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2009年  第38卷  第3期

通信与信息工程
结合相干系数的极化干涉SAR植被高度估计方法研究
张晓玲, 韦顺军, 韩迪
2009, 38(3): 321-324. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.001
摘要:
阐述了极化干涉SAR成像技术的基本理论,分析了极化干涉SAR的植被散射模型和Cloude三阶段植被高度反演算法。因三阶段法采用多参数初值迭代求解方法,其运算量较大复杂性高,该文提出基于相干系数的高度估计方法。先用干涉相位估计植被高度,再由相干系数幅度估计植被高度对前面相位估计的高度进行补偿,既保证了一定植被高度估计精度,又大大减少了反演算法的运算量,最后用极化干涉SAR仿真数据验证了该方法的有效性。
MOM、MOM-PO及HEMI在载体天线问题中的比较
宗显政, 聂在平, 阙肖峰
2009, 38(3): 325-328. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.002
摘要:
在传统矩量法(MOM)的基础上,对其与物理光学(PO)混合的方法(MOM-PO)以及电磁场积分方程混合迭代方法(HEMI)进行了详细的推导,从物理机制、计算成本、数值结果的精度等方面比较了3种方法的异同。数值算例表明,HEMI的输入阻抗及辐射方向图结果均能与MOM很好地吻合,同时在较大程度上节约了计算时间;而MOM-PO虽然在计算时间及内存消耗上均显著优于上述两种方法,但小尺寸结果的精度相对较差,特别是方向图,在小尺寸情况下,主瓣、旁瓣及后瓣上均存在较大误差。
双谱特征提取在欺骗式干扰方式识别中的应用
李建勋, 唐斌, 吕强
2009, 38(3): 329-332. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.003
摘要:
为了识别出具体的欺骗干扰方式,从而使雷达有针对性地选择抗干扰方法,该文提出了基于双谱特征和模式识别技术的欺骗式干扰识别方法。该方法给出了欺骗式干扰的双谱分布和估计方法,在分析其分布特征和统计特性的基础上,定义两种特征因子;采用基于核聚类的支持向量机分类器,完成对不同欺骗干扰方式的识别;建立了完整的干扰模式识别模型。仿真实验表明,该方法对3种不同欺骗干扰方式的正确识别率高,而且基本不受干噪比影响。
无线通信网中的新型移动性模型
张翼德, 冯钢, 薛飞
2009, 38(3): 333-337. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.004
摘要:
提出了无线蜂窝网中考虑突发事件影响的移动性模型,该模型包括了用户由于受到突发事件影响而改变其移动模式的情况。针对高、中、低三种截然不同的用户移动模式,根据理论分析提出了一种新型移动性模型,新模型能够较好地模拟现实生活里不同移动环境中人们的移动行为。研究了移动对与系统容量有关的各种系统性能参数的影响。该文的结论可用于在无线蜂窝网中充分利用用户的移动特性调整系统提供QoS保障所涉及的配置参数,并且动态地调整系统的切换呼叫请求的保留门限,以提高系统的性能、容量和无线资源的使用效率。
非理想信道条件下天线选择系统的SER性能分析
杨海芬, 李广军, 郝黎宏
2009, 38(3): 338-340. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.005
摘要:
针对一般的相关检测天线选择系统,分析了Rayleigh衰落信道接收端非理想信道状态信息下发送天线选择(AS)系统的误符号率(SER)性能,给出了数值积分形式的理论表达式。仿真结果表明,无论在理想或有误差的信道信息下,理论结果与实际的仿真结果都保持了一致。数值分析结果表明在低信噪比(SNR)区域提高信道状态信息的准确程度比增加天线数目更能提高天线选择系统的性能。
CDTTB标准中LDPC码的编码结构设计
林竞力, 敬龙江, 陈涛, 陈客松, 朱维乐
