电子与信息器件

• 非金属材料变形场的超声测量研究

  章扬科;金英;金卫良;裘凯军;李青;

  为了实现对非金属材料的实时监测，判断并识别其表面结构是否发生变形或破坏，以便及时采取可靠的预警措施，文中对受外力作用的亚克力板上布置的柔性压电片的电声特性进行了详细分析，搭建了一种可进行外力变形的装置和一套能进行超声检测的传感器系统。该传感器弥补了现有非金属检测设备成本高、操作复杂、难以实际应用的不足。将多块柔性压电片布置在非金属板上，选取最佳的激励频率对其中一块柔性压电片进行激励，通过不断改变材料形变程度来接收并分析其余柔性压电片的响应信号。同时在板上模拟了裂缝，检测该状态下的响应信号变化情况。结果表明：当材料发生形变时，柔性压电片接收的信号会发生变化，且与形变的程度相关；而当出现裂缝时，传播的信号能量会衰减，这种变化和损伤的程度是成正相关的。

  2025年04期 v.48;No.675 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1815K]
  [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]

• 滤波参数对逆变器输出波形的影响研究

  汪志成;李紫微;陈经纬;嵇志腾;

  为了探究滤波电感、电容、滤波器结构及磁芯材料对逆变器输出波形的影响，文中设计一种LLC型滤波结构。在双极性驱动方式下，LLC型滤波电感、电容参数增大，逆变器输出波形对称性更好。但随着参数持续增大，该滤波结构会引起输出波形起始波动时间延长，波动程度增大，电路阻抗、无功功率增加及波形过矫正。对LC型、LLC型、LCL型三种滤波结构的对比研究结果表明：在电感、电容参数为3 mH和14.1μF时，三种结构都具备较好的滤波特性；LLC型滤波结构具备更好的线路阻抗平衡特性，输出波形对称性更好。研究了铁硅铝、锰锌铁氧体以及非晶纳米晶三种磁芯材料对LLC型滤波特性的影响，发现在参数相同时，磁导率越高波形对称性越差，阻抗变大会导致逆变输出波形畸变。因此，在逆变器滤波设计中应综合考虑电感、电容、磁导率及线路阻抗平衡问题，以提高滤波器的工作性能。

  2025年04期 v.48;No.675 10-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1701K]
  [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 基于SCADA和投票分类模型的电力系统攻击检测技术

  耿振兴;王勇;

  为检测电力系统中的网络攻击行为，文中提出一种基于电力数据采集与监视控制（SCADA）系统的攻击检测方法，探讨了机器学习方法作为检测电力系统攻击的可行性，并评估了其性能，讨论了机器学习模型作为攻击检测方法的意义。此外，还提出一种基于机器学习的投票分类模型（RES），其由RF、ET和SVM三种基本分类器构成，使用投票分类中的软投票方法，并且考虑了基本分类器的权重对投票分类模型的影响。通过在密西西比州立大学和橡树岭国家实验室的电力系统攻击数据集上进行实验和分析，结果表明，与其他方法相比，RES模型在电力系统的攻击检测方面准确率得到大幅提升，在电力系统攻击数据集上的二分类准确率达到了98.40%，能够准确地检测电网中的网络攻击行为。

  2025年04期 v.48;No.675 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1459K]
  [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 基于CC1101的无线评分系统设计

  韦宁燕;韦洪浪;

  为了解决各类竞赛活动评分数据收集困难、比赛过程不够公开透明、可能存在暗箱操作等问题，设计一种基于CC1101射频模块的无线评分系统。该系统以STC89C52单片机作为主控制器，将CC1101射频模块作为无线数据传输模块。整个系统由界面端软件、控制端软件、主机和多个从机构成，界面端用于显示评分结果，控制端用于设置和统计评分数据，主机用于转发从机发送的评分数据，从机用于评委输入评分数据。所设计系统电路结构简单、可扩展性强、界面简洁，具有制作成本低、操作便捷、维护难度低等特点，有广阔的市场前景和较高的应用价值。

