2018年陕西省电子学会科学技术奖形审合格项目公示

时间:2018-03-11 10:22 点击:
  

截止至201839日,陕西省电子学会各会员单位及学会专业委员会推荐的2018年度陕西省电子学会科学技术奖申报项目,经学会奖励工作办公室形式审查合格的项目共9项。按照《陕西省电子学会科学技术奖评选办法》要求,现对形审合格的项目予以公示。

公示期:2018311-2018315日。

公示期内,任何单位和个人对公示项目持有异议的,应采取书面形式,写明提出异议的事实依据、本人真实姓名、工作单位及地址等,向陕西省电子学会奖励工作办公室提出异议。学会奖励工作将对异议内容进行核实、查证,对持异议者身份予以保护。对采取匿名形式的异议学会奖励工作办公室将不予受理。        

联 系 人:杜娟

电子邮箱:sxsdzxh@163.com

联系电话:029-88202908

公示项目信息如下:

一、项目名称:高效模数转换器和模拟前端芯片关键技术及应用

完成单位:西安电子科技大学

完 成 人:杨银堂、朱樟明、丁瑞雪、刘术彬、刘马良、王静宇、马瑞、李迪

项目简介:本项目属于电子与通信中的集成电路设计领域,主要应用于通信终端、消费电子等领域。

模数转换器及模拟前端电路是现代通信、物联网与传感器、安全监测、雷达和制导、移动终端、仪器测量、医疗仪器等电子系统的关键瓶颈部件,是欧美瓦森纳协议的核心禁运集成电路,本项目自2012年起,在国家863计划、陕西省科技统筹创新工程计划等资助下,系统开展了高效可配置模数转换器技术、高效模拟前端采样电路技术、模数转换器高效数字校准及精度保障技术、数模转换器高性能时钟技术、超低功耗模拟前端电路技术等方面的研究,取得了一系列的创新研究成果,部分成果已经获得了产业化应用。主要创新点如下:

1、针对可配置模数转换器在系统性、低功耗、高有效精度等方面存在的问题,提出自适应配置功耗-采样频率、可配置增益数模单元、可配置功耗-精度等可配置结构技术,发明宽带可配置延时电路单元和可配置多通道模数转换器交织技术,有效解决了多模式多应用融合的前端采样和模数转换系统架构问题。

2、针对图像传感器和低噪声模拟前端信号采样等应用需求,提出相关双采样-可变增益放大器一体化电路结构,大幅降低前端采样电路的功耗和电路开销;提出折叠共源共栅增益自举放大器结构,解决高速模拟前端采样所需的极大增益采样保持放大器;基于基于密勒补偿和反向间接补偿技术,提出密勒反向间接补偿一体化技术,解决高速模拟前端采样-增益数模单元高效一体化问题。

3、针对模数转换器的精度保障问题,针对高精度流水线模数转换器提出了基于比较器阈值变化的伪随机码注入数字后台校准技术,针对高精度逐次逼近型模数转换器提出了基于整数型欠二进制电容阵列的失调双注入数字校准方法,提出了用于多通道时域交织模数转换器采样时钟偏差和通道失配的数字后台校准算法。

4、针对集成化时钟电路的时钟抖动问题,提出了基于延迟锁相环的快速锁定的高精度低抖动CMOS时钟脉冲宽度调制电路;针对集成化高速高质量采样时钟的关键难题,提出了基于动态偏置、振幅稳定和双环控制等创新技术的C类压控振荡器,解决了高效模拟前端集成化采样时钟的科学问题。

5、针对宽带电力线通信中宽带信号可靠传输、发送和接收等问题,研究了适用于电力线缆等传统传输介质的宽带千兆比特数据传输的物理层架构和可重构电路结构,实现了高速、高可靠、高宽带模拟前端处理器的电路拓扑结构,获得参数指标要求和可重构控制策略方法;研究电力线信号传输特性及高动态范围接收技术,突破了不同传输距离自适应低噪声和高线性度、可编程增益带宽模拟接收器;研究了电力线等传输介质阻抗特性和可编程输出阻抗匹配技术,实现模拟信号发射器输出阻抗自适应可配置控制技术和高驱动力电路技术,解决了电力线宽带信号可靠传输、接收和发送的科学技术问题。

本项目获得授权专利17项,发表相关研究论文58篇,其中SCI检索论文42篇。

本项目成果成功应用于杭州士兰微电子股份有限公司、成都启臣微电子股份有限公司等,近3年直接经济效益7.65亿元。

主要知识产权目录:

知识产权类别

知识产权具体名称

国家(地区)

授权号

授权日期

证书编号

权利人

发明人

发明专利

一种宽工作电压的可配置异步逐次逼近型模数转换器

中国

ZL 201310347707.5

2017.10.27

2669692

西安电子科技大学

朱樟明;邱政;沈易;杨银堂;丁瑞雪

发明专利

一种用于高速模数转换器的高速低失调动态比较器

中国

ZL 201310248216.5

2017.02.08

2375450

西安电子科技大学

朱樟明;王铁维;丁瑞雪;杨银堂

发明专利

基于电荷再分配的 10 位超低功耗逐次逼近型模数转换器

中国

ZL 201410390039.9

2017.05.10

2481085

西安电子科技大学

丁瑞雪;刘建;梁宇华;朱樟明;

