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王丹, 于勇

2015, 35(11): 1101-1107. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.001

摘要(761) PDF(1563)

摘要:
采用数值模拟方法,计算了旋转圆柱在层流状态下流场随雷诺数和转速的变化.针对旋转圆柱在均匀流中引起的涡脱落以及二次不稳定现象,进行了分析.选取雷诺数为Re=60,80,100,130,160,240时,将圆柱的转速一直增大,直到流场第二次达到稳定状态.比较了圆柱的旋转在流场达到第一次及第二次不稳定状态时对其表面的气动力、涡量以及周围流场影响的不同.计算结果表明,低转速下,流场出现初次不稳定状态时,雷诺数为Re=60,80,100,130,160,240,所对应的临界转速比分别为α=1.40,1.70,1.80,1.85,1.90,1.95;随着转速的升高,流场再次出现不稳定状态,所对应的转速比区间分别为5.1<α< 5.6,4.9<α< 5.4,4.6<α< 5.2,4.4<α< 5.0,4.3<α< 4.9,4.2<α< 4.7.

面向非硅MEMS的桌面微装配系统模块化设计方法

张晓峰, 张之敬, 金鑫, 叶鑫, 叶志鹏, 李燕

2015, 35(11): 1108-1112,1134. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.002

摘要(795) PDF(890)

摘要:
针对非硅MEMS零件的装配瓶颈难题,提出一种面向非硅MEMS的桌面微装配系统模块化设计方法.论述了所提出桌面微装配系统的内涵、特点及其应用对象,并在此基础上提出了基于装配单元通用功能完整性和系统可重配置性的模块划分原则;利用相关性分析方法建立了综合相关矩阵并应用模糊聚类方法对其进行了操作,确定了模块划分定量计算流程,利用模糊评价方法对模块划分合理性进行了评价;以桌面微装配系统的自主式装配单元为实例进行了设计方法的验证,证明了模块化设计方法的有效性.

液压自由活塞发动机能量转换效率研究

荆崇波, 刘文翠, 吴维, 苑士华

2015, 35(11): 1113-1117. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.003

摘要(905) PDF(1005)

摘要:
以提高系统总效率为目标,研究了单活塞式自由活塞柴油液压动力装置的节能途径.分析了系统的能量传递过程,理论计算了能量输入、损失和输出之间的关系,结合试验结果研究了系统各组成部分的节能途径.结果表明:系统最高效率理论值可达38%,样机实测值为27.5%.理论和试验结果都表明系统总效率明显优于内燃机与液压泵的传统组合.系统内燃机部分的指示热效率达到传统内燃机的较优水平.系统液压泵部分泵腔效率的提高通过提高吸排油阀动态响应实现,高压腔和压缩腔循环效率提高通过减小两腔节流损失实现.

考虑履刺形状的履带板土壤推力研究

杨聪彬, 董明明, 顾亮, 李强, 高晓东

2015, 35(11): 1118-1121. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.004

摘要(806) PDF(1094)

摘要:
考虑土壤水的质量分数和剪切速率推导履带板土壤推力.将履带板土壤推力分为作用于履带板底部的力、履刺底部的力、垂直于履刺剪切面上的力和作用于履带板两端的力,并分别进行了推导.创新性地考虑了履刺拔模角度和八字角度对履带板土壤推力的影响,最终得到新的履带板土壤推力公式.进行了实际履带板牵引试验,将试验结果与Bekker推力公式和Reece推力公式进行了对比,对新推力公式进行了验证.

液压机械无级变速器换段冲击影响因素研究

魏超, 马志远, 尹旭峰, 赵军, 李雪原

2015, 35(11): 1122-1127. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.005

摘要(872) PDF(834)

摘要:
为解决液压机械无级变速器HMT换段冲击问题,对某型HMT的换段过程进行了理论分析和试验研究.得出结论:汇流行星排三构件的转速换段时刻有突变是造成换段冲击的根本原因.存在同步换段点传动比,它仅由HMT的机械结构决定.分析了欠同步换段和过同步换段时马达转速和输出转速的波动情况,并进行试验验证.液压系统容积效率的变化会造成马达转速和输出转速的突变,从而在汇流行星排上产生冲击载荷.制动器充放油特性的不一致和共用油源时操纵油压的相互影响均有可能导致动力传递中断,从而造成换段冲击.

