- 刘兰军;陈俊;陈家林;黎明;
海洋电磁探测是水下目标非声探测的研究热点。针对水下目标电磁探测的实时计算和高速传输需求，提出一种基于SoC FPGA的海洋实时电磁探测采集系统（ROEM/SoC FPGA）。系统主控采用内嵌ARM Cortex-A9处理器的SoC FPGA，包括HPS端和FPGA端。HPS端搭建基于嵌入式Linux操作系统的系统软件，实现多通道电磁数据的时频分析和实时传输，时频分析采用短时傅里叶变换方法，实时传输采用基于MQTT和TCP/IP的网络传输；FPGA端搭建数字逻辑实现多通道电磁数据同步采集；FPGA端与HPS端通过AXI总线互联。与传统的“低功耗MCU+FPGA”电磁探测采集系统相比，具有较强的数据实时计算和传输能力，测试结果表明，设计的ROEM/SoC FPGA系统能够有效完成多通道电磁数据的时频分析和网络传输，对采样率为125 Hz的10 min单通道电磁场数据的时频分析计算耗时约为2 634 ms，网络传输速率可达14.5 MB/s，可以满足水下目标电磁探测的应用需求。
2023年15期 v.46;No.638 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 3043K] [下载次数：321 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ] - 姜峰;鞠建波;
针对卫星通信设备模块多、系统复杂、维护难度大等突出矛盾，结合该设备系统历史故障案例的经验梳理，总结各模块设备故障排查流程，分析影响卫星通信设备安全的4个子系统的工作原理，分别构建相应的故障模型。通过故障树的方法在构建各子系统故障树模型的基础上将其有机结合，得到整个卫星通信设备系统故障的数学模型，分析引起卫星通信设备故障的最小割集。通过建立最小割集，解决了历史故障数据存储不足和卫星通信设备缺少数学模型的问题，为下一步做好卫星通信设备系统的智能故障诊断提供基础支撑。
2023年15期 v.46;No.638 9-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1839K] [下载次数：278 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：1 ] - 宋华军;刘禹清;吴晏奇;高琳惠;张顺;
扩频通信技术一直是通信领域的研究热点，在军事和民用通信中被广泛应用，它具有良好的抗干扰能力、加密能力。现有的扩频加密算法在实际应用时往往会遇到软件和信道计算量大等限制，Hadamard变换简便的结构使其在数字信号通信方面有着广泛的应用，但其在软件实现上速度较慢，且延时大。FPGA的并行计算能力和其独特的结构可以提供一种新的高速实现方案。为此，研究运用FPGA实现一种基于Hadamard变换矩阵的直接序列扩频解扩、加密解密算法。在Xilinx Virtex-7 690T的板级测试表明，对于32路的32位IQ两路语音复信号，解密后系统输出波形与加密前波形无明显失真，输出延迟约0.615μs，具有很好的准确性和实时性，满足实际工程要求。
2023年15期 v.46;No.638 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 2632K] [下载次数：159 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 彭鼎祥;
为了解决目前IP路由查表大容量和高吞吐需求的同时，实现低硬件资源成本，提出一种大容量高带宽IP路由查表算法，并完成FPGA实现。算法将FIB表项的存储映射为字典树的数据结构，进行路径压缩和级别压缩以节省存储资源。将字典树根节点信息存储在片内SRAM，子树节点存储于片外DRAM。查找时，在芯片硬件内采用流水线方式优化资源负载均衡，实现片外DRAM的一次访问即可得到结果，实现了单周期线速查表，并支持增量更新。该算法通过FPGA设计实现，并进行仿真和实机验证。结果表明，该方案可同时支持大容量IPv4和IPv6 FIB表项并行查找，与现有方案相比，做到了更大容量、更高带宽和更低成本。
2023年15期 v.46;No.638 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1576K] [下载次数：122 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：2 ] - 苏一平;吴文龙;高建亭;
针对军校训练物资的流通回收问题，根据流通中的训练物资在不同室外训练场地的实时管理和信息追溯需要，应用射频识别、自动控制等技术，提出一种可现场配置的RFID信息采集存储系统，能够实现大批量、不同种类的训练物资在不同训练场地的信息实时采集存储，满足训练物资的流通过程管理需求。系统核心处理器选用Zynq-7000系列处理器，PL部分实现多个RFID读写模块的接口控制、数据缓存以及AXI4总线传输控制，PS部分实现基于Fatfs文件系统的SD卡数据读写以及基于LWIP的以太网通信，通过系统的设计和应用实现了军校训练物资的信息采集和流通全过程追溯。最后以一次水下焊接实作的训练物资信息采集为例，进行该系统主要功能的实验测试，验证了系统设计的可行性和可靠性。
