电子科技

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1. 基于变遗忘因子递推最小二乘法的永磁同步电机电参数辨识

贝承荣, 鲁文其, 鲁玉军, 董小艳, 方狄永, 岳伯伦, 尤磊

电子科技 2025, 38 (9): 9-19. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.09.002

摘要（536）

HTML （8）

PDF （2652KB）（93）

针对传统递推最小二乘(Recursive Least Square, RLS)辨识算法对永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)的电参数进行在线辨识时易受“数据饱和”与噪声影响,存在辨识精度低和抗干扰性差等问题。文中采用一种基于变遗忘因子的递推最小二乘辨识算法,根据d、q轴电压方程推导并建立基于递推最小二乘算法的电阻、磁链和电感辨识机理和方法。在传统算法基础上引入随系统工况变化而变化的“变遗忘因子”,以达到消除“数据饱和”和噪声的影响,提高电参数的辨识精度和抗负载扰动能力。为验证所提方法的正确性和有效性,进行仿真与实验测试。结果表明,在采用所提方法进行辨识时,电阻辨识精度为1.67%,磁链辨识精度为1.13%,电感辨识精度为0.61%,相较于传统递推最小二乘辨识算法,各电参数的辨识精度更高,且抗干扰性更强。

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2. 无人机集群中基于分层网络架构的信息交互与协同组网系统

芦存博, 陈园园, 张迪

电子科技 2025, 38 (7): 24-33. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.07.004

摘要（516）

HTML （23）

PDF （1240KB）（1470）

针对无人机(Unmanned Aerial Vehicles, UAV)集群网络通信中存在的智能组网协议和高效通信技术问题,文中采用了一种可行的基于分层网络架构的信息交互与协同组网方法。文中从网络编码层、网络层、链路层、物理层和无线通信硬件设计等方面对系统总体设计方案进行了详细描述,提出了基于分层网络架构的网络编码通信方法。使用地面站参与初始分簇、空中节点自组织维护的方式得到面对集群节点移动表现相对稳定的分簇网络。设计基于网络编码的增强型TCP(Transmission Control Protocol)协议,能够实现无人机网络数据链中信息的高吞吐量快速传输。仿真实验结果表明,网络编码TCP方法性能优于传统TCP方法,适用于误码率较大的无人机集群通信环境,其可利用网络编码的优势实现节点之间、节点和地面站之间数据的高效快速传输。

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3. 宽角扫描低成本Ku频段相控阵天线设计

王迎栋

电子科技 2025, 38 (10): 106-112. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.10.013

摘要（495）

HTML （7）

PDF （4015KB）（101）

针对低轨卫星通信系统需求,文中设计提出了一种工作于Ku频段的低成本宽角扫描相控阵天线。天线由4部分组成,最上层为印有寄生贴片的低成本塑料薄膜,中间为镂空的低介电常数支撑介质,下方为印有主辐射贴片的介质基板,最底层为多层介质基板层叠压合的PCB(Printed Circuit Board),其中含有用于馈电的带状线和H型耦合缝隙。天线单元通过寄生贴片有效拓宽了工作频带,并采用双馈点结构实现了极化可重构。利用上述单元结合镜像排列方法组成了8×8相控阵天线,其工作频带覆盖了13.7~14.5 GHz。仿真结果表明,相控阵天线工作于圆极化时在全频段内扫描增益大于18.48 dBic,相较于天顶方向,天线在60°波束方向扫描增益下降最大值为3.2 dB。

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4. 基于SOGI-FLL/PLL单相并网逆变器的功率解耦控制

谢彬轩, 金海

电子科技 2025, 38 (12): 10-15. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.12.002

