ISSN 
2008年 第37卷 第3期
2008, 37(3): 321-324.
摘要:
在使用FFT距离多普勒算法进行ISAR成像处理时,回波相关性的减弱将加大运动补偿难度,带来较大的误差。该文在常规相邻相关法基础上,提出了一种改进的运动补偿方法。在距离向上,利用基准回波相关法与曲线拟合,克服了低回波相关性下包络对齐时出现的包络漂移、包络跳变等缺陷;在方位向上,利用DCFT变换,对目标的运动参数进行精确估计并加以补偿,减小了回波相关性降低对相位补偿的影响。仿真验证了该方法的有效性。
在使用FFT距离多普勒算法进行ISAR成像处理时,回波相关性的减弱将加大运动补偿难度,带来较大的误差。该文在常规相邻相关法基础上,提出了一种改进的运动补偿方法。在距离向上,利用基准回波相关法与曲线拟合,克服了低回波相关性下包络对齐时出现的包络漂移、包络跳变等缺陷;在方位向上,利用DCFT变换,对目标的运动参数进行精确估计并加以补偿,减小了回波相关性降低对相位补偿的影响。仿真验证了该方法的有效性。
2008, 37(3): 325-327,353.
摘要:
提出了一种基于区域和边界信息的水平集SAR图像分割方法。该方法根据SAR图像的区域统计特征和边界梯度信息,建立SAR图像分割能量泛函模型;通过最小化能量泛函得到曲线演化偏微分方程;采用水平集方法求解演化方程,实现了SAR图像的分割。分别采用模拟和真实SAR图像对该方法进行了仿真。实验结果表明,该方法能充分利用SAR图像特征,不需要去除相干斑噪声的预处理过程,实现了对图像中目标与背景的正确分割。
提出了一种基于区域和边界信息的水平集SAR图像分割方法。该方法根据SAR图像的区域统计特征和边界梯度信息,建立SAR图像分割能量泛函模型;通过最小化能量泛函得到曲线演化偏微分方程;采用水平集方法求解演化方程,实现了SAR图像的分割。分别采用模拟和真实SAR图像对该方法进行了仿真。实验结果表明,该方法能充分利用SAR图像特征,不需要去除相干斑噪声的预处理过程,实现了对图像中目标与背景的正确分割。
2008, 37(3): 328-330.
摘要:
在蜂窝移动定位中,非视距波(NLOS)是影响定位精度的主要因素,NLOS的传播会给距离测量值增加较大的正性误差。传统的线性滤波器主要是针对高斯分布的误差,并不能有效地处理NLOS误差。该文提出一种非线性LMS算法TOA测量结果进行重构来消除NLOS的影响。该算法将NLOS误差视作冲激性噪声,通过对LMS算法中的代价函数的非线性化来抑制TOA测量值中的NLOS误差,仿真结果证明了该算法的有效性。
在蜂窝移动定位中,非视距波(NLOS)是影响定位精度的主要因素,NLOS的传播会给距离测量值增加较大的正性误差。传统的线性滤波器主要是针对高斯分布的误差,并不能有效地处理NLOS误差。该文提出一种非线性LMS算法TOA测量结果进行重构来消除NLOS的影响。该算法将NLOS误差视作冲激性噪声,通过对LMS算法中的代价函数的非线性化来抑制TOA测量值中的NLOS误差,仿真结果证明了该算法的有效性。
2008, 37(3): 331-334.
摘要:
基于运动单站测向交叉定位中将滤波初值分成两类,该文从几何原理上解释了不同类型的滤波初值对定位结果的影响;提出了通过增加相位差观测量,利用相位差的变化率和方位角信息,将非线性系统转换成线性系统,再利用卡尔曼滤波来改善定位结果对滤波初值依赖性的方法。转换后的线性系统在利用卡尔曼滤波时,初始值可以根据以前的测量值得到。模拟仿真表明该方法能有效摆脱定位结果对滤波初值的依赖,且定位精度在2%以内。
基于运动单站测向交叉定位中将滤波初值分成两类,该文从几何原理上解释了不同类型的滤波初值对定位结果的影响;提出了通过增加相位差观测量,利用相位差的变化率和方位角信息,将非线性系统转换成线性系统,再利用卡尔曼滤波来改善定位结果对滤波初值依赖性的方法。转换后的线性系统在利用卡尔曼滤波时,初始值可以根据以前的测量值得到。模拟仿真表明该方法能有效摆脱定位结果对滤波初值的依赖,且定位精度在2%以内。
2008, 37(3): 335-338.
摘要:
在天波雷达中电离层的运动会带来回波信号在频率的调制,从而造成雷达海杂波的展宽;在对回波做相关积累前,对调制的补偿是非常重要的。该文给出了一种新的基于修正的自适应短时傅立叶变换的补偿方法,通过对没有电离层扰动的高频表面波雷达数据人为地添加行进电离层扰动(TID)得到实验数据。测试结果表明,该方法能有效地补偿快速的TID污染,并且对不同电离层频率调制具有良好的自适应性。
在天波雷达中电离层的运动会带来回波信号在频率的调制,从而造成雷达海杂波的展宽;在对回波做相关积累前,对调制的补偿是非常重要的。该文给出了一种新的基于修正的自适应短时傅立叶变换的补偿方法,通过对没有电离层扰动的高频表面波雷达数据人为地添加行进电离层扰动(TID)得到实验数据。测试结果表明,该方法能有效地补偿快速的TID污染,并且对不同电离层频率调制具有良好的自适应性。
2008, 37(3): 339-342.