杨银堂

发明专利

可编程增益数模单元及模数转换器

中国

ZL 201310020296.9

2017.03.22

2422849

西安电子科技大学

刘术彬;朱樟明;丁瑞雪;杨银堂

发明专利

拥有极大直流开环电压增益的CMOS运算放大器

中国

ZL 201310028034.7

2016.12.28

2322615

西安电子科技大学

庄浩宇;杨银堂;朱樟明;丁瑞雪

发明专利

一种分组伪随机旋转温度计译码电路

中国

ZL 201410072406.0

2017.09.29

2624922

西安电子科技大学

刘马良;甘萍;朱樟明;杨银堂;张鹏

发明专利

一种具有可编程功能的多相位时钟产生电路

中国

ZL 201310462282.2

2017.08.25

2596060

西安电子科技大学

刘帘曦;赵杨;朱樟明;杨银堂;刘雄

发明专利

低功耗、低温度系数基准源电路

中国

ZL 201410186644.4

2016.02.03

1942823

西安电子科技大学

王玉涛;姚娇娇;杨银堂;朱樟明

发明专利

高速异步逐次逼近型模数转换器

中国

ZL 201310647508.6

2017.05.10

2478939

西安电子科技大学

裘沈倩;丁瑞雪;张靓;杨银堂;

朱樟明

发明专利

一种高增益宽动态范围CMOS跨阻放大器

中国

ZL 201310132154.1

2016.11.30

2302848

西安电子科技大学

刘帘曦;邹姣;朱樟明;杨银堂;牛越

发明专利

一种高速、高精度、低失调全差分动态比较器

中国

ZL 201310027090.9

2016.11.09

2290209

西安电子科技大学

刘敏杰;朱樟明;刘术彬;杨银堂

发明专利

用于分段式电流舵DAC的数字校准电路

中国

ZL 201310093824.3

2017.05.31

2499224

西安电子科技大学

朱樟明;刘勋;任大志;刘帘曦;杨银堂

发明专利

基于模拟延迟锁相环的时钟产生器

中国

ZL 201410310797.5

2017.02.15

2380326

西安电子科技大学

李登全;张靓;朱樟明;杨银堂

发明专利

50%占空比时钟产生电路

中国

ZL 201410066721.2

2017.02.15

2378391

西安电子科技大学

甘萍;朱樟明;刘马良;杨银堂;张鹏

发明专利

一种数字直接频率合成器

中国

ZL 201310019467.6

2016.11.30

2301863

西安电子科技大学

刘马良;朱樟明;郭旭龙;杨银堂

发明专利

可配置片上低压差线性稳压器

中国

ZL 201410099580.4

2016.01.20

1903674

西安电子科技大学

朱樟明;张鹏;刘马良;杨银堂;陈新乐

发明专利

电流模带隙基准电流源

中国

ZL 201310295990.1

2016.01.20

1931027

西安电子科技大学

朱樟明;薛婷;陈雨;丁瑞雪;杨银堂

 

二、项目名称:JQ-7690F 型反流割断器

完成单位:陕西群力电工有限责任公司

完 成 人:周成龙、马海林、钱渭、吴超、宋小勇、魏怡宁

项目简介:JQ-7690F型反流割断器是我公司根据市场需求自主研发的项目,该产品由一只接触器、一只电流型电磁继电器、一只磁保持继电器组合装配而成。接触器控制主回路的通断;磁保持继电器控制接触器线圈电路通断,并且具有反流保护、反流保护模拟、复位等功能;电流型电磁继电器具有信号输出及检测等功能。可切换200A28Vd.c.阻性负载,主要用于船舶、车辆等大功率电源控制场合。

该型反流割断器的技术指标是以GJB1461-1992《含可靠性指标的电磁继电器总规范》有关规定和用户要求为依据制定的。产品主要技术指标:

产品主要技术性能:

1、温度范围:-55℃85℃

2、振      10Hz500Hz49m/s2

3、冲    击:49m/s2

4、加 速 度:49m/s2

5、触点组数:1H

6、线圈功耗:约15W(主接触器),约0.3W(电磁继电器及磁保持继电器)

7、介质耐电压:500Vr.m.s.

8、绝缘电阻:≥500MΩ500Vd.c.

