局部“自修复”电子系统的构建及其可靠性分析

利用FPGA较强的抗ESD损毁效应及其可重配置特性,引入胚胎电子思想,构建了局部"自修复"电子系统模型,通过信道冗余和胚胎阵列的重构机制实现了电子系统的局部"自修复"功能。对构建的模型进行可靠性分析,发现冗余信道数量和单个信道的可靠性是影响系统可靠性的两个主要因素。     

不跨层行操作并行RCA互连时延性能评估

针对三类行并行重构单元阵列互连时延性能评估问题,提出了一种通过节点映射和运行机制来评测互连时延的方法,基于前驱回溯不加旁节点不跨层时域映射算法,对点到点、路由传输、行列总线等互连RCA进行了时延分析和计算.实验结果表明,与路由传输和行列总线互连相比,点到点互连在最大不跨层互连、不跨层累加互连、考虑互连执行总时延等方面均是最小的,从而表明了点到点重构单元阵列的互连时延优于路由器传输和行列总线互连.     

8-细胞期显微注射获得高嵌合率的2n及4n小鼠囊胚

本实验通过对8-细胞期2n或4n胚胎进行单细胞显微注射单个IPS,结果可以获得高嵌合率的胚胎,2n和4n胚胎的嵌合率分别达到86.0%±8.4%和70.4%±18.1%,相比囊胚注射更易操作,此实验为进一步制备高嵌合率的小鼠做准备.     

基于CML模型的K_(m,n)网络拓扑结构相继故障分析

利用仿真分析的方法将耦合映像格子(Coupled Map Lattice,CML)的相继故障模型作用于节点数固定的Km,n网络拓扑结构中,旨在分析在蓄意攻击和随机攻击两种方式下,Km,n网络拓扑结构的稳定性和影响Km,n网络拓扑结构相继故障规模的参数。仿真结果表明:蓄意攻击更容易引起Km,n网络拓扑结构的全局故障;在两种攻击方式下,网络都表现出了"鲁棒但又脆弱"的基本特征;Km,n网络拓扑结构的特征值是影响网络相继故障规模的又一新的参数。     

基于有向图的运载火箭综合电子系统设计方法

为解决运载火箭综合电子系统各功能模块之间信息交互复杂、传输路径长的问题,提出一种基于有向图的运载火箭综合电子系统设计方法.将运载火箭综合电子系统的功能模块抽象为有向图的节点,利用有向边表示功能模块之间的信息流向,构造运载火箭综合电子系统的功能结构有向图.通过有向图建立运载火箭综合电子系统的邻接矩阵,计算传递次数和可达矩阵,并利用可达矩阵对运载火箭综合电子系统功能结构开展分析与优化.实现运载火箭综合电子系统功能结构的最优层次划分,有效简化信息传输关系,缩短信息传输路径,提升运载火箭综合电子系统信息传输效率37.5%.      

一种新的n阶纵横图编制的普适方法

纵横图是个古老的组合数学问题。本文以1~n2个连续自然数构成的n行、n列的方形阵列作为n阶纵横图的基数字阵列,研究了其结构特点与纵横图特征(各行、各列及对角线数字和相等)的关系,提出了一种编制任意阶纵横图的通用性方法——对偶数字交换法。应用举例表明,该方法使用便易,不受纵横图的阶数约束,而且易于衍生出诸多种新的纵横图来。     

最可能故障路径法的CAN总线的可靠性模型

采用智能节点的CAN总线网络结构,用最可能故障路径法建立了该结构的可靠性模型.计算可知,CAN总线平均无故障工作时间MTBF (Mean Time Between Failure)随着最大传输时间内系统失效的时间n增加而降低,无效率U随着n的变化呈线性增加,n越大,可靠性越低.基于CAN总线的可靠性,智能节点的层次数越少越好.     

