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吉林大学学报(工学版)  
  吉林大学学报(工学版)--2010, 40 (05)   Published: 2010-09-01
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论文

吉林大学学报(工学版)2010年第5期目录

吉林大学学报(工学版)编辑部
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 0-0001.
全文: PDF (227KB) ( 7722 )
摘要 ( 927 )

汽车线控四轮转向控制策略

田承伟, 宗长富, 何磊, 于志新, 王祥
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1177-1182.
全文: PDF (641KB) ( 3138 )
摘要 ( 2109 )

基于转向传动比随汽车速度和方向盘转角而变化,提出了前轮控制、侧滑率反馈控制和侧滑率及加速度反馈控制三种前轮线控转向的稳定性控制策略,并进行了驾驶模拟器试验评价。结合后轮主动转向研究了分别采用前馈控制方式和反馈控制方式的线控四轮转向系统的转向控制策略,并将其与前轮线控转向和传统四轮转向系统进行了比较。仿真和模拟器试验验证了线控四轮转向系统能有效提高汽车的操纵稳定性。

直喷柴油机燃用大豆油甲酯生物柴油的排放和燃烧特性

谭满志, 郭英男, 刘发发, 孙万臣, 刘洋
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1183-1187.
全文: PDF (458KB) ( 743 )
摘要 ( 1633 )

针对一台增压中冷直喷柴油机,在发动机的结构和参数不作变动和调整的条件下,研究了B0、B10、B20和B30四种不同低十六烷值大豆油甲酯生物柴油体积分数的混合燃料对发动机排放和燃烧特性的影响。研究结果表明,随着燃料中生物柴油含量的增加,发动机的动力性逐渐降低,使用B10时动力性变化不大,额定功率只下降1.2%;燃油消耗逐渐增加;CO、HC和碳烟排放降低,NOx排放增加,但增加的幅度较小;发动机缸内最高燃烧压力和放热率峰值逐渐降低,与其对应的相位逐渐推后,燃烧始点和燃烧终点逐渐延迟,滞燃期和燃烧持续期逐渐延长。

点火和喷射正时对甲醇发动机冷起动非常规排放的影响

李骏, 宫长明, 王忠, 于秀敏, 彭亚平, 刘巽俊
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1188-1192.
全文: PDF (448KB) ( 689 )
摘要 ( 1887 )

基于单循环甲醇喷射策略在一台125 mL单缸四行程电控喷射点燃式甲醇发动机上试验研究了点火正时和甲醇喷射正时对甲醇发动机冷起动瞬态工况非常规排放(甲醛和未燃甲醇排放)的影响。 试验结果表明, 点火正时和甲醇喷射正时显著影响甲醇发动机冷起动工况的甲醛和未燃甲醇的排放。-20 °CA ATDC点火和471 °CA ATDC喷射甲醇时,发动机着火性能最好,气缸压力最高,未燃甲醇排放最低,甲醛排放最高。甲醇发动机冷起动工况甲醛和未燃甲醇的排放随点火正时、甲醇喷射正时的变化呈相反的变化趋势。

近后喷对高压共轨柴油机燃烧过程影响的数值计算

解方喜, 洪伟, 段伟, 李小平
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1193-1198.
全文: PDF (423KB) ( 721 )
摘要 ( 1939 )

应用CFD 模拟软件FIRE针对车用增压共轨柴油机在高负荷工况下采用近后喷策略的缸内工作过程进行了数值计算。分析了后喷量和主/后间隔角对燃烧过程的影响。研究结果表明,随着后喷量和主/后间隔角度的增加,缸内燃烧压力、放热规律及缸内温度曲线的峰值降低,燃烧重心推迟,燃烧噪音和NOx生成量减少,但经济性有所恶化。同时,增大后喷量一方面可使后喷燃油的贯穿距增大,在壁面附近高温缺氧区域内形成的燃油蒸汽增多,增加了后喷燃油的Soot的生成量,另一方面增强了对缸内流场的扰动效果,使得更多的氧气进入燃烧产物区,加速了Soot的氧化,因此选取适当的后喷量可以获得较低的Soot的生成量。后喷间隔过大时, Soot 排放有明显增加的趋势。

基于内燃兰金循环的二氧化碳回收车用动力系统

吴志军, 于潇
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1199-1202.
全文: PDF (337KB) ( 656 )
摘要 ( 2116 )

模拟计算了内燃兰金循环(ICRC)的热效率,并对ICRC动力系统在大型公交车上的使用成本进行了估算。结果表明,通过在上止点附近向缸内喷水有效回收了废热,内燃兰金循环的循环热效率高达55.6%,可显著提高发动机的燃油经济性。ICRC动力系统使用成本比柴油动力系统低6%,且无有害气体及温室气体排放,具有广阔的市场前景。

城市主干路拥挤路段基于地点交通参数的行程速度估计

姜桂艳, 李继伟, 张春勤
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1203-1208.
全文: PDF (439KB) ( 620 )
摘要 ( 1684 )

以提高基于地点交通参数估计主干路拥挤交通流平均行程速度的精度为目标,通过分析信号控制主干路的交通流特性及地点交通参数与平均行程速度之间的相关关系,以路段下游停车线前的截面平均速度为基础,提出了城市主干路拥挤交通流路段平均行程速度的3种估计模型,并采用仿真手段进行了对比分析。结果表明,所提出的全状态行程速度估计模型明显优于对比方法,所提出的两种分状态平均行程速度估计模型可以进一步改善全状态模型的估计效果,尤其是基于模比系数的分状态估计模型可显著提高拥挤条件下的行程速度估计精度。

