通信与信息工程

  • ISAR双站雷达融合成像回波生成方法研究

    焦丽婷;刘利民;郭宝锋;胡文华;陈双友;

    针对双站ISAR雷达融合成像回波生成方式不能真实反映双站雷达数据特点,难以验证后续融合成像算法的实际成像性能等问题,提出一种将两部雷达不同位置同时采样转化为同位置不同时间的采样模型。考虑了两部雷达间采样不同步性、载频不一致性、初始相位的非相参性等实际问题,以两部雷达融合成像回波生成为典型实例,说明ISAR多雷达融合成像回波生成方法的通用性和可扩充性。

    2023年23期 v.46;No.646 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1582K]
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  • 基于超表面的超宽带隐身天线罩的仿真设计

    熊杰;杨宝平;

    为了减小飞行器的多基站雷达散射截面,增加天线系统的隐身功能,提出一种基于超表面的超宽带隐身天线罩模型,该模型具有低频吸收、高频传输的特性。提出的天线罩由位于上层的吸波结构和位于下层的频率选择结构组成。上层由两个π型金属结构与工型金属结构组合而成,中间通过电阻元件连接,下层由“X”字型周期缝隙结构组成,每个周期结构中一个电阻层结构对应4个“X”字型FSS结构。仿真结果表明,所设计的天线罩90%吸波率的吸波频段范围为2.27~8.13 GHz,相对带宽达到112%,同时在12 GHz产生通带,其插入损耗为0.8 dB,单元尺寸为0.11λ×0.11λ,两片衬底基板之间的厚度仅为12 mm(0.09λ),实现了小型化、超薄、超宽带吸波功能的隐身天线罩设计。

    2023年23期 v.46;No.646 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1678K]
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  • 基于毫米波雷达的心音检测

    王浩;张兴敢;

    心音信号的分割是心音分类和心杂音分析的基础,也是实现自动心音分析系统的关键。利用线性调频(LFM)毫米波雷达提出一种基于双特征的心音分割方法。首先通过LFM毫米波雷达获得被测试者的心音信号;然后提取出心音信号的一阶导数特征和频率包络特征,通过最大类间方差法计算特征阈值,将心音信号在时域上初步分割为第一或第二心音部分以及非心音部分;最后根据不同心音的生理特征,完成第一心音(S1)和第二心音(S2)的识别及心音信号的最终分割。实验通过毫米波雷达采集的不同受试者的心音数据对提出的算法进行了测试,提出的方法得到的平均F_1分数为(90.49±2.30)%,而基于逻辑回归的隐半马尔可夫模型(LR-HSMM)算法得到的平均F_1分数为(83.09±2.31)%。实验结果表明提出的方法具有更好的心音分割效果。

    2023年23期 v.46;No.646 12-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1589K]
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  • 多旋翼无人机搭载同频直放站的技术实现

    赵晨;童进;何君燕;

    搭载无线通信设备的多旋翼无人机作为天线架高平台得到越来越广泛的应用,但鲜见搭载同频直放站,最主要的原因是同频直放站存在收发天线耦合问题。多旋翼无人机机体小,天线安装位置受限致使收发天线间的隔离度较小,且由于多旋翼无人机的气动要求,一些地面常用的隔离措施无法采用,因此更容易产生自激现象。为了避免多旋翼无人机搭载的同频直放站自激,文中将具有同一工作频率的远端覆盖天线与对地回传天线的方向图零点或低增益方向互为对准,且两个天线之间有无人机壳体、螺旋桨等有效物理隔离,使天线之间的隔离度大大提高。另外,还采用自激抵消算法进一步提高了隔离度。通过以上技术使多旋翼无人机搭载同频直放站不仅具有开通撤收方便、地面支持设施少、频率规划简单等特点,还可支持跳频系统的无线中继转发,具有非常广阔的应用场景。

    2023年23期 v.46;No.646 19-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1330K]
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  • 基于IPSO-LMMSE算法的信道估计仿真与实现

    蔡云浩;刘祖深;许虎;

