际可行性,有力地保证了分组密码的安全性设计。
2007, 36(4): 723-725.
摘要:
电磁波与等离子体之间存在极为丰富的相互作用现象,对电磁波的传播构成重大影响。该文研究了在磁场指导下,对电磁波在密度周期变化的磁化等离子体中的传播特性,进行了理论分析并导出色散方程,通过数值计算分析了等离子体密度变化分别对电磁波传播特性的影响。计算结果表明密度n1变化对左、右旋波的截止频率影响不大,而n0的变化对左旋波的截止频率影响大,对右旋波的通带宽度影响大。并发现密度周期变化磁化等离子体构成一周期慢波系统,在该系统中明显出现慢波,这可能对注波互作用产生重大影响。
电磁波与等离子体之间存在极为丰富的相互作用现象,对电磁波的传播构成重大影响。该文研究了在磁场指导下,对电磁波在密度周期变化的磁化等离子体中的传播特性,进行了理论分析并导出色散方程,通过数值计算分析了等离子体密度变化分别对电磁波传播特性的影响。计算结果表明密度n1变化对左、右旋波的截止频率影响不大,而n0的变化对左旋波的截止频率影响大,对右旋波的通带宽度影响大。并发现密度周期变化磁化等离子体构成一周期慢波系统,在该系统中明显出现慢波,这可能对注波互作用产生重大影响。
2007, 36(4): 726-729.
摘要:
提出了高压Buck型全桥变换器存在的高压滤波电感的安全性和变压器副边分布电容的问题,并介绍了一种适用于高压开关电源的移相全桥Boost型软开关电路。通过对Boost型电路的软开关过程进行时间分段分析,再利用Pspice仿真对理论分析结果进行了验证,最后将Boost型与Buck型全桥高压变换器的输出滤波电感耐压特性、多路输出的交错调节能力和变压器的磁不平衡问题等方面进行了比较,结果表明Boost型移相全桥变换器具有更好的交错调节能力和自动抑制变压器的磁不平衡的能力,是一种适用于高压电源的拓扑。
提出了高压Buck型全桥变换器存在的高压滤波电感的安全性和变压器副边分布电容的问题,并介绍了一种适用于高压开关电源的移相全桥Boost型软开关电路。通过对Boost型电路的软开关过程进行时间分段分析,再利用Pspice仿真对理论分析结果进行了验证,最后将Boost型与Buck型全桥高压变换器的输出滤波电感耐压特性、多路输出的交错调节能力和变压器的磁不平衡问题等方面进行了比较,结果表明Boost型移相全桥变换器具有更好的交错调节能力和自动抑制变压器的磁不平衡的能力,是一种适用于高压电源的拓扑。
2007, 36(4): 730-732.
摘要:
从微波器件角度提出一种新型脉冲功率源,采用脉冲空心变压器技术路线,通过特殊设计,使初级线圈不仅为次级线圈提供变化磁通,也产生脉冲高压,脉冲高压对脉冲形成线充电,然后产生微波器件需要的电子束,同时初级线圈也可以为微波器件提供相应较强的引导磁场,从而实现脉冲功率源同时为微波器件提供电子束和相应的引导磁场。该新型脉冲功率源可以在一定工作范围内较好地提高脉冲功率源的利用效率,尤其是在小型化结构方面更为明显。
从微波器件角度提出一种新型脉冲功率源,采用脉冲空心变压器技术路线,通过特殊设计,使初级线圈不仅为次级线圈提供变化磁通,也产生脉冲高压,脉冲高压对脉冲形成线充电,然后产生微波器件需要的电子束,同时初级线圈也可以为微波器件提供相应较强的引导磁场,从而实现脉冲功率源同时为微波器件提供电子束和相应的引导磁场。该新型脉冲功率源可以在一定工作范围内较好地提高脉冲功率源的利用效率,尤其是在小型化结构方面更为明显。
2007, 36(4): 733-736.
