ISSN 
2018年 第47卷 第5期
2018, 47(5): 641-645.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.001
摘要:
提出一种基于FFT的高效多路并行下变频算法，具有实现难度低，资源利用率高，解调性能与传统DBPSK接收机性能仅相差1 dB等优点。并提出了一种基于该算法的差分二进制相移键控（DBPSK）新型多路并行接收机设计，能够并行处理上千路调制在不同子载波的信号。解决同类问题的传统接收机设计需要为每一路子信道分配独立数字下变频（DDC）模块，增加硬件来提升处理载波数，消耗较多硬件资源。该方法应用于DBPSK多路并行接收机设计中，在较低硬件资源消耗下，获得了良好的接收性能。
提出一种基于FFT的高效多路并行下变频算法，具有实现难度低，资源利用率高，解调性能与传统DBPSK接收机性能仅相差1 dB等优点。并提出了一种基于该算法的差分二进制相移键控（DBPSK）新型多路并行接收机设计，能够并行处理上千路调制在不同子载波的信号。解决同类问题的传统接收机设计需要为每一路子信道分配独立数字下变频（DDC）模块，增加硬件来提升处理载波数，消耗较多硬件资源。该方法应用于DBPSK多路并行接收机设计中，在较低硬件资源消耗下，获得了良好的接收性能。
2018, 47(5): 646-653.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.002
摘要:
传感器网络中的节点带宽等资源受限，使得在设计盲信号处理方法时需考虑信号量化等因素，而量化噪声的引入使得整体噪声复杂且未知。针对传感器网络中噪声统计特性未知的情况，提出了一种基于容积点变换和代价参考粒子滤波的盲信号提取方法。在滤波过程中，采用容积点变换可获得较为准确的预测粒子，通过用户自定义的权值映射规则可以实现粒子的更新和重采样，减少了算法对噪声和源信号统计特性的依赖。实验结果表明该方法可实现对源信号的有效提取，在噪声统计特性未知时的提取性能要优于其他方法。
传感器网络中的节点带宽等资源受限，使得在设计盲信号处理方法时需考虑信号量化等因素，而量化噪声的引入使得整体噪声复杂且未知。针对传感器网络中噪声统计特性未知的情况，提出了一种基于容积点变换和代价参考粒子滤波的盲信号提取方法。在滤波过程中，采用容积点变换可获得较为准确的预测粒子，通过用户自定义的权值映射规则可以实现粒子的更新和重采样，减少了算法对噪声和源信号统计特性的依赖。实验结果表明该方法可实现对源信号的有效提取，在噪声统计特性未知时的提取性能要优于其他方法。
2018, 47(5): 654-659.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.003
摘要:
针对局部二值模式（LBP）不能描述纹理方向变化的问题，提出了一种融合了梯度方向的LBP-GD算子。LBP-GD算子不仅保持了LBP本身的优点，还可以细致刻画纹理的方向信息。由于人脸表情器官所蕴含信息的差异性，设计了一种不规则的分块方式，把图像分为9个互不重叠的子块并且设置不同的权值系数，然后提取每个子块的LBP-GD特征。最后，将LBP-GD特征与提升小波的低频分量特征加权融合，用K近邻方法进行分类。在JAFFE和Cohn-Kanade表情库上验证了该方法的有效性。实验结果表明，该方法比单独使用LBP-GD特征和提升小波特征具有更好的识别效果。
针对局部二值模式（LBP）不能描述纹理方向变化的问题，提出了一种融合了梯度方向的LBP-GD算子。LBP-GD算子不仅保持了LBP本身的优点，还可以细致刻画纹理的方向信息。由于人脸表情器官所蕴含信息的差异性，设计了一种不规则的分块方式，把图像分为9个互不重叠的子块并且设置不同的权值系数，然后提取每个子块的LBP-GD特征。最后，将LBP-GD特征与提升小波的低频分量特征加权融合，用K近邻方法进行分类。在JAFFE和Cohn-Kanade表情库上验证了该方法的有效性。实验结果表明，该方法比单独使用LBP-GD特征和提升小波特征具有更好的识别效果。
