2020年, 第40卷, 第06期　
刊出日期：2025-06-18

  

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  基于神经网络的四旋翼无人机旋翼长度估计算法

  杨景, 欧阳缮, 廖可非, 徐俊辉

  桂林电子科技大学学报. 2020, 40(06): 463-467. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.06.001

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  针对多旋翼无人机目标识别困难问题,提出一种基于神经网络的四旋翼无人机旋翼叶片长度估计算法。建立四旋翼无人机旋翼回波模型,仿真分析叶片转速和叶片长度等参数对微多普勒和时域、频域特征的影响。利用Gabor变换得到时频特征,通过Radon变换对时频数据预处理,将时频信息、Radon变换信息作为卷积神经网络输入,将时域、频域信息作为BP神经网络的输入,通过子神经网络特征提取结果信息融合估计出旋翼长度。仿真结果表明,该算法能够精准估计无人机旋翼叶片长度。
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  基于GMD的频谱有效的混合预编码算法

  李婷婷, 赵峰

  桂林电子科技大学学报. 2020, 40(06): 468-472. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.06.002

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  为了提高系统的频谱效率,在毫米波大规模多输入多输出部分连接结构系统中,提出一种基于GMD的频谱有效的混合预编码算法。该算法首先将信道矩阵进行几何平均分解,然后利用正交匹配追踪算法从候选矩阵中找到一组最优的组合作为模拟预编码矩阵,接着利用破零算法求出数字预编码矩阵。仿真结果表明,该算法的频谱效率比现有混合预编码算法的频谱效率更好。
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  一种基于领结型超表面的宽带圆极化转换器

  黄俊翔, 高喜

  桂林电子科技大学学报. 2020, 40(06): 473-478. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.06.003

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  为了实现宽频段的线-圆极化转换性能,利用超表面的电磁特性,设计了一种新型超表面转换器。该器件由领结型超表面、介质层和金属地板组成。利用CST电磁仿真软件对器件的性能进行了仿真计算。计算结果表明,该器件能在宽频带范围内将线极化入射波转换为圆极化反射波,且在13.6～23.3 GHz的频率范围内,反射波的轴比小于3 dB,相对带宽达到52%。同时,提取了x与y方向的等效电路模型,并从等效电路角度分析了器件的工作机理。该器件结构简单、易于加工,在通信领域具有广阔的应用前景。
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  水下激光授时抖动建模与仿真

  周晓燕, 李天松, 张浩强, 杨溢凡

  桂林电子科技大学学报. 2020, 40(06): 479-483. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.06.004

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  针对光强变化导致的水下激光授时抖动问题,利用功率谱反演法构建海洋湍流相位屏,仿真分析激光光束在水下信道传输特性,基于分步相位屏原理对海洋湍流中激光传输光强的变化和接收端抖动进行仿真计算,并分析接收端授时抖动特性。理论分析和仿真结果表明:传输距离增加,会加大脉冲抖动,传输距离在15 m内时,平均抖动在1%内。当传输距离大于15 m时,抖动幅度变大,偏离基准较多;在海水类型和传输距离固定条件下,强湍流下的最大抖动量达8%,而弱湍流的最大抖动量为2.4%。
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  虚拟射线辅助的三维电离层层析方法

  范玉荣, 符杰林, 安涛, 王俊义, 林基明

  桂林电子科技大学学报. 2020, 40(06): 484-489. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.06.005

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  针对三维电离层层析反演中部分格网由于无射线穿过而无法有效反演的问题,提出一种虚拟射线辅助的三维电离层层析方法。通过在地面缺乏观测站的区域设立虚拟观测站,进而建立一系列的虚拟射线,利用二维薄壳电离层模型结合投影函数计算虚拟射线斜向总电子含量虚拟观测值,有效提高了射线穿过格网的覆盖率,进而提高电离层反演精度。实测数据层析结果与测高仪观测数据比较表明,该方法能够有效反演三维电离层电子密度,且在缺乏射线穿过的区域的反演精度有明显提升。
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  基于多项式拟合和多普勒周跳探测与修复

  赵松克, 付文涛, 阮兰君

  桂林电子科技大学学报. 2020, 40(06): 490-493. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.06.006

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  周跳探测是精密单点定位技术的难点之一。针对该问题,提出一种联合使用多项式拟合和多普勒积分探测周跳的方法。先对L1、L2频率的载波相位观测值进行差分,再采用多项式拟合法处理差分数据,最后通过多普勒积分法进一步探测是哪个频率发生了周跳及周跳的大小。实验结果表明,该方法在周跳探测上具有有效性和准确性。
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  一种高速串行信号灵敏放大采样触发器

  胡斌, 刘慧慧, 李玉亮, 欧阳金栋

  桂林电子科技大学学报. 2020, 40(06): 494-497. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.06.007

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  灵敏放大触发器是高速串行通信中常用的一种采样电路模块,它将串行低压差分信号转换为单端非归零信号。为克服传统灵敏放大触发器在电源电压较高的条件下放电速度慢导致需要较高的差分信号摆幅的缺点,设计了一种高速串行信号灵敏放大采样触发器,通过增加节点放电支路,加快放电过程,减少了传输延时,降低了对输入差分信号摆幅的要求。低延时灵敏放大触发器基于0.13μm CMOS工艺设计,电源电压3.3 V。芯片版图后仿真结果表明,改进后的灵敏放大触发器延时比传统的触发器减少了20 ps,对输入差分信号的摆幅要求降低了100 mV,更适合高速串行信号通信系统的应用。
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  基于Nios Ⅱ的光刻机运动台电机驱动控制系统设计