2023年15期 v.46;No.638 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1656K] [下载次数：129 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 梅云华;
综合化通信导航识别系统设计复杂、功能集成度高，系统内部硬件单元通过各类系统总线进行互联，实现不同硬件资源间的参数控制、系统控制和数据交换，系统总线包括信道控制总线、系统核心数据总线、系统对外通信总线等，其中系统核心数据总线决定了综合化通信导航识别系统的架构和性能。AS5643总线具有带宽确定、传输可靠、支持环行拓扑等特性，可以满足综合化通信导航识别系统高可靠性的总线传输需求。选用AS5643总线作为综合化通信导航识别系统的核心数据通信总线，可以实现综合化通信导航识别系统中传感器功能重构和关键功能单元的备份设计，从而通过系统故障管理设计，提高综合化通信导航识别系统的可靠性。最后，与基于Rapid IO等总线的综合化通信导航识别系统方案相比，基于AS5643总线的综合化通信导航识别系统在系统集成度、可靠性和维护性上均有一定的优势。
2023年15期 v.46;No.638 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 2018K] [下载次数：80 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ]
- 丁剑洁;安雯;
针对目标检测中目标尺度多变以及小目标众多等难点，提出一种融合改进锚点框和Transformer架构的目标检测算法。首先采用K-Means++算法对数据集进行聚类，得到更符合目标实际尺寸的锚点框，提高锚点框匹配的准确性；其次在检测器颈部引入Transformer Encoder结构，利用其长距离依赖属性获取全局信息，弥补CNN计算的不足。所提算法在PASCAL VOC数据集和KITTI数据集上检测精度分别达到83.0%、83.8%，相比基准算法分别提高了1%、2%。结果表明，该算法具有较强的尺度适应能力，能有效提高目标检测的精度。
2023年15期 v.46;No.638 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1788K] [下载次数：183 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 杜杰;薛宇;
风力发电机组叶片塔架间隙（简称风机的净空）是指风力发电机的旋转叶片与安装叶片的塔架之间必须保持的最小距离，此间隙对于确保叶片不会撞击塔架（又称扫塔）非常重要，否则可能会损坏风机或造成安全隐患。风机的净空受机组载荷、风场湍流等多种因素的影响，能反映风机的运行状态是否健康，并且在风电机组实际运行中风况复杂多变可能导致叶尖向塔筒方向变形，因此提出一种基于视频的风机叶片净空距离检测方法。在1.5 MW正常运行风机下进行实验，将摄像机放置在风机运行时的机舱正下方，对摄像机拍摄的视频进行多帧图像处理，使用OpenCV在Python环境下进行图像增强和高斯滤波等图像预处理；使用改进Canny边缘检测算子提取塔筒和叶片的轮廓，然后对轮廓进行特征点提取，得到叶尖点和塔筒中心点；最后通过单目相机标定和世界坐标系转换将像素距离转换为实际距离，并在不同天气条件和不同风速下分别进行实验。结果表明，较大风速下风机叶片的净空距离在7.22 m左右，较小风速下净空距离在9.26 m左右。
2023年15期 v.46;No.638 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1743K] [下载次数：254 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：2 ] - 方毅;蒋作;
绝缘子自爆缺陷检测是无人机巡检的重要内容。针对绝缘子缺陷区域场景复杂，形状尺寸不一，正负样本不均衡的问题，提出一种基于改进SSD的绝缘子自爆缺陷检测网络模型，用于绝缘子的缺陷检测。该模型引入一种CBAM空间通道注意力模块，提升了特征提取网络的学习能力，然后通过重构FPN特征金字塔结构，使用特征融合的方法提取多尺度特征缺陷，提高网络的特征提取能力。该模型还使用Focal Loss损失函数，用来解决SSD模型正负样本不均衡问题。经过实验验证，相对于其他模型，提出的网络改进模型F1值更高，针对绝缘子缺陷检测识别效果良好，检测速度能够满足实用要求。
2023年15期 v.46;No.638 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1902K] [下载次数：202 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 郭姗姗;贾国庆;易辉跃;许晖;
