- 李伟东;许龙;王月兵;倪豪;
利用声光偏折效应,设计了一种测量球壳型换能器辐射聚焦声场焦点峰值声压的简便实验方法.基于焦点峰值声压与最大光偏折量之间的理论关系,通过测定聚焦声场焦域的最大光偏折量,获得球壳型聚焦换能器的焦点峰值声压;采用有限元方法对聚焦换能器辐射声场进行数值分析.对比实验测量结果,发现二者相对误差为7.33%,符合较好.该实验方法在医疗超声快速校准方面具有广泛的应用前景.
2017年03期 v.28;No.87 269-273+292页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K] - 宋宇宁;郭天太;赵军;孔明;
为了提高内衬套的检测速度和精度,保证内衬套的使用寿命,提出结合图像处理技术实现内衬套表面缺陷的自动检测.通过采用CMOS相机在近红外背光源暗域照明环境中获取图像并进行处理,实现对内衬套的毛刺及擦痕的自动检测.本检测系统主要通过图像形态学滤波和GrabGut图像分割算法分别实现对内衬套表面毛刺和擦痕的检测,通过轮廓拟合提取检测毛刺和擦痕的图像,从而实现对内衬套的表面缺陷检测.实验表明,所提出的内衬套表面缺陷的自动检测方法具有高效、准确的优点,且该系统运行稳定,因而具有推广价值.
2017年03期 v.28;No.87 274-281页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K] - 李云鹏;郭天太;赵军;孔明;
射线束分析仪在大型放疗设备的校准中有重要作用,其自身定位精确度在0.1 mm.通过搭建基于激光跟踪仪的位移测试系统,对射线束分析仪水平轴的定位精度进行测量校准.将测得的位移数据进行最小二乘拟合,使得拟合曲线上的各点位移与真实位移值之差的平方和最小,此时拟合曲线上各点位移值最接近真实位移.将拟合曲线上各点位移值与标准位移值做差,即可求得各点误差值.实验结果表明,在未使用小支架的情况下位移测量系统的基本误差为0.163 6%,利用小支架使激光跟踪仪光束不穿过水箱壁时,位移测量系统的基本误差为0.061 6%.实验系统可使射线束分析仪的单轴位移精确度达到0.01 mm精度级.
2017年03期 v.28;No.87 282-286+333页 [查看摘要][在线阅读][下载 673K] - 梁世概;苏中地;李开慧;董家宁;徐文祥;杨海波;
电厂制冷系统中的冷却塔主要选择机力通风湿式逆流冷却塔.现场情况是冷却塔轴流风扇下方有一条用于检修的混凝土十字结构横梁,流体绕经这类钝体后在其后方会形成一系列周期性的尾涡,增加风扇入流的不均匀度以及湍流度,加大风扇气动噪声影响.为此,研究工作首先通过改造、设计出与现实电厂冷却塔工作方式相同的实验模型;然后通过对十字梁结构的设计,研究不同十字梁结构对风扇气动噪声的影响,证明导流十字梁结构有助于降低风扇来流湍流度,使其气流更加均匀;最后通过对阻尼网的选择安装,利用其整流作用以有效降低冷却塔气动噪声.此项研究工作为电厂冷却塔降低气动噪声影响提供理论与实验支持.
2017年03期 v.28;No.87 287-292页 [查看摘要][在线阅读][下载 1579K] - 陈洁敏;包福兵;凃程旭;尹招琴;
受壁面作用和稀薄效应等的影响,微纳尺度通道内的气体流动有别于宏观流动现象.采用分子动力学方法,研究纳米通道中气体的Poiseuille流动,主要对通道内气体黏度特性进行了分析.利用牛顿粘性定律,定义了气体的当地等效黏度.根据模拟结果,可将纳米通道内气体划分为中心区和近壁区两个部分,中心区气体当地黏度与宏观黏度一致,但是在近壁面区,气体受到壁面原子的作用,气体的当地黏度小于宏观黏度值.研究发现:1)不同的气体密度、流固作用势能以及温度下,通道中心区域的气体当地等效黏度均符合对应温度和压强条件下的气体宏观实测黏度值;2)在纳米尺度气体流动中,气体密度越小,稀薄程度越高,气体偏离热力学平衡态越远,所以壁面对气体等效黏度的影响随密度的减少而增大,壁面影响厚度也随之增大;3)气体黏度的壁面影响厚度在10 nm量级,该厚度不随温度和流固作用势能的变化而变化,但是密度越小,壁面影响厚度越大.