    WiFi7作为一种新型的高速无线局域网技术,被广泛应用于各种移动设备中。在WiFi系统中,信道会受到各种影响,例如时变和多路径传播频率选择性衰落、信号衰减、反射和强噪声干扰效应,这些影响会显著降低系统性能。因此,信道估计成为重要环节,其结果直接影响到系统的性能和可靠性。文中提出改进的粒子群优化(IPSO)算法,通过改变传统PSO算法惯性权重的计算方式,与线性最小均方误差算法(LMMSE)结合使用。实验结果表明,在信噪比相同的条件下,改进后算法的MSE、BER、EVM等指标相较于传统LMMSE算法有显著提升,并且该方法应用于国产矢量信号分析软件VSA中,具有较好的实用性和应用前景。

    2023年23期 v.46;No.646 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1429K]
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信号分析与图像处理

  • 基于边缘似然最大化的信号源参数估计

    郑超;左炜亮;

    边缘似然最大化算法在远场信号源定位的应用已有研究,但是目前仍然没有将其推广延伸至近场信号。由于近场信号源与远场信号源之间存在着延伸关系,将上述理论自远场源延伸至近场源的研究不仅具有充分的可行性,也具有很大的实用价值。该方法将在边缘似然最大化理论远场源情况参数估计的基础上,避开传统估计方法的缺点,一方面设计并实现合理的算法流程,对算法的性能进行统计分析,另一方面对其做更进一步的延伸和研究探索,设计出在近场源情况下的全新参数估计算法,实现边缘似然最大化理论自远场源至近场源应用的推广。已设计的算法虽然在源数不多的情况下取得了良好的效果,但是在源个数增多的情况下性能有所下降。所提方法提高了模型的稳定性,并通过实验证明了该改进的有效性,具有理论意义与实际应用价值。希望其成果能够对声呐、移动通信和地震勘探中的目标定位和跟踪等技术的发展起到积极的促进作用。

    2023年23期 v.46;No.646 28-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1757K]
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  • 基于自然场景统计的图像质量评价算法

    秦小倩;杜浩;

    基于自然场景统计(NSS)提出一种无参考图像的图像质量评估(IQA)算法,该算法的实现结合了图像的小波能量差异和人类视觉系统(HVS)的对比度敏感功能(CSF)模型。自然图像经过小波多尺度变换后的能量呈线性分布,而图像失真破坏此线性关系。所提算法利用图像失真这一自然特性的变化建立预测模型,预测失真图像各尺度的小波子带能量,并用失真图像在各尺度能量的预测值和实测值的差异度量失真图像的质量,再通过CSF模型进行优化调整,使其更接近人类视觉系统。该算法在LIVE图像质量评价数据库和CSIQ图像质量评价数据库进行测试,结果表明该算法与现有无参考图像质量评价算法相比,与人眼具有良好一致性、运行时间短的优势。

    2023年23期 v.46;No.646 36-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1810K]
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  • 基于小波变换的水下图像去噪方法

    陈振娅;刘增力;

    水下图像在拍摄、传输中会产生严重的噪声影响,这些噪声不仅影响图像质量,还影响图像后续的目标检测和定位精度。文中改进了一种基于小波变换的水下图像去噪算法,该算法首先考虑信号和噪声在不同小波变换尺度下的不同传播特性,采用一种随分解尺度变化的自适应阈值估计方法;其次采用自适应图像特征的收缩函数对每个小波系数局部估计小波系数的能量进行分类。实验结果表明,改进的小波去噪方法能够有效地减弱噪声信号,使去噪后的水下图像更有利于后续的目标检测和定位。

    2023年23期 v.46;No.646 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1437K]
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  • 基于深度学习的遥感影像道路提取

    赵亮;郭杜杜;王庆庆;徐勤功;

    针对遥感影像道路提取任务中因地物环境复杂而导致道路掩码提取精度差、道路中心线断裂和不连续的现象,提出一种深度学习语义分割模型CP-Unet进行道路掩膜提取,将提取的道路掩膜进行形态学处理,采用ZS细化算法进行道路中心线提取,并提出一种优化连接模型进行中心线处理。CP-Unet扩大了模型感受野,增强了对道路信息的捕捉能力和融合能力,提高了道路掩码的提取精度,优化连接模型通过设定几何约束条件进行中心线断点连接,提高道路中心线的连续性。以新疆某团场分辨率为0.5 m的wordview3卫星影像为实验数据,实验结果表明:CP-Unet的精确率、召回率、平均交并比分别提高到91.92%、88.27%和81.43%,能够较好地克服复杂环境干扰,提取精度较高,中心线提取方法在两种不同的复杂环境下提取准确率和完整率分别为94.82%、92.79%和96.77%、94.17%,提取结果更加连续且完整。

