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期刊信息

吉林大学学报(信息科学版)
ISSN 1671-5896
CN 22-1344/TN
主 任:刘东亮
编 辑:田宏志 张洁 刘俏亮
电 话:0431-85152552
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地 址:长春市东南湖大路5372号
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2019年, 第37卷, 第3期 刊出日期:2019-05-20
上一期   
α 噪声背景下谐波恢复方法研究
车晓男, 石要武, 王士谦, 李旭晨
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  223-229. 
摘要 ( 359 )   PDF(357KB) ( 131 )  
为解决α 噪声背景下的谐波恢复问题,提出了归一化循环相关结合多重信号分类算法。该算法包含两种
多重信号分类算法( MUSIC: Multiple Signal Classification) : 样本空间MUSIC 算法和特征空间MUSIC 算法。
这两种MUSIC 算法充分利用信号子空间和噪声子空间,在空域内做谱峰搜索以求取谐波频率。该算法不仅能
估算谐波信号频率,同时也能提高谐波估计的精度。计算机仿真结果表明,使用这两种算法可完成谐波信号频
率有效估算,而且效果比原有分数低阶矩及其派生的分数低阶统计量更优,且有效地解决了非整数算子造成的
相位扭曲问题,应用前景广泛。
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基于耦合电感低输入电流纹波高增益DC /DC 变换器
付光杰, 郭长江, 丁善峰, 牛陆陆, 句补兰
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  230-237. 
摘要 ( 348 )   PDF(505KB) ( 165 )  
针对如何提高增益和变换效率,并降低耦合电感型变换器的输入电流纹波问题,提出一种基于耦合电感
低输入电流纹波高增益DC/DC 变换器。通过引入无源零波纹电路,降低输入电流纹波,从而减小输入电流应
力; 同时,通过合理设计耦合电感变比,可实现变换器的高增益特性。通过理论分析和仿真实验结果表明,
该变换器的输入电流纹波大幅降低,并且所有开关管均实现了软开关,大大降低了开关损耗。同时,该变换器
各器件电压应力均远低于输出电压,有利于采用低耐压元件以降低导通损耗,提高变换器的性能。
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基于隐朴素贝叶斯分类方法的垂直切换算法
李宏磊, 丛玉良, 任柏寒
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  238-344. 
摘要 ( 402 )   PDF(322KB) ( 89 )  
为解决车辆在相对高速运动下产生网络间切换的“乒乓效应”,根据隐朴素贝叶斯分类思想,突破原有贝叶斯决策中关于属性之间完全独立的假设,建立属性间的关系,同时引入自适应修正概率,降低切换次数,避免了运算的复杂度。仿真结果表明,改进算法与原算法及其他算法相比较,可以有效降低切换次数,并且拥有更低的运行时间,提升了在车联网环境下垂直切换的稳定性与效率。
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移动边缘计算中两阶段多应用资源分配算法
李玲, 顾琳
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  245-252. 
摘要 ( 511 )   PDF(357KB) ( 77 )  
为解决移动边缘计算( MEC: Mobile Edge Computing) 中将应用程序虚拟机副本( VRC: Virtual Machine Replica Copy) 资源在基站边缘服务器侧部署过程中,不合理考虑用户请求分布及不同应用程序资源需求和服务器容量之间匹配性的部署策略而导致网络产生巨大数据流量,造成网络资源消耗及服务延迟问题,提出一种两阶段的多应用程序、多VRC 分配算法: VRC block 结合和VRC block 分配,即最大化高匹配VRC block 数量的VRC block 结合算法和基于交换策略的最小化平均数据流量的VRC block 分配算法。实验证明,该算法能合理分配布置VRC,经过迭代能实现减少62. 8%数据流量的效果,为边缘网络中多应用程序服务的供应提供了有效的支持。
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基于跟随领航者的车辆自适应编队控制
黄健飞, 马彦
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  253-259. 
摘要 ( 514 )   PDF(361KB) ( 150 )  
针对反馈线性控制器在实际情况中可能受路面湿度等因素的影响,使其参数具有不确定性的缺陷,设计了基于变量估计的自适应反馈线性控制器,提高控制器参数中的相对距离的精确度。在Matlab /Simulink 环境下进行仿真对比实验,实验结果验证了自适应编队控制方法的有效性,并且其在误差调整时间方面和抗扰性方面优于传统反馈线性控制方法。自适应编队控制方法在未来的智能交通方面具有一定应用价值。
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基于互信息的变模态分解算法及应用
尹淑欣, 段玉波, 刘云菲
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  260-264. 