2017年03期 v.28;No.87 293-299页 [查看摘要][在线阅读][下载 629K] - 华轶聪;尹招琴;凃程旭;包福兵;
采用大涡模型和泰勒展开矩方法对三维水平圆管中水基铜纳米流体的运动和颗粒扩散及凝并过程进行了数值模拟,主要研究了纳米流体中纳米颗粒在管内的演化过程.结果显示,随着颗粒凝并的进行,颗粒粒径增加,数密度减小;小颗粒的混合和颗粒凝并同时改变颗粒粒径,最终使粒径在径向呈现抛物线分布;流场雷诺数越大对凝并的抑制作用越强.
2017年03期 v.28;No.87 300-305页 [查看摘要][在线阅读][下载 457K] - 蒋克伟;毛谦敏;黄咏梅;
为了突破实验室计量校准的局限性,实现对不便送检气体流量计的现场校准,特设计了气体流量现场校准仪.它以两个高精度罗茨流量计为标准表,辅以数据采集与控制模块、稳流装置及气源,从而测出被测流量计测量误差.实验结果表明,该装置可在(0.5~400)m3/h的流量范围内实现对1.5级及以下气体流量计的校准,装置的扩展不确定度优于0.5%.
2017年03期 v.28;No.87 306-312页 [查看摘要][在线阅读][下载 561K] - 丁乙苧;耿丽萍;毛佳妮;王玉刚;周静伟;
为了探索大功率器件热控系统采用毛细芯微槽蒸发器的结构优化方案,特建立了基于多孔介质模型的微小槽道蒸发器数值计算单元,采用CFD研究了储液腔布置位置、供液口位置对两相流动与传热过程的影响.仿真结果得到储液腔位置对于毛细芯微槽蒸发器的换热性能、均温性和进出口压降影响显著,其中底部布置储液腔的蒸发器更具优势;在底部布置储液腔情况下,不同供液口位置影响作用不明显.以上结论为提高毛细芯微槽蒸发器的流动传热特性提供了参考数据.
2017年03期 v.28;No.87 313-318+339页 [查看摘要][在线阅读][下载 1448K] - 王学影;周跃;郭斌;胡晓峰;陆艺;
针对汽车零部件检测生产线效率低,以及数据传递速度慢和信息掌握延时等问题,研究设计了一款用于汽车零部件检测生产线的新型控制终端.终端以嵌入式ARM芯片Cortex-A9为控制核心;采用Android操作系统,Linux作为内核,搭建应用程序开发平台;集成了射频识别模块、实时定位模块和无线通信模块等,实现了控制终端数据采集传输、身份识别、实时定位和无线通信等功能.
2017年03期 v.28;No.87 319-325页 [查看摘要][在线阅读][下载 649K] - 杨凯杰;章东平;杨力;
自智能交通系统出现以来,汽车驾乘员的安全带检测一直是备受关注的研究课题.依据城市道路的交通卡口监控数据,研究一种基于深度学习的汽车驾乘人员安全带检测算法,能够准确识别驾驶员是否佩戴安全带.通过对卡口图片进行人工标定,并运用深度学习方法训练两个检测器和一个分类器,最终实现安全带的快速定位和分类.本文提出的方法在城市道路卡口采集的图像上检测效果较好.