摘要:
分析了非同步时序电路测试生成所面临的问题。根据测试状态下非同步时序电路的时序特点,结合同步时序电路测试生成算法,提出和论证了一种解决非同步时序电路测试生成问题的方案,通过为时序元件建立完全模型,将时序电路中的时钟信号引入,为非同步时序电路构建出用于测试的单时钟同步电路模型,从而直接用同步时序电路测试生成算法解决非同步电路的测试生成问题。
分析了非同步时序电路测试生成所面临的问题。根据测试状态下非同步时序电路的时序特点,结合同步时序电路测试生成算法,提出和论证了一种解决非同步时序电路测试生成问题的方案,通过为时序元件建立完全模型,将时序电路中的时钟信号引入,为非同步时序电路构建出用于测试的单时钟同步电路模型,从而直接用同步时序电路测试生成算法解决非同步电路的测试生成问题。
2007, 36(4): 737-739,747.
摘要:
对取样示波器采用NTN校准技术中的kick-out脉冲的参数进行了分析;按照二极管时变电导的模式推导了kick-out脉冲参数的数学表达式;分析了影响kick-out脉冲的参数;提出了NTN校正技术应用的带宽范围和条件。仿真实验说明充电电容值越小,kick-out脉冲的频谱带宽越宽;二极管电感参数不对称有利于展宽频带,但增加了超调;由于选通脉冲泄漏,kick-out脉冲的频谱响应图中存在凹槽。
对取样示波器采用NTN校准技术中的kick-out脉冲的参数进行了分析;按照二极管时变电导的模式推导了kick-out脉冲参数的数学表达式;分析了影响kick-out脉冲的参数;提出了NTN校正技术应用的带宽范围和条件。仿真实验说明充电电容值越小,kick-out脉冲的频谱带宽越宽;二极管电感参数不对称有利于展宽频带,但增加了超调;由于选通脉冲泄漏,kick-out脉冲的频谱响应图中存在凹槽。
2007, 36(4): 740-743.
摘要:
基于加法器的测试生成,提出了直接实现形式的细粒度流水线延迟最小均方自适应滤波器的一种可测性设计的测试方案。在测试模式下,该设计通过滤波器组成模块的分层隔离及由寄存器转化成的扫描链提高了可测性;通过复用部分寄存器和加法器避免或最小化了额外的测试硬件开销。该方法能在真速下高效地侦测到滤波器基本组成单元内的任意固定型组合失效,且不会降低电路的原有性能。
基于加法器的测试生成,提出了直接实现形式的细粒度流水线延迟最小均方自适应滤波器的一种可测性设计的测试方案。在测试模式下,该设计通过滤波器组成模块的分层隔离及由寄存器转化成的扫描链提高了可测性;通过复用部分寄存器和加法器避免或最小化了额外的测试硬件开销。该方法能在真速下高效地侦测到滤波器基本组成单元内的任意固定型组合失效,且不会降低电路的原有性能。
2007, 36(4): 744-747.
摘要:
根据城市交通的特点,提出采用多十字路口统一线控的方法,在基于PC-PLC网络下对干线交通信号进行智能协调控制,有助于主干路方向车流的流动,可有效地减少停车次数和等待时间,提高干线的交通车流量。以实际的城市交通道路为对象进行的计算机仿真结果表明,城市交通干线智能控制方法在提高干线通行能力方面优于单点控制,可为解决城市交通问题提供一种新的途径。
根据城市交通的特点,提出采用多十字路口统一线控的方法,在基于PC-PLC网络下对干线交通信号进行智能协调控制,有助于主干路方向车流的流动,可有效地减少停车次数和等待时间,提高干线的交通车流量。以实际的城市交通道路为对象进行的计算机仿真结果表明,城市交通干线智能控制方法在提高干线通行能力方面优于单点控制,可为解决城市交通问题提供一种新的途径。
2007, 36(4): 748-750,754.