摘要:
针对光学联合探测子系统探测概率的不同特点,提出一种新的系统工作模式,使系统的最终探测概率有较大提高。当子系统的探测概率均比较低时,直接对子系统的探测数据进行融合,可以获得较高探测概率;当各子系统探测概率相差较大时,可先对探测数据进行选择,然后再进行数据融合,这样可以在总探测概率减小不大的情况下,使虚警概率明显降低。
针对光学联合探测子系统探测概率的不同特点,提出一种新的系统工作模式,使系统的最终探测概率有较大提高。当子系统的探测概率均比较低时,直接对子系统的探测数据进行融合,可以获得较高探测概率;当各子系统探测概率相差较大时,可先对探测数据进行选择,然后再进行数据融合,这样可以在总探测概率减小不大的情况下,使虚警概率明显降低。
2008, 37(3): 343-346.
摘要:
提出了一种用于分离宽带非平稳信源的盲波束算法。该算法以阵列旋转不变性为基础,利用宽带信源的非平稳特性,将传统的窄带盲波束算法扩展到频域执行;针对在扩展过程中可能出现的通道互换,利用相邻频点序列的互相关系数,对各频点的分离序列进行通道重排,以确保分离出的宽带信源在频域的一致性。该算法还消除了传统盲分离算法中普遍存在的幅度模糊问题,使得分离出的信号没有幅度失真。计算机仿真验证了算法的正确性和有效性。
提出了一种用于分离宽带非平稳信源的盲波束算法。该算法以阵列旋转不变性为基础,利用宽带信源的非平稳特性,将传统的窄带盲波束算法扩展到频域执行;针对在扩展过程中可能出现的通道互换,利用相邻频点序列的互相关系数,对各频点的分离序列进行通道重排,以确保分离出的宽带信源在频域的一致性。该算法还消除了传统盲分离算法中普遍存在的幅度模糊问题,使得分离出的信号没有幅度失真。计算机仿真验证了算法的正确性和有效性。
2008, 37(3): 347-349.
摘要:
讨论了PPM序列的符号同步原理;在分析随机PPM序列的精确符号同步概率上限的基础上,给出了一种在PPM序列中插入同步信号来实现PPM精确符号同步的方案及其数字逻辑电路实现。该方案通过改变PPM调制序列结构,按照一定的间隔在PPM序列中插入脉冲时隙肩并肩的2个相邻符号作为同步符号,通过对同步符号的检测来提取同步信号。理论及仿真实验表明,该方案能实现PPM精确符号同步。
讨论了PPM序列的符号同步原理;在分析随机PPM序列的精确符号同步概率上限的基础上,给出了一种在PPM序列中插入同步信号来实现PPM精确符号同步的方案及其数字逻辑电路实现。该方案通过改变PPM调制序列结构,按照一定的间隔在PPM序列中插入脉冲时隙肩并肩的2个相邻符号作为同步符号,通过对同步符号的检测来提取同步信号。理论及仿真实验表明,该方案能实现PPM精确符号同步。
2008, 37(3): 350-353.
摘要:
研究了最优MAP Turbo联合检测(JD)技术在TD-SCDMA系统中的应用,并在此基础上提出了简化方案。在TD-SCDMA上行链路系统中对该简化方案进行仿真模拟,结果显示:相比于线性联合检测算法简化MAP Turbo联合检测有很大的性能改善,且其实现复杂度相比最优MAP Turbo联合检测算法大大降低。
研究了最优MAP Turbo联合检测(JD)技术在TD-SCDMA系统中的应用,并在此基础上提出了简化方案。在TD-SCDMA上行链路系统中对该简化方案进行仿真模拟,结果显示:相比于线性联合检测算法简化MAP Turbo联合检测有很大的性能改善,且其实现复杂度相比最优MAP Turbo联合检测算法大大降低。
2008, 37(3): 354-357.
摘要:
以GPS为例,研究卫星导航接收机动态测量精度的测量方法。讨论了被动式导航接收机的测速原理,阐述了卫星导航信号模拟源产生信号的基本方法,说明通过调节模拟源中各延迟环节的时延量,即可模拟产生相对于载频的频偏,以此作为接收机动态的理论真值并与实际测量值相比较,可获得包括速度在内的动态测量精度。在理论分析的基础上介绍了基于模拟源的接收机测速精度测量的实现方法。
以GPS为例,研究卫星导航接收机动态测量精度的测量方法。讨论了被动式导航接收机的测速原理,阐述了卫星导航信号模拟源产生信号的基本方法,说明通过调节模拟源中各延迟环节的时延量,即可模拟产生相对于载频的频偏,以此作为接收机动态的理论真值并与实际测量值相比较,可获得包括速度在内的动态测量精度。在理论分析的基础上介绍了基于模拟源的接收机测速精度测量的实现方法。
2008, 37(3): 358-360.
摘要:
连续相位调制本身所具有的高效频谱和功率利用率使得这种调制方式非常适合应用于无线通信环境中,但其解调的复杂度也随着记忆长度和进制数的增加呈指数增长。该文给出的非相干序列估计算法,通过将大量的参考信号分解成矢量形式,将信号间的相关运算转化为矢量乘法运算,可以有效地降低CPM解调器前端复杂度;在序列译码阶段,采用的是指数窗的截短方法,在不损失性能的前提下有效降低了解调器后端的复杂度。
连续相位调制本身所具有的高效频谱和功率利用率使得这种调制方式非常适合应用于无线通信环境中,但其解调的复杂度也随着记忆长度和进制数的增加呈指数增长。该文给出的非相干序列估计算法,通过将大量的参考信号分解成矢量形式,将信号间的相关运算转化为矢量乘法运算,可以有效地降低CPM解调器前端复杂度;在序列译码阶段,采用的是指数窗的截短方法,在不损失性能的前提下有效降低了解调器后端的复杂度。
2008, 37(3): 361-363,392.