预测交通流量时间序列的组合动态建模方法

张勇, 关伟
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1209-1214.
全文: PDF (720KB) ( 826 )
摘要 ( 1945 )

为了预测交通流量,提出一种预测交通流量的组合动态建模方法。考虑交通流量的特征,将流量时间序列分解成周期项、趋势项和混沌扰动项。采用季节性指数平滑法预测周期项和趋势项之和。该计算过程取周期为一天和一周,并用带遗忘因子的递推最小二乘法确定权重,采用邻域法预测混沌项。对实际交通流量序列的预测结果表明,交通流量与前一天和前一周的状态均存在相关性,且季节性指数平滑预测后的残差是混沌的。一周的不同统计间隔的交通流量序列预测的平均相对误差在9%以下。

基于Q学习算法的交通控制与诱导协同模式的在线选择

杨庆芳, 杨朝
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1215-1219.
全文: PDF (443KB) ( 666 )
摘要 ( 1612 )

采用Q学习算法实现了交通控制与诱导协同模式的在线选择。首先,采用Q学习算法训练多智能体,根据多智能体内部的推理得到不同交通状态下的最优协同模式,最终实现交通控制与交通诱导协同模式的在线选择与转换。仿真结果表明,本文提出的基于Q学习算法的协同模式选择方法在一般交通拥挤状态下具有较好的协同控制效果,对比离线式模式选择方法更能适应交通状态的不断变化,从而达到有效避免严重交通拥堵、改善路网性能的目的。

基于小波分析的交通参数组合预测方法

冯金巧, 杨兆升, 孙占全, 张立东, 刘威
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1220-1224.
全文: PDF (420KB) ( 1245 )
摘要 ( 1500 )

为了更加准确地预测交通参数的变化趋势,结合小波理论处理时变信息的优势,设计了一种在小波分析的基础上利用BP神经网络进行预测的组合预测方法。该方法采用小波理论与神经网络结合的策略,具有普适性,且比传统的基于小波分析的组合预测过程简单,为大运算量的实时应用提供了可能。利用实际数据对该方法进行了验证,并与对比算法进行了效果对比。结果表明,本文提出的方法预测效果较好,具有一定的实用性。

基于IPv6的智能交通信息采集与处理方法

刘昕, 王殿海, 王新颖, 宋现敏, 王德民
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1225-1229.
全文: PDF (567KB) ( 629 )
摘要 ( 1765 )

分析了现有主要的交通信息采集方法及其不足,设计了一种基于IPv6的智能交通系统(ITS)框架及利用C语言评议实现的信息采集与处理方法。结合交通仿真软件VISSIM生成的交通数据,该方法实现了车辆、道路、人和建筑的智能匹配,可以实时跟踪微观车辆,也可以进行区域交通状态的实时判别,为交通的智能管理与控制提供了数据支持。

基于Mixed logit模型的拥挤收费下交通方式分担率预测

罗清玉, 孙宝凤, 吴文静, 隽志才
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1230-1234.
全文: PDF (414KB) ( 642 )
摘要 ( 1748 )

分析了传统非集计模型存在的缺陷,提出利用mixed logit模型研究拥挤收费下交通方式分担率变化的思路。结合实际居民出行数据建立了基于mixed logit的交通方式选择模型,利用SAS软件进行蒙特卡罗模拟计算,标定了模型并进行了仿真分析。经验证,所建模型具有较高的命中率和可用性。加入拥挤收费影响因素进行敏感性分析,可得出不同拥挤收费费率下的交通方式分担率。应用该模型能为拥挤收费下的出行行为分析和交通影响研究以及其他交通需求管理政策的评价提供了方法。

基于视频的自行车检测算法

李志慧, 赵永华, 魏巍, 谢孔峰, 曲昭伟, 王殿海
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1235-1238.
全文: PDF (433KB) ( 684 )
摘要 ( 1713 )

提出一种新的自行车检测方法,该方法无需在传统视频检测框架下进行背景更新和前景获取处理,而是直接利用局部方向梯度直方图描述符和支持向量机分类器构建一种窗口分类器,利用不同尺度的窗口分类器直接探测图像空间是否存在自行车,该方法可满足动态和静态背景下自行车检测的双重需要。实验中,利用700个自行车样本和500个非自行车样本训练学习获取自行车分类器模型,并利用该分类模式对不同交通状态下的自行车视频序列进行测试,获得了良好的实验效果。

汽车碰撞散落物广义运动理论模型

都雪静, 许洪国, 王占宇
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1239-1243.
全文: PDF (461KB) ( 602 )
摘要 ( 1246 )

为建立符合交通事故再现实际应用误差小的汽车碰撞散落物模型,根据现代接触动力学理论建立了散落物与地面接触碰撞后发生弹跳、滑动和边滚边滑运动的判别条件,结合散落物的材料性能,建立了汽车碰撞散落物广义运动理论模型。利用汽车碰撞模拟试验装置对模型的有效性进行了验证。结果表明,汽车碰撞散落物广义运动行为理论模型计算值与试验值的相对误差小于7%。该模型弥补了以往模型的不足,应用更为具体化和精确,拓展了汽车碰撞散落物在交通事故再现中的应用。