2009, 38(3): 341-344. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.006
摘要:
中国数字地面电视广播标准采用准循环低密度校验码(QC-LDPC codes)作为其信道编码的内码。根据该类LDPC码的准循环特性,该文提出了一种基于流水线方式的半并行编码结构,可实现发射机中LDPC码的多码率编码;在满足系统净荷数据率的前提下,合理规划多种寄存器,充分复用硬件资源,降低其消耗。使用编程门阵列(FPGA)实现此结构,通过验证,证明了该结构编码结果正确,资源利用率较低。
不精确信道状态信息下的自适应调制算法
张然然, 杨爱敏, 刘思杨, 刘元安
2009, 38(3): 345-348. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.007
摘要:
提出了一种适用于多输入多输出系统的自适应调制算法,在满足总发送功率和误比特率限制条件下利用不精确的信道状态信息使系统信息传输速率最大化。该算法首先利用拉格朗日方法得到最优化问题在实数域的闭合最优解,然后将其调整为符合多进制正交幅度调制要求的离散比特数,从而获得最终的比特和功率分配结果。仿真结果表明,与传统算法相比,该算法不仅呈现对不精确信道状态信息更加鲁棒的误比特率特性,而且在相同误比特率条件下可以提供更高的频谱效率。
DSP的通信协议栈的研究与实现
伍瑞卿, 顾庆水, 陈伟
2009, 38(3): 349-353. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.008
摘要:
提出了一种基于TMS320C6415的嵌入式通信协议栈的实现方法。协议栈以TCP/IP/PPP为主,底层设计物理层协议,通过McBSP与信道调制解调的DSP进行数据帧收发,实现多DSP互连传输数据和物理信道状态通告;上层增加会话层,数据通过PCI总线接口与主机应用层协议进行通信,在DSP内部采用μC/OS-II完成多任务的调度管理。在Windows 2000上用Driver Studio设计实现cPCI的WDM驱动。实验结果表明,该协议栈具有结构紧凑、层次分明、传输速率高、回路延迟小的特点,符合设计要求。以之为基础开发的协议栈软件实现了远程测量通信。
共址跳频系统组网优化
田锦, 谢拥军, 邱扬, 胡超
2009, 38(3): 354-358. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.009
摘要:
在陆基车载通信系统中,多部跳频电台间存在着严重的共址干扰问题。针对车载多部VHF跳频电台存在的共址干扰问题,在确定频段划分工作模式和共址干扰产生条件的前提下,基于共址干扰发生概率的分析,建立了VHF跳频系统频率表分配优化模型。采用大量随机约束样本试探方法和多目标遗传算法,求解得出了满足干扰概率容限的共址电台数量及其跳频频率表分配集合,并给出了该模型的实例仿真与验证结果。
主瓣干扰下宽带圆阵自适应波束形成方法
覃岭, 黄茜, 李会勇, 何子述
2009, 38(3): 359-362. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.010
摘要:
在宽带自适应波束形成中,若干扰信号从主瓣进入,往往引起主瓣畸变且副瓣电平增高,波束性能严重恶化。随着圆型阵列的广泛应用,该文针对均匀圆阵的宽带波束形成,合理地构造出阻塞矩阵,对主瓣干扰进行干扰相消预处理,再进行自适应波束形成,解决了主瓣畸变问题,提高了自适应波束的性能。结合均匀分布圆阵所作的计算机仿真验证了该方法的有效性。
RS码的盲识别方法
刘健, 谢锘, 周希元
2009, 38(3): 363-367. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.011
摘要:
针对信道编码的盲识别问题,首次提出了RS码的盲识别方法。先针对无误码的情况,通过基于矩阵行向量化简(RREF)的方法估计RS码的码长、本原多项式和生成多项式等参数;继而,针对有误码的情况,通过基于RREF、容错矩阵分解(FTMD)和伽罗华域的傅里叶变换(GFFT)方法估计码长、本原多项式和生成多项式等参数,这是一个全新的研究课题,在智能通信、信息截获、密码分析等领域有重要的应用。仿真实验表明文中提出的方法在误码率为10?3的情况下,对于RS码的识别概率高于85%。