2017年03期 v.28;No.87 326-333页 [查看摘要][在线阅读][下载 1522K] - 吕丹丹;顾巧祥;邢超;
马尔科夫预测模型具有"无后效性",即预测未来的销售情况只与当前的销售数据有关,而与过去的销售数据无关.事实上,过去不同的时间点对当前的销售结果会有不同程度的影响.而指数平滑法恰好弥补了马尔科夫预测模型的缺点,它认为最近的过去销售数据,在某种程度上会持续到未来.因此本文利用二次指数平滑系数法优化马尔科夫预测模型,并以某品牌电动车的销售情况为例进行验证,发现优化后预测模型的绝对误差均小于马尔科夫模型的预测结果.由此得出结论,基于二次指数平滑法优化的马尔科夫预测模型具有可行性.
2017年03期 v.28;No.87 334-339页 [查看摘要][在线阅读][下载 151K]
- 谢欣;金宁;金小萍;倪鑫鑫;
空间调制是一种高数据速率、低复杂度的多输入多输出无线传输技术,因其发射天线被信息序列随机激活,若被激活的信道状态不佳将导致系统误码性能下降.于是,提出一种结合天线选择和索引组合映射调制的传输方案.该方案将传统空间调制的激活天线索引比特和星座符号索引比特组合映射为一个新的调制符号,结合天线选择算法确定最佳发射天线子集,将新的调制符号通过最佳信道进行传输.在算法实现过程中采用了奇异值分解和硬限制检测等方法降低计算复杂度.实验分别仿真了两种天线选择算法下的系统性能.结果表明,提出的方案比传统的空间调制系统具有更好的误比特率特性.
2017年03期 v.28;No.87 340-344+351页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K] - 刘海;闫丹丹;荆会敏;
微分进化算法主要有三个随机参数:种群大小(NP),缩放因子(F),交叉因数(CR).这些参数的取值对EIT图像重建效果的好坏起着重要的作用.但当前微分进化算法参数选择具有随机性,大多数的参数研究是通过标准测试函数进行,没有具体到特定的领域.针对这些问题,文章以头部EIT图像重建为例,在给定目标函数和终止条件的基础上,通过大量的仿真实验,分析了各个参数对图像重构结果的影响,并给出了这些参数的合理选取区间,从而为微分进化算法在EIT图像重建中的应用提供了有效的依据.
2017年03期 v.28;No.87 345-351页 [查看摘要][在线阅读][下载 733K] - 吴强;杨小兵;
传统的深度信念网络模型缺乏并行有效的算法来确定网络层数以及隐藏层神经元的数目,实验时大多依据经验来选取,这样做不仅使得模型训练困难,且范化能力差,影响实验结果.针对此问题,通过比较重构误差和验证集错误分类率的乘积(加权误差)大小来选取网络层数,网络层数确定后,再根据重构误差使用渐增法或二分法来选择合适的隐层神经元数目,以使整个模型达到最优.实验结果表明,用上述方法确定模型网络层数及隐藏层神经元数目,能有效提高模型分类或预测的精度.
2017年03期 v.28;No.87 352-358页 [查看摘要][在线阅读][下载 207K] - 王鹏峰;程铭;
提出一种步态能量图(Gait Energy Image,GEI)的Gabor小波特征与协同表示的步态识别算法.首先通过运动目标检测,二值化和形态学处理等预处理操作得到步态轮廓图,然后进一步从步态轮廓图计算得到步态能量图.该算法将步态能量图的Gabor特征作为特征矢量,采用协同表示的方法进行步态识别.在实验阶段,通过在中科院自动化研究所CASIA步态数据库的Dataset B上进行测试,证明上述算法具有运行速度快的优点,并且对于跨视角步态识别具有一定的鲁棒性.
2017年03期 v.28;No.87 359-364页 [查看摘要][在线阅读][下载 324K] - 廖景辉;楼喜中;
提出了一种新型的二维码编码和译码方案,基于Turbo码的编码和软译码方法,对二维条码进行改进,使其具有更强的识读能力.使用(13,15)的Turbo码编码器和矩阵交织器对源信息流进行编码得到一组二进制流,对编码得到的二进制流进行图像生成得到新型的二维条码.对使用后的二维条码图片进行图像采集,然后进行灰度量化得到软比特信息流,对软比特信息流使用矩阵解交织器和Turbo码译码器进行译码得到源信息流.通过这样的方法可以提高二维条码图片的可识别性.运用这种新型的二维条码图片在工业零部件和军事零部件上,可减少因二维条码无法识别产生的经济损失.