摘要（436）

HTML （20）

PDF （1757KB）（108）

针对单相逆变器并网时电网频率波动对功率控制造成影响的问题,文中提出了基于二阶广义积分器(Second-Order Generalized Integrator, SOGI)的锁频环(Frequency-Locked Loop, FLL)和锁相环(Phase-Locked Loop, PLL)相结合的控制策略。对电网电压建立d-q坐标系,将静止坐标系中的电网电压变换到旋转坐标系中。基于d-q坐标系进行电流dq解耦PI(Proportional-Integral)控制,实现自适应电网锁相和逆变器的功率解耦控制。仿真和实验结果表明,所提控制策略可以较好地滤除高次谐波,并快速、精确地锁定电网相位,对电网的频率波动具有一定的抗干扰能力,可精准控制有功功率和无功功率。

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5. 结合并联Transformer和残差U-Net网络的水下图像增强

陈清江, 李宗莹

电子科技 2025, 38 (8): 57-65. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.08.008

摘要（430）

HTML （18）

PDF （4084KB）（470）

针对光在水中传播时被吸收,水下图像存在颜色失真、对比度低和细节模糊等问题,文中设计了一个基于并联Transformer和残差卷积的U-Net网络进行水下图像增强。在新U-Net结构中,在编码和解码部分分别置入混合卷积Transformer块(Hybrid Convolution Transformer Block, HCTB)。综合了Transformer的捕获全局信息能力和卷积块捕获局部信息能力,并且在跳跃连接部分搭建了若干平行注意模块(Parallel Attention Module, PAM)来提取更重要的像素和通道信息。采用现有UIEB(Underwater Image Enhancement Benchmark dataset)配对数据集对网络进行训练。为验证所提算法的有效性,选取不同偏色程度的水下图像进行实验与测试。实验结果表明,所提模型较其他先进模型的峰值信噪比PSNR(Peak Single-to-Ratio)值提升了4.3%,获得了较好的主观和客观评价结果,有效提升了水下图像的增强水平。

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6. 基于自适应陷波滤波器的永磁伺服系统共振抑制

戴昊, 鲁文其, 鲁玉军, 方狄永, 董小艳

电子科技 2025, 38 (9): 58-70. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.09.008

摘要（409）

HTML （7）

PDF （3108KB）（55）

针对传统陷波器进行永磁伺服系统共振抑制时需设置多个陷波器或手动设置陷波参数等问题,文中提出了一种基于自适应陷波滤波器的永磁伺服系统在线共振抑制方法。分析双惯量弹性负载系统,推导并给出电机惯量等关键参数与机械共振频率的关系。设计了基于双线性变换法的可调陷波宽度及深度陷波滤波器,采用归一化估计算法辨识系统的共振频率,并将其自整定陷波滤波器的宽度和深度系数。结果表明,在采用所提方法进行共振抑制性能测试时,共振频率辨识精度为1.87%。在引入自适应共振抑制陷波器前后,电机转速稳态误差从6.0%减少到2.8%。当出现两个共振点时,陷波器参数在1.28 s内及时更新,第2个共振频率的辨识精度为2.10%。在引入自适应共振抑制陷波器前后,电机转速稳态误差从1.6%减少到0.7%,验证了所提算法的有效性和优越性。

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7. 基于灰度梯度共生矩阵的快速布匹瑕疵检测算法

叶瑞帆, 刘瑜, 沈杰, 任佳, 章小祥

电子科技 2025, 38 (7): 58-65. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.07.008

摘要（379）

HTML （10）

PDF （2087KB）（62）

针对织物质量控制的瑕疵检测方法存在模型复杂、检测速度慢等问题,文中提出一种基于灰度梯度共生矩阵(Gray-Gradient Co-Occurrence Matrix, GGCM)的快速布匹瑕疵检测算法。在传统灰度共生矩阵(Gray Level Co-occurrence Matrix, GLCM)的基础上增添了对图像梯度信息的特征提取过程,并结合支持向量机(Support Vector Machine, SVM)对织物图像进行快速准确的检测分类。分析对比了GLCM与GGCM所提取的特征值,并使用SVM分类器检测布匹瑕疵。通过基于某纺织企业现场收集的织物图像数据集进行训练分类实验,结果表明加入梯度信息后检测效果显著提升,准确率达94.8%,精确率达93.9%。所提算法检测迅速,在提取特征后,每张图片检测仅耗时0.5 ms,适用于工业生产现场。

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8. 一种低温漂高精度的带隙基准电压芯片

邵泽川, 王婷婷, 华攀, 刘甲俊

电子科技 2025, 38 (10): 34-41. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.10.005

摘要（367）

HTML （6）

PDF （3629KB）（68）

稳定且不随外部环境变化而变化的输入电压对便携式设备和手持测试设备的正常工作具有重要作用,应用于此类设备的基准电压源芯片需具有低温漂、高电源抑制比、强带负载能力和适用性广等特性。针对以上需求,文中在传统Kuijk带隙基准电路的基础上设计了一款高阶补偿的带隙基准电压源芯片。带隙基准电压源采用背栅输入的运算放大器并结合不同温度特性的电阻进行温漂补偿,在传统结构上增加输出缓冲级,在提高带载能力的同时使输出电压实现可调。通过版图的局部改版或熔丝的熔断可实现覆盖1.25~4.00 V的多种输出电压。仿真结果表明,该带隙基准电压源在-55~125 ℃温度范围内的最大输出电压变化为1.08 mV,温度系数为2.4 ppm·℃^-1。在10 Hz频率时的电源抑制比为-87 dB,线性调整率为0.014 4%,带载能力为42 mA。电路采用0.18 μm BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺实现流片,已应用于实际设备。

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9. 基于深度学习的红外与可见光图像匹配

熊子恒, 张轩雄

电子科技 2025, 38 (9): 1-8. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.09.001

摘要（366）

HTML （17）

PDF （1731KB）（104）

基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)的图像相似度检测算法对图像特征的表达能力较差,且只适用于单一特定任务,易出现过拟合风险。针对该问题,文中提出一种基于深度学习的红外与可见光图片匹配方法(Deep Learning-based Image Matching of Infrared and Visible Image, DLIVM)。采用批通道归一化(Batch Channel Normalization, BCN)、注意力机制、度量学习和Frobenius范数等技术提升图像匹配性能和泛化能力。使用将批归一化层(Batch Normalization, BN)改进为BCN的ResNet-50(Residual Neural Network-50)网络作为主干网络提取图片特征,同时在残差单元内部加入注意力机制。使用二元交叉熵损失和度量学习相结合的方法构建目标函数,提升特征表示判别能力。使用Frobenius范数对模型参数进行正则化,以防止过拟合。结果表明,在3个广泛使用的红外与可见光数据集上,相较于对比方法,DLIVM方法的准确率分别提高了3.30%、0.86%、2.00%、7.50%、1.50%、0.69%。

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10. 基于深度学习的关系抽取研究进展

沈依宁, 王一然, 吴聪

电子科技 2025, 38 (7): 40-49. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.07.006

摘要（320）

HTML （15）

PDF （1284KB）（92）

在自然语言处理中,作为核心任务,实体关系抽取任务的研究方向已逐渐从基于规则学习和传统机器学习转向基于深度学习。目前,深度学习关系抽取模型广泛采用卷积神经网络、递归神经网络以及图神经网络等神经网络。文中介绍了各个神经网络中的优秀关系抽取模型,通过追溯模型的发展历程及趋势来展现各类模型的演进方向,并对各方法及模型进行了对比分析。由于注意力机制等方法不断改进,关系抽取模型的语义分析能力得到了显著增强。文中对相关改进方法进行总结,阐述各个方法的特点及实验结果。文中还介绍了关系抽取领域中的常用数据集,对各个数据集上发挥最佳性能的模型进行总结与对比,并对关系抽取领域存在的挑战进行总结,提出了解决方法。

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11. 融合改进A*与DWA算法的机器人路径规划

谢德瀚, 高金凤, 贾国强, 李乐宝, 苏雯, 梅从立

电子科技 2026, 39 (1): 64-72. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2026.01.009

摘要（315）

HTML （5）

PDF （1424KB）（69）

针对传统A^*算法拓展节点冗余、路径贴近障碍物以及传统DWA(Dynamic Window Approaches)算法轨迹振荡、易陷入局部极小值等问题,文中提出了一种融合改进A^*与DWA算法的机器人路径规划方法。改进传统A^*算法代价函数去除了冗余拓展节点,改进子节点选取策略避免了路径贴近障碍物,并通过双向平滑度优化去除不必要转折点。在DWA算法评价函数中引入自适应距离因子以减少轨迹的振荡,将A^*先验路径离散节点作为DWA算法的局部目标点进行算法融合。仿真实验表明,改进A^*算法拓展节点减少了118个,规划时间减少了29.9%,改进DWA算法规划速度提高了5.3%。所提融合算法能够在保障路径全局最优的同时避免陷入局部极小值,实现了对未知障碍物的实时避障。

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12. 含风电电力系统源荷储协同分布鲁棒优化调度

张子见, 何宇, 张靖, 郭元萍, 王志杨, 胡祥谢

电子科技 2025, 38 (8): 1-10. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.08.001

摘要（295）

HTML （15）

PDF （2617KB）（109）

针对随着电力市场化改革的不断推进,大用户直购过程对电力系统灵活性的影响问题,文中提出了考虑风电不确定性与大用户直购电的电力系统分布鲁棒优化调度模型。为降低风电不确定性对电力系统影响,考虑风电预测误差的时序性与区间性,提出一种具有区间特性的一阶马尔可夫链模型,构建数据驱动的日前两阶段分布鲁棒优化模型。模型的第一阶段以风电场场站总收益最大为目标函数,制定日前第一阶段鲁棒调度方案。日前第二阶段通过调整区域内的可控机组出力来灵活应对风电出力的不确定性。研究结果验证了分布鲁棒优化算法的有效性,并证明了大用户直购电参与调度能够有效提高系统的经济性和调峰能力。

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13. 分布式EtherCAT转CAN高速控制模块

洪宇琪, 李清都, 牟海明, 刘常义

电子科技 2025, 38 (8): 49-56. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.08.007

摘要（293）

HTML （5）

PDF （2800KB）（153）

针对人形机器人领域中传统转换模块系统资源占用率高、控制频率慢以及控制电机数量少的问题,文中提出了一种将EtherCAT(Ethernet Control Automation Technology)协议转换为CAN(Controller Area Network)总线协议的设计方案。采用EtherCAT工业实时以太网作为现场网络,构建ARM(Advanced RISC Machines)处理器结合AX58100芯片作为EtherCAT从站硬件平台。针对模块中实时周期的控制任务,设计了基于SOEM(Simple Open EtherCAT Master)的主站。分析和研究了不同主站平台对转换模块的通信延时影响,主站向AX58100发出数据报文,经AX58100传输至STM32F405,通过内部逻辑判断并进行转换输出,从而实现设备控制。实验结果验证了EtherCAT转CAN模块的可行性和有效性,传输速率可以达到3 328 000 bit·s^-1,实时抖动时间达到微秒级,系统资源占用率减小到9.6%左右,连接设备数量与单协议无异,满足现有项目的实际需求。

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14. 神经网络辅助双频U型槽贴片天线优化

张斌, 丁海兵, 王晶, 薛谦忠

电子科技 2025, 38 (7): 34-39. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.07.005

摘要（290）

HTML （8）

PDF （1853KB）（124）

为了提高天线设计效率,利用机器学习辅助天线优化设计,文中基于PSO-BPNN (Particle Swarm Optimization-Back Propagation Neural Network)模型设计了一款双频U型槽贴片天线,其工作频率覆盖IEEE802.11y (3.65 GHz)和IEEE802.11a (5.20 GHz)两个频段。将所设计的天线与基于PSO算法设计的天线进行对比,根据仿真模型加工天线实物,并进行了测试实验。结果表明,在5.20 GHz谐振频率处,PSO-BPNN模型和PSO模型算法设计的天线回波损耗接近,而在3.65 GHz谐振频率处,基于PSO-BPNN模型设计的天线回波损耗为-22.65 dB,阻抗带宽为0.205 GHz,相比PSO算法设计的回波损耗和阻抗带宽分别提升了47.85%和11.41%。测试结果表明,基于PSO-BPNN模型算法设计的天线辐射特性与实测结果吻合较好。

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15. 基于5G SSB信号外辐射源雷达虚拟基线测向技术

宋宇, 涂刚毅, 赵迪, 孙祝伟, 陈彦

电子科技 2025, 38 (7): 97-104. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.07.013

摘要（285）

HTML （6）

PDF （2257KB）（113）

针对5G外辐射源雷达目标探测过程中的5G同步信号块(Synchronization Signal Block, SSB)相位之间出现相位模糊的问题,文中提出了一种基于5G SSB信号外辐射源雷达虚拟基线测向技术。利用5G通信信号SSB中信号结构的相关性确认SSB索引,并对相应SSB索引位置提取相位角度信息。采用相位解缠算法降低相位模糊性,并通过虚拟基线测向算法得出目标角度。利用5G工具包生成模拟信号进行仿真分析,结果表明所提方法相较于传统测向方法具有更好的测向效果。当信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)为-15 dB时,所提方法的解模糊概率为88.48%,均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE)为1.15°。实验结果表明,相较于传统测向方法,所提方法测得目标角度更准确,测得精度更优。

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16. 基于相似天气波动分型的短期光伏发电功率预测

王林, 王林先, 李伟硕, 王涛, 雒志恒, 朱家君

电子科技 2025, 38 (8): 79-86. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.08.011

摘要（285）

HTML （2）

PDF （2700KB）（70）

针对光伏出力受天气波动影响较大,天气输入特征分布分散导致预测精度不高的问题,文中提出一种考虑相似天气波动分型的短期光伏发电功率预测模型。通过相关性分析筛选出强相关性气象因子作为输入数据,利用主成分分析法将多维天气特征数据聚合成一维综合气象数据,利用综合气象数据的波动特征来代表大部分天气数据的波动特征。为了使聚类后的波动特征更集中,采用综合气象数据的5个统计指标作为K-means聚类算法的聚类特征,对天气数据进行分型。使用基于双通道卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)的双向门控循环网络(Bidirectional Gated Recurrent Unit, BiGRU)-Attention预测模型对3种天气类型下的光伏发电数据分别进行预测。通过对天气数据分型使具有相似波动的天气特征更集中。相较于传统算法,所提预测方法的精度更高,验证了所提方法和模型的有效性。

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17. 基于Smith预估器的制冷系统BP神经网络PID控制算法

杨远星, 丁绪东, 王俊超, 吴东

电子科技 2025, 38 (8): 42-48. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.08.006

摘要（284）

HTML （7）

PDF （1074KB）（58）

针对压缩式制冷系统在实际运行过程具有时滞大、高耦合、非线性以及外部干扰等问题,文中提出了一种基于Smith预估器的BP(Back Propagation)神经网络PID(Proportional Integration Differentiation)控制算法。采用Smith预估补偿器预测补偿系统的实际输出,利用其预估补偿机制消除系统的延迟环节,缓解时滞性对系统的影响。利用BP神经网络的自学习能力将压缩式制冷系统解耦为两个独立的回路系统,并整定PID参数以应对系统和外部干扰的变化。MATLAB仿真结果表明,所提控制策略在提高制冷系统的动态性能和抗干扰性能方面具有显著优势,过热度和蒸发温度的调节时间减少了123 s、204 s,超调量下降5.27%、10.22%。且在改变参数情况下具有良好的鲁棒性,降低了控制的超调量,为压缩式制冷系统的稳定运行提供了一种有效的控制方案。

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18. 基于交叉融合编码器的Transformer图像特征提取网络

龚宇, 吴鹏

电子科技 2025, 38 (9): 20-25. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.09.003

摘要（282）

HTML （16）

PDF （1430KB）（61）

针对基于窗口的视觉Transformer易破坏细粒度特征、模型参数量大等问题,文中提出一种基于交叉融合编码器模块的Transformer图像特征提取网络。利用图像通道特征相关一致性剥离特征图来获得两个特征子集,并联两个注意力模块分别进行注意计算以获得局部和全局信息,采用交叉机制融合信息。结合CAT Transformer的窗口间注意力模块设计一种用于特征图通道维度之间的窗口内注意力方式,以避免破坏纹理信息,增强局部特征的表征能力。实验结果表明,所提模型在CIFAR-100数据集使用7.8 MB参数达到79.86%的TOP-1准确率,在ImageNet-1K数据集达到80.7%的准确率,同时利用Grad-CAM(Gradient-weighted Class Activation Mapping)来可视化模型决策过程。

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19. 基于改进Faster R-CNN的铝材表面缺陷检测

魏擎擎, 鲁玉军

电子科技 2025, 38 (9): 85-92. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.09.011

摘要（280）

HTML （8）

PDF （1810KB）（30）

针对铝型材料表面缺陷检测精度低和误检发生率高的问题,文中提出了一种基于改进Faster R-CNN的铝型材料表面缺陷检测算法。在主干特征提取网络中引入Swim Transformer来获取多尺度特征,结合FPN(Feature Pyramid Network)、PAN(Path Aggregation Network)网络加强特征融合,以此提升小目标检测能力。使用RoI(Regin of Interest) Align层替换RoI Pooling层以消除候选框定位误差,并提升候选框的精度。在筛选候选框时,使用多个IoU(Intersection over Union)阈值为评价指标进行非极大值抑制,提升候选框样本质量。实验结果表明,所提算法的平均检测精度为86.7%,在擦花、脏点等小目标上平均精度分别提升了24.3%、20.7%。相较于Faster R-CNN算法,所提算法平均检测精度提升了12.4百分点,其中小目标检测效果提升明显,满足工业生产需求。

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20. 一种结合点、线、面特征的RGB-D SLAM算法

莫松楠, 金海

电子科技 2025, 38 (8): 66-72. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.08.009

摘要（279）

HTML （3）

PDF （2598KB）（83）

为解决在低纹理场景下视觉SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)系统面临的挑战,文中提出了一种基于点、线、面特征的RGB-D SLAM算法来提高定位精度。所提算法以ORB-SLAM2(Oriented FAST and Rotated BRIEF-Simultaneous Localization and Mapping 2)算法框架为基础,通过引入曼哈顿世界假设将相机位姿解耦为旋转和平移矩阵,有效避免了误差累积问题。在特征提取方面,利用ORB特征点和LSD(Line Segment Detector)算法提取线特征,利用层次聚类算法提取平面特征,充分利用了空间结构的几何信息。实验结果表明,相较于ORB-SLAM2算法,所提算法在TUM和ICL-NUIM数据集的多个低纹理场景中表现更好。通过对比绝对轨迹误差的均方根误差可知,所提算法在低纹理环境中明显提高了定位精度,在特征点较少的场景下具有显著优势。

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21. 基于平滑探索的倒立摆虚实迁移学习控制方法

皇甫嘉琪, 薛杰, 牟海明, 李清都

电子科技 2025, 38 (8): 11-18. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.08.002

摘要（277）

HTML （9）

PDF （3222KB）（134）

倒立摆的非线性和欠驱动特性使其成为强化学习(Reinforcement Learning, RL)算法的基准测试案例。在将仿真学习的RL策略部署到实物平台时,控制信号存在突变和震荡,导致策略部署失败,并且具有高功耗、过度的系统磨损和硬件损害问题。针对该问题,文中提出了一种用于RL策略平滑探索的正则化项。为解决实物部署阶段的策略突变问题,设计突变正则化项来约束策略在探索阶段的突变。设计了震荡正则化项来解决策略的小范围震荡问题,并对相似状态的值函数进行约束。将平滑探索正则化项应用于近端策略优化(Proximal Policy Optimization, PPO)算法进行倒立摆虚实迁移实验。实验结果表明,平滑探索的PPO算法在仿真中的训练速度提升了40%,成功实现了虚实迁移,具有较强的平滑性和鲁棒性。

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22. 海上风电数