2017, 49(5):1-9. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201610126
摘要:依据纤维素与SiO2的复合工艺特点,综述了采用溶液浸渍法、直接混合法和逐层沉积法制备纤维素/SiO2有机—无机杂化复合气凝胶材料的研究现状.探讨了纤维素的不同溶解或分散状态和SiO2引入方式对形成纤维素/SiO2复合气凝胶的影响,分析了纤维素与SiO2之间具有的组织结构特征和结合机理,并对比了不同工艺方法获得的纤维素/SiO2复合气凝胶材料在力学、隔热、光学、疏水性、生物等方面所呈现的性能特点.基于有机纤维素与无机SiO2的物理化学特性,指出了两者复合时面临的问题,并对潜在的应用前景进行了展望.
2017, 49(5):10-15. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201610053
摘要:为改善多天线系统误码率,提出一种基于加权分数傅里叶变换域的2天线发射方法.该方法在发射端将待发送信号送入信息调制及合成模块中进行加权分数傅里叶变换,按照时频域信号合并方式将变换后的四路信号分量合并为两路混合载波信号,经时延调整后由2根发射天线发射送入信道;接收端采用单天线接收,对接收信号进行加权分数傅里叶反变换处理后,可得到原发送信号估计值.仿真结果表明:在双弥散信道下,相比于使用空时码2天线发射方法,采用本文提出的发射方法在系统误码率及复杂度方面较有优势,可有效改善系统误码性能,抵抗信道衰落.
2017, 49(5):16-21. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201508011
摘要:为解决M5-edge模拟器的理想化集总式取指令结构对基于EDGE体系结构设计空间探索的限制问题,对原模拟器的取指令前段进行分布式设计,包括总体的功能、具体的取指单元及单元间的互连网络设计,并在取指令块头的方式上设计了固定方式和循环方式两种方案.通过对实现后的结构进行在不同分布单元数量条件下的仿真分析,得到从理想集总式取指结构到实际分布式结构的性能下降关系和不同取指令块头方式的优劣.通过进一步分析,得出通信延迟和缓存缺失率对处理器性能的影响.
2017, 49(5):22-30. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201607101
摘要:为进一步降低球型译码算法 (SM-SD) 的复杂度,同时不影响算法的误比特性能,提出一种SM-SD算法,采用了不同于目前存在的SM-SD算法的复变量实数化方式,具有独特的搜索树结构,搜索树的相邻两层相互独立.分析了新算法的原理及搜索过程,通过矩阵运算理论分析了几种SM-SD算法的运算复杂度,然后在不同的空间调制系统中对SM-SD算法的误比特性能和运算复杂度进行仿真.理论分析和仿真结果表明:新算法的性能接近于最大似然算法,运算复杂度低于已有的各种类型的球型译码算法,因此更加适合于检测空间调制信号.
2017, 49(5):31-35. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201604135
摘要:为实现质谱仪在低真空度下进行质量分析,推导了有阻力条件下的离子运动方程,得到低真空度下有阻尼项的Mathieu方程,利用五阶龙格-库塔数值方法在MATLAB中求解离子在四极杆中的运动特性和不同阻尼条件下的稳定区.提出了利用数值方法确定低真空度下四极杆中离子运动稳定区的方法,给出了第一、第二以及高阶稳定区随阻尼系数k的变化趋势.结果表明:随着真空度的降低,稳定区变大并连接在一起;通过调整离子操作模式,可以完成质量分析;提高扫描频率可以抵消真空度降低所带来的影响.
2017, 49(5):36-41. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201607115
摘要:针对传统MUSIC (multiple signal classification) 算法在锥面共形阵列极化-DOA (direction of arrival) 参数联合估计过程中计算复杂度较高的问题,利用单极化阵元构造极化敏感锥面共形阵列,并建立阵列接收信号模型.通过构造同极化接收子阵,将导向矢量中空域信息和极化域信息去“耦合”,在考虑阵元遮挡效应的条件下,结合秩损原理实现了基于降维MUSIC算法的极化-DOA多参数估计,减小了极化-DOA参数估计的计算量.通过计算机仿真证明了方法的有效性.