摘要:
为了实现大型运行设备群的远程监控,提出了基于以太网络的空气压缩机站远程监控系统设计方案。系统基于以太网络技术构成空气压缩机站信息传输网络体系,实现了空气压缩机运行过程的远程网络化监测与控制。通过该系统,能及时了解和观察关键设备的工作状态及各种运行参数,为设备的管理和维护提供了保障。论述了系统硬件的组成、实现方法以及专家系统在系统中的应用。最后就基于组态软件的系统应用软件的设计与开发进行了阐述。实际运行表明,系统运行稳定,操作方便,能有效减少设备维修量,保证了供风质量,达到了设计要求。
为了实现大型运行设备群的远程监控,提出了基于以太网络的空气压缩机站远程监控系统设计方案。系统基于以太网络技术构成空气压缩机站信息传输网络体系,实现了空气压缩机运行过程的远程网络化监测与控制。通过该系统,能及时了解和观察关键设备的工作状态及各种运行参数,为设备的管理和维护提供了保障。论述了系统硬件的组成、实现方法以及专家系统在系统中的应用。最后就基于组态软件的系统应用软件的设计与开发进行了阐述。实际运行表明,系统运行稳定,操作方便,能有效减少设备维修量,保证了供风质量,达到了设计要求。
2007, 36(4): 751-754.
摘要:
对进位保留阵列乘法器提出了一种内建自测试方案。设计实现了采用累加器生成测试序列和压缩响应,并提出了一种改进的测试向量生成方法。分析与实验结果表明,该方案能实现非冗余固定型故障的完全覆盖。由于乘法器在数据通路中常伴有累加器,该方案通过对已有累加器的复用,作为测试序列生成和响应压缩,减少了硬件占用和系统性能占用,同时具有测试向量少、故障覆盖率高的特点。
对进位保留阵列乘法器提出了一种内建自测试方案。设计实现了采用累加器生成测试序列和压缩响应,并提出了一种改进的测试向量生成方法。分析与实验结果表明,该方案能实现非冗余固定型故障的完全覆盖。由于乘法器在数据通路中常伴有累加器,该方案通过对已有累加器的复用,作为测试序列生成和响应压缩,减少了硬件占用和系统性能占用,同时具有测试向量少、故障覆盖率高的特点。
2007, 36(4): 755-758.
摘要:
针对彩色超扭曲向列液晶显示器(CSTN-LCD)的硬件驱动算法模型及灰度技术,建立了基于PC的程序模型,通过PC机及其显示屏模拟硬件驱动CSTN-LCD显示。并根据多线寻址算法与灰度技术的不同组合,均衡各种影响因素,保证在ASIC设计时获得最佳性能价格比的前提下,验证了帧比率控制-多线寻址-脉宽调制方案实现CSTN-LCD驱动的可行性,为下一步进行寄存器传输级的电路设计提供了有效的理论根据和参考。
针对彩色超扭曲向列液晶显示器(CSTN-LCD)的硬件驱动算法模型及灰度技术,建立了基于PC的程序模型,通过PC机及其显示屏模拟硬件驱动CSTN-LCD显示。并根据多线寻址算法与灰度技术的不同组合,均衡各种影响因素,保证在ASIC设计时获得最佳性能价格比的前提下,验证了帧比率控制-多线寻址-脉宽调制方案实现CSTN-LCD驱动的可行性,为下一步进行寄存器传输级的电路设计提供了有效的理论根据和参考。
2007, 36(4): 759-762.
摘要:
从网络安全的角度出发提出了一种新的群头选择算法,并结合相应的负载平衡措施改善该算法的性能。该算法以图论为理论背景,使用Kruskal算法求出无线Ad hoc网络拓扑结构的最小生成树,在最小生成树上生成群,确保群内结点间通讯的代价保持在一个较低的水平。该算法采取的负载平衡措施最大限度地延长了群头的生命周期,并可在新老群头交替时保持整个网络的稳定性。
从网络安全的角度出发提出了一种新的群头选择算法,并结合相应的负载平衡措施改善该算法的性能。该算法以图论为理论背景,使用Kruskal算法求出无线Ad hoc网络拓扑结构的最小生成树,在最小生成树上生成群,确保群内结点间通讯的代价保持在一个较低的水平。该算法采取的负载平衡措施最大限度地延长了群头的生命周期,并可在新老群头交替时保持整个网络的稳定性。
2007, 36(4): 763-766.