  2025年04期 v.48;No.675 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1625K]
  [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 基于SIP的FPGA驱动电压补偿测试研究

  黄健;陈诚;王建超;李岱林;杜晓冬;

  在基于SIP的现场可编程门阵列（FPGA）性能参数验证测试时，驱动电压测试会受到多种因素的影响，如PCB线阻、插座信号损耗以及测试温度等，这些因素导致ATE测试的实测值与真实值之间存在偏差。为了提高驱动电压的测试精度，提出一种基于卷积神经网络（CNN）与长短时记忆（LSTM）网络的误差补偿方法。将PCB线长、测试温度等参数作为特征输入到CNN-LSTM模型中，模型经过训练迭代后能够预测出驱动电压的误差值；再将预测的误差值应用于ATE测试机中，对实测值进行补偿和修正，从而使得测试结果更加接近真实值。实验结果表明，所提方法能够有效地减小测试误差，提高FPGA驱动电压测试的准确性。

  2025年04期 v.48;No.675 30-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1327K]
  [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]

• 具有高K背栅的无电压回跳RC-IGBT静态特性研究

  王楠;徐勇根;胡夏融;

  针对传统RC-IGBT导通压降大、击穿电压低等问题，提出一种具有高介电常数（高K）背栅的RC-IGBT器件结构，其特点是位于底部集电极的背栅介质采用高介电常数材料。高K介质增大了正向导通时背栅周围的空穴浓度，不仅消除了电压回跳，还降低了导通压降。仿真结果表明：在高正向导通电流密度下（I_(CE)=925 A/cm~2），高K背栅RC-IGBT的导通压降为1.71 V，相比传统RC-IGBT降低了19.34%，相比氧化层背栅RC-IGBT降低了13.20%；另一方面，在阻断状态下，高K介质增强了背栅周围的电子积累，增大了击穿电压。高K背栅RC-IGBT的击穿电压为1 312 V，相较于氧化层背栅RC-IGBT提高了44.18%。此外，高K背栅RC-IGBT的反向导通压降相比传统RC-IGBT降低了43.43%，相比氧化层背栅RC-IGBT降低了13.85%。将所提出的高K背栅的RC-IGBT应用于高压、大功率的电子电力系统，可提高系统的可靠性并降低损耗。

  2025年04期 v.48;No.675 34-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K]
  [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 一种基于开尔文封装的SiC MOSFET器件键合线状态监测方法

  薛炳君;郭世龙;严焱津;

  随着SiC MOSFET器件的广泛应用，其可靠性问题备受关注。键合线失效是SiC MOSFET器件故障的主要原因，因此需要对其进行状态监测以保证器件的正常运行。文中提出一种基于开尔文封装的SiC MOSFET器件键合线状态监测方法。当键合线失效时，其等效阻抗会发生变化，故在开尔文源极和功率源极之间注入恒定的高频脉动电流，将阻抗的变化转换为开尔文源极和功率源极两端电压的变化，通过该电压对键合线健康状态进行监测。实验结果表明，所提方法监测参量的变化可以直观地反映失效键合线的数目。该方法通过外加高频脉动电流源实现对键合线的监测，只需测量对应电压，参数提取简单，特征参量与键合线失效关系明显，无需复杂的数据处理和计算；此外，还不受源极电流等功率回路参数和驱动回路的影响，电路结构精简可靠，具有在线监测的潜力。

  2025年04期 v.48;No.675 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1562K]
  [下载次数：267 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 基于可编程非线性补偿的斜坡电压发生器

  刘志存;富雅琼;钱璐帅;陈乐;