9、接触电压降:≤125mV

10、额定负载: 200A28Vd.c.(阻性)  1×104

11、外形尺寸:130mm×71mm×90mm  

12、重    量:1.6Kg

产品主要功能:

1、正向充电:产品B端加电(+28Vd.c.),接触器接通,发电机工作向蓄电池充电,电流方向:由By端到CETb端。

当电流为(015A时,接线端子“Л”输出电压信号+28Vd.c.;当电流达到(1520A时,接线端子“Л”输出电压信号(+28Vd.c.)消失,并在电流继续增加时,这一信号也不出现

2、反流保护:正向充电结束后,发电机停止工作,此时蓄电池向发电机放电,电流方向:由CETb 端到By端。

当反向电流达到(1550A时,磁保持继电器动作,触点断开,接触器线圈断电,主回路断开,实现反流保护。

当产品无法按照要求进行反流保护时,接线端子к输入+28Vd.c.,产品强制执行反流保护功能 。

3、复位:接线端子г输入+28Vd.c. ,磁保持继电器复归,产品恢复至初始状态。

产品主要技术经济指标:完全成本:4595.83/只;售价:8000/只,利润率32.79%

JQ-7690F型反流割断器的研制满足了军民用船舶、车辆等领域大功率电源控制场合,对于国防安全的国产化率和企业经济效益、技术水平及影响力的提高具有积极意义。目前国内尚无其他厂家生产该型继电器,可以替代进口的国外同型产品,有较大的市场空间。

主要知识产权目录:

知识产权类别

知识产权具体名称

国家(地区)

授权号

授权日期

证书编号

权利人

发明人

实用新型专利

应用于反流割断器的电流线圈

中国

ZL  2015  2 1050361.3

2016.06.15

5286394

陕西群力电工有限责任公司

周成龙、宋小勇、魏庆、马海林

 

三、项目名称:JQ-7654FA型三相接触器

完成单位:陕西群力电工有限责任公司

完 成 人:蒲永亮、马海林、吴超、魏庆、钱渭、魏怡宁

项目简介:JQ-7654FA型三相接触器是依据某航空用户要求及公司技字[2014103号文件而研制的,厂内代号:7654A

2014年某重点型号直升机上使用的法国ECE公司的25860SBM型接触器出现故障,分析后发现该型接触器负载能力(100A115/200Va.c.400Hz)偏小,故委托我公司研制一款外形结构、安装方式等和法国ECE公司的25860SBM型接触器相同的产品,但额定负载要求从100A提高到150A。经评审分析后,我公司决定在研发此产品,以期达到用户使用要求,实现国产化备件的目标。

产品结构及技术指标以法国ECE公司的25860SBM型接触器产品为参考。产品密封形式为封闭式,电磁系统采用螺线管式磁路结构,线圈为复合绕组,大功率启动,小功率保持;接触系统采用桥式触点接触形式,主触点、辅助触点接触形式均为三组动合三组动断(3H3D),其中主触点额定负载为:150A115/200Va.c.400Hz  阻性负载,极限通断能力可达到750A;辅助触点额定负载为:5A115/200Va.c.400Hz  阻性负载。该产品具有控制路数多,负载能力强等优点,主要用于航空电源控制系统切换电路之用。

该型接触器的技术指标是以GJB1461-1992《含可靠性指标的电磁继电器总规范》有关规定和用户要求为依据制定的。产品主要技术指标:

    温度范围:-55℃85℃

相对湿度:40℃时达98

低 气 压:4.4kPa

振动(正弦):10Hz2000Hz98m/s2

振动(运输):GJB150.16中第1类基本运输的公路运输环境中图1、图2、图3的规定

振动(直升机):GJB150.16中第6类直升飞机中图28、表3的规定,F1=21.2Hz

    击:196m/s2

加 速 度:GJB150.15中第类、第类试验的规定,直升飞机,第类各方向为68.6 m/s2,第类各方向为102.9 m/s2

    雾:GJB150.11的有关规定,时间:96h

    菌:GJB150.10的有关规定,试验周期28天,不低于等级2

湿    热:GJB150.9中的地面和机载电子设备湿热试验的规定,5个试验周期

线圈电流:启动6A;保持0.42±10%A

瞬态电压抑制:±62Vmax

动作时间:≤25ms

释放时间:≤25ms

触点形式:主触点:3H3D,辅助触点:3H3D

接触电压降:

主触点:≤120mV(寿命后≤175mV

辅助触点:NoNc触点:≤50mV(寿命后≤200mV

微动辅助触点:≤120mV(寿命后≤400mV

额定负载及寿命次数:

主触点:150A115/200Va.c.400Hz5×104次;

辅助触点:5A115/200Va.c.400Hz5×104

介质耐电压:1000Vr.m.s.

绝缘电阻:500MΩ

    量:1300±4%g

外形尺寸:116mm×80mm×105mm

产品主要技术经济指标:完全成本:27341.04/只;售价约为30000/只,利润率约为8.8%

JQ-7654FA型三相接触器的研制满足了航空领域150A三相大负载接触器的需求,该型接触器可以替代进口的国外同型产品,技术水平属国内先进,有较大的市场空间。对于国防安全、航空元器件的国产化率和企业经济效益、技术水平及影响力的提高具有积极意义。

 

四、项目名称:P波段圆极化有源相控阵天线

完成单位:陕西黄河集团有限公司

完 成 人:崔卫东、钟华、赵冬竹

项目简介:本项目属于相控阵天线技术领域。

本项目主要由天线阵面、馈电网络、T组件等组成。

P波段圆极化有源相控阵天线采用两维相扫、有源强馈体制。研制的P波段二维阵面大宽角扫描天线,是具有优良轴比特性的圆极化天线,实现了大功率有源相控阵天线,满足了某新型地空导弹武器系统制导站的需要。