摘要 ( 438 )   PDF(285KB) ( 205 )  
为解决传统变模态分解( VMD: Variable Mode Decomposition) 结合算法中,K 值选择没有标准,从而导致信号提取存在一定程度误差的问题,提出一种基于互信息的变模态分解有效本征模态函数( IMFs: Intrinsic Mode Function) 的判断方法。该算法通过原始信号与VMD 所获得的IMFs 的和之间的差值,实现预置标度K 值的模糊优选提取信号的主要特征。仿真信号实验表明,所提方法具有最大的输出信噪比和最小均方误差( MSE: Mean Square Error) ,实现了K 的模糊优选,并通过实验验证了该方法对管道泄漏信号滤波的有效性。
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基于B /S 架构多终端民主测评系统的设计
霍庆生, 谭红, 吴男
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  265-272. 
摘要 ( 435 )   PDF(375KB) ( 144 )  
为全面贯彻落实党管干部的工作要求,切实做到人事相宜、人尽其才、才尽其用,提高干部考核民主测评的工作效率,以某高校多年干部考核工作研究实际为背景,提出了基于B/S 架构、选择JAVA 语言技术设计完成的民主测评管理系统。该系统具有测评项目管理、测评人员管理、测评结果统计分析及报表生成等模块,运用信息化技术完成了干部考核过程中的数据计算与分析,实现了考核工作高效、准确的要求,确保了干部考核结果的合理性,对于提升高校干部考核工作的科学化、民主化、制度化水平具有重要的意义。
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基于纹理特征优化LPQ 的手背静脉提取方法
张喆原, 刘富
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  273-277. 
摘要 ( 377 )   PDF(273KB) ( 91 )  
针对传统LPQ( Local Phase Quantization) 特征提取算法在提取手背静脉图像时存在提取细节特征不完整的问题,依据静脉纹理图像的特点将区域划分为子块分别进行LPQ 特征提取。首先,将手背静脉纹理图像分成9 个大小相等的子图像; 然后,分别采用LPQ 特征提取算法对手背静脉进行特征提取,将各子区域提取的静脉纹理信息进行整合形成整张静脉图像的向量特征,最后,使用最近邻分类器将样本进行分类实验,实验结果表明,在分块数为4 × 4 时获得最高识别率96. 50%。
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基于云台相机的四旋翼无人机跟踪控制系统
车玉涵, 刘富, 康冰
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  278-285. 
摘要 ( 541 )   PDF(510KB) ( 202 )  
针对四旋翼无人机跟拍过程中视角固定,易丢失目标的问题,设计了一种基于云台相机的四旋翼无人机跟踪控制系统。首先,使用云台相机对地面移动目标进行拍摄,通过对目标的颜色特征和形状特征进行检测识别,使用核相关滤波( KCF: Kernel Correlation Filter) 方法进行视觉跟踪,得到地面移动目标在图像坐标系的位置。然后,通过建立针孔模型,解算出在云台相机带有俯仰角时的无人机与地面目标的相对位置关系。最后,设计了离散串级比例-积分-微分( PID: Proportion-Integral-Differential) 踪控制器,实现对无人机的位移控制,使四旋翼无人机可对地面移动目标进行稳定跟踪。同时设计了串级比例-微分( PD: Proportion-Differential) 控制器以实现云台相机的视角跟踪,增大了无人机的跟踪范围,降低了丢失目标的风险。实验结果表明,所设计的四旋翼无人机跟踪控制系统可实现对地面移动目标的稳定跟踪。
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T-S 模糊切换系统的非脆弱鲁棒H控制#br#
李艳辉, 薄鹏
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  286-291. 
摘要 ( 372 )   PDF(273KB) ( 109 )  
为解决传统控制器在存在参数摄动时使闭环系统可靠性及期望的动态性能下降问题,针对一类基于T-S 模糊模型描述的不确定非线性时变时滞切换系统,进行了非脆弱鲁棒H∞控制器设计。首先,应用平行分布补偿法( PDC: Parallel Distributed Compensation) 算法,建立了非线性切换闭环系统的全局模糊模型; 其次,基于平均驻留时间法( ADT: Average Dwell Time) 通过构造出模糊基依赖的Lyapunov-Krasovskii 泛函,得到闭环系统非脆弱鲁棒H控制器存在条件,并将控制器的设计转化为求解一组线性矩阵不等式的凸优化问题。最后,仿真算例验证了该方法的可行性。
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基于改进型蚁狮算法的PID控制器参数优化
边莉, 何辉, 杨彦方, 刘文静
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  292-298. 