基于线性假设的多分辨光顺精度控制

纪小刚, 薛杰, 杨艳, 何雪明

2015, 35(11): 1128-1134. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.006

摘要(669) PDF(802)

摘要:
在二进小波光顺算法和任意分辨率小波光顺算法研究及软件编制的基础上,分析研究了多分辨光顺过程中的精度控制问题.该方法对给定的任意光顺精度,通过线性假设预估控制精度对应的小波尺度,并通过迭代消除线性假设带来的误差,从而能够确保在满足光顺精度的前提下,用最少的控制顶点确定光顺曲线,并获得最好的光顺效果.整个光顺过程不存在插值与逼近等近似算法,光顺后的曲线仍然能够进行精确重构,符合小波分析的思想和精髓.

可拓学在高速轨道车辆齿轮箱运行状态监测中的应用

刘玉梅, 赵聪聪, 熊明烨, 徐文彬, 张志远

2015, 35(11): 1135-1139. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.007

摘要(718) PDF(702)

摘要:
提出一种基于可拓学理论的高速轨道车辆齿轮箱运行状态监测方法.通过选取适当的特征参数,建立齿轮箱正常运行时在各振动方向的物元模型.采用基于仿生优化方法的粒子群优化算法对物元模型特征参数的经典域进行优化.在特征参数经典域优化结果及关联函数基础上,基于Matlab GUI界面设计齿轮箱的运行状态监测系统,对齿轮箱在各方向的当前振动状态进行定性定量监测.其分析结果与齿轮箱的实际运行状态相一致,验证了该方法的正确性.

基于反馈线性化的整车振动状态观测算法

赵玉壮, 卢凡, 陈思忠

2015, 35(11): 1140-1145,1151. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.008

摘要(766) PDF(1145)

摘要:
针对整车振动状态观测器设计中的整车悬架系统高维非线性特性,提出了反馈线性化卡尔曼滤波算法.基于微分几何理论,通过求解坐标变换,将车辆非线性振动模型变换成一个可观测的标准型,实现系统的精确反馈线性化,进而采用线性卡尔曼滤波算法,针对变换后的线性系统设计观测器,最后通过坐标逆变换获得原非线性系统的状态观测值.仿真结果表明,相比扩展卡尔曼滤波算法,该算法能够提高车辆振动状态观测精度和运算效率.

基于频繁交换值的多核交叉开关节能方法

张铭泉, 古志民, 赵鑫, 张吉赞

2015, 35(11): 1146-1151. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.009

摘要(838) PDF(731)

摘要:
为减少嵌入式系统片上多核互连网络的动态能耗,提出了一种基于频繁交换值的多核交叉开关节能方法.利用片上多核互连网络中值的局部性,设计了频繁交换值缓存(FEVC),通过减少互连链路上的通信量和位变换数,有效降低了片上交叉开关互连网络的动态能耗.为达到最佳节能效果,通过实验确定了FEVC中保存的值的个数.实验结果表明与原系统相比,在单独使用频繁交换值缓存,只保存4个数据值时可以实现节能13%,结合翻转码算法可使节能比例达到20%.

目标后向散射RCS基于MBPE均匀采样的快速计算

张晓燕, 刘志伟, 刘颖婷

2015, 35(11): 1152-1157. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.010

摘要(1082) PDF(766)

摘要:
根据目标后向散射RCS的计算特点,提出空、频两域的MBPE均匀采样方案.在空间域,提出基于球面波角谱空间展开的宽角度采样方案;在频率域,考虑到在相同角度下观测到的目标会在不同频段下表现出相似的结构特征,提出先在低频段上训练不同入射角下的采样经验,然后再在高频段上进行MBPE插值计算.数值结果表明,在空间域,MBPE的采样点数一般仅为快速多极子采样点数的1/2,并随插值角度范围的缩小而减少;在频率域,MBPE采样点数与频率最大值无关,仅随扫频范围的增大而缓慢增加.