2017, 49(5):42-48. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201611017
摘要:为取代传统的铬酐粗化和胶体钯活化的化学镀前处理工艺,通过一种绿色环保的方法实现尼龙 (PA10T) 表面金属层的制备.利用傅里叶红外光谱仪、X射线光电子能谱仪研究前处理过程中尼龙表层官能团分布及价键变化,并建立模型阐述金属化过程.结果表明:采用硫酸-乙醇的粗化体系可达到粗化效果,使PA10T中酰胺键断裂并生成氨基和羧基; 采用无钯活化工艺时通过Cu2+与氨基、羧基的配位使尼龙表面活化得以实现.通过上述简易、环保的方法可以在PA10T表面得到结合力良好的镀层,采用电子万能材料试验机测试镀层结合力达到537 N·cm-2.
2017, 49(5):49-55. DOI: 10.11918/j.issn.03676234.201505075
摘要:针对嵌入式系统硬件平台采用纯软件仿真并对嵌入式软件进行功能级测试的相关研究存在较多不足,缺乏整体、统一、灵活、标准的仿真部件间接口,致使不同体系、类型的处理器仿真核与各类外设间较难进行快速、直接的整合与交互、导致缺乏系统级可配置能力、各类仿真核与调试器 (GDB) 间不能进行直接、有效地互联和交互,从而无法达到可定制、组件化的系统级仿真及虚拟测试环境快速搭建目标.基于组件化思想,提出一套处理器仿真、外设仿真和调试器 (GDB) 三者间可进行直接、快速交互的标准结构、标准接口和基本处理逻辑,优化和删减了GDB层次,扩充了新功能,使之在运行时可动态加载、支持多种仿真处理器体系.研发了虚拟测试系统,验证了所提方法、结构、接口的有效性和正确性,与其他同类技术、项目进行了综合能力比较.结果表明本文所提方法、技术具有较多优势.
王绥安 , 谢宗蕻Symbol`@@ , 李想
2017, 49(5):56-61. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201611056
摘要:为研究拉伸载荷作用下不同挖补角和附加层数对复合材料胶接挖补修理接头刚度、强度、失效模式及关键位置应变变化的影响,开展了复合材料层合板斜切型挖补修理接头拉伸试验.采用一种碳纤维织物增强树脂复合材料作为母板与补片材料,一种改性环氧树脂胶膜作为胶层材料,设计了斜切挖补角分别为1.8°、2.6°、3.5°、4.4°,附加一附加层或二附加层的斜切型挖补修理试验件.拉伸试验结果表明,在1.8°至4.4°挖补角范围内,所研究的接头刚度和强度随挖补角的增大而减小.附加层数的增加能够有效提升接头的刚度及强度.接头的失效可以概括为四种模式,与挖补角及附加层数目相关。接头关键位置点的纵向应变变化能够动态反映接头的失效过程.
2017, 49(5):62-67. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201609091
摘要:为研究低信噪比区域中继节点解码过程的误差影响,提出一种基于空间耦合低密度奇偶校验 (SC-LDPC) 码的双向软信息中继方案,以及一种精确度更高的模型以描绘软符号上的残留噪声特征.提出的方案在目的节点使用了一个预先计算的查找表,使得残留噪声比例因子和软误差方差的计算更加简便.与以往的软噪声建模技术相比,提出的方案降低了信令开销.另外,为修正目的节点处的等效噪声方差,引入了方差修正因子.仿真结果表明:与其他同类方案相比,提出的中继方案在误比特率方面取得了明显改善.
