河北工业科技

通信技术与智能服务专栏

  • “通信技术与智能服务专栏”主持人语

    徐小刚;

    <正>网络通信是最具成长性、关键性和基础性的产业,在新一轮的发展变革中,人工智能、云计算、大数据等新技术的发展促进了网络通信产业新模式、新业态的不断涌现,正在加速迈向大融合、大变革。为了梳理网络通信和人工智能的新理论、新研究和新应用,本期共推出4篇相关文章,主要涉及网络通信领域中人工智能、相控阵、区块链等前沿技术研究与探索的新成果。

    2022年01期 v.39;No.191 1页 [查看摘要][在线阅读][下载 55K]
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  • 基于DRAGAN的通信信号波形生成技术

    冯奇;张君毅;陈丽;刘芳;

    为了解决非合作通信情况下,具有特定帧结构的复杂信号难以重构问题,设计了一种利用深度无悔分析生成对抗网络(deep regret analytic generative adversarial networks, DRAGAN)重构信号的方法。首先利用无悔算法(no-regret algorithms)对判别器损失函数进行约束,判别器的梯度被迫向更加稳定的方向变化;其次通过生成器与判别器的对抗学习,生成器的分布逐步拟合到目标数据的潜在分布;最后构建具有特定帧的复杂信号模型,并据此进行DRAGAN方法的实验验证。仿真实验结果表明,在信噪比为9 dB及以上的条件下,生成信号不仅学习到了样本信号的调制样式、符号速率和频率带宽等特性,还能较准确还原出特定帧部分的符号信息。相较于传统方法,利用DRAGAN生成信号具有相关性高、重构流程简易和泛化能力强等特点,所设计的网络模型在电磁环境构建等场景中具有实用价值。

    2022年01期 v.39;No.191 2-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 643K]
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  • 基于WOA-LSTM的窄带通信网网络时延预测算法

    苏鹏飞;徐松毅;于晓磊;

    为了给窄带通信网的链路选择及协议的智能切换提供实时参考,设计了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)和长短期记忆神经网络(LSTM)的窄带通信网网络时延预测算法。首先对实测数据样本进行标准化处理,以LSTM神经网络算法的均方根误差函数的倒数作为适应度函数;其次采用鲸鱼优化算法对LSTM神经网络的学习率、隐含层神经元个数进行优化,最后将全局最优解输出作为LSTM神经网络的初始参数对样本进行训练预测。结果表明,基于WOA-LSTM的网络时延预测算法预测精度相较于LSTM神经网络算法和BP神经网络算法分别提高了14.87%和78.89%,WOA-LSTM达到收敛时迭代次数相较于LSTM神经网络算法减少了11.11%。所提算法新颖可靠,可更准确地进行网络时延预测,为窄带通信网网络的智能化与自动化升级提供数据支持。

    2022年01期 v.39;No.191 9-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 486K]
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  • 大规模面阵分级波束形成算法研究

    刘潇;刘宝蕊;窦修全;陈卫东;

    为了解决大规模阵列宽带数字波束形成系统实现复杂这一问题,结合子阵内波束合成对相位不敏感的特性,设计了一种基于子阵的分级波束形成算法。首先根据阵列合成带宽、频段、阵列规模等信息参数确定子阵规模,在子阵内利用移相器进行移相处理,实现窄带模拟波束合成;其次在子阵间利用FIR滤波器对宽带信号进行时延的精确控制,实现宽带数字波束合成,从而完成对子阵内波束合成误差的调整;最后对大规模面阵分级波束形成算法进行仿真试验。结果表明:基于子阵的分级波束形成算法能够实现满足要求的波束性能指标,同时可以有效降低大规模面阵宽带数字波束形成系统的实现复杂度。所设计的基于子阵的分级波束形成算法可应用在大规模相控阵波束形成中,对工程实现有一定的参考价值。

    2022年01期 v.39;No.191 16-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 630K]
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  • 区块链辅助航天数据分发的可行性分析及方案设计

    卢天;徐小刚;王士成;李峰;文义红;

    为了快速准确、安全可信地分发海量航天数据,基于区块链技术的可溯源和不可篡改等特性,提出了一种新的航天数据分发方案。首先,在总结传统航天数据分发服务不足的基础上,分析了区块链技术在航天数据分发领域的优势以及应用过程中可能遇到的重点问题,并给出了可能的解决方法;其次,从技术架构、节点部署、模块划分3个角度设计了基于区块链的航天数据分发方案;最后,搭建了Fabric区块链网络,并模拟航天数据文件,通过仿真试验测试了接入区块链对航天数据分发系统的性能影响。研究结果表明,接入区块链的系统可准确校验篡改后的文件,且对原航天数据分发系统的资源视图同步时间影响较小。基于区块链技术的航天数据分发设计方案,可为构建安全高效、可信可控的航天数据分发服务体系提供参考,推动航天数据应用领域快速发展。

    2022年01期 v.39;No.191 24-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K]
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绿色建筑专栏

