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电子测量技术
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孙圣和

月刊

1002-7300

dzcl@vip.163.com

010-56103931

100009

北京市东城区北河沿大街79号

电子测量技术/Journal Electronic Measurement Technology北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊坚定不移地确保社会效益功能的发挥，刊登新技术、工艺、设计、设备材料为主要内容，推广交流步进技术、科研成果和实践经验及时传播新成就、新技术、新器材的信息，以利于社会主义生产建设。
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    基于半监督生成对抗网络的毫米波雷达跨域手势识别

    许婷饶云华易建新
    1-9页
    查看更多>>摘要：基于深度学习的毫米波雷达手势识别以其免接触、保护隐私和环境依赖性低等特点受到越来越多的关注.但是目前的学习方法大都采用全监督方法,其性能受限于雷达数据的获取和标注,且其学习样本都来源于单一环境,极大的影响了不同场景下的迁移能力,因此本文提出了一种基于半监督生成对抗网络的跨域手势识别方法.首先,通过数据预处理,提取动态混合特征时间图(DFTM)以消除环境干扰,并且对手势动态特征进行更加全面的表征;其次,结合毫米波信号特点进行数据增强,进一步扩充数据量,提高模型泛化能力;第三,针对实际应用中可获得的标记数据通常较少的问题,提出并构建了一个改进半监督生成对抗网络,在原始GAN的基础上增加了分类器,通过生成数据帮助提高分类器辨别能力,同时利用源域中的少量标记数据和目标域中的大量未标记数据,实现域无关的手势识别.实验结果表明,对于新用户、新环境和新位置的平均手势识别准确率分别达到98.21％、95.23％和97.6％.与现有其他手势识别方法相比,本文所提方法在只有少量标记数据的情况下也能达到较高的跨域手势识别准确率,为后续毫米波雷达人机交互提供了新的研究思路.

    毫米波雷达手势识别半监督学习特征压缩

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    基于变分模态分解-布谷鸟搜索-支持向量回归的变压器油中溶解气体浓度预测方法

    王娜娜栗文义李建萩
    10-17页
    查看更多>>摘要：针对电力变压器油中溶解气体浓度预测过程中存在的时间序列内部复杂和预测困难等问题,研究了时间序列分解预测重构方式,提出变分模态分解,结合布谷鸟搜索-支持向量回归组合预测方法.首先采用VMD将原始溶解气体浓度分解成为一组平稳的模态分量,降低了预测的复杂度.之后利用预测性能较好的SVR对各个模态分量分别进行预测.最后使用CS开展全局搜索对SVR参数进行优化选取,将得到的溶解气体浓度预测结果进行叠加重构.通过对油中溶解气体中H2的仿真实验,得到VMD-CS-SVR组合模型预测结果的均方根误差为0.124 μL/L,平均绝对百分比误差为1.19％,有效提升了预测精度.通过对CO和C2H4建模预测,进一步验证了本文所提模型的有效性.

    电力变压器油中溶解气体浓度支持向量回归布谷鸟搜索模态分解

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    基于深层图卷积的EEG情绪识别方法研究

    李奇常立娜武岩闫旭荣...
    18-22页
    查看更多>>摘要：针对浅层图卷积提取的局部脑区空间关联信息对情感脑电表征不足的问题,本文提出了一种深层图卷积网络模型.该模型利用深层图卷积学习情绪脑电全局通道间的内在关系,在卷积传播过程中应用残差连接和权重自映射解决深层图卷积网络面临的节点特征收敛到固定空间无法学习到有效特征的问题,并在卷积层后加人PN正则化扩大不同情绪特征间的距离,提高情绪识别的性能.在SEED数据集上进行实验,与浅层图卷积网络相比准确率提高了 0.7％,标准差下降了 3.15.结果表明该模型提取的全局脑区空间关联信息对情绪识别的有效性.

    脑电信号情绪识别深度图卷积神经网络全局脑区

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    轻型无人机无源定位系统的信号处理板设计

    罗必露位小记韩小军陈耀...
    23-30页
    查看更多>>摘要：无人机无源定位系统可借助广播电视信号实现对目标的双基无源定位,其中信号处理板的性能直接决定着定位精度.为适应轻型无人机平台,保证定位测量精度,本文设计了一款小型化的信号处理板.首先,对信号处理板的传统架构进行精简优化,采用FPGA+AD9467为信号处理的总体架构.为解决小型化设计带来的信号完整性问题,在设计全过程依托Cadence及HFFS仿真软件对信号完整性进行仿真分析,从反射、串扰、电磁屏蔽等方面人手,保障处理板的信号完整性.为提高处理板信号解析能力,在传统FFT频谱测量的基础上,设计了基于Blackman窗函数的四谱线差值算法.并用该算法对处理板接收信号的频谱特性进行测试,降低了频谱泄露和栅栏效应引起的测量误差,提高了测量精度.对信号处理板关键性能测试,其在29.5 kHz带宽内的SNR优于90 dB,SFDR优于75 dB.测试结果表明:所设计小型化信号处理板的信号处理能力表现优异,满足轻型无人机无源定位的应用场景.

    小型化信号处理信号完整性频谱测量Blackman窗

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    基于零相位拟合模型的野值识别及剔除方法

    王玉海周旭
    31-35页
    查看更多>>摘要：通道相位不一致性是影响干涉仪测向精度的重要因素之一,修正零相位校正数据能够提高测向精度.本文提出了基于零相位拟合模型的野值识别方法,通过推导零相位的线性拟合模型,建立拟合相位误差,分析出拟合相位误差服从正态分布,从而将零相位野值识别转换为拟合相位误差的粗大误差识别,最后采用3a准则和格拉布斯准则进行粗大误差的判别及剔除.通过本方法能够有效识别并剔除零相位野值,试验计算分析表明,零相位野值识别及剔除方法能够有效提高干涉仪测向精度,并已经在工程中得到应用.

