2021年, 第41卷, 第01期　
刊出日期：2025-06-18

  

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  声矢量阵列脉冲环境下的多伯努利机动源DOA跟踪

  吴孙勇, 邹宝红, 董续东, 樊向婷

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(01): 1-6. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.01.001

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  针对声矢量阵列脉冲环境下的多机动源波达方向的跟踪问题,提出了一种分数低阶矩的交互式多模型多伯努利滤波算法。该算法将交互多模型引入多伯努利滤波器多机动源预测过程中,并利用α稳定分布对脉冲噪声进行建模,通过分数低阶矩得到空间谱的MUSIC伪似然函数,并通过粒子滤波实现。仿真实验结果表明,该算法能够有效实现脉冲噪声下多机动目标的跟踪,并能有效跟踪目标状态和估计目标数。
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  基于自组网协议度量值单向特征的网络安全策略

  林钊安, 叶金才, 张法全, 王国富

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(01): 7-12. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.01.002

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  针对自组网协议中控制数据包被恶意修改引起瘫痪的问题,提出了一种基于哈希函数构建单向序列保护网络的安全策略。该策略基于固定输入长度抗碰撞哈希函数f构造的单向序列,序列具有正向递推容易而反向递推困难的特点,反向递推等价于求f的原像。f选自Merkle-Damg?rd结构哈希函数H中的压缩函数,其安全性等价于求H伪原像的复杂度。通过f和数字签名构造了只能单向变化的度量字段,解决了度量字段需要被任意协作节点修改但又不能被恶意节点随意篡改之间的矛盾,提高了恶意节点修改度量字段的困难性,提升了网络安全性。结合了单向序列的BATMAN.adv网络中度量值篡改的复杂度提高了2⁶⁴。测试结果表明,在黑洞攻击条件下,避免了网络吞吐量归零。
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  基于FPGA和ARM的高精度GNSS授时系统

  李响, 蔡成林, 张首刚, 汪发, 胡佳

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(01): 13-17. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.01.003

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  为提高卫星授时的精度,设计了基于FPGA和ARM的GNSS授时系统。在ARM处理器中,进行钟差数据以及秒抖动的处理;在FPGA端实现高精度时间间隔的测量,并采用NCO控制实现时间同步,达到高精度授时。实验结果表明,GNSS授时系统精度可以达到±15ns,并且实现了与系统标准时间的同步,同步精度在9ns左右。总体来说,设计实现的GNSS授时系统具有授时精度高、抗干扰性强的特点,满足高精度工程应用的要求。
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  一种具有阳极NPN的Si/SiC异质结IGBT结构

  黄洪, 李琦, 党天宝, 王磊, 姜焱彬

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(01): 18-24. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.01.004

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  为了降低IGBT的关断时间与导通压降,并且折衷关断损耗与导通压降之间的关系,提出一种具有阳极NPN结构的Si/SiC异质结IGBT器件。该器件在SiC-IGBT的基础上,阳极处引入Si材料,并进行NPN掺杂。Si与N_Buffer结合成N-Si/N-SiC异质结,形成阳极NPN三级管结构。相比于SiC的价带,Si/SiC异质结处拥有较高的价带能级,利用异质结价带差,当器件关断时,阳极端可以快速抽取异质结附近的空穴,降低关断时间。此外NPN三级管结构在关断时开启,抽取载流子。在2种抽取载流子途径下,进一步降低了关断时间。Sentaurus TCAD器件仿真结果表明,在电阻负载下,相比传统SiC-IGBT与阳极端NPN结构SNPN-IGBT,关断时间分别降低了13%与36%;在电感负载下,关断损耗分别降低了79%与68%。该器件在NPN的基础上进一步降低关断损耗,器件导通压降有轻微上升,实现导通压降与关断损耗的折衷关系,实现了低损耗、高频率器件性能。
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  一种低温漂系数的高性能基准电压源

  徐江, 段吉海, 符征裕, 崔鹏, 黄秀玲

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(01): 25-30. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.01.005

