- 明映成;常俊;唐红刚;杨川;潘润勇;
正交时频空（OTFS）调制技术因其高抗频率色散的性能，有望成为6G中高移动性场景下通信的关键技术。通过在OTFS系统发送端加入循环前缀（CP），可克服信道多径效应导致的码间干扰。针对当前CP-OTFS系统信号检测算法计算复杂度高的问题，提出一种基于检测残差消除的信号检测算法。采用时频域低复杂度初始检测后，结合系统时延-时间域的输入-输出关系计算初始检测残差。以检测残差为迭代变量，通过计算反馈值更新检测信号，并在时延-多普勒域进行逐符号最大似然检测。在迭代计算过程中逐步消除检测残差，并给出了算法停止准则。实验结果表明，该算法在信噪比为15 dB时误码性能比线性最小均方差算法提升了2.79 dB，比消息传递算法提升了1.76 dB，并且具有更好的收敛性和更低的计算复杂度。
2024年01期 v.47;No.648 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1503K] [下载次数：368 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：18 ] - 夏俊辉;李杰;罗飞舟;彭晓飞;常宏磊;于海波;
针对现阶段国内隧道施工中采用的通信定位手段通信信号不佳，无法提供精准定位信号的现象，基于现场可编辑门阵列（FPGA）为主控硬件提出一种以超宽带（UWB）定位技术为原理的无线传输定位系统，UWB定位基本原理基于三边测量算法并在后端数据处理中引入自适应卡尔曼滤波进一步提高其定位精度。该系统硬件层面具有低功耗、高效率的优点；算法层面卡尔曼滤波可以使系统达到更高精度，静态测距精度可达到0.1 m以内，动态测距精度可达到0.2 m以内。该系统可对工作人员长时间进行高精度、高效率的定位。经实验验证，该系统能够在无网络的情况下及时进行高精度跟踪定位，具有极强的鲁棒性。
2024年01期 v.47;No.648 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1713K] [下载次数：621 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：15 ] - 何文志;
无人机地面控制站作为无人机系统的信息汇聚中心和指挥控制中心，是保障飞行安全、遂行作战任务和共享侦察载荷信息的关键，同时也是无人机与其他作战力量实现互联互通的重要手段。目前不同的飞机平台单位、甚至相同单位不同的团队设计的地面控制站也无法通用，文中通过分析目前地面控制站现状，构建通用地面控制站型谱，建立通用化标准体系，设计系统和软件体系架构，提出无人机通用地面控制站关键技术解决方案。
2024年01期 v.47;No.648 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1532K] [下载次数：524 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：10 ] - 徐成节;王媛;
在多功能数字基带的信号处理过程中，由于正交通道的码分干扰较大，传统的FFT算法无法进行载波捕获。文中从理论上分析了正交通道中扩频码对FFT算法的影响，并进行了仿真分析，最后提出双向搜索捕获算法和增加平方算法两种方法在消除码分干扰中的应用。双向搜索捕获算法在完成码捕获的同时能获得多普勒频率；增加平方算法能有效消除码分多址的影响，精确计算多普勒频率，简单实用。实验结果表明，两种消除码分干扰的算法各有优点，在实际工程应用中可根据需要选择使用。
2024年01期 v.47;No.648 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1554K] [下载次数：58 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：5 ] - 张二伟;王久友;汪敬东;李永飞;
远程探测场景下弹载主瓣干扰因与目标角度间隔小，单站抗干扰方法性能下降严重。多雷达通过合理布站可有效“分辨”目标和干扰，被认为是可有效抑制主瓣干扰的途径。针对当前多雷达抗主瓣干扰方法普遍存在收敛速度慢的问题，提出一种基于改进归一化最小均方（NLMS）的多雷达对消抗主瓣干扰方法，并通过理论推导给出了其应用条件。该方法通过定义消散因子实现对步长的自适应控制从而达到快速收敛的目的，仿真结果表明该方法在收敛速度及收敛后均方误差（MSE）上具有明显优势。最后通过外场试验进一步验证该方法的性能，在满足布站条件且干噪比≥30 dB的前提下，信噪比改善可达19 dB以上，具有较高的应用价值。
2024年01期 v.47;No.648 25-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1665K] [下载次数：293 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：5 ] - 叶健锋;