    2023年23期 v.46;No.646 48-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1817K]
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  • 多轨道数字音频自适应变阶谱降噪模型构建

    文雅洁;陈娟;

    文中提出多轨道数字音频自适应变阶谱降噪模型构建,采用一阶高通数字滤波器预加重处理多轨道数字音频信号,以此为基础,通过最大熵谱估计算法估计数字音频信号频谱,搭建自适应变阶谱降噪模型,确定谱减阶数的自适应取值规则。将待处理的多轨道数字音频频谱估计结果输入至训练好的降噪模型中,输出结果经过逆变换即为降噪完成后的多轨道数字音频,从而实现了多轨道数字音频的自适应变阶谱降噪。实验数据显示:构建模型应用后,可以有效去除音频噪声信号,并不会缺失音频有效信息,降噪后多轨道数字音频信噪比最大值为91.25 dB,充分证实了构建模型降噪效果更佳。

    2023年23期 v.46;No.646 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1382K]
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  • 基于通道选择的多尺度Inception网络的脑电信号分类研究

    刘培;宋耀莲;

    基于运动想象脑电信号的脑机接口系统有可能在大脑和外部设备之间创建通信通道。然而,特征提取的局限性、通道选择的复杂性和被试者之间的可变性使得脑电信号分类模型难以有效泛化。在这项研究中,文中提出一种端到端的深度学习模型,该模型使用并行多尺度Inception卷积神经网络在6个通道选择区域中进行多分类运动想象任务。为了解决被试者间可变性,实验进行了跨被试和跨被试微调两种评估场景。在BCI竞赛IV 2a数据集上的实验和测试结果表明:ROI F达到了98.49%的最高分类精度,比最低准确率高17.26%;且跨被试微调场景分类性能优于被试内和跨被试场景,分类准确率分别提高了1.82%和1.69%。此外,并行多尺度Inception卷积神经网络模型的平均分类准确率比单尺度Inception CNN模型高5.17%。总之,文中提出一种基于通道选择的端到端的脑电信号分类框架,可以促进高性能和稳健的脑机接口系统的开发。

    2023年23期 v.46;No.646 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1837K]
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  • 工器图像分割与识别技术研究

    方恒;张强;黄冬梅;敬光荣;

    针对水电站发电机风洞检修场景下进出风洞登记与核销工具效率低的问题,提出一种基于机器视觉的工具图像分割与识别算法。该算法首先用ToolNet网络对工具图像进行分割,采用基于八度卷积的ToolRSU模块将特征按频率分解,降低模型的空间冗余和计算成本,并且引入了双重注意力模块提升模型的分割精度;然后根据工具分割图像的轮廓对工具目标进行定位,将检测到的工具目标图像输入到预训练好的特征提取器中,将工具信息转换表征为一个512维的特征向量;最后将特征信息与工具特征库进行对比完成工具的识别。实验结果表明,工具图像分割的效率相比U2-Net提升了54.47%,并且工具识别算法的识别准确率达到96.78%,检测时间为0.86 s,满足工具实时检测的速度与精度需求,具有较好的应用价值。

    2023年23期 v.46;No.646 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1611K]
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  • 基于3D-Unet的sMRI图像分割研究

    袁雪;陈茂洲;

    脑成像时需要关注的是脑组织的结构和功能,去除颅骨等非脑组织可以减少噪声和干扰,提高图像质量以及后续数据分析的准确性。文中采用3D-Unet模型去除结构磁共振成像(sMRI)图像中的非脑组织。结果表明,所提3D-Unet模型能有效提取脑组织,其图像分割的准确率为0.947,召回率为0.833,精度为0.886。该研究为后续脑组织分割、配准和体积量化等提供了基础。

    2023年23期 v.46;No.646 71-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1416K]
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  • 音频传输中的瞬态频域扰动信号调制技术研究

    褚倢;王琼;