  恒定斜率的线性斜坡电压经过电容后，可以生成小于1 nA的校准电流，而电流的稳定性很大程度上取决于斜坡电压发生器的性能。文中提出一种基于可编程非线性补偿的斜坡电压发生器，采用可控电流源对电容进行充电，获取非线性补偿信号，并结合多个模拟开关实现两个相同通道的交替补偿，从而生成更加平滑的斜坡电压。与过去基于两个数模转换器的斜坡电压发生器相比，所提发生器大大缩短了补偿时间，扩展了斜率的可调范围；同时，通过电容充电生成的线性斜坡克服了数模转换器补偿信号非线性的问题。实验结果表明，所提的基于电容充电非线性补偿方法的斜坡电压发生器在斜率控制和斜坡平滑性方面的表现均优于数模转换器的补偿方法，并且经过电容充电非线性补偿后的斜坡电压平滑性相对提升了80.4%。

  2025年04期 v.48;No.675 45-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1558K]
  [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

计算机科学与应用

• 基于循环神经网络的多模态数据层次化缓存系统设计

  张燕;

  为提升对多模态数据的管理效果，提高数据访问速度并减轻数据库负载，设计一种基于循环神经网络的多模态数据层次化缓存系统。在DRAM/NVM混合内存模块中，利用DRAM完成主存NVM的缓存。当DRAM存在缓存缺失时，利用访问监控模块内置高速采集卡来采集NVM上频繁访问4 KB数据块的历史访问记录，再将历史访问记录编码为访问向量后构建训练集，作为长短期记忆（LSTM）网络的输入，用于预测访问频率。在缓存过滤模块中，将访问频率预测结果高于设定阈值部分的4 KB多模态数据读取到DRAM中进行缓存。实验结果显示：所设计系统可最大程度地降低系统带宽占用情况，TLB缺失率低，缓存执行效率较高，面对大页面具备显著缓存优势。

  2025年04期 v.48;No.675 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1482K]
  [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 基于时序数据的列车牵引系统故障预测方法

  贺鑫来;孙庚;汪敏捷;翟逸男;陈岩霖;尹娴;冯艳红;

  牵引系统作为列车动能转换的关键模块，如果发生故障会给整车正常运行带来重大安全隐患，所以对其进行故障预测具有重要意义。然而，传统预测方法存在高度依赖人工经验判断、不能包含大量故障特征、预测精度不足等问题。为此，文中提出一种基于时序数据的故障预测方法。利用XGBoost算法对列车牵引变流器系统的故障特征进行计算和筛选，确定与变流器故障相关性较强的关键特征；采用贝叶斯优化的LSTM模型自适应地学习多源变量数据特征，利用时间窗对特征变量数据进行截取，实现对不同类型故障的预测。实验结果表明，所提方法在预测变流器场景下的6种故障时准确率可达到91%以上。

  2025年04期 v.48;No.675 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K]
  [下载次数：453 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]

• 基于DVB和IP双结构传输模式的复合流式虚拟视频点播系统设计

  李玉华;邱心莹;邹璇;

  当虚拟视频点播系统遇到高访问量时会使其服务器负荷过大，导致视频传输速度下降、播放不连续。因此，设计一种基于DVB和IP双结构传输模式的复合流式虚拟视频点播系统，以适应用户需求和网络条件，动态调整视频流的传输质量和分辨率。构建基于DVB和IP双结构传输模式的复合流式虚拟视频点播系统框架，终端用户通过基础服务层的Web页面提交视频点播申请后，从视频编排层获取点播视频；控制层的播出控制模块调取PBHS算法来实现网络资源受限下的带宽自适应分配，以动态地调整不同带宽占用，优化网络资源利用，提高传输效率。通过视频传送模块输出点播视频，利用传输层的IP和DVB双结构传输模式将其输送到应用层，最终可视化呈现给用户。实验结果表明，所设计系统可实现虚拟视频点播，视频播放连续不卡顿、画面分辨率高，信令延迟仅34 ms，视频传输速度达到18 Mb/s，平均点播时间为1 320 ms，且拒绝用户数少。

  2025年04期 v.48;No.675 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1398K]
  [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 被动分簇下云服务器通信串口故障数据识别

  于艳朋;惠向晖;