2018, 47(5): 660-664.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.004
摘要:
在全双工大规模MIMO网络中，为了降低自干扰，提升频谱效率，提出了一种最优天线分配算法。该算法在基站采用迫零线性信号处理和存在信道估计误差的前提下，首先推导出系统和速率的紧下界。通过分析该下界，以系统和速率最大化为优化目标，得到最优的收发天线比。理论分析和仿真结果表明：1）收发天线比与上行导频信号发射功率成正比，与下行导频信号发射功率成反比；2）当天线数目无穷大时，最优天线比趋近于1。
在全双工大规模MIMO网络中，为了降低自干扰，提升频谱效率，提出了一种最优天线分配算法。该算法在基站采用迫零线性信号处理和存在信道估计误差的前提下，首先推导出系统和速率的紧下界。通过分析该下界，以系统和速率最大化为优化目标，得到最优的收发天线比。理论分析和仿真结果表明：1）收发天线比与上行导频信号发射功率成正比，与下行导频信号发射功率成反比；2）当天线数目无穷大时，最优天线比趋近于1。
2018, 47(5): 665-671.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.005
摘要:
为提高D2D链路稳定性，提出一种基于链路状态预测的资源分配与模式选择算法。该算法在D2D链路发生断裂或同频干扰之前进行传输模式选择及资源分配，保证链路连通性。仿真结果表明，该算法可以有效减少链路断裂或遭受同频干扰时间，维持链路稳定性。
为提高D2D链路稳定性，提出一种基于链路状态预测的资源分配与模式选择算法。该算法在D2D链路发生断裂或同频干扰之前进行传输模式选择及资源分配，保证链路连通性。仿真结果表明，该算法可以有效减少链路断裂或遭受同频干扰时间，维持链路稳定性。
2018, 47(5): 672-679.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.006
摘要:
针对RDMA传输在千兆以太网中连接建立等待时间过长造成传输效率降低的问题，提出一种动态RDMA通信方法，并进行建模和实验。该方法在保持对传统通信方法兼容的基础上，提出间接传输方法及对应的动态选择策略。通过扩展NIC的硬件逻辑并预留相应的缓存资源，动态RDMA通信方法可以在连接未建立成功的情况下进行数据传输，同时继续保持连接的建立。该过程实现了数据传输与连接建立的并行进行，且对上层协议透明。以千兆以太网NIC为原型构建端系统模型，并搭建测试平台进行实验。实验结果表明，动态RDMA通信方法以很小的额外硬件开销解决了连接建立等待时间过长的问题，提供了优于传统RDMA通信方法的传输性能。
针对RDMA传输在千兆以太网中连接建立等待时间过长造成传输效率降低的问题，提出一种动态RDMA通信方法，并进行建模和实验。该方法在保持对传统通信方法兼容的基础上，提出间接传输方法及对应的动态选择策略。通过扩展NIC的硬件逻辑并预留相应的缓存资源，动态RDMA通信方法可以在连接未建立成功的情况下进行数据传输，同时继续保持连接的建立。该过程实现了数据传输与连接建立的并行进行，且对上层协议透明。以千兆以太网NIC为原型构建端系统模型，并搭建测试平台进行实验。实验结果表明，动态RDMA通信方法以很小的额外硬件开销解决了连接建立等待时间过长的问题，提供了优于传统RDMA通信方法的传输性能。
2018, 47(5): 680-685.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.007
摘要:
移动通信系统通过接入认证和密钥协商在网络与移动终端间建立信任关系，确保通信安全。5G中移动终端在移动过程中可能跨越多种接入方式，需要反复与网络进行认证和协商；物联网应用中存在大量功能相同、行为一致的成组终端，逐一与网络进行认证和协商对网络构成巨大压力。移动终端成功接入网络后，可由网络为其颁发认证状态标识，持该标识的设备可直接通过其他接入方式接入网或将该标识传递给组内成员。该方法可以实现认证状态的漫游，避免成组移动终端与网络逐一认证，从而提高接入效率，避免资源浪费，确保网络安全。
