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第39卷,第6期
刊出日期:2011年06月
  • 常辉;胡修林;张蕴玉
    针对现有的3种最具代表性的卫星星座设计方法的缺点,提出了层次递进的卫星星座设计方法.该方法采用基于CART算法的卫星星座原始构型选择策略,可将星座构型的求解空间缩小至少53.3%.利用CART6.0软件构建了选择卫星星座原始构型子集的CART树,运行速度达到7.9 s,分类精度达到97.15%,10阶交叉验证的相对成本为0.033.结果表明:采用这种策略选择卫星星座原始构型还具有可扩展性强、准确性高和易于实现的优点,为卫星星座构型模块化设计建立了良好的基础
  • 王军伟;刘文予
    提出了一种新的基于轮廓的形状描述子,称为多尺度三元组描述子.对轮廓进行均匀采样,同时根据多边形近似演化算法提取轮廓的关键点,由采样点和其相邻关键点构成三元组,根据多个尺度下三元组的几何特性(包括角度和边长)定义描述子.这些三元组既包含了形状的局部细节,又包含了形状的全局结构信息,是一种稳定而准确的描述.形状匹配阶段使用动态规划算法.将本方法应用在MPEG-7数据库上,检索准确率达到86.30%,具有显著优势.
  • 宫伟力;何鹏飞;江涛;张德祥
    研究红外热像的多步骤滤波去噪技术以及基于红外热像的含水煤岩单轴压缩损伤特征分析.对试验室尺度煤岩试样进行了浸水饱和、单轴加载试验与红外热成像探测.对在试验中得到的红外热像,首先利用中值滤波去除脉冲噪声;然后利用小波多分辨分析算法去除热像中的相干噪声.研究结果表明:红外图像温度分布的不同模式表征了不同的损伤阶段,即随机分布的小尺度高低温区代表压密阶段;大尺度集中高温区是破坏的早期信号;贯通性大尺度高温区是破坏的临界点;孤立大尺度低温区表示由微破裂汇合而成的塑性损伤,是损伤局部化的表征;贯通的大尺度低温区代表宏观破坏.浸水煤样有较大的原始损伤;在压密、弹性、微裂纹稳定扩展、非线性破坏等各个峰前阶段的损伤尺度与扩展速率大于不含水煤岩;在峰值后只有应变软化阶段,以突然失稳形式破坏.
  • 刘进;孙婧;徐正全;顾鑫
    基于图像编码压缩算法以及图像的选择性加密算法,分析了非压缩图像和压缩图像的目标提取方法以及恒定码率的加密算法,提出了一种基于JPEG的多目标多等级的图像轻量级加密方法,只对需要加密保护的若干重要目标区域进行加密,并开发了相应的软件平台.实验结果表明:该方法在满足一定安全性需求的前提下,进一步减少了数据计算量,而且在满足图像加密实时性要求的同时,加密图像保持了一定的视觉感知度,具有码流的兼容性和码率不变等特性.
  • 苏哲;许录平;张华;谢强
    提出一种基于脉冲星导航和捷联惯导的容错组合导航系统.捷联惯导具有自主性和不间断性的优点,可弥补脉冲星导航滤波周期较长的缺陷;脉冲星导航的长期稳定度好,可抑制捷联惯导的误差随时间发散.该系统根据轨道动力学模型和SINS估计航天器的状态,利用脉冲星导航的观测量分别修正估计误差,通过相位残差检测天体遮挡等因素引起的故障,利用联邦扩展卡尔曼滤波融合导航信息.仿真实验结果表明:同脉冲星导航方法相比,该方法具有更高的精度和更短的滤波周期,且不受天体遮挡的影响.
  • 杨旸;王翔;黄河清;王营冠
    针对设计多级簇树拓扑结构的无线传感网MAC协议时,存在不同层级设备之间交互时段冲突和网络多跳转发延时过大的问题,提出一种组合超帧调度协议.通过构建基于超帧单元的组合调度超帧及设计信标时隙分配与冲突解决机制,保证多级设备交互时段的无冲突协调分配;通过增加各级设备在调度周期中的交互时段和设计保障时隙及时预约机制,减少多跳传输带来的网络传输延时.理论分析和仿真结果均表明:在增加可接受的能耗开销前提下,提出的MAC协议的多跳传输延时能降低至IEEE 802.15.4标准MAC规范的1/4以下,并且随着跳数的增加,传输延时的降低效果更为明显.