项目采用介质加载的螺旋天线作为辐射单元,缩减了天线尺寸,且可以承受较高的功率。

每个单元在阵面中依次旋转放置,包含移相器的发射组件对每个单元进行相位补偿,得到的圆极化阵列具有良好的轴比特性。

天线在P波段,实现了大功率有源相控阵天线,采用介质加载,使天线单元的尺寸减小,降低了整个阵列天线的纵向尺寸,利用天线单元旋转技术,得到了具有优良轴比特性的圆极化天线。组成的相控阵天线具有大功率,宽扫描范围和低轴比的优良特性。

发明的同轴线输入一分任意路微带功分器采用非标准同轴线和微带径向线,大大缩减了功分器的尺寸,功分器各路具有较高的相位和幅度一致性,特别是当输出路数较多时,微带线线宽适中,易于加工。

天线主要技术指标如下:

a) 极化形式:圆极化;

b) 工作频带:P波段 F0+n×11MHzn=07的整数;频带宽度≥80MHz

c)  电扫描范围

    方位面:-20°~+20°;高低角:-1°~70°;阵面倾角:29°;

d) 增益:≥18dB(法线方向);

e) 波束宽度:≥18°(法线方向);

f) 电压驻波比: ≤1.6(含馈线);

g)  输入信号功率:    5dBm

h T组件输出总脉冲功率:≥15kW

i) 配相时间:≤100μs

j) 波束指向量化单位:0.32°。

主要知识产权目录:

知识产权类别

知识产权具体名称

国家(地区)

授权号

授权日期

证书编号

权利人

发明人

发明专利

同轴线输入一分任意路微带功分器

中国

ZL201410687930.9

2017412

2454295

陕西黄河集团有限公司

崔卫东、钟华

 

五、项目名称:陕西省互联网网站云防御及追踪平台

完成单位:陕西省网络与信息安全测评中心

完 成 人:杨帆、赵首花、尚保卫、朱立军、杨向东、王楠、巨腾飞、赵少飞、李灏、高瑞、杨帆、李俊

项目简介:随着网络与信息技术的发展,尤其是互联网的广泛普及和应用,正深刻影响人类生活、工作的方式。与此同时,信息安全的重要性也在不断提升。政府

所面临的Web应用安全问题越来越复杂,各类安全威胁正在飞速增长,极大地困扰着政府,给政府的信息网络和核心业务造成严重的破坏。能否及时发现并成功阻止网络黑客的入侵和攻击、保证Web应用系统的安全和正常运行成为政府所面临的重要问题。

传统的边界安全设备,如防火墙、IPSWAF等作为整体安全策略中不可缺少的重要模块,局限于自身的产品定位和防护深度,不能有效地提供针对Web应用攻击完善的防御能力。针对Web应用攻击,必须采用专门的机制,对其进行有效检测、防护。传统的Web安全防御体系存在种种漏洞,越来越不能满足实际Web安全防御的需求。未来的攻击方式注定也是从云端发起的,单一设备的定点攻击方式也会逐渐消失。“用云攻击云,用云防御云”也会是未来的发展趋势。除此以外,网站的防护手段碎片化,部署的安全防护设备虽多,但是无法有效的整合衔接起来,反而造成平时维护难度的加大,提高了运行维护的成本,随着云服务的日益发展与普及,黑客也不再局限于使用以前的攻击方式,云计算与黑客技术的结合使的黑客的攻击手段变得更加多样,更加难以防御,如果网站的安全观还停留在使用防火墙、WAF、防病毒等单个防护系统上,将提升网站运行的安全成本,因此,如何使用云防护技术为网站的安全提供整体解决方案已经成为现实环境下对我国网站安全的新课题。

陕西省互联网网站云防御及追踪平台就是基于云计算的防护技术,为网站安全提供整体解决方案。平台通过多层防御结构保证Web系统万无一失,用户只要将WebDNS解析指向到平台,由平台完成一切完全防护工作。

平台具有大数据智能云防护平台、攻击防护、安全重塑、攻击溯源、内容防护、抗DDoS等六个方面技术优势及万无一失的攻击防护、完好如初的内容恢复、还施彼身的攻击溯源三大特点,为党政机关网站安全运行保驾护航。相应的安全防护级别可划分为三个阶段:基础防御、云防御、专属防御。

基础防御:Web系统遭受一般情况攻击时平台会用调用最基本的规则防御、内容防御、区域访问识别进行安全防御。接近80%的一般攻击行为都会被平台阻止。

云防御:当Web系统遭受到有组织、有目的、非常严重的大流量攻击的时候平台会集合接近无限的防御能力进行安全防护。目前平台能防御的最大的DDos流量攻击在500G左右。在进行联动云防御的时候平台会调用云自动访问识别、防御联动、安全评级云等防护手段来保证Web 系统的安全状态。接近99.999%的攻击行为都会被平台阻止。