移动通信系统通过接入认证和密钥协商在网络与移动终端间建立信任关系，确保通信安全。5G中移动终端在移动过程中可能跨越多种接入方式，需要反复与网络进行认证和协商；物联网应用中存在大量功能相同、行为一致的成组终端，逐一与网络进行认证和协商对网络构成巨大压力。移动终端成功接入网络后，可由网络为其颁发认证状态标识，持该标识的设备可直接通过其他接入方式接入网或将该标识传递给组内成员。该方法可以实现认证状态的漫游，避免成组移动终端与网络逐一认证，从而提高接入效率，避免资源浪费，确保网络安全。
2018, 47(5): 686-691.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.008
摘要:
基于飞行器天线隐身的需求，特别针对L波段机载宽带天线阵列隐身的具体要求，需要设计一款工作在L波段的超薄且宽带的频率选择表面（FSS）隐身天线罩，但由于天线工作频率较低，且带宽宽，使得传统设计方法设计的频率选择表面天线罩厚度较厚难以具备真正的工程应用价值。该文从宽带和低剖面两个关键角度出发，提出了一种正交分离式新型金属条电感层及方环电容层的亚波长级联结构并结合磁性材料加载的FSS策略，基于全局优化的遗传算法优化设计，实现了宽带低剖面的频率选择表面设计的隐形天线罩，通过理论分析和实际设计制作，最终设计厚度仅为0.035λ，相对带宽达到28.6%。
基于飞行器天线隐身的需求，特别针对L波段机载宽带天线阵列隐身的具体要求，需要设计一款工作在L波段的超薄且宽带的频率选择表面（FSS）隐身天线罩，但由于天线工作频率较低，且带宽宽，使得传统设计方法设计的频率选择表面天线罩厚度较厚难以具备真正的工程应用价值。该文从宽带和低剖面两个关键角度出发，提出了一种正交分离式新型金属条电感层及方环电容层的亚波长级联结构并结合磁性材料加载的FSS策略，基于全局优化的遗传算法优化设计，实现了宽带低剖面的频率选择表面设计的隐形天线罩，通过理论分析和实际设计制作，最终设计厚度仅为0.035λ，相对带宽达到28.6%。
2018, 47(5): 692-697.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.009
摘要:
对阵列天线工程实现过程中的阵元位置、激励幅度和相位误差进行了分析，在假定各误差为高斯分布的情况下分析了阵列天线功率方向图的期望，并推导了功率方向图方差的理论公式。利用切比雪夫不等式，推导了在给定概率条件下功率方向图上、下边界的理论结果。使用蒙特卡洛模拟，验证了理论推导的正确性和准确度。利用该结果，可以较为准确地预测实际阵列天线中随机实现误差对阵列功率方向图的影响，对于阵列天线工程实践具有重要的指导意义。
对阵列天线工程实现过程中的阵元位置、激励幅度和相位误差进行了分析，在假定各误差为高斯分布的情况下分析了阵列天线功率方向图的期望，并推导了功率方向图方差的理论公式。利用切比雪夫不等式，推导了在给定概率条件下功率方向图上、下边界的理论结果。使用蒙特卡洛模拟，验证了理论推导的正确性和准确度。利用该结果，可以较为准确地预测实际阵列天线中随机实现误差对阵列功率方向图的影响，对于阵列天线工程实践具有重要的指导意义。
2018, 47(5): 698-704.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.010
摘要:
为了研究电磁场对有损大地非均匀传输线终端响应的影响，以传输线模型为基础，应用微波网络参数转移矩阵推导了平面波入射条件下有损大地上突变型非均匀传输线终端响应公式。利用该公式可精确计算突变型非均匀传输线的终端响应大小。为了证明该理论的正确性，对有损大地上接有转换器的突变型非均匀传输线结构进行了理论分析计算。分别对不同电导率有损大地的情况进行了理论分析计算：不同电导率对终端感应电流的影响相差小于3 dB。最后结合实际选取大地电导率的典型值0.01S/m对该非均匀传输线结构终端电流响应进行了实测。实测结果与理论结果对比，两者吻合较好，因此该微波网络转移矩阵方法特别适合对突变型非均匀传输线场线耦合终端响应的求解计算。
