清华大学学报·自然科学版杂志是由教育部主管，清华大学主办的一本北大期刊。
清华大学学报·自然科学版杂志创刊于1915，发行周期为月刊，杂志类别为科技类。
杂志介绍
清华大学学报·自然科学版杂志
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主管单位：教育部
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主办单位：清华大学
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国际刊号：1000-0054
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国内刊号：11-2223/N
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发行周期：月刊
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全年订价：￥1060.00
杂志介绍
清华大学学报·自然科学版杂志是由教育部主管，清华大学主办的一本北大期刊。
清华大学学报·自然科学版杂志创刊于1915，发行周期为月刊，杂志类别为科技类。
主管单位：教育部
主办单位：清华大学
国际刊号：1000-0054
国内刊号：11-2223/N
发行周期：月刊
全年订价：￥1060.00
关键词: 异步电机 非正弦电流 fourier分析 叠加原理
为了分析定子绕组流过非正弦电流时多相异步电机的运行性能,必须了解谐波电流与谐波磁势的对应关系.通过Fourier级数把非正弦电流分解为基波电流和一系列谐波电流,分别计算各次时间谐波电流所产生的不同次空间谐波磁势,得到谐波电流次数与产生的合成谐波磁势次数间关系且给出通用表达式.结果表明:多相异步电机谐波电流与谐波磁势间的对应关系不...
关键词: 断路器 在线监测系统 嵌入式系统 互操作性
为满足IEC61850标准对变电站自动化系统及智能设备提出的互操作性、实时性和稳定性要求,将32b处理器ARM(advanced RISC machine)及嵌入式操作系统uClinux引入封闭式组合电器(GIS)的在线监测领域.根据GIS在线监测的需要,设计了以太网通信和CAN(controller area network)总线通信的硬件电路及软件.应用测试结果表明:基于ARM和uClinux中TCP/IP协议...
关键词: 太阳能发电 并网系统 最大功率点跟踪控制 恒电压控制
为了克服传统两级式光伏并网系统在设备体积、成本和控制复杂度上均存在的不足,提出了一种无直流稳压环节的新型单级式光伏并网系统电路拓扑和适用于此拓扑的电压变化速度受限的最大功率点控制算法(VVSL-MPPT).使用仿真和实验的方法,对系统的性能进行了验证.实验样机实现连续工作10 h的稳定运行,输出稳定在系统最大功率点,并于14:00:00左右达到...
关键词: 静止无功补偿 变压器隔离 链式逆变器 载波移相空间矢量 不平衡补偿
为了克服传统配电静止无功补偿器(D-STATCOM)主电路拓扑结构存在的缺陷,提出了一种新型主电路拓扑结构--基于变压器隔离型链式逆变器的主电路拓扑结构.进行了基于载波移相空间矢量脉冲宽度调制(SVM)脉冲控制策略的仿真研究.在三相直流电容共用情况下,给出了不平衡负荷补偿的控制算法.基于以上原理的±10 kvar D-STATCOM的实验结果表明了所提主电...
关键词: 介质损耗因数测量 在线监测 数字化算法 复三角函数
为解决在电气设备介质损耗因数的计算中必须严格满足同步采样条件和计算分辨率低的问题,基于Hilbert变换和复三角函数运算,提出了一种提高介质损耗因数监测准确度的数字化算法,并给出了算法的理论基础.仿真结果表明:该算法在电网频率存在波动以及采样数据长度为非整数周期等情况时具有良好的应用特性,较好地解决了实际信号量测中存在的非同步采...
关键词: 非线性系统 不连续性跳跃 负载特性
为了探索非线性系统的跳跃现象,研究了一个由代数方程描述的简单非线性系统.该系统中的非线性项在一定的参数组合及某些激励下会发生自异变行为.用负载线图解法分析了非线性元件自异变行为的产生原因、非线性项工作点轨迹与约束方程之间出现连续不相容现象.对不同的负载电阻,实验和计算机仿真结果表明,有跳跃滞的和完整的非线性特性曲线.负载...