    音频信号传输时受到因噪声引起的瞬态频域扰动信号影响,导致整体调制效果较差。为此,文中研究具备去噪能力的音频瞬态频域扰动信号调制技术。此技术基于傅里叶变换去除音频信号传输中的噪声信息后,使用基于卷积过程神经网络的瞬态频域扰动信号识别方法,以信号识别的方式提取音频传输中的瞬态频域扰动信号。将提取到的瞬态频域扰动信号输入基于DDS的瞬态频域扰动信号调制器中,调制信号频率满足期望状态,完成瞬态频域扰动信号调制。实验结果显示:所提技术对数字电视系统传输的音频信号进行去噪、瞬态频域扰动信号识别和调制后,有效滤除了音频信号中的噪声信息,瞬态频域扰动信号识别结果准确,且具备有效调制音频传输中瞬态频域扰动信号数据传输速率的能力。

    2023年23期 v.46;No.646 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1390K]
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网络与信息安全

  • 基于CycleGAN的水下图像增强算法

    胡志润;李然;

    针对水下图像亮度低、颜色失真以及纹理模糊等问题,提出多尺度循环对抗(MCA)损失函数并用于CycleGAN中,构建了MCA-CycleGAN算法。该网络的生成器是基于U-Net并加入了多尺度卷积和空洞残差卷积,能有效增强水下图像的亮度、颜色以及纹理细节信息;亮度均衡方面采用了全卷积模块,使图像亮度分布均匀进而获得较好的主观视觉。判别器模块采用双重判别器,较好地提取图像的细节信息进而促进整个网络模型生成更高质量的图像。实验证明,该网络模型与其他模型相比,在PSNR、UIQM和UCIQE客观指标上分别提升了4.602、0.131 1和0.032 7,且生成的增强图像更清晰、更自然、更符合人类的主观视觉。

    2023年23期 v.46;No.646 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1500K]
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  • 多尺度卷积与注意力机制的脑电信号识别研究

    冯泽林;宋耀莲;

    基于运动想象的脑机接口技术可以使大脑绕过中枢和外周神经,在人脑和外部电子设备之间构建直连通路,帮助运动受限人群直接与外界进行交互。由于运动想象脑电信号具有信噪比和空间分辨率较低的特性,导致解码效率较低,文中提出一种基于注意力机制的解码运动想象脑电信号的深度学习模型MSATCNet。首先原始脑电信号通过并行多尺度卷积神经网络提取全局特征和局部特征并加以融合,通过多头注意力机制模块突出融合后的重要特征,最后由时间卷积网络(TCN)提取时序信息,全连接层和Softmax层对提取后的特征进行学习和分类。对所提出的模型在BCI竞赛Ⅳ-2a数据集上进行了实验与分析,所提出模型对所有受试者平均分类精度达到了83.99%,其中最高准确率达到97.07%。结果表明,所提出的模型可以有效提高MI-EEG的分类准确率,提升了运动想象脑电解码的可靠性。

    2023年23期 v.46;No.646 85-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1777K]
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  • 基于区块链技术的智能家居物联网模型设计

    李维峰;

    物联网(IoT)技术正经历快速增长,但其隐私和安全问题仍然有待解决。传统的安全和隐私方法不适用于物联网,因为其分散的结构和大多数设备的资源限制。区块链技术最近被用于保护安全和隐私,但成本高并不适合物联网。新提出的基于区块链的物联网架构既可以保护安全和隐私,又兼顾物联网设备的限制。该架构是分层的,由本地层、共享层和云存储组成,并使用分布式信任方法来确保去中心化。通过定性评估证明了该架构在保护安全和隐私方面的有效性。安全性和隐私性是促进物联网普及的基础,该架构可以同时满足这些需求。

    2023年23期 v.46;No.646 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1452K]
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  • 基于用户关系与HCM的APP虚假用户识别

    周金泽;

    随着移动互联网的迅速发展,APP已成为人们生活中不可或缺的一部分。同时,APP应用市场的蓬勃发展也催生APP虚假用户这一市场乱象。在这样的背景下,进行APP虚假用户识别的研究对于开发者获得最真实有效的软件使用反馈,同时帮助软件下载者了解最真实的软件使用体验具有重要的现实意义。文中提出一种基于HCM模型的APP虚假用户识别算法。首先,根据APP用户数据构建用户关系图;接着,提出一种基于异构图神经网络(HetGNN)与卷积神经网络(CNN)的联合模型来识别APP虚假用户。通过相关算法进行实验,结果证明了该算法的有效性,能够准确识别出APP虚假用户。