在信号频率估计中，针对传统Quinn算法及Rife算法存在频率估计值点靠近量化频率点估计误差较大，Rife算法和Quinn算法（R-Q算法）频率估计性能不稳定的问题，提出一种改进的R-Q算法。该算法首先利用Quinn求出频率偏差，并基于该频率偏差得到频率估计值并进行频移；然后对频率估计值峰值点及频移0.5处的点进行离散傅里叶变换（DFT），并利用Rife算法进行幅度插值得到最终频率估计值。分析表明，该算法使待估计频率始终位于两点DFT的中心位置，有效克服了传统算法在频率估计值点靠近量化频率点估计误差较大的问题，从而提高了频率估计的准确度。仿真结果表明，该算法的性能优于R-Q算法和I-Rife算法，提高了信号频率估计的精确度，稳定性较高，计算量小，且均方根误差更接近克拉美-罗限（CRLB）。
2023年15期 v.46;No.638 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1998K] [下载次数：238 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：2 ] - 徐昊学;毛谦敏;
针对旋进旋涡流量计抗干扰能力差的问题，分析了外部主要干扰信号的特征，提出一种基于分段滤波的旋进旋涡流量计信号处理方法。以MSP430FR5724为主控芯片，首先利用分段滤波电路分别提取高频段和低频段信号，再结合有效值检测电路和峰值检测电路，采集信号的有效值与峰值；以峰值因子为主要因素，设计信号处理算法；最后将采集到的信号有效值和峰值因子与设置的阈值作比较，通过信号输出电路选择符合条件的信号输出。对信号处理模块与流量计整体进行性能测试，实验结果表明，该信号处理模块能准确获取流量值，在低流量区的最大计量误差为-2.5%，高流量区的最大计量误差小于0.4%，均符合旋进旋涡流量计性能要求，同时能有效消除外部干扰对流量计计量的影响，有较高的实际应用价值。
2023年15期 v.46;No.638 61-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1829K] [下载次数：102 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：2 ] - 田源;
针对无人机拍摄图像邻近帧清晰度不达标的问题，为提升图像帧节点的质量水平，提出视觉感知下的无人机拍摄图像最邻近帧质量增强方法。以视觉感知模型为基础，确定定量感知参数取值范围，再通过求解回归判定向量的方式，实现对无人机拍摄图像的质量评价。根据邻近帧结构相似性损失表达式，计算像素亮度残差，联合相关参数指标，定义定量增强函数条件，完成视觉感知下无人机拍摄图像最邻近帧质量增强。实验结果表明，所提算法作用下的无人机拍摄图像分辨率最大值为180 ppi，满足提升无人机拍摄图像帧节点质量水平、解决图像清晰度不达标问题的实际应用需求。
2023年15期 v.46;No.638 67-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1539K] [下载次数：90 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 朱志敏;陈小惠;陈勤达;宋玲玉;
针对目前生物信息身份识别方法大多存在识别率不高，或出现特征提取方式数量不够、特征间关联性较低等问题，提出一种PPG多频域特征的改进灰狼身份识别方法。针对现有方法特征提取数量不足，对光电容积脉搏波（PPG）信号进行多频域多特征提取，即从时域、频域、小波域三个域度共提取20维特征；为保留特征间的相关性，利用改进的FCBF算法对提取到的20维特征进行降维，获得特征子集；为保证最终识别的准确率，构建改进灰狼算法优化支持向量机（IGWOSVM）的分类模型，对降维后的特征集进行训练和测试，最终完成PPG身份识别。仿真实验结果表明，该方法的识别准确率可达到98.61%。
2023年15期 v.46;No.638 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1574K] [下载次数：132 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：3 ]
- 赵潇帆;彭熙;常亚楠;郑世珏;
为了使机器人在嘈杂环境下快速识别音乐并跟随节拍做出恰当的舞蹈，降低人工分析与调试动作的工作量，提出一种基于声纹特征峰值点进行情感分析，并根据峰值点信息自动生成机器人舞蹈动作序列的系统，实际部署并实现了一套速度快、准确度高的音频特征提取与搜索方法。机器人通过对音频能量值与连续性等信息进行处理，排列组合音乐特征参数，形成动作数据文件，确定姿态与运动轨迹，完成机器人自动生成舞蹈动作。仿真实验结果表明该方法显著提高了嘈杂环境下机器人识别音乐的速度和准确性，机器人能够根据峰值参数演绎出稳定、流畅、情感恰当的舞蹈，具有较强的可行性。
2023年15期 v.46;No.638 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1859K] [下载次数：204 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 杨宗良;宿彬;张勍;张凯;