混响室条件下小尺寸腔体屏蔽效能测试

刘逸飞, 陈永光, 贾锐

2015, 35(11): 1158-1163. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.011

摘要(759) PDF(1879)

摘要:
针对小尺寸腔体屏蔽效(SE)能难以测试的问题,对频率搅拌嵌套混响室法SE测试中天线效率的影响加以修正;并利用感应电动势法对壁面单极子天线的响应进行推导,得出其能够用于检测混响室内场环境的结论.利用该结论,采用频率搅拌+壁面单极子天线的改进测量模式,对某装备电气系统模块箱体的SE进行测试研究.测得的S₂₁参数证明了频率搅拌调节场分布的有效性;而低频段的S₂₁均值曲线说明混响室内能量随频率变化呈现一定震荡特性. SE计算结果表明,箱体在过模状态下(3~13 GHz)的屏蔽效能力从20 dB逐渐减弱到5 dB,并且测试结果与天线位置的选取无关,若忽略天线效率可导致多达10 dB的测量误差,这在实际测试中需要引起重视.

CORDIC算法的优化及实现

刘小宁, 谢宜壮, 陈禾, 闫雯, 陈冬

2015, 35(11): 1164-1170. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.012

摘要(999) PDF(3043)

摘要:
为提高坐标旋转数字计算(CORDIC)算法的精度并降低硬件资源消耗,对CORDIC算法收敛性以及旋转序列的选取进行了研究.针对圆周系统下CORDIC算法的角度覆盖范围、硬件资源和运算精度等问题提出了进一步的优化措施.利用经过优化后的CORDIC算法,在FPGA中实现了流水线结构的正余弦函数和反正切函数,并把运算精度与硬件资源消耗与Xilinx IP核进行了比较.比较结果表明该优化算法在提高运算精度的同时能够有效降低硬件资源消耗.

新型减格辅助MIMO-OFDM预编码传输机制

卢继华, 刘丹, 郑建勇, 王爱华, 刘子群

2015, 35(11): 1171-1176. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.013

摘要(983) PDF(1230)

摘要:
MIMO-OFDM架构下提出了收发端均结合减格辅助的传输机制:发送端与接收端分别将减格辅助与THP预编码及QR分解-串行检测相结合,将信道矩阵转化为列近似正交的矩阵,提高了系统的抗噪性能.分析和仿真表明,发送端采用减格辅助THP预编码比传统的基于不同准则QR分解的THP预编码在误码率为10^-2时有1~2 dB左右的性能提升,接收端提出的LRA-QRM结合串行干扰对消检测算法相比LRA-MMSE算法有1 dB左右的误码性能提升.

正六边形星座调制信号误符号率性能及其数值分析

范星宇, 孙文锬, 安建平

2015, 35(11): 1177-1182,1188. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.014

摘要(961) PDF(979)

摘要:
研究任意点数正六边形星座调制信号的误符号率性能及其数值分析方法.建立任意点数正六边形星座统一模型,推导归一化峰值振幅下星座点数通式;根据判决域特性对星座点分类,基于该星座点数通式推导任意阶正六边形星座调制信号的误符号率性能表达式;通过高斯-勒让德算法对上述表达式进行数值分析.仿真结果表明,点数通式结果与实际星座一致,数值计算结果与蒙特卡洛仿真结果一致.因此,该数值计算方法可代替蒙特卡洛仿真,以较低的代价实现正六边形星座调制信号的误符号率性能分析.