专属防御:在特殊时期、特殊情况下(在每年两节。两会期间政府网站的防护要求)。平台可以充当被保护网站的安全替身所有的访问、攻击行为都会直接发生在平台上。平台会将被保护网站锁定。在进行专属防御的时候平台会使用:资源锁、整站锁、将被保护WEB系统锁死。

平台掌握着全球30万黑客的指纹信息和攻击手段,可以对黑客攻击行为做到及时的预警与防护;平台具有强大的抗DDoS功能,拥有数千台设备为网站防御攻击,用骨干网带宽为党政机关网站保驾护航;平台用大量人工智能和自适应学习技术实现最简单的操作和部署;基于大数据的深度钻取结果实时全面的呈现;拥有百余人专业团队对党政机关网站进行实时维护云防御策略,保证网站的防御体系高枕无忧。

自系统建成以来,以为陕西省政府办公室、榆林市政府政务信息化办公室等几十家单位提高了服务 。

代表性论文:

基于云防护技术的网站整体安全解决方案研究,中国科技成果,20164期(17卷,总第366期),文/李灏、王楠、赵少飞、孟江涛(陕西省网络与信息安全测评中心)

 

六、项目名称:基于无线传感器网络大气粉尘浓度测试系统

完成单位:西安工业大学

完 成 人:雷志勇、李翰山、李静、王泽民、高俊钗、雷鸣、刘敏、张珊珊、刘小虎、雷秉山

项目简介:

大气中的粉尘颗粒是大气环境污染的主要成分之一,它与人民群众的身体健康息息相关。掌握大气中的粉尘颗粒浓度是大气环境治理的基础。本项目以无线传感器网络为基础,以激光测量技术为核心,研制成功了一种网络化大气粉尘浓度测试系统。本系统既能用于家庭、社区、城市等的大气粉尘监测,也可用于冶金、水泥、煤矿等行业的特殊颗粒浓度测试。

1.主要技术内容

1)大气粉尘浓度测试方法:

根据Mie 散射理论和Lamber Beer 定律,提出光透射法与光散射法相结合的大气粉尘浓度测量方

法,构建相应的测试模型。

2)激光在大气粉尘中的传输模型

基于有限元法研究激光在粉尘环境中的传播特性,建立激光信道分层传输模型,拟合激光传输覆

盖空间的边沿曲线簇函数。

3)多传感器数据传输与数据处理

研究多传感器测量节点与无线网关之间的数据传输,建立大区域粉尘浓度测量数据链路;设计最邻近关联算法和最优加权关联算法,建立大区域粉尘浓度数据综合处理模型。

4)激光散射与透射的系统标定

根据本项目提出的测试方法,研究一体化标定技术,建立散射激光强度和透射激光强度与粉尘浓度相关联的数据模型,实现对粉尘浓度测量系统的整体标定。

5)测试系统电路设计

设计了激光发射、激光探测、信号调理、A/DCMCU、射频SOC 等电路,实现光电检测、信号调理、放大、转换和向无线网关节点的数据传输。

2.授权专利与发表论文情况

1)授权发明专利1 项,专利号:ZL201310712723.X

申请发明专利2 项,申请号:201611202608.8 201610297991.3

2)发表学术论文9 篇,其中被SCI 收录2 篇,EI 收录1 篇。

3.技术指标

1)测试系统测量范围:0.04mg-10000mg/m3; (2)检测灵敏度:0.001mg/m3

3)测试系统相对误差:≦±4.6%; (4)响应时间:≦0.3s

3.应用推广及效益情况

1)西安新竹防灾救生设备有限公司是一家专门从事消防拟爆产品研制与生产的厂家。本成果用

于该公司的灭火材料颗粒质量测试、车辆内外部的烟雾浓度测试,极大地促进了该公司的消防拟爆产品开发和拟爆效果的评价,特别对装甲车辆消防拟爆产品的生产,具有显著的军事效益和社会效益;两年来,新增销售额330万元,新增利润52万元。

2)钧泰国际投资(集团)有限公司将本成果用于施工过程的挖掘、物料运输和堆放等的现场尘

埃测试,为建筑扬尘治理方案提供科学数据,是施工现场达到“工地6 个百分百和7 个到位”的重要依据,对公司治霾防霾、保护蓝天做出了重要贡献。

3)完成了西安近代化学研究所的“云雾浓度分布测试与评价”项目,项目经费60 万元。

4)用于西安灞桥区嘉华精密机械厂铝制品抛光过程中空气中铝粉浓度的测试,对安全生产和职工健康和生命安全都具有特别重要的意义。两年来新增销售额42 万元,新增利润8 万元。

主要知识产权目录:

知识产权类别

知识产权具体名称

国家(地区)

授权号

授权日期

证书编号

权利人

发明人

授权发明专利

一种近红外激光光斑视场参

中国

ZL201310712723.

2016 10

证书号第 2257743

西安工业大学

志勇翰山

数测量装置及测量方法

X

05

泽民

李静,闫克丁

申请发明专利

一种粉尘浓度标定系统和标

中国

 

 

西安工业大学

雷志,,李静,

定方法

201611202608.8.