无线可充电传感网络（WRSN）中节点能耗是动态变化的，在调度移动充电器（MC）为传感器充电时，估算节点的实时能耗来计算节点的剩余生存时间十分重要。针对WRSN的问题，提出一种基于策略梯度的公平能量补充策略（PFSS），利用过往的节点能量记录对节点实时能耗进行估算，采用seq2seq结合Attention的网络结构求解待充电序列，为节点充电获得一个充电权重来评估该次充电的质量，其由MC到节点间的距离、节点等待时间和节点剩余生存时间组成，利用策略梯度对网络进行训练，从而求得具有最优充电质量的充电序列近似解，仿真结果表明，与现有的算法相比，PFSS能够有效降低网络中传感器节点失效数量、MC的移动成本和充电延迟。
2024年01期 v.47;No.648 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1502K] [下载次数：70 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 金琢然;
为解决基于数字编码移相-积分测距系统中，因发送序列与本地序列之间的真实相位差非1 bit码长的整数倍而影响测量结果准确性这一问题，文中提出一种基于BP神经网络长距离分布式光纤传感高空间分辨率定位算法。该算法根据BP神经网络判断1 bit内细分程度并与传统算法相结合实现动态测距。实验结果表明，基于BP神经网络长距离分布式光纤传感高空间分辨率定位算法的长距离定位精度平均相对误差从0.23降低到0.035，弥补了空间分辨率与准确率受数字码本身局限性的问题，为大规模基础设施的长距离、高精度实时监测提供了可能。
2024年01期 v.47;No.648 36-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1933K] [下载次数：422 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：7 ]
- 关玉明;王肖霞;杨风暴;吉琳娜;丁春山;
针对YOLOv5算法在检测小目标时存在准确率较低的情况，提出旨在提高小目标检测准确率的轻量级网络KOS-YOLOv5算法。首先采用K-means++聚类技术选择一组合适的锚框尺寸作为模型的先验，对小目标实现更精确的锚框尺寸，使模型能适应不同大小的目标；其次利用简化正负样本分配策略（SimOTA）进行动态样本匹配，更好地优化损失函数；最后将空间上下文金字塔（SCP）模块集成到算法检测层中，促使骨干网络更加关注小目标的特征信息，用以增加目标特征提取能力，提高目标的检测准确率。结果表明，改进后的KOS-YOLOv5算法与传统的YOLOv5模型进行比较，算法在检测精确度（P）方面提高了4%，召回率（R）方面提高了2.4%，平均检测精度（mAP）提高了3.1%，损失函数值（Loss）降低了5%，最终检测精度为95.38%。
2024年01期 v.47;No.648 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1630K] [下载次数：604 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：4 ] - 解辉;赵忠臣;党松;王丹;
针对M-ary扩频信号的扩频序列集估计问题，提出一种基于序贯相关检测的扩频码集估计方法。首先，对同步信号样点进行划分，并利用所分向量间的相关特性，通过迭代操作得到码集中某一个元素的估计；然后，将对应于该元素的样点向量从接收信号向量集合中剔除，并重复上述步骤，以序贯的方式得到扩频码集的一个估计；最后，利用原始信号对该码集的各个元素进行检验，剔除码集中的虚假元素从而得到最终估计结果。该方法可以实现M-ary扩频信号的扩频序列集估计，并且不受扩频码集类型的限制，由于避免了二维搜索以及K均值聚类的迭代操作，文中方法具有比文献方法更快的计算速度。
2024年01期 v.47;No.648 51-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1384K] [下载次数：69 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：3 ] - 韩晓冰;胡其胜;赵小飞;秋强;
在与听障人士进行交流时，常常会面临交流不便的困难，文中提出一种手语识别的改进模型来解决这个困难。该模型基于YOLOv7-tiny网络模型，并对其进行了多项改进，旨在提高模型的精度和速度。首先，通过对CBAM注意力机制的通道域进行改进，解决了因降维而造成的通道信息缺失问题，并将改进后的CBAM加入到YOLOv7-tiny的Neck层中，从而使模型更加精准地定位和识别到关键的目标；其次，将传统的CIoU边界框损失函数替换为SIoU边界框损失函数，以加速边界框回归的同时提高定位准确度；此外，为了减少计算量并加快检测速度，还将颈部层中的普通卷积模块替换为Ghost卷积模块。经过实验测试，改进后网络模型的平均精度均值（mAP）、精准率和召回率分别提升了5.31%、6.53%、2.73%，有效地提高了手语识别网络的检测精确度。
