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基于改进连续小波变换增强非凸正则项稀疏分解的滚动轴承变转速故障冲击特征提取方法

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机械工程学报 2024年

作者：张春林吴允恒蔡克燊冯亚东万方义张安西北工业大学航空学院南京电子设备研究所

针对变转速工况下滚动轴承非周期性故障冲击特征信号高保真提取问题，提出改进Morlet连续小波变换增强的非凸正则项稀疏分解方法。通过引入波形调节因子构造的改进Morlet小波基函数具有振荡属性可调的特性，能够匹配具有不同波形特征的... 详细信息

针对变转速工况下滚动轴承非周期性故障冲击特征信号高保真提取问题，提出改进Morlet连续小波变换增强的非凸正则项稀疏分解方法。通过引入波形调节因子构造的改进Morlet小波基函数具有振荡属性可调的特性，能够匹配具有不同波形特征的故障冲击信号。将定转速下采用的包络谐噪比引入变转速工况，提出角度域包络谐噪比指标，实现对波形调节因子及阈值参数的优化。在此基础上，将改进Morlet连续小波变换与广义最小最大非凸正则项相结合形成稀疏分解模型；相较于离散小波变换，改进Morlet连续小波变换更容易将非周期性冲击型故障信号映射到时频稀疏域，进而通过稀疏模型求解实现非周期性故障冲击信号的提取。通过仿真信号及实验数据对该方法的有效性进行了验证，并与传统阈值降噪、频带滤波、基于品质因子可调小波稀疏分解等方法进行了比较。结果表明，所提方法能够有效提取出变转速工况下滚动轴承非周期性故障冲击特征信号。

关键词：轴承变转速工况非周期性故障冲击改进Morlet连续小波变换非凸正则项稀疏分解角度域包络谐噪比

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机电安装工程的电气施工技术

广义逆高斯纹理杂波背景下的自适应失配检测器

科学与信息化 2024年第8期 88-90页

作者：蔡云蛟合肥华耀电子工业有限公司安徽合肥 230000

机电安装工程项目开展阶段中,电气安装是一项系统性的工作,机电安装工程的电气施工技术是确保机电设备安全可靠运行的重要环节,如何提升电气安装工程的施工水平,对保障整个机电系统运转的稳定性有着重要的帮助.因此本文结合实际,以电气... 详细信息

机电安装工程项目开展阶段中,电气安装是一项系统性的工作,机电安装工程的电气施工技术是确保机电设备安全可靠运行的重要环节,如何提升电气安装工程的施工水平,对保障整个机电系统运转的稳定性有着重要的帮助.因此本文结合实际,以电气施工技术为例,探讨电气施工技术的应用要点.希望在本文的论述后能够给类似工程提供一些参考,从而推动机电安装工程的发展.

关键词：机电工程安装工程电气技术

来源：博看期刊评论

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电子与信息学报 2024年

作者：范一飞陈铎粟嘉郭子薰陶明亮王伶西北工业大学电子信息学院中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所

针对雷达对海探测过程中理论导向矢量与实际导向矢量之间不匹配导致的虚警概率升高的问题，该文在复合高斯模型(CGM)下设计自适应失配检测器。为了抑制失配信号，在零假设中引入与理论导向矢量正交的虚拟信号，从而给出存在失配信号的... 详细信息

针对雷达对海探测过程中理论导向矢量与实际导向矢量之间不匹配导致的虚警概率升高的问题，该文在复合高斯模型(CGM)下设计自适应失配检测器。为了抑制失配信号，在零假设中引入与理论导向矢量正交的虚拟信号，从而给出存在失配信号的目标检测模型。将CGM的纹理分量建模为广义逆高斯分布，分别基于两步广义似然比(GLRT)和最大后验GLRT(MAP GLRT)准则发展类似于自适应波束形成器正交抑制检测(ABORT)的自适应失配检测器，并通过理论证明所提失配检测器对散斑协方差矩阵和目标多普勒导向矢量具有恒虚警(CFAR)特性。仿真和实测数据实验结果表明，所提失配检测器在导向矢量匹配情况下的检测性能和失配情况下的抗失配性能之间具有良好的折衷。

关键词：海杂波广义逆高斯纹理复合高斯模型失配检测自适应波束形成器正交抑制检测

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新一代Wi-Fi的新型感知信息压缩方法

哈尔滨工业大学学报 2024年第5期56卷 12-18页

作者：赵彬徐骏张云朱翔哈尔滨工业大学电子与信息工程学院哈尔滨150001

通信设备由于和雷达设备的工作存在重叠,也可以实现目标检测。但是传统的通信协议采用显式反馈传输信息,导致采用通信设备检测无法保留感知信息,因此可以对显式反馈的分解流程进行改进,从而在通信的间隙实现对环境目标的感知。在MIMO系... 详细信息