王泽 ,李翰 ,

珊珊,高俊 ,闫克

,刘敏

申请发明专利

一种激光投影标定装置和标

中国

 

 

西安工业大学

雷志 ,王泽 ,

定方法

201610297991.3

,高俊钗,李静,

秉山,闫克丁,刘敏

 

七、项目名称:卫星信道频谱监测天伺馈系统

完成单位:中国电子科技集团公司第三十九研究所

完 成 人:李涛、叶斌、刘鹏、孙晓东

项目简介:

1、立项目的

由于现今卫星资源极为丰富,卫星侦察频繁等不良后果。因此急需进行有效的监测并为后续应对提供基础数据。同时为了提高该系统的战场生存能力,并具有较高的机动性能和灵活性,就需要该系统在满足战术指标的前提下,具备很高的集成度和兼容性。最大限度减少部队信息支援人员的编制,增加一线战斗人员的数量,对提高我军战斗力具有巨大的贡献。因此一套天线覆盖一个频段的传统天线方式就不能够满足该系统的战术使用要求。这就要求该系统必须实现多频共用的功能。为了满足卫星频谱监测的需求,实现装备综合化、集成化的要求。针对已有卫星资源进行有效的频谱监测,为实现机动化、全频段覆盖开展此项研究。

2、项目概况

中国电子科技集团公司第三十九研究所研制的卫星频谱监测天伺馈系统,可对U/L/S/C/X/Ku/Ka频段卫星信号实施信号搜索、跟踪、接收。能够为各类通信、广播和数据中继卫星提供一种灵活便捷的监测手段,提升对转发器的监测能力、异常信号的检测和识别能力、频谱认知和资源调度能力。本项目来源于中国电子科技集团公司第二十二研究所承担的频谱监测系统。该产品已于2013年在青岛参加了由总参信息化部价格中心组织的价格审核会,并随大系统完成定型,陆续生产、交付20余套, 2016年被列为全军合同重点监管项目。

3、主要科学技术内容

卫星信道频谱监测天伺馈系统针对车载平台进行设计,在实现多频段卫星信号接收的同时,具备重量轻、收藏高度低、换馈便捷、复装精度高等特点。卫星信道频谱监测天伺馈系统采用格里高利式抛物面卫星天线形式实现多频共用的功能。天线反射面采用双层碳纤维布铝蜂窝夹层结构,强度好、重量轻、面精度高,满足300MHz20GHz的反射要求。同时馈源系统需要能够覆盖300MHz20GHz的超宽频带。由于馈源系统尺寸受信号波长影响很大,因此单一馈源不可能在满足较高战术指标要求的前提下直接覆盖300MHz20GHz带宽。因此该系统采用多馈源换馈的方式实现全频带的覆盖。单频段天线效率可达79%。换馈结构设计巧妙,可快速便捷的手动更换工作馈源,同时保证各个馈源相位中心精度。

4、技(战)术指标

1 天线类型:2.4米抛物面

2 天线G/T(dB/K10°仰角、晴空)U频段:≥-10L频段:≥2S频段:≥9    

C频段:≥15X频段:≥19.8Ku频段:≥24Ka频段:≥23.6

3 方位角:±180°,俯仰:10°~85°,极化角:±90°

4     自动对星时间:≤4分钟

5 结构:重量:≤300kg,天线收藏高度:≤610mm

5、促进科技进步作用、意义

为了满足卫星频谱监测的需求,实现装备综合化、集成化的要求。针对已有卫星资源进行有效的频谱监测,为实现机动化、全频段覆盖开展此项研究。该系统在满足战术指标的前提下,具备很高的集成度和兼容性。最大限度减少部队信息支援人员的编制,增加一线战斗人员的数量,对提高我军战斗力具有巨大的贡献。

 

八、项目名称:广义稀疏表示与图像结构正则化学习超分辨方法研究

完成单位:西安电子科技大学、西安工程大学

完 成 人:张凯兵、高新波、邓成、 王海军

项目简介:实际应用中,成像系统受器件成本、传输带宽、计算资源以及成像环境等诸多因素的限制,所获图像分辨率往往不高,给后续的图像处理、分析和理解任务带来极大的挑战。如何获取高分辨率的数字图像是人们非常关心的课题。超分辨重建是一种有效提高图像分辨率的信号处理技术。该技术能有效克服成像设备固有分辨率的不足,突破成像环境的限制,在不改变现有成像系统的前提下,能以最低的成本获取高于成像系统物理分辨率的高质量图像。针对超分辨重建面临的挑战性问题,本项目基于广义稀疏表示理论和图像结构正则化学习方法,加强流形相似度的映射关系估计、图像结构正则化先验设计、自相似冗余信息学习和如何有效集成实例学习方法和重构方法等方面,对基于实例学习和基于重构的图像超分辨重建方法进行了深入系统的研究,取得了如下三个方面的主要科学发现:

1. 研究了增强低分辨与高分辨图像特征之间流形相似度和邻域保持度的邻域嵌入超分辨建模方法,提出了一种基于对偶约束的联合学习超分辨重建方法和自适应的稀疏邻域选择方法。本项目提出的邻域嵌入改进方法能有效提高低分辨与高分辨图像特征空间上流形相似度和邻域保持度,提高了邻域嵌入超分辨重建算法的性能。

2. 建立了融合图像非局部自相似特性与局部结构规则的图像结构正则化学习框架,提出了一种基于非局部均值与可控核回归的单帧图像超分辨算法;提出了非局部均值学习相似性结构快速超分辨增强算法和基于非局部结构回归正则化质量增强算法,能显著提高超分辨重建图像的质量。

3. 建立了由粗到精的基于实例学习和基于重构超分辨的集成框架,提出了实例学习和基于重构的单帧图像超分辨方法相结合的方法;发现基于结构正则化学习的重构方法能有效弥补实例学习方法存在的不足,提出了基于非局部相似性正则化增强的多尺度相似性学习超分辨算法;针对现有实例学习算法时间、空间存储量大的问题,提出了基于多线性映射的图像超分辨算法、基于稀疏高斯过程回归的超分辨算法和基于相似性约束的结构化回归超分辨算法;针对高质量超分辨图像应用要求,提出了组合相关邻域回归细节合成和基于非局部结构回归正则化质量增强的由粗到精的高质量超分辨算法。

核心论文发表在计算机学科领域的一流国际期刊与会议,包括《IEEE Trans9 篇。4 篇论文入选ESI高被引论文。14 篇核心论文SCI他引452 次,Google Scholar 引用1020 次。8 篇代表性论文SCI他引358 次,Google Scholar引用797 次;单篇最高SCI他引113 次,Google Scholar引用231 次。上述工作得到了20多个国家/地区,其中包括近十位美//加等国院士和10余位IEEE/ACM/IAPR Fellow 等国际同行的高度认可。本项目获得了中国博士后基金一等资助项目、中国博士后基金特别资助项目和国家自然科学基金面上项目的部分资助;第一完成人的博士学位论文“基于广义稀疏表示的超分辨重建方法”获得西安电子科技大学2014年度优秀博士论文。

代表性论文专著目录:

序号

论文专著

名称/刊名/作者

影响

因子

年卷页码

(xxxxxx)

发表时间

年月日

通讯

作者

第一作者

SCI

他引次数

他引

总次数

是否国

内完成

1

Joint learning for single image super–resolution via a coupled constraint/IEEE Transactions on Image Processing/Xinbo Gao, Kaibing Zhang, Dacheng Tao, and Xuelong Li

4.828

201221469-480

2012

118

高新波

高新波

70

161

2

Image super–resolution with sparse neighbor embedding/IEEE Transactions on Image Processing/Xinbo Gao, Kaibing Zhang, Dacheng Tao, Xuelong Li

4.828

201221

3194-3205

2012

39

高新波

高新波

81

177

3

Single image super–resolution with non–local means and steering kernel regression/IEEE Transactions on Image Processing/Kaibing Zhang, Xinbo Gao, Dacheng Tao, and Xuelong Li

4.828

201221 4544-4556

2012

716

张凯兵

张凯兵

113

231

4

Single image super–resolution with multiscale similarity learning/IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems/Kaibing Zhang, Xinbo Gao, Dacheng Tao, Xuelong Li

6.108

2013241648-1659

2013

73

张凯兵

张凯兵

33

82

5

Similarity constraints-based structured output regression machine: An approach to image super-resolution/IEEE transactions on neural networks and learning systems/Cheng Deng, Jie Xu, Kaibing Zhang, Dacheng Tao, Xinbo Gao, Xuelong Li

6.108

201627 2472-2485

2015

99

邓成

邓成

6

14

6

Single image super-resolution using active-sampling Gaussian process regression/IEEE Transactions on Image Processing/Haijun Wang, Xinbo Gao, Kaibing Zhang, Jie Li

4.828

201625

935-948

2015

1223

高新波

王海军

5

15

7

Learning multiple linear mappings for efficient single image super–resolution/IEEE Transactions on Image Processing/ Kaibing Zhang, Dacheng Tao, Xinbo Gao, Xuelong Li, Zenggang Xiong

4.828

201524

846-861

2016

17

张凯兵

张凯兵

50

114

8

Coarse–to–fine learning for single image super–resolution/IEEE Transactions Neural Networks and Learning Systems/Kaibing Zhang, Dacheng Tao, Xinbo Gao, Xuelong Li, Jie Li

6.108

201728

1109-1122

2016

218

张凯兵

张凯兵

0

3

 

 

 

 

 

 

 

358

797

 

 

九、项目名称:基因调控网络构建算法研究及其在疾病网络中的应用

完成单位:宝鸡文理学院

完 成 人:刘飞、高红艳

项目简介:分子生物学研究表明:特定生理活动与细胞中基因的表达水平有关,某个基因的表达水平受到其它基因影响,此基因的表达水平又影响其它基因表达水平,基因间相互制约调控关系构成了复杂的基因调控网络。基因调控网络可从基因作用角度揭示生命现象及生理活动,是功能基因组学研究的重要内容。基因调控网络可从基因作用角度揭示生命现象及其生理活动,是计算机,数学,生物学等学科的一个交叉领域。