潮流能发电场机组阵列排布方式对产能的影响

 为了研究发电场机组阵列排布方式对产能的影响,通过设置不同的行列间距组合,分析了每种机组阵列排布方式下行列间距对产能的影响及其内在联系。基于Delft3D-Flow模块,建立了斋堂岛水域水动力模型,根据全年平均TSE指数分布确定发电场布置区域,依据斋堂岛水域潮流特性及EMEC标准确定机组垂向放置位置。在选定区域内,通过对比研究25种不同的排布方式,结果显示：在一定范围内,行列间距增大会导致阵列总产能下降,且产能变化逐渐趋于平缓。     

非同型单元k/n(G)马尔可夫系统可靠性分析

首先对研究对象进行系统界定和系统分析,建立了非同型单元k/n(G)可修复系统的可靠性分析模型,然后利用马尔可夫过程结合数学方法研究和推导了该系统的可靠性指标的表达方式及计算方法.若各单元的失效和维修指标一致,则非同型单元系统演变成同型单元系统,从而把同型单元k/n(G)表决系统作为特殊情况纳入研究对象中.此外,通过改变初始设置条件可以应用到不同形式的系统情形中,最后通过对双部件并联系统、(n-1)/n表决系统和1/n冷备用系统三种应用实例的可靠性分析和计算,表明该模型是有效的.     

遗传算法优化(MgO)n团簇(n=2～20)结构

基于经验势，利用遗传算法研究了中性氧化镁（MgO）n团簇（n=2～20）的稳定结构．当n=3，6，9，12，15，18时，（MgO）n团簇具有幻数结构．对这些幻数结构的不同稳定异构体在Me2／6—31G水平上进行优化，并对稳定结构的特征及其随尺寸变化的规律进行了分析．同时，优化了带负电的（MgO）n^-（n≤6）团簇的结构，分析了额外负电子对团簇结构的影响．     

基于VMF分布模型的MIMO多天线系统性能研究

基于3维环境的空间统计信道,提出MIMO天线阵列下的VMF分布模型.研究MIMO多天线ULA,UYA和UCA在移动台和基站的拓扑结构,得到VMF(Von Mises Fisher)分布模型下ULA,UYA和UCA的空间衰落相关性(SFC)函数的表达式,比较不同天线阵列对平均仰角(MEOA)的灵敏度.研究表明,MIMO天线阵列的SFC由集中参数、平均方位角(MAOA)及平均仰角(MEOA)决定,该模型的信道性能结果与理论一致.     

具有进化能力的新型胚胎电子自修复系统

针对胚胎电子电路及其自修复方法——行/列移除和细胞移除的不足,提出了一种具有进化能力的新型胚胎电子自修复系统.该自修复系统具有功能层、修复层和进化层3个层次.功能层实现目标电路功能;修复层采用行/列移除进行目标电路的实时修复;进化层利用功能层剩余资源进化具有更大自修复能力的目标电路结构.该自修复系统既保证了目标电路的实时自修复,又能够充分利用功能层的电子细胞资源,提高了目标电路的自修复能力.通过电路的仿真实验,验证了所提出自修复系统的优越性.      

微悬臂梁阵列传感系统的性能分析

对微悬臂梁阵列传感系统的一致性进行了研究。以改变温度作为激励手段,在微梁阵列检测装置上分别检测了2种微梁阵列在升温与降温时的热响应。无论是升温还是降温,2种微梁阵列的尖端位移都与温度变化成线性关系。发现2种微梁阵列升、降温检测时微梁阵列传感系统都表现出良好的热响应一致性。另外,利用单梁检测装置对其中1种微梁阵列进行了热响应检测,其热响应灵敏度与微梁阵列检测装置检测结果一致,验证了2种微梁传感装置的可靠性。微梁阵列传感系统良好的热响应一致性为将来微悬臂梁阵列用于生化传感奠定了基础。     

消谐PWM模型中雅柯比矩阵LU分解的FPGA实现

在逆变电源消谐脉宽调制(PWM)模型的求解中,雅柯比矩阵的求逆是影响求解速度的主要因素．为加速矩阵求逆,本研究在简要分析Gauss消去法的基础上,构造出一种基于二维正方心动阵列的矩阵LU分解的电路结构．通过硬件描述语言对其建模与仿真,并经可编程门阵列芯片实验验证,结果表明这种结构能快速实现矩阵LU分解,从而有效地提高了消谐模型数学求解的实时性．     

安装在曲面平台上的共形阵快速计算方法研究

对于安装在曲面平台上的共形阵列,提出了一个有效的远场方向图计算方法.从远场叠加原理开始,用一个包含单元互耦影响的有源单元方向图技术来描述阵列辐射特性.利用有源单元方向图技术结合坐标转换理论来研究曲面共形阵,将所有的单元划分为不同的部分,将一个大的阵列计算问题分成各类简单的子阵问题的叠加,极大地降低了计算负担.数值结果验证了提出的方法的正确性.     

