Journal of Zhejiang University

Current Issue: <FITEE>

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering (former title: Journal of Zhejiang University SCIENCE C (Computers & Electronics), 2010-2014)

ISSN 2095-9184 (print); ISSN 2095-9230 (online); CN 33-1389/TP; Monthly.

FITEE is an international peer-reviewed journal indexed by SCI-E, Ei Compendex, DBLP, IC, Scopus, JST, CSA, etc. It covers research in Electrical and Electronic Engineering, including Computer Science, Information Sciences, Control, Automation, Telecommunications, and related disciplines.

Impact factor: 0.308 (2011), 0.297 (2012), 0.380 (2013), 0.415 (2014), 0.392 (2015), 0.622 (2016), 0.910 (2017), 1.033 (2018), 1.604 (2019), 2.161 (2020), 2.526 (2021).

Journal of Zhejiang University SCIENCE C

ISSN 1869-1951(Print), 1869-196x(Online), Monthly

2014 Vol.15 No.1 P.1-80

<<< CONTENTS >>>

Computer & Automation

Quantitative evaluation of model consistency evolution in compositional service-oriented simulation using a connected hyper-digraph

Lin-jun Fan, Yun-xiang Ling, Xing-tao Zhang, Jun Tang

DOI: 10.1631/jzus.C1300089 Downloaded: 3058 Clicked: 7548 Cited: 0 Commented: 0(p.1-12) <Full Text>

Activity-based simulation using DEVS: increasing performance by an activity model in parallel DEVS simulation

Bin Chen, Lao-bing Zhang, Xiao-cheng Liu, Hans Vangheluwe

DOI: 10.1631/jzus.C1300121 Downloaded: 3070 Clicked: 8623 Cited: 2 Commented: 0(p.13-30) <Full Text> <PPT> 1913

Chinese summary <152> 基于活躍度的DEVS仿真優化方法：在并行DEVS仿真中(zhōng)依靠活躍度模型提高性能

研究目的：研究如何用模型活躍度提高仿真性能，包括對模型的活躍度進行量化，将多範式建模方法用于構造領域活躍度模型等，以及構造支持活躍度模型的建模與仿真框架問題。
創新方法：已有的仿真性能優化方法專注于對性能運行結果的“盲”挖掘，而忽略了模型本身可以提供的性能信息。本文利用活躍度的概念在建模階段就提取模型的性能信息，用于在仿真階段指導計算資(zī)源的分(fēn)配。此外(wài)，利用活躍度元模型和模型變換方法，研究在任意領域進行活躍度建模的方法，基于DEVS仿真引擎提出仿真中(zhōng)活躍度模型異質的解決方法。
研究手段：利用CPU占用率和内存使用量來量化模型的活躍度，解決了活躍度模型的計算問題。設計了增強式活躍度建模方法，提供了一(yī)系列特定接口對特定領域上的模型活躍度進行構造。提出了資(zī)源敏感型的建模與仿真框架，爲活躍度建模定義了一(yī)整規範，選擇DEVS作爲通用仿真形式化方法，方便用戶構造各種類型的領域活躍度模型。
重要結論：對如何利用活躍度進行仿真性能優化進行了研究，利用計算機資(zī)源占用的方法量化了模型的活躍度，提供了一(yī)種在特定領域中(zhōng)定義活躍度的增強式活躍度建模方法，利用活躍度元模型和模型變換方法解決了仿真異質問題，設計了資(zī)源敏感型建模與仿真框架爲在仿真應用中(zhōng)構造和使用活躍度模型提供了标準規範。

關鍵詞組：DEVS；活躍度追溯；活躍度增強式建模；資(zī)源敏感

Exponential stability of nonlinear impulsive switched systems with stable and unstable subsystems

Xiao-li Zhang, An-hui Lin, Jian-ping Zeng

DOI: 10.1631/jzus.C1300123 Downloaded: 3381 Clicked: 7716 Cited: 2 Commented: 0(p.31-42) <Full Text>