开关线性复合机理的柔性波形功率放大技术研究
刘晓东, 刘宿城, 姜克抗
2009, 38(3): 368-371. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.012
摘要:
研究了一种基于开关线性复合机理的柔性波形功率放大技术。该技术将开关功率放大技术与传统线性功率放大技术有机结合,开关级功率输出包络只作为末级线性功率单元的供电电源以确保系统效率,同时借助于线性功率单元的高阻抗输入、低阻抗输出特性以保证系统输出品质。与传统线性功率放大技术相比,开关线性复合功率放大技术系统输出可兼顾高效率与优波输出的综合静动态特性,对电路的建模分析、参数设计和系统性能评估提供了理论依据,理论分析与仿真结果为实验研究奠定了基础。
物理电子学
220 GHz回旋管模式竞争分析和数值模拟
鄢扬, 夏连城, 吴坚强, 吴峰
2009, 38(3): 372-375. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.013
摘要:
当回旋管的工作频率提高时,为了增大腔体的半径,通常选择高次模式作为工作模式,这时回旋管中可能存在模式竞争,该文采用线性理论及多模非线性理论分析了所设计的220 GHz回旋管振荡器中的模式竞争问题。编制了起振电流和多模非线性注波互作用计算程序,通过数值模拟计算出每个模式的输出功率对时间的变化情况,验证了回旋管中可能存在的3种平衡状态,证实了设计的合理性。
自动化技术
在模式识别下的萃取液温度控制方法研究
金燕华, 秦开宇, 白泰礼
2009, 38(3): 376-379. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.014
摘要:
离子污染测试仪是用于对清洗后PCB板残存的离子污染物含量进行测试的仪器。由于萃取液温度直接影响离子污染物的溶解程度,因而需通过精确控制萃取液温度的方式来保证更高级别的污染物被检测到。在工程应用中,采用常规PID控制方法难以达到要求的控制精度。该文提出了一种基于模式识别的萃取液温度智能控制方法,通过对系统动态特征的模式分类,结合专家经验在线自动调整控制规律,使系统保持预定的温度。仿真研究表明,该方法与传统PID控制方法相比,具有更好的控制效果和更强的鲁棒性。实际应用时超调量小于0.5℃,控制精度可达±0.2℃,满足系统设计要求。
单相逆变电源并联控制技术研究
徐顺刚, 许建平, 曹太强
2009, 38(3): 380-384. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.015
摘要:
在逆变电源并联系统中普遍采用外特性下垂控制技术,即依据有功功率和无功功率分别调节输出电压的相位和幅度。但是,对于电压电流双闭环反馈的单相逆变电源,输出有功功率和无功功率与输出电压相位和幅度均有耦合关系。针对这一问题,该文推导了单相逆变电源的等效输出阻抗,研究了有功功率和无功功率与输出电压相位和幅度间的定量关系;并在此基础上提出了一种外同步幅度下垂的并联控制策略,即逆变电源输出的相位通过外部总线来同步,而幅度则根据有功功率和无功功率的大小进行调节。建立了并联系统模型。实验结果表明了该方法的有效性。
计算机工程与应用
用户需求适应的P2P超级节点选取机制
杨寿保, 许通, 胡云
2009, 38(3): 385-388. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.016
摘要:
提出了一种基于层次分析法的超级节点选取策略。该策略刻画了不同用户对不同应用的需求度量,根据阈值法过滤部分不满足最低要求者得到备选集合,在此基础上构建层次分析模型,给出相应的选择结果。仿真实验表明,该机制能使用户满意度达到95%以上,同时整体网络在检索延迟、网络带宽消耗等有比较好的折衷。
新的Ad hoc网络安全路由协议