关键词: 微波遥感 极化 桥梁检测
为了对遥感合成孔径雷达(SAR)图像中桥梁目标进行自动检测,在极化散射矩阵参数的基础上,提出了一种寻找河流地区对比参数的方法:将总功率、极化熵、相似性参数等参数进行加权组合,利用特征值分析方法求取最优加权系数,从而得到对河流特征敏感的参数组合表达式.进而利用该表达式对河流地区进行了分类实验,对分类结果应用图形形态学方法处理后形成...
关键词: 信息处理 语音识别 模型自适应 稳健性
为了进一步提高矢量Taylor级数(VTS)算法的模型补偿精度以及在噪声环境下的识别性能,提出将无监督聚类与VTS算法相结合.无监督聚类算法利用噪声模型之间的Kullback-Leibler距离将含噪语音段划分为若干个子段.然后针对各个子段分别进行一阶Taylor级数展开,并在此基础上逐段估计噪声参数和补偿声学模型.该算法结合一个中文数字串识别系统进行实验,...
关键词: 语音识别 语音端点检测 多模式
在语音信号处理系统中,基于帧能量的语音端点检测(voice activity detection,VAD)往往受到语音段能量不平稳及噪声的影响,为了提高语音端点检测的性能和鲁棒性,引入视觉信息.该文提出采用基于数据驱动的线性变换生成视觉特征,在提出一个基于统计的VAD一般模型的基础上构建两个单模式的VAD系统,通过两步式的融合方法,得到了多模式的VAD系统.实验...
关键词: 图像通信 视频编码 误码掩盖 分数像素 边界匹配
为提高在视频通信中重建图像质量,针对最新 H.264视频编码标准的特点,提出了一种基于分数像素边界匹配搜索的时域误码掩盖算法.宏块丢失导致的解码错误会在时间和空间上扩散,使得重建图像质量严重下降.该算法充分利用了运动矢量的空间相关性、H.264标准中运动矢量的精度以及边界像素信息,更精确地恢复丢失宏块的运动矢量,从而提高所恢复视频信号...
关键词: 视频编码 图像增强 加权零块判决 编码效率
为了在提高重建图像质量的同时不增加系统开销,提出一种将改进的图像平滑与加权零块判决准则结合的算法.图像增强能有效去除在获取原始图像阶段引入的随机脉冲噪声、Gauss噪声及其混合噪声,但增加了系统开销,视频编码巨大的运算量往往成为实时应用的瓶颈之一.该算法利用改进的MTM(modified trimmed mean)方法提高图像质量,利用加权零块判决准则...
关键词: 移动通信 多天线系统 正交频分复用 盲信道估计 信道容量
为了解决多天线系统的识别模糊问题,提出一种基于系统输出信号二阶统计的正交频分复用多天线(OFDM-MIMO)系统盲信道估计算法.该算法从频域角度出发,从而将有限冲击响应信道的识别简化为一系列的无记忆系统识别问题.利用信道频率相关特性降低了算法复杂度,同时解决了算法对样本数的依赖问题.为了去除盲识别的模糊度,设计了带少许导频插入的OFDM-M...
关键词: 语音识别 说话人快速自适应 置信测度
为解决语音识别系统实用中的说话人口音快速自适应问题,提出了一种动态说话人选择性训练方法.基于说话人选择性训练方法,采用基于Gauss混合模型似然分数计算的置信测度选择训练用说话人,改变训练用说话人的绝对数目选取方式,提高了选取的效能并拓展了选取标准的推广性.根据各个训练用说话人同被适应说话人的不同似然程度,加权地合成动态说话人选...
关键词: 图像信息处理 容错编码 视频分析 关键帧 无线视频传输 误差传播
为了改善传统视频编码器在无线网络传输条件下的容错性能,并减轻由于丢帧引起的误差传播效应,基于经典的视频分析概念和理论,提出了一种新的视频容错算法.该技术参照视频分析中关键帧搜索理论,结合视频容错的特点和实际网络传输条件,在不改变码流结构的情况下,是一种适合无线网络传输的可分层的视频容错编码算法.通过H.263编解码器的试验证明:所...