2017, 49(5):68-72. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201610081
摘要:为克服无人机视频应用中计算能力和传输带宽的限制,提出一种视频分层表达方法,实现快速、高质量、灵活的视频编码.将无人机视频分为背景层和目标层,并分别采用基于全局运动估计和基于局部块匹配的方法进行压缩,压缩后的码流可以根据实际的网络情况和应用需求进行单独传输或组合传输.实验结果表明:在极低码率如50 kbit/s时,H.264的PSNR低于28 dB,且图像主观质量超出可接受范围,而采用分层表达中的背景层压缩,可以在保证PSNR在28 dB以上,且图像细节清晰、主观质量较高;在码率较高时,采用背景层和目标层结合,在同等码率条件下,目标的细节比H.264更清晰;整个压缩过程消耗的时间只有H.264的18%.本文方法在不降低视频质量的同时提高了压缩效率,且码流具备灵活性,适用于低延时、低带宽、复杂的无人机应用.
2017, 49(5):73-79. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201608069
摘要:为改善利用方向性滤波器获取载体图像纹理区域的性能,进一步提升隐写算法的抗检测能力,将Gabor小波应用到隐写算法中,在WOW算法基础上提出一种空域自适应隐写算法.首先利用Gabor小波构造的方向性滤波器组分别从8个方向对载体图像进行残差权重预测,并以H?lder范数形式定义损失函数,然后利用均值滤波器对所得损失函数进行滤波处理得到新的损失函数,最后通过校验格编码按照最终得到的损失函数在载体图像中嵌入秘密信息.抵抗富模型检测实验结果表明,同等水平的信息嵌入率下,所提算法的安全性能优于同类隐写算法.
2017, 49(5):80-86. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201508051
摘要:为弥补现有测深方法在获取海底微地形方面的不足,基于侧扫声呐高分辨率成像特点,提出一种侧扫声呐图像反演三维海底绝对地形的线性化算法.首先,根据侧扫声呐成像原理给出声波入射方向的估算模型,基于海底表面漫反射模型推导出一种线性化反演模型,并以同区域初始地形作为约束建立反演地形的约束模型,实现了反演地形向绝对地形的转变;在此基础上,给出完整的侧扫声呐图像反演三维海底绝对地形的流程以及精度评定方法;最后,借助实验对该方法进行了检验和验证.实验结果表明,该方法可以获得均方根误差优于15 cm、分辨率为初始地形170倍的海底地形.
2017, 49(5):87-93. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201606111
摘要:为实现信息的保密传输,提出一种基于广义空间调制技术的物理层安全方案.发射端根据合法信道的状态信息对信号进行预处理,使合法接收者接收到来自各激活发射天线的信号相位对齐,并对不同激活天线组合的信号进行不同的相位旋转,提高合法接收者的接收性能.而窃听者接收到的信号相位仍然为随机分布,接收性能远低于合法接收者,有效地保护通过天线索引传输的信息.发送端同时发送指向窃听者的人工噪声,保护通过幅相调制携带的信息不被窃听.对保密容量、误码性能和信号与人工噪声的功率分配进行理论分析,仿真结果表明,通过合理分配功率,合法接收者的误码性能明显优于窃听者,能获得可观的系统保密容量.
2017, 49(5):94-99. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201610104
摘要:为改善加权K近邻位置指纹定位算法在室内环境复杂时的定位性能,提出一种以位置指纹离散度作为权值参考的改进加权K近邻位置指纹定位算法.算法在离线位置指纹数据库建立阶段采用K-means聚类算法对位置指纹进行聚类,来降低搜索位置指纹库的计算量.从离线位置指纹库中选取K个与在线实测Wi-Fi信号强度信息最相似的位置指纹,比较其离散程度,将离散程度小的位置指纹赋予较高的加权系数,以减小原加权K近邻算法在室内复杂环境信号强度随距离变化较大情况下带来的位置估算误差.对离散度加权K近邻算法时间复杂度的分析表明,其计算量小于原加权K近邻算法;实际环境实验结果表明,离散度加权K近邻算法具有更高的定位精度,且定位误差波动较小.