为了研究电磁场对有损大地非均匀传输线终端响应的影响，以传输线模型为基础，应用微波网络参数转移矩阵推导了平面波入射条件下有损大地上突变型非均匀传输线终端响应公式。利用该公式可精确计算突变型非均匀传输线的终端响应大小。为了证明该理论的正确性，对有损大地上接有转换器的突变型非均匀传输线结构进行了理论分析计算。分别对不同电导率有损大地的情况进行了理论分析计算：不同电导率对终端感应电流的影响相差小于3 dB。最后结合实际选取大地电导率的典型值0.01S/m对该非均匀传输线结构终端电流响应进行了实测。实测结果与理论结果对比，两者吻合较好，因此该微波网络转移矩阵方法特别适合对突变型非均匀传输线场线耦合终端响应的求解计算。
2018, 47(5): 705-713.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.011
摘要:
针对两级式单相光伏并网逆变器由于死区时间、直流侧波动等原因造成并网电流畸变的严重现象，将特征谐波消除策略应用于并网逆变器，以优化并网电流波形、提高电流跟踪性能。首先通过Park变换实现单相d-q坐标下的电压电流双环比例积分控制（PI），再增加含动态增益的补偿环节，对PWM调制波进行重构，实现对谐波的补偿，利用莱文贝格-马夸特（LM）算法改进的BP神经网络提高前馈补偿的精度与对电压畸变的适应性。最后，MATLAB仿真研究以及实验验证了该方法的有效性与合理性。
针对两级式单相光伏并网逆变器由于死区时间、直流侧波动等原因造成并网电流畸变的严重现象，将特征谐波消除策略应用于并网逆变器，以优化并网电流波形、提高电流跟踪性能。首先通过Park变换实现单相d-q坐标下的电压电流双环比例积分控制（PI），再增加含动态增益的补偿环节，对PWM调制波进行重构，实现对谐波的补偿，利用莱文贝格-马夸特（LM）算法改进的BP神经网络提高前馈补偿的精度与对电压畸变的适应性。最后，MATLAB仿真研究以及实验验证了该方法的有效性与合理性。
2018, 47(5): 714-719.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.012
摘要:
原子力显微镜（AFM）在成像过程中要求纳米级的定位精度，利用压电陶瓷扫描器能满足要求。该文针对压电陶瓷的非线性及外部环境干扰带来的不利影响，设计一种基于迭代学习算法的AFM扫描成像控制器。通过将水平平面内的扫描运动转换为路径跟踪控制问题，在跟踪过程中对前一迭代周期的误差信息进行非因果学习，保证输出沿迭代轴的快速收敛性，以获得理想的跟踪性能。路径跟踪仿真和实际系统成像实验表明该算法可以有效改善系统非线性和外部环境干扰带来的不利影响，显著提高原子力显微镜的成像质量。
原子力显微镜（AFM）在成像过程中要求纳米级的定位精度，利用压电陶瓷扫描器能满足要求。该文针对压电陶瓷的非线性及外部环境干扰带来的不利影响，设计一种基于迭代学习算法的AFM扫描成像控制器。通过将水平平面内的扫描运动转换为路径跟踪控制问题，在跟踪过程中对前一迭代周期的误差信息进行非因果学习，保证输出沿迭代轴的快速收敛性，以获得理想的跟踪性能。路径跟踪仿真和实际系统成像实验表明该算法可以有效改善系统非线性和外部环境干扰带来的不利影响，显著提高原子力显微镜的成像质量。
2018, 47(5): 720-725.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.013
摘要:
利用重庆轻轨的乘客刷卡数据，分析了乘客出行特征，并提出了一种基于马尔科夫链的乘客轨迹预测算法。该算法首先利用贝叶斯分类器对乘客下次出行轨迹进行分类；然后，根据乘客最近一次出行轨迹与其常住地的关系，预测其下次出行轨迹。在真实轻轨交通数据集上的实验结果表明，该算法对乘客出行轨迹的预测效果优于LTMT、RNN和2-MC；同时，该算法基于大数据处理框架Spark进行编码，减少了运行时间。