  庞权岗, 胡放荣, 张文涛, 石公含

  桂林电子科技大学学报. 2020, 40(06): 498-504. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.06.008

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  为了给光刻机运动台控制系统架构升级提供可靠方案,设计了基于Nios Ⅱ的光刻机运动台电机驱动控制系统。采用FPGA内嵌Nios Ⅱ软核,通过Quartus Ⅱ软件中的Qsys和功能平台Nios ⅡSBT实现电机驱动控制系统硬件电路和软件程序设计。内核部分采用嵌入式多核CPU实现数据并行运算,以提升控制系统的数据处理能力。实验结果表明,该控制系统能够稳定控制电机运转达到预期的驱动效果,验证了该控制系统方案的可行性。
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  大规模MIMO系统中基于梯度投影的混合波束赋形算法

  李民政, 王浩

  桂林电子科技大学学报. 2020, 40(06): 505-510. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.06.009

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  针对波束赋形算法具有较高计算复杂度的问题,提出一种基于梯度投影的混合波束赋形算法。通过Neumann级数近似求逆的方法代替奇异值分解,以获得低复杂度的完全数字波束赋形,基于梯度投影的交替最小算法进行混合波束赋形设计,进一步降低运算复杂度。仿真结果表明,与已有的混合波束赋形算法相比,该算法虽然和速率性能略有损失,但降低了计算复杂度。
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  光栅尺标定系统的设计及仿真

  熊显名, 吴坚, 杜浩

  桂林电子科技大学学报. 2020, 40(06): 511-515. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.06.010

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  为了提高位移测量系统的测量精度,通过分析双频激光干涉仪与光栅尺的测量原理,并采用模块化设计思想,设计了一种基于双频激光干涉仪的光栅尺标定系统。用Solidworks完成标定系统的三维建模,取标定系统前五阶进行模态分析,根据模态分析结果不断完善标定系统,对最终标定系统进行振动谐波分析。谐波分析结果表明,在一阶共振频率附近,光栅读头与激光干涉仪最大振幅16 nm以下,在其余频段振幅小于10 nm,满足设计要求。
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  扫描电子束30CrMnSi表面Fe-Al合金化工艺参数的确定

  王荣, 黄嘉悦, 魏德强, 齐文亮

  桂林电子科技大学学报. 2020, 40(06): 516-522. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.06.011

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  为优化合金粉末配比与电子束工艺参数,利用正交试验法与极差分析法对30CrMnSi钢进行扫描电子束表面Fe-Al合金化。结果表明,合金化后截面显微组织由合金层、热影响区和基体组成,合金层由Fe-Al合金相和马氏体组成,热影响区主要为马氏体,基体为索氏体。优化方案为Fe-Al粉末配比25∶75,束流大小8 mA,工件移动速度360 mm/min,最终获得的表面硬度为695 HV,是基体硬度的2.6倍,磨损失质量为0.000 9 g。
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  基于MCR-WPT的电动汽车动态无线充电系统的负载电压控制器

  张伟杰, 范兴明, 张鑫

  桂林电子科技大学学报. 2020, 40(06): 523-527. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.06.012

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  为解决电动汽车在进行动态无线充电过程中产生的传输功率不平稳问题,基于磁耦合谐振式的电动汽车动态无线充电系统结构,采用等效电路理论对该系统结构进行建模和分析,设计了一种采用DC-DC变换电路模型的带反馈控制的负载电压控制器。仿真结果证明,负载电压控制器提高了传输效率和充电功率,具有充电电流误差小、充电波动小的特点。
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  三角翼滚转运动的首次穿越分析

  彭如月, 焦萌倩, 黄文韬, 蒋贵荣

  桂林电子科技大学学报. 2020, 40(06): 528-532. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.06.013

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  为了分析随机因素对滚转运动的影响,研究高斯白噪声位移参数激励下的三角翼滚转运动的稳定性和可靠性问题,利用能量包线随机平均法讨论了系统的局部稳定性,在不稳定情形下对系统实施控制,得到了系统稳定的充分条件,利用后向Kolmogorov方程和广义Pontryagin方程,讨论了首次穿越时间距。数值模拟给出了控制前后系统的随机响应。分析表明,通过控制作用可提高三角翼机体的横向稳定性和可靠性。
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  线性权互补问题基于核函数的全牛顿步可行内点算法

  张睿婕, 迟晓妮, 刘文丽

  桂林电子科技大学学报. 2020, 40(06): 533-538. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.06.014

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  为求解科学和工程领域的一大类问题,基于核函数等价变换中心路径,提出求解R~n上线性权互补问题的全牛顿步可行内点算法。算法每次迭代无需进行线性搜索。算法基于核函数得到新的牛顿搜索方向,并定义了迭代点到中心路径的邻近测度。通过选择适当参数,分析了算法的可行性,证明了算法具有线性优化目前最好的多项式时间迭代复杂度。数值实验结果验证了算法的有效性。
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  Stiefel流形约束下矩阵迹函数最小化问题的黎曼共轭梯度算法

  秦树娟, 周学林, 李姣芬

  桂林电子科技大学学报. 2020, 40(06): 539-544. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.06.015

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  为求解机器学习特征提取中的一类Stiefel流形约束下矩阵迹函数最小化问题,提出了一种黎曼非线性共轭梯度算法。将该问题转化为乘积流形约束下的最小化问题,围绕乘积流形的切空间、正交投影及目标函数等进行展开,采用收缩算子和向量转移算子的方式来更新迭代,将Dai的非单调共轭梯度法推广至黎曼流形上,并采用Armijo型非单调线性搜索条件来保证算法的全局收敛性。收敛性分析表明,该算法是可行的。