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期刊信息/Journal information
湖南大学学报（自然科学版）
湖南大学
湖南大学学报（自然科学版）

湖南大学

王道平

月刊

1674-2974

hdxbzkb@hnu.cn

0731-88822870

410082

湖南省长沙市岳麓区湖南大学期刊社行政办公室

湖南大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Hunan University(Natural Sciences)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是由教育部主管、湖南大学主办的综合性学术理论刊物，双月刊，面向国内外公开出版发行。主要报道湖南大学自然科学领域最新研究成果，也适当发表国内外同行专家的优秀学术论文。
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    基于学术知识图谱的增强语义表示与检索

    沈思严大钰卞嘉欣何宏旭...
    108-118页
    查看更多>>摘要：知识图谱作为一个巨大的知识网络图,其中包含着实体概念、关系等信息.基于深度学习的语义表示虽然泛化性强,但对于一些专有知识的敏感度不高,所以许多研究尝试将知识图谱与神经网络结合.目前大部分知识图谱语义表示的方法是围绕通用领域知识图谱展开的,没有针对学术领域的知识图谱语义表示方法的研究.本文以学术文献的全文本数据为研究对象,从基于学术知识图谱的语义表示方法切入研究,在构建学术知识图谱的基础上,对通用领域的研究方法(K-BERT)进行领域化改进(KEBERT),进一步使用实体知识增强文本的语义信息.通过开展下游任务的对比实验,在学术检索数据集上验证KEBERT、K-BERT和ERNIE的性能.实验采用检索任务中常用的NDCG评价指标对结果进行评价,实验结果表明改进后的KEBERT在检索任务上的效果优于其他模型.

    知识图谱语义表示增强语义学术检索

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    一种面向异构片上系统的调试器框架

    唐俊龙李奕成邹望辉时洋...
    119-127页
    查看更多>>摘要：异构片上系统具有定制化满足应用的特异性需求特点,成为多个领域内的主流解决方案.但用户在异构片上系统上进行开发需要面对多种计算资源带来的程序错误,而不同异构片上系统构建统一的调试器框架也面临巨大的挑战.针对上述问题,本文提出了一种面向异构片上系统的调试器框架,该调试器框架设计了异构处理器调试器框架通用接口,开发者可以通过框架功能接口快速构建异构调试器.该框架功能丰富,通过线程切换实现了对异构多核程序的调试,也实现了异构程序性能分析等功能.该框架生成的调试器与传统硬件调试器相比,加载异构程序速度快,是读内存速率的5.5倍,是写内存速率的16.5倍,调试速度大大提高.

    异构片上系统调试器异构调试多核调试性能分析

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    K-S变换及其电网超谐波时频分析应用

    滕召胜梁成斌唐求张雷鹏...
    128-136页
    查看更多>>摘要：依据FFT→优化窗→IFFT思路,突破线性时频变换的窗函数积分性能桎梏,实现高性能优化窗函数的线性时频变换应用,建立新型时频变换算法——K-S变换.对信号x(t)的FFT频谱向量进行频移处理后,与该频移点下Kaiser优化窗的频谱向量进行Hadamard乘积,再将乘积结果进行FFT逆变换(IFFT),构造出K-S变换复时频矩阵,由此获得x(t)的时间-频率-幅值、时间-频率-相位三维信息;给出逆变换的数学推导与局部性质、线性性质和变分辨率特性;0～150 kHz电网的稳态与时变超谐波信号仿真实验表明,K-S变换的时域、频域分辨能力均优于流行的短时傅里叶变换、S变换,具有优良的变分辨率性能;0～40 kHz超谐波信号的实测证明,基于K-S变换的超谐波电压幅值测量绝对误差均小于0.032 3 V.