  由于云服务器通信网中数据流量庞大且复杂，同时受到网络结构和配置的多样性以及动态变化的影响，传统的主动探测或人工分析方法难以准确识别漏洞弧段，导致故障数据识别的准确性和效率受到限制。因此，研究一种基于被动分簇的云服务器通信串口故障数据识别方法。由被动分簇算法确定云服务器通信串口的通信网的漏洞弧段，基于信息熵的量化方法，提取云服务器通信串口通信网漏洞弧段中节点流量数据的熵值特征，将其作为串口故障数据分类方法的分类目标，并以K-means聚类的方式判定云服务器通信串口流量数据的故障类型，实现被动分簇下云服务器通信串口故障数据识别。实验结果表明，所提方法在多种网络入侵行为下对云服务器通信串口故障数据识别时，都有较好的识别效果。

  2025年04期 v.48;No.675 68-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1305K]
  [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 基于云平台的远程智能电视整机质量监控系统

  张超;陆向艳;

  当前智能电视制造商为了降低生产和销售成本，往往采取全球化生产的模式。如何保证不同地区生产的智能电视的质量是制造商面临的一个重要问题，对不同生产区域的智能电视进行远程整机质量检测是解决这个问题的良好途径。基于现代云计算和物联网技术，设计一个基于云平台的远程智能电视整机质量监控系统。该系统由智能电视现场监测系统、云端远程监控系统和用户远程监控端三大部分组成。智能电视现场监测系统通过树莓派实现对远程受控智能电视整机的日志、视频、音频、红外等运行数据进行实时采集、转换和上传至云端，以及接收其监测指令；云端远程监控系统接收树莓派上传的数据并进行展示、分析及存储，和向远程智能电视发出质量监测指令；用户远程监控端允许质检员通过计算机和手机登录云端对远程智能电视进行质量监测。文中给出了系统的架构、功能、硬件、软件和数据结构的设计，并在TCL自动化实验室进行实验测试，测试结果证明了系统设计的有效性。文章的设计为电视制造业的智能化发展提供了参考。

  2025年04期 v.48;No.675 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1530K]
  [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 基于概率相似度的不完备数据填补研究

  仝利红;孙士保;

  为提升数据的完整性，保证数据的效用程度，提出一种基于概率相似度的不完备数据填补方法。量化计算不完备数据的概率相似度矩阵，将计算结果和ROUSTIDA算法相结合进行不完备数据填补，获取完备数据集。在此基础上，构建决策规则，保证多属性缺失数据的填补性能，并且设定可辨识矩阵优化算法的不完备数据填补效果。测试结果显示，所提方法能够计算不同数据对象之间的相似度值，可有效完成数据填补，填补后数据的完备程度均在95%以上，填补数据的填补值误差均在0.17以下，填补效果良好。

  2025年04期 v.48;No.675 79-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1455K]
  [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

能源技术

• 考虑碳排放推动下电能替代负荷的配电网扩展规划方法

  王镜峣;黄媛;谯傲;

  “双碳”背景下，电源侧的清洁能源化和负荷侧的电能替代负荷将对配电网的规划产生深远影响，为此，提出一种考虑电能替代负荷的配电网扩展规划方法。首先，从社会经济、环保约束、政策支持、技术水平四个方面对各行业电能替代负荷发展的影响因素进行量化，从而得到关键特征值，并基于此提出一种基于DBO-SVM算法的电能替代负荷预测模型；其次，计及碳排放成本及约束，以综合成本最小、碳排放量最低为多目标建立考虑电能替代负荷的配电网扩展规划模型，利用隶属度函数对多目标问题进行模糊处理，将多目标模型转化为单目标混合整数线性规划模型；最后，在IEEE 33节点系统上验证所提方法的有效性。结果表明：基于DBO-SVM算法的电能替代负荷预测模型收敛速度较快，预测精度较高，能够考虑多方面影响因素并有效预测各行业电能替代负荷量；规划方法考虑了各行业电能替代负荷需求，可以对RE发电进行合理选址定容，提升RE发电接入量并且降低网络损耗；同时采用多目标模糊处理的方法能够兼顾系统经济性与环保性，有利于“双碳”目标的实现。