2017, 49(5):100-108. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201610119
摘要:针对指挥信息系统级联失效研究中存在的结构建模简单和攻击方式单一的不足,提出指挥信息系统双层耦合网络模型,在此基础上设置不同的攻击方式,分析系统的级联失效特性.首先,根据指挥信息系统体系结构和层级网络理论,构建了由通信网络和功能网络构成的双层耦合网络模型,并提出节点重要度指标;其次,设置实体打击、赛博攻击和混合攻击三种攻击方式,以及不同的攻击强度对指挥信息系统进行攻击,分析其级联失效机理;最后,仿真分析表明,双层耦合网络模型能够反映指挥信息系统的结构特征,基于该模型能够分析指挥信息系统在多种攻击方式和攻击强度下的级联失效特性.
2017, 49(5):109-115. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201609065
摘要:针对杂波条件下目标反射信号方向不确定的情况,提出一种稳健的MIMO雷达发射波形和接收滤波器联合优化设计方法.在考虑各阵元发射功率相等的约束条件下,利用发射加权矩阵构造不确定集范围内关于输出信干噪比 (SINR) 的Max-min优化模型;在此基础上,利用序列优化、半正定松弛和Charnes-Cooper转换,将非凸的联合优化问题转化为关于发射波形和接收滤波器的凸优化问题进行迭代求解;最后通过随机向量合成方法计算最终发射波形和接收滤波器,并对算法计算复杂度和收敛性给出分析和证明.所提方法在满足阵元发射功率一致的约束条件下,提高了算法稳健性并降低了计算复杂度.仿真实验证明了算法的有效性.
2017, 49(5):116-121. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201611018
摘要:针对雷达探测威力预报中海表温度测量问题,提出一种基于红外传感器的修正方法.分析了红外传感器产生测量偏差的原因,通过对海面红外辐射及反射情况进行建模,仿真分析了天空温度对海表面温度测量结果和雷达威力预报结果的影响,并提出海表温度的修正方法.实验结果表明,将该方法应用到雷达威力预报中,预报结果与实际雷达威力相对误差小于20%的概率高达80%,显著提高了雷达威力预测预报精度.
2017, 49(5):122-127. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201612032
摘要:为进一步提高天线阵波达方向估计的分辨率,在四阶量多重信号分类方法的基础上,提出一种高分辨率的波达方向估计方法.利用阵列接收数据的四阶矩量进行虚拟阵列扩展,再利用阵列接收数据的共轭进行虚拟阵列扩展,实现二次虚拟扩展;将扩展后的阵列导向矢量和协方差矩阵用于波达方向估计,与原阵列导向矢量和协方差矩阵相比,相当于构造了更多的虚拟阵元,并扩展了阵列的孔径.仿真结果表明:与四阶量多重信号分类等波达方向估计方法相比,所提出的方法在波达方向估计中成功概率更高,均方误差更低,具有更高的分辨率.所提方法通过二次虚拟扩展,构造了更多的虚拟阵元,有效地提高了天线阵波达方向估计的分辨率.
2017, 49(5):128-133. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201608044
摘要:为改善非对称瑞利衰落信道下双向放大转发中继系统的中断性能,提出一种新的最小化中断概率的功率分配方案.引入非对称因子,通过理论分析给出传统三节点网络结构中4种非对称双向中继信道下系统中断概率的闭合表达式,并通过仿真比较发现下行信道非对称系统中断性能最差.针对下行信道非对称系统,利用基于信道状态信息的用户节点功率分配方案来最小化中断概率,该方案中功率分配值为与非对称因子有关的分段函数,节点能根据信道状态的变化自适应调整发射功率.仿真实验结果表明:提出的功率分配方案可以改善下行非对称双向中继系统的中断性能,与等功率分配方案相比,非对称因子越小,改善效果越好.
2017, 49(5):134-140. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201601026
摘要:为提高肺部支气管骨架线的提取效率,提出并使用一种基于look-up-table (LUT) 的腐蚀细化算法.分析建立腐蚀模型,并根据该模型优化建立了LUT,以该LUT为依据通过索引查找对原始数据进行快速腐蚀细化,对得到的腐蚀结果进行剪枝处理以得到最终的骨架线.实验结果表明:提取过程中LUT的应用从根本上降低了腐蚀细化中判断的复杂度,将复杂的简单点判断问题转化为LUT中的查询问题,从而极大地优化了腐蚀细化中关键的腐蚀过程.相比传统方法,基于LUT的腐蚀细化算法显著提高了骨架线的提取速度,较传统细化法提速近22.95倍.