  • 柯颋;胡修林;刘禹圻;冉一航
    为了克服传统BOC捕获算法在处理相互冲突的多个性能指标方面的不足,基于单元相关输出二次组合概念提出了一种系统最优化的算法设计框架.先将各项性能指标转化为控制参数的确定函数,再将BOC捕获问题转换为参数优化问题.基于该算法框架给出了具体的BOC无模糊捕获算法设计实例.仿真结果表明:该算法能够完全抑制组合相关函数副峰,有效解决BOC捕获模糊问题,并且在判决统计量的输出信噪比和恒虚警下检测概率2个指标上取得良好的效果,具有工程实用价值.
  • 胡耀垓;赵正予;王刚
    提出一种基于小波多分辨分析的光谱信号基线校正和背景扣除算法,对原始光谱进行小波去噪,应用小波多分辨分析对基线/背景预扣除,并基于一阶导数进行峰形修正,得到符合实际的校正光谱.对叠加曲线背景和线性背景的模拟光谱数据进行模拟实验.结果显示:该算法可用于多种类型的基线/背景校正场合,无须分析样品成分的先验知识,无须选择合适的背景校正点,也无须背景信号分布的数学假设,可应用于各类谱图的基线校正和背景扣除中.
  • 崔生成;杨世植;乔延利;赵强
    为了精确计算地物光谱反照率,通过对地气系统辐射传输模型的建立与分析,推导出了天空散射光的计算方法,给出了地物光谱反照率的理论计算公式.选用9种不同地物覆盖的POLDER 二向性反射分布函数(BRDF)数据,分别计算了地物的方向-半球反照率(DHR)和双半球反照率(BHR),利用6S辐射传输模型按推导的公式计算天空散射光比例因子,并对这2种反照率进行耦合计算得到了地物光谱反照率.根据443,565,670,763和865 nm这5个通道的9种地物光谱反照率的反演结果,各向同性天空光的假设造成的平均误差分别为0.296%,0.221%,0.157%,0.120%和0.103%.在实际应用中,建议使用理论推导公式作为地物光谱反照率的计算方法.
  • 龚树萍;邓钊洁;刘剑桥;刘欢
    以乙酸钡(Ba(CH3COO)2)、钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)和硝酸钇(Y(NO3)3•6H2O)为原料,采用溶胶-凝胶法制备掺1.6%(质量分数)施主钇(Y)的钛酸钡nm粉体.用此粉体制备叠层片式正温度系数热敏电阻(PTCR)用瓷片,其中用氮化硼(BN)和钛酸钡作为玻璃相原料.利用流延方法成型,流延生胚在体积分数为97%的N2和体积分数为3%的H2的还原气氛下烧结成瓷.通过采用不同的再氧化温度和时间去氧化烧成的瓷片,研究再氧化工艺对正温度系数(PTC)瓷片电性能的影响.结果显示:室温电阻率随再氧化温度的升高先增加后减小,而PTC效应逐渐增加;室温电阻率随再氧化时间的增加会出现一个最小值,再氧化时间对PTC效应影响不大;样品的耐压值随着再氧化温度或时间的增加而增大.
  • 初秀琴;王雪燕;王松林;赵永瑞
    设计了一种高压抗噪声干扰MOS栅驱动电路,能有效抑制开关转换过程中产生的dv/dt噪声,消除高压电路工作过程中可能出现的误触发,提高系统的稳定性和可靠性.采用共模反馈从而使电路结构简单,同时采用窄脉冲触发式控制降低了功耗.本电路可以集成在高压集成电路(HVIC)中.采用某公司高压600 V 0.5 μm BCD工艺模型,通过Cadence仿真验证表明:本电路可有效滤除dv/dt噪声,被消除的dv/dt噪声最高可以达到60 V/ns,同时被消除的失调噪声可以达到20%,保证了高压栅驱动电路稳定、可靠地工作.