  2025年04期 v.48;No.675 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1682K]
  [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 基于改进ReliefF-MSET算法的风电机组发电机异常预警方法研究

  沈旭;王海云;杜新;黄晓芳;

  发电机作为风电机组中的关键部件，其性能的优劣直接影响着风电场的效益和电能转换的稳定。为监测风电机组发电机异常状态，减少故障率并提高发电效率，通过对其SCADA历史数据分析，提出一种基于数据驱动的风电机组发电机异常预警方法。首先针对SCADA中海量数据，用改进ReliefF特征算法（SIG-ReliefF）筛选出用于识别与目标变量（在这种情况下可能是发电机故障）具有最强关联性的多个特征参数，这种方法的优势在于能够有效考虑到特征之间的相关性，最大程度地保留发电机故障相关特征与交互特征；然后建立MSET状态参数预测模型，通过滑动窗口法对残差的分布进行统计，从而确定故障阈值；最后通过实例验证了所提方法的有效性与准确性，并通过与BPNN和SVM算法进行对比，验证了其具有更优的异常预警性能。

  2025年04期 v.48;No.675 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1373K]
  [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 基于平方和方法的电力系统稳定域估计

  张巍巍;李兆明;师洪涛;高峰;张白;

  目前对电力系统稳定性分析主要使用小信号分析方法，但当大信号扰动发生时，电力系统内在的非线性无法忽略，小信号分析方法的有效性值得商榷。在大信号扰动时，构造合理的暂态能量函数并确定系统临界稳定对应的函数值（临界能量），从而确定稳定域并非易事。为此，提出一种基于多项式表达的平方和方法来估计电力系统的稳定域。该方法将电力系统通过多项式近似的方式表达，利用平方和方法将李雅谱诺夫函数的构造问题转化为线性矩阵不等式的可行解问题，通过数值计算得到构造的李雅谱诺夫函数，再通过优化计算得到稳定域的边界。最后采用数值算例验证了所提估计方法的可行性和有效性。

  2025年04期 v.48;No.675 97-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1363K]
  [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 一种适用于独立光伏系统的新型三端口变换器的研究

  袁臣虎;苏嘉伟;

  针对独立光伏系统易受外界因素等影响导致供电不稳定的问题，需要采用三端口变换器储能补偿的方式来保障系统的稳定发电。文中采用功率流法并基于Boost变换器和双向DC-DC变换器拓扑，构建了一种应用于独立光伏系统的非隔离型三端口DC-DC变换器拓扑即BDC-Boost TPC。通过状态方程对该变换器的4种工作模式下的各开关模态进行详细分析，采用最小值竞争的控制策略设计了工作模式选择器，实现各模式之间的平滑切换。最后利用该变换器搭建了适用于独立光伏系统的120 W实验样机，控制器选用TMS320F28335，并根据控制策略编写了相应的控制程序。实验结果表明，所构建的变换器可实现光伏电池、储能电池及负载三个端口之间的功率流通，以及各个工作模式之间平滑切换。综上，该变换器具有工程实用性。

  2025年04期 v.48;No.675 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1744K]
  [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

航空航天航海技术

• 基于LGMPA算法的多无人机协同任务分配方法

  张卓然;程华;韩博;谢磊;汤安迪;

  多无人机任务分配问题是一种多约束组合优化问题，为获得问题的最佳收益，建立一种符合战场环境的任务分配模型，并同步完成无人机与目标之间的航迹规划，以实际飞行距离替代直线距离，实现任务分配与航迹规划的紧耦合。为更好地求解任务分配模型，首先提出一种改进海洋捕食者算法（LGMPA），通过使用对数螺旋策略和高斯分布估计策略来提升算法的开发和探索能力；然后将改进算法离散化处理，应用于求解多无人机任务分配模型。仿真结果表明：在考虑实际地形和各类威胁下，使用实际飞行距离替代直线距离能够规划出更合理的任务执行顺序，得到更好的作战收益；且改进算法能够稳定有效地求解模型，具有较好的求解精度和更快的收敛速度。