  • 提篮式型钢悬挑脚手架特殊工况验算方法探讨

    耿大将;苗恩新;柏志诚;金学胜;

    为了实现提篮式型钢悬挑脚手架在实际工程中的广泛应用,对不同工况下的提篮式型钢悬挑脚手架进行了精准设计和有效验算,采用理论分析法得出了一般工况下提篮式型钢悬挑脚手架的主梁和拉杆内力表达式,在此基础上结合现场实际情况建立了多种特殊工况的验算方法。然后采用单因子变量法给出了多种特殊工况下的计算实例,并结合计算结果和现场施工情况给出了实际设计和施工建议。研究结果表明,拉杆上节点偏移会使主梁由单向弯曲构件转化为双向弯曲构件,同时会使主梁挠度增大6%左右;双拉杆失效会导致主梁弯矩增大16倍;立杆传递竖向力增加和建筑结构体型收进均会对脚手架受力产生不利影响,需要采取相应的设计措施或施工管理措施加以规避,尤其需要加强拉杆的日常巡检,保证其正常发挥作用。因此,提篮式型钢悬挑脚手架可以代替普通悬挑脚手架在施工中加以应用,所提方法可以有效解决提篮式型钢悬挑脚手架特殊工况下的设计验算难题,并为相关提篮式型钢悬挑脚手架的设计和施工管理提供参考。

    2022年01期 v.39;No.191 31-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
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  • 抗震支吊架自动化设计系统研究

    张学辉;杨搏涛;李鹏阳;安军海;

    为解决抗震支吊架设计与受力校核自动化程度低引起的建筑工程设计精度问题,基于Revit平台设计了不同类型的抗震支吊架族模型,通过分析Revit API对象结构,利用递归方式识别管道曲线坐标,自动调整支吊架布设方向,探究了参数化模型数据信息的提取方法及抗震支吊架受力体系与Revit之间的交互方式,并通过实际工程案例加以验证。研究表明:1)抗震支吊架自动化设计系统能够以三维可视化的方式自动生成设计方案,可完成各类型抗震支吊架自动规范性布设,提高工作效率;2)通过调用自定义函数,对其关键节点进行受力分析,可进行自动校核,保证抗震支吊架布设方案的安全性;3)通过对设计模型参数化的设计,可实时修改设计方案,具有较高的灵活性。研究结果能够为复杂管道系统中的抗震支吊架设计提供技术支持,为推进建筑机电工程智能化设计提供了方向和参考价值。

    2022年01期 v.39;No.191 39-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 925K]
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  • 设置水平隔水帷幕的基坑降水开挖对周边环境的影响分析

    钱林根;李鹏举;谢致清;侯长领;陈甦;

    为了研究水平隔水帷幕有效性对基坑降水开挖产生变形的影响,采用三维有限元软件对不同水平隔水帷幕渗透系数条件下基坑降水开挖过程进行模拟,分析了水平隔水帷幕渗透性对周边环境的影响规律。结果表明:1)在全封闭止水条件下,周边地表及高铁高架桥墩沉降随基坑降水开挖的进行而逐渐增大,且计算结果与实测结果较为吻合;2)隔水系统的隔水有效性对基坑降水开挖引起的周边地表和临近高铁高架桥墩沉降影响较大,当水平隔水帷幕渗透系数(k)为1×10~(-7) cm/s和6×10~(-3) cm/s时,周边地表和高铁高架桥墩最大计算沉降分别为63.21,178.66 mm和1.04,31.88 mm; 3)全封闭隔水系统将基坑降水开挖引起的临近高铁高架桥墩沉降有效控制在了要求范围内。研究结果可显著提高水平隔水帷幕在基坑工程中的应用效果,并为其相关研究提供经验参考。

    2022年01期 v.39;No.191 49-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 629K]
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  • 一种超载与地震组合作用下的边坡滑动计算方法研究

    刘赟;徐媛;魏占玺;

    为了探究极端环境条件对边坡稳定性的影响,针对超载与地震组合作用下的致滑因素进行了分析,基于能量法与强度折减法推导了组合作用下的安全系数F_s以及临界加速度系数K_s,采用Matlab内嵌序列二次优化法求解极限值,并与经典解比较,最后选取汶川地震、熊本地震2条代表性地震波对边坡位移进行计算。结果表明,1)验证结果准确,推导方法可用于求解边坡临界系数;2)在2种破坏条件下,矿山边坡的稳定性受到显著影响,其安全系数F_s或者临界加速度系数K_s降低了近乎一半;3)应用Newmark法计算位移结果显示在地震荷载的作用下,超载边坡产生了数十倍的滑落距离。研究揭示了地震及顶部超载2种极端条件对边坡稳定性的显著影响,研究结果可为边坡稳定性评估提供参考。

    2022年01期 v.39;No.191 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 617K]
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  • 东北季冻区透水沥青路面低温抗裂性分析

    齐琳;高超;于保阳;