摘要:
针对V-BLAST结构接收机采用传统反馈判决检测在高信噪比高端出现的检测性能不佳的问题,设计了一种具有更加检测性能的基于最小均方误差准则的宽线性反馈判决检测算法。计算机仿真结果显示,该算法采用最优子流检测顺序时,在信噪比的低端及高端,其误码率性能均逼近最大似然检测;当采用随机子流检测顺序时,这种算法的误码率性能仍优于Golden MMSE检测算法。在相同算法下,采用宽线性检测至少带来了3 dB的性能增益。
针对V-BLAST结构接收机采用传统反馈判决检测在高信噪比高端出现的检测性能不佳的问题,设计了一种具有更加检测性能的基于最小均方误差准则的宽线性反馈判决检测算法。计算机仿真结果显示,该算法采用最优子流检测顺序时,在信噪比的低端及高端,其误码率性能均逼近最大似然检测;当采用随机子流检测顺序时,这种算法的误码率性能仍优于Golden MMSE检测算法。在相同算法下,采用宽线性检测至少带来了3 dB的性能增益。
2008, 37(3): 364-365,369.
摘要:
在FPGA中实现了一种高效的宽带数字接收机,采用坐标旋转数字计算机算法实时产生数控振荡器数据,提高了接收机设计的灵活性。二次变频的接收机结构和四倍抽取的多相滤波结构减少了接收机的运算量,降低了接收机的资源消耗。FPGA中的仿真结果证明了该方法的高效性和实用性。
在FPGA中实现了一种高效的宽带数字接收机,采用坐标旋转数字计算机算法实时产生数控振荡器数据,提高了接收机设计的灵活性。二次变频的接收机结构和四倍抽取的多相滤波结构减少了接收机的运算量,降低了接收机的资源消耗。FPGA中的仿真结果证明了该方法的高效性和实用性。
2008, 37(3): 366-369.
摘要:
研究了一种正交频分复用系统中的频率同步环路。针对现有的最大似然频率同步算法频偏估计不够精确,频偏估计范围较小的缺点,提出了一种新算法。该算法利用二阶负反馈环路,结合最大似然算法联合进行频偏估计与补偿。分析结果和计算机仿真结果表明,新算法克服了最大似然算法的不足,能进行精确的频偏估计并有较大的频偏估计范围。
研究了一种正交频分复用系统中的频率同步环路。针对现有的最大似然频率同步算法频偏估计不够精确,频偏估计范围较小的缺点,提出了一种新算法。该算法利用二阶负反馈环路,结合最大似然算法联合进行频偏估计与补偿。分析结果和计算机仿真结果表明,新算法克服了最大似然算法的不足,能进行精确的频偏估计并有较大的频偏估计范围。
2008, 37(3): 370-373.
摘要:
在无线OFDM通信系统中,信道参数估计一直备受关注。该文基于最大似然估计原理,提出了一种改进的盲信道估计算法,利用并根据循环前缀的周期平稳性来进行信道盲估计。该算法是在接收端DFT之前进行信道估计和均衡。研究和仿真表明,该算法不仅显著地减少了运算的复杂度,而且使系统性能也得到了一定程度的改善。
在无线OFDM通信系统中,信道参数估计一直备受关注。该文基于最大似然估计原理,提出了一种改进的盲信道估计算法,利用并根据循环前缀的周期平稳性来进行信道盲估计。该算法是在接收端DFT之前进行信道估计和均衡。研究和仿真表明,该算法不仅显著地减少了运算的复杂度,而且使系统性能也得到了一定程度的改善。
2008, 37(3): 374-377.
摘要:
利用语音信号的短时平稳特性,提出了一种二阶特征窗语音盲分离方法。该方法采用新的联合差分相关矩阵白化算法去除有色噪声影响;用长度等于语音信号基音周期的等距特征窗连续分割预白化观测数据,在每个加窗的数据帧计算不同的时滞协方差矩阵。利用联合近似对角化时滞协方差矩阵集合得到旋转参数,最终达到语音信号的盲分离。该方法消除了有色噪声的影响,只需用到二阶信息就能很好地分离语音信号。仿真实验验证了该方法的有效性。
利用语音信号的短时平稳特性,提出了一种二阶特征窗语音盲分离方法。该方法采用新的联合差分相关矩阵白化算法去除有色噪声影响;用长度等于语音信号基音周期的等距特征窗连续分割预白化观测数据,在每个加窗的数据帧计算不同的时滞协方差矩阵。利用联合近似对角化时滞协方差矩阵集合得到旋转参数,最终达到语音信号的盲分离。该方法消除了有色噪声的影响,只需用到二阶信息就能很好地分离语音信号。仿真实验验证了该方法的有效性。
2008, 37(3): 378-381.
摘要:
对于高斯白噪声中单频复正弦信号的频率估计,提出一种基于信号自相关的混合算法。以自相关项相位加权平均方法获得估计初值,再以迭代方式利用自相关项进行频率估计。获得比迭代线性预测算法(ILP)更低的信噪比门限,估计方差在高信噪比时接近Cramér-Rao限,且优于ILP算法。该算法特别适于频率估计范围较窄但要求低信噪比的应用,性能分析和仿真结果说明了该方法的优越性。
对于高斯白噪声中单频复正弦信号的频率估计,提出一种基于信号自相关的混合算法。以自相关项相位加权平均方法获得估计初值,再以迭代方式利用自相关项进行频率估计。获得比迭代线性预测算法(ILP)更低的信噪比门限,估计方差在高信噪比时接近Cramér-Rao限,且优于ILP算法。该算法特别适于频率估计范围较窄但要求低信噪比的应用,性能分析和仿真结果说明了该方法的优越性。
2008, 37(3): 382-385.