  • 毛波;吴素贞;冯丹
    磁盘的高故障率导致磁盘阵列重建成为数据处理中心一个经常性发生的事件.为了提高磁盘阵列的重建效率,提出了一种新的磁盘阵列缓存替换策略,即分支刷新算法,从缓存管理的角度加快磁盘阵列的重建过程.分支刷新算法淘汰脏数据到后备磁盘阵列时,优先淘汰重建区域附近的脏数据块,从而减少了磁头在重建区域和淘汰区域之间的移动开销,尽可能地保证重建过程的顺序性.仿真实验结果表明:对比传统的最近最少使用缓存淘汰算法,分支刷新算法显著地提高了磁盘阵列的重建效率.通过对4种负载的回放测试,分支刷新算法平均减少了41.6%的磁盘阵列重建时间和16.1%磁盘阵列重建过程的平均用户响应时间.
  • 周康;万丹丹;赵洁;郑贺柱
    根据解决最大独立集问题的需要,讨论了简化的粘贴模型,该模型只由单链DNA的存储链和分离板组成.以分离实验为基础提出了批分离实验和生化操作过程,该实验可以快速分离存储链.基于批分离实验设计了最大独立集问题的DNA算法,并给出其生化实现过程:先形成所有顶点子集的初始解空间;接着用批分离实验对每个顶点进行检测,筛选全部满足不相邻要求的顶点子集,从而得到全部独立集;然后通过电泳实验得到全部最大独立集;最后通过检测实验输出实验结果.讨论并证明了算法的正确性和复杂性,算法的操作次数是线性的,通过仿真实验说明了算法的有效性和可行性.
  • 赵新杰;郭世泽;王韬;刘会英
    为评估ARIA密码抗Cache计时攻击安全性,提出了一种访问驱动Cache计时模板分析模型,给出了直接分析和排除分析2种模板匹配方法.以ARIA分组密码为例,给出了前4轮模板攻击方法,并通过本地攻击实验验证理论正确性.结果表明:ARIA易遭受访问驱动Cache计时模板攻击,应用直接模板分析和排除模板分析方法,200个样本均可在1 s内恢复ARIA 128 bit密钥.模板分析模型还可为其他使用S盒的分组密码访问驱动Cache计时模板分析提供一定参考.
  • 王翔;郑建国;张超群;刘荣辉
    针对贝叶斯优化算法(BOA)中学习贝叶斯网络结构时间复杂度较高的问题,提出了一种可以快速收敛的基于K2的贝叶斯优化算法(K2-BOA).为了提升收敛速度,在学习贝叶斯网络结构的步骤中进行了2处改进:首先,随机生成n个变量的拓扑排序,加大了算法的随机性;其次,在排序的基础上利用K2算法学习贝叶斯网络结构,减少了整个算法的时间复杂度.针对3个标准Benchmark函数的仿真实验表明:采用K2-BOA算法和BOA算法解决简单分解函数问题时,寻找到最优值的适应度函数评价次数几乎相同,但是每次迭代K2-BOA算法运行速度提升明显;当解决比较复杂的6阶双极欺骗函数问题时,K2-BOA算法无论是运行时间还是适应度函数评价次数,都远小于BOA算法.
  • 童薇;袁小燕;冯丹;刘景宁
    提出了一种FC-AE-RDMA(光纤通道-航空电子环境-远程直接内存访问)协议的实现方法,采用内存区域作为目标端设备以缩短I/O访问路径,同时取消写操作中的流量控制信息单元以减少延迟时间. 根据FC-AE-RDMA协议所描述的特征,为采用现场可编程门阵列实现的定制光纤通道控制硬件设计了支持RDMA传输的发起端和目标端驱动程序,并进行了光纤通道RDMA和FCP I/O访问的对比测试.测试结果显示:光纤通道RDMA比FCP具有更短的延迟,当执行最小的I/O请求(512 byte)时,光纤通道RDMA的I/O读请求延迟时间为FCP I/O读请求延迟时间的49%;光纤通道RDMA 的I/O写请求延迟时间为FCP I/O读请求延迟时间的29%,其中取消流量控制信息单元令使得请求延迟时间减少22%.
  • 刘云平;顾和军;吴洪涛
    为了减轻在无外力情况下,空间操作臂系统的操作臂与载体之间的动力学耦合作用,结合增广体、虚拟操作臂及动力学等价操作臂理论,将系统转化为一个具有等效运动学及动力学的基座固定的操作臂系统,使得固定基座操作臂系统的建模方法可以直接应用到空间操作臂系统中,将高效率动力学建模方法空间算子代数理论应用到空间操作臂系统建模中,从而解决空间操作臂系统动力学建模复杂及效率不高的问题,易于计算工作空间,为实时控制奠定了基础.