  2025年04期 v.48;No.675 109-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1553K]
  [下载次数：15 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 基于离散粒子群算法的集群无人机飞行路径规划

  广鑫;耿增显;

  飞行环境可能随时发生变化，如新的障碍物出现、天气条件变化等，导致集群无人机飞行路径规划难度上升。为此，提出一种基于离散粒子群算法的集群无人机飞行路径规划方法。根据人工势场理论与威胁类型绘制Voronoi图，从而确定Voronoi图弧权值。结合Voronoi图弧权值计算结果与无人机飞行航程、威胁、电池效能代价构建适应度函数，通过离散粒子群算法不断进行迭代寻优，得到集群无人机的最佳飞行路径。实验结果表明，所提方法在集群无人机路径规划中具有较高的执行效率和成功率，具有良好的实际应用前景。

  2025年04期 v.48;No.675 119-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K]
  [下载次数：31 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 基于DDE-BIT的无人机高速公路护栏损坏检测

  王洋;郭杜杜;帅洪波;

  针对现有方法对无人机高速公路护栏损坏检测存在边缘信息提取效果差、识别精度低的问题，提出一种基于深度学习的变化检测模型DDE-BIT。首先，采用深度可分离卷积优化主干网络Resnet18，减少模型的参数数量，降低计算成本；然后，在主干网络输出部分引入ECA注意力模块，在仅增加少量参数的情况下提高模型的跨通道信息捕捉能力；最后，通过跳跃连接方式对BIT双时空图像转换器的输出特征进行堆叠，提高模型的上下文信息理解能力。以采集的无人机高速公路护栏损坏图像为实验数据，实验结果表明：DDE-BIT模型的交并比和F1分数分别为90.99%、95.28%，相较于原始模型分别提高了2.71%、1.51%，能够有效地提取护栏损坏的边缘信息。

  2025年04期 v.48;No.675 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1555K]
  [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

人工智能

• 基于AI的噪声环境下远距离高清音频采集研究

  黄丽娜;

  为提升远距离采集音频信号的强度，深度滤除音频信号噪声以提取有用音频部分，提出一种基于AI的噪声环境下远距离高清音频采集方法。构建远距离高清音频采集结构，分别通过模拟增益和数字增益技术进行音频信号增益处理，以提升音频信号强度。依据短时傅里叶变换提取音频增益信号频域特征，输入到长短期记忆网络中，实现音频信号深度噪声去除，得到高清音频频域信息；再通过短时傅里叶逆变换处理该信号，实现音频信号重构，最终达到噪声环境下远距离高清音频采集的目的。实验验证结果表明：依据音频信号增益能够有效提升采集音频信号的强度，并避免信号受距离、噪声影响而逐渐衰减，继而有效滤除音频信号噪声数据，提取其中有用的音频信号，确保音频信号高清度；且最终采集音频信号信噪比均高于18 dB，可懂度均高于97%，有效验证了所提方法的有效性和准确性。

  2025年04期 v.48;No.675 130-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1389K]
  [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 基于深度学习的车牌识别算法设计

  曹竣奥;杨维明;罗雨婷;潘能源;张伟;

  针对常规车牌识别算法难以进行不同长度的车牌字符识别以及运算量较大的问题，设计一种改进的轻量化YOLOv5s+CRNN算法以实现车牌识别。首先，对YOLOv5s模型进行轻量级设计优化，采用PP-LCNet网络来取代YOLOv5s的原始骨干网络，同时在Neck部分引入轻量级卷积结构DWConv以及一次性聚合VoV-GSCSP模块。实验结果显示，改进后的模型与原模型相比，在mAP值几乎不变的前提下，参数量降低了50.99%，而检测速度提升了27.92%。然后引入轻量级卷积结构GSConv对CRNN进行轻量化优化。优化实验结果显示，改进后的模型与原模型相比，参数量降低了约48%，平均单张图像的检测时间大约为30 ms，比原算法提升约32%。最后将改进的模型进行组合，改进后的YOLOv5s+CRNN模型平均精度均值（mAP）达到了77.6%，比改进前提升了约0.6%，字符识别的准确度降低了约0.44%，并且参数量降低了50.7%，检测速度达到了142 f/s，获得了良好的车牌识别效果。