采用超声波时差法进行气体流量测量时，流场快速变化或者管段结构造成的局部二次流、涡流及速度分布不对称等情况，是影响超声波气体流量计测量精度的关键因素。针对此问题，以DN50超声波气体流量计为研究对象，利用CFD对超声波流量计不同风速下进行数值模拟，并在低速回流风洞测试段进行风速测试实验。将计算流体力学与信号处理相结合，分析换能器安装结构引起的流速特性变化，以及流场扰动对超声波回波信号的影响。研究表明，在0～3 m/s流速范围内，随风速增大，超声波测速受流场变化与声束扰动影响也增大，同时超声波回波信号质量越差，流量计风洞测速实验验证了数值模拟的合理性。
2023年15期 v.46;No.638 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1884K] [下载次数：284 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：2 ] - 苏林茂;赵洪坤;袁洪飞;金愿意;
当前，新一代人工智能技术、无人技术、自主技术广泛运用于国防、安全、民生、经济等多维领域。基于无人机协同态势感知任务规划问题显得越发重要。文中重点研究在特定背景下，多无人机对目标搜索的最优概率。首先利用Floyd算法解决两点之间的最短距离，对不同目标运动规律的热力图数据进行聚类分析；其次利用熵权法对聚类区域进行评价排序，根据无人机模型以及雷达检测出目标的概率模型分别对F_1、F_2两型无人机进行模型建立；再利用贪心算法依次访问概率和最高的聚类区域，依次对F_1、F_2两型无人机在规定时间内访问聚类区域的概率进行求和，求得一个相对最优解；最后利用模拟退火算法依次检验每一个可行解，并与最优解进行比较，如果优于最优解，则进行替换，否则继续检验下一个可行解，直到覆盖所有可行解路径，得到全局最优解。通过实验仿真验证了结果的有效性。
2023年15期 v.46;No.638 95-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 2170K] [下载次数：444 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：3 ] - 朱宏武;罗丹;王亚;钟艳雯;
使用2000—2007年中国地面自动站人工平行观测数据集对人工和自动气温观测差异日变化与空间特征进行统计分析。结果表明：人工与自动气温观测差值幅度及变化趋势存在较为明显的日变化，人工观测与自动观测数据夜间一致性高于日间，夜间21:00—次日5:00气温一致性较高，日间10:00—12:00气温一致性最低，不区分人工与自动气温序列差异可能影响气候趋势分析的可靠性。从空间特征分布看，中国区域日平均气温一致性高于日最高气温和日最低气温，广东、广西地区气温一致性高于其他地区。观测资料一致性是天气分析的重要基础，分析结果将有助于改进气象数据观测质量，辅助提高气温资料的代表性和比较性。
2023年15期 v.46;No.638 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 2441K] [下载次数：80 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 程淼;付兴烨;李美丽;卢振生;王迎辉;张岩;乔跃;陈松;
针对弯管内表面磁粒研磨工艺中手动采点产生的随机误差大、研磨间隙无法保证以及位姿不准确等问题，文中利用图像处理方法设计并实现了弯管中线的快速获取及坐标转换，从而完成研磨装置运动位姿计算。首先，对弯管磁粒研磨基本原理进行了分析，根据研磨过程中单颗磨粒受力状态得出弯管研磨过程中的基本工艺要求；其次，利用工业相机获取弯管图像，通过形态学细化及m邻接点分支去除方法得到弯管的轮廓中线；最后将中线像素点转换到工件坐标系下并进行函数化，结合弯管磁粒研磨工艺计算出研磨位姿，通过机械手离线编程软件对研磨位姿进行运动检查。利用形态学细化法对其结果进行m邻接点分支去除，可以较好地得到光滑的单像素弯管廓形中线；弯管中线的函数化有利于研磨位姿计算，可提高研磨过程的一致性和可控性。
2023年15期 v.46;No.638 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1863K] [下载次数：117 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 杨泽东;
为解决当前空间格局演变特征分析存在抗干扰性差的问题，提出城市带状道路景观空间格局演变特征仿真分析方法。构建学习周期MAT模型，使用最小二乘法将城市带状道路在极化坐标中的半径大小转变为笛卡尔直角坐标。利用MSR方法增强城市带状道路景观图像特征。利用Agent计算景观空间格局多主体执行偏相关系数，在多元相邻性下分析区域内合作与区域外合作协同效应。求取景观空间格局演变的变动幅度和动态姿态，反映出景观空间格局演变特征的变迁趋势和特点。通过Logistic的回归得到逻辑关系，结合kappa系数完成城市带状道路景观空间格局演变分析。由仿真结果可知，该方法最大斑块面积为600 m~2，与实际斑块面积一致，且也与实际连通区域一致，具有精准的分析结果。