用无机胶粘贴CFRP布加固混凝土板火灾后受力性能

郑文忠, 万夫雄, 李时光
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1244-1249.
全文: PDF (493KB) ( 596 )
摘要 ( 1422 )

研发了600 ℃时强度不低于常温强度的无机胶,并用其粘贴CFRP布加固混凝土板。对4块已进行过火灾下耐火性能试验的加固板进行了火灾后受力性能试验。描述了用无机胶粘贴CFRP布加固混凝土板火灾后受力破坏过程,获得了加固板火灾后受弯承载力试验值和荷载跨中位移变形曲线。进行了加固板火灾后受弯承载力分析。试验与分析表明,在CFRP布历经温度低于300 ℃时,用无机胶粘贴的CFRP布与混凝土板火灾后仍能共同工作,CFRP布的强度能够充分利用。在此基础上,提出了与试验结果吻合较好的承载力计算公式和刚度计算方法。

经激光表面熔凝处理的Mg-11Y-2.5Zn合金的显微组织和摩擦学性能

吕晓霞, 苏振国, 陆有, 安健, 李光玉
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1250-1255.
全文: PDF (424KB) ( 639 )
摘要 ( 2527 )

用X-ray衍射和激光共聚焦扫描显微镜对经激光表面熔凝处理的Mg-11Y-2.5Zn合金进行显微组织和相组成分析,并测量改性层硬度变化。研究结果表明,经激光表面熔凝处理后,改性层由熔化区和热影响区组成,熔化区的显微组织明显细化,硬度有所改善。研究了经激光表面处理和铸态Mg-11Y-2.5Zn合金的摩擦学性能,滑移速率为0.785 m/s,载荷范围为20~320 N。两者的摩擦因子无显著差异,但经激光表面处理的Mg-11Y-2.5Zn合金表现出较低的磨损率,归结于熔凝区的组织细化和硬度增加。SEM磨损表面形貌分析表明,激光表面熔凝处理的合金与未处理合金的磨损机制基本相同,轻微磨损阶段为磨粒磨损和剥层磨损,严重磨损阶段为表面热软化和熔化磨损。

脉冲激光加工连杆裂解槽数值仿真

寇淑清, 王金伟, 赵勇, 杨慎华
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1256-1261.
全文: PDF (601KB) ( 638 )
摘要 ( 1799 )

建立了YAG脉冲激光加工裂解槽三维瞬态温度场有限元模型,并对热源加载形式、离焦量、材料热物理性能参数、单元生死等技术问题进行了分析。对激光在C70S6高碳微合金非调质钢上移动切割裂解槽进行了数值模拟,得到不同切割参数下槽深、槽宽及温度场,总结出光斑直径、激光功率、脉宽、加工速度等参数对裂解槽加工的影响规律。将数值分析结果与激光切槽试验进行了对比,对激光加工裂解槽工艺参数的选择提出了建议。

轮式装载机滚翻保护结构动态响应

于向军, 王国强, 王继新, 唐小波, 胡季
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1262-1267.
全文: PDF (580KB) ( 657 )
摘要 ( 1892 )

采用静态弹塑性非线性分析与实验室试验方法设计了一种大型轮式装载机滚翻保护结构(ROPS),建立了此ROPS的整车动态倾翻仿真模型。给定了倾翻的初始边界条件进行仿真。采用显式动态有限元法对9个整车倾翻典型工况中ROPS的动态响应进行了研究,获得了ROPS动态滚翻姿态、能量吸收、冲击力和塑性铰变形模式的若干规律。除坡面倾角45°、摩擦因子0.6的工况外,均未出现车辆围绕纵轴翻滚360°的情况,而是车体沿坡面下滑至水平面并与其碰撞。在坡面倾角不变的情况下,ROPS所受冲击力及其吸收的车体动能随摩擦因子增加而增大。在摩擦因子不变的情况下,ROPS所受冲击力及其吸收的车体动能随坡面倾角变化比较复杂。本文工作可为提出ROPS动态实验室试验方法与标准制定提供依据。

压电式胎压报警器供电装置的发电特性

闫世伟, 杨志刚, 菅新乐
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1268-1272.
全文: PDF (356KB) ( 777 )
摘要 ( 1621 )

提出利用压电发电装置替代电池为胎压报警器提供实时电能。根据胎压报警器结构特点,提出将压电发电装置安装在车轮轮毂上,利用车轮转动中的振动来发电的方案。通过试验的方法研究了压电振子在轮毂上不同安装方式下的发电特性。试验结果表明,在既垂直于轮毂又垂直于车轮滚动方向的安装方式下,压电振子可以有效克服离心力的影响并吸收来自车轮所在平面多个方向的振动,压电发电装置发电效果较佳,适合为胎压报警器供电。利用4片45 mm×15 mm×0.2 mm的悬臂梁型压电振子并联为胎压报警器供电,其产生的能量能够满足胎压报警器的工作要求。

基于CCD 的轴径检测方法

孙秋成, 谭庆昌, 唐武生, 郑福胜, 侯跃谦
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1273-1277.
全文: PDF (438KB) ( 707 )
摘要 ( 1453 )