  2025年04期 v.48;No.675 135-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K]
  [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]

• 基于深度并行时序网络的用户侧异常数据智能诊断

  郑艳松;廖伟国;

  在用户侧数据中，异常往往隐藏在复杂的时序关系中，传统的时序分析方法在处理用户侧数据中复杂的时序关系时存在困难，特征提取难以捕获关键特征，导致诊断精度低且易漏检。为此，研究一种基于深度并行时序网络的用户侧异常数据智能诊断方法。深度并行时序网络分解层利用滑动窗口法分割用户侧数据，得到数个窗口序列。编码层依据层叠时序卷积神经网络与长短期记忆（LSTM）网络建立编码器，提取各窗口序列的时空特征；解码层通过引入时间注意力机制的门控循环单元建立解码器，重构窗口序列的时空特征；推断层依据重构特征计算异常分数，当异常分数大于设置阈值时，说明该窗口内的用户侧数据为异常数据，即完成了用户侧异常数据的智能诊断。实验结果表明，所提方法可有效提取用户侧数据特征，计算异常分数，并完成用户侧异常数据智能诊断。

  2025年04期 v.48;No.675 140-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1385K]
  [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 改进SSA优化BP神经网络的变压器故障诊断

  汪繁荣;汪筠涵;江俊杰;

  变压器故障类型的准确诊断对保障电网的安全与稳定至关重要。针对BP神经网络与麻雀搜索算法（SSA）存在收敛缓慢和易陷入局部极值导致无法准确诊断的问题，提出将改进的麻雀搜索算法（ISSA）优化BP神经网络应用于变压器故障诊断。首先，引入非线性惯性权重和纵横交叉策略，从而提高算法的收敛速度和全局寻优能力；其次，将ISSA与传统SSA在收敛函数上进行对比分析，得到ISSA算法在迭代12次后以52%的准确率收敛，而SSA算法迭代23次后才达到25%的准确率，证明了ISSA在收敛速度和精度方面有明显提高；最后，将ISSA-BP、SSA-BP和BP诊断模型进行对比。实验结果表明，ISSA-BP模型准确率达到了97%，比SSA-BP、BP神经网络模型分别提高了4%和11%，可以认为提出的算法模型在变压器故障诊断领域具有更高的精度与良好的发展前景。

  2025年04期 v.48;No.675 145-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1484K]
  [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

前沿交叉科学

• 电网阻抗自适应的混合式孤岛检测方法

  张成玉;戴海平;黄瑶瑶;蔡慧;李灵至;邹国平;

  针对并网逆变器存在的孤岛效应，提出一种电网阻抗自适应的混合式孤岛检测方法。首先，采用被动法与主动法结合的混合式孤岛检测方法，基于分布式发电系统进行分析。其中被动法采用电压不平衡法，主动法采用零序电压正反馈法，主动法仅在被动法怀疑发生孤岛时启动，以避免因主动法导致的电能质量下降。其次，采用电压不平衡法，通过理论推导获得被动法设定阈值与电网阻抗的关联式，通过谐波注入法检测电网阻抗，从而有效解决被动法阈值设定困难的问题。最后通过实验验证所提方法的有效性和抗干扰性。实验结果表明，该方法对于不同电网情况以及不同本地负载均能有效检测，对于电网电压波动的情况也具有较强的抗干扰能力。

  2025年04期 v.48;No.675 151-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1828K]
  [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 融合语义感知与模型生成的异常医疗数据识别算法设计

  高昱;韩智涌;