利用重庆轻轨的乘客刷卡数据，分析了乘客出行特征，并提出了一种基于马尔科夫链的乘客轨迹预测算法。该算法首先利用贝叶斯分类器对乘客下次出行轨迹进行分类；然后，根据乘客最近一次出行轨迹与其常住地的关系，预测其下次出行轨迹。在真实轻轨交通数据集上的实验结果表明，该算法对乘客出行轨迹的预测效果优于LTMT、RNN和2-MC；同时，该算法基于大数据处理框架Spark进行编码，减少了运行时间。
2018, 47(5): 726-732.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.014
摘要:
在传统视频关键帧提取过程中，需要对每一帧视频图像进行特征提取、图像匹配、重复检测等大量计算，导致算法运行时间过长。对此，该文提出了CUDA框架下的关键帧互信息熵多级提取算法。在CPU调度及GPU划分线程基础上，依据帧间三通道互信息熵，将视频序列初次划分为静态片段类和动态片段类；运用相邻帧间互信息量极小值法，将动态片段划分成多个关键子类，在关键子类中选取预备关键帧；并运用SUSAN算子分块计算，快速完成帧间的边缘匹配，从预备关键帧中滤除冗余，得到最终的关键帧序列。实验结果表明，与其他算法相比，该算法的查全率和查准率均为91%以上，提取关键帧的数量平均减少约42.82%，降低了视频数据量的存储，与其他CPU串行方法相比，其关键帧提取时间减少约50%，提高了算法运算效率。
在传统视频关键帧提取过程中，需要对每一帧视频图像进行特征提取、图像匹配、重复检测等大量计算，导致算法运行时间过长。对此，该文提出了CUDA框架下的关键帧互信息熵多级提取算法。在CPU调度及GPU划分线程基础上，依据帧间三通道互信息熵，将视频序列初次划分为静态片段类和动态片段类；运用相邻帧间互信息量极小值法，将动态片段划分成多个关键子类，在关键子类中选取预备关键帧；并运用SUSAN算子分块计算，快速完成帧间的边缘匹配，从预备关键帧中滤除冗余，得到最终的关键帧序列。实验结果表明，与其他算法相比，该算法的查全率和查准率均为91%以上，提取关键帧的数量平均减少约42.82%，降低了视频数据量的存储，与其他CPU串行方法相比，其关键帧提取时间减少约50%，提高了算法运算效率。
2018, 47(5): 733-739.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.015
摘要:
针对传统近邻传播聚类算法不能进行限定类簇数目的聚类缺陷，提出一种三阶段的改进聚类方法。该方法通过近邻传播聚类从数据集中获得中心代表点集合，利用K-means算法对中心代表点集合进行指定类簇数目的聚类进而获得初始训练集，结合改进的K最近邻算法实现数据的聚类分析。采用人工仿真数据及UCI数据集进行对比实验，实验结果分析表明，与近邻传播聚类算法和传统限定类簇数目的聚类算法相比，新聚类算法具有更好的聚类效果。
针对传统近邻传播聚类算法不能进行限定类簇数目的聚类缺陷，提出一种三阶段的改进聚类方法。该方法通过近邻传播聚类从数据集中获得中心代表点集合，利用K-means算法对中心代表点集合进行指定类簇数目的聚类进而获得初始训练集，结合改进的K最近邻算法实现数据的聚类分析。采用人工仿真数据及UCI数据集进行对比实验，实验结果分析表明，与近邻传播聚类算法和传统限定类簇数目的聚类算法相比，新聚类算法具有更好的聚类效果。
2018, 47(5): 740-744.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.016
摘要:
针对目前机械设备状态监测系统的局限性，提出了一套基于视觉跟踪的机床热度监控及故障检测系统。首先，根据机械部件的运动特征，设计出运动检测及跟踪算法；其次，将一个红外测温传感器安装在恰当位置，对待检测部件进行非接触式的温度监测；最后，用一组计算机控制系统来驱动搭载温度传感器的电机对运动的机械部件进行实时跟踪，以实现对其进行持续温度监测。实验结果证实了该系统的有效性。