Chinese summary <126> 有穩定和不穩定子系統的非線性脈沖切換系統的指數穩定性

研究目的：對一(yī)類同時包含穩定和不穩定子系統的切換非線性系統的穩定性及魯棒穩定性進行研究。旨在針對在切換時刻包含非線性脈沖,且每個子系統都具有非線性級聯形式的切換非線性系統,給出其穩定的充分(fēn)條件,爲此類系統的穩定性問題研究提供理論依據。
重要結論：将在切換線性系統切換時刻的非線性脈沖處理方法和手段推廣至切換非線性系統中(zhōng)。在應用非線性系統的Lyapunov函數處理非線性脈沖時,适當地利用了矩陣不等式的相關方法。當不穩定子系統和穩定子系統的活躍時間小(xiǎo)于一(yī)定比例,并且在切換時刻存在滿足相應界的非線性脈沖時,切換非線性系統仍能保持其指數穩定性。在不确定性滿足相應界的條件下(xià),切換非線性系統也能保持其魯棒指數穩定性。

關鍵詞組：平均駐留時間,脈沖,指數穩定性,魯棒性

Adaptive dynamic programming for linear impulse systems

Xiao-hua Wang, Juan-juan Yu, Yao Huang, Hua Wang, Zhong-hua Miao

DOI: 10.1631/jzus.C1300145 Downloaded: 3103 Clicked: 7204 Cited: 1 Commented: 0(p.43-50) <Full Text> <PPT> 1906

Chinese summary <45> 線性脈沖系統的自适應動态規劃方法

研究目的：針對線性脈沖系統最優控制，研究了基于自适應動态規劃的遞歸方法。通過神經網絡逼近最優目标函數，得出最優控制率。求解過程适用于一(yī)般脈沖系統，無需初始穩定控制器，爲此類系統的最優控制提供理論依據。
創新要點：目前自适應動态規劃方法研究局限于連續和離(lí)散系統，對脈沖系統研究較少。本文研究了線性脈沖系統的最優控制問題，運用自适應動态規劃思路，完成了脈沖系統相關理論證明，證實了方法的收斂性。通過神經網絡逼近最優目标函數，當叠代穩定後，神經網絡獲得穩定參數，同時獲得最優脈沖控制率。
方法提亮：線性脈沖系統的最優目标函數是一(yī)個狀态二次型，但其中(zhōng)的P矩陣表現爲跳躍的脈沖形式。基于此發現，以叠代學習爲基礎的自适應動态規劃方法适用于最優脈沖求解。本文提出的方法避免了直接叠代的矩陣求逆，大(dà)大(dà)降低了運算量。
重要結論：線性脈沖系統的最優目标函數表現爲狀态二次型，可通過自适應動态規劃方法叠代求解，求解過程穩定。通過神經網絡逼近最優目标函數，可避免矩陣求逆，大(dà)大(dà)降低計算量。

關鍵詞組：脈沖系統；自适應動态規劃；最優控制；神經網絡

Electrical Engineering

Design and analysis of an underwater inductive coupling power transfer system for autonomous underwater vehicle docking applications

Jian-guang Shi, De-jun Li, Can-jun Yang

DOI: 10.1631/jzus.C1300171 Downloaded: 5899 Clicked: 17304 Cited: 11 Commented: 0(p.51-62) <Full Text> <PPT> 2121

Chinese summary <291> 用于AUV接駁系統的水下(xià)感應式電能傳輸系統的設計與分(fēn)析

研究目的：針對海水和高壓環境，設計了一(yī)種穩定、高效的感應式電能傳輸裝置，并在原型系統的基礎上，對不同參數下(xià)系統的傳輸能力和效率進行分(fēn)析，評估系統的電路損耗、線圈損耗和渦流損耗，探讨功率增大(dà)時系統效率的變化趨勢和提高系統性能的方法。
創新方法：設計适用于AUV接駁系統的耦合線圈，并詳細分(fēn)析各設計參數對系統性能的影響。然後從損耗的角度對系統效率進行評估和預測，通過分(fēn)析損耗的來源和特點，提出提高系統效率的方法。
研究手段：建立系統簡化模型後，采用MATLAB編程進行數值運算，避免了繁瑣的化簡過程（且實際化簡結果也十分(fēn)複雜(zá)，難以找到規律）。用MATLAB編程運算的另一(yī)大(dà)優點是可以有效的對各設計參數進行分(fēn)析，得到直觀的圖形結果。通過分(fēn)析損耗來評估系統效率，對系統的損耗來源做全面的分(fēn)析對比，有利于找到提升系統效率的方法。采用瞬态電路仿真對電路中(zhōng)的半導體(tǐ)元件和線圈的損耗進行分(fēn)析，并且，采用ANSYS瞬态電磁場仿真對系統的渦流損耗進行分(fēn)析。通過仿真和試驗結果的對比驗證了仿真手段的有效性。仿真方法也可以爲新系統的參數設計提供參考。
重要結論：1. 采用次級串聯諧振方式，線圈間的耦合系數對系統輸出功率有影響，但對系統的效率影響很小(xiǎo)。2. 可以通過降低頻(pín)率或者采用更合适的線纜減小(xiǎo)線圈損耗；電路損耗主要來自開(kāi)關管和二極管的半導體(tǐ)損耗，通過選擇更合适的元器件或者采用軟開(kāi)關降低半導體(tǐ)損耗；當腔體(tǐ)直徑遠小(xiǎo)于線圈直徑時，腔體(tǐ)中(zhōng)的渦流損耗很小(xiǎo)，且海水中(zhōng)的渦流損耗相較于其他損耗也比較小(xiǎo)。3. 通過調整線圈的電感和增大(dà)輸入電壓可以提高系統輸出功率。并且通過增大(dà)電壓的方式在系統功率升高的同時，系統效率也随之提高。

關鍵詞組：接駁系統電能傳輸，水下(xià)無線電能傳輸，感應式電能傳輸，耦合系數，效率，損耗，渦流

Electronic Engineering

An enhanced framework for providing multimedia broadcast/multicast service over heterogeneous networks

Yi-han Xu, Chee-Onn Chow, Mau-Luen Tham, Hiroshi Ishii

DOI: 10.1631/jzus.C1300205 Downloaded: 4031 Clicked: 8973 Cited: 7 Commented: 0(p.63-80) <Full Text> <PPT> 2165

Chinese summary <170> 一(yī)種适用于在異構網絡中(zhōng)提供多媒體(tǐ)廣播/多播業務的增強型架構

研究目的：多媒體(tǐ)廣播多播服務（MBMS）因其節省網絡資(zī)源的特性，已被視爲有效利用此類資(zī)源的候選方案。另一(yī)方面，下(xià)一(yī)代移動網絡（NGMN）的發展趨勢将是融合多種無線接入技術（RAT），從而優化網絡的整體(tǐ)性能。垂直切換的性能将直接影響移動用戶的體(tǐ)驗。與傳統的垂直切換問題相比，我(wǒ)們面臨的問題是如何在異構網絡間無縫式地傳輸廣播/多播服務，這有更高研究價值，同時更具挑戰性。
創新方法：提出了一(yī)個新的網絡實體(tǐ)：媒介獨立廣播多播服務中(zhōng)心，它是基于對多媒體(tǐ)廣播多播服務（MBMS）和媒介獨立信息服務（MIIS）的擴展和增強爲移動用戶提供異構網絡中(zhōng)廣播/多播業務的無縫切換服務。此外(wài)，提出了選擇最佳目标網絡和最佳小(xiǎo)區傳輸模式的方案。這兩項方案都是是基于一(yī)種負載感知(zhī)的網絡容量估計算法。
研究手段：本文提出的選擇最佳目标網絡和最佳小(xiǎo)區傳輸模式的算法是基于一(yī)種負載感知(zhī)的網絡容量估計算法。該算法平衡了小(xiǎo)區間的數據流量（如圖14），從而提高了系統的性能（如圖11）。同時，最重要的是提高了帶寬利用率，這一(yī)性能也是提出MBMS的初衷（如圖15）。
重要結論：仿真實驗表明，本文提出的方案具有在異構網絡中(zhōng)提供無縫式多媒體(tǐ)廣播多播服務的能力，在丢包率、吞吐量、切換時延、小(xiǎo)區負載、帶寬利用率和峰值信噪比等性能方面均有很大(dà)提高。

關鍵詞組：IEEE 802.21, 媒介獨立廣播多播服務中(zhōng)心，多媒體(tǐ)廣播/多播服務，媒介獨立信息服務，異構網絡，網絡資(zī)源管理