2023年15期 v.46;No.638 113-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1585K] [下载次数：60 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 宋如飞;
土地复垦空间优化是优化复垦区用地的数量分布与空间分布，是复垦工作的重要内容。为了保证土地复垦工作质量，提出融合遗传算法和GIS的土地复垦空间优化方法。采用实时动态差分法获取土地空间GIS数据，度量土地破坏程度，判定当前土地是否满足复垦条件。利用遗传算法和GIS融合技术划分土地复垦空间区域，在相关条件的约束下，实现土地复垦空间优化。实验结果表明：所提方法优化后土地的均匀度和生态环境质量更高，土地实际经济效益率高达45.2%，证明该方法具有良好的土地复垦空间优化效果。
2023年15期 v.46;No.638 117-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1730K] [下载次数：185 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 李银;邹远文;黄忠兵;
基于电感耦合的无线电能传输方法广泛应用于医疗植入体进行功率和信号传输。临床前研究多用自由活动的小型啮齿类动物，这要求发射线圈在动物活动范围内产生均匀磁场，使动物体内植入体能量接收保持空间稳定性。文中提出了两种构型的发射线圈，分别为空间-盘形组合发射线圈和盘形叠加组合发射线圈。COMSOL Multiphysics仿真结果表明：空间-盘形组合的发射线圈可明显降低因发射-接收线圈距离变化而产生的电能输出波动；盘形叠加组合发射线圈可显著降低线圈间中心轴偏移敏感性。这两种发射线圈可用于抗空间敏感性的动物实验设计。
2023年15期 v.46;No.638 135-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 2018K] [下载次数：60 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李旺;张文涛;杜浩;熊显名;
晶圆检测设备常采用机器视觉方法采集晶圆图像，但基于光谱共焦位移传感器的调焦系统测量精度低、鲁棒性差，基于三角测量原理的调焦系统虽精度足够高，但硅片表面图案与沟槽会影响探测光路从而导致系统无法工作。针对这些问题，提出一种基于扫描白光干涉技术的调焦系统，以实现对于不同工艺属性硅片焦面位置的快速精准测量。此检焦系统首先进行相机最佳焦面位置与PZT零光程差位置之间垂向距离的标定，使得在检焦测量时可将零光程差位置作为检出对象，极大地提高了检出速度，并且在零光程差位置定位时，根据干涉波形的形状自适应选择定位算法，提高了检焦系统的工艺适应性。实验结果表明，对于单峰波形和双峰且双峰半分离波形，重心法处理得到的焦面位置的平均绝对误差分别为20 nm和56.1 nm，而包络法则有38 nm和56.2 nm，并且重心法处理耗时在1 ms之内，包络法则需25 ms左右，故选用重心法作为零光程差定位算法。对于双峰且双峰完全融合波形和双峰且双峰完全分离波形，重心法处理得到的焦面位置的平均绝对误差分别为20.3 nm和17.8 nm，而包络法则有13.2 nm和15.8 nm，故选用包络法作为零光程差定位算法。模板匹配法对于4种波形的处理精度最高，在模板形状确定的情况下使用。文中所提系统的焦面测量结果最大平均绝对误差仅为57 nm，最小可达到8 nm，有较强的实际应用意义。
2023年15期 v.46;No.638 140-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1781K] [下载次数：273 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 陈硕;李萍;赵峰;张庆贺;
针对传统光伏最大功率点跟踪算法存在适应环境变步长搜索能力差、动态响应速度慢、稳态跟踪精度低的问题，提出新型电导增量法与自适应滑模控制相结合的最大功率跟踪（MPPT）方法。该方法构建关于环境参量的变搜索速度函数与功率-电压微分绝对值(|dP_(pv)/dU_(pv)|)的sigmoid函数，共同预测参考输出电压的步长，以提高不同环境下最大功率点的搜索速度与精度；具有自适应调整比例积分参数的滑模趋近律，克服了传统滑模控制固有的抖振问题，提高了最大功率点跟踪的动态响应速度与稳态精度。仿真结果表明：在光照强度、温度的各种变化下，与基于传统滑模控制的变步长电导增量法对比分析，所提控制策略的最大功率输出曲线跟踪速度快、精度高，且光滑平稳，无明显振荡，能有效提高太阳能的利用效率。