针对目前机械设备状态监测系统的局限性，提出了一套基于视觉跟踪的机床热度监控及故障检测系统。首先，根据机械部件的运动特征，设计出运动检测及跟踪算法；其次，将一个红外测温传感器安装在恰当位置，对待检测部件进行非接触式的温度监测；最后，用一组计算机控制系统来驱动搭载温度传感器的电机对运动的机械部件进行实时跟踪，以实现对其进行持续温度监测。实验结果证实了该系统的有效性。
2018, 47(5): 745-752.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.017
摘要:
在水平集轮廓跟踪框架中设计一个判别式速度函数对于有效引导轮廓进化非常重要。该文提出一个超像素驱动的速度函数建模方法，该模型融合了互补的表观和运动信息。在表观特征层，通过引入一种有效的中层视觉特征-超像素，建立基于核密度估计的判别式表观模型区分目标和背景。同时，利用运动光流场的统计信息，设计了一个可以自适应选择的阈值来区分和增强目标和背景的相对运动。最终，在决策层基于半朴素贝叶斯框架进行两种特征的融合，形成一个具有竞争能力的速度场引导水平集轮廓进化。在多个具有挑战的视频序列上的一系列实验验证了该方法的有效性和鲁棒性。
在水平集轮廓跟踪框架中设计一个判别式速度函数对于有效引导轮廓进化非常重要。该文提出一个超像素驱动的速度函数建模方法，该模型融合了互补的表观和运动信息。在表观特征层，通过引入一种有效的中层视觉特征-超像素，建立基于核密度估计的判别式表观模型区分目标和背景。同时，利用运动光流场的统计信息，设计了一个可以自适应选择的阈值来区分和增强目标和背景的相对运动。最终，在决策层基于半朴素贝叶斯框架进行两种特征的融合，形成一个具有竞争能力的速度场引导水平集轮廓进化。在多个具有挑战的视频序列上的一系列实验验证了该方法的有效性和鲁棒性。
2018, 47(5): 753-760.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.018
摘要:
Mg2Si基半导体是重要的中温热电材料，具有原料丰富、价格低、无毒等优点；其载流子有效质量和迁移率均较高，有望获得优异的电性能，近年来倍受关注。该文综述了Mg2Si基材料的研究进展，重点探讨了提高其热电性能的措施，对比了不同制备方法的优缺点，最后指出了今后的研究方向。分析表明，目前研究主要集中在n型体系，应加强对p型材料的性能优化探索。掺杂对提高热电性能的效果更显著，通过制备工艺的优化，将掺杂和纳米化两种措施结合，可进一步有效优化。
Mg2Si基半导体是重要的中温热电材料，具有原料丰富、价格低、无毒等优点；其载流子有效质量和迁移率均较高，有望获得优异的电性能，近年来倍受关注。该文综述了Mg2Si基材料的研究进展，重点探讨了提高其热电性能的措施，对比了不同制备方法的优缺点，最后指出了今后的研究方向。分析表明，目前研究主要集中在n型体系，应加强对p型材料的性能优化探索。掺杂对提高热电性能的效果更显著，通过制备工艺的优化，将掺杂和纳米化两种措施结合，可进一步有效优化。
2018, 47(5): 761-765.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.019
摘要:
高压有机固体电解质片式钽电容器的高温特性是限制此类电容器广泛应用的瓶颈，目前国际上普遍采用105℃的温度上限，而不能满足125℃环境下的特殊使用要求。该文通过对电介质进行"屏蔽"和预处理，对有机固体电解质进行后处理和包封层改善，高压有机电解质片式钽电容器的高温特性得到明显改善，能够安全通过105℃、2 000 h和125℃、2 000 h寿命试验。该研究结果将为有机固体电解质片式钽电容器在特殊环境下的应用提供必要的技术支撑。
高压有机固体电解质片式钽电容器的高温特性是限制此类电容器广泛应用的瓶颈，目前国际上普遍采用105℃的温度上限，而不能满足125℃环境下的特殊使用要求。该文通过对电介质进行"屏蔽"和预处理，对有机固体电解质进行后处理和包封层改善，高压有机电解质片式钽电容器的高温特性得到明显改善，能够安全通过105℃、2 000 h和125℃、2 000 h寿命试验。该研究结果将为有机固体电解质片式钽电容器在特殊环境下的应用提供必要的技术支撑。