2017年03期 v.28;No.87 365-370+387页 [查看摘要][在线阅读][下载 190K] - 薛彬;陶海军;王加强;
随着城市智能化的发展,12345民生服务热线成为广大市民表达诉求的重要渠道之一.民生服务热线所收集的数据蕴含了丰富的当地社会热点,这些文本数据往往具有长度不一、信息量大等特点,而城市诉求管理需要一种高效的分类方法来处理这些热点问题.在此首先阐述文本挖掘中的关键技术,在此基础上研究开发一个针对民生服务热线文本的民生热点挖掘系统,系统主要分为文本预处理、文本智能分类、民生热点挖掘三个功能模块,并借助可视化技术快速准确地分析出群众当前关心的热点,及时处理群众的诉求,使之有助于政府对社会民生建设的管理.
2017年03期 v.28;No.87 371-379页 [查看摘要][在线阅读][下载 923K] - 全大英;刘恒良;孔维太;金小萍;
在无线电综合测试仪的设计中,频谱扫描是一项基础技术.将需要扫描的频谱划分成子带,进而提出了一种通过在模拟前端采用可变频率本振的混频器和低通滤波器实现子带信号分离,然后对子带信号进行采样并且变换到频域,最后将所有子带频谱拼接获得完整频谱的技术.为了实现该技术,设计了一个由软件无线电(Software-defined Radio,SDR)接收机和数字信号处理片上系统(System on Chip,SOC)组成的软件无线电平台.随后,在基于该平台实现的综测仪原型上对频谱分析技术进行了验证.仿真和实验表明,该方法和原型样机能够对0~6 GHz范围的频谱进行扫描,同时具有较低的噪声水平和较好的动态范围,且能够提供相位谱,因而适用于嵌入式频谱仪和无线电综测仪的应用场合.
2017年03期 v.28;No.87 380-387页 [查看摘要][在线阅读][下载 1228K] - 梁子跃;杨昊;黄灿灿;周建;江正伟;方志明;
针对空气污染物氨气、乙醇、氨气乙醇混合气体,搭建在线检测电子鼻系统.采用不同的特征提取方法得出特征,并利用主成分分析(PCA)和线性判别式分析(LDA)做类别区分.结果显示,利用传感器响应最大值特征和LDA能更好地区分三类气体.利用最大响应值特征,采用多层感知器(MLP)神经网络和粒子群(POS)优化的支持向量机(SVM)对110个测试样本分类.结果显示,MLP神经网络的正确率为70%,POS优化的SVM正确率为96.364 0%.最后,根据Loadings分析,剔除了TGS2602,MQ138,MQ3传感器,优化了传感器阵列.结果表明,该在线电子鼻系统能够应用到这三类空气污染物分类.
2017年03期 v.28;No.87 388-393页 [查看摘要][在线阅读][下载 794K] - 黄永忠;于朝凯;周晓明;毛拾文;陈华才;
设计了一种分布式光伏电站数据通讯管理机,包括硬件系统和软件系统.硬件系统基于ARM嵌入式处理器设计,通过RS485/232串口对光伏电站终端设备的实时数据进行采集并解析处理,采用以太网/GPRS与光伏电站控制系统的服务器相连,实现数据的远程无线通讯和传输.软件系统基于多任务实时系统Linux,采用模块化设计,包含了任务管理、内存管理、时间管理和同步通信等功能模块.该通讯管理机具有对分布式光伏电站监控数据的实时采集、存储、分析处理、上传和转发等功能.
2017年03期 v.28;No.87 394-398页 [查看摘要][在线阅读][下载 387K]