    为了将具有良好排水、抗滑性能的透水沥青路面应用于东北季冻区,对季冻区气候环境下的透水性沥青路面低温抗裂性进行建模。基于东北季冻区年/日温差大、冬季寒冷、冰冻期长等特点,依据沥青路面温度场理论,利用ABAQUS有限元分析平台建立透水沥青混凝土(OGFC)、密级配沥青混凝土(AC)路面结构温度场,并探讨了2种材料路面结构的温度场变化规律;同时进行低温-荷载耦合对比分析,明确了低温日下2种路面结构面层层底水平拉应力变化规律。研究结果表明:1)在寒冷气候下路面结构温度场的分布规律为路表>面层中部>气温>面层底部(基层顶部)>基层中部>基层底部;OGFC面层比AC面层抵抗温度应力对路面结构损害的程度更强。2)在低温-荷载耦合作用下,OGFC路面面层底部水平拉应力值小于AC路面,平均值为1.85 MPa,低温抗开裂的效果更显著;推荐东北季冻区OGFC路面面层合理厚度为4~5 cm。研究结果可以为东北季冻区建造透水沥青混凝土路面提供低温性能方面的参考依据和数据支持。

    2022年01期 v.39;No.191 63-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 413K]
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污染防治专栏

  • 柱前衍生-液相色谱-串联质谱法测定环境水体中草甘膦及其代谢产物的影响因素研究

    董建芳;董会军;李义;赵峰;马天翼;刘雪瑜;

    为了更好地了解水中草甘膦及其代谢产物氨甲基膦酸的浓度水平,采用柱前衍生-液相色谱-串联质谱法对其进行测定。采用Inert Sustain Bio C_(18) HP色谱柱,乙腈-5 mmol/L乙酸铵水溶液作为流动相,水浴-超声50℃衍生60 min,正离子模式,内标法定量,测定水样中的草甘膦和氨甲基磷酸;并探讨了质谱条件、色谱条件、衍生条件、保存时间、采样保存容器、金属离子因素对草甘膦回收率的影响。结果表明,草甘膦和氨甲基膦酸的方法定量限分别为0.030,0.028μg/L,加标回收率为83.4%~108%,相对标准偏差(n=6)为2.6%~8.0%。通过大量实际样品测定,内标物回收率控制在74.5%~129%。采用的测定方法准确,抗干扰能力强,检测结果能够满足《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)Ⅰ类水限值要求,研究结果对保护水体生态安全具有重要的参考价值。

    2022年01期 v.39;No.191 71-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K]
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研究与开发

  • AZ91D镁合金粉末粒度分布对其选区激光熔化成形的影响

    王金业;常志鹏;岳彦芳;常宏杰;杨光;

    为了解决AZ91D镁合金粉末选区激光熔化(SLM)成形过程中产生的烟尘问题,从粉末粒度分布的角度着手,将粉末筛分成不同规格,并按一定比例混合后进行SLM成形实验,探究其对成形过程烟尘产生的影响规律,在保证制件较高拉伸强度的条件下,找出烟尘产生量较少的粒度分布。实验结果表明:镁合金粉末粒径分布对其SLM成形过程中产生的烟尘量有明显的影响作用;SLM成形相同的制件,20μm以下的细粉末对烟尘的产生作用显著,适当增大大粒径粉末所占比例,能有效减少烟尘的产生量;同时,筛除20μm以下的细粉末后,制件的抗拉强度提升了6%,大粒径粉末比例的增加,使得制件的抗拉强度有所降低,但这一影响并不显著。研究结果所确定的优选粉末粒度分布区间,可为进一步减少SLM成形过程中的烟尘产生量、获得高性能镁合金制件提供方法创新和技术支撑。

    2022年01期 v.39;No.191 79-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 340K]
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  • 固体自燃温度测定结果准确性的影响因素研究

    欧阳刚;叶亚明;闫侠;梁峻;刘柏清;

    为提升固体自燃温度测定方法的科学性和适用性,以BMC模塑料和木炭颗粒作为研究对象,通过测定多组固体自燃温度,对比分析了反应类型、颗粒大小和装填密度分别对固体自燃温度测定结果的影响情况。结果表明:1)BMC模塑料的固化反应放出的热量对固体自燃温度测定结果的判定具有干扰作用;2)固体自燃温度随固体颗粒粒径减小而升高,但升高幅度很小,且当固体颗粒粒径减小至一定程度时,固体自燃温度不再随颗粒粒径减小而变化;3)随着装填密度的增大,颗粒间的空隙率降低,固体自燃温度越来越低。研究结果可以改进和完善固体自燃温度测定方法,并为精准指导实际工业生产安全和日常生活安全工作提供数据支撑。

    2022年01期 v.39;No.191 86-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 399K]
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编审园地

  • 向本期载文的审稿专家致谢

    本刊编辑部;

    <正>本期《河北工业科技》共发表论文12篇。这些论文的发表是与有关专家的认真审读、细查资料、推敲分析、中肯评价分不开的。对此,本刊编辑部特向这些专家表示敬意,对他们的辛勤劳动表示感谢。

    2022年01期 v.39;No.191 85页 [查看摘要][在线阅读][下载 52K]
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