2018, 47(5): 766-769.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.020
摘要:
采用Cu2+离子正交对称电子顺磁共振（EPR）参量的高阶微扰公式计算K2Zn（SO4）2·6H2O：Cu2+的EPR参量g因子（gx，gy，gz）和超精细结构常数（Ax，Ay，Az）。研究结果表明，K2Zn（SO4）2·6H2O中[Cu（H2O）6]2+基团的Cu2+-H2O键长分别为Rx ≈ 0.197 nm，Ry ≈ 0.213 nm，Rz ≈ 0.224 nm；中心金属离子基态波函数混合系数分别为α ≈ 0.978和β ≈ 0.209。所得EPR参量理论值与实验符合很好。
采用Cu2+离子正交对称电子顺磁共振（EPR）参量的高阶微扰公式计算K2Zn（SO4）2·6H2O：Cu2+的EPR参量g因子（gx，gy，gz）和超精细结构常数（Ax，Ay，Az）。研究结果表明，K2Zn（SO4）2·6H2O中[Cu（H2O）6]2+基团的Cu2+-H2O键长分别为Rx ≈ 0.197 nm，Ry ≈ 0.213 nm，Rz ≈ 0.224 nm；中心金属离子基态波函数混合系数分别为α ≈ 0.978和β ≈ 0.209。所得EPR参量理论值与实验符合很好。
2018, 47(5): 770-774.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.021
摘要:
大脑皮层的意识活动，如精神紧张、情绪激动等，均能增加器质性心脏病的发生率，因此高级神经中枢与自主神经的关系越来越为人们所关注。该文设计了数算应激和控制心率两种不同的意识任务实验，研究了被动调节和主动控制改变自主神经状态对心脏功能的影响。采用谱相干研究脑电信号与心电信号间功能耦合。研究结果表明，数算任务中央前区和后区都参与了与心脏的信息交换，而控制心率任务心脑信息耦合的部位主要集中在中央前区位置。数算任务和控制心率任务调节心脏自主神经活动改变心率的机制不同。
大脑皮层的意识活动，如精神紧张、情绪激动等，均能增加器质性心脏病的发生率，因此高级神经中枢与自主神经的关系越来越为人们所关注。该文设计了数算应激和控制心率两种不同的意识任务实验，研究了被动调节和主动控制改变自主神经状态对心脏功能的影响。采用谱相干研究脑电信号与心电信号间功能耦合。研究结果表明，数算任务中央前区和后区都参与了与心脏的信息交换，而控制心率任务心脑信息耦合的部位主要集中在中央前区位置。数算任务和控制心率任务调节心脏自主神经活动改变心率的机制不同。
2018, 47(5): 775-780.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.022
摘要:
大脑在视觉或听觉刺激作用下对是否隐藏的信息有不同的认知反应，而大脑的这种反应涉及到不同脑区的协同和信息流动。该文基于传统视觉刺激隐藏信息测试方法，设计了视听同步刺激的对比试验；并针对当前测试方法主要集中于脑中央区电极点的这一缺点，通过记录全脑区导联的信号来分析不同脑区神经活动的变化。首先用视觉刺激和视听同步刺激相关脑电位构建了脑功能网络，并计算脑网络聚集系数和特征路径长度作为基本特征量，同时构建了一种量子门节点神经网络分类器，将其应用于脑电特征的分类。实验结果表明，结合脑网络特征和量子神经网络分类器的方法，能够较为准确地识别隐藏信息，同时视听同步刺激效果好于视觉刺激。
大脑在视觉或听觉刺激作用下对是否隐藏的信息有不同的认知反应，而大脑的这种反应涉及到不同脑区的协同和信息流动。该文基于传统视觉刺激隐藏信息测试方法，设计了视听同步刺激的对比试验；并针对当前测试方法主要集中于脑中央区电极点的这一缺点，通过记录全脑区导联的信号来分析不同脑区神经活动的变化。首先用视觉刺激和视听同步刺激相关脑电位构建了脑功能网络，并计算脑网络聚集系数和特征路径长度作为基本特征量，同时构建了一种量子门节点神经网络分类器，将其应用于脑电特征的分类。实验结果表明，结合脑网络特征和量子神经网络分类器的方法，能够较为准确地识别隐藏信息，同时视听同步刺激效果好于视觉刺激。