    K-S变换时频分析Kaiser优化窗变分辨率特性电网超谐波

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    考虑风电谐波影响与出力随机性的电力系统无功优化方法

    陈远扬谭益李勇曹一家...
    137-147页
    查看更多>>摘要：电容器组等无功补偿装置的优化调整不仅可以减小电力系统网损,还会对电力系统的谐波潮流与谐波网损产生影响.风电不仅存在出力不确定性,而且会产生谐波污染,影响谐波潮流与谐波网损.然而,传统无功优化方法没有同时考虑风电的谐波特性与出力不确定性对谐波潮流和谐波网损的影响,可能导致谐波超标问题,不利于电力系统降低网损.因此,本文首先构建计及风电谐波影响的电力系统无功随机优化模型.该模型通过场景法对风电出力随机性进行建模,目标函数同时考虑基波和谐波网损,约束条件包括基波和谐波潮流约束、电压谐波总畸变率约束等.然后,针对该谐波约束的无功随机优化模型,本文提出了融合驱动力可调粒子群算法和全连接型深度神经网络的高效求解方法.最后,通过三个修改后的IEEE测试系统对所提模型与方法的有效性进行了验证.

    无功功率电力系统潮流谐波分析风电

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    基于首行波曲率半径的交直流互联电网交流输电线路单端量保护

    高淑萍段云青宋国兵郑瀚...
    148-158页
    查看更多>>摘要：交直流互联电网中逆变侧交流输电线路故障特征与纯交流系统具有较大的差异性,传统交流输电线路的保护方案已经不再适用于逆变侧交流输电线路.首先,基于逆变侧交流输电线路发生区内、外故障时拓扑结构的不同,分别推导了两种情况下线模故障分量电流首行波的表达式,理论上明确了交流输电线路在发生区内、外故障时首行波波形特征的差异性.其次,采用小波变换模极大值法和Levenberg-Marquardt算法提取首行波曲率半径,构造了利用首行波曲率半径进行故障区域识别的高可靠性单端量保护方案.最后,在PSCAD/EMTDC中搭建交直流互联电网模型,使用MATLAB对保护方案进行验证.仿真结果表明:所提保护方案快速有效,可靠性高,耐受过渡电阻的能力较强,具有良好的抗噪声能力.

    交直流互联电网单端量保护Levenberg-Marquardt算法小波变换模极大值法首行波曲率半径

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    基于新型改进矩阵束的便携式电网同步相量测量装置

    唐求李琛恭花金辉黄潇...
    159-167页
    查看更多>>摘要：针对传统同步相量算法受电网间谐波影响较大的问题,本文提出了一种基于新型改进矩阵束的电网同步相量测量算法.将电网信号构建成Hankel矩阵,对其进行奇异值分解并使用自适应定阶方法滤除其中的噪声干扰分量,通过矩阵运算得到准确的电压幅值、频率及相角.经过仿真验证,本算法对含有间谐波分量的电网信号测量结果优于流行的傅里叶变换测量算法.并根据此算法设计了一款便携式电网同步相量测量装置,可解决传统同步相量测量设备体积庞大、成本较高的问题,利用高精度卫星同步信号监测晶振实际频率,动态调整采样控制参数降低采样时间误差,将同步采样的电网波形参数与时间标签等无线传输至移动终端,完成电网信号幅值、频率及相角计算.实际测试表明,本装置具有较高的测量精度,其中电压幅值、频率和相角测量误差分别为0.038 5%、0.000 51 Hz和0.053 7°,满足《电力系统同步相量测量装置检测规范》(GB/T 26862-2011),具有较强的实际应用价值.

    电网同步相量测量矩阵束移动终端间谐波便携式装置

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    一个2.4 GHz集成的SP3T射频开关和低噪声放大器

    马凯学王德建傅海鹏王科平...
    168-177页
    查看更多>>摘要：基于90 nm SOI CMOS工艺实现的应用于无线局域网的2.4 GHz集成的单刀三掷(SP3T)射频开关和低噪声放大器.射频开关采用了一种低功耗的等效负压偏置方法,该方法能够在不使用负电压的前提下使关断状态晶体管获得等效的负压偏置,从而提高射频开关的线性度.低噪声放大器采用了负反馈技术和导数叠加技术提高线性度,利用导数叠加技术减小低噪声放大器的三阶非线性,进一步提高了负反馈低噪声放大器的线性度.低噪声放大器与射频开关集成,并带有Bypass衰减通路.测试结果表明,射频开关的发射支路实现了0.95 dB的插入损耗和34 dBm的输入1 dB压缩点,蓝牙支路具有1.68 dB的插入损耗和30 dBm的输入1 dB压缩点.在2 V供电下,接收支路在高增益模式下具有15.8 dB的增益,1.7 dB的噪声系数和7.6 dBm的输入三阶交调点,功耗28.6 mW,在Bypass模式下具有7.2 dB的插入损耗和22 dBm的输入三阶交调点.