    零相位相位校正拟合模型拟合相位误差粗大误差

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    基于扩张状态观测器的PMSM三电平无模型预测控制

    成天昊吴晓新於锋
    36-43页
    查看更多>>摘要：针对传统永磁同步电机三电平控制策略由于参数变化导致系统性能下降的问题,提出一种基于扩张状态观测器的无模型预测电流控制方法来增强系统的鲁棒性.首先,建立系统超局部模型实现未来电流状态的预测,其中不涉及任何电机参数,解决了参数变化影响系统性能的问题;接着,针对系统总扰动,设计d、q轴扩张状态观测器估计超局部模型中的非线性部分;然后,通过价值函数筛选出最优电压矢量,并利用小矢量的冗余特性实现中点电位平衡控制;最后,在DSP实验平台上进行传统三电平模型预测电流控制、无模型预测电流控制及所提出方法的对比实验,实验结果表明所提出方法具有较好的动稳态性能并且有效提高了三电平驱动系统的抗扰动能力.

    永磁同步电机三电平无模型预测电流控制超局部模型扩张状态观测器

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    非线性递减权值PSO优化下的LQR轨迹跟踪研究

    董蓉刘放聂少卿刘亚飞...
    44-50页
    查看更多>>摘要：针对二次线性调节器(LQR)权重矩阵选取困难导致的自动驾驶车辆控制精度低、系统适应度欠佳等问题,设计了一种非线性递减权值粒子群算法(NLDW-PSO).基于二自由度车辆动力学模型,构建了横向跟踪误差模型,设计了前馈控制消除了 LQR稳态误差;并设计以横向偏差、航向偏差和前轮转向角为评价函数,将系统输出误差状态量反馈至NLDW-PSO算法,所设计的非线性递减惯性权重因子通过提升粒子群体寻优性能,从而自适应调整LQR权重系数更新策略,形成闭环优化控制,最终求解得到系统目标函数极值.将所设计控制器的跟踪效果进行了对比,Carsim/Smulink联合仿真结果表明所提出NLDW-PSO优化LQR算法的跟踪控制效果最优,横向距离偏差最大值为0.076 m,横向距离偏差均值相较于固定权重系数LQR降低了 69.74％,显著提高了车辆跟踪控制精度和自适应能力,且对速度变化具有较强鲁棒性.

    非线性递减权值粒子群算法PSO二次线性调节器LQR轨迹跟踪控制

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    基于运动学标定和空间插值的机器人定位误差补偿

    邹方星范百兴陈哲
    51-57页
    查看更多>>摘要：绝对定位精度是衡量机器人性能的重要指标.为提升工业机器人的绝对定位精度,提出一种融合运动学标定和空间插值的定位误差分级标定的方法.首先基于D-H法建立机器人运动学模型,运用微分运动学理论建立机器人末端位置误差模型,结合IGG3权因子函数采用抗差岭估计辨识了运动学参数.而后基于机器人定位误差空间相似性特点,采用空间插值法对剩余误差进行补偿.最后通过实验对所提出的方法进行了验证.结果表明:机器人定位误差RMS值由补偿前的0.812 mm减小为0.049 mm,精度提高了 93.97％.该方法能够有效减小机器人的绝对定位误差,提高定位精度.

    工业机器人分级标定抗差岭估计反距离权重插值

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    L1正则化和BiGRU模型的轴承状态预测研究

    孙柳萌杨永杰张宁涛
    58-65页
    查看更多>>摘要：针对轴承健康状态无法直观监测以及预测问题,设计了一种L1正则化的双向门控循环单元模型和Bray-Curtis距离共同构建的健康指标,该指标能够直观表示轴承的健康状态.首先运用L1正则化对现阶段轴承振动数据提取有效特征作为退化特征,振动数据第一个时间窗的特征作为健康特征,然后计算轴承退化特征和健康特征之间的Bray-Curtis距离,构建轴承的HI.通过云监控平台实时监测轴承的健康状态并采用BiGRU模型预测未来的健康状态,一旦轴承的HI超过变化率阈值,平台即刻报警,实现了轴承的健康状态预测.将本模型与双向长短期记忆网络以及双向长短期记忆网络-注意力机制模型作比较,结果表明本模型的准确度为97.52％,远高于另外两种模型,且模型更加轻量化,体现出本方法的实用性.

    双向门控循环单元特征提取健康指标状态监测

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    基于CoaXPress接口的高速串行传输系统设计

    张梓浩范瑞凝赵光权李思见...
    66-72页
    查看更多>>摘要：CoaXPress是一种新型高速数字图像传输接口标准,适用于各种高速和高带宽图像传输应用.本文设计实现了一种基于CoaXPress接口的高速串行传输系统.针对多路高速串行数据传输、调度、缓存和同步难题,硬件上每个模块设计4路CoaXPress接口,模块以FPGA为核心,采用PCIe3.0× 8接口与主控制器进行通信,使用DDR4缓存高速数据;FPGA固件逻辑设计中使用XDMA硬核与主控制器进行通信,使用FDMA完成对DDR4的数据调度,使用GTH收发高速串行数据;采用FIFO缓存同步技术和PXI_TRIG触发总线技术相结合的方法,成功地实现了 8个CoaXPress发送模块共32路发送接口之间的同步.最终对CoaXPress接口模块和系统进行了测试,CoaXPress接口的眼图、码速率、误码率、同步精度均满足要求.本文所设计的基于CoaXPress接口的高速串行传输系统工作稳定,性能可靠,已应用于新一代空间飞行器载荷—数传链路测试.

    CoaXPress接口高速串行传输FPGAFDMA

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