通信设备由于和雷达设备的工作存在重叠,也可以实现目标检测。但是传统的通信协议采用显式反馈传输信息,导致采用通信设备检测无法保留感知信息,因此可以对显式反馈的分解流程进行改进,从而在通信的间隙实现对环境目标的感知。在MIMO系统中,波束成型是发射端利用MIMO信道状态信息生成导向矩阵,从而提升接收端接收性能的一种技术。目前显式反馈波束成型是通信中波束成型的主流方式,接收端会对接收到的信道矩阵进行奇异值分解后转换成一系列角度值传回发射端。虽然采用传统的矩阵分解流程获得反馈矩阵可以有效降低反馈的冗余信息量,但是通常会丢失掉通信设备在感知过程中获得的大部分重要信息,从而导致利用Wi-Fi信号进行目标探测的功能受到限制。研究发现对于接收到的信道矩阵利用传统的分解方式获得的反馈矩阵特征向量无法保留目标的距离,速度信息。本文提出了一种新型的分解方式,基于信道矩阵的协方差矩阵,先求解左奇异矩阵,再利用左右两个酉矩阵正交向量的对应关系,进一步求解从而获得改进的右奇异矩阵,所提改进方法保留了目标的距离、速度以及角度信息,极大地提升了有效反馈信息量。最后通过仿真实验验证了所提方法的有效性。

关键词： MIMO 波束成型显式反馈奇异值分解

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真空泵用屏蔽电机无传感器残压重投控制策略

电机与控制学报 2024年第2期28卷 110-119页

作者：安跃军初佰慧安辉陆艳君邓文宇齐丽君李明沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870 沈阳芯源微电子设备股份有限公司辽宁沈阳110168 沈阳中北真空设备有限公司辽宁沈阳110159 渤海大学控制科学与工程学院辽宁锦州121013

针对真空干泵机组故障、生产工艺需要等原因影响真空设备产线在线运行时间的问题,研究真空干泵用屏蔽式感应电机带速重投策略,寻求重投的有利时刻以保证带速重投的成功,对电机断电后的转速和定子失电残压特性展开研究。为此,根据屏蔽感... 详细信息

针对真空干泵机组故障、生产工艺需要等原因影响真空设备产线在线运行时间的问题,研究真空干泵用屏蔽式感应电机带速重投策略,寻求重投的有利时刻以保证带速重投的成功,对电机断电后的转速和定子失电残压特性展开研究。为此,根据屏蔽感应电机空间向量模型,建立基于电压电流混合磁链观测的无速度传感器估算模型、推导电机断电期间的转速估算方法以及定子失电残压解析式。通过重点研究定子残压和虚拟重投电压间幅值特性和相角特性,确定控制系统的首次重投点和其次重投点。以4 kW真空干泵用屏蔽感应电机机组为例,通过模型仿真和失电残压实验验证了该控制方法在泵类工程中有较好的适用性和准确性,重投阶段的转速稳定时间为0.5 s以内,重投阶段的冲击电流平均减小59.18%。

关键词：真空干泵屏蔽电机带速重投定子失电残压无速度传感器失电残压实验

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MRNDA:一种基于资源受限片上网络的深度神经网络加速器组播机制研究

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电子学报 2024年第3期52卷 872-884页

作者：欧阳一鸣王奇汤飞扬周武李建华合肥工业大学计算机与信息学院安徽合肥230009 合肥工业大学微电子学院安徽合肥230009

片上网络(Network-on-Chip,NoC)在多处理器系统中得到了广泛的应用.近年来,有研究提出了基于NoC的深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)加速器.基于NoC的DNN加速器设计利用NoC连接神经元计算设备,能够极大地减少加速器对片外存储的访... 详细信息

片上网络(Network-on-Chip,NoC)在多处理器系统中得到了广泛的应用.近年来,有研究提出了基于NoC的深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)加速器.基于NoC的DNN加速器设计利用NoC连接神经元计算设备,能够极大地减少加速器对片外存储的访问从而减少加速器的分类延迟和功耗.但是,若采用传统的单播NoC,大量的一对多数据包会极大的提高加速器的通信延迟.并且,目前的深度神经网络规模往往非常庞大,而NoC的核心数量是有限的.因此,文中提出了一种针对资源受限的NoC的组播方案.该方案利用有限数量的处理单元(Processor Element,PE)来计算大型的DNN,并且利用特殊的树形组播加速网络来减少加速器的通信延迟.仿真结果表明,和基准情况相比,本文提出的组播机制使加速器的分类延迟最高降低了86.7%,通信延迟最高降低了88.8%,而它的路由器面积和功耗仅占基准路由器的9.5%和10.3%.