  为了能够对海量电子诊疗信息中的异常数据进行识别，提出一种融合语义感知与模型生成的异常医疗数据识别算法。通过融入胶囊神经网络并改进Transformer网络，实现了对医疗电子病历结构和生成语义特征的感知提取；结合胶囊神经网络和Transformer网络的损失函数，加速了模型的收敛，从而提高了模型的异常数据识别准确率。在电子病历数据集上进行的实验结果表明，所提模型的准确率可达94.2%，高于多种现有的主流异常数据识别诊断模型。证明该模型算法能够对医疗电子病历实现语义感知和异常数据识别，为实现智能化的辅助诊疗提供了技术基础。

  2025年04期 v.48;No.675 159-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1398K]
  [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ]

• 基于Stackelberg-Cooperative博弈的多微网负荷聚合商优化运行策略

  杜德源;王维庆;董晓飞;

  未来电网形态不断演变，柔性资源类型全面开放，为利用其发电、用电的时空互补特性，提高能源利用水平，提出一种基于混合博弈的多微网负荷聚合商电、热共享的经济调度策略。首先构建Starberg-Cooperative博弈模型框架，阐述多微网运营商与多类型负荷聚合商之间的互动与合作，将多微网运营商作为领导者（leader），负荷聚合商联盟作为跟随者（follower），构建主从博弈的能源供给模型，引入共享储能系统，建立负荷聚合商联盟与储能运营商能量共享的合作博弈模型。其次，基于纳什谈判理论对多微网负荷聚合商联盟的合作收益进行分配，保证能量共享联盟的稳定性。最后，利用新疆某地区数据构建算例来验证所提策略的有效性与可行性。结果表明，所提方法有效协调了多微网运营商与负荷聚合商的市场势力，降低了负荷聚合商的运行成本，提高了负荷聚合商联盟与共享储能运营商之间的能量共享利用程度。

  2025年04期 v.48;No.675 164-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1732K]
  [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]

• 改进YOLOv8的钢材表面缺陷检测算法

  徐莲蓉;梁少华;

  为了更有效地识别钢材表面的细小和复杂缺陷，提出一种改进YOLOv8的钢材表面缺陷检测算法。首先，在原模型的Neck部分引入空间和通道重构卷积SCConv模块，提高模型对小尺度目标缺陷的识别能力；其次，将CA注意力机制模块融合到原始的Backbone中，使模型能够更好地关注目标缺陷的特征信息；接着，采用高效层聚合网络（RepGFPN）模块作为颈部网络，充分融合不同尺度的特征，提高特征融合能力；最后，引入轻量级上采样算子CARAFE，进一步提升模型的检测效果。实验结果显示，在公开的NEU-DET数据集上，改进后模型的平均精度均值（mAP）达到了81.1%，相较于原始YOLOv8模型，mAP提高了2.7%，精确率提升了3.9%。与此同时，在GC10-DET数据集上的实验也表明改进模型具有良好的鲁棒性，证明了所提算法能够有效地完成钢材表面缺陷的检测任务。

  2025年04期 v.48;No.675 173-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1792K]
  [下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]

• 面向复杂特征点云的高精高效配准方法

  陈欣;张大斌;张俊飞;计正康;

  为满足工业生产对航空叶片精铸零件点云配准精度越来越高的需求，并提高配准的速度和精度，提出一种配准方法——组合裁剪迭代最近点（C-TrICP）。首先，使用曲率下采样算法对点云进行下采样，较好地保留原始点云的特征；然后，对裁剪迭代最近点（TrICP）算法进行改进，并与迭代最近点（ICP）及TrICP算法进行对比实验。结果表明：改进算法在各点云模型的配准上均能取得较好的结果，且相比于ICP算法，该算法对Lucy、Bunny及Blade点云的配准效率分别提高了43.03%、43.86%及30.09%，配准精度分别提高了57.90%、99.96%及62.50%，解决了ICP及TrICP算法较为耗时、迭代收敛速度慢的问题，提高了配准精度。最后，将改进算法应用于航空叶片轮廓曲面自测点云的配准上，也取得了较好的配准精度，说明该方法对复杂曲面精密加工的发展具有良好的理论意义和重要的工程应用价值。

  2025年04期 v.48;No.675 181-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1481K]
  [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
下载本期数据