给出了一种CCD相机标定与亚像素边缘检测相结合的轴径测量方法。该方法在修改了张正友标定方法中的畸变模型的基础上,利用专门设计的夹具夹持标定板进行CCD相机的外部参数标定,有效地保证了被测轴的夹持状态与标定的外部参数一致。使用拟合形式的亚像素边缘检测算法确定轴的两条边缘的位置,同时给出了利用伪直径确定真实轴径的函数关系式。通过与精密量具的测量结果对比,当轴径的基准尺寸在35~75 mm时,该方法测量的平均误差为0.02 mm。

单目视觉坐标测量方法

刘长英, 高乐, 高印寒, 车仁生
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1278-1282.
全文: PDF (497KB) ( 791 )
摘要 ( 1851 )


        为了解决现代化生产中对高精度、大尺寸、三维整体现场在线测量技术的需求问题,提出了一种基于光学测头成像的单目视觉坐标测量方法。该方法以光学测头上的光学特征点作为成像目标,利用单个摄像机获取测量信息。测量过程中,通过分析光学测头上光学特征点的二维成像坐标,利用特征点之间已知的几何约束知识和摄像机的透视投影模型,建立特征点与对应像点的求解关系。通过基于奇异值分解的位姿优化算法确定特征点的空间位置坐标。根据特征点与测尖间已知的位置约束关系确定被测点的空间坐标,从而实现坐标测量目的。测试实验结果表明,该方法切实可行,系统的测量不确定度小于0.32 mm。

蜻蜓翅膀的自清洁特性及其动特性分析

弯艳玲, 丛茜, 李守魁
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1283-1287.
全文: PDF (524KB) ( 619 )
摘要 ( 1951 )

         本文从蜻蜓翅膀表面自清洁特性出发,利用有限元方法分析了蜻蜓翅膀结构的质量稳定性与动特性间的关系。研究表明:蜻蜓翅膀结构的固有频率大于翅膀的拍翅频率,有效避免了共振现象的发生,而受污染之后的翅膀,频率降低,接近于拍翅频率,易导致灾难性的后果。蜻蜓翅膀表面的自清洁功能能够保证蜻蜓翅膀稳定的动力学特性。本文的研究为飞行器的稳定性设计提供了新的设计方法和思路。

激光穿透液晶掩膜的透光机理及损伤阈

鲁金忠, 罗开玉, 盛叶健, 殷苏民, 张朝阳, 钟俊伟
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1288-1291.
全文: PDF (391KB) ( 617 )
摘要 ( 1526 )

构建了激光穿透液晶的液晶损伤阈值的检测系统,并设计了两套检测方案。对激光穿透液晶时液晶掩膜的透光机理、内部液晶分子的变化过程以及激光穿透液晶的阈值进行了研究。结果表明:液晶掩膜对激光空间的能量分布能够起到很好的调节作用,激光经过液晶掩膜的透射率实际上是由入射激光的偏振方向决定的;Nd:glass激光冲击液晶的激光能量密度阈值为1.27~1.42 J/cm2,超出该阈值,液晶会被激光冲击损坏。

基于VPN的车载网关异构无线网络切换系统

曲良东, 刘衍珩, 魏达
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1292-1297.
全文: PDF (445KB) ( 598 )
摘要 ( 1533 )

设计和实现了在嵌入式Linux车载网关中基于VPN(Virtual private network)的异构无线网络切换系统。车载网关中使用支持802.11协议的无线网卡连接无线局域网和支持CDMA的无线通信模块来连接无线广域网,软件上采用虚拟网络接口来实现上层应用程序通信与底层协议的无关性,从而实现了这种异构无线网络的无缝衔接,提高了网络利用效率。实验结果表明,该系统简单有效,适用于低能耗、低运算能力的车载系统中。

基于多维支持向量机的P2P网络流量识别模型

孙知信, 张玉峰
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1298-1302.
全文: PDF (446KB) ( 634 )
摘要 ( 1510 )

提出一种多维支持向量机(MSVM)训练方法,并建立了一种基于多维支持向量机的P2P网络流量识别模型。该模型利用多维支持向量机作为分类器来识别P2P流量,各种网络流量经过数据捕获模块、特征提取模块、数据预处理模块以及MSVM训练模块将网络流量分类成P2P流量和NonP2P流量,再经过组建的MSVM支持向量库识别出具体的P2P流量和未知P2P。未知的P2P流量经过数据采集模块、特征提取模块、数据预处理模块以及MSVM训练模块将其特征数据加入MSVM支持向量库,以便将来识别P2P流量。理论分析与数值实验表明,该模型具有较好的实验结果和所期望的识别精确度。

基于EM的信号pathway重构

李艳文, 马志强, 刘桂霞, 周春光
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1303-1307.
全文: PDF (521KB) ( 621 )
摘要 ( 1621 )

提出了一种不依赖于数值数据的重构方法。以从文献中或相关数据库中搜集到的参与同一个信号pathway的各分支的基因组成为样本,在各样本中同时出现的基因一定具有相同调控顺序的前提下,建立一阶Markov链模型,利用EM算法对模型参数进行估计,挖掘出基因间的因果关系进而构建出网络的拓扑结构,弥补了许多重构算法的不足,使预测更具生物学意义。对PKA和MAPK/Erk pathway的重构实验证明了算法的有效性。

基于元分析的差异表达基因识别

刘桂霞, 田原, 郑明, 赖丽娜, 臧雪柏, 周春光
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1308-1312.
全文: PDF (374KB) ( 637 )
摘要 ( 1640 )

针对传统差异表达基因分析方法使用单一数据集,不能处理异质性特性数据集、分析结果偏差大的问题,提出了联合驱动排除的概念,设计实现一种使用多研究数据集的元分析算法。应用公共数据库GEO中 GDS2490和GDS2491数据集对设计的算法与微芯片显著性分析方法进行了对比。实验结果表明:设计的算法可以对数据集实行联合驱动排除,与微芯片显著性分析方法相比,可以有效分析异质性特性的数据集,准确找到差异表达的基因,验证了算法的有效性。该方法为差异表达基因识别提供了新思路。

面向预定义过程的强化学习WS组合

付燕宁, 张家臣, 刘磊
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1313-1317.
全文: PDF (509KB) ( 918 )
摘要 ( 1880 )

将强化学习应用到基于预定义过程的WS组合,提出了QoS实际性能驱动的随机强化学习Web服务组合方法。利用该方法可以根据WS的实际性能逐渐为模型中的任务学习到优化的任务分配策略,根据任务分配策略所选择的WS的协同执行能最大程度地满足用户的服务请求。与同类方法相比,该方法根据服务的QoS实际性能将WS以往性能数据的利用与持续不断地对新的优化组合的探索融合到一起,逐渐学习到与过程模型相对应的优化服务组合。通过对熵取值范围的讨论,说明了对以往策略的利用与持续不断探索之间的关系。

基于距离测定的蛋白质复合物识别算法

李敏, 王建新, 陈建二
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1318-1323.
全文: PDF (490KB) ( 630 )
摘要 ( 1167 )

The number of known complexes recalled by the existing algorithms of clustering in proteinprotein interaction network is very limited. To solve this problem, a new distance measurebased algorithm for identification of protein complexes, named IPCDM, is proposed based on our discovery that most of the shortest paths between proteins complexes are no more than two. A new seedextension model is also proposed to improve the precision of protein complexes discovery. Experiment results on yeast protein interaction network show that more known protein complexes are recalled by IPCDM than by other typical algorithms: MCODE, ENSC, CFinder, LCMA and DPClus.

基于移动Sink的多拷贝路由冗余消除方法

于海征, 马建峰, 边红
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1324-1329.
全文: PDF (609KB) ( 583 )
摘要 ( 1827 )

采用Epidemic routing多拷贝消息路由方法,提出了一种基于移动Sink节点相遇次数阈值的消息拷贝冗余消除机制,不但保证了消息成功传递,而且有效地减少了网络中的消息拷贝数,降低了因大量拷贝引起的缓存、带宽和能量等资源的消耗。理论分析和仿真实验表明,选取合适的阈值可使传递成功率保持不变,而且传递延迟和到达AP的跳数不会增加。

基于模糊积分特征的红外图像运动目标检测算法

丁莹, 李文辉, 范静涛, 杨华民
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1330-1335.
全文: PDF (507KB) ( 886 )
摘要 ( 2315 )

提出了一种新颖的融合红外图像的亮度和纹理特征进行运动目标检测的算法。算法使用模糊数学理论中的Sugeno模糊测度和积分技术将图像的亮度特征与局部二元模式纹理特征结合进行运动前景/背景分类,实现了低信噪比、黑白级反转等复杂背景条件下的准确目标提取。通过实验分析比较了不同检测算法的检测结果,实验数据表明,该算法能够以高检测率、低误检率获得运动目标,为进一步的目标识别或跟踪提供了保障。

基于KSVD和PCA的SAR图像目标特征提取

李映, 龚红丽, 梁佳熙, 张艳宁
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1336-1339.
全文: PDF (596KB) ( 671 )
摘要 ( 2953 )

提出一种基于核的奇异值分解(KSVD)与主成分分析(PCA)相结合的SAR图像目标的组合特征提取方法。该方法首先利用核的奇异值分解得到图像非线性的代数特征,然后进一步经过PCA变换得到图像的最终分类特征。实验中,将本文提出的KSVD+PCA两步特征提取方法与PCA、SVD、KPCA、KSVD方法分别结合简单、快速的最近邻分类器在MSTAR坦克数据上进行了比较,实验结果表明,KSVD+PCA方法不仅有效地提高了目标的正确识别率,而且大大降低了对目标方位的敏感度,在目标方位信息未知的情况下,识别率可达到95.75%,是一种有效的SAR图像目标特征提取方法。

基于投影特征的快速图像匹配方法

杨光, 田地, 李军, 杨红生
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1340-1344.
全文: PDF (522KB) ( 667 )
摘要 ( 1974 )

为了减少现有投影法模板中的冗余像素和匹配过程中无效的投影计算,提出了一种基于投影特征的快速图像匹配方法。基于投影法匹配原理和目标物体最小纵横比矩形特性,构造出平行四边形模板,并应用四方向链码实现该模板的投影变换;在图像匹配过程中,基于模板投影数据的取值范围和动态阈值序贯相似性检测原理,实现投影变换过程中灰度值的实时判定。实验结果表明,本文提出的方法与其他图像匹配算法相比在运算速度上优势显著。

用变参数灰度共生矩阵提取新疆民间艺术图案纹理特征

赵海英, 冯月萍, 魏述强, 徐正光
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1345-1349.
全文: PDF (525KB) ( 742 )
摘要 ( 1956 )

为了较好地表达新疆民间艺术图案的纹理信息,选用可变参数的灰度共生矩阵提取其纹理特征。首先,在新疆民间艺术图案库上测试变参数对关键特征统计量的影响,并给出特征值与变参数之间的变化曲线,从而选定使纹理特征稳定的可变参数范围;然后,通过旋转、加噪、改变图像大小考虑算法的鲁棒性。本文的实验结果对新疆民间艺术图案的纹理特征提取具有参考价值。

基于决策树与模糊神经网络的双机协调控制设计

姜琳, 刘衍珩, 关立文, 程宁波
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1350-1354.
全文: PDF (485KB) ( 628 )
摘要 ( 1978 )

在两个巨型操作装备夹持一个工件水平操作时,需要对其协调控制,以防止对工件的损伤。本文将协调控制过程整体设计为决策和执行两层,首先用适应于过程辨识的模糊神经网络为决策树提供对象模型,然后设计了分类结果为模糊隶属度的针对时间有序的决策树,为双机提供上层协调策略,并为单机控制器提供了输入,最后由模糊神经网络控制器根据决策树的分类决策执行单机控制,从而完成整个双机的协调控制过程。通过双操作机仿真及双液压缸实验与被动柔顺及PID控制进行了对比,均证明了该方法更优越。

基于监督颜色恒常性的低照度亮度校正算法

李虹, 冯彦辉, 林君
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1355-1358.
全文: PDF (403KB) ( 906 )
摘要 ( 1901 )

提出了一种新的监督颜色恒常性算法,主要解决在机器视觉识别中由于色温变化所带来的光照校正问题。利用人类视觉对比度分辨率的限制规律,采用抛物线函数作为亮度增益函数,将图像亮度映射于实验确定的最佳识别范围。实验结果表明,该算法能够获得较理想的视觉校正效果,有效地提高识别率;不需要进行颜色空间转换,计算耗时少。

单物品多单元双向拍卖环境下的网格资源分配仿真

程翔, 李立
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1359-1365.
全文: PDF (786KB) ( 596 )
摘要 ( 1674 )

将基于组合双向拍卖的资源分配及定价算法扩展到单物品多单元场景中,给出了该场景下算法的实现过程,从激励相容、预算平衡、机制效率方面分析了算法的性质,并提出了可调节的拍卖师收入策略。仿真结果表明,该方法可以得到完整的资源分配及定价信息,与传统的多单元双向拍卖(MDA)相比,可以在保证拍卖师收入的情况下,达到更高的节点交易率以及更低的效率损失率,是一种有效的分配及定价方案。

双系统自适应耦合盲源分离算法

欧世峰, 赵晓晖, 高颖
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1366-1370.
全文: PDF (506KB) ( 649 )
摘要 ( 1854 )

结合两个固定步长的盲源分离系统,提出了一种双系统自适应耦合盲分离算法。该算法利用滑动因子来调整两个分离系统在算法所处不同分离阶段的比重,并基于随机梯度方法获得了滑动因子的自适应更新规则。仿真实验表明,本文算法在平稳和非平稳环境下都具有较好的收敛和分离性能。

LDPC编码MIMO系统的高性能低复杂度接收机

胡军锋, 张海林, 白洁, 杨远
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1371-1376.
全文: PDF (762KB) ( 652 )
摘要 ( 1655 )

针对低密度校验(LDPC)码编码多输入多输出(MIMO)系统提出了一种高效的迭代接收机。一方面,通过添加一位互补矢量的方法对无偏最小均方误差迭代树搜索(MMSEITS)检测器作了改进,与原算法相比,改进算法提高了检测器的稳健性,并能以相对较低的处理复杂度获得更好的检测性能。另一方面,给出了一种高效率的LDPC码解码算法,该解码算法不但计算复杂度低,而且能以很少的迭代次数(大约5次)达到收敛。仿真结果表明,整个接收机在保证系统性能的同时降低了处理复杂度。

LDPC码在水下语音通信中的性能

韩维, 黄建国, 韩晶
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1377-1380.
全文: PDF (316KB) ( 588 )
摘要 ( 1738 )

在水下数字语音通信中,由于水下信道固有噪声的影响,在接收端必然会产生一定的误码。为了减少误码,实现水下语音信号的可靠传输,本文提出将低密度校验码(LDPC)这种接近香农极限的信道编码技术应用于水下语音通信。根据语音编码的特点,选用(1152,576)、行重为6、列重为3、码率为1/2的LDPC码,并将其与典型的码率为1/2的(2,1,8)卷积码进行比较。试验结果表明,采用本文提出的水下语音通信系统,在信噪比大于1.5 dB时都可以实现可靠的语音通信,比传统的卷积码减少了1.0 dB。

基于UWB定位误差统计特性分析的NLOS鉴别

肖竹, 宋宝相, 孙宛, 于全, 易克初
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1381-1385.
全文: PDF (544KB) ( 632 )
摘要 ( 1826 )

将NLOS鉴别视为假设检验问题,根据对UWB定位误差模型统计特性的分析,提出一种基于误差分布的NLOS鉴别概率,给出了NLOS条件下定位误差的概率密度函数,通过理论推导给出了鉴别概率的求解过程。仿真实验讨论了定位误差对NLOS鉴别概率的影响,实验结果表明,在一定的虚警概率下,NLOS鉴别概率能达到90%以上。

基于WiMAX技术的上行调度算法

石文孝, 龚静
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1386-1391.
全文: PDF (480KB) ( 576 )
摘要 ( 1750 )

针对WiMAX对业务流QoS定义和已有的调度架构,提出了一种适用于WiMAX的上行调度算法——改进的分级调度算法(ICBQ),解决了系统负载较高时低优先级业务长时间得不到服务的问题。仿真结果表明,ICBQ算法在不降低rtPS业务流QoS要求的前提下,有效地提高了nrtPS、BE业务流的调度机会,高效地利用了系统的带宽资源,提高了用户公平性。

ZigBee网络树路由改进算法

刘丹, 钱志鸿, 刘影
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1392-1396.
全文: PDF (409KB) ( 619 )
摘要 ( 1923 )

研究了ZigBee网络中树路由算法,并提出了基于邻居表的改进树路由算法(NTR),即找到源节点和目的节点的公共邻居节点,建立一种邻居节点选择策略。NTR算法在一定程度上可以解决树路由原有算法不灵活的缺点,节省了地址空间,提高了路由效率。实验表明,该算法减少了整个网络的路由费用和延时时间,节约了网络的能量,提高了网络的实时性。

Ad-hoc网络路由抖动与路由维护

叶亮, 沙学军, 徐玉滨
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1397-1403.
全文: PDF (509KB) ( 566 )
摘要 ( 1919 )

针对路由抖动对Ad hoc网络服务质量的影响,提出了2种基于AODV的多路由维护方案。方案一(AODV-CRM)是由源节点进行全路由维护,维护由源、宿节点之间的所有没有公共中继节点的可用路由。方案二(AODV-SRM)是根据网络拓扑自主选择路由维护方式,如果源节点有多条到达宿节点的路由,则由源节点维护到宿节点的备用路由;否则,沿源宿方向递归查询,直至某一节点有到宿节点的多条(子)路由,由其维护备用(子)路由。本文首先从理论上定性地分析了路由抖动对原协议和改进协议的影响。通过NS-2工具仿真验证,两种备份协议在抗抖动性能上都优于原协议,AODV-SRM的控制信息开销低于AODV-CRM。

基于单载波频域均衡的多径合并算法

王杰令, 杨宏, 易克初, 刘祖军
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1404-1408.
全文: PDF (525KB) ( 673 )
摘要 ( 1974 )

为了提高传统单载波频域均衡(SCFDE)算法的检测性能,将RAKE接收合并技术应用到非扩频的单载波传输系统。通过SCFDE得到对发送信号的估计,并基于该初始检测结果和信道状态信息构建通过信道各条路径的多径信号,再根据干扰抵消(IC)原理,依次从接收信号中减去所构建的其他几径信号,得到其中各多径分量,最后将各多径分量在频域合并后再变换回时域进行解调判决。在3种不同的信道模型下进行了Monte Carlo仿真实验,SCFDE分别采用迫零(ZF)和最小均方误差(MMSE)算法,RAKE接收合并算法分别采用选择性、等增益和最大比合并,实验结果表明,3种合并算法中,最大比合并取得的检测性能最优。

多用户Nakagami-m信道上基于波束的组合天线系统

苏佳, 张曙
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1409-1414.
全文: PDF (676KB) ( 870 )
摘要 ( 1705 )

提出了一种新的基于空域滤波和最大比合并的组合天线系统,解决了多用户无线通信中同时存在的共道干扰和衰落的问题,分析了存在任意功率的共道干扰时组合天线系统在Nakagamim衰落信道下的中断概率和误码率的近似性能,通过与单纯的空域滤波或最大比合并比较可以看出,组合天线系统提高了多用户衰落信道的通信性能。证明了近似计算的有效性和近似性能表达式适用性更大。

感知信道失真的GOP结构视频编码速率控制

裴智勇, 蔡安妮
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1415-1420.
全文: PDF (477KB) ( 651 )
摘要 ( 1782 )

针对采用GOP结构的低码率视频,提出了一种结合了信源失真特性与信道失真特性的信源编码的速率控制算法。该方法基于以GOP为单元的端到端的动态率失真模型,利用最小代价优化法搜索各帧的最佳量化参数。在不改变信源编码速率限制的条件下,通过合理地调整各帧之间的比特分配,有效提高了端到端的视频质量。实验表明,与JVTG012相比,本文提出的速率控制算法对于中高速运动的视频序列PSNR的平均增益可达1 dB以上。
关键词:通信技术;联合优化;速率控制;搜索策略

目标感兴趣区域检测算法

宋燕星, 袁峰, 丁振良
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1421-1425.
全文: PDF (568KB) ( 642 )
摘要 ( 1735 )

将形态Haar小波与数学形态学方法相结合,用于实现目标感兴趣区域(Regionofinterest,ROI)的检测。将采集图像进行二维形态Haar小波分解,结合目标ROI检测要求的特点,仅在尺度信号域内应用设计的目标ROI检测算子,最终完成目标ROI的检测。仿真实验结果表明,该方法能以较低的虚警率和较高的检测率完成目标ROI检测,且运算简单,大大节省了运算时间和硬件资源,降低了系统设计成本。

基于等效鉴相频率的新型相位噪声测量系统

杜保强, 周渭
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1426-1432.
全文: PDF (607KB) ( 624 )
摘要 ( 2045 )

提出了一种基于等效鉴相频率的新型相位噪声测量系统。利用频率信号间相位差周期性变化的规律,无需频率归一化便可完成相互间的线性相位比对。通过参差鉴相器获取相位差信息,经低通滤波及相关信号处理后得到参考源的压控信号,进而实现相位锁定并在锁定后提取被测信号的相位噪声信息送入频谱分析仪,从而实现了相位噪声的高精度测量。该系统可以用一个参考源完成任意频率信号的相位噪声测量,而且参考源的相位噪声低、频率稳定度高、压控范围宽。实验结果和分析表明了该系统设计的合理性和先进性,与传统相噪测量系统相比,具有测量精度高、电路结构简单和成本低的优点,具有广泛的应用和推广价值。

基于高阶香农熵的心音分段算法

王新沛, 刘常春, 李远洋, 孙处然
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1433-1437.
全文: PDF (462KB) ( 678 )
摘要 ( 2091 )

针对心音分段中存在的分段结果容易受心杂音干扰的问题,改进了基于香农能量的心音分段算法。先用小波变换对心音信号进行预处理,消除环境噪声和高频杂音的影响,再计算信号的高阶香农熵,并以此作为信号包络,抑制低频杂音的干扰,最后根据生理知识对包络进行分段,确定分段边界。利用本算法对包含正常和异常心音的实验数据进行分段,正确分段率达96%以上。

基于非条件稳定时域有限差分法的传输线瞬态分析

宋建辉, 袁峰, 丁振良, 廖百健
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1438-1441.
全文: PDF (416KB) ( 594 )
摘要 ( 1605 )

讨论了非条件稳定交替方向隐式(ADI)时域有限差分法(FDTD),把ADIFDTD应用于传输线瞬态分析,首次推导出基于ADIFDTD算法的传输线电报方程迭代公式,定义了传输线边界条件,进行了非条件稳定性的理论证明。该方法克服了Courant稳定条件的限制,时间步长只由数值色散误差来确定。计算结果表明,该方法与传统的FDTD的计算结果吻合,可以大大提高计算效率,对于长时间才能稳定的问题具有较高的使用价值。

多导弹攻击时间与攻击角度两阶段制导

张友安, 张友根
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1442-1447.
全文: PDF (514KB) ( 616 )
摘要 ( 1798 )

提出了一种新的多导弹攻击时间与攻击角度制导,其制导过程分为精确时间及粗略角度控制阶段和精确角度控制阶段。第一阶段:先将攻击时间控制问题转化为攻击距离跟踪问题,并将导弹导引模型转换为以弹目距离为输出的二阶非线性模型;然后估计各枚导弹到达时间,并据此指定攻击时间,再由指定攻击时间来设计期望的弹目距离;最后对此攻击距离跟踪系统采用时标分离的方法设计慢子系统和快子系统,针对这两个子系统分别进行动态逆设计,同时考虑对攻击角度进行粗略控制。第二阶段:在第一阶段控制的基础上,进一步采用变结构制导律,实现对攻击角度精确控制。另外,本文给出了一种考虑攻击角度的攻击时间确定方法。仿真结果验证了本文给出方法的有效性。

借助系绳实现卫星对异面轨道捕获

何勇, 梁斌, 李成, 徐文福
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1448-1453.
全文: PDF (657KB) ( 688 )
摘要 ( 955 )

卫星对异面轨道捕获是通过燃料的消耗来实现的,然而燃料是不可再生的。针对这一问题,研究了借助系绳实现卫星对异面轨道捕获的方法。首先,根据系统动力学模型,推导出系绳剪断瞬间主星和子星的位置和速度的数学表达式,并提出实现卫星轨道面改变的必要条件。其次,定性地分析了系绳参数对轨道倾角变化的影响。最后,结合仿真实例对轨道倾角的变化进行了定量分析。结果表明:系绳面外摆角的角速率是影响轨道倾角变化的主要因素,且其值越大,轨道倾角的变化值越大,然而轨道倾角变化值的增加会造成系绳拉力的变大,因此当此方法用于实现卫星的大倾角机动时,还需考虑系绳的拉力对轨道倾角变化的限制。

利用高斯伪谱法求解最优气动辅助轨道转移

周文雅, 杨涤, 梁新刚
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1454-1459.
全文: PDF (491KB) ( 685 )
摘要 ( 1497 )

将高斯伪谱法用于共面高轨道到低轨道航天器气动辅助轨道转移的研究。通过将燃料最省指标转化为最佳大气入口、出口条件,将大气内飞行时间最短作为优化指标,利用高斯伪谱法对大气内飞行轨迹进行了优化求解。通过与霍曼轨道转移相对比,气动辅助变轨明显地降低了燃料消耗。同时,说明了高斯伪谱法能够有效地求解最优轨道转移问题。

新的捷联惯性导航划桨误差补偿算法

张泽, 段广仁
吉林大学学报(工学版). 2010, 40 (05): 1460-1464.
全文: PDF (495KB) ( 658 )
摘要 ( 1212 )

针对实际捷联惯性导航系统解算中的圆锥误差和划桨误差,结合已解算出的当前时刻之前两个周期的姿态信息对旋转矢量进行修正的算法,利用算法的对偶性原理,将该算法应用于划桨误差补偿算法中。在划桨运动下对该算法进行了仿真,仿真结果表明,该划桨误差补偿算法具有与解析解相当的精度。

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