2017, 49(5):141-147. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201701030
摘要:为实现微流控芯片对重金属Pb2+、Hg2+离子的选择性固相萃取,首先采用3-氯丙基三甲氧基硅烷和5-甲基苯并三氮唑对纳米二氧化硅进行硅烷偶联改性,随后以改性纳米二氧化硅为基础,设计并制备了可更换吸附剂的一体化填充式固相萃取芯片.测试结果表明:改性后不仅吸附剂的团聚现象得到明显改善,且当pH=5时,对Pb2+的吸附率可达99.1%,对Hg2+的吸附率可达98.9%,而对Cr3+的吸附率为20.4%,对Mn2+的吸附率仅为13.2%.即使样品中混有干扰离子 (K+、Na+或Mn2+) 时,对Pb2+、Hg2+离子的吸附率仍均可达97%以上.当进样流速≤1.5 mL/min时,微流控芯片对Pb2+或Hg2+的吸附率可达98%以上;以0.5 mol/L的盐酸和2%的硫代尿素为洗脱液,控制流速在0.2~0.3 mL/min范围内时,芯片对Pb2+或Hg2+的洗脱率均达到92%以上.用于Pb2+、Hg2+离子的选择性固相萃取芯片的成功制备,有助于微流控技术在重金属污染监测领域的应用和推广.
2017, 49(5):148-153. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201507037
摘要:为研究MP35N合金时效强化规律及机制,对MP35N合金进行84.18%的冷轧变形后,进行时效处理研究.在万能拉伸机上进行力学性能测试,用OM、SEM、TEM和EDS进行组织分析和微观成分测试.实验结果表明:在500 ℃时效4 h时,显微硬度达到最大值704.26 HV,抗拉强度为2641.16 MPa,与冷轧态相比,分别提高了30.44%和37.41%;该合金经时效后冷轧撕裂孔洞愈合,在400 ℃时效后出现了由3~4个厚度为3 nm左右的细小孪晶组成的“孪晶簇”;温度升高到500 ℃,孪晶尺寸变大、交错,“孪晶簇”消失.未发现Mo原子在孪晶处处偏聚,时效过程中形成的纳米级片状孪晶起到主要的强化作用.
高冠军 , 李家栋 , 李勇 , 王昭东 , 贺晨 , 邸洪双
2017, 49(5):154-158. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201611133
摘要:为优化冲压成形工艺,研究了不同拉伸形变量对T4P态AA6016冷轧薄板再结晶、析出行为、烘烤硬化性及断裂方式的影响规律.采用与气垫炉生产线类似的新型热处理设备,对合金进行固溶处理,预时效后室温停放,获得T4P态合金.以单向拉伸模拟板材局部冲压成形过程,采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜,对合金再结晶组织、拉伸断口以及位错进行观察,并结合DSC测定和拉伸性能测定,对合金析出行为及力学性能表征.结果表明:随拉伸形变量增加,局部晶粒有被拉长的趋势;形变可抑制GP区溶解,并促进强化相析出;烘烤硬化性随形变增加而减弱;形变较小时,烘烤前后断裂方式均为塑性断裂,而形变较大时,烘烤前合金更加趋向于解理断裂,烘烤后解理断裂趋势减弱.
2017, 49(5):159-164. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201603145
摘要:针对深度卷积神经网络存在规则化参数多、未利用浅层先验知识、参数随机初始化后易导致权值更新梯度弥散及训练早熟等问题,采用PCA非监督学习方式获取导向性初始化参数数值方法, 并基于对网络误差的传播分析,提出指数自适应弹性动量参数学习方法.以复杂场景下行人目标为例进行目标检测试验,实验表明:与人工特征检测识别方案及传统深度卷积模型相比,该模型可有效提升目标检测精度,检测速度提升20%以上;与其他动量同源更新机制相比,该算法收敛速度更快,收敛曲线更平滑,泛化能力强,可在不同深度模型均可取得较好检测效果,准确率分别平均提高1.6%,1.8%和6.19%.