伏飞, 刘晶, 肖军模
2009, 38(3): 389-392. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.017
摘要:
针对目前Ad hoc网络安全DSR协议的安全性难以保证的现状,提出并证明了能够抵御active-1-y(y≥1)攻击的安全DSR所必须满足的一个充要条件,同时设计了一种新的安全DSR协议——ESDSR,并证明该协议满足上述充要条件。分析结果表明,与现有各种安全DSR协议相比,ESDSR不仅达到了抵御active-1-y攻击的安全目标,而且具有最低的资源开销,适用于Ad hoc网络环境。
高效的口令基认证组密钥协商协议
舒剑, 许春香
2009, 38(3): 393-396. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.018
摘要:
对认证的口令基组密钥协商协议进行安全分析,指出传送数据中的冗余导致协议的不安全。基于Burmester and Desmedt的协议,给出一种改进的协议。该协议的计算复杂度较低,通信轮数较少;该协议不但满足前向安全性、双向认证性,还能有效地抵抗中间人攻击。最后,依赖于Diffie-Hellman(CDH)假设,在随机预言机和理想密码模型下证明了协议的安全性。
稳定高效节能且邻近相关的网络拓扑协议
胡学海, 王厚军, 任代蓉
2009, 38(3): 397-400. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.019
摘要:
现有的无线传感器网络拓扑协议未全面考虑节点位置、休眠、剩余能量的影响,且依赖于GPS等基础设施获得节点绝对位置,导致网络成本高,能量有效性不足。该文在DEAC协议的基础上,提出了一种分布、稳定、高效节能和利用邻近相关信息数据融合及节点休眠策略的无线传感器网络拓扑控制协议(SEENRT)。该协议利用剩余能量信息,平均各节点能耗负担;利用邻近相关信息和节点休眠,降低覆盖冗余,减少网络能耗。试验结果表明SEENRT协议和LEACH、HEED和DEAC协议相比,能有效地降低网络能耗、平均节点的负担及延长网络的生存时间。
无线传感器网络EMSR协议的安全性分析
韩坚华, 吴柳飞
2009, 38(3): 401-405. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.020
摘要:
针对目前无线传感器网络密钥管理方案存在的安全问题,给出了一种可证明安全的无线传感器网络的认证密钥建立方案(EMSR),使用公钥证书实现网络节点的双向认证,同时产生双方共享与相互控制的会话密钥,有效地防止了纯粹使用对称加密机制产生的认证问题。在CK安全模型下,对EMSR协议进行了安全性证明,并对几种基于公钥机制的密钥建立方案进行了性能分析。结果表明,EMSR方案具备CK安全模型下相应的安全属性以及支持资源受限的网络节点的优势,符合传感器网络的通信要求。
二元位运算P2P系统复制技术的研究
廖剑伟, 蔡洪斌, 熊海灵, 陈善雄
2009, 38(3): 406-409. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.021
摘要:
提出了BitwiseTree,利用二元位运算确定复本放置,而不需要像其他基于日志的复制技术需要考虑客户访问日志;同时BitwiseTree提供的容错机制保证失效节点中的文件可以在其他复制节点中找到。仿真实验表明,BitwiseTree只需要使用较少的复本就能达到有效地缓解节点过载的目的,因此该模型非常适合无法获得客户访问日志的机密P2P系统或者对系统性能要求比较高的P2P系统。
梯度相关的无线传感器网络成簇路由协议
郭文生, 廖勇, 熊光泽
2009, 38(3): 410-414. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.022
摘要:
分析了梯度和成簇无线传感器网络路由协议,确定了协议中存在的缺陷,设计了一种基于梯度的高效节能成簇路由协议(GBCRP)。采用基于跳数的梯度建立、能量相关的成簇算法、关键节点转发和功率自适应的簇头路由等技术,解决了无线传感器网络的节点能耗和路由失败而导致的数据传输可靠性问题。仿真实验表明,该协议有效地延长了网络的生命周期。针对不同密度的传感器节点,网络生命周期具有很好的稳定性,同时该协议也具有较好的可靠性保障。
入侵检测中基于序列模式的告警关联分析
武斌, 杨义先, 郑康锋
2009, 38(3): 415-418. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.023
摘要:
提出一种基于序列模式的告警关联分析模型,实现对攻击告警的分析。该模型预处理部分利用网络拓扑信息和告警属性相似度隶属函数对原始告警进行过滤和融合;在WINEPI算法的基础上,考虑告警数据库增长的情况,提出一种告警的增量式序列模式挖掘算法,用于关联规则发现;在线关联模块匹配规则库形成攻击场景图,并预测未知攻击事件。使用2000 DARPA攻击数据集测试表明,该模型能够明显改善入侵检测系统的性能,验证了模型和算法的有效性。
计算机病毒演化模型及分析
张瑜, 李涛, 吴丽华, 彭小宁, 覃仁超
2009, 38(3): 419-422. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.024
摘要:
计算机病毒的演化特性可为反病毒技术的改进与提高提供研究思路,使其防毒于未然。该文借鉴人工生命的思想,从计算机病毒的生命特征层面分析计算机病毒的演化特性,建立了一种基于免疫遗传算法的计算机病毒演化模型,给出了计算机病毒的形式化定义以及计算机病毒演化算子的数学模型,模拟了计算机病毒的繁殖演化过程。仿真实验结果表明,计算机病毒及其演化将长期存在。最后,从计算机病毒演化的角度讨论了计算机病毒的防御策略。
行为学软件度量的研究
罗光春, 孙殿余, 赖晓龙, 李炯
2009, 38(3): 423-425. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.025
摘要:
针对目前软件度量方法的工作量大、度量困难问题,以行为学研究和软件度量为依据,提出了操作简单、度量简单的行为学度量方法来进行软件进度度量。通过实践项目的数据统计,发现改进后的软件进度度量方法有效地降低了软件度量的工作量,减轻了工程管理人员进行软件度量的工作压力。同时偏差分析也有效地识别出了软件度量中的虚假数据。新的软件度量方法提高了项目管理的效率。
曲线拟合的虹膜定位算法研究
马争, 黄祎
2009, 38(3): 426-430. doi: 10.3969/j.issn.1002-0548.2009.03.026
摘要:
虹膜定位是在虹膜图像中找到虹膜的内外边界,它是虹膜识别中的重要环节。该文提出了一种根据曲线拟合来进行虹膜快速定位的新方法,即先对图像进行分块并提取包含瞳孔的子图像块;再结合类间方差法提取瞳孔的二值化阈值,确定虹膜内边界点;然后根据关键的感兴趣区域灰度梯度信息确定虹膜外边界点;最后对内外边界点采用最小二乘法原理来进行曲线拟合,从而确定虹膜内外边界。通过实验表明该文提出的算法能快速准确地定位虹膜内外边界。
用时空能量图和小波变换方法表征和识别步态
韦素媛, 马天骏, 宁超, 高有行
2009, 38(3): 431-434. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.027
摘要:
该文提出一种基于时空能量图和小波变换的步态特征表达和步态识别方法,步态特征由时空能量图经过小波变换后来表示,不必进行严格的时间配准或步态周期的定位。时空能量图将一个序列的多帧图像用一幅灰度图替代,集成了人的运动信息中时间与空间变化的特点,减少了特征的数据量,经证明,时空能量图对噪声不敏感。实验结果表明该算法具有较好的识别性能和较低的空间需求和计算量。
粒子群优化算法中的分步式策略
胡建, 李志蜀, 欧鹏, 罗思达
2009, 38(3): 435-440. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.028
摘要:
为了解决粒子群优化算法(PSO)在处理高维多极值问题时容易陷入局部最优而早熟的问题,提出了分步式学习策略和分步式评价策略。前者让粒子每次升级只向某一个榜样学习,使粒子能在更有潜力的区域搜索;并简化了其升级规则,使粒子的搜索行为更易被控制。后者对粒子的位置矢量逐维进行评价,使粒子向目标最优位置“稳步前进”;并通过对维之间的关系的检测,解决了维不可分解的问题。实验证明,新算法具有很好的收敛速度和抗早熟能力。
电子信息材料与器件
多孔模板法制备PEDOT气体敏感性的研究
郑华靖, 蒋亚东, 徐建华, 杨亚杰, 应智花
2009, 38(3): 440-442. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.029
摘要:
采用单体聚合-溶液浸润-聚合物成管同时进行的方法在氧化铝多孔模板(AAO)中制备了PEDOT纳米管。气体敏感性测试发现纳米管对多种挥发性有机气体有不同的敏感性能,尤其对挥发性醇类,如甲醇、乙醇表现出比普通块材好得多的敏感性。测试结果表明PEDOT纳米管对1 000 ppm甲醇气体的响应时间约为10~20 s,测试可重复性超过15次,说明PEDOT纳米管不仅提供了较大表面积供气体分子吸附,而且管中分子链取向一致,从而体现出较好的敏感性能。
芯片动态门限静态功耗的优化技术
李先锐, 葛海波, 来新泉, 李玉山
2009, 38(3): 443-446. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.030
摘要:
提出了一种双阈值电压的动态门限静态功耗优化算法。该算法通过直接统计电路门级节点的松弛裕度,利用静态时序分析其最大松弛裕度及邻节点松弛裕度特征,区分电路中的关键与非关键节点并分步调整其相应的阈值电压,从而有效地实现了对CMOS电路静态功耗的优化设计。基于ISCA85基准实验电路集,采用该技术和以往的算法进行了对比验证。结果表明,该算法在不降低静态功耗优化效率的同时,优化时间缩短了95%以上,适合于超大规模电路静态功耗优化。
动态参数模型确定SoC中异步FIFO深度的方法
王剑, 王宏, 杨志家
2009, 38(3): 447-450. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.031
摘要:
针对超大规模集成电路和片上系统设计中确定异步FIFO浓度的问题,根据异步FIFO运行时的属性提出FIFO动态参数模型,该模型包括FIFO饱和度、写入端和读出端数据传输率及上溢/下溢频率。在该模型的基础之上,分析异步FIFO的深度与动态参数之间的关系,采用功能仿真方法确定片上系统中异步模块之间数据传输所需FIFO的深度。对典型实例的分析表明,采用这种方法能够在保证系统数据通信性能的前提下,获得最小的FIFO深度,优化系统资源的使用。
光电子学工程与应用
高精度高测速双纵模热稳频激光干涉仪研究
周秀云, 张涛, 程玉华
2009, 38(3): 451-454. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.032
摘要:
现代机械工业的发展使得数控机床和三坐标测量机等的运行速度已经达到1 000 mm/s,而目前商用外差干涉仪的测量速度不能满足这一要求。为此该文采用长度为206 mm、频差约728 MHz的普通全内腔He-Ne热稳频激光器为光源,外加带有高频振荡器形成的交流信号进行脉冲计数的信号处理电路,构成高精度高速双纵模热稳频激光干涉仪。通过实验对干涉仪的测量速度和精度进行了验证,其精度达到0.1 μm /800 mm。实验证明,该干涉仪可以对速度为1 000 mm/s的运动物体进行位移和速度测量。
电子机械工程
基于二维指数条件分布的加速寿命模型
安宗文, 黄洪钟, 王贵宝
2009, 38(3): 455-458. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.033
摘要:
从概率意义上对寿命和应力之间的关系作了探索性研究。为了根据寿命和应力之间的概率相关性建立加速寿命模型,假设在给定应力条件下元件寿命服从指数分布,根据二维指数条件分布的定义和特性推导出一种BEC加速寿命模型。为了检验BEC模型的有效性,利用一组加速寿命试验数据,对BEC模型、Arrhenius模型、逆幂率模型进行了对比分析。结果表明,在加速应力范围,BEC模型能够正确描述寿命与应力之间的关系,与Arrhenius模型、IPL模型具有同等效力;而在正常应力范围,BEC模型的寿命外推精度低于Arrhenius模型和IPL模型。
支持向量机替代模型的遗传优化设计
向国齐, 严志坚, 黄大贵
2009, 38(3): 459-462. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.034
摘要:
针对实际工程中常见的性能函数不能显式表示的优化问题,提出一种基于支持向量机替代模型的遗传优化设计方法。利用试验设计选取合适的设计参数样本点,通过实验或数值仿真获得响应输出,结合遗传算法构建具有参数优化功能的支持向量机替代模型;将支持向量机模型作为目标性能函数,结合其他约束条件完成优化模型的建立,并应用遗传算法进行优化,形成一套准确、高效、适应性强的优化方法。以典型电子装备功分器的结构尺寸优化为例,采用均匀试验设计和高频电磁场仿真软件HFSS获取替代模型训练的学习样本,建立功分器模型的幅度比、相位差和驻波3个响应面目标函数,并对该多目标优化问题进行遗传寻优。
具有区间参数的瞬态温度场数值分析
李金平, 陈建军, 刘国梁, 李军锁
2009, 38(3): 463-466. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.035
摘要:
针对不确定结构的瞬态热传导问题,提出一种将结构的各个物理参数和温度的初、边值条件均视为区间变量,并利用区间分析进行处理的方法。对具有区间参数的热传导抛物型方程的求解,在空间域上利用有限单元离散,在时间域上利用差分离散,将区间分析和常规的有限元法相结合,建立了基于单元的区间有限元方法。利用矩阵摄动公式求解结构的区间有限元方程,获得了结构瞬态温度场响应的范围。通过一瞬态热传导问题的算例表明该方法的可行性和有效性。
轮轨集总参数简化模型稳定性与分岔研究
高学军, 李映辉, 高庆
2009, 38(3): 467-470. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.036
摘要:
基于轮轨集总参数简化模型,采用Hertz非线性接触理论模拟轮轨接触力,导出轮轨耦合非线性动力学模型的状态方程。利用自适应变步长Runge-Kutta法求解状态方程,可得到轮轨系统各部件位移、速度、加速度等随车辆运行速度的变化规律及车辆失稳的临界速度。数值结果表明,该方法不仅可以得出系统的失稳临界速度,而且可以观察到各部件的振动情况和失稳形态。
发动机冷却液温度模糊控制系统的研究
周翼翔, 黄大贵
2009, 38(3): 471-475. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.037
摘要:
提出了发动机冷却液温度的模糊控制方法,将冷却液温度进行模糊化,根据实验建立了相应的模糊控制规则库;应用MATLAB软件的模糊逻辑工具,计算分析得到了控制查询表,建立了以Motorola单片机MC68HC908LJ12为核心的硬件系统,并对软件进行了设计。试验表明,该方法只需对现有的发动机冷却系统进行较少的改进,便可较好地解决发动机的冷却液温度难于准确控制的问题。
圆形微通的对流换热特性研究
刘焕玲, 贾建援, 殷磊
2009, 38(3): 476-480. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.038
摘要:
针对圆形微通道内流体的强迫对流问题,利用分离变量法求解了考虑轴向热传导、速度滑移和温度跳跃、粘度耗散和入口效应等因素的圆形微通道的控制方程,给出了流体温度场和努塞尔数的计算表达式。对圆形微通道换热特性进行了数值仿真,结果表明,受尺寸效应的影响,管径越小,平均对流换热系数越大。微通道的换热能力比宏观经典通道强,表明在相同面积上做多个微通道比一个宏观大通道的换热效果好。