关键词: 机器人定位 粒子滤波 概率回退
为了提高粒子滤波算法在机器人定位中的性能,在基本粒子滤波算法的基础上,引入概率回退的方法对机器人的初始状态进行估计,采用窗口滤波更新粒子集合,根据对机器人位置估计的情况动态更新粒子集合的大小,得到一种改进的粒子滤波算法--稳健的自适应粒子滤波算法.仿真结果表明:该算法充分利用了对机器人位置估计的有效信息,在显著提高算法稳健性的...
关键词: 语音识别 隐含马尔可夫模型 非凸性段长分布
基于段长分布的隐含Markov模型(DDBHMM)可解决经典隐含Markov模型(HMM)的状态段长指数分布的问题,实现了基于凸性假设的搜索.为解决非齐次模型的搜索算法问题,提出采用混合Gauss分布来拟合非凸段长分布,用子状态拆分的方法来实现非凸段长分布DDBHMM识别算法.在音乐信号识别上的实验表明:该方法在召回率提高1.1%的情况下,使准确率提高约10%.该方...
关键词: 清华大学 电子工程系 生物特性识别技术
清华大学电子工程系自主研发的"TH-ID多模生物特征身份认证系统"在2005年6月22日由国家教育部组织的专家鉴定会上,进行了测试,获得了专家的极高评价.
关键词: 图像识别 眼镜摘除 图像合成 眼镜提取
眼镜是人脸图像中最常见的遮挡物,它对识别率的影响很大.为了提高戴眼镜人脸图像的识别率,提出了一个从正面人脸图像中提取并摘除眼镜的方法.通过一个自适应二值化的方法,检测了正面人脸图像中眼镜遮挡的部分.经过迭代的误差补偿方法,合成了对应输入图像的不戴眼镜的正面人脸图像.实验结果表明:该方法能有效地合成无眼镜的正面人脸图像.原始戴眼...
关键词: 计算机网络 专用网 shortest path 链路摆动 抑制 负荷 同步
该文提出了OSPF(open shortest path first)链路摆动抑制算法以克服由于无线信道误码率较高而引起的专用网链路摆动问题.该算法核心思想是在保证网络连通性的基础上,评估所有链路性能并对不稳定链路进行动态抑制.链路在被抑制的状态下不参加路由计算.仿真结果表明:在算法参数设置合理的情况下,链路状态广播更新数量和网络同步运行时间等指标可分...
关键词: 数据通信 算术编码 错误检测 多禁止符号
为解决算术编码误码敏感的问题,提出了采用多个禁止符号的高效算术编码错误检测方法.在分析有限精度算术编码器特点的基础上,研究了多禁止符号的不同概率区间分配方案,比较了各种方案错误检测的符号距离和bit距离.实验结果表明:在添加相同程度的编码冗余情况下,多禁止符号错误检测方法优于单个禁止符号检测方法,可更快检测出错误,错误符号被立即...
关键词: 视频编码 差错控制 模式选择 差错跟踪
为提高H.264编码码流在丢包网络上的传输性能,提出了一种视频前向/后向联合差错控制算法.结合了考虑信道条件的率失真模式选择(前向)和基于反馈的差错跟踪(后向)两种技术.后向差错控制技术能充分利用已知的解码器状态,而前向技术可对由于往返延时而未知的解码器状态做出估计,二者的结合使用能够进行更好的差错控制.仿真结果表明:在不同的信道条...
关键词: 卫星通信 接纳控制 跨层设计
为充分利用卫星通信系统的链路资源,针对卫星异步传递模式(ATM)网络的特点,在链路资源按需分配(DA)协议的控制论模型基础上,研究了该协议对业务统计特性的影响,并且基于跨层设计的思路提出了一个结合媒介访问控制层DA协议的接纳控制算法.分析与仿真结果表明:该算法与不考虑DA协议的接纳算法相比,在一定的接纳门限范围内能够接纳更多的连接.该算...
关键词: 合成孔径雷达 曲线合成孔径 非线性最小二乘
为了减少曲线合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)的成像算法计算复杂度,提出一种有效的目标三维特征提取方法.该方法基于松驰思想逐个提取散射点的三维特征,并利用散射点的距离参数与垂直于距离方向上参数(方位和高度)之间的弱耦合性将散射点位置估计解耦为顺序估计.由于采用了一系列的低维优化过程来获得所有散射点的参数估计,该方法...