基于张量分解的多声道音频恢复方法

杨立东, 王晶, 赵毅, 谢湘, 匡镜明

2015, 35(11): 1183-1188. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.015

摘要(771) PDF(1640)

摘要:
为恢复多声道音频在采集过程中丢失的数据,提出基于加权优化的张量分解方法.首先用张量对音频建模,并且根据其尺寸定义一个标识数据丢失位置的加权张量,然后使用加权最小二乘问题描述CANDECOMP/PARAFAC(CP)模型并通过一阶优化算法求解,最终通过获得的因子矩阵恢复音频.通过不同数目通道数据丢失的隐藏参考和基准的多激励测试,说明针对丢失数据采用CP分解方法是有效的,即张量分解能够得到较好的音频恢复效果.

基于功率谱包络动态分割的鲁棒语音端点检测

许春冬, 王晶, 战鸽, 应冬文, 李军锋, 颜永红

2015, 35(11): 1189-1193. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.016

摘要(684) PDF(948)

摘要:
在复杂的声学环境中,由于环境噪声的干扰,导致声学特征的稳定性不够理想.为克服此难题,通常对决策结果在时间维度上进行平滑.然而,这些平滑过程本身没有考虑数据在时间维度上的结构特征,属于启发式的方法.该文采用动态分割的方法,将语音的频谱包络在时间维度上分割成具有特征同一性的时间块,以分割块为单位计算能量特征,并进行语音/非语音决策,从而达到提高语音端点检测的稳定性目的.实验表明,提出的方法有效提高了语音端点检测的鲁棒性.

基于Q-学习算法的认知雷达对抗过程设计

李云杰, 朱云鹏, 高梅国

2015, 35(11): 1194-1199. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.017

摘要(736) PDF(2374)

摘要:
将认知概念引入雷达电子对抗,可使干扰系统在动态对抗过程中通过自主学习,确定最具针对性的干扰策略,实现动态高效干扰.在认知雷达对抗概念和内涵讨论基础上,设计了基于Q-学习算法的雷达对抗过程,总结了认知对抗实现中的关键技术难点,最后对过程的具体实现进行了仿真,验证了雷达认知对抗中Q值的收敛过程以及先验知识对算法性能的改善情况.

基于全局优化方法的SAR图像快速分割算法

刘光明, 孟祥伟

2015, 35(11): 1200-1204. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.018

摘要(867) PDF(795)

摘要:
为解决变分水平集分割模型能量泛函的非凸性及其易陷入局部极小值解的问题,研究变分水平集分割模型的全局优化问题.基于Aubert-Aujol (AA)去噪模型和变分水平集方法,提出一个局部统计活动轮廓模型;然后通过凸松弛技术将提出的模型转换成全局优化模型;再利用分裂Bregman技术将全局优化模型转化为两个易于计算的Shrinkage算子和Laplace算子.通过对合成图像和Envisat SAR图像的分割实验,提出的全局分割模型不仅能够快速地得到全局最小值,而且比经典模型更准确地得到图像分割边缘.

基于N-异丙基丙烯酰胺的温度敏感色谱材料

戴荣继, 梁艳丽, 刘宗建, 董琳琳, 童朝阳, 孟薇薇, 邓玉林

2015, 35(11): 1205-1210. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2015.11.019

摘要(1135) PDF(784)

摘要:
综述了近年来在基于N-异丙基丙烯酰胺的温度敏感色谱材料的研究进展.从不同的色谱类型出发,综述了影响温度敏色谱材料对分析物分离和富集的因素.仅实现了纯水为流动相下对多肽,氨基酸的良好分离,通过温度控制的捕获和释放方式实现了腺苷核苷酸、蛋白质等生物分子的选择性富集和分离,并成功应用于血清样品的蛋白质组学分析.通过温度的改变可以实现腺苷和辣根过氧化物酶等含有顺式二羟基结构生物分子和凝血酶的选择性富集和分离,并利用温度敏感毛细管柱通过温度的改变对酸类小分子进行了分离.评述了温度敏感色谱材料的研究意义和发展方向,并对其应用前景进行了展望.

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2015年第35卷第11期

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