摘要:
针对低仰角宽带地空通信中信道的多径时延较大和快速时变的问题,提出了一种应用滤波器组频域均衡技术(FB-FDE)的M元扩频通信系统方案。由于在滤波器组各子带中便于采用简单的均衡器消除动态长时延多径的影响,而M元扩频系统支持CDMA多址高效传输,因此该系统可在不降低信道效率的前提下增强系统的抗动态多径衰落能力。理论分析和仿真试验表明,该系统比采用SC-FDE技术的通信系统具有更好的传输特性,更适合于低仰角下宽带多用户地空通信。
针对低仰角宽带地空通信中信道的多径时延较大和快速时变的问题,提出了一种应用滤波器组频域均衡技术(FB-FDE)的M元扩频通信系统方案。由于在滤波器组各子带中便于采用简单的均衡器消除动态长时延多径的影响,而M元扩频系统支持CDMA多址高效传输,因此该系统可在不降低信道效率的前提下增强系统的抗动态多径衰落能力。理论分析和仿真试验表明,该系统比采用SC-FDE技术的通信系统具有更好的传输特性,更适合于低仰角下宽带多用户地空通信。
2008, 37(3): 386-388.
摘要:
从傅里叶变换、短时傅里叶变换到小波变换的思想发展过程中分析了小波变换发展的必然性和重要性,并通过MATLAB仿真工具比较了三种变换在信号处理中的应用。实验结果表明,小波变换无论是对信号的时间定位还是对信号的频率定位都优于傅里叶变换和短时傅里叶变换。
从傅里叶变换、短时傅里叶变换到小波变换的思想发展过程中分析了小波变换发展的必然性和重要性,并通过MATLAB仿真工具比较了三种变换在信号处理中的应用。实验结果表明,小波变换无论是对信号的时间定位还是对信号的频率定位都优于傅里叶变换和短时傅里叶变换。
2008, 37(3): 389-392.
摘要:
通过分析广义切比雪夫滤波器传输零点对滤波器群时延和S参数的影响,发现广义切比雪夫滤波器传输零点的实部和虚部分别主要影响滤波器群时延的时延幅值和线性度,调整滤波器传输零点的虚部,可以改善滤波器群时延的线性。利用该方法设计了一个六腔的线性相位滤波器,取得了50%通带内平坦的群时延响应(35.5±0.7 ns)。实验结果和理论结果的一致性,验证了该方法的有效性。
通过分析广义切比雪夫滤波器传输零点对滤波器群时延和S参数的影响,发现广义切比雪夫滤波器传输零点的实部和虚部分别主要影响滤波器群时延的时延幅值和线性度,调整滤波器传输零点的虚部,可以改善滤波器群时延的线性。利用该方法设计了一个六腔的线性相位滤波器,取得了50%通带内平坦的群时延响应(35.5±0.7 ns)。实验结果和理论结果的一致性,验证了该方法的有效性。
2008, 37(3): 393-396.
摘要:
通过分析DC-DC电流模开关电源的结构,提出了一种新颖的低功耗无损电流检测技术,降低了开关电源的静态功耗。该技术实现了"虚拟"的无损电流检测电阻和一个低功耗高灵敏度的电流检测放大器。通过降低电流检测电路的功耗,优化了电流模开关电源控制环路的功耗,从而实现了静态功耗的最小化。基于无损电流检测技术设计,开关电源的静态功耗为61.22 mW,为典型情况的57.5%。
通过分析DC-DC电流模开关电源的结构,提出了一种新颖的低功耗无损电流检测技术,降低了开关电源的静态功耗。该技术实现了"虚拟"的无损电流检测电阻和一个低功耗高灵敏度的电流检测放大器。通过降低电流检测电路的功耗,优化了电流模开关电源控制环路的功耗,从而实现了静态功耗的最小化。基于无损电流检测技术设计,开关电源的静态功耗为61.22 mW,为典型情况的57.5%。
2008, 37(3): 397-400.
摘要:
从混沌稳定性控制的角度研究了采用斜坡补偿的buck、boost和buck-boost开关DC-DC变换器的稳定性控制机理,建立了采用补偿斜坡的开关变换器的离散映射迭代模型,得到了开关变换器电路的稳定性判据和补偿斜坡斜率的表达式。利用分叉图、Lyapunov指数谱和时域波形图,清晰地描绘出补偿斜坡电流(或电压)对开关变换器的电路稳定性能的影响。研究结果表明,采用斜坡补偿技术能有效地改善开关DC-DC变换器的稳定性。
从混沌稳定性控制的角度研究了采用斜坡补偿的buck、boost和buck-boost开关DC-DC变换器的稳定性控制机理,建立了采用补偿斜坡的开关变换器的离散映射迭代模型,得到了开关变换器电路的稳定性判据和补偿斜坡斜率的表达式。利用分叉图、Lyapunov指数谱和时域波形图,清晰地描绘出补偿斜坡电流(或电压)对开关变换器的电路稳定性能的影响。研究结果表明,采用斜坡补偿技术能有效地改善开关DC-DC变换器的稳定性。
2008, 37(3): 401-403,410.
摘要:
基于量子密钥分配协议是目前实现密钥分配最安全的方法,两个三态量子位组成的复合系统中存在一组正交直积态,它可以表现出非定域性。该文提出了一个建立在该系统的非定域性基础上的量子密钥分配协议,协议双方通过交换量子位和集体测量建立起共享的密钥。量子力学的基本原理保证了该协议是无条件安全的,没有第三方可以窃取密钥而不被发现。该协议不需要纠缠态,也不需要做任何量子操作。因此,它更容易在实践中实现,同时具有更高的可靠性与健壮性。
基于量子密钥分配协议是目前实现密钥分配最安全的方法,两个三态量子位组成的复合系统中存在一组正交直积态,它可以表现出非定域性。该文提出了一个建立在该系统的非定域性基础上的量子密钥分配协议,协议双方通过交换量子位和集体测量建立起共享的密钥。量子力学的基本原理保证了该协议是无条件安全的,没有第三方可以窃取密钥而不被发现。该协议不需要纠缠态,也不需要做任何量子操作。因此,它更容易在实践中实现,同时具有更高的可靠性与健壮性。
2008, 37(3): 404-407.