    无线局域网低噪声放大器射频开关线性度

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    一种低温度系数高阶补偿基准电压电路设计

    张涛邱云飞刘劲
    178-186页
    查看更多>>摘要：基准电压对模拟系统的性能与精度有着至关重要的影响.一般的曲率补偿仅能消除与温度相关的二阶项,难以满足某些电路对高精度的要求.现有的电路存在温度系数较高的问题,亟须对更高阶进行补偿.本文提出了一种新的高阶曲率补偿方法,通过利用CMOS晶体管亚阈值特性设计,成功实现了一种低温度系数电压基准电路.该方法首先利用两个不同温度系数的电流流过相同的亚阈值区CMOS晶体管,产生两个具有不同温度特性的栅源电压.然后,通过对这两个不同温度特性的栅源电压进行相减,产生对数电压,并与一阶补偿电压进行加权叠加,从而实现高阶补偿.为了提高电源抑制比(PSRR),该电路采用了高增益负反馈回路,避免了传统电压基准电路中放大器的使用,进一步地降低了功耗.本设计基于0.18 µm CMOS工艺,在Cadence软件下完成电路设计、版图设计与仿真验证.仿真结果显示,该电路正常工作电压范围为1.6～3 V,在2 V的工作电压下,基准电压输出295 mV,在-45～125℃范围内温度系数为1.26 ppm/℃,PSRR为51.1 dB@1 kHz,最大静态电流为8.9 µA.结果表明,该基准电压电路能够满足高精度集成电路系统的需求.

    低温度系数亚阈值电压基准高阶曲率补偿

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    基于RISC-V的IOMMU设计

    王镇道班贵龙胡锦焦旭峰...
    187-194页
    查看更多>>摘要：在半导体技术受到管控的背景下,实现芯片的完全自主可控已成为现今半导体技术发展的重点.由于RISC-V具有开源、应用广泛的特性,研究RISC-V架构对于我国微处理器的自主可控具有重要研究意义.在微处理器系统中,由于物理资源的有限性和直接访问存储可能潜在危害,DMA访问I/O设备时将会受到诸多限制,从而影响访问性能.目前主流的方法是通过将I/O事务虚拟化,可以很好地解决这一问题.本文首次提出了一种基于RISC-V的I/O虚拟化架构,极大地加速了I/O访问进程,仅花费几个时钟周期就可快速完成I/O设备对内存的DMA请求.本设计将来可以作为IP,集成到RISC-V架构的处理器中,加速I/O设备对内存的访问.

    虚拟化缓存RISC-V

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    大型永磁同步电机内外双循环强化散热性能模拟

    彭德其曾航张治坤殷伟...
    195-203页
    查看更多>>摘要：针对高铁大型永磁同步牵引电机转子区域散热困难、内部温升分布不均匀的问题,在机壳水冷电机结构基础上的定子铁芯外表面处增设轴向矩形风道,并结合气隙、转子减重孔形成内外双循环散热结构,探究降低定子、绕组部位温升和提升电机内部散热均匀性的影响规律.首先通过Ansoft Maxwell平台仿真得到双循环散热结构在额定工况下各部件损耗值,同时为了更好模拟转子旋转带动气隙中的空气流动,对气隙进行分层处理,采用流-固耦合的有限元分析法模拟研究单、双循环散热结构下电机内部空气流动特性以及温升规律.结果表明,内循环风冷结构使电机内部空气流速显著提高,表面平均换热系数也显著提升,转子区域的热量会随着空气的流动更多地传给温度相对较低的定子区域及机壳,同时减少热量向转子部位传递,从而使转子和永磁体的温升降低.在此基础上,采用正交分析法对矩形通风孔的截面积、数量、高宽比进行结构参数优化,并采用温升分布均匀性系数对电机进行温升评价,得到最优方案下电机最高温升相比单循环散热结构降低12.1K,电机整体温升分布均匀性提升16.54%.

    永磁同步电机流固耦合强化散热流体场温度场风道

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