2024年01期 v.47;No.648 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K] [下载次数：919 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：3 ] - 热娜古丽·艾合麦提尼亚孜;米吾尔依提·海拉提;王正业;茹仙古丽·艾尔西丁;严传波;
肝包虫病是严重危害人畜健康的重要人畜共患寄生虫病，超声检查是肝包虫病的首选检查方法，采用深度学习技术能够有效减少人工误差，降低成本并提高诊断效率。以ConvNeXt模型为基础，结合焦点损失函数和Lion优化器，最后引入CBAM构建CLCFNet模型实现肝囊型包虫病早期筛查和精确诊断。在肝囊型包虫病超声影像数据集进行的消融实验表明，对比基准模型分类准确率、精确率、召回率、特异度和F1指数平均提升了4.3%、21%、25%、4%和26%，对比实验也验证了所提出方法各指标优于现有流行方法。改进算法显著降低了模型推理时间，增强了模型训练的稳态性能，可以实现肝囊型包虫病的快速和精准分类识别。
2024年01期 v.47;No.648 62-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1595K] [下载次数：500 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：5 ] - 孙磊;丁茂;尹以雁;幸锋;李治文;张婧;周哲豪;刘犇;
为了加强移动设施建设的针对性，有效利用频率资源、提高网络质量，利用射线跟踪法对高楼电梯内单电梯与双电梯井道模型的移动通信场强传播进行仿真和分析。结果表明，对于单电梯井道，在全球移动通信系统（GSM）信号、3G和WiFi信号仿真结果与测量结果一致性良好；在4G和5G信号中，建议将天线间隔分别设置在9～12 m和8 m时较适宜。同时，双电梯井道在不同频段下场强分布仿真也得到了验证。通过建立无线传播仿真模型，为4G及5G通信系统的电梯覆盖提供了依据。
2024年01期 v.47;No.648 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1509K] [下载次数：194 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 朱雪俊;
由于传统图像细节增强方法存在噪声含量大及失真等问题，为了提升低对比度图像的视觉效果，提出基于视觉感知的低对比度图像细节增强方法。根据人眼视觉感知的亮度掩蔽特性划分图像区域，并设计暗适应函数与明适应函数，分别延长低对比度图像灰度值较低、较高区域间隔，实现基于视觉感知的低对比度图像全局增强；以全局增强结果为基础，引入加权自适应局部低对比度增强法，增强低对比度图像的细节，获取最佳低对比度图像细节增强结果。实验结果表明：该方法增强后的低对比度图像保留了图像的边缘及细节，图像更加明亮清晰，显著提升了其视觉效果，同时低对比度图像具备噪声含量小、失真程度小、图像质量高的优势。
2024年01期 v.47;No.648 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1315K] [下载次数：473 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：4 ]
- 余雷;刘宏伟;庞宇;
为提高噪声环境下电能质量复合扰动识别精度，提出一种基于改进自适应噪声完备经验模态分解（CEEMDAN）去噪算法。首先通过CEEMDAN方法将含噪信号分解为若干本征模态函数（IMF）；然后将改进兰氏距离与多重分形去趋势波动分析（MFDFA）结合，把若干IMF分量分为信号IMF分量、噪声和信号混叠IMF分量、噪声IMF分量。对于混叠IMF分量、噪声IMF分量分别采用改进奇异谱分析（SSA）、小波阈值（WT）去噪；最后，将经去噪处理的IMF分量与信号IMF分量进行重构。实验表明：与对比算法相比，含噪扰动经新算法去噪后，信噪比显著提高，去噪效果良好。
2024年01期 v.47;No.648 153-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1803K] [下载次数：323 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：3 ] - 张跃;孔明;