关键词: 图像信号处理 骨髓相 多级分割
为了利用计算机进行髓相分析,对在彩色空间中复杂背景下的目标分割问题作了研究.提出了在处理后的色度和饱和度分量的融合图像上,根据改进的最大熵二值化算法在两个层面上对细胞核进行多级分割,解决复杂背景下细胞核及粘连细胞核的分割问题.再由细胞核外周对空间作搜索,根据统计方法确定的点集性质一次性地对细胞胞浆做分割,最后分析细胞的几何...
关键词: 实时操作系统 实时调度 执行时间 时间预测 反馈 服务器
为了解决在实时调度系统中，任务执行时间不确定性所带来的问题，提出了基于时间预测的调度方案。该方案设计了VSM（vector space model）模型、Markov模型和MVSM（Markov vector space model）模型。对这3种模型的比较表明：基于MVSM模型的调度方案可以很好地保证实时系统的效率和稳定性，即使在处理器超载的情况下，也能自动调节，超过99％的...
关键词: 真实感图形绘制 光线跟踪 光学映射虚物体 反射 折射
为了提高视点相关的镜面反射(折射)现象的绘制速度和绘制质量,提出了计算任意曲面反射(折射)光学映射虚物体的方法.该方法根据实际物体在反射/折射体中所成的像创建虚物体,利用图形加速硬件像处理实际三维物体一样绘制这些虚物体,将得到的关于虚物体的图像与实际反射/折射体的图像相混合,就可以得到有反射/折射效果的最终图像.实验结果表明:该方...
关键词: 加密 算法 隐藏 安全
为了保证中文信息传输过程的安全,构造了一种新的信息隐藏加密方案.该方案将传统的密码设计理论与新兴的隐息学理论相结合,使用较短的加密密钥与简单的加密和隐藏算法.利用信息论的方法证明了该方案是安全的.方案实现原理简单,同时由于采用简单的查表与替换,实现效率可以提高数倍.有助于有限计算能力的用户确保中文信息传输过程的安全保密.
关键词: 计算机网络 路由协议 开发式最短路径优先 刷新机制 网络流量
OSPF(open shortest path first)协议的报文刷新机制会产生大量的报文,给网络带来很大的突发流量.为了减少OSPF给网络带来的负载,该文对OSPF的报文刷新机制进行深入的分析,证明了延长OSPF报文刷新间隔不会影响协议行为和性能的结论.据此该文提出了ERR(enhanced randomized refresh)机制.ERR机制采用随机分散OSPF报文的刷新时间和延长OSPF报文刷...
关键词: 光传操纵 飞行控制系统 总线 光纤通道
为了解决传统电传操纵系统抗电磁干扰能力差、带宽低等问题,提出了飞行控制系统光传方案.作为新一代飞行控制技术,光传操纵有许多电传不可比拟的优势.以一个实际的伺服系统为例,阐述了光传飞行控制系统的基本原理,深入论证了光传飞控系统的关键元器件和关键技术,对几种光传总线的主要特性以及光传总线的拓扑结构、余度方案等进行了分析比较.该系...
关键词: 操作系统 嵌入式 软硬件协同开发 系统设计
为了满足高性能嵌入式CPU软硬件协同开发的需要,提出一个嵌入式Linux操作系统设计方案,在真正的硬件完成之前利用虚拟原型系统进行软硬件集成测试.该方案基于开放源代码软件,采用精简配置的Linux Kernel,以uClibc和Busybox为主构成根文件系统,特别选择加入必要的基准测试程序.该系统成功应用于清华大学THUMP系列CPU开发,保证了验证的完备性,提高...
关键词: 设计与性能分析 用户层网络 性能测试
为测试用户层通信系统的细粒度通信指标,设计了一种性能测试方法.该方法通过分析用户层通信系统的系统结构和通信过程,得出各通信步骤的通信延迟情况,并使用pingpong通信程序作为性能测试基准程序.通信过程中每个步骤的时间消耗数值可根据测试结果推导出来.测试结果表明:该测试方法简单有效;和常用的LogP测试方法相比,该测试方法得出的细粒度通...