关键词：片上网络深度神经网络加速器组播路由器架构多物理网络

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汽车电动助力转向系统分析

山西电子技术 2024年第2期 70-72页

作者：邢红兵山西省电子工业科学研究所有限公司山西太原030006

汽车电动助力转向系统是机电一体化的典型代表,它将电机和电子设备结合在一起,完善了汽车的转向驱动系统。为了满足驾驶员控制系统的可操作性,电动转向系统显示出了很大的优越性。汽车电动助力转向系统的电子控制单元实时监测车身的运... 详细信息

汽车电动助力转向系统是机电一体化的典型代表,它将电机和电子设备结合在一起,完善了汽车的转向驱动系统。为了满足驾驶员控制系统的可操作性,电动转向系统显示出了很大的优越性。汽车电动助力转向系统的电子控制单元实时监测车身的运行过程,按照驻车、启动、低速、高速等状态下转向扭矩的大小计算出相应的驱动信号,驱动电机运行,为驾驶员提供助力。

关键词：电动助力转向工作原理汽车

基于OCDM的通信感知一体化信号PAPR抑制方法

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信号处理 2024年第7期40卷 1218-1226页

作者：夏笑天宁强姚如贵樊晔左晓亚西北工业大学国家卓越工程师学院陕西西安710072 北京遥感设备研究所北京100190 西北工业大学电子信息学院陕西西安710072

5G技术的不断发展和普及,使得无线设备对频谱资源的需求越来越大,频谱资源紧张的问题日益突出。为了提高频谱利用率,有效解决频谱资源紧张的问题,通信感知一体化(Integrated Sensing and Communication,ISAC)技术应运而生。在ISAC系统中... 详细信息

5G技术的不断发展和普及,使得无线设备对频谱资源的需求越来越大,频谱资源紧张的问题日益突出。为了提高频谱利用率,有效解决频谱资源紧张的问题,通信感知一体化(Integrated Sensing and Communication,ISAC)技术应运而生。在ISAC系统中,通信模块和感知模块共用同一波形和硬件平台,从而提高了频谱和设备利用率。其中,基于正交线性调频分频复用(Orthogonal Chirp-Division Multiplexing,OCDM)的ISAC系统对多普勒频移的抗干扰性能更好,性能优于传统系统。但是OCDM信号的平均峰值功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)较高,这是由于其需要利用离散菲涅尔逆变换(Inverse Discrete Fresnel Transform,IDFn T)进行从chirp域到时域的转换造成的,过高的PAPR容易造成非线性失真,从而对ISAC系统的表现造成影响。针对上述问题,提出了一种基于chirp保留方法的OCDM通感一体化信号PAPR抑制方法,通过将OCDM信号的全部chirp分为两部分,一部分用来传输降低总体PAPR的信号,另一部分则正常传输通信数据,分别称为优化子载波和通信子载波。将一体化信号的PAPR与其非周期自相关函数建立联系,并利用Gerchberge-Saxton算法对优化子载波上的所得信号进行优化,以降低信号整体的PAPR,同时所有子载波均用于雷达信号处理以保证感知性能。仿真结果表明,分别利用10%、25%的子载波用于优化信号PAPR,且互补累积分布函数值为10-2时,可以使一体化信号的PAPR分别降低2 dB、3 dB左右。

关键词：通信感知一体化正交线性调频分频复用峰值平均功率比

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三维互穿结构Cu-W触头抗熔焊机理

高电压技术 2024年第2期50卷 515-525页

作者：韩颖吴世齐宋博文安辉齐丽君陆艳君沈阳工业大学特种电机与高压电器教育部重点实验室沈阳110870 沈阳中北真空技术有限公司沈阳110167 沈阳芯源微电子设备股份有限公司沈阳110168

触头闭合回跳电弧引起的开关电器动熔焊问题,直接影响大功率接触器的电寿命和可靠性。为此设计了2种三维互穿有序结构的四边形和菱形十二面体的Cu-W复合材料触头,围绕触头动熔焊过程中的电弧、熔池、液滴溅射及凝固相变降温等问题,建立... 详细信息

触头闭合回跳电弧引起的开关电器动熔焊问题,直接影响大功率接触器的电寿命和可靠性。为此设计了2种三维互穿有序结构的四边形和菱形十二面体的Cu-W复合材料触头,围绕触头动熔焊过程中的电弧、熔池、液滴溅射及凝固相变降温等问题,建立触头熔池流体动力学模型和冷凝降温数学模型,研究了2种有序结构和商用无序结构的触头阳极在闭合回跳电弧作用下熔化温度分布、熔池喷溅形貌和接触区域金属凝固过程,通过模拟熔焊实验平台进行了熔焊力验证。结果表明,通过调节三维互穿有序W骨架结构,能够有效抑制熔池扩散和液态金属喷溅,并降低熔焊力,从而提高Cu-W复合材料的抗熔焊性能。

关键词：三维互穿结构 Cu-W复合材料熔化喷溅熔池凝固熔焊力