  • 魏要强;李斌;毛新勇;毛宽民
    针对影响加工效率和加工表面质量的数控机床结构动态特性问题,提出一种新的实验模态分析方法.该方法以数控机床自身运动产生的振动为激励源,通过控制运动部件以特定方式空运行,激励起结构的有效振动响应,并结合基于响应信号的模态参数识别方法获得结构的动态特性参数.针对参数识别中的伪模态问题,综合运用识别结果预处理方法和模态稳定性原理,有效去除了识别结果中的伪模态,最终得到影响机床加工的3阶低频模态频率和阻尼比.所得结果与传统实验模态分析结果有较好的一致性.该方法可用于大型重型难激励数控机床的结构动态特性研究.
  • 孙殿柱;朱昌志;崔传辉;田中朝
    提出一种基于三角网格曲面的环切粗加工刀轨生成算法,该算法采用R*-tree建立三角网格曲面的动态空间索引结构,基于该结构快速建立三角网格模型的Z向包络面,采用R*-tree建立Z向包络面的索引结构,对切削平面与Z向包络面求交获取截面轮廓环,判断截面轮廓环的环向,并依据轮廓环间的拓扑关系确定切削区域,通过对轮廓环进行等距偏置获取环切粗加工刀轨.实例证明:该算法对各类复杂三角网格曲面均可准确生成无干涉环切粗加工刀轨,并可实现模型的区域性加工.
  • 廖广兰;张学坤;于龙;史铁林
    以FC倒装芯片振动模型为基础,阐述了利用固有频率变化进行芯片缺陷检测的原理.通过COMSOL Multiphysics软件对周边型FC芯片的前5阶模态进行了仿真分析,结果显示焊点缺失会引起FC芯片高阶固有频率的明显变化.利用基于空气耦合超声激励的FC芯片缺陷检测方法,对焊点缺失FC芯片的振动速度进行了测量,提取出了FC芯片的前5阶固有频率,测量结果与仿真结果一致,验证了该方法检测FC芯片缺陷的可行性.
  • 徐志远;武新军;黄琛;康宜华
    提出了通过直接分析瞬变涡流和感应磁场来研究被测试件脉冲涡流响应的方法.在实验验证的基础上,采用数值模拟的方法计算得到了有限厚铁磁性试件的脉冲涡流响应.研究了试件中涡流扩散规律并将脉冲涡流响应分为前后2个阶段,将相同时间点不同电阻率、磁导率模型的响应曲线及感应电压随时间变化的曲线进行拟合,得到了感应电压与电阻率、磁导率及时间的关系.结果表明:脉冲涡流前期感应电压按试件电阻率的0.5次幂、磁导率的0.5次幂进行衰减,按时间的1.5次幂进行衰减;后期感应电压随时间按照负指数规律衰减,指数衰减系数与试件电阻率成正比,与磁导率成反比.
  • 胡于进;蔡建荣;凌玲;王学林
    针对三维虚拟场景的物理属性显示需求,提出一种带属性的边折叠的三角形网格简化方法.该算法计算折叠代价时以模型边曲率和边上物理属性的增量以及三角形正则度作为权因子,边上物理属性的增量使简化后的模型很好地保留了原模型的物理属性特征,而添加三角形正则度优化了简化后模型三角形的形态.同时还解决了边折叠时导致的拓扑错误,并用多选择技术加快了计算速度.经实验验证和对比分析,证明了算法的有效性与正确性.
  • 张建平;蒋炎坤;龚曙光;刘欣
    以节点相对密度为设计变量,以固有频率最大为目标函数,通过修正低密度区质量矩阵建立了基于重构核粒子法(RKPM)的结构动力拓扑优化数学模型.采用罚函数法施加本质边界条件,利用直接微分法推导了结构固有频率灵敏度方程,同时研究了受横向载荷弯曲的基尔霍夫薄板柔度最小的拓扑优化问题.最后对比分析了节点依赖性以及设计变量对最优拓扑结构的影响,并结合以上算法和优化准则法编写程序完成了2个拓扑优化算例.优化结果表明:所建立的模型不仅能有效抑制局部模态和重特征频率的出现,而且因通过重构核近似提高了计算点密度场的连续性,棋盘格现象得以消除,可以得到清晰光滑的拓扑边界.