FIR滤波器的CSE优化算法设计及其FPGA实现

为了减少有限长单位冲激响应滤波器对FPGA资源的消耗,在水平共同子表达式消去算法和垂直共同子表达式消去算法的基础上,提出了一种优化CSE算法来设计滤波器,使滤波器运算单元得到更多的资源复用.应用DSP Builde:建立模型,以图形化界面实现一个32阶的低通有限长单位冲激响应滤波器,并用Modelsim和Quartus II进行仿真.仿真结果表明:运用优化CSE算法设计的有限长单位冲激响应滤波器比用传统CSE算法设计的滤波器使用更少的逻辑单元,且优化设计的有限长单位冲激响应滤波器较直接乘法实现方式及分布式实现方式节省较多的硬件资源.最后,在Altera公司DE2开发板上实现所设计的滤波器,硬件实现表明所设计的滤波器滤波效果和仿真结果一致.     

基于RBD与FTA的航天器太阳翼可靠性分析

太阳翼对航天器的在轨运行品质有重要影响。该文基于东方红3号卫星平台,对系统部件的可靠性属性进行了分类,利用可靠性框图(RBD)给出了在确定载荷与随机载荷情况下的可靠度计算公式。应用故障树分析法(FTA)研究了太阳翼系统的可靠性问题。分析结果表明:铰链是影响太阳翼可靠性的最主要部件;空间温度、材料在空间中的特性是影响太阳翼可靠性的最主要因素。添置冗余、采用新型材料与优化受载结构等方法可以提高太阳翼的可靠度。     

基于PSO-SVM的光伏阵列故障检测与分类

光伏阵列故障的精确检测是提高光伏电站运行可靠性和安全性的重要因素之一。本文提出了粒子群优化支持向量机(Particle Swarm Optimization-Support Vector Machine, PSO-SVM)的光伏阵列故障检测与分类的方法。分析了光伏阵列输出特性和故障类型,选择合适的特征向量及归一化方式。选用径向基核函数优化模型结构,并利用PSO算法对参数进行寻优,提高模型精确度。结合实验平台,获取光伏阵列正常工作和8种故障状态的实测数据,随机划分为训练集和测试集,并建立PSO-SVM故障检测与分类模型。实验表明应用本文模型进行故障检测准确率达99.89%,分类准确率达98.68%,优于BP (Back Propagation)神经网络以及决策树的检测和分类结果。     

基于波束形成的三维传声器阵列仿真

为研究基于传声器阵列的声源定位技术在户外环境下实现全方位、高效、便捷的声源信号定位,通过使用波束形成声源定位算法,在考虑传声器阵列的拓扑结构特性下,对各个三维阵列进行声源定位数值仿真。为验证不同阵列的传声器阵列定位效果,基于波束形成算法使用MATLAB对相同阵元数不同分布阵型的三维传声器阵列声源定位进行仿真。结果表明：相同阵元数不同分布阵型的三维传声器阵列定位声源点的定位精度存在不同的差异,且基于波束形成的三维旋排球阵列传声器阵列在全方位声源定位中结果精确度最高。可见设计传声器阵列时,应该要充分考虑到阵元个数、阵列孔径的大小及阵元间距对阵列声源定位的影响。     

金属露天矿生产计划优化算法的改进

针对露天矿生产计划优化中使用锥体排除法产生地质最优开采体序列时,不考虑锥体之间重叠部分对相应锥体的平均品位影响的问题,提出了改进的锥体排除算法.该算法在锥体排除过程中,重新确定了锥体的空间搜索逻辑,同时重新计算锥体数组中受品位最低锥体影响的各锥体的平均品位并重新排序.把新算法产生的地质最优开采体序列作为状态变量建立动态排序模型,对所有可行的路径进行评价,得出NPV最大的路径作为最优开采方案.实例应用表明,在相同技术经济条件下,改进后的优化算法无论是生产能力稳定性还是最终净现值都明显优于原算法,其中NPV提高了105%.