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  为了在宽温度范围内得到较低温漂系数的输出电压,设计了一种电压补偿模式结构的高精度基准电压源,采用栅源电压差分对作差的方式对该基准电压进行温度补偿。MOS管线性区电阻在工作在亚阈值区的2个MOS管的栅源电压差作用下,产生温漂系数较低的偏置电流,通过不同标准电压下的晶体管产生基准电压。基于180nm CMOS器件模型,在cadence上对电路进行设计仿真和对比分析。结果表明,在温度为-25～150℃时,温度系数为3.91ppm/℃;在1.3～3.3V电源电压范围内,电压调整率达到0.58%;在100Hz时,电源抑制比为-63.5dB;功耗仅为115.7nW,芯片面积为0.0054mm²。
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  结合边缘检测的扩展卡尔曼滤波多基线InSAR高程重建方法

  梁小星, 谢先明, 孙玉铮

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(01): 31-37. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.01.006

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  针对多基线InSAR高程重建方法鲁棒性不强的问题,提出了一种结合边缘检测的扩展卡尔曼滤波多基线InSAR高程重建方法。该方法利用最大似然高程反演算法获得地形的粗略高程,并进行滤波处理,再通过sobel算子提取地形的不连续边界,在连续区域用扩展卡尔曼滤波相位展开算法进行高程重建,在不连续边界区域用基于全变分(TV)的最大后验算法进行高程重建。该方法将单基线与多基线InSAR高程重建技术的优点结合起来,提高了算法的鲁棒性。通过2组仿真实验结果验证了该方法的有效性。
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  LEA密码算法的积分区分器自动化搜索新方法

  邱雪影, 韦永壮, 李灵琛

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(01): 38-43. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.01.007

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  针对LEA轻量级密码算法的结构,提出一种比特级可分性的混合整数线性规划（MILP）新模型及积分区分器的自动化搜索方法。该方法利用异或、级联和复制等基本运算规则,引入了一些中间变量来刻画模加运算规则,并结合算法的S盒及扩散部件特征构建可分性MILP新模型。进一步地基于该模型,给出了LEA分组密码算法的高轮自动化搜索方法,并通过利用Gurobi优化求解器搜索,捕获了该算法的10轮及11轮积分区分器,其中的10轮积分区分器需要2¹²⁵选择明文数据量,而11轮积分区分器则需要2¹²⁷选择明文数据量。实验结果表明,相比已有的穷举搜索方法和传统的人工手动推演方法,该自动化搜索方法不仅获得了更高轮数的新区分器,而且所花销时间更短,这证实了该自动化搜索算法的有效性。
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  多特征非迭代超像素分割算法

  郑金云, 蓝如师, 王小琴

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(01): 44-49. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.01.008

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  针对简单非迭代聚类(SNIC)算法不能较好贴合图像中目标边缘的缺陷,提出了一种多特征非迭代超像素分割(MNSS)算法。在特征提取上,利用高斯卷积在Lab颜色空间上对每个像素点求出其水平和垂直方向的颜色梯度特征,通过对像素点进行腐蚀和膨胀操作,得到像素点形态学轮廓特征,在不丢失梯度特征表示的同时,增强算法边缘命中率。基于SNIC算法非迭代聚类框架,依赖于像素点间的颜色、空间、颜色梯度、形态学轮廓特征的加权距离实现超像素分割。在BSDS500公开数据集上的实验结果表明,在生成相同超像素个数情况下,MNSS算法与主流的5种算法相比,在保证时间复杂度低的同时,有效提升了超像素分割精度。
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  求解非线性矩阵方程X+■A_i^TX^-n_iA_i=Q的无求逆迭代算法

  李涛, 彭振赟, 王杰

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(01): 50-54. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.01.014

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  针对从数值角度讨论非线性矩阵方程X+■A_i^TX^-n_iA_i=Q的最大正定解问题,其中Q为对称正定矩阵,A_i∈R^p×p,m∈N₊,ni∈N₊,提出了一个求解该问题的无求逆迭代算法,给出了该算法的迭代格式及收敛性分析。数值实验表明,算法对该问题的求解是有效可行的。
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  抛物方程的Legendre Galerkin谱配置最小二乘法