摘要:
为解决农业环境监测系统对无线传输的需求,设计了基于GPRS和SMS技术的"嵌入式Internet"。在完成嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ移植基础上,实现了μC/OS-Ⅱ中的网络接入、SMS报警和SMS定制的功能。详细给出了实现嵌入式Internet的难点和相应的解决方案,包括GPRS和SMS中AT指令的使用技巧、编程技巧等。连续运行表明,基于嵌入式Internet农业环境无线远程监测系统具有稳定可靠、可扩展、运营费用低等特点。
为解决农业环境监测系统对无线传输的需求,设计了基于GPRS和SMS技术的"嵌入式Internet"。在完成嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ移植基础上,实现了μC/OS-Ⅱ中的网络接入、SMS报警和SMS定制的功能。详细给出了实现嵌入式Internet的难点和相应的解决方案,包括GPRS和SMS中AT指令的使用技巧、编程技巧等。连续运行表明,基于嵌入式Internet农业环境无线远程监测系统具有稳定可靠、可扩展、运营费用低等特点。
2007, 36(4): 767-770.
摘要:
软件的可靠性测试是保证软件质量的重要措施。应用XML保存软件可靠性测试中生成的测试用例,提出了XML测试用例模型,实现了XML测试用例文件生成器与测试引擎,用测试驱动程序来读取测试用例,驱动被测程序运行,自动比较测试结果。能够自动、高效地对软件接口进行测试,测试数据与测试驱动程序相分离,有利于测试数据的维护与重用,在实际应用中取得了很好的效果。
软件的可靠性测试是保证软件质量的重要措施。应用XML保存软件可靠性测试中生成的测试用例,提出了XML测试用例模型,实现了XML测试用例文件生成器与测试引擎,用测试驱动程序来读取测试用例,驱动被测程序运行,自动比较测试结果。能够自动、高效地对软件接口进行测试,测试数据与测试驱动程序相分离,有利于测试数据的维护与重用,在实际应用中取得了很好的效果。
2007, 36(4): 771-774.
摘要:
描述了基于Java认证与授权服务和Struts程序开发框架的企业MIS系统安全性的分析与实现过程;提出了一种三层结构的安全模型;采用将数据库管理系统和Web容器的角色权限体系相统一的方法,分别在浏览器层、Web容器层和数据库层采用协同的安全策略,实现了基于角色访问控制的MIS系统安全性。结果表明结合Java认证与授权服务与Struts框架较好地满足了MIS系统安全性的各种要求,不仅降低了系统运行期安全性维护的难度,而且提高了Web应用程序开发的效率。
描述了基于Java认证与授权服务和Struts程序开发框架的企业MIS系统安全性的分析与实现过程;提出了一种三层结构的安全模型;采用将数据库管理系统和Web容器的角色权限体系相统一的方法,分别在浏览器层、Web容器层和数据库层采用协同的安全策略,实现了基于角色访问控制的MIS系统安全性。结果表明结合Java认证与授权服务与Struts框架较好地满足了MIS系统安全性的各种要求,不仅降低了系统运行期安全性维护的难度,而且提高了Web应用程序开发的效率。
2007, 36(4): 775-777.
摘要:
随机粗糙下垫面对入射到地表的太阳辐射的漫反射必然引起天空亮度的增加。本文基于下垫面为朗伯粗糙表面的假设基础上,对下垫面对向下太阳辐射的漫反射作用引起天空亮度变化的计算方法进行了研究,分析了利用互易性原理计算大气反射率、半球平均反射率和透过率的方法。对不同下垫面反照率对天空亮度的影响随观察天顶角的变化进行了计算和比较,结果表明随着观察天顶角的增加,下垫面的漫反射作用对天空亮度的影响也随之增强,特别当天顶角接近90°时,这种影响迅速增强。
随机粗糙下垫面对入射到地表的太阳辐射的漫反射必然引起天空亮度的增加。本文基于下垫面为朗伯粗糙表面的假设基础上,对下垫面对向下太阳辐射的漫反射作用引起天空亮度变化的计算方法进行了研究,分析了利用互易性原理计算大气反射率、半球平均反射率和透过率的方法。对不同下垫面反照率对天空亮度的影响随观察天顶角的变化进行了计算和比较,结果表明随着观察天顶角的增加,下垫面的漫反射作用对天空亮度的影响也随之增强,特别当天顶角接近90°时,这种影响迅速增强。
2007, 36(4): 778-780,804.
摘要:
设计了一种能够实现模拟信号高精度传输与高电压隔离的高压线性光电耦合器,它以GaAlAs红外发光二极管为发光器件,采用Si-PIN光电二极管为光敏元件。叙述了高压线性光电耦合器的工作原理和其中部分电路的设计,分析了影响其线性度和隔离性能的两个主要因素是光电二极管位置不对称和器件内部的封装胶,并列举了部分测试结果,测试结果表明该器件具有良好的隔离特性和较高的线性度。
设计了一种能够实现模拟信号高精度传输与高电压隔离的高压线性光电耦合器,它以GaAlAs红外发光二极管为发光器件,采用Si-PIN光电二极管为光敏元件。叙述了高压线性光电耦合器的工作原理和其中部分电路的设计,分析了影响其线性度和隔离性能的两个主要因素是光电二极管位置不对称和器件内部的封装胶,并列举了部分测试结果,测试结果表明该器件具有良好的隔离特性和较高的线性度。
2007, 36(4): 781-783,812.
摘要:
压电变压器与传统的电磁变压器相比较,具有体积小、重量轻、升压比高、不易燃、无电磁污染等特点,是电子信息系统中不可或缺的重要元件,因而获得广泛应用。该文用Y参数等效电路模型,通过Agilent-4294A测得了径向振动压电变压器的相关等效电路参数:R、L、C、Cd1和Cd2,并比较了参数的测试值与理论值,分析了其误差。将所得参数带入物理等效电路模型,模拟和分析了径向振动压电变压器的升压比、输出功率和转换效率随负载变化的特性。
压电变压器与传统的电磁变压器相比较,具有体积小、重量轻、升压比高、不易燃、无电磁污染等特点,是电子信息系统中不可或缺的重要元件,因而获得广泛应用。该文用Y参数等效电路模型,通过Agilent-4294A测得了径向振动压电变压器的相关等效电路参数:R、L、C、Cd1和Cd2,并比较了参数的测试值与理论值,分析了其误差。将所得参数带入物理等效电路模型,模拟和分析了径向振动压电变压器的升压比、输出功率和转换效率随负载变化的特性。
2007, 36(4): 784-787.
摘要:
在不同的大气条件下,分析和研究了大气湍流对激光信号传输时所产生的强度起伏、光束漂移、扩展和相位起伏及到达角起伏等现象,并在此基础上设计了相应的实验方案,对各种效应进行了具体测试。实验结果表明,随机大气信道湍流效应对激光信号传输的影响很大,在不同的条件下,大气湍流效应的不同影响程度、湍流的强弱与阳光的强烈程度有关。晴天中午前后最强,其他时间较弱。这为激光大气通信在大气湍流效应方面提供了一定的依据。
在不同的大气条件下,分析和研究了大气湍流对激光信号传输时所产生的强度起伏、光束漂移、扩展和相位起伏及到达角起伏等现象,并在此基础上设计了相应的实验方案,对各种效应进行了具体测试。实验结果表明,随机大气信道湍流效应对激光信号传输的影响很大,在不同的条件下,大气湍流效应的不同影响程度、湍流的强弱与阳光的强烈程度有关。晴天中午前后最强,其他时间较弱。这为激光大气通信在大气湍流效应方面提供了一定的依据。
2007, 36(4): 788-790.
摘要:
由于通常采用圆形孔径加工光学系统,故可将单横模输出的半导体激光器发出的椭圆高斯光束近似为圆高斯光束,提出了对半导体激光器出射光束用轴对称光学系统进行处理的方法。并通过计算有限孔径的高斯光束有效菲涅尔数,确定了只要选择合适的孔径和距离,可以将几何光学的一些方法引入到高斯光束的处理问题中。实验中用视频激光光束检测仪对准直后的光束进行了测试,通过计算得出准直后的发散角被很好地控制在1mrad以内,从而验证了理论的可行性及准直系统的实用价值。
由于通常采用圆形孔径加工光学系统,故可将单横模输出的半导体激光器发出的椭圆高斯光束近似为圆高斯光束,提出了对半导体激光器出射光束用轴对称光学系统进行处理的方法。并通过计算有限孔径的高斯光束有效菲涅尔数,确定了只要选择合适的孔径和距离,可以将几何光学的一些方法引入到高斯光束的处理问题中。实验中用视频激光光束检测仪对准直后的光束进行了测试,通过计算得出准直后的发散角被很好地控制在1mrad以内,从而验证了理论的可行性及准直系统的实用价值。
2007, 36(4): 791-794.
摘要:
采用水热法合成了纳米氧化铁及其水合物(羟基氧化铁),通过红外光谱、扫描电镜等进行分析,表明纳米氧化铁呈球形,而纳米羟基氧化铁呈棒状,纳米微粒的粒径在50～120 nm之间。将掺杂这两种纳米材料的氨基酸进行重结晶,光学显微镜观察发现其晶型发生了变化,红外光谱图谱出现了峰的移位和增减,说明纳米材料对氨基酸的晶体内部结构产生了影响。用MTT (噻唑蓝)细胞增值率实验评价材料的细胞毒性,两种纳米材料的细胞增值率约为70%～95%,细胞毒性评级1～2,表明其较低的细胞毒性。
采用水热法合成了纳米氧化铁及其水合物(羟基氧化铁),通过红外光谱、扫描电镜等进行分析,表明纳米氧化铁呈球形,而纳米羟基氧化铁呈棒状,纳米微粒的粒径在50～120 nm之间。将掺杂这两种纳米材料的氨基酸进行重结晶,光学显微镜观察发现其晶型发生了变化,红外光谱图谱出现了峰的移位和增减,说明纳米材料对氨基酸的晶体内部结构产生了影响。用MTT (噻唑蓝)细胞增值率实验评价材料的细胞毒性,两种纳米材料的细胞增值率约为70%～95%,细胞毒性评级1～2,表明其较低的细胞毒性。
2007, 36(4): 795-797.
摘要:
讨论了一种信号分析法——经验模式分解法,用于检测心电信号中QRS波的可行性和有效性,并提出了相应的检测算法。实验结果表明,适当选择心电信号在经验模式该方式分解后的内在模函数,特别是其高频分量,可有效地抑制或缓解各种主要噪声干扰,使用简单算法即可分离QRS波的特征点。该方法经标准心电信号进行有效验证,获得了较高的准确率。
讨论了一种信号分析法——经验模式分解法,用于检测心电信号中QRS波的可行性和有效性,并提出了相应的检测算法。实验结果表明,适当选择心电信号在经验模式该方式分解后的内在模函数,特别是其高频分量,可有效地抑制或缓解各种主要噪声干扰,使用简单算法即可分离QRS波的特征点。该方法经标准心电信号进行有效验证,获得了较高的准确率。
2007, 36(4): 798-800.
摘要:
超声在组织中的传播会随着频率和深度的不同产生不同的衰减。该文在建立超声回波信号的数学模型基础上设计了一种补偿频率衰减的滤波器,有效补偿了超声信号在传播过程中由于频率升高、深度增加而变大的吸收衰减。并且将频域运算移植到时域进行,从而避免了大计算量的时频变换。同时融入动态滤波技术,根据不同深度选择了不同的通带范围,有效地保证了信号的信噪比。
超声在组织中的传播会随着频率和深度的不同产生不同的衰减。该文在建立超声回波信号的数学模型基础上设计了一种补偿频率衰减的滤波器,有效补偿了超声信号在传播过程中由于频率升高、深度增加而变大的吸收衰减。并且将频域运算移植到时域进行,从而避免了大计算量的时频变换。同时融入动态滤波技术,根据不同深度选择了不同的通带范围,有效地保证了信号的信噪比。
2007, 36(4): 801-804.