2018, 47(5): 781-787.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.023
摘要:
针对压缩机气阀故障信号非平稳性、非周期性的特点，提出一种基于主成分分析（PCA）和GA-PSO优化BP神经网络的压缩机气阀故障诊断方法。首先利用小波包分解提取出气阀故障的特征；然后故障特征向量通过PCA降维，降低网络的规模和计算时间。针对标准BP算法收敛速度慢且易陷入局部极小的缺点，引入一种GA-PSO算法用于BP神经网络的参数优化过程。最后以往复压缩机阀盖的振动信号作为信号源，通过故障诊断仿真测试，验证了PCA和GA-PSO-BP神经网络对压缩机气阀故障诊断具有可行性和有效性。
针对压缩机气阀故障信号非平稳性、非周期性的特点，提出一种基于主成分分析（PCA）和GA-PSO优化BP神经网络的压缩机气阀故障诊断方法。首先利用小波包分解提取出气阀故障的特征；然后故障特征向量通过PCA降维，降低网络的规模和计算时间。针对标准BP算法收敛速度慢且易陷入局部极小的缺点，引入一种GA-PSO算法用于BP神经网络的参数优化过程。最后以往复压缩机阀盖的振动信号作为信号源，通过故障诊断仿真测试，验证了PCA和GA-PSO-BP神经网络对压缩机气阀故障诊断具有可行性和有效性。
2018, 47(5): 788-792.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.024
摘要:
在工程实际中，部件或者系统的失效是由多失效模式引起的。针对变量和失效模式间复杂非线性相关问题，采用Copula函数进行建模。为了最大限度避免人为主观信息等带来的误差，利用最大熵方法分别近似极值响应的概率密度函数，在此基础上确定各自失效模式失效概率的最大和最小值。采用仿真和最大似然估计法相结合确定Copula函数中参数的最大和最小值。为了近似求解系统失效概率的最大和最小值，给出了相应的优化模型。算例分析表明该模型为混合不确定性及多失效模式相关下的结构可靠性分析提供新途径。
在工程实际中，部件或者系统的失效是由多失效模式引起的。针对变量和失效模式间复杂非线性相关问题，采用Copula函数进行建模。为了最大限度避免人为主观信息等带来的误差，利用最大熵方法分别近似极值响应的概率密度函数，在此基础上确定各自失效模式失效概率的最大和最小值。采用仿真和最大似然估计法相结合确定Copula函数中参数的最大和最小值。为了近似求解系统失效概率的最大和最小值，给出了相应的优化模型。算例分析表明该模型为混合不确定性及多失效模式相关下的结构可靠性分析提供新途径。
2018, 47(5): 793-800.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.05.025
摘要:
针对单电机重度混合动力系统纯电动驱动至混合驱动模式切换过程中出现纵向驾驶性能降低的问题，提出了一种分阶段的动力源与离合器协调控制策略。建立了面向控制的模式切换过程系统动力学模型，根据发动机和离合器的不同状态，将模式切换过程划分为4个阶段，基于前馈-反馈控制方法设计了分阶段的协调控制策略，用于调节动力源和离合器的转速转矩。仿真对比以及台架试验结果表明，所提出的协调控制策略能有效提高单电机重度混合动力系统的纵向驾驶性能，并能减小离合器磨损。
针对单电机重度混合动力系统纯电动驱动至混合驱动模式切换过程中出现纵向驾驶性能降低的问题，提出了一种分阶段的动力源与离合器协调控制策略。建立了面向控制的模式切换过程系统动力学模型，根据发动机和离合器的不同状态，将模式切换过程划分为4个阶段，基于前馈-反馈控制方法设计了分阶段的协调控制策略，用于调节动力源和离合器的转速转矩。仿真对比以及台架试验结果表明，所提出的协调控制策略能有效提高单电机重度混合动力系统的纵向驾驶性能，并能减小离合器磨损。