2023年15期 v.46;No.638 147-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1851K] [下载次数：311 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：2 ] - 高陆军;陈洁;王新雷;田雪沁;德格吉日夫;
当前对于电力系统故障诊断的研究大都基于传统电力系统，而且对于不同诊断任务采用不同的诊断模型，这在实际应用中不仅造成了设备资源的浪费，也忽略了各诊断任务之间的关联。为此，运用多任务联合训练方式挖掘不同诊断任务之间的关联信息，建立一种多任务学习的新型电力系统故障诊断模型。首先通过底层共享深度置信网络（DBN）层进行特征提取；然后通过顶层分类层输出诊断结果；最后实验结果表明，所提模型不仅能够实现新型电力系统的故障类型和故障选线诊断任务，而且具有较高的效率以及精度。除此之外，还与同结构的单任务学习诊断模型进行对比，结果表明，多任务学习模型诊断效果更好。
2023年15期 v.46;No.638 155-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 1853K] [下载次数：441 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：3 ] - 陈培东;李晓武;李润鑫;贾连印;
单阅读器移动射频识别（RFID）系统是一种中小型区域RFID的标签识别系统，传统的标签防碰撞算法在单阅读器移动RFID系统中面临标签丢失、标签碰撞等问题。为改善上述问题，提出一种结合LSTM网络和GBSA（分组比特时隙ALOHA）算法的GBSA改进算法。GBSA算法使用分组策略使答应的标签数在最佳性能区间内，在单阅读器移动RFID系统中GBSA算法存在无法准确计算下一帧分组数的问题，导致阅读器花费大量时间与标签通信反复确认分组数，使识别效率下降，结合LSTM的GBSA改进算法使用LSTM网络解决该问题。LSTM网络使用阅读器识别标签的历史数据预测下一帧中GBSA算法的最佳分组数，通过对分组数的准确预测，提高标签识别率。仿真实验结果表明，结合LSTM的GBSA改进算法可以有效地减少标签丢失，提高识别效率。
2023年15期 v.46;No.638 161-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 1659K] [下载次数：180 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：2 ] - 赵瑞鹏;曾昭锋;王伟东;穆磊;莫锦军;
传统龙伯透镜反射器用金属做反射面，可在全频段内实现对电磁波能量的全反射，其雷达散射截面（RCS）特性不可变。采用半球龙伯透镜代替龙伯透镜反射器中的全球龙伯透镜来减轻重量、降低剖面。为了达到对半球龙伯透镜反射器散射特性可控的目的，使用有源频率选择表面（AFSS）吸波器代替半球龙伯透镜反射器金属地面，通过AFSS吸波器的吸波/反射功能，使半球龙伯透镜反射器实现对能量的吸波/反射。仿真结果表明，低剖面龙伯透镜反射器在俯仰方向θ=20°～90°时吸波/反射状态下RCS之间的差值在8 dB以上；在方位方向?=-90°～90°具有130°宽角响应，且吸波/反射状态下RCS之间的差值在8 dB以上。研究结果表明，该龙伯透镜反射器在吸波与反射状态下具有较好的切换效果，实现了RCS的调控。
2023年15期 v.46;No.638 167-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 2016K] [下载次数：199 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 芦照烜;朱晓龙;龙顺宇;谢鑫刚;
由于印刷电路板（PCB）的集成度、线路复杂性以及其产量的日益增加，针对PCB的瑕疵检测已成为关键的检测任务。传统检测方法存在误检率较大、检测速度较慢、能够检测出的瑕疵类型较少等问题，而常用的基于深度学习的目标检测模型计算量庞大，难以应用到工业场景中算力较弱的边缘设备。为了减少算法参数量和计算量，在Cascade R-CNN基础上改进网络结构，提出将ResNeSt作为主干网络，颈部网络采用路径聚合特征金字塔网络（PAFPN），增加对小目标PCB瑕疵的定位精度。将使用多尺度训练方法训练出的高性能改进Cascade R-CNN模型作为教师模型，再通过使用重点与全局知识蒸馏算法，将教师模型知识蒸馏在主干轻量化的MobileNetV3学生模型中，在提升模型精度的同时，缓解模型参数量和计算量过大的问题。在PCB Defect数据集上，改进模型相较原Cascade R-CNN模型，在IoU=0.5时，mAP提高了17.0%，推理速度提高3.5 FPS，参数量缩小了28.2%，计算量减少了27.3%。
2023年15期 v.46;No.638 172-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 2389K] [下载次数：268 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ]