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    1. 基于FPGA的多功能阵列信号处理系统设计
    罗欣,冯武,孙卫杰,刘马良
    电子科技    2023, 36 (3): 1-6.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.03.001
    摘要826)   HTML466)    PDF (2270KB)(170)   

    为了适应阵列信号处理数据量大、实时性高的特点,文中结合项目需求设计了一种基于FPGA的多功能阵列信号处理系统。通过采用先进的大规模高性能FPGA和多路高精度ADC芯片,可完成对40路中频信号的同步采集和数字下变频处理,并由数字波束合成运算得到36组波束数据。通过设置多种类型的对外接口,可实现与多个外联设备的网络数据交互、串口控制、波束控制及MGT高速数据传输。文中给出了系统的硬件和软件总体架构设计,并详细介绍了芯片选型、外设接口及各软件功能模块的具体实现方法。测试结果表明,本系统满足设计需求,具有较强的阵列信号处理能力以及良好的通用性和可扩展性。

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    2. 一种折叠式共源共栅运算放大器的准确设计方法
    王嘉奇,吕高崇,郭裕顺
    电子科技    2023, 36 (3): 50-54.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.03.008
    摘要671)   HTML11)    PDF (663KB)(143)   

    传统折叠式共源共栅放大器的人工设计流程只能得到近似的设计结果,优化方法获得的结果较好,但需耗费大量计算。文中针对这类放大器,给出了一种准确设计方法。通过SPICE仿真弥补传统设计流程各性能指标解析近似产生的误差,同时采用基于BSIM模型的器件尺寸计算,反复执行这一设计流程,消除了传统设计过程存在的误差,得到准确的设计结果。文中所提方法相较于传统人工方法更精确,避免了设计时的反复调试;与优化方法相比,虽仍要通过一个迭代过程,但因收敛较快,故计算量较小。文中以0.18 μm与90 nm实际工艺库下的电路设计为例,给出了仿真设计结果,证明了所提方法的正确性与有效性。

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    3. 基于BERT和LightGBM的文本关键词提取方法
    何传鹏,尹玲,黄勃,王明胜,郭茹燕,张帅,巨家骥
    电子科技    2023, 36 (3): 7-13.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.03.002
    摘要546)   HTML15)    PDF (1624KB)(54)   

    传统的文本关键词提取方法忽略了上下文语义信息,不能解决一词多义问题,提取效果并不理想。基于LDA和BERT模型,文中提出LDA-BERT-LightGBM(LB-LightGBM)模型。该方法选择LDA主题模型获得每个评论的主题及其词分布,根据阈值筛选出候选关键词,将筛选出来的词和原评论文本拼接在一起输入到BERT模型中,进行词向量训练,得到包含文本主题词向量,从而将文本关键词提取问题通过LightGBM算法转化为二分类问题。通过实验对比了textrank算法、LDA算法、LightGBM算法及文中提出的LB-LightGBM模型对文本关键词提取的准确率P、召回率R以及F1。结果表明,当TopN取3~6时,F1的平均值比最优方法提升3.5%,该方法的抽取效果整体上优于实验中所选取的对比方法,能够更准确地发现文本关键词。

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    4. 基于解析模型的永磁同步电机优化设计
    朱托,李正,张凯,李孜
    电子科技    2023, 36 (3): 69-75.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.03.011
    摘要510)   HTML44)    PDF (1917KB)(53)   

    永磁同步电机的电磁转矩和涡流损耗是两个重要指标,在体积等限制条件下,有效提高电磁转矩并降低转子涡流损耗是电机设计的关键。针对这个问题,文中采用解析法,分别计算电磁转矩和涡流损耗,并采用粒子群优化算法,对电机尺寸参数进行优化设计。解析模型包括电枢反应磁场和空载磁场模型。在计算涡流损耗时考虑涡流反应、永磁体周向分段等,优化算法的目标函数并使用权值将多目标转换成单目标。通过解析解与时步有限元数值解的对比可看出,解析解的误差在2%左右。参数影响分析的响应面显示,在定子绕组节距为25°时,电磁转矩和涡流损耗相关性一致。优化迭代结果显示,优化设计降低了76%的平均涡流损耗、22%的平均电磁转矩和68%的电磁转矩波动。

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    5. 基于VMD和改进TCN的短期光伏发电功率预测
    黄圆,魏云冰,童东兵,王维高
    电子科技    2023, 36 (3): 42-49.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.03.007
    摘要441)   HTML7)    PDF (1971KB)(32)   

    光伏发电功率存在波动性,且光伏出力易受各种气象特征影响,传统TCN网络容易过度强化空间特性而弱化个体特性。针对上述问题,文中提出一种基于VMD和改进TCN的短期光伏发电功率预测模型。通过VMD将原始光伏发电功率时间序列分解为若干不同频率的模态分量,将各个模态分量以及相对应的气象数据输入至改进TCN网络进行建模学习。利用中心频率法确定VMD的最优分解模态分解个数。在传统TCN预测模型的基础上,使用DropBlock正则化取代Dropout正则化以达到抑制卷积层中信息协同的效果,并引入注意力机制自主挖掘并突出关键气象输入特征的影响,量化各气象因素对光伏发电的影响,从而提高预测精度。以江苏省某光伏电站真实数据为例进行仿真实验,结果表明所提预测方法的RMSE为0.62 MW,MAPE为2.03%。

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    6. 基于蚁群算法的无人船平滑路径规划
    孙鹏娜,张忠民
    电子科技    2023, 36 (3): 14-20.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.03.003
    摘要398)   HTML12)    PDF (910KB)(44)   

    为解决无人驾驶船舶在复杂环境中规划路径时存在的转向角度大、路径拐点多、航行能耗高等问题,文中提出一种基于改进蚁群算法的平滑路径规划方法。该方法采用栅格法进行环境建模,通过在启发函数中引入路径平滑度、距离启发因子以及在路径转移概率中引入障碍物启发因素,提高路径寻优和静态避障能力。结合启发因素改进信息素更新标准,设置可调节信息素挥发因子增加算法的自适应性。提取输出的最优路径关键节点并对其进行平滑处理,进一步保证路径平滑度和安全性。根据不同栅格环境下的避障仿真结果可知,与传统算法相比,文中改进蚁群算法的路径寻优速度提高了45%~62%,转向次数减少了25%~44%,平滑处理后的路径安全性和可行性得到了提升,较好地实现了不同环境下无人船自主路径规划。

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    7. 基于dSPACE的单相并网逆变器控制策略研究
    夏梓豪,李玉东
    电子科技    2023, 36 (3): 62-68.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.03.010
    摘要371)   HTML15)    PDF (1907KB)(34)   

    针对电压畸变导致并网电流谐波含量较高的问题,文中提出准比例谐振控制与电压前馈相结合的控制策略。结合准比例谐振控制器在谐振频率处增益无穷大的特点,减小并网电流稳态误差,并引入电压前馈消除电压对系统影响,达到了改善并网电流质量的目的。文中分析了单相并网逆变器数学模型,通过闭环控制来抑制因电压畸变产生的并网电流谐波分量,同时采用控制变量法设定准比例谐振控制器参数,分析准比例谐振控制器参数对系统性能的影响。最后建立MATLAB/Simulink仿真模型并搭建dSPACE-DS1104半实物仿真平台,通过不同策略下的仿真与实验验证了所提策略的有效性。

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    8. 道路交通网络节点分配优化策略研究进展
    卢东祥
    电子科技    2023, 36 (3): 81-86.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.03.013
    摘要335)   HTML14)    PDF (734KB)(41)   

    为了进一步提高城市道路交通网络的通行效率,粒子群优化和神经网络等多种智能优化算法受到越来越多的关注。近年来,深度学习技术的普及与应用大幅提升了城市交通网络的节点识别效率,而交通网络的节点调度又扩展了深度学习技术的应用。文中详细分析了交通节点调度所面临的关键问题,归纳并总结了相关网络节点分配的研究现状。在此基础上,深入研讨了城市交通网络节点调度与深度学习的应用前景,并对交通网络节点分配优化策略的未来研究方向进行了展望。

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    9. 柔性接入微电网的小信号建模
    卢红文,袁旭峰,陈瑞洁,李雨龙
    电子科技    2023, 36 (3): 21-28.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.03.004
    摘要328)   HTML11)    PDF (3840KB)(42)   

    针对传统并网硬开关无法主动调节潮流的问题,利用背靠背变流器取代传统并网硬开关,对配电网与微电网进行柔性互联,便于二者之间的协调控制。为对系统进行稳定性分析,并考虑到不同规模的微网内分布式电源数量的不同,文中建立一种经背靠背变流器接入的含N个分布式电源的微网小信号状态空间模型框架。利用MATLAB对其进行特征值分析,确定了影响微电网稳定性和动态性能的关键参数。在PSCAD/EMTDC平台上搭建出基于下垂控制的微电网柔性并网运行模型,将建立的小信号模型与搭建的仿真模型结合,在多个工况下进行仿真,验证了建模、分析与结论的正确性。

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    10. 基于物联网技术的智能电网数据安全问题研究进展
    应杰耀
    电子科技    2023, 36 (3): 76-80.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.03.012
    摘要327)   HTML36)    PDF (639KB)(37)   

    为了保护智能电网设备中的核心数据与用户的个人隐私,分布式计算和同态加密等多项物联网安全技术逐渐受到了关注。近年来,物联网技术的发展推动了电网智能化的快速普及,而智能电网的应用又促进了物联网技术的更新。文中通过介绍智能电网所面临的多种攻击方法,回顾、梳理了智能电网数据安全问题的研究背景和现状。在此基础上,探讨与分析了虚假数据注入攻击及个人隐私保护问题的定义,展望了智能电网数据安全技术未来的研究方向和思路。

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    11. 基于LDL算法的大规模矩阵求逆加速器设计及其FPGA实现
    余浩然,肖昊
    电子科技    2023, 36 (7): 1-7.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.07.001
    摘要325)   HTML492)    PDF (1252KB)(249)   

    矩阵求逆是工程计算中的基本问题,在大规模MIMO系统、阵列信号处理以及图像信号处理等应用中,大规模矩阵求逆的处理速度对系统性能至关重要,但传统矩阵求逆方法运算复杂度高、并行性低且消耗大量存储空间,不利于硬件加速。针对大规模矩阵求逆硬件加速问题,文中研究了基于LDL分解的矩阵求逆算法,并提出了一种基于该算法的大规模矩阵求逆加速架构。利用LDL分解后三角矩阵对角线元素全为1的特点,对矩阵进行分块迭代设计,减少了求逆运算的计算量,提高了计算速度。文中基于Xilinx Virtex7 FPGA设计实现了该加速器,实验结果表明,在128阶矩阵下,吞吐量达105.2 Inv·s-1,最高时钟频率达200 MHz。与现有矩阵求逆加速方案相比,该设计占用的硬件资源更少,且具有更高的性能。

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    12. 基于灰色预测容错时钟同步算法
    陆禹,张力,张凤登
    电子科技    2023, 36 (3): 29-35.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.03.005
    摘要317)   HTML7)    PDF (842KB)(46)   

    针对分布式实时系统中无主式时钟同步存在时钟拜占庭故障和节点通信链路丢失故障的问题,文中提出一种基于灰色预测容错时钟同步算法。该算法基于广播式通信网络LL模型,使用GM(1,1)的灰色预测方法对前轮次的校正偏差值进行分析,从而预测出该节点在故障伦次中的校正偏差值,再通过计算得到修正值。实验结果表明,文中提出的灰色预测算法能够容忍拜占庭故障,同时可克服节点通信链路丢失故障带来的问题,提升了FTA算法的普适性。通过数据对比分析结果表明,该算法的时钟同步精密度相比于原始算法提高了24.3%;相较于其他算法,文中算法在复杂度上也有一定的优势。

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    13. 基于MrsP协议的任务划分优化算法
    张海涛,张通,张宇辉,管银凤,张凤登
    电子科技    2023, 36 (3): 36-41.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.03.006
    摘要307)   HTML4)    PDF (785KB)(18)   

    多处理器实时系统中,调度和资源共享是核心问题,与之相对应的调度算法和共享资源访问协议将直接影响系统的性能,这就要求调度算法和资源访问协议在保证实时性的基础上尽量发挥硬件平台的计算能力。然而,现有的调度算法多假设任务相互独立,没有考虑任务之间的资源共享,共享资源访问协议也多侧重于规则和最坏响应时间分析。对此,将P-RM算法和MrsP协议相结合,得出了多处理器实时系统的整体可调度性条件。文中根据MrsP协议的特性,提出了一种减小阻塞时间的任务划分算法,通过改进任务利用率的计算方式解决了关键区重复计算的问题,与之前的任务划分算法相比,也解决了关键区重复计算以及任务分类后拆分再分配的问题。实验表明,该算法所需要的处理器数目减少了15%~20%。

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    14. 一种复杂噪声环境下的机电系统故障在线监测声学处理方法
    白兴宇,苟宇涛,姜煜,刘明禹
    电子科技    2023, 36 (3): 55-61.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.03.009
    摘要303)   HTML6)    PDF (2517KB)(24)   

    针对复杂背景噪声环境下的机电系统故障检测问题,文中提出了一种基于宽带声学处理的噪声抑制和故障监测方法。该方法以声学信号拾取和处理为出发点,通过对机电设备正常运行状态下声学信号进行采集、数据跟踪和复杂背景噪声抑制,建立系统正常运行状态声纹库,并进一步通过基于宽带声学处理的声纹信号匹配和模式识别技术来实现故障信号的检测与分类,进而实现对机电系统运行状态的在线监测和隐形故障的自主预警。该处理方法将基于数据跟踪的自相关噪声抑制技术与基于宽带声学处理的故障信号检测以及分类判型技术有机结合,可对机电系统早期隐性故障进行监测,有效解决了复杂噪声环境下的机电系统故障检测问题。仿真实验也证明了该处理方法的有效性和良好的实用性。

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    15. 脑电信号预处理方法研究综述
    骆睿鹏,冯铭科,黄鑫,邹任玲,李丹
    电子科技    2023, 36 (4): 36-43.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.04.005
    摘要263)   HTML12)    PDF (1019KB)(97)   

    脑电信号是一种复杂且重要的生物信号,被广泛应用于类脑智能技术和脑机接口领域的研究。文中介绍了干扰正常脑电信号的常见非生理性伪迹和生理性伪迹的类型及特点,并对生理性伪迹的产生原因进行了详细分析。通过对各种脑电信号去除伪迹方法的回顾以及应用现状的分析,比较并总结了传统去除伪迹方法和新型去除伪迹方法的研究进展,并进一步分析去除伪迹方法的优缺点。部分方法已经成功应用于处理脑电信号中的眼电、心电和肌电等伪迹中。文中还针对目前脑电信号去除伪迹的需求及所面临的问题给出了应对策略,并对未来的研究方向进行了分析和展望。

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    16. 乒乓球轨迹预测与旋转测量研究综述
    吕程旭,樊锁钟,季云峰,游义平
    电子科技    2023, 36 (4): 90-102.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.04.013
    摘要252)   HTML10)    PDF (1529KB)(69)   

    在乒乓球人机对打过程中,球与球拍/球桌碰撞时会产生旋转,导致球体受马格努斯力的影响发生偏移,难以满足乒乓球机器人精确轨迹预测的要求,而乒乓球轨迹预测与旋转测量技术则有助于提升机器人的预测击打能力。为帮助研究人员了解乒乓球轨迹预测与旋转测量的研究方法和现有技术,文中对乒乓球轨迹预测与旋转测量研究新进展进行综述。基于近年来此领域的研究成果,文中对乒乓球轨迹预测与旋转测量工作进行重新分类和梳理,分析了不同方法的优缺点并整理了其中的关键问题,并对乒乓球轨迹预测与旋转测量未来的研究趋势进行了展望。

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    17. W波段宽带宽角低副瓣类喇叭天线稀布阵
    周彪,张帅,张德训,林志成,王建
    电子科技    2023, 36 (9): 8-14.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.09.002
    摘要183)   HTML11)    PDF (1500KB)(36)   

    针对大损耗、制作工艺、T/R组件尺寸与通道数量以及位置等因素带来的W波段宽带宽角低副瓣相控阵天线设计难题,文中设计了一款在80~110 GHz频率范围内的宽带类喇叭天线单元,天线驻波比均小于1.8。在充分考虑T/R组件带来的布阵空间限制下,文中仅通过阵元位置优化设计了64元高增益低副瓣宽带宽角阵列天线,并为该阵列设计了小型低剖面空气波导馈电网络。仿真结果表明,64元稀布阵在±40°波束扫描范围内下增益高于22.6 dB,副瓣电平低于-6.2 dB,各阵元有源驻波比均小于2,证实该阵列天线具有宽带宽角、低副瓣、高增益、结构易于加工实现等优点,应用前景良好。

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    18. 基于FA-SVR-LSTM组合模型的短期电力负荷预测
    文彦飞,王万雄
    电子科技    2023, 36 (9): 1-7.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.09.001
    摘要165)   HTML51)    PDF (957KB)(49)   

    短期电力负荷预测作为维护电网系统运行和分析的基础,为电网系统的经济调度、安全分析提供了判断依据和信息,对维护电网系统的正常运行具有重要作用。文中采用萤火虫算法(Firefly Algorithm,FA)将SVR(Support Vector Regression)模型的惩罚因子c、核参数g和LSTM(Long Short-Term Memory)模型的神经元个数m、学习率lr进行优化,利用寻优的最佳参数建立FA-SVR-LSTM组合预测模型,并对样本数据进行预测。以佛罗里达州电力负荷历史数据为例,建立LSTM、SVR、FA-SVR和FA-LSTM4种参照模型,对该地15天360 h的电力负荷进行预测,并与FA-SVR-LSTM预测结果作比较。实验结果表明,FA-SVR-LSTM模型与LSTM模型和SVR模型相比,预测精度分别提高了33.184 9%、 30.326 5%,且MAPE(Mean Absolute Percent Error)和RMSE(Root Mean Square Error)两种误差指标评价值低于其它4种模型。相比于其他模型,FA-SVR-LSTM组合模型预测效果得到了显著提高。

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    19. 风电机组惯量支撑与一次调频综合控制策略
    朱家文,陈卓,刘人志,刘柏霖,陈湘萍
    电子科技    2023, 36 (5): 9-15.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.05.002
    摘要159)   HTML6)    PDF (913KB)(32)   

    针对大规模风电接入电网导致系统惯量降低、调频能力不足的问题,文中提出一种风电机组惯量支撑与一次调频综合控制策略方案。该方案基于风电机组浆距角特性来整定风机减载控制,预留风电机组调频所需的备用容量,进一步解决减载模式下电网频率变化与虚拟转动惯量之间的结合问题。此外,再计及风电机组转速保护来整定静调差系数,并与惯量支撑控制相结合,以实现风电机组综合调频控制策略。在MATLAB/Simulink中搭建含风电场的联合仿真模型,其结果表明风电机组可快速为电网提供虚拟转动惯量支撑,降低初期电网频率扰动的变化率,并按照整定的静调差系数调节输出功率,提高了风电接入电网的频率稳定性,验证了文中所提控制策略的合理性。

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    20. 基于通道差值模型的导向滤波去雾算法及其FPGA实现
    曹红芳,王晓蕾,杜高明,李桢旻,倪伟
    电子科技    2023, 36 (8): 1-6.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.08.001
    摘要155)   HTML1409)    PDF (2063KB)(175)   

    计算机视觉系统受到有雾天气的影响会导致捕获的图像质量较差。为了解决该问题,文中提出了一种基于通道差值模型的导向滤波去雾算法及其FPGA(Field Programmable Gate Array)设计。通过分离雾天图像的亮通道与暗通道得到通道差值模型,并将该模型作为导向滤波的引导图对雾天图像进行平滑处理,最后进行高升压滤波操作得到去雾图像,设计硬件架构并在FPGA上实现。实验结果表明,去雾后的图像场景照度均匀,纹理信息恢复程度较好且颜色保真度高,对于480×270大小的图像,电路综合频率为108.448 MHz,吞吐量为323.47 MB·s-1,完成整个去雾过程花费时间为0.001 2 s。实验结果证明文中所提算法及其硬件设计能够有效提高图像可见度和去雾速度。

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    21. 电子引信无线装定技术应用研究
    张明跃,房立清,郭德卿,石永雷,刘炳男
    电子科技    2023, 36 (6): 57-63.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.06.009
    摘要139)   HTML3)    PDF (1515KB)(9)   

    现代化战争要求武器具有更高程度的环境适应能力以及更精确的制导能力。电子引信作为制导武器的核心控制部件,其快速反应能力和精准控制能力不仅与武器的性能紧密相关,更是影响武器打击能力的重要因素。无线装定技术是精确制导武器的核心技术之一。与传统的有线装定技术相比较,无线装定技术具有非接触式、装定速度快以及适应能力强等特点。通过无线装定技术快速稳定地将控制信息传输至电子引信是未来智能化弹药发展的关键技术之一。文中针对不同无线装定技术的原理,分析了无线装定技术产生的原因,得出无线装定技术研究的必要性,对目前研究最广泛的3种无线装定方式:电磁感应装定、射频装定、磁耦合共振装定的关键技术及特点进行了综述,并且展望了无线装定技术未来的发展趋势。

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    22. 考虑测量野值的锂电池异常数据检测与SOC估计算法
    王昌松,陈辉,王立成,瞿枫
    电子科技    2023, 36 (5): 34-40.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.05.006
    摘要138)   HTML2)    PDF (1077KB)(21)   

    针对锂电池状态估计中传感器测量出现野值的问题,文中设计了卡方检测器和相应的滤波算法,消除了野值对锂电池荷电状态估计的影响。通过二阶RC等效电路对电池动力学模型进行描述,并采用卡尔曼滤波的方法离线辨识电池模型的参数。在考虑了传感器数据存在野值的情况下,采用卡方检测器对野值进行实时检测。当检测到野值发生时,根据零阶保持的思想提出一种只依赖于模型的SOC估计算法,有效地抵抗了测量野值。在FUDS工况下,通过实验仿真发现,文中设计的野值检测器和改进的SOC估计算法能够精确检测到野值的发生,并可保证SOC的估计误差在2%以内,体现了良好的估计性能。

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    23. 基于轻量级分组密码算法的SoC安全存储器设计
    刘伟,曾祥义,肖昊
    电子科技    2023, 36 (9): 15-20.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.09.003
    摘要138)   HTML12)    PDF (976KB)(38)   

    针对嵌入式片上系统的RAM(Random Access Memory)、Flash存储器面临的安全风险,文中概述了针对传统SoC(System on Chip)芯片存储器的物理攻击,并提出一种支持加密算法的存储器控制器。使用轻量级分组密码算法LBlock-s,通过密码学安全分析证明了该算法具有较好的抵抗差分分析的能力。相对于传统分组密码算法AES(Advanced Encryption Standard),文中所提方法在保证安全性的前提下减少了硬件资源开销,适用于各种资源受限的安全SoC芯片。为提高数据的吞吐率,将算法的硬件结构进行展开,使标准的32轮加/解密耗时1个时钟周期。该方案在不耗费较多硬件资源和加密延时的前提下,保证了存储器的数据即使被攻击者获取也无法解析出敏感数据,有效避免了安全芯片遭受物理攻击。

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    24. 基于粒子群优化的TDOA声源定位方法
    张大桂,周志峰,张怡,王立端
    电子科技    2023, 36 (9): 21-28.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.09.004
    摘要124)   HTML10)    PDF (1009KB)(32)   

    针对平面麦克风阵列的声源三维坐标估计问题,文中在TDOA(Time Difference of Arrival)声源定位算法中引入粒子群优化算法进行位置估计。利用PHAT(Phase Transform)加权函数的广义互相关法计算得到时延差的真实值,结合麦克风的坐标位置,通过几何关系计算出假设声源到达麦克风之间的时延差的估计值。设计时延真实值和估计值差值的平方和为粒子适应度函数,利用粒子群优化算法搜索空间中符合适应度函数的声源点,实现声源位置估计。仿真结果表明,在计算速度与球形插值法相近的情况下,文中所提算法比球形插值法具有更好的鲁棒性和抗噪性。

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    25. 基于YOLO的无约束场景中文车牌检测与识别
    陈子昂,刘娜,袁野,李清都,万里红
    电子科技    2023, 36 (10): 1-8.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.10.001
    摘要124)   HTML18)    PDF (2014KB)(89)   

    传统中文车牌识别方法对场景约束有要求,算法实时性差,且无法被部署在边缘设备上。针对上述问题,文中提出一种基于YOLO(You Only Look Once)的无约束场景中文车牌检测与识别方法。该方法分为车牌检测和车牌字符识别两个模块。在车牌检测部分,使用改进的YOLOv5模型,在预测目标候选区域的基础上多预测4组关键点用于车牌矫正,并使用在COCO数据集上训练的预训练模型进行训练,减少了由环境复杂引起的误检问题,具有高实时性。在车牌字符识别部分,改进了CRNN(Convolutional Recurrent Neural Network)模型,减少了算法的参数量和计算量,使其能成功部署于各类边缘设备。实验结果表明所提出的车牌识别方法能在复杂环境中高效检测并识别车牌。文中提出的车牌检测模型在车牌检测数据集上的map值相较Retina-face提升了3.0%,车牌字符识别模型在车牌识别数据集上精确度相比LPR-Net提升了4.2%。

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    26. 基于节点动静态指标的电网节点重要度的评估研究
    孙秀婷,李永刚,张兴,胥钟予,喻宇
    电子科技    2023, 36 (4): 1-8.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.04.001
    摘要108)   HTML61)    PDF (1044KB)(105)   

    随着智能电网技术的不断发展,对高可靠性的智能电网的精确评估提出了更高的要求。智能电网中重要节点的故障将会导致大规模停电,因此对智能电网中重要节点的评估是评估智能电网可靠性程度的重要体现。文中针对节点所处的局部环境、全局属性、网络拓扑结构以及节点所承载负荷等级等多个不同的动静态综合指标进行研究,以这些综合指标模型来评估节点在智能电网中的重要度,最后使用TOPSIS方法将动静态指标糅合,共同对智能电网节点重要度进行评估,并对IEEE-30节点进行了仿真验证。结果显示节点6的重要度较高,应对其重点保护。

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    27. 基于分峰思想的煤岩显微组分识别与统计分析
    陈纯,舒慧生,阚秀,孙维周
    电子科技    2023, 36 (4): 9-20.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.04.002
    摘要104)   HTML4)    PDF (3097KB)(23)   

    针对现有方法识别煤岩显微组分准确率低的问题,文中提出了一种基于分峰思想的煤岩显微组分识别与统计分析方法。文中从单颗粒角度确定各煤种的镜质组峰值偏移范围,并提出自适应寻峰算法选取煤岩颗粒的有效峰值点。在煤岩显微组分识别阶段设计多策略的分峰峰位识别算法将煤岩颗粒分类为需要分峰聚类的活惰结合颗粒和无需分峰的纯镜质组颗粒、惰质组颗粒和壳质组颗粒,确定需要分峰聚类煤岩颗粒的分峰峰位,然后基于分峰规则和统计学方法进行高斯拟合,分别确定壳质组阈值、镜质组阈值和惰质组阈值,完成各煤岩颗粒的聚类分割。实验结果表明,文中方法能够有效识别单个煤岩颗粒并实现显微组分含量的定量统计,准确率达到 96.85%,熵值最小低至 0.615 3,与传统方法相比准确性更高,具有较好的现实应用意义。

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    28. 一种改进型单相图腾柱整流器平均电流控制方法
    夏远帅,谢明,杨洋,姚磊
    电子科技    2023, 36 (5): 23-27.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.05.004
    摘要99)   HTML3)    PDF (1173KB)(30)   

    为有效抑制电力电子设备给电网带来的谐波污染并解决能源短缺问题,高效AC/DC PFC变换器受到了广泛关注。文中针对图腾柱PFC变换器转换效率和电流过零点尖峰问题,利用功率开关管替代传统拓扑结构中的二极管,并提出了一种基于CCM模式的改进平均电流控制策略。该控制策略通过引入互补PWM,改进高频桥臂控制方式,降低了二极管续流损耗,提高了变换器转换效率。文中阐述了图腾柱拓扑结构电路工作原理以及控制策略,并在MATLAB/Simulink平台建立相应仿真模型对所提方案进行了验证。在此基础上,文中还设计并搭建一台原理样机。实验结果表明新方法的转换效率提高了1.5%,且电流无明显过零尖峰,证明了所提改进型控制策略的有效性和可行性。

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    29. 基于EMD-GWO-SVR组合模型的短期风速预测
    蔺琳,王万雄
    电子科技    2023, 36 (5): 1-8.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.05.001
    摘要99)   HTML75)    PDF (1228KB)(116)   

    风速预测对风电场进行调度与控制具有重大意义。针对风速序列的随机性与间歇性,文中提出了EMD-GWO-SVR组合预测模型。先对原始序列进行经验模态分解,并应用GWO算法对支持向量回归模型的参数进行寻优。随后将寻优得到的最佳参数代入支持向量回归模型,并对分解后的本征模函数及残差项分别进行预测,将得到的各预测结果相加从而对风速进行预测。以甘肃省酒泉市的历史气象数据为例,建立BP神经网络、SVR、PSO-SVR、GWO-SVR、EMD-PSO-SVR和EMD-GWO-SVR6种预测模型,对该地的风速进行预测。仿真结果表明,文中提出的EMD-GWO-SVR模型预测精度相比SVR提高了61.759 8%,且其MAE、MAPE和RMSE等误差指标评价值显著低于其它5种模型。

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    30. 基于图像处理的可见光通信自动对准系统
    苑振博,白勃,张晓薇,罗柳君,尚韬
    电子科技    2023, 36 (6): 8-15.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.06.002
    摘要96)   HTML4)    PDF (1641KB)(16)   

    为提高可见光下行链路的通信质量,文中搭建了基于OpenMV的可见光通信自动对准系统。该系统基于图像处理和颜色识别等技术,实现室内白光LED(Light Emitting Diode)的自动识别。系统通过灰度质心法确定白光LED的质心坐标,并使用PID(Proportional Integral Differential)算法驱动舵机实现室内白光LED的跟踪。实验结果表明,在接收距离2 m处,可见光通信自动对准系统能在多种运动轨迹下实现白光LED的自动对准,最大对准角度误差小于0.534°。此外,无论是白光LED被遮挡还是存在干扰光源,系统仍能保持良好的跟踪效果,表明系统具有良好的鲁棒性。

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    31. 融合IMU信息的三维激光SLAM方法
    张明,章国宝,朱宏伟
    电子科技    2023, 36 (6): 27-33.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.06.005
    摘要94)   HTML2)    PDF (3210KB)(14)   

    针对激光雷达SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)算法定位精确度不高且鲁棒性较差的问题,文中提出了一种融合IMU(Inertial Measurement Unit)数据到三维点云配准过程的SLAM方法。在LeGO-LOAM(Lightweight and Ground-Optimized Lidar Odometry and Mapping on Variable Terrain)算法的研究基础上,在地面点提取环节引入IMU数据,将点云映射到世界坐标系下,减小载体抖动对地面点提取的影响。利用IMU输出信息消除点云由于载体运动产生的畸变,增强算法的鲁棒性。使用三点聚类法对一帧点云进行聚类分析,减少杂点的干扰,加快点云配准过程,提高了算法定位精度;同时引入闭环检测,减小匹配过程中的累积误差,得到全局最优解。结果表明,在大型户外干扰较多的环境中,改进SLAM算法减少了求解得到的轨迹波动,提升了点云配准精度,增强了算法的鲁棒性。

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    32. 考虑可平移负荷的综合能源系统动态优化调度策略
    刘金芝,张会林,马立新,王昊,唐政
    电子科技    2023, 36 (4): 78-83.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.04.011
    摘要93)   HTML3)    PDF (2427KB)(36)   

    综合能源系统因多能互补、协调优化等特性受到了广泛关注,但该系统的热电机组在运行时的调峰能力具有一定局限性。为降低综合能源系统的用能成本,提升系统的用能效率,改善其调峰能力,文中提出了一种考虑可平移负荷的综合能源系统动态优化调度策略。该策略以系统的整体运维成本最小化为目标,结合可平移负荷和相关算例构建仿真模型,并采用自适应混沌粒子群算法进行求解。结果表明在引入可平移负荷时,多能源微网能够较好地达到削峰填谷目的,并降低系统综合运行成本,实现节能减排效果。同时,文中将传统粒子群算法与自适应混沌粒子群算法作比较,证明了自适应混沌粒子群算法在精度与效率上都优于传统的粒子群算法。

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    33. 一种新型PMSM负载转矩和转动惯量辨识策略
    朱凌童,蒋全
    电子科技    2023, 36 (6): 80-86.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.06.012
    摘要89)   HTML2)    PDF (915KB)(27)   

    精确的负载转矩和转动惯量辨识是实现永磁同步电机高性能伺服控制的关键之一,而目前负载转矩和转动惯量的辨识多局限于其本身,未能联系到负载转矩和转动惯量之间的相互影响与制约。针对该问题,文中首先设计了一种互相连接的扩展滑模观测器,充分考虑负载转矩和转动惯量间的相互影响,并且将已辨识转动惯量值作用于电机速度环的比例系数和积分系数,使得两个扩展滑模观测器拥有更加精确和稳定的速度输入。然后,文中将新型策略与其他算法进行了对比分析,结果表明新型辨识策略使负载转矩和转动惯量的辨识拥有更快的响应能力和更好的辨识精度。此外,为了验证辨识系统的抗干扰能力和辨识的稳定性,基于变速和负载突变环境进行辨识,仿真结果表明即使在复杂环境下,文中所提的新型策略依旧具有较为稳定的辨识效果。

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    34. 基于反卷积神经网络的超声导波层合板脱粘缺陷超分辨成像
    岳圣尧,许伯强,徐桂东,徐晨光,张赛
    电子科技    2023, 36 (8): 7-13.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.08.002
    摘要87)   HTML10)    PDF (1987KB)(29)   

    针对传统超声导波成像检测方法难以精确表征结构损伤细节特征的问题,文中提出了基于深度学习的反卷积神经网络模型,对层合板中亚波长脱粘缺陷的超分辨成像问题进行研究,以获得损伤的细节特征。通过有限元仿真与全聚焦成像算法获取初始成像结果,再使用数据增强方法扩充数据库,最后对标注好的12 550张损伤图像进行训练和测试。研究结果表明,与原始全聚焦成像算法相比,反卷积神经网络模型下损伤的成像位置准确度提高了5%,成像精度高于91%,定位误差低于1.8 mm,说明文中所提方法能够明显提高网络成像结果分辨率并较好地显现亚波长损伤的细节特征。上述结果表明文中所提方法具有较高的检测效率,且无需人工经验,在工程实践中具有良好的应用价值。

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    35. 基于遗传算法的平面麦克风阵列构型优化方法
    张大桂,周志峰,张怡
    电子科技    2023, 36 (7): 24-31.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.07.004
    摘要86)   HTML9)    PDF (1993KB)(33)   

    在有限平面范围内使用较少的麦克风数量设计阵列构型,使得阵列具有更好的性能是声源定位系统中需解决的首要问题。文中提出了一种基于遗传算法的阵列优化方法,该方法以阵列波束方向图的主瓣宽度和旁瓣级为基础,兼顾麦克风的数量设计了遗传算法的适应度目标函数,通过改进遗传算法,使其在麦克风阵列优化的应用中得到实现。仿真结果表明,与传统的十字形和矩形平面均匀阵列相比,优化后的阵列构型在保证阵列性能的同时,可以减少麦克风的使用数量。相比于粒子群优化算法,改进遗传算法优化后的阵列具有更优异的性能。

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    36. 基于迁移BN-CNN框架的小样本工业过程故障诊断
    欧敬逸,田颖,向鑫,宋启哲
    电子科技    2023, 36 (7): 49-55.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.07.007
    摘要86)   HTML5)    PDF (912KB)(33)   

    针对工业故障诊断过程中训练样本不足导致的诊断性能低下问题,文中以迁移学习和深度学习方法为基础,提出一种迁移BN-CNN(Batch Normalization-Convolutional Neural Network)框架。为了减少网络对初始化方法的依赖,在卷积神经网络中引入批归一化层,对网络的隐藏层进行归一化处理。针对目标域标签数据不充足问题,通过基于样本的迁移学习方法扩充目标域的标记数据量,引入基于模型的迁移学习方法,通过充足的源域数据预训练BN-CNN网络,并利用数据量扩充后的目标域微调该网络部分参数,降低了少量样本训练深度神经网络的难度,得到了更适合目标域的故障诊断模型。采用TE工业数据集对该方法进行对比验证,实验结果表明,文中所提方法对于小样本工业过程故障具有较好的诊断性能,其平均精度值为0.804。

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    37. 融合用户行为序列预测的混合推荐算法
    孙红,鹿梅珂
    电子科技    2023, 36 (4): 84-89.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.04.012
    摘要85)   HTML4)    PDF (807KB)(23)   

    对于用户行为序列中隐藏用户兴趣的捕捉是近年来推荐算法研究的热门方向。传统的序列预测模型使用用户最后一次点击的商品为目标,建立用户行为和目标商品间的关联,并没有充分挖掘用户序列间的先后关系。文中在传统的DIN模型的基础上进行了改进,采用一段时间内的连续行为作为目标向量,使用transformer结构完成序列到序列的预测任务,进一步提取和利用了用户行为序列中的用户深度兴趣,并将其作为辅助特征结合DIN进行推荐。在亚马逊图书数据集和电子数据集上的实验结果表明,文中提出的基于DIN混合推荐模型比原DIN模型的AUC指标分别提升了约0.7%和1.9%。由此可知,基于用户行为序列预测的混合推荐可以在多特征推荐系统中起到一定的辅助作用。此外,文中还对用户序列长度对模型结果造成的影响进行了探究。

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    38. 车载超短波电台电波传播预测模型研究
    李敏,张光硕,徐至江,谢红星,路宏敏
    电子科技    2023, 36 (7): 64-69.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.07.009
    摘要83)   HTML6)    PDF (1434KB)(25)   

    针对实战环境中车载超短波电台通信距离和质量受地面附着物和地形地貌影响的问题,文中基于射线追踪和机器学习,建立了车载超短波电台电波传播预测模型。采用装甲车辆与车载天线的一体化建模获得车载天线辐射方向图,融合电子地图,建立了基于射线追踪技术的电波传播仿真模型。利用随机森林机器学习算法和仿真模型的数据结果,建立了基于随机森林的电波传播预测模型,并与经典电波传播模型如Egli模型和Okumura-Hata模型进行对比。结果显示,基于随机森林的电波传播模型预测精度更高,均方根误差达到2.190 1 dB,决定系数达到0.960 1,可准确预测战术通信环境中的电波传播情况。

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    39. IMMKF与Chan-Taylor算法的协同定位
    王欣悦,余慧敏,胡露宁
    电子科技    2023, 36 (12): 1-8.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.12.001
    摘要83)   HTML15)    PDF (1037KB)(50)   

    TDOA(Time Difference of Arrival)测距方式是UWB(Ultra Wide Band)室内定位的常用方法,针对其不可避免的随机误差以及目标改变运动状态定位不准确的问题,文中提出了一种Chan-Taylor-IMMKF(Interacting Multiple Model Kalman Filter)定位算法。该算法由Chan-Taylor加权算法与加入自适应算法IMM卡尔曼滤波算法组成,通过Chan-Taylor加权算法初次取得目标估计坐标,将该坐标值作为自适应算法IMM的卡尔曼滤波器的测量值,对目标坐标进行多次滤波处理,最终加权得到目标的最终估计坐标。实验将该算法与未滤波的Chan-Taylor加权算法、使用传统的卡尔曼滤波算法进行对比,结果显示该算法有效减小了系统的随机误差,并克服了传统卡尔曼滤波器在目标忽然改变运动状态时不能及时跟踪从而产生较大误差的问题,将误差标准差均值控制在15 cm之内。

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    40. 基于改进麻雀搜索算法优化BN的变压器故障诊断研究
    仝兆景,乔征瑞,李金香,兰孟月,荆利菲
    电子科技    2023, 36 (4): 52-58.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.04.007
    摘要82)   HTML2)    PDF (1684KB)(22)   

    针对变压器故障诊断准确率低和稳定性差的问题,文中提出了一种改进麻雀搜索算法优化贝叶斯网络的变压器故障诊断方法。首先,通过计算互信息建立最大支撑树并进行定向处理得到贝叶斯网络初始结构即初始种群。然后,在算法中引入一种新的合作机制和正弦余弦算法,提高算法收敛速度和全局搜索能力,并利用油中溶解气体分析,创建基于改进麻雀搜索算法优化贝叶斯网络的变压器故障诊断模型。最后,为了证明所提方法的优越性,将所提的方法与现有变压器故障诊断方法进行对比。结果表明,文中所提出的方法故障诊断率最高,可以更精准地对变压器进行故障诊断。

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    41. 轻量级网络算法对输电线路上异物目标的识别
    唐政,张会林,马立新,刘金芝,王昊
    电子科技    2023, 36 (4): 71-77.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.04.010
    摘要81)   HTML7)    PDF (2567KB)(23)   

    针对输电线路上多种异物所引起的电力巡检问题,可以采用深度学习图像识别方法进行检测。文中提出了一种改进型轻量级网络检测算法模型,通过将YOLOv4的主干特征提取网络替换为轻量级神经网络GhostNet,减少图片输入时计算所产生的特征图冗余;对YOLOv4的PANet模块进行修改,采用深度可分离卷积模块替换其中的普通卷积模块,可减轻参数计算量。结果表明,相比于原YOLOv4检测算法,该改进型算法在IOU阈值取0.5时,平均精准度下降2.1%,但检测速度达到了原算法的2.21倍,参数计算量仅为原算法的17.84%。与其他几种算法的对比表明新算法的参数指标表现满足需求。在维持较高精确度的情况下,文中所提算法的检测速度得到提升,计算量减少,证明了其在目标检测时的有效性与可行性。

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    42. 一种嵌入式设备固件安全更新方案
    曾祥义,刘伟,肖昊
    电子科技    2023, 36 (8): 14-18.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.08.003
    摘要81)   HTML10)    PDF (1427KB)(27)   

    针对嵌入式设备固件更新的安全问题,文中提出了一种基于哈希、对称、非对称加密算法的多重校验固件安全更新方案。通过主密钥对、临时密钥对、共享密钥以及哈希链等设计,从身份认证、数据加密、完整性校验等多个方面对固件更新进行安全防护,可以有效预防非法用户、固件篡改、固件数据泄露、重放攻击、固件回滚等攻击。文中对此安全更新方案进行了具体实现,实验结果显示该方案相较于无任何安全防护的ISP(In System Programming)和IAP(In Application Pragramming)技术,在时间成本方面分别增加约7%和11%的情况下实现了对固件更新的全流程安全防护,为嵌入式设备的固件更新提供了一种安全、可靠的更新方法。

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    43. 基于图像处理的轨旁组合信号灯识别方法
    郭齐成,沈拓,张轩雄
    电子科技    2023, 36 (7): 8-15.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.07.002
    摘要80)   HTML7)    PDF (5287KB)(37)   

    对列车轨旁信号灯进行准确辨识是保障列车安全运行的重要措施。然而,对于轨道系统而言,除了通常的单色信号灯外,还有组合(两种颜色)信号灯的指示方式。针对轨旁组合信号灯的识别问题,文中提出了一种基于图像处理技术对位于列车前方150 m内的轨旁组合信号灯的识别方法。根据组合信号灯的颜色和形状特征,采用颜色分割、形态学处理、霍夫变换等手段提取组合信号灯的候选区域。同时利用组合信号灯位于当前轨道右侧的位置特征以及组合信号灯之间圆心距的距离特征,定位其位置并识别组合灯颜色。实验结果表明,该方法能准确定位和识别轨旁组合信号灯,对绿与黄、两绿和两黄这3种组合灯的识别率分别为94.14%、96.21%、86.67%。

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    44. 基于多特征门控反馈残差网络的超分辨率图像重建算法
    孙红,张玉香
    电子科技    2023, 36 (4): 65-70.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.04.009
    摘要79)   HTML2)    PDF (1227KB)(34)   

    针对超分辨率重建领域中低分辨率图像特征利用不充分的问题,文中基于反馈机制与注意力机制,提出了一种多特征门控反馈残差网络。该网络模型结构简单,以循环的方式实现了网络参数复用,可以有效地节省计算资源。此外,对网络迭代中的输出特征进行保留也可实现多特征融合。采用进一步的特征精炼模块将重建后的高分辨率图像特征进行特征提取,得到了更好的重建效果。在5种测试数据集上的实验结果表明,当缩放因子为4时,该网络的峰值信噪比分别为32.50 dB、28.83 dB、27.75 dB、26.65 dB和31.12 dB。与对比网络相比,文中所提算法的测试结果显著提升。

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    45. 基于注意力机制的水下遮挡目标检测算法
    史建柯,乔美英,李冰锋,赵岩
    电子科技    2023, 36 (5): 62-70.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.05.010
    摘要79)   HTML4)    PDF (4296KB)(21)   

    针对水下目标检测任务中存在前景遮挡和背景模糊的问题,文中提出一种基于注意力机制的水下目标检测算法。首先采用图像增强算法改善图像质量。然后在非局部神经网络的相似度函数基础上,融合具有逻辑推理能力的级联相似度函数,增强网络对全局上下文特征的表达能力。随后将改进型非局部神经网络与三分支注意力融合,弥补非局部神经网络丢失的通道特征。最后利用空洞卷积模块置换三分支注意力中的池化操作,减少细粒度信息损失。实验表明,该算法在2020年全国水下目标检测大赛提供的数据集上,使基线方法检测精度由65.66%增长至68.55%,证明了所提算法的有效性。

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    46. DC-DC变换补偿网络PI近似工程设计
    巫付专,向乃皇,周元浩,陈蒙娜
    电子科技    2023, 36 (5): 16-22.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.05.003
    摘要76)   HTML6)    PDF (805KB)(15)   

    针对DC-DC变换补偿网络设计中试凑法的盲目性和理论分析的复杂性,文中根据状态空间平均法,以Buck为例对DC-DC变换系统进行建模。在满足幅值裕度和相位裕度的情况下,推导出补偿网络kpki与系统参数占空比D、电感L和电容C之间的关系,并在此基础上提出了一种工程近似的方法。通过PSIM仿真和基于DSP搭建的样机平台对所提方法进行验证,结果表明无论是在电压单闭环的情况下还是在电压外环电流内环的情况下,此工程近似法与理论分析法即传统控制方法得出的结果基本一致。此工程近似法避免了试凑法的盲目性和理论分析的复杂性,为实际工程中快速设计补偿网络提供了一种快捷的方法和思路。

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    47. 高速列车受电弓的低马赫数过渡式空腔射流降噪研究
    唐则男,苗晓丹,杨俭,袁天辰
    电子科技    2023, 36 (4): 29-35.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.04.004
    摘要75)   HTML4)    PDF (3302KB)(18)   

    受电弓及其空腔部位是高速列车主要的气动噪声源,降低这种噪声尤为重要。在以往的高速列车气动噪声研究中,对受电弓空腔部位的关注较少。针对高速列车受电弓及其空腔气动降噪问题,文中采用数值计算方法,研究简化的高速列车模型在350 km·h-1下,受电弓空腔前缘射流降噪处理方式的流场特性和噪声传播规律。结果表明,在纯空腔前缘施加射流可以显著降低空腔内和受电弓附近的非定常流动,当射流速度为27 m·s-1时,空腔后壁声源在空腔顶部和侧部辐射噪声的声压级降低最大值为5 dB,受电弓侧面监测点的噪声显著降低。文中研究为低马赫数下的过渡式空腔射流降噪研究提供了参考。

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    48. 基于多尺度语义信息增强的农田地块提取网络
    曾薪鑫,张洪艳
    电子科技    2023, 36 (7): 70-74.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.07.010
    摘要74)   HTML5)    PDF (2273KB)(30)   

    针对因农田类间异质性高、相邻地块之间间隔小而出现的相邻地块黏连、地块提取不完整等问题,文中提出了一种基于多尺度语义信息增强的农田地块提取网络。采用并行的多尺度特征提取模块,通过保持特征图的高分辨率保留高精度的边缘信息,降低由下采样带来的细节损耗,缓解地块之间的黏连。使用基于注意力机制的全局语义信息增强模块,通过获取全局语义信息增强网络的类别判断能力减少地块提取不完整的现象。实验结果表明,在IoU、OA、F1-score评价指标上,文中方法比现有研究中具有代表性的4种算法提高了1%~13%。

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    49. 基于自适应UKF的UWB/PDR行人定位系统
    卢敏龙,郭崴,张轩雄
    电子科技    2023, 36 (6): 41-49.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.06.007
    摘要73)   HTML3)    PDF (2447KB)(4)   

    UWB(Ultra-Wide Band)无线通讯技术在室内导航定位领域获得了广泛的应用,然而基于UWB的行人定位系统在复杂室内环境下的稳定性不佳,导致定位误差增大。为了解决这一问题,文中提出了一种基于自适应无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)的UWB/PDR(Pedestrian Dead Reckoning)行人定位系统。该系统利用无迹卡尔曼滤波算法将PDR模型与UWB的定位信息进行融合,以得到最优位置估计,随后利用UWB定位与PDR系统所获得的步长差概率密度函数来计算定位点的非视距评估概率,并将评估结果作用于系统的自适应噪声调整,以此提高系统对环境的适应性。实验验证结果表明,该系统可有效降低复杂环境下定位误差,提高行人定位结果的精度和稳定性,平均定位精度达到10 cm以内。

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    50. 基于生成对抗网络的文本生成图像研究综述
    李乐阳,佟国香,赵迎志,罗琦
    电子科技    2023, 36 (10): 39-55.   DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.10.006
    摘要73)   HTML6)    PDF (5679KB)(40)   

    文本生成图像是指将语句形式的文本描述翻译成与文本具有相似语义的图像。在早期研究中,图像生成任务主要基于关键字或语句的检索来实现与文本匹配的视觉内容的对齐。随着生成对抗网络的出现,文本生成图像的方法在视觉真实感、多样性和语义相似性方面取得了重大进展。生成对抗网络通过生成器和鉴别器之间的对抗来生成合理且真实的图像,并在图像修复和超分辨率生成等领域显示出良好的能力。在回顾并总结文本生成图像领域最新研究成果的基础上,文中提出了一种新的分类方法,即注意力增强、多阶段增强、场景布局增强和普适性增强,并讨论了文本生成图像面临的挑战和未来的发展方向。

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月刊,1987年9月创刊
主管单位:中华人民共和国教育部
主办单位:西安电子科技大学
主  编:廖桂生
副  主  编:万连城
责任编辑:黑 蕾
编辑出版:电子科技编辑部
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