摘要 ( 458 )   PDF(350KB) ( 103 )  
由于被控对象往往具有高阶非线性等特点,传统PID( Proportion Integration Differentiation) 控制器参数整定方法容易使控制器出现超调、震荡、性能变差等缺陷。为此,提出运用将蚂蚁和蚁狮的移动步长进行改进的蚁狮算法对参数进行优化,通过其互动关系,选择最佳蚁狮位置确定控制器参数,并与改进前蚁狮算法及其他优化算法进行了对比。仿真结果表明,基于改进型蚁狮算法的PID 控制器具有较好的性能指标,相比于改进前蚁狮算法、遗传算法和粒子群算法,该算法具有较高的系统控制精度,以及较短的响应时间等优点,且算法实现更加简单,证明了该方法对于优化PID 参数具有优越性和有效性,为PID 控制器的参数优化提供了参考。
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风力机与储能系统协调控制降低风电波动
王金玉, 王娇娇, 孟子慧
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  299-304. 
摘要 ( 293 )   PDF(357KB) ( 42 )  
风电高度依赖于风速,由于风速变化很大,因此会给电力系统带来严重的稳定性问题。为减小ESS( Energy Storage System) 的成本和风电功率波动,提出了一种浆距角与ESS 协调控制的方法,根据转速的大小,进行浆距角控制和ESS 控制,在减小电网测风电波动的同时,能降低ESS 的容量。在Matlab /Simulink 环境下,搭建了风电系统模型,仿真结果表明,与传统ESS 控制相比,功率波动下降了5. 6%,ESS 容量降低了50%,证明了该控制策略在降低功率波动方面的有效性。
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具有模数转换功能的数字电位器电桥电路
孔德旭, 李传南
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  305-309. 
摘要 ( 369 )   PDF(356KB) ( 86 )  
针对一般电桥测量电路的输出量为模拟信号的问题,提出了一种具有模数转换( A/D: Analog-to-Digital)功能的数字电位器电桥测量电路。该电路由数字电位器、微处理器、电压比较器等芯片组成,实现了转换速度为226 ~ 926 μs、测量相对误差小于0. 15% 的A/D 转换功能。经实验验证,该电路不仅能自动调节电桥平衡,还可实时测量且输出电桥可变电阻值或待测信号的数字量,该设计扩展了电桥的功能,省去一般采用电桥的电路系统中的A/D 转换芯片,简化了电路设计。
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红外测油仪中信号调理电路的设计与研究
张庆玲, 赵格格, 朴盛华, 李宝华
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  310-314. 
摘要 ( 402 )   PDF(275KB) ( 64 )  
为实现并提高红外测油仪技术指标,对红外测油仪中的信号调理电路进行全新设计。信号调理电路通过由模拟开关器构成的相敏检波电路与双路理想积分器相结合的方式,能在提高信噪比的同时,加快光谱图的扫描速度。系统的控制信号采用ARM7 系列的LPC2136 芯片实现。该电路适用于处理光信号经过红外测油仪内样品池、热释电传感器以及前置放大和滤波后输出的电压信号。通过大量实验表明,测油仪扫描速度得到了提高,精度也有明显改善,实验结果验证了该电路的可靠性和有效性,实现了对于红外测油仪中信号调理电路的优化。
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基于双阳极界面修饰层有机太阳能电池研究
申思, 石景龙, 康博南
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  315-321. 
摘要 ( 372 )   PDF(404KB) ( 114 )  
为提高有机太阳能电池的能量转换效率,提出一种基于双阳极界面修饰层的有机太阳能电池优化方案。该方法主要采用四氟乙烯( PTFE: Polytetrafluoroethylene) 和五氧化二钒( V2O5: Vanadiumpentoxide) 作为阳极界面修饰层,制备了器件结构为ITO/PTFE/V2O5 /PCDTBT ∶ PC71 BM/LiF/Al 的有机太阳能电池。测试结果表明,引入PTFE/V2O5双阳极界面修饰层的有机太阳能电池的能量转化效率最高可达6. 52%。相比于V2O5单阳极界面修饰层器件效率提高了11. 5%。测试结果证明双阳极界面修饰层的功函数与PCDTBT 材料的HOMO 能级更加匹配,有利于空穴的传输和提取。同时PTFE/V2O5
改善了氧化铟锡( ITO) 表面形貌,减少界面缺陷,抑制了界面处载流子的复合。
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小型自适应翻转攀爬机器人的设计与实现#br#
刘思南, 马凝, 杜巧玲
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  322-331. 