  • 熊惟皓;李俊;李小峰
    采用机械合金化(MA)和真空烧结工艺制备了Y2O3质量分数为2%~20%的氧化物弥散强化(ODS)镍基高温合金,在1 000 ℃空气中对合金试样进行100 h的静态氧化实验,研究了Y2O3含量对合金高温氧化性能的影响与作用机制.结果表明:适量稀土氧化物Y2O3的加入(质量分数≤5%)可促进完整Cr2O3氧化膜的形成,提高氧化膜与合金基体的附着力,改善氧化膜的抗剥落性,减缓合金在1 000 ℃的氧化速度,从而有效提高合金的抗高温氧化性能.但过量添加则会使其抗氧化性能迅速下降.
  • 昌锟;李青
    通过涡流管内部气体的流动分析,得到了喷嘴结构对涡流管热分离性能的影响关系,基于锥形涡流管进行了对比实验,实验验证了分析结果的正确性.实验结果表明:影响涡流管热分离性能的基本参数是喷嘴流道的总截面积,而非单个流道的截面积或流道个数.保持单个流道的截面积一定,当冷气流率较小时,流道个数越多对应制冷效应越大,而冷气流率较大时,结果相反.当冷气流率较小时,增加喷嘴流道的总截面积可获得更高的制冷效应,但制冷效率变化不大.分析表明:在本实验条件下当喷嘴流道总截面积与锥形涡流管截面积之比为0.153时,可同时获得较高的制冷效应和制冷效率.
  • 罗马吉;王芳芳;刘威;詹志刚
    通过使用干空气二次吹扫的方式对稳定工作后的质子交换膜燃料电池(PEMFC)单电池进行除水处理,考察了单电池经过吹扫除水操作后的除水量以及内阻变化过程,并研究了单电池经过吹扫除水处理后的常温启动性能以及-10 ℃下的冷启动性能.实验研究发现:单电池经过干空气二次吹扫处理后,可以在较短时间内经济有效地移除电池内的水,同时单电池的内阻升高.单电池经过干空气二次吹扫后常温启动性能下降,且随二次吹扫流量的增加而加剧,但未造成不可恢复的性能损失.适当的二次吹扫流量可以使电池成功冷启动.吹扫除水策略是优化PEMFC冷启动性能的关键因素之一.
  • 晏恒;赵永椿;张军营;郑楚光
    对CO-超临界水制氢条件下硅灰石直接矿物碳酸化隔离制氢过程中产生的CO2进行了实验研究,考察了温度、压力及硅灰石的加入等对反应的影响.结果表明:硅灰石可以在CO-超临界水条件下对反应过程中生成的CO2进行矿物碳酸化固定.温度和CO初压的增加,可以促进H2产率的提高,同时也可以增加硅灰石的矿化效率;硅灰石的加入,对CO与超临界水反应也有一定的促进作用.在4 MPa CO初压,420 ℃和10 g硅灰石样品的条件下,产物气体中H2体积分数最高,为12.2%;在6 MPa CO初压,400 ℃和10 g硅灰石样品的条件下得到29.9%的矿石最高矿化效率.
  • 李占英;王科俊;张明君;唐墨
    提出一种船舶横摇时间序列预测方法.该方法使用在隐层具有2个反馈权值的对角递归神经网络进行预测,给出了此网络易于实现的动量梯度学习算法(DBP),并对其收敛性进行了验证.运用该模型对我国某型船舶在横浪中航行情况进行预测,结果表明:本网络可以储存更多的历史数据,有更好的记忆性能,所使用的模型比DRNN模型及前向网络BP模型能快速、准确地预测船舶横摇运动时间序列,仿真实验验证了该方法的可行性与有效性.
  • 谢玲玲;冯佰威;刘祖源
    和传统的采用母型船改造方法不同,通过构建基于船舶计算流体力学(CFD)的船型阻力性能优化流程,采用基于母型库的船型曲面修改融合模块,建立了多目标的优化数学模型,并利用多学科设计优化集成软件iSIGHT的过程集成及优化策略定制功能,完成了上述各模块的集成及优化问题的表述.对某高速船船体型线的阻力性能进行了自动优化,结果表明:优化后船型的兴波阻力明显下降,线型更为实用,船艏部位的波形更为简单,为CFD应用到船型自动优化提供了可行依据.
6 2024
主 管:教育部
主 办:华中科技大学
主 编:李元元
刊 号:ISSN 1671-4512
    CN 42-1658/N
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