2017, 49(5):165-172. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201612052
摘要:为解决苯并噁嗪树脂 (BZ) 固化温度高和固化后韧性差的问题,首先制备了苯并噁嗪叔铵盐 (Bz盐),并通过阳离子交换反应对蒙脱土 (Na-MMT) 进行改性,得到Bz盐改性蒙脱土 (Bz-MMT);其次,将Bz-MMT与BZ共混,通过除泡和加热固化,制备了苯并噁嗪树脂/蒙脱土纳米复合材料 (PBZ/Bz-MMT);最后,采用X射线衍射 (XRD)、差示扫描量热法 (DSC) 和热重分析 (TGA) 等对Bz-MMT、BZ和MMT的混合物以及固化后的PBZ/Bz-MMT纳米复合材料进行分析,分别考察了Bz盐的用量对Bz-MMT层间距和热稳定性的影响、Bz-MMT对BZ的固化温度以及对PBZ/Bz-MMT热稳定性和力学性能的影响.结果表明:随着Bz盐用量的增加,Bz-MMT的层间距基本不变、有机含量提高、起始热分解温度降低;采用Bz-MMT改性BZ,不仅可以降低BZ的起始固化温度,而且能有效地提高PBZ/Bz-MMT的“残炭率”、拉伸强度和冲击强度.
2017, 49(5):173-177. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201512038
摘要:针对体积损伤压缩机叶片的激光再制造成形形变控制难题,采用有限单元“生死”控制方法,模拟脉冲激光优化工艺下成形过程,获取成形形变动态历程及规律,优化了脉冲激光成形工艺并采用IPG光纤激光再制造系统开展了叶轮激光再制造成形试验.采用PowerScan Ⅱ型蓝光三维反求测量仪精确测量了再制造成形形变尺寸,验证了有限元分析结论的正确性.试验结果表明:增加首末两成形层之间时间间隔,可控制整体形变在1 mm以内,热影响区形变控制在0.28~0.50 mm以内,经机械加工后尺寸误差精度不超过0.02 mm,角度误差精度不超过0.03°,验证了脉冲激光工艺的优化性,为叶片类部件再制造成形提供工艺参考.
2017, 49(5):178-183. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201509079
摘要:为研究碰撞能对金属材料多碰塑性变形的影响,在实验室用自制的凸轮机械式多碰试验机对YT01试样进行了低能量多碰试验,采用坐标网格法、SEM、金相显微镜等方法研究了不同碰撞能对试样的塑性变形率、显微组织结构的影响.实验结果表明:峰值冲击应力不变时,多冲碰撞能量越大,试样累积塑性变形量也越大;随着碰撞次数的增加,试样塑性变形率减小并趋于平缓,塑性变形终止于距冲击表面6~9 mm处;256 000次碰撞后,试样显微组织细化,晶粒界增多.金属材料多冲碰撞塑性变形不仅与峰值冲击碰撞应力有关,也与冲击碰撞能有关.
2017, 49(5):184-188. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201507026
摘要:为获取广泛应用的Q235B钢材的循环空穴增长 (CVGM) 和退化有效塑性应变 (DSPS) 微观断裂模型损伤系数,取材自热轧无缝钢管与冷弯高频焊管母材、热影响区和焊缝区,分别加工12个光滑和8个缺口试件进行低周往复加载材性试验,获取4种材料混合强化参数,利用Fortran语言编译了CVGM模型及DSPS模型程序代码,作为UVARM子程序嵌入ABAQUS中,识别了其CVGM和DSPS损伤退化系数,用于缺口圆棒试件实验过程模拟,取得较好预测效果.
您是本站第 4754718 访问者
地址:哈尔滨南岗区西大直街92号136信箱
邮编:150001 传真:0451-86418376
电话:0451-86418376 E-mail:hitxuebao@hit.edu.cn
版权所有:哈尔滨工业大学学报 ® 2025 版权所有