摘要:
提出了应用最大互信息方法进行零件图像识别的方法,它利用图像的信息熵描述图像的特征,结合图像的颜色信息及局部形状信息,以互信息作为衡量两幅图像相似性的测度函数进行图像识别,弥补了直方图表达空间信息的不足。该方法既满足位置不变性,又能避免进行图像分割,从而避免了因图像分割引起的复杂计算,使算法容易实现。实验结果表明,该方法提高了零件图像识别的精度、稳定性和可靠性。
提出了应用最大互信息方法进行零件图像识别的方法,它利用图像的信息熵描述图像的特征,结合图像的颜色信息及局部形状信息,以互信息作为衡量两幅图像相似性的测度函数进行图像识别,弥补了直方图表达空间信息的不足。该方法既满足位置不变性,又能避免进行图像分割,从而避免了因图像分割引起的复杂计算,使算法容易实现。实验结果表明,该方法提高了零件图像识别的精度、稳定性和可靠性。
2007, 36(4): 805-808.
摘要:
通过对齿轮油泵结构、性能的分析,以泵在正常运行和不同的故障状态下输出压力为信号,提出了基于小波变换的方法来提取和分离输出压力信号,并利用小波分解的方法诊断输出压力信号中包含的故障信息。以此对常用齿轮泵作仿真和试验,所呈现的压力信号三层小波分解系数均不相同,而第三层小波分解系数的差异尤其明显。因此,可利用第三层小波分解系数有效地诊断或甄别齿轮泵运行的状态和隐匿的故障,有利于掌握诊断的主动性,具有较强的实用性。
通过对齿轮油泵结构、性能的分析,以泵在正常运行和不同的故障状态下输出压力为信号,提出了基于小波变换的方法来提取和分离输出压力信号,并利用小波分解的方法诊断输出压力信号中包含的故障信息。以此对常用齿轮泵作仿真和试验,所呈现的压力信号三层小波分解系数均不相同,而第三层小波分解系数的差异尤其明显。因此,可利用第三层小波分解系数有效地诊断或甄别齿轮泵运行的状态和隐匿的故障,有利于掌握诊断的主动性,具有较强的实用性。
2007, 36(4): 809-812.
摘要:
提出了基于Q学习的角色值方法,避免了在比赛中由于机器人之间的频繁角色转换而造成的系统效率损失及系统不稳定。该方法完善了多智能体系统的整体调整方法,有效地解决了在实际系统设计和实现过程中遇到的问题。经FIRA仿真比赛检验,该方法是有效的,降低了机器人丢球、漏球、不作为的可能性,弥补了按区域分配固定角色的不足,有较好的实用性。
提出了基于Q学习的角色值方法,避免了在比赛中由于机器人之间的频繁角色转换而造成的系统效率损失及系统不稳定。该方法完善了多智能体系统的整体调整方法,有效地解决了在实际系统设计和实现过程中遇到的问题。经FIRA仿真比赛检验,该方法是有效的,降低了机器人丢球、漏球、不作为的可能性,弥补了按区域分配固定角色的不足,有较好的实用性。
2007, 36(4): 813-816.
摘要:
提出利用层次分析和因素分析相结合的方法,对股票的内在价值进行了分析,并利用几支股票进行计算分析和应用探讨,发现这种方法能较好地计算股票的内在价值,对基于内在价值投资的中小投资者进行投资决策有一定的指导作用。从使用的算例来看,层次分析和因子分析相结合的方法可以较好地计算股票的内在价值分值,并且对于股票的成长性、收益性和风险性的分值计算较符合实际情况,是一种可行的分析方法。
提出利用层次分析和因素分析相结合的方法,对股票的内在价值进行了分析,并利用几支股票进行计算分析和应用探讨,发现这种方法能较好地计算股票的内在价值,对基于内在价值投资的中小投资者进行投资决策有一定的指导作用。从使用的算例来看,层次分析和因子分析相结合的方法可以较好地计算股票的内在价值分值,并且对于股票的成长性、收益性和风险性的分值计算较符合实际情况,是一种可行的分析方法。