薄膜卷绕包装机的束紧力检测是十分必要的，传统工业生产中，一般都是根据工人的经验来判断是否达到了要求，这就产生了很大的不确定性，因此需要在包装过程中对力的大小进行实时检测。文中基于LabVIEW进行包装缠绕过程中数据的实时检测，硬件部分选择压力传感器和数据采集卡，并通过多通道采样同步传感器信号，使采集到的缺陷更精确。软件部分对信号进行巴特沃斯滤波，通过把压力信息数据采集之后经快速傅里叶变换后得到它的频谱，并且提取出来它的有效压力信号，从而确定其截止频率；通过滤波器滤除掉高频信号并对其进行进一步的处理，处理后的信号转化为电压值和压力值，并且通过人机交互界面实时显示，从而反映包装效果的好与坏。
2024年01期 v.47;No.648 159-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1348K] [下载次数：197 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 潘于;田映辉;刘志哲;陈涛;张伟;申奇;
为了对数字信号处理领域中的核心算法快速傅里叶变换（FFT）进行加速，需要设计专门的FFT处理器。由于在数字信号处理领域经常使用不同点数的FFT，提出一种采用基2-基4混合基的点数可配置的FFT处理器实现方案。同时，为了提高运算精度且不增加硬件资源与实现复杂度，首次提出类浮点数据格式。该类浮点数据格式采用浮点数据的设计思想表示整数型数据，使得在运算过程中低位数据得到有效利用，提高了运算精度和数据的动态范围。实验结果表明，该类浮点FFT处理器比传统pipelined FFT处理器以及经典块浮点FFT处理器具有更优的PPA性能。与经典块浮点FFT进行精度比较，对于小数值输入数据二者精度一致，对于大数值输入数据，类浮点FFT处理器比块浮点FFT处理器有更高的精度，因此是实现FFT处理器的一种有效方案。
2024年01期 v.47;No.648 163-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1866K] [下载次数：361 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：3 ] - 司宇;章翔峰;张罡铭;姜宏;
为降低滚动轴承故障特征集的维数，提升诊断精度，提出一种混合式特征选择方法。该方法由两个阶段构成，首先通过费舍尔分值法对原始特征集进行预排序，根据特征的费舍尔得分按照降序排序，利用得分曲线的拐点确定预选子集的范围，去除原始特征集中的无关特征；然后将遗传算法嵌入Wrapper阶段中，利用分类器的识别精度作为评价标准，从预选子集中去除冗余特征，确定最优子集。通过实验证明，该方法可以有效地用于滚动轴承不同故障类型和不同故障程度的诊断，最优子集在仅保留了关键特征的同时，识别精度得到提升。
2024年01期 v.47;No.648 171-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 1524K] [下载次数：489 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ] - 许振权;徐红伟;
针对机器人在自定位过程中，传统3D-NDT点云配准在未给定初始旋转矩阵的情况下，存在配准效果不佳、误差大、配准时间长的缺陷，提出一种相对高效的改进3D-NDT点云配准算法。首先，对输入点云进行ISS特征点提取，并计算这些特征点的特征直方图（FPFH）；然后，根据直接对应估计对特征点进行匹配，使用RANSAC去除错误对应关系，得到初始旋转矩阵；最后，将得到的初始旋转矩阵代入3D-NDT算法进行匹配，得到最终的匹配结果。采用室内外场景点云进行测试，实验结果表明，改进后的3D-NDT算法能输出较好的匹配结果，并且精度有所提高，但该算法的复杂度有待进一步优化。
2024年01期 v.47;No.648 177-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1476K] [下载次数：383 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：3 ] - 余平甲;刘巍;孙艳生;查国平;张智;耿玉旭;
针对超轻薄窄边框笔电显示模组强度不足导致的破片问题，提出一种基于神经网络的模组强度预测模型，旨在设计阶段评估LCDs模组强度表现，并指导系统设计。首先，基于系统组装受力分析，建立模组强度单体评价标准和实验平台；其次，基于有限元力学仿真，研究不同设计对模组强度的影响规律，确认模组强度关键影响因子；然后，基于单因子交叉实验研究，并通过神经网络算法对数据进行训练学习，建立模组强度预测模型。实验值与预测值对比表明，该模型可准确预测不同设计条件下的模组强度，为前期的强度优化和系统设计提供有效技术指导。
2024年01期 v.47;No.648 181-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1714K] [下载次数：126 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] 下载本期数据