    2023年23期 v.46;No.646 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1475K]
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测控与自动化技术

  • 基于改进YOLOv4网络的手机曲面玻璃缺陷检测

    张跃;陈宁;孔明;郭钢祥;郭斌;吴晓康;

    针对手机曲面玻璃缺陷难以识别、检测效率低、识别精度低的问题,提出改进的YOLOv4网络模型。模型的主干网络由CSPDarknet53网络替换为MobileNetv3网络,该网络可以减少参量的计算,减轻设备的负担,提高算法的效率,加强对缺陷细节的识别。采用K-means++聚类自动生成锚框,提高算法的识别精度。该算法改进空间金字塔池化层,使用SPPF模块,该模块既能实现SPP模块相同的功能,又提高了算法效率。损失函数使用CIoU代替IoU,丰富网络感受视野的同时增加了远距离目标间的交互,提升了对微小目标的检测精度,更好地识别手机曲面玻璃中的细微缺陷。对比实验结果表明,改进的YOLOv4检测4种缺陷的AP值均得到提升,mAP值达到了97.57%,相较于传统的YOLOv4算法精度提升了1.23%,检测时间提高了10 ms,能有效地识别手机曲面玻璃的各种缺陷。

    2023年23期 v.46;No.646 103-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1506K]
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  • 基于多维特征提取的资源数据识别与校核算法

    汤伟;徐声龙;杨慧;刘佳颖;李卉茹;

    针对现有资源数据异常识别与智能校核算法准确性和可靠性差的问题,设计了一种基于多维特征提取的资源数据识别与校核算法。该算法以多维指标数据作为输入,通过加权随机算法构建初始孤立森林,再以平方预测误差(SPE)统计量作为判据,实现孤立森林的冗余消除,进一步采用离散粒子群算法优化选取最优子森林,从而实现对异常数据的智能高效检测。基于人力资源数据进行的算例分析测试结果表明,所提RRA-DPSO-WRIF算法的异常数据识别准确率可达95%,多次计算的偏差在2%以内,相比传统算法具有更高的检测准确率与稳定性,能够为人资数据的管控提供决策支撑。

    2023年23期 v.46;No.646 109-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1530K]
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  • 基于学习型粒子群算法的巡航导弹路径规划仿真验证

    何阳;曲凯;袁璞;侯明豆;

    巡航导弹路径规划旨在提高巡航导弹突防能力和生存能力,确保命中精度,在保证作战任务的有效完成方面起着重要作用。其问题实质是在给定的约束条件下确定一条飞行路线,在满足巡航导弹机动特性的情况下,使巡航导弹能够最大程度下安全地到达目标位置。针对巡航导弹路径规划问题中易陷入局部最优、收敛性能较差、生成路径效能较低等问题,提出基于学习型粒子群算法的巡航导弹路径规划方法。首先对巡航导弹路径规划空间进行划分,确定生成路径的适应度函数;借鉴强化学习思想,在粒子群算法中引入Q学习机制,实现算法局部搜索和全局搜索的平衡。仿真结果表明,基于学习型粒子群算法的巡航导弹路径算法能够比较好地解决巡航导弹路径规划问题,相比经典粒子群算法,能够更加快速、稳定地搜索到最优路径。

    2023年23期 v.46;No.646 114-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1532K]
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  • 基于磁致伸缩高频振动的不燃烧卷烟加热方法研究

    徐继藩;陈焰;杨雪松;闫恒彬;

    针对电阻式加热不燃烧卷烟存在烟具温升时间长,温度场分布不均,加工工艺对不同批次加热片参数影响大和加热片易受烟油黏附和腐蚀等问题,采用磁致伸缩高频振动加热的方法替代电阻式加热,该方法通过高频电流产生的高频磁场使铁磁材料产生高频振动发热,实现对卷烟的加热。仿真结果表明,采用复合铝加热片的振动发热方案温升时间为5 s,比电阻式加热缩短了35 s。同时,加热片最高和最低温度差为3.2℃,相比电阻式加热降低了109℃。此外,振动发热片具有批次加热片参数一致性好,不易受加工工艺影响,对烟油黏附和腐蚀的影响较小,具有较好的实用性和推广价值。