  胡玉巧, 覃永辉, 范友康

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(01): 55-60. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.01.009

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  为了进一步提高求解抛物型方程的数值精度,针对一种抛物型方程,研究了Legendre-Galerkin谱配置最小二乘法。通过引入一个通量,将原问题转化为等价的一阶系统,并定义其半离散的最小二乘函数。空间上采用Legendre Galerkin方法,时间方向采用差分方法对时间变量进行离散,用Legendre/Chebyshev-Gauss-Lobatto配置法对右端源项进行离散。该方法导出的代数方程组的系数矩阵具有对称正定特点。数值实验结果表明,该方法具有有效性和高阶谱精度。
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  一类动力学网络上依赖时滞的相继滞后同步分析

  赵杰, 李科赞

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(01): 61-67. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.01.010

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  针对一类新的分布式耦合动力学网络,研究其依赖时滞的相继滞后同步条件,采用李雅普诺夫函数法和Barbalat引理对网络模型进行分析,得到了依赖时滞的网络同步充分条件。选取3D神经网络作为网络节点的局部动力学,利用MATLAB验证了理论结果的正确性。
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  红外热风再流焊温度场影响因素及其规律研究

  尹钰田, 郑毅, 黄静, 龚雨兵

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(01): 68-73. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.01.011

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  针对再流焊接工艺参数对焊点可靠性的影响问题,提出了一种基于响应面法的红外热风再流焊温度场影响因素及其规律的方法。该方法通过有限元分析软件对再流焊期间印制板组件温度场进行数值建模及仿真,获得温度分布;采用中心复合抽样设计,进行Kriging响应面拟合;利用局部灵敏度分析各个工艺参数对再流区温度曲线及其关键指标的影响。研究结果表明,对焊点可靠性影响最大的工艺参数为再流区的温度,PCBA传送速率的影响次之,升温区和保温区的温度影响较小,可为再流焊工艺设计提供参考和依据。
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  PVA-TiN复合薄膜的制备及其光热转换性能研究

  史佳琪, 周建华, 刘静, 苗蕾

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(01): 74-79. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.01.012

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  为了提高太阳能驱动水蒸发技术中光热转换薄膜的水蒸发速率,选择亲水性的滤纸作为基底,聚乙烯醇（PVA）作为水输送层,TiN纳米颗粒作为光热转换材料,表面沉积法制备PVA-TiN复合薄膜。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、紫外/可见/近红外分光光度计和傅里叶变换红外光谱对复合薄膜的晶体结构、微观形貌及光学性质进行了表征。利用自搭建的模拟蒸腾装置对所制备的PVA-TiN复合薄膜光热转换性能进行了测试。结果表明,纯PVA薄膜的光吸收和光热转换性能较弱,但添加TiN纳米颗粒后,PVA-TiN复合薄膜在整个太阳光谱范围的吸收明显增强;在光照强度为1kW·m^-2时,PVA-15%TiN样品蒸汽产生速率高达1.43kg·m^-2·h^-1,是纯PVA薄膜的1.27倍。这种水输送层与光热转换层的复合薄膜设计对太阳能驱动水蒸发具有显著的增强效应。
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  (Sr_0.6Bi_0.305)₂Bi₂O₇/ZnO复合光催化剂的表征及性能研究

  安慧婷, 胡朝浩, 王殿辉, 朱迪, 钟燕

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(01): 80-86. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.01.013

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  为了解决有机污物对环境污染的问题,通过一步水热法合成了(Sr_0.6Bi_0.305)₂Bi₂O₇/ZnO复合光催化剂。用XRD、SEM、TEM、XPS和UV-Vis DRS对制备的样品进行了表征,并且通过降解亚甲基蓝（MB）评估了样品的光催化活性。测定结果表明,20wt%(Sr_0.6Bi_0.305)₂Bi₂O₇/ZnO具有最好的光催化活性,在150min后亚甲基蓝溶液被降解了92%,同时具有较高的循环稳定性。最后详细讨论了(Sr_0.6Bi_0.305)₂Bi₂O₇/ZnO复合体系光催化活性增强的可能机理。