关键词: 机器学习 q学习 模糊综合决策 多智能体系统
为了提高多智能体系统中的典型的强化学习--Q学习的学习效率和收敛速度,充分利用环境信息和相关的专家经验,提出了具有先验知识的Q学习算法.利用模糊综合决策方法处理专家经验和环境信息得到Q学习的先验知识,对Q学习的初始状态进行优化.典型的足球机器人系统中的仿真实验结果表明:该算法使学习过程建立在较好的学习基础上,从而更快地趋近于最优...
关键词: 场效应型集成电路 数据安全 功耗分析 差分功耗 功耗数据相关性
为了研究电路实现形式对密码芯片抗"功耗分析攻击"能力的影响,考察了CMOS门电路的交流馈通对电源电流的影响,输入组合对电路充放电网络的影响以及静态电流的数据相关性.对静态逻辑、N/P型动态逻辑和差分Domino逻辑的这3种信息泄漏机制进行了具体分析,并对这4种逻辑的2输入与门和或门进行了仿真.静态电路和普通动态电路不同输入变化对应的电流曲...
关键词: 大规模集成电路 能量回收 低功耗 电容耦合 阈值逻辑 cmos电路
为了提高能量回收电路的效率,提出了能量回收电容耦合逻辑电路.该电路的非绝热损失与门的复杂度和负载均无关,其大小只决定于电路中逻辑门的数目.利用电容耦合,而不是开关逻辑网络进行逻辑求值,相对减小了导通电阻和绝热损失.该电路在电路形式上降低了功耗,在结构设计中,采取阈值逻辑结构,使功耗和性能优化.基于TSMC 0.35 μm工艺,设计了4位加法...
关键词: 系统优化 反应精馏 甲基叔丁基醚 乳酸
为优化反应精馏工业装置操作,分析了反应精馏过程优化问题的内容和特点,提出了一套行之有效的优化策略,并建立了典型过程的以经济效益为目标、符合过程约束和质量及转化率约束的优化数学模型.对MTBE装置进行了操作优化分析,可提高年经济效益1.62%.提出了反应精馏过程的集成优化思想,通过对乳酸提纯反应精馏装置进行集成优化分析,可有效确定过程...
关键词: 数值逼近 空间预测 非平稳空间结构 gauss径向基变换 参数化估计
为克服空间变换的非参数化估计方法存在双射约束不严格和计算度高的缺点,提出在非平稳空间变异结构估计中,基于Gauss径向基变换的空间变异结构参数化估计算法.该算法通过参数限制保证了空间变换的双射特性,利用时间维的统计特性对变换参数进行降维,降低了运算复杂度.在火烧油层温度分布预测应用中,对比泛Kriging算法,采用该算法可获得更加精确的...
关键词: 神经网络 真实温度 多光谱测温
为了解决大多数工程材料真实温度的测量问题,提出了基于BP神经网络的多光谱数据处理方法,分析了随机噪声对真实温度计算结果的影响.结果表明:在没有噪声的情况下,训练过的发射率样本真实温度的识别误差在±30 K以内;未训练过的发射率样本真实温度的识别误差在±50 K以内.随着随机噪声的增大,网络的识别误差也相应增大,但训练过的样本其网络的识别...
关键词: 图像恢复 运动模糊 光流 波方程 wiener滤波
为了有效去除图像中的运动模糊,提出了一种基于波方程的图像恢复方法.从光流方程出发,将运动物体的亮度用波方程描述.模糊图像是曝光时间内运动物体亮度的积分,存在大量的平行于运动方向的直线;模糊图像沿运动方向的导数等于原始图像与其移位图像的差,两者之间的距离为模糊长度.基于此,利用Radon变换和自相关函数自动估计点扩展函数,并采用Wiene...
关键词: 统筹方法 最优分解算法 启发式算法 分解启发式算法
为了解决单机总误工问题,提出了一种分解启发式算法.该算法是将解决这一问题最好的优化方法(Lawler分解算法)和非常有效的启发式算法(MDD)有机结合,在每一次迭代过程中均利用MDD算法估计Lawler分解算法中不同分解位置对应的误工,确定具有最大加工时间的工件在获得最小总误工的分解位置处加工.从理论上证明了该算法得到的排序结果优于MDD排序,仿...
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