    2023年23期 v.46;No.646 121-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1373K]
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  • 融合门控单元与多头自注意力机制的特征自动交互推荐算法

    喻金平;李钰;姚炫辰;罗琛;

    为了解决推荐算法中使用手工制作、特征工程等方式枚举所有的特征组合不但会带来巨大的存储空间和计算成本,而且无用的特征交互会引入噪声使模型训练过程复杂化的问题,文中提出融合多头自注意力机制的特征自动交互推荐算法。该算法首先利用门控机制对输入特征进行初次筛选;然后将特征送入多头自注意力机制中,选取关键特征进行不同阶的组合;最后利用残差网络进行特征融合输出预测结果。该算法能有效地提高预测结果的准确性,同时具有良好的解释性。

    2023年23期 v.46;No.646 126-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1693K]
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  • 适用于少数民族的Unity3d虚拟仿真系统关键技术研究

    赵一江;余超;于清;

    Unity3d是一款流行的用于开发3D游戏和虚拟现实技术的游戏引擎,但是在开发过程中,发现其无法正常显示少数民族语言,例如维语,会出现乱码、字母割裂、部分字母被替代的情况,导致文本输出错误。针对此问题,文中提供一种可行的解决方案,将输入文本进行切割,调整顺序,将基本区和扩展区做了一一映射,并结合维语字体库解决了问题,将其正确显示,最后使用Unity3d导入改进后的字体开发了一款虚拟超市购物系统,实现了购物操作的全流程,支持汉语和维语,在操作过程中会进行相应语言文字和语音的提示,开发过程中维语显示正常,之后部署到Oculus Quest2中,经验证在VR头盔中实现正确显示。该研究可用于少数民族的Unity3d虚拟仿真系统的开发,对于支持少数民族用户进行虚拟漫游、虚拟教学等具有重要意义。

    2023年23期 v.46;No.646 133-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1326K]
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  • 基于边缘设备轻量化行为识别算法

    郑永生;肖军;温高能;雷磊;彭勃兴;文润玉;

    针对机场加油车等某些生产场景下工作人员的行为得不到实时性监督的问题,提出一种可部署至边缘设备轻量化加油员行为识别算法。该算法首先使用基于YOLOv5s改进的目标检测网络进行快速人体检测;再使用IoU和直方图相似度相结合的跟踪算法对检测到的人体目标进行跟踪,由跟踪得到的序列图像通过轻量级的姿态估计网络预测出人体的骨骼关键点序列数据;最后将骨骼关键点序列数据输入到6层的全连接网络分类器中进行动作分类,判断加油员动作是否规范完成。实验数据表明:该算法大大减少了网络权重和计算量,其中改进后的人体检测网络YOLOv5-mini在边缘设备比特大陆Sophon SE5上单帧检测速度可达18 ms;在实际场景数据集上,算法行为检测准确率可达95.92%。

    2023年23期 v.46;No.646 137-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1656K]
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  • 毛笔书写中的笔墨提取与骨架生成

    施霖;张家玮;

    在数字书法研究中,获取毛笔书写过程中毛笔和墨迹的变化对于获得完整的书写信息至关重要。然而,在毛笔书写过程中,由于墨迹与笔头蘸墨颜色相近且难以有效分离,同时受到笔头对新生成的墨迹覆盖影响,导致实时生成的书法图像中无法准确提取笔墨变化。为了应对这些挑战,文中构建了一个书法运笔处理平台,采用同步采集、畸变矫正和成像对齐,以确保上下相机的成像对齐,并还原真实墨迹轮廓。通过分区分割技术从下方成像中获取完整的墨迹轮廓;采用帧差法从墨迹轮廓中提取墨迹增量,并根据墨迹增量确定墨迹位置变化,从而生成墨迹骨架;根据差分上下成像的方法成功分离出上方成像中的笔头与笔杆区域。实验结果表明,提出的一系列处理方法能够实时提取毛笔书写过程中的墨迹变化与毛笔变化,并生成墨迹骨架,从而为数字书法生成与书法自动评估提供基础研究数据。

    2023年23期 v.46;No.646 144-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1432K]
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智能交通与导航