在过去的十年里,科学家们开发了各种各样的基因调控网络构建方法,它们分别从不同的角度利用不同的模型来构建基因调控网络。但由于基因调控过程的复杂性、调控的方向性、网络的规模性以及基因表达数据的噪声等因素的影响,这些都会影响基因调控网络构建性能。如基于互信息的方法不能检测网络的方向,不能区分直接和间接调控;基于优化模型的方法很难解决高维低样本数据;基于贝叶斯网络的方法具有较高的计算复杂度,而很难处理大规模网络等。如何克服这些模型和方法中的缺点,是基因调控网络构建方法提高其性能的关键所在。本项目拟采用逆向工程技术方法,利用复杂网络理论、现代数理统计理论、信息论、模式识别、生物信息学等理论知识对基因调控网络构建方法进行研究,主要研究内容如下:

目前大多数贝叶斯网络都是采用受限最优贪婪搜索的基础上通过评分函数来寻找最优结果,计算的复杂度非常高,一旦缩减了网络结构空间就会降低算法的精确度。我们用基于K近邻分解网络,在每个子网中计算贝叶斯概率函数,以此来缩小贝叶斯网络的计算复杂度。最后我们通过逐步迭代条件互信息、重复上述操作来去除冗余边,最后整合出一个最优的网络结构,这种方法提高了稀疏网络结构学习的精度和计算效率。

传统贝叶斯GRN算法,为了找到局部最优或者全局最优,算法的时间复杂度非常高,而信息论方法假阳性边较多、且不能推测基因,为了限制搜索策略和搜索空间以提高算法的时间复杂度及确定网络的因果定向问题。基于有序条件互信息和有限父节点,提出一种快速构建基因调控网络的OCMIPN算法。在人工合成网络及真实生物分子网络上仿真表明,OCMIPN方法的性能优于现有流行算法。

传统的相关性系数模型、偏相关系数模型仅能发现基因间线性关系,互信息过高估计基因间的相关性,条件互信息过低估计基因间的相关性,从而导致推断出的基因网络假阳性率和假阴性率较高,且不能推断基因调控方向。因而,基于部分互信息和贝叶斯打分函数,提出一种新的基因调控网络构建算法PMIBSF。在计算机模拟网络和真实生物分子网络上,仿真实验结果表明,PMIBSF性能优于目前流行的算法,可高精度构建基因调控网络。

我们所构建的基因调控网络算法克服了基因表达数据高维低样本特性和算法时间复杂度过大的问题,用限制每个节点的父节点数量和已知基因调控网络的拓扑信息构建算法,研究不同状态下基因调控关系差异,挖掘基因之间潜在关联信息,揭示基因之间的作用机理和功能信息,基因调控网络构建和分析有助于揭示基因功能、解析基因间作用,其中局部贝叶斯构建基因调控网络算法(PLoS computational biology 12.8 (2016))得到了国内外专家的肯定,为疾病发病机理和相关药物设计可以提供一定的支持和帮助。

代表性论文专著目录:

序号

论文专著

名称/刊名/作者

影响

因子

年卷页码

(xxxxxx)

发表时间

年月日

通讯

作者

第一作者

SCI

他引次数

他引

总次数

是否国

内完成

1

Liu F, Zhang S W, Guo W F, et al. Inference of Gene Regulatory Network Based on Local Bayesian Networks[J]. PLoS Computational Biology, 2016, 12(8): e1005024.SCI

4.542

2016, 12(8) : e1005024

2016.8

张绍武

刘飞

6

6

2

刘飞. 重采样条件互信息构建基因调控网络算法研究[J]. 生物医学工程学杂志, 2016, 33(5): 985-990.EI

 

2016, 33(5): 985-990

2016.5

刘飞

刘飞

 

 

3

Liu Fei, Zhang S W, Wei Z G, et al. Mining Seasonal Marine Microbial Pattern with Greedy Heuristic Clustering and Symmetrical Nonnegative Matrix Factorization[J]. BioMed research international, 2014, 189590:1-9(SCI)

2.476

2014, 189590:1-9

2014.3

张绍武

刘飞

 

 

4

高红艳, 刘飞. 基于局部相似性的 K-means 谱聚类算法[J]. 小型微型计算机系统, 2014, 35(5): 1133-1134.

 

2014, 35(5): 1133-1134.

2014.10

高红艳

高红艳

 

 

5

刘飞. 一种构建基因调控网络的混合算法[J]. 信息技术, 2016, 40(1): 72-74.

 

2016, 40(1): 72-74.

2016.1

刘飞

刘飞

 

 

6

高红艳, 刘飞. 基于局部路径的社团发现算法[J]. 电气自动化, 2014, 36(6): 28-29.

 

2014, 36(6): 28-29.

2014.6

高红艳

高红艳

 

 

 

 

                                        陕西省电子学会

                                             2018311