摘要 ( 394 )   PDF(601KB) ( 116 )  
为解决高空作业的危险性问题,设计并实现了一种小型自适应翻转攀爬机器人。机器人由5 个连杆和4 个关节组成,通过加速度传感器获取关键连杆的位置,并按照设定距离实现跨步、翻转动作。提出了翻转机器人的翻转控制算法,并利用PID( Proportional-Integral-Derivative) 闭环控制算法提高翻转机器人的攀爬动作精度。通过实验可知,翻转机器人的单次跨步平均耗时为29 s,跨步距离最大相对误差为4. 5%,平均相对误差为2. 1%,最大负重3. 79 kg,可实现稳定的连续攀爬。
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基于CFFCA 的全驱动五指灵巧手抓取研究
马凝, 刘思南, 陈弘维, 杜巧玲
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  332-340. 
摘要 ( 447 )   PDF(543KB) ( 73 )  
为精确控制灵巧手对目标物体的抓取,针对灵巧手对目标物体的抓取控制实时性不高的问题,设计了全驱动五指灵巧手试验样机DH-MN-I。分析了单根手指的正运动学与逆运动学,提出了接触力反馈控制算法( CFFCA: Contact Force Feedback Control Algorithm) ,利用压力传感器的反馈值,实时控制灵巧手和目标物体之间的接触力,并且详细描述了灵巧手的强力抓取和精确抓取两种抓取模式。在全驱动五指灵巧手试验样机DH-MN-I 上的实验证明,在两种抓取模式下该算法对两种尺寸的目标物体实现抓取控制是可行的。利用提出的接触力反馈控制算法可控制全驱动灵巧手和目标物体之间的接触力,实现灵巧手对不同大小的目标物体的稳定抓取操作,实验结果表明,该算法实时性较好,有很高的灵巧性,具有应用价值。
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适用于微弱信号检测的低噪声仪表放大器
李捷菲, 尼启良, 王富昕
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  341-345. 
摘要 ( 551 )   PDF(362KB) ( 148 )  
为解决传统仪表放大器的噪声与纹波等问题,设计了一种能测量微弱电信号的低噪声电容耦合斩波仪表放大器( CCIA: Capacitively-Coupled Chopper Instrumentation Amplifier) ,实现了极低的增益误差与等效噪声。通过采用斩波结构使输入共模电压达到轨对轨范围; 两级折叠式共源共栅放大器能有效地提升开环增益;同时,纹波减少环路( RRL: Ripple Reduction Loop) 可抑制CCIA 输出端的斩波纹波; 可调正反馈回路( TPFL:Tunable Positive Feedback Loop) 能提升CCIA 的输入阻抗; 最后,直流伺服回路( DCL: DC Cancellation Loop) 能抑制电极偏移并有利于微弱信号检测。CCIA 采用标准0. 18 μm CMOS 工艺实现,仿真结果表明,电路的增益误差为0. 11%,在100 Hz 下,等效输入参考噪声为6. 98 nV。
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基于互相关算法的单丝取向度测量方法
季春秋, 刘文杰, 张广鹏, 陈小彦, 李宝华
吉林大学学报(信息科学版). 2019 (3):  346-350. 
摘要 ( 382 )   PDF(248KB) ( 127 )  
为保证单丝生产的品质,针对单丝取向度进行测量,提出基于互相关算法的单丝取向度测量方法。该方法采用声速法测量单丝取向度,选用STM32 作为微处理器,并设计了激励脉冲放大电路与接收信号处理电路。微处理器产生的单脉冲经激励脉冲放大电路后传递至发送端压电陶瓷传感器使其产生振动,接收信号处理电路对接收端的信号波形进行滤波、放大等操作后送至微处理器进行AD( Analog-to-Digital) 采集与存储。
根据相关性原理,计算传感器在不同位置的接收时间差,已知传感器移动距离,即可计算声音信号在单丝中的
声速,进而可通过公式计算得到取向度,经实验验证结果表明,测量精密度优于1%。
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