摘要:
基于大整数分解困难问题构造一个特殊等式,并引进一个参数传递服务密钥。解密时利用特殊等式和服务密钥可获得会话密钥。在此基础上,提出了面向多服务的基于大整数分解困难问题的叛逆者追踪方案。该方案具有多服务、前向安全性和后向安全性,可进行黑盒子追踪、增加或撤销用户,密文长度为常量等优点,整体性能好于已有方案。
基于大整数分解困难问题构造一个特殊等式,并引进一个参数传递服务密钥。解密时利用特殊等式和服务密钥可获得会话密钥。在此基础上,提出了面向多服务的基于大整数分解困难问题的叛逆者追踪方案。该方案具有多服务、前向安全性和后向安全性,可进行黑盒子追踪、增加或撤销用户,密文长度为常量等优点,整体性能好于已有方案。
2008, 37(3): 408-410.
摘要:
基于晶体场模型,采用三角对称下4d5离子各向异性g因子微扰公式,对α-Al2O3中三角Ru3+中心的电子顺磁共振实验结果进行了理论研究。计算中利用较新的Ru3+自由离子旋轨耦合参数,考虑了轨道缩小因子和旋轨耦合参数对杂质Ru3+中心g因子的影响,讨论了Ru3+中心的局部结构性质,结果表明理论与实验符合得很好。
基于晶体场模型,采用三角对称下4d5离子各向异性g因子微扰公式,对α-Al2O3中三角Ru3+中心的电子顺磁共振实验结果进行了理论研究。计算中利用较新的Ru3+自由离子旋轨耦合参数,考虑了轨道缩小因子和旋轨耦合参数对杂质Ru3+中心g因子的影响,讨论了Ru3+中心的局部结构性质,结果表明理论与实验符合得很好。
2008, 37(3): 411-413,420.
摘要:
分析了具有反射器的8 mm波段相对论绕射辐射振荡器,其高频系统为周期盘荷慢波结构,并且在电子注的输入端加有圆柱形同轴反射器。利用HFSS软件计算S11参数来确定反射器的结构尺寸。对该结构进行了PIC模拟,分析了该结构中注波互作用的非线性过程和反射器对该器件性能的影响。研究发现存在一个最佳反射器的位置,使注波互作用的效率高、频谱好。
分析了具有反射器的8 mm波段相对论绕射辐射振荡器,其高频系统为周期盘荷慢波结构,并且在电子注的输入端加有圆柱形同轴反射器。利用HFSS软件计算S11参数来确定反射器的结构尺寸。对该结构进行了PIC模拟,分析了该结构中注波互作用的非线性过程和反射器对该器件性能的影响。研究发现存在一个最佳反射器的位置,使注波互作用的效率高、频谱好。
2008, 37(3): 414-416.
摘要:
提出了利用紧凑型静电加速管对强流相对论电子束进行加速的概念。通过理论分析及粒子模拟,对1 kA、500 kV的初始入射电子束,在约0.8 m的加速段加速使其达到10 MeV,在没有聚束磁场的前提下电子束可以得到传输和加速。通过优化设计可使加速腔的最大场强降为20 MV·m-1。
提出了利用紧凑型静电加速管对强流相对论电子束进行加速的概念。通过理论分析及粒子模拟,对1 kA、500 kV的初始入射电子束,在约0.8 m的加速段加速使其达到10 MeV,在没有聚束磁场的前提下电子束可以得到传输和加速。通过优化设计可使加速腔的最大场强降为20 MV·m-1。
2008, 37(3): 417-420.
摘要:
利用等效折射率法得到了光子晶体光纤的特征方程,该文讨论了光子晶体光纤在THz频段的模式分布及色散特性。结果发现:光纤包层空气孔间距固定,减小空气孔半径,包层等效折射率增大,高次模截止频率增大,色散最大值减小,零色散及最大色散对应的频率增大;包层空气填充率固定,增大空气孔半径,包层折射率增大,高次模截止频率增大,色散最大值增大,零色散及最大色散对应的频率减小。通过适当调节包层空气孔间距和空气孔大小,可在很宽的频带内实现单模、零色散THz波传输。
利用等效折射率法得到了光子晶体光纤的特征方程,该文讨论了光子晶体光纤在THz频段的模式分布及色散特性。结果发现:光纤包层空气孔间距固定,减小空气孔半径,包层等效折射率增大,高次模截止频率增大,色散最大值减小,零色散及最大色散对应的频率增大;包层空气填充率固定,增大空气孔半径,包层折射率增大,高次模截止频率增大,色散最大值增大,零色散及最大色散对应的频率减小。通过适当调节包层空气孔间距和空气孔大小,可在很宽的频带内实现单模、零色散THz波传输。
2008, 37(3): 421-423,449.
摘要:
分析了LCNN的约束项的物理意义,认为约束项λ是有监督学习的加速度,使得整个算法无论是学习矩阵还是独立成分的求解效率都可达到O(n)。针对不同的λ和源信号、观测信号对的不同特性,提出了4种快速LCNN算法,分析了静态图像独立成分分析模型,建立了单像素内的独立模型,并总结了其优势。
分析了LCNN的约束项的物理意义,认为约束项λ是有监督学习的加速度,使得整个算法无论是学习矩阵还是独立成分的求解效率都可达到O(n)。针对不同的λ和源信号、观测信号对的不同特性,提出了4种快速LCNN算法,分析了静态图像独立成分分析模型,建立了单像素内的独立模型,并总结了其优势。
2008, 37(3): 424-427.
摘要:
基于正态分布随机Petri网的串行和并行两种基本结构的化简开展研究,推导出在正态分布广义随机Petri网中化简串行模型的等价理论公式,即合成执行时间为各个变迁的执行时间之和,仍服从正态分布,并且合成均值等于所有变迁执行时间的均值之和,合成标准偏差等于所有变迁执行时间标准偏差的方和根。还提出了并行模型的模拟仿真计算方法,分析了两个并行变迁独立不同分布时的情况,并给出了近似估算公式,在公式中,均值较大的变迁权重较大。
基于正态分布随机Petri网的串行和并行两种基本结构的化简开展研究,推导出在正态分布广义随机Petri网中化简串行模型的等价理论公式,即合成执行时间为各个变迁的执行时间之和,仍服从正态分布,并且合成均值等于所有变迁执行时间的均值之和,合成标准偏差等于所有变迁执行时间标准偏差的方和根。还提出了并行模型的模拟仿真计算方法,分析了两个并行变迁独立不同分布时的情况,并给出了近似估算公式,在公式中,均值较大的变迁权重较大。
2008, 37(3): 428-431.
摘要:
多级委托授权符合现实中组织的分级管理架构,是授权中的一种重要的策略。目前织女星网格授权模型并没有对多级委托的情况进行深入讨论,使得该模型的应用受到一定限制。该文给出了基于织女星网格的多级委托授权模型,并形式化地定义了权威集及隶属关系,主体集及多级委托划分关系,资源操作集及授权关系。同时还给出了实现该模型的数据结构与查找算法,量化地分析它的性能。该模型在通用性和易用性要求的前提下实现了多级委托,完善了织女星网格的授权模型。
多级委托授权符合现实中组织的分级管理架构,是授权中的一种重要的策略。目前织女星网格授权模型并没有对多级委托的情况进行深入讨论,使得该模型的应用受到一定限制。该文给出了基于织女星网格的多级委托授权模型,并形式化地定义了权威集及隶属关系,主体集及多级委托划分关系,资源操作集及授权关系。同时还给出了实现该模型的数据结构与查找算法,量化地分析它的性能。该模型在通用性和易用性要求的前提下实现了多级委托,完善了织女星网格的授权模型。
2008, 37(3): 432-435.
摘要:
提出了基于层次分析法的神经网络集成方法;介绍了四种不同类型的神经网络,并用这四种不同类型的神经网络构造了五个独立并行处理的模式识别子系统,对每个子系统进行独立训练并分别进行模式识别,统计每一输入模式被各子系统识别成的模式及次数,按识别次数进行两两成对比较;计算各输入模式的识别结果与典型故障模式识别结果间的期望与方差的大小,进行两两成对比较并进行一致性检验。选取层次分析法中准则层对目标层的权重,综合各神经网络子系统的识别情况与输入模式和目标模式的差异大小计算输入模式对各典型故障模式的整体权值并以此作出决策。使用matlab软件进行仿真计算,得到的故障正确识别率。层次分析法神经网络集成方法取得了比相对多数集成方法好的识别效果,还可集成其他模式的识别方法。
提出了基于层次分析法的神经网络集成方法;介绍了四种不同类型的神经网络,并用这四种不同类型的神经网络构造了五个独立并行处理的模式识别子系统,对每个子系统进行独立训练并分别进行模式识别,统计每一输入模式被各子系统识别成的模式及次数,按识别次数进行两两成对比较;计算各输入模式的识别结果与典型故障模式识别结果间的期望与方差的大小,进行两两成对比较并进行一致性检验。选取层次分析法中准则层对目标层的权重,综合各神经网络子系统的识别情况与输入模式和目标模式的差异大小计算输入模式对各典型故障模式的整体权值并以此作出决策。使用matlab软件进行仿真计算,得到的故障正确识别率。层次分析法神经网络集成方法取得了比相对多数集成方法好的识别效果,还可集成其他模式的识别方法。
2008, 37(3): 436-438,456.
摘要:
网络可靠性是网络性能评估指标的一个方面,对于网络系统级的性能评估有重要意义。该文通过构建随时间变化的表征网络节点连通性状态的关联矩阵,在节点故障和移动性变化的情况下,对自组网网络可靠性进行了研究,提供了一种自组网可靠性定量评价方法。通过大量的随机试验表明,该方法能有效验证自组网的可靠性。
网络可靠性是网络性能评估指标的一个方面,对于网络系统级的性能评估有重要意义。该文通过构建随时间变化的表征网络节点连通性状态的关联矩阵,在节点故障和移动性变化的情况下,对自组网网络可靠性进行了研究,提供了一种自组网可靠性定量评价方法。通过大量的随机试验表明,该方法能有效验证自组网的可靠性。
2008, 37(3): 439-442.
摘要:
鉴于目前传统文本聚类方法中利用文档间的相似度进行聚类存在的问题,在传统的文本挖掘基础上提出了一种新的文本聚类算法——利用单词超团的二分图文本聚类算法。该算法用文档中单词的关联模式来评估文档间的相似度及主题类别预测,并利用图划分策略来大大降低文档相似度比较算法的复杂度,同时将超团作为特征结构的扩展,可以在一定范围内减少语言信息的丢失,提高聚类效果。经实验证明该算法具有较高的有效性。
鉴于目前传统文本聚类方法中利用文档间的相似度进行聚类存在的问题,在传统的文本挖掘基础上提出了一种新的文本聚类算法——利用单词超团的二分图文本聚类算法。该算法用文档中单词的关联模式来评估文档间的相似度及主题类别预测,并利用图划分策略来大大降低文档相似度比较算法的复杂度,同时将超团作为特征结构的扩展,可以在一定范围内减少语言信息的丢失,提高聚类效果。经实验证明该算法具有较高的有效性。
2008, 37(3): 443-445,449.
摘要:
提出了一种制备纳米量级铁电聚合物PVDF/PDDA超薄膜的新方法。聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和极化处理后的聚偏氟乙烯(PVDF)复合超薄膜是通过层与层的静电自组装(LbL-SA)方法制备的,厚度约30~150 nm,每层膜厚度约为9 nm。PVDF/PDDA多层膜通过石英晶振微天平(QCM)、红外频谱仪、原子力显微镜(AFM)进行了测试与表征。QCM表征结果表明,PVDF与PDDA超薄膜能较好地交替组装;AFM表明PVDF/PDDA聚合物超薄膜的表面均匀、薄膜致密。与PVDF厚膜的电阻性能相比,PVDF/PDDA复合超薄膜的电阻性能有了很大提高。
提出了一种制备纳米量级铁电聚合物PVDF/PDDA超薄膜的新方法。聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和极化处理后的聚偏氟乙烯(PVDF)复合超薄膜是通过层与层的静电自组装(LbL-SA)方法制备的,厚度约30~150 nm,每层膜厚度约为9 nm。PVDF/PDDA多层膜通过石英晶振微天平(QCM)、红外频谱仪、原子力显微镜(AFM)进行了测试与表征。QCM表征结果表明,PVDF与PDDA超薄膜能较好地交替组装;AFM表明PVDF/PDDA聚合物超薄膜的表面均匀、薄膜致密。与PVDF厚膜的电阻性能相比,PVDF/PDDA复合超薄膜的电阻性能有了很大提高。
2008, 37(3): 446-449.
摘要:
通过气-固相反应法制备α-Fe与W型六角铁氧体复合材料。通过XRD分析,结果发现随着还原反应温度和时间的增加,六角结构铁氧体相逐渐转换为FeCo、BaFe2O4相,形成了金属合金相和铁氧体相双相材料。对样品的微波磁特性的研究发现其磁谱从铁氧体的铁磁共振型磁谱逐渐转变为金属的弛豫型磁谱,材料的损耗机制发生了明显变化。
通过气-固相反应法制备α-Fe与W型六角铁氧体复合材料。通过XRD分析,结果发现随着还原反应温度和时间的增加,六角结构铁氧体相逐渐转换为FeCo、BaFe2O4相,形成了金属合金相和铁氧体相双相材料。对样品的微波磁特性的研究发现其磁谱从铁氧体的铁磁共振型磁谱逐渐转变为金属的弛豫型磁谱,材料的损耗机制发生了明显变化。
2008, 37(3): 450-452,463.
摘要:
水热法是制备Pb (Zr0.52Ti0.48) O3(PZT)纳米粉体的一种有效方法,制备的PZT粉体分散性好、粒径小,符合化学计量比,不需要经高温煅烧,烧结活性高。该文基于电解质溶液理论和结晶学的观念,讨论了水热法制备PZT纳米粉体的物理与化学环境的特殊性,分析了PZT纳米晶成核与结晶生长的驱动力。
水热法是制备Pb (Zr0.52Ti0.48) O3(PZT)纳米粉体的一种有效方法,制备的PZT粉体分散性好、粒径小,符合化学计量比,不需要经高温煅烧,烧结活性高。该文基于电解质溶液理论和结晶学的观念,讨论了水热法制备PZT纳米粉体的物理与化学环境的特殊性,分析了PZT纳米晶成核与结晶生长的驱动力。
2008, 37(3): 453-456.
摘要:
介绍了一种采用0.5 μm CMOS N阱工艺制作的带隙基准电压源电路,该电路具有高电源抑制比和较低的温度系数。通过将电源电压加到运算放大器上,运算放大器的输出电压为整个核心电路提供偏置电压,整个核心电路的偏置电压独立于电源电压,使得整个带隙基准电路具有非常高的电源抑制比。基于SPECTRE的仿真结果表明,其电源抑制比可达116 dB,在-40℃~85℃温度范围内温度系数为46 ppm/℃,功耗仅为1.45 mW,可以广泛应用于模/数转换器、数/模转换器、偏置电路等集成电路模块中。
介绍了一种采用0.5 μm CMOS N阱工艺制作的带隙基准电压源电路,该电路具有高电源抑制比和较低的温度系数。通过将电源电压加到运算放大器上,运算放大器的输出电压为整个核心电路提供偏置电压,整个核心电路的偏置电压独立于电源电压,使得整个带隙基准电路具有非常高的电源抑制比。基于SPECTRE的仿真结果表明,其电源抑制比可达116 dB,在-40℃~85℃温度范围内温度系数为46 ppm/℃,功耗仅为1.45 mW,可以广泛应用于模/数转换器、数/模转换器、偏置电路等集成电路模块中。
2008, 37(3): 457-459.
摘要:
针对目前红光有机电致发光器件普遍存在效率低的缺点,以9,10-di-beta-naphthylanthracene (AND)为主体材料,利用真空蒸镀双掺杂的方法,制备了基于ADN的结构为ITO/N,N'-Di-[(1-naphthalenyl)-N,N'-diphenyl]-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamineNPB/ADN:AlQ (20%):DCJTB (2%)/AlQ/Mg:Ag/Al的红光掺杂器件。测试结果表明该器件亮度可以达到3 000 cd/m2,EL光谱的峰值为598 nm,色纯度CIE坐标为(0.59,0.41),最大流明效率为2.54 lm/W,比AlQ为单一主体材料的红光掺杂器件性能有很大的提高。
针对目前红光有机电致发光器件普遍存在效率低的缺点,以9,10-di-beta-naphthylanthracene (AND)为主体材料,利用真空蒸镀双掺杂的方法,制备了基于ADN的结构为ITO/N,N'-Di-[(1-naphthalenyl)-N,N'-diphenyl]-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamineNPB/ADN:AlQ (20%):DCJTB (2%)/AlQ/Mg:Ag/Al的红光掺杂器件。测试结果表明该器件亮度可以达到3 000 cd/m2,EL光谱的峰值为598 nm,色纯度CIE坐标为(0.59,0.41),最大流明效率为2.54 lm/W,比AlQ为单一主体材料的红光掺杂器件性能有很大的提高。
2008, 37(3): 460-463.
摘要:
建立了雪崩二极管的静态光电特性的自动测试系统。利用该系统对光敏面的直径为500 μm的台面型InGaAs/InP雪崩光电二极管(APDs)进行测试。测试结果表明,该APD器件在90%击穿电压下的暗电流为151 nA,在直径500 μm的光敏面上其光响应均匀性良好。提出一种测量雪崩二极管倍增因子的方法,只需利用普通的测量电流-电压的测试仪器,就可以获得开始倍增时的光电流,从而得到APD的倍增因子。通过该方法得到的InGaAs/InP APD器件最大倍增因子的典型值在10~100量级。
建立了雪崩二极管的静态光电特性的自动测试系统。利用该系统对光敏面的直径为500 μm的台面型InGaAs/InP雪崩光电二极管(APDs)进行测试。测试结果表明,该APD器件在90%击穿电压下的暗电流为151 nA,在直径500 μm的光敏面上其光响应均匀性良好。提出一种测量雪崩二极管倍增因子的方法,只需利用普通的测量电流-电压的测试仪器,就可以获得开始倍增时的光电流,从而得到APD的倍增因子。通过该方法得到的InGaAs/InP APD器件最大倍增因子的典型值在10~100量级。
2008, 37(3): 464-465,473.
摘要:
为了建立一种简便、快速、价廉的马来酸氨氯地平片的含量测定方法,该文采用差示分光光度法(425 nm和365nm为测定双波长)测定马来酸氨氯地平片剂中马来酸氨氯地平的含量,线性区间为5.0~50.0 μg/ml,回收率为99.92%,RSD为0.67%。该方法既能有效消除辅料混浊溶液的干扰,又简便、快速、准确。
为了建立一种简便、快速、价廉的马来酸氨氯地平片的含量测定方法,该文采用差示分光光度法(425 nm和365nm为测定双波长)测定马来酸氨氯地平片剂中马来酸氨氯地平的含量,线性区间为5.0~50.0 μg/ml,回收率为99.92%,RSD为0.67%。该方法既能有效消除辅料混浊溶液的干扰,又简便、快速、准确。
2008, 37(3): 466-469.
摘要:
针对复杂的脑电问题,介绍了一种对单次思维脑电信号提取、分类的方法。该方法的主要思想是将独立成分分量和共空域子空间分解方法以及支持向量机学习方法结合起来,用于提取脑电信号特征。该方法分别被用于BCI Competition 2003 Data set IV和BCI Competition Ⅲ Data set I,正确率分别达到了89%和92%。实验证明独立成分分量算法和共空域子空间分解方法能够很好地结合起来进行脑思维的分类,分类正确率很高,是一种快速、稳定可行的分解方法。
针对复杂的脑电问题,介绍了一种对单次思维脑电信号提取、分类的方法。该方法的主要思想是将独立成分分量和共空域子空间分解方法以及支持向量机学习方法结合起来,用于提取脑电信号特征。该方法分别被用于BCI Competition 2003 Data set IV和BCI Competition Ⅲ Data set I,正确率分别达到了89%和92%。实验证明独立成分分量算法和共空域子空间分解方法能够很好地结合起来进行脑思维的分类,分类正确率很高,是一种快速、稳定可行的分解方法。
2008, 37(3): 470-473.
摘要:
在总结归纳了不同时期放射治疗设备准直器的设计和应用之后,分析了它们的优点以及不足,提出了可变野准直器。它是采用机电一体化和机器人技术原理设计而成,并模拟IMRT的方式进行准直器调强的验证。对提出的可变野准直器的原理和特点进行解释,对设计方案进行了详细阐述。该设备活动空间增大,改进了特殊部位肿瘤的治疗,成为先进放疗系统中最关键的部件之一。
在总结归纳了不同时期放射治疗设备准直器的设计和应用之后,分析了它们的优点以及不足,提出了可变野准直器。它是采用机电一体化和机器人技术原理设计而成,并模拟IMRT的方式进行准直器调强的验证。对提出的可变野准直器的原理和特点进行解释,对设计方案进行了详细阐述。该设备活动空间增大,改进了特殊部位肿瘤的治疗,成为先进放疗系统中最关键的部件之一。
2008, 37(3): 474-477.
摘要:
逆向工程是从已有实物的测量数据点中提取其特征参数进行模型重建的过程,特征参数的提取是逆向工程的关键技术之一。该文提出了一种新的回转面特征参数提取算法,将蚁群算法应用在逆向工程的特征参数优化过程中,首先建立回转面特征参数提取数学模型,然后运用蚁群算法实现过程优化,从而提取出特征参数,实现回转面图形重建,最后通过实例验证了该算法的有效性,该算法提高了特征参数提取精度和效率,适用于空间任意位置回转面的特征参数提取。
逆向工程是从已有实物的测量数据点中提取其特征参数进行模型重建的过程,特征参数的提取是逆向工程的关键技术之一。该文提出了一种新的回转面特征参数提取算法,将蚁群算法应用在逆向工程的特征参数优化过程中,首先建立回转面特征参数提取数学模型,然后运用蚁群算法实现过程优化,从而提取出特征参数,实现回转面图形重建,最后通过实例验证了该算法的有效性,该算法提高了特征参数提取精度和效率,适用于空间任意位置回转面的特征参数提取。
2008, 37(3): 478-480.
摘要:
由于叠层CSP封装的复杂性,其振动特性很难用精确的理论模型表示。同时,由于传统的共振准则没有考虑到系统的变异性和模糊性,导致分析结果与真值具有较大偏差。该文利用有限元法方法建立叠层CSP封装振动分析模型,并求解其振动特性;在此基础上充分考虑系统的模糊性,对振动可靠性模型进行模糊处理,利用模糊理论建立其振动模糊可靠性理论模型。通过算例验证了振动模糊可靠性理论模型的有效性和可行性。
由于叠层CSP封装的复杂性,其振动特性很难用精确的理论模型表示。同时,由于传统的共振准则没有考虑到系统的变异性和模糊性,导致分析结果与真值具有较大偏差。该文利用有限元法方法建立叠层CSP封装振动分析模型,并求解其振动特性;在此基础上充分考虑系统的模糊性,对振动可靠性模型进行模糊处理,利用模糊理论建立其振动模糊可靠性理论模型。通过算例验证了振动模糊可靠性理论模型的有效性和可行性。
