通信与信息工程

  • 基于LDPC的联合调度译码算法的研究

    纪元法;邓震威;孙希延;严素清;

    针对低密度奇偶校验码(LDPC)动态调度中存在的贪婪性以及非动态调度中译码性能低的问题,提出基于动态调度与非动态调度的联合优化算法(ELNWRBP)。该算法合理分配动态调度算法(NWRBP)和非动态调度算法(LBP)权重占比。NWRBP算法提高译码性能,而LBP算法缓解了动态调度中的“贪婪性”问题。两种调度算法联合使用,在译码性能和译码效率之间达到一种平衡。仿真结果和数据表明:在码字为(1 296,1/2)、误码率为3×10-5的条件下,相比于NWRBP算法和LBP算法的性能分别提高了约0.15 dB和0.45 dB。

    2023年17期 v.46;No.640 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1581K]
    [下载次数:130 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 全双工无人机中继的资源优化方法设计

    唐菁敏;王炳文;黄嘉琪;宋耀莲;

    为了解决城市场景中用户之间存在遮挡不能直接通信的问题,同时为了提高用户之间的传输速率,提出一种基于全双工无人机(UAV)中继辅助用户之间通信的联合资源优化算法。所提算法在满足用户调度、无人机飞行轨迹和无人机总功率等约束条件下,建立一个以最大化最小用户平均速率的优化问题。该问题是一个复杂的非凸优化问题,为了解决该问题,通过块坐标下降法(BCD)将此问题转化为3个非凸子问题,对于用户调度子问题,通过引入松弛变量将其转变为线性规划问题进行解决;无人机飞行轨迹子问题通过一阶泰勒展开和连续凸近似(SCA)方法对其进行转换求解;对于无人机总功率子问题,通过引入松弛变量和一阶泰勒展开等方法对其转化求解。仿真结果表明,所提算法在总功率受限的情况下,能够有效提高系统中最小用户平均速率,并且具有良好的收敛性。

    2023年17期 v.46;No.640 6-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K]
    [下载次数:62 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:14 ]
  • 基于ARINC825的民机电源系统通信架构设计与分析

    陈思悦;徐健龙;黄素娟;

    民用飞机电源系统的通信架构是系统通信网络的核心,通信架构根据电源设备的通信需求及设备数量进行总线的选择与线路的设计。在对多种飞机总线进行研究后发现,ARINC825总线较适合用于搭建国产大飞机的电源系统通信架构,完全采用ARINC825总线设计可以攻克飞机电源系统通信架构中常用的TTP/C总线产生的技术不透明等难题。分析了ARINC825总线与其他常用总线各自的优势与缺点后,设计了一种完全基于ARINC825总线的电源系统通信架构,从数据传输、通信成本、通信安全三个方面着手论述了该新型通信架构在理论上的可行性。所提通信架构对于总线负载率、子网花费的板卡价格和通信误码率这三重指标进行计算,其结果在通信的实时性、可靠性和经济性等各方面都有较大的提升,为民用飞机电源系统的数字化、智能化发展提供了帮助。

    2023年17期 v.46;No.640 13-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1519K]
    [下载次数:35 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:10 ]
  • 新型采集终端对高速载波通信影响建模与仿真研究

    徐鲲鹏;李铮;王贤辉;武占侠;

    新型采集终端集用电信息采集、设备状态监测、边缘协同计算等功能于一体,逐步在低压配电台区获得推广应用,然而随着其功能不断增加,周围电磁环境越来越复杂,容易导致高速载波通信性能下降。文中开展新型采集终端对高速载波通信影响建模与仿真研究。首先对新型采集终端架构及电磁兼容特点进行分析,接着建立低压台区新型采集终端对高速载波通信影响的线路拓扑模型,最后结合仿真测试案例,分析了新型采集终端本体阻抗、噪声等对高速载波通信性能的影响程度。研究结果表明,不同厂家的新型采集终端对高速载波通信性能影响差别明显,通过合理的优化设计,可以恢复到与参考集中器相当的水平。该方法可为新一代用电信息采集系统建设提供有效的技术支持。

    2023年17期 v.46;No.640 19-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1641K]
    [下载次数:114 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]
  • 宽带无线信息传输下地铁列车编队全周期运行控制系统

    周娟华;

    在站间隔的影响下地铁列车编队控制信号传输时延增大,为精准控制地铁列车的周期性间隔,提升列车编队的运行安全性,在宽带无线信息传输下设计地铁列车编队全周期运行控制系统。分别从车载设备、轨旁设备两个方面,完善运行控制系统的基础应用部件。联合宽带无线信息传输技术,对中控主机捕捉到的地铁列车信号进行编码。求解到站追踪间隔、出站追踪间隔与咽喉区长度,并以此为基础,实现地铁列车编队的全周期控制。联合优化后的应用部件,实现地铁列车编队全周期运行控制优化。实验结果表明:设计系统应用后,地铁列车的时间周期性间隔被控制在4~6 min,距离周期性间隔始终大于400 m,符合列车编队的安全运行标准。

    2023年17期 v.46;No.640 25-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1401K]
    [下载次数:18 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 基于Lance可信度的冲突证据组合方法

    董煜;董雪旺;董红生;周科;

    为了有效地解决高度冲突证据融合结果不符合情理的问题,并且充分体现数据间的关联性,提出一种基于Lance距离和相关系数的改进证据组合方法。首先引入证据的Lance距离获取基本信任度,再引入证据的相关系数获取相关度,然后利用负指数函数特性和相关度的正负相关性建立基于Lance距离可信度模型,以可信度作为权重指标修正冲突的证据,最后根据证据组合规则得到融合结果。数例结果验证了该方法能够合理、有效地解决证据冲突,并且相比于其他证据改进方法具有更快的收敛速度。

    2023年17期 v.46;No.640 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1324K]
    [下载次数:53 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]

信号分析与图像处理

  • 结合纹理结构相似度和轮廓相似度的SAR干扰效果评估

    刘毅;李姣姣;杨丽丽;徐超;

    对SAR干扰效果的评估是衡量抗干扰方法的有效性及SAR系统抗干扰性能的一项重要的综合性指标,文中提出一种结合图像纹理结构相似度和图像轮廓匹配度的SAR干扰效果评估方法(GSIM)。该方法利用图像轮廓匹配度和图像结构相似度构建图像干扰综合评估指标体系,根据指标在不同条件下的重要性进行不同权重的赋值,得到综合的评价结果。为了验证该方法的有效性及准确性,对两组实验图像进行了不同程度的噪声干扰和条纹干扰,通过GSSIM、LKS、GSIM三种评估方法对干扰后的两组实验图像的相似度数据进行对比分析,发现GSIM方法根据不同的干扰环境进行方法组合及权重分配能够对干扰效果进行客观评价,且评价结果更符合人眼的主观感受。该方法为SAR目标的伪装和防护提供了有效的理论支持和技术支撑。

    2023年17期 v.46;No.640 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1655K]
    [下载次数:94 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ]
  • 基于Otsu的EEG通道选择情绪识别研究

    钟志文;陈茂洲;

    脑电信号情绪识别是数据人机交互(HCI)技术的一种,实时情感识别对于模型性能要求较高,为实现以较低的运算成本获取较高的识别精度,采用时域滑动窗口的方法扩充样本量,基于Otsu算法筛选出含有最多情绪特征信息的通道,并利用快速傅里叶变换进行脑电信号频段提取,以功率谱密度作为特征,构建了基于支持向量机等分类模型,对高唤醒-低唤醒(HA-LA)和高效价-低效价(HV-LV)两种任务进行分类。实验表明,使用SVM分类器在HA-LA情绪识别任务中得到(82.2±0.4)%的识别准确率,在HV-LV情绪识别任务中得到(83.4±0.3)%的识别准确率。所提出的时域滑动窗口能有效提取含有情绪的脑电信号,在减少数据量的情况下仍获得了不错的情绪识别性能,为实时情感识别的脑机接口提供了一种高效的模型。

    2023年17期 v.46;No.640 39-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1410K]
    [下载次数:125 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 基于统一网络架构的多模态航空影像质量评价研究

    闫婧;武林伟;刘伟杰;韩如雪;

    高质量无人机航空影像是目标检测、分析、识别的重要前提条件,但各类传感器成像机理不同,质量影响因素多样,往往需要根据不同模态数据的特性设计不同的网络模型,从而大大增加了质量评价算法在无人机上的应用难度。针对这一问题,提出一种基于统一网络框架的无参考多模态影像质量评价模型,通过自适应地学习图像块内部的局部特征与图像块之间的相互关系,完成空间维度上的全局信息融合和时间维度上的时序信息融合,实现对多种模态影像数据的质量评估,进而快速有效地监测筛选采集数据的质量,提高有效数据采集效率。实验结果表明,该方法在多种模态的影像数据质量评价上具备泛用性和有效性。

    2023年17期 v.46;No.640 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1498K]
    [下载次数:49 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:9 ]
  • 复杂背景下电子吊秤数字的定位识别方法

    郭彩霞;

    电子吊秤计量大多以人工操作为主,计量过程中重复性操作多、自动化程度低,针对该问题,提出一种基于计算机视觉的电子吊秤数字的自动识别方法。该方法通过颜色特征定位电子吊秤,利用透视变换对电子吊秤图像进行倾斜矫正,通过轮廓特征获得感兴趣数字区域,用电子吊秤单行字体样本训练光学字符识别引擎Tesseract-OCR,生成独立的数字库,并用该库识别电子吊秤的数字,提高了文字识别率。应用该方法对三种电子吊秤的图像进行处理和识别,结果表明该方法可有效实现电子吊秤数字的自动识别。

    2023年17期 v.46;No.640 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1560K]
    [下载次数:76 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 舰船尾迹特效动画关键帧图像智能增强算法

    李辉;惠学武;王晨曦;赵月月;李爽;

    舰船尾迹是确定其运动方向的依据,在对其识别与跟随时,由于受多种因素的干扰,使得图像质量较差。为了令舰船三维动画的渲染效果更加逼真,研究舰船尾迹特效动画关键帧图像智能增强算法。利用颜色平衡算法对舰船尾迹特效动画关键帧图像实施仿射变换处理,平衡图像各颜色通道的灰度分布值;根据形态成分分析方法,将图像分离为结构图与纹理图;采用多尺度变换方法确定结构图与纹理图的低频系数与高频系数,并对其融合处理;通过多尺度反变换方法实现关键帧图像的智能增强。实验结果表明,该算法可以缓解关键帧图像细节信息丢失、颜色失真等问题,增强后图像的峰值信噪比提升幅度明显。

    2023年17期 v.46;No.640 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1346K]
    [下载次数:23 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]
  • 基于IDL通用接口的智能家居语音交互控制系统设计

    李游;吕微露;

    设计基于IDL通用接口的智能家居语音交互控制系统,语音控制智能家居,可有效提升其智能性。将树莓派、标准接口描述语言IDL作为主控制器与输出指令,设计智能家居语音交互控制系统架构。利用麦克风采集用户语音信号,并由数据预处理模块使用改进小波阈值法去噪获取数据,去噪完成后,由树莓派通信百度语义平台,将其转化成文本信息,并通过IDL通用接口与IDL标准化指令数据库建立有效连接,在语音合成文本IDL命令控制语言转化模块使用自然语言-IDL标准化匹配技术,实现文本信息向IDL命令控制语言转化,并由无线网络将所获IDL控制指令发送给设备控制信号处理器,控制智能家居设备。实验结果表明:该系统可实现智能家居语音交互控制,标准化指令匹配效果较好,可收获较为理想的智能家居语音交互控制效果。

    2023年17期 v.46;No.640 57-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1512K]
    [下载次数:252 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]
  • 基于功能近红外光谱成像的协调运动想象识别研究

    李梦琪;许博俊;刘化东;

    基于功能近红外光谱成像的脑机接口(fNIRS-BCI)是一种较为新颖的脑机交互技术。为了探究不同肢体协调运动想象血液动力学信号的可分性以及不同组合特征的分类效果,研究采集了10名健康受试者站立、行走想象以及休息状态的血液动力学信号,提取了氧合血红蛋白(HbO2)信号的均值、峰值、均方根、方差和标准差的组合作为分类特征。构建了基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的分类模型,对站立、行走想象和休息状态的HbO2进行了测量和分类。试验结果表明,均值&峰值、均值&均方根、标准差&均值、方差&均方根的分类准确率明显高于其他组合特征,分别为77.3%±5.5%、74.8%±6.1%、71.7%±6.5%和73%±3.9%。这表明多个肢体的协调运动想象具有可分性,有望为fNIRS-BCI控制外部设备增加新的指令,该研究可能为fNIRS-BCI在下肢康复的应用提供帮助。

    2023年17期 v.46;No.640 61-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1580K]
    [下载次数:110 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 基于深度学习算法的机动车尾气排放黑烟监测

    江东;王晓龙;陈政;陈旭;

    为提高对黑烟车监测能力,提出一种基于深度学习算法的机动车尾气排放黑烟监测方法。提取运动前景机动车位置,并结合霍夫直线检测方法明确机动车尾气排放候选黑烟区域;对候选黑烟区域图像实施特征降维处理,以处理后候选黑烟区域图像为输入,构建深度学习算法的卷积神经网络模型;利用卷积层提取输入图像边缘、颜色、纹理以及表面特征,在池化层求出目标特征损失函数,以最小化损失函数为目标对网络实施训练,完成机动车尾气排放黑烟监测。实验结果表明,该方法在不同天气场景下对机动车尾气排放黑烟监测的平均准确率为97.89%、召回率最高为89.94%,监测能力强。

    2023年17期 v.46;No.640 66-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1460K]
    [下载次数:80 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:7 ]

网络与信息安全

  • 基于SURF的小波域自适应水印算法

    李帅;龙华;杜庆治;马迪南;周筝;梁昌侯;

    数字水印技术作为信息隐藏的分支领域,是进行数字版权保护的有效手段。针对水印嵌入强度的不确定性问题,同时为增强水印抵抗旋转攻击的能力,提出一种基于加速鲁棒特征(SURF)的小波域自适应水印算法。首先,对原始载体图像进行三级离散小波变换(DWT),提取低频子带进行奇异值分解(SVD);然后对水印图像进行奇异值分解,利用加性嵌入规则将水印图像的奇异值矩阵叠加到原始载体图像的奇异值矩阵中,再经过逆变换即可得到含水印载体图像;利用加速鲁棒特征算法对经过旋转攻击的含水印载体图像进行旋转校正。对于嵌入强度不确定性,构建适应度函数,利用麻雀搜索算法(SSA)对其寻优进而达到水印嵌入强度自适应的目的。实验结果表明,含水印的载体图像有良好的不可感知性,峰值信噪比(PSNR)在40 dB以上。所提算法对于常见的水印攻击具有较强的鲁棒性,归一化相关系数(NC)大多都在0.98以上。

    2023年17期 v.46;No.640 70-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1678K]
    [下载次数:116 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:16 ]
  • 融合隐写与混沌压缩感知的多重图像加密方法

    许爽;曹唯一;唐青;柯友胜;

    随着互联网通信的需求和发展,大量图像信息通过网络传输,这使得信息泄露成为一个前所未有的重要问题,加密效果好、保密性强的加密方案对信息保护和网络安全具有重要意义。文中提出一种基于隐写技术和混沌压缩感知的多重彩色图像加密方案。在第一重加密中,通过隐写技术将原始图像嵌入到宿主图像中,以获得水印图像;在第二重加密中,通过压缩感知对水印图像进行压缩和加密,其密钥由原始图像的RGB分量通过将压缩图像和编码-解码构建的编码矩阵相结合来获得密文图像。仿真结果表明,该方案隐藏了原始图像的信息,并将其转换为具有良好加密性能和强大压缩性能的噪声图像,减少了密文和密钥的数据量,减轻了信息存储和传输的负担。此外,该方法具有较高的解密精度和良好的保密效果,可以有效抵御各种攻击。

    2023年17期 v.46;No.640 77-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1831K]
    [下载次数:122 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 基于MLP和RBF神经网络模型预测在线开放课程学习者满意度

    赵涵;李康;

    网络课程在近10年的发展中,在线学习者的满意度一直是一个重要的理论热点。依托某大规模在线教学与学习平台的虚拟学习环境,基于某校在网络学习空间开设的9门在线开放课程,结合LMS系统中的在线学习行为分析数据,研究开发、训练了具有不同激活函数的多层感知器(MLP)、径向基函数(RBF)以及分类树模型,以预测学生对于在线开放课程的满意度。Ⅰ型和Ⅱ型误差以及输入变量重要性用于模型比较和分类准确性判断。经过实验,模型的总体分类准确率高于50%。尽管t检验表明模型之间的差异在统计上并不显著,但是MLP模型为低课程满意度的学习者提供了最高的平均分类精度和最低的错误分类偏好。在所有模型中,在线论坛中学习者互动参与度被认为是预测学习者在线课程满意度高的重要指标。

    2023年17期 v.46;No.640 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1341K]
    [下载次数:276 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 基于全连接神经网络的在线学习行为分类判别

    普运伟;姜萤;田春瑾;余永鹏;

    针对教育者难以对学习者多样化的学习行为进行监测和预警问题,提出一种基于全连接神经网络的网络学习者学习行为分类模型,来探究不同学习者的学习特点。首先提取智慧树平台收集的学习者活动数据,剔除当中个人信息部分,选取在线学习行为数据形成数据集;然后进一步清洗数据并对学习行为相关数据进行数据标准化处理;最后搭建全连接神经网络进行学习行为判别。实验结果表明,该模型对于智慧树不同课程中的学习者学习行为分类准确率保持在95.6%以上,与其他神经网络模型相比,该方法在准确率和耗时上均有显著提升,具有很好的应用价值。

    2023年17期 v.46;No.640 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1679K]
    [下载次数:324 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]

测控与自动化技术

  • 基于改进YOLOX-S算法的焊缝特征点提取方法研究

    王嘉盛;张斌;湛敏;林子祥;

    在使用机器人进行焊接的过程中,常常会出现一些问题,例如面对加工误差、热变形等引起的复杂环境状况,必须采用焊缝跟踪技术来辅助机器人进行焊接工作。传统的数字图像处理技术目前广泛应用于焊缝跟踪,不过在工业领域中,常常出现的特征变化和电弧噪声等问题对焊缝特征提取算法提出了更高的要求。为了解决焊缝特征提取的抗干扰和自适应性问题,文中将基于深度学习的目标提取方法应用于焊缝检测,提出了一种基于改进YOLOX-S的焊缝特征点提取方法。在YOLOX-S算法的特征金字塔中每个上采样和下采样之后使用注意力机制,使模型更多关注焊缝特征点特征信息,从而减少检测误差。该方法能克服强弧光的干扰,满足复杂焊接过程对精度和实时性的要求。将YOLOX-S算法中卷积层之后的批标准化改为群组归一化,可以解决批量较小引起的误差增加的问题。实验结果表明了该算法的可行性。

    2023年17期 v.46;No.640 95-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1623K]
    [下载次数:122 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ]
  • 基于Adam优化BP神经网络的风机等效疲劳载荷预测

    王伟;王海云;

    针对传统风机载荷分析方法计算量大的问题,以风机载荷计算软件OpenFAST的仿真数据为基础,提出一种基于Adam算法优化BP神经网络的风机等效疲劳载荷预测模型。以叶根和偏航处的等效疲劳载荷作为特征样本数据进行训练和测试;采用可决系数和相对误差均值对模型的预测性能进行评估,并与采用随机梯度下降法(SGD)优化的传统载荷预测模型进行对比。结果表明:Adam算法优化下的神经网络载荷预测模型的预测性能要明显优于采用SGD优化的传统预测模型;相较于传统模型,δ_m最多可降低31.7%,R~2最多可提升7.8%。因此,提出的载荷预测模型能进一步提高风机载荷预测的准确度。

    2023年17期 v.46;No.640 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K]
    [下载次数:243 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]
  • 基于GIS技术的土地空间信息查询系统设计

    宋如飞;

    土地空间信息往往涉及大量的报表、文字、图形资料等,信息类型多样,给信息利用和查询带来了很大的难度。为了提升信息查询质量与效率,文中设计基于GIS技术的土地空间信息查询系统。借助B/S三层架构设计三层系统框架,包括数据库层、土地空间信息管理层以及可视化层;利用GIS中的MapInfo工具建立空间数据库,并建立属性数据库;以GIS技术为基础,设计系统功能模块,主要包括土地空间信息集成模块、土地空间信息管理模块、土地空间信息查询模块,由此实现信息查询系统设计。实验结果表明:所设计系统的F_1-Measure值更高、查询时间更短,由此证明该系统的查询结果准确、全面,查询速度较快。

    2023年17期 v.46;No.640 107-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1447K]
    [下载次数:148 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:4 ]
  • 基于因果推断和多头自注意力机制的学生成绩预测

    张文奇;王海瑞;朱贵富;

    学生成绩预测旨在为学校管理者提供决策支持,帮助教师改进教学手段,对学生进行学业指导,最终提高学生成绩。传统的学生成绩预测方法大多利用相关性分析选取重要因素,忽视多变量之间的间接联系和联系的方向性,而且在进行预测时没有区分输入特征的重要程度,因此提出一种基于因果推断和多头自注意力机制的学生成绩预测方法。该方法不仅使用因果推断选取与标签具有方向性联系的直接特征和间接特征,而且用多头自注意力机制区分不同特征对期末成绩的影响程度。在公开数据集上进行大量的实验,结果显示所提出方法的预测准确率高达93.06%,高于其他传统成绩预测方法。

    2023年17期 v.46;No.640 111-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1511K]
    [下载次数:402 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 基于改进DeepLabV3+的沥青成品料装车状态自动监测

    李许峰;王向前;王耀耀;夏晓华;

    当前沥青拌合站成品料装车系统仍旧依赖人工观察对装车状态进行监测,存在自动化程度低、作业效率不高等问题。为实现沥青拌合站装车的自动化监测,提出一种基于语义分割的机器视觉自动监测方法,使用ShuffleNetV2替代原DeepLabV3+的骨干网络Xception,构建出轻量级的语义分割网络S-DeepLabV3+,利用S-DeepLabV3+将场景分割为车厢、料堆、落料和背景4个区域,然后利用落料语义所占百分比判断料门的落料状态,利用落料区域料堆顶点到车厢上边沿的距离判断落料区域的料堆状态。实验结果表明,与原DeepLabV3+相比,S-DeepLabV3+在保证图像分割准确率的前提下,速度提升了16.23%,其监测结果与人工监测判别结果一致,准确率可达到100%,可以满足沥青拌合站成品料装车状态监测的应用要求,为沥青拌合站实现自动化装车奠定了基础。

    2023年17期 v.46;No.640 117-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1567K]
    [下载次数:56 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 踝关节柔性助行机构设计与控制系统的研究

    陈泽宇;苏海龙;

    由于踝关节柔性助行机构结构较为复杂,使用者需求多样化,使其控制效果和应用性能较差。为此,提出踝关节柔性助行机构设计与控制系统。根据使用者需求设计踝关节柔性助行机构总体方案、驱动单元、执行单元与变刚度构件,并确定各个单元参数的计算公式。采用足底压力传感器与陀螺仪传感器识别与预测使用者的步态,应用LabVIEW软件开发助力控制程序,实现踝关节柔性助行机构的控制。实验数据表明,设计系统获得的步态周期长度预测结果与实际步态周期长度保持一致,具有较好的应用性能。

    2023年17期 v.46;No.640 122-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1544K]
    [下载次数:61 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]

智能交通与导航

  • 基于社会车辆称重数据的公路动态汽车衡期间核查方法研究

    周学建;赵晓东;赵伟国;张洪军;

    公路动态汽车衡在治超管理和计重收费领域有广泛应用。目前公路动态汽车衡周期检定平均合格率仅65%左右,需要对其进行期间核查以及时了解汽车衡计量特性。文中介绍了一种采用社会车辆称重数据进行公路动态汽车衡期间核查的技术,可降低核查成本并提高核查的及时性。介绍了该技术计量核查原理,建立了汽车衡期间核查数学模型,分析了主要影响因素,并采用实际交通数据对核查模型进行了验证。数据结果表明,在一定区域网中,利用社会车辆修正之后的称重数据可实现控制衡器对待核查动态汽车衡的核查,证明了基于社会车辆称重数据进行公路动态汽车衡期间核查方法的可行性。

    2023年17期 v.46;No.640 126-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1655K]
    [下载次数:38 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]

电子技术及应用

  • 基于GIS的放射性数据管理系统设计与开发建设研究

    马海涛;潘进礼;李建华;卢钧;齐娟;闫亭廷;吕苗;余国良;

    为有效解决宁夏地区放射性环境调查、铀矿地质找矿等数据分散、标准不统一、数字化滞后、管理覆盖不足、使用率低、成果转化难、综合应用服务能力低等问题,文中基于国产化新一代全空间智能GIS平台MapGIS 10.6提供的组件式开发技术,采用B/S和C/S混合架构设计方式,结合数据库、三维建模和二三维可视化等技术,采用C#作为开发语言,设计开发了放射性数据管理系统,实现了多源异构放射性数据和资料的统一管理、无缝融合、三维建模分析、快速成图、二三维可视化、综合评价分析和共享服务等功能,并对外提供放射性数据一张图和地质信息的发布服务,进一步促进放射性数据管理体系智能化、标准化建设,从而为政府制定资源战略规划和放射性生态环境评价等提供科学技术手段、放射性信息化数据支撑和辅助决策依据。

    2023年17期 v.46;No.640 133-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1801K]
    [下载次数:141 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:7 ]
  • 基于ADPD188BI传感器的主动吸入式烟雾探测装置设计

    程心怡;刘洋;陈帅;

    烟雾检测的准确性是影响火灾预警的重要因素。光电式传感器因具有低功耗、体积小等优势,逐渐被应用在多场景的烟雾探测环境中。文中基于ADPD188BI传感器设计了一种主动吸入式的烟雾报警装置,通过输出计算接收光功率与发射光功率之比(PTR)的值来判断是否存在烟雾,经实验证明其可以有效地分辨烟雾并发出声光报警信号,并且由于该传感器模块可以区分不同种类物质的燃烧,进而能够有效区分普通油烟和火灾烟雾,从而在应用到火灾预警等场合下,可以减少误报。

    2023年17期 v.46;No.640 139-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1486K]
    [下载次数:105 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 集成式电液制动系统耐久测试系统的研究与设计

    王炎福;范伟军;潘银斌;胡晓峰;张俊鑫;

    集成式电液制动系统研发成功后需对其进行耐久性能测试,针对这一问题,基于CAN通信设计了一套集成式电液制动系统的四工位高低温耐久测试设备。加载机构用于模拟实车踩踏板过程,由小位移高速度的伺服直线电缸进行驱动;管路系统通过真空和正压等多重注油方式可以充分排出管路内部气泡,确保测试数据的可靠性;负载机构根据需求可以通过手动球阀在实车卡钳负载和钢瓶负载之间切换;数据采集与控制系统基于数据采集卡和工控机设计,可对电磁阀进行控制和监控以及传感器数据的实时采集,通过CAN通信向被测产品电子控制单元(ECU)发送对应的控制报文,可驱动产品进行常规制动和防抱死制动系统(ABS)等工况运行。多次测试结果表明,该耐久测试系统稳定可靠,各个工况测试时能快速按照控制报文进行升降压,液压曲线良好,满足汽车厂商对集成式电液制动系统的耐久测试需求。

    2023年17期 v.46;No.640 144-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1783K]
    [下载次数:65 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ]
  • 基于相位误差估计的干涉仪测向算法

    段陆洋;曹磊;李娜;陈安军;都元松;

    针对多基线相位干涉仪系统在工程应用中因测量误差导致的解模糊错误,进而出现测向跳区问题,提出一种基于相位误差估计的干涉仪测向算法。算法在相位差测量值的基础上估计不同通道的相位误差范围,确定不同基线解理论相位差区间,进一步反推理论入射角的区间,根据不同基线的理论入射角区间的交集解算模糊,算法充分考虑不同通道误差差异,提升了干涉仪系统的鲁棒性。仿真结果表明:在测量误差未超过系统误差估计范围时,可以达到100%解模糊正确率;在单通道失效,即测量误差超过系统误差估计范围时,测向有效率和解模糊正确率高于传统算法。

    2023年17期 v.46;No.640 151-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1496K]
    [下载次数:148 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ]
  • 站场电动放空阀控制逻辑的形式化建模与验证

    董秀娟;赵浩羽;徐宝昌;周裕东;董长锁;赵正开;

    在油气管道控制系统典型逻辑标准编制的早期,对拟标准化控制逻辑的建模与验证能够提前发现设计缺陷,有助于提高控制系统的功能完整性与安全性,进而避免因控制逻辑设计失误导致的危险事故发生。根据形式化验证方法中模型检验的原理,利用时间自动机及其验证工具UPPAAL,对天然气站场电动放空阀通用控制逻辑开展形式化建模与验证,将逻辑图中的各类功能组件以及阀门动作流程独立建模,用于刻画完整的控制逻辑操作过程,综合验证结果发现,阀门的“开”“关”切换逻辑存在设计缺陷。最后,通过反例分析给出合理的优化方案,优化后的验证结果表明,优化方案能够满足控制系统功能完整性与安全性需求,形式化方法为管道站控系统控制逻辑可靠性验证提供了一个全新的技术路径。

    2023年17期 v.46;No.640 155-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 2004K]
    [下载次数:66 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 地下变形三维测量装置的无线电能传输系统设计

    方元丰;李青;童仁园;贾生尧;裘凯军;

    针对地下变形三维测量装置供电缺陷的问题,在不影响传感单元测量的情况下采用传感单元的测量线圈作为传输线圈。根据测量线圈的特性进行建模与优化,利用磁耦合谐振式无线电能传输方式,搭建了一套能进行多个节点之间电能传输的系统。该系统采用硬件与软件相结合的方法,对传感单元的电量进行监测,采用蓝牙通信技术使电能能够自上而下的传输。实验中,通过采用串联补偿电容的方式搭建串串拓扑结构,优化以测量线圈为主的传输模型,整个电能传输系统能够实现3个节点的电能传输,系统在补偿电容为22 nF时传输效率达到最大为31%。

    2023年17期 v.46;No.640 163-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K]
    [下载次数:49 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]
  • 宽范围小步长可调电抗器关键技术研究

    曹燕明;王贵娟;李亚男;全宏莲;

    太阳能、风能等新能源并网容量的逐年攀升和其波动性、随机性等特点,给电网带来严重的过电压、无功失衡等问题,新型电力系统迫切需要可靠性高、适应性强、性价比高的无功补偿装置。文中基于电抗器和有载分接开关的成熟技术,以某海上风电送出方案为例,提出VSR-200000/330可调并联电抗器设计方案,方案可实现40%~100%的宽范围、1.4%~2.6%小步长的无功调节。对电抗器的绝缘特性、漏磁温升特性开展仿真分析,结果表明,可调电抗器在雷电冲击过电压下存在高振荡情况,在调压反向接入时漏磁最大、结构件温升最高。

    2023年17期 v.46;No.640 170-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1419K]
    [下载次数:29 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]

能源与环境科学

  • 基于VMD-LSTM-Attention模型的短期负荷预测研究

    穆晨宇;薛文斌;穆羡瑛;田永明;杜建城;邹德凡;

    针对电力负荷数据非线性强以及影响因素多等问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)和注意力机制的长短期记忆(LSTM)网络的组合预测方法。首先通过VMD对历史负荷数据进行频率分解,分解成不同频率的分量,并在考虑不同影响因素(如温度、湿度等)的条件下,通过LSTM网络对不同模态分别进行预测,再通过自注意力机制进一步挖掘数据内部的相关性,最后将预测的不同模态分量重构相加作为预测结果。实验采用中国某地区实际用电负荷数据,经过与不同基准模型的对比和分析,验证了提出的模型提高了预测精度,具有一定的应用潜力。

    2023年17期 v.46;No.640 174-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 1575K]
    [下载次数:468 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:8 ]
  • 混动车辆能量管理模块化ECMS框架

    王魏;王健;刘少飞;田毅;张晓媛;段天宇;任子涵;

    文中提出一种用于混合动力车辆能量管理实时控制的模块化等效消耗最小化策略(ECMS)框架,可实现能量管理实时控制的分布式开发。该框架采用Pontryagin极小值原理求解ECMS最优控制问题。首先,将最优控制问题分解为与各个子系统相关的优化问题;其次,通过Hamiltonian函数将与每个子系统有关的优化问题协调到全局最优;最后,在某款DHT混合动力车辆验证模块化ECMS,此车辆模型支持4种操作模式:2种电动模式、并联模式和串联模式。测试结果表明,模块化ECMS只需修改能量管理系统中功率平衡方程的连接矩阵,即可解决上述每种操作模式的最优控制问题。此框架不需要迭代过程,更适合实时控制的分布式开发。

    2023年17期 v.46;No.640 179-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 2074K]
    [下载次数:117 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:11 ]
  • 下载本期数据