  • 城市轨道交通双向牵引供电系统研究

    李现鹏;孟祥飞;张文祥;万卿;施璇;

    文中对城市轨道交通双向牵引供电系统进行深入研究,针对双向变流装置与二极管整流机组并联运行时功率分配问题,双向变流装置绕组间环流问题及输出电能质量问题,重点研究基于三电平拓扑结构下桥臂并联的主回路拓扑,提出基于电流PR的控制策略,算法实现相对简单,最后在厂内搭建基于10 kV能量内循环的整机试验平台,验证了该算法的有效性。

    2023年23期 v.46;No.646 149-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1760K]
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电子技术及应用

  • 无驱动结构MEMS陀螺自旋频率补偿

    张岂鸣;张伟;刘奎;

    无驱动结构MEMS陀螺的结构简单、自身没有驱动结构,依靠载体自旋为其提供驱动力。该类MEMS陀螺在工作过程中易受自旋频率影响,使输出信号与输入角速度之间产生非线性误差。针对自旋频率影响陀螺输出信号的问题,文中提出一种非线性补偿方法。通过软件程序与硬件电路相结合,对陀螺在不同自旋频率与输入角速度下的输出信号进行分析,并对输出信号进行非线性补偿,以此来实现陀螺的自旋频率补偿。通过将补偿前后的输出信号进行对比,得出所提方法可以有效地消除陀螺输出信号与输入角速度之间存在的非线性误差。实验结果表明,补偿后的陀螺输出信号准确性提高97.0%,稳定性提高90.8%,在一定程度上可以消除自旋频率对陀螺输出信号的影响,提高陀螺性能。

    2023年23期 v.46;No.646 155-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1678K]
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  • 基于ATE的RS 485收发器差分端口BPMU递归算法

    杜晓冬;王鹏;陈诚;李岱林;黄健;张巍巍;

    基于ATE的测试方法能准确测试芯片的电性能参数,已成为RS 485收发器量产中测试的重要技术手段。文中基于Teradyne ATE测试系统设计的BPMU递归算法实现了对RS 485收发器差分端口参数的稳定测试,其准确的测试结果主要依靠基于Teradyne ATE测试系统设计的测试硬件,以及BPMU递归算法对比其他测试方法的优越性。该测试方法通过基于ATE设计具有良好逻辑的测试硬件和测试算法,从而提高RS 485收发器差分端口参数的测试准确性和可靠性,这也是芯片测试技术的发展方向。

    2023年23期 v.46;No.646 160-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1371K]
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  • 基于时间切片序列图像的数据流量检测技术

    咸永强;王玉冉;高晓宇;罗文源;谷伟;

    为实现I/O设备数据发送状态的智能快速检测,采用开源Wireshark软件对设备的时间序列数据流量进行采集,提出对I/O设备时间序列流量图像进行切片处理的方法。针对切片图像应用分形理论表征设备通信数据流量的发送状态,基于通信网络数据流量折线图利用Matlab编写计算程序计算数据流的分形维数,将I/O设备正常传输数据状态和停止传输数据状态两种情况下的分形维数进行对比分析。计算数据表明分形维数可以用来表征设备通信数据流量的变化,根据分形维数数值能够区分数据正常传输与异常传输两种状态,证实该方法可用于设备的网络数据流量检测。

    2023年23期 v.46;No.646 164-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 1336K]
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  • 基于NB-IoT的低功耗GNSS定位报警系统的研制

    戴伟;顾涛;任作为;张鑫;陈京;

    针对智慧养老领域对低功耗GNSS(全球卫星导航定位系统)定位报警器的需求,借助NB-IoT(窄带物联网)的低功耗特性,提出一种基于NB-IoT的GNSS定位报警系统的设计方案。包含了三种信息交互方式,通常由GNSS定位报警器接收导航定位卫星信号,使用微控制器将采集的数据通过NB-IoT传输至中国电信CTWing物联网平台,平台解析之后再推送至终端应用管理平台。此外,还支持终端主动按压按钮进行数据上报及终端应用管理平台主动查询终端状态。重点分析了GNSS定位报警器的硬件电路,主要包括GNSS卫星定位模组、NB-IoT无线通信模组以及微控制器;设计了系统低功耗运行流程及下位机软件运行流程;实现了终端上报结果在终端应用管理平台的展示。通过实验表明,终端平面方向定位精准度较好,内符合精度为0.74 m,圆概率误差为0.62 m;系统运行稳定,可实现从终端到终端应用管理平台数据通信,在智慧养老市场具有一定的应用前景。

    2023年23期 v.46;No.646 167-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1704K]
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  • 基于容积卡尔曼滤波的输电线路弧垂预测

    范佳欣;郭权利;

    输电线路弧垂是线路安全运维的重要指标,为减少因弧垂过大或过小而产生运行时的安全问题,必须要考虑输电线路在不同气候条件下的应力及弧垂值,因此输电线路弧垂的预测具有重要意义。针对这一现象,国内外学者采用神经网络等预测算法对弧垂进行评估,但在实现动态实时估计的方法较少。文中采用输电线路模型优化融合容积卡尔曼模型,实现在不同工况下输电线路弧垂模拟预测。该方法利用系统状态方程,通过对输入输出数据的观测,对系统的状态进行最优估计,在含有不确定因素的动态系统中对数据进行实时追踪并修正,估计出真实发生的情况。通过对几种工作状态的导线应力预测,并与真实情况进行对比得出该算法具有良好的精度及动态性,为恶劣天气下高压输电线路无人巡检和预防故障的发生提供可能。

    2023年23期 v.46;No.646 173-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K]
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  • 基于PLC和MCGS的超高灵敏度检漏仪控制系统设计

    刘筱文;王毅;蔡宇宏;韩仙虎;李正清;李小金;马凤英;

    真空器件的寿命主要取决于封装结构的极小漏率,为了保证真空器件的真空寿命,通常需要其封装结构具有极小的漏率。针对极小漏率的超高灵敏度检测,文中设计了基于PLC和MCGS的控制系统,通过工控机与PLC之间的Modbus通信以及与质谱计之间的OPC通信,实现了超高灵敏度检漏仪各部件的自动控制和底层数据的采集交换,提高了超高灵敏度检漏仪的灵敏度和自动化水平。系统上位机由MCGS组态软件实现账户登录、数据导出、曲线动态显示等功能。主程序及功能模块程序由PLC控制执行,提高了设备的可靠性,同时提高了检测效率,减少了检漏操作人员的劳动强度,减小了误操作的可能性。

    2023年23期 v.46;No.646 178-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1717K]
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  • 一种用于智慧农业设备的多平台嵌入式程序远程更新系统设计

    吴忠秉;常曼曼;王小龙;

    针对智慧农业设备分布范围广、所处位置偏远引起的现场软件更新工作强度大、难度高的问题,提出一种用于智慧农业设备的多平台嵌入式程序远程更新系统设计方法。该方法利用智慧农业设备中主控芯片DSP的SCI引导加载程序更新原理、ARM的IAP更新程序原理及智慧农业设备组网运行的特点,使用智慧农业设备唯一设备识别码可以指定更新某一个组网设备,并且应用程序和更新程序并行运行,对于重要数据无感更新,且在更新成功后可人为选择合适时机启动使用最新程序,将由于程序更新带来的数据丢失影响降到最低。该方法省时、省力、稳定、效率高、操作简便,具有一定的通用性,可以推广应用于组网运行环境下的嵌入式程序远程更新,具有较高的工程应用价值。

    2023年23期 v.46;No.646 183-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1401K]
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  • 《物联网技术》简介

    <正>《物联网技术》杂志是一本经国家新闻出版总署批准,手续齐全的物联网专业科技期刊。国内统一连续出版物号:CN61-1483/TP,杂志现为月刊,每月20日出版。本刊已入选《RCCSE中国准核心学术期刊(B+)》《信息通信领域国内高质量科技期刊分级目录》T2级,并被《中国核心期刊(遴选)数据库》、中国学术期刊网络出版总库、中文科技期刊数据库、龙源国际期刊网全文收录。特别专访:紧追行业热点,邀请行业专家、企业领袖针对我国物联网产业核心技术、标准体系、产业培育、应用示范、信息安全、公共服务等方面进行权威分析、解读,为读者了解物联网产业现状、发展趋势提供参考。

    2023年23期 v.46;No.646 187页 [查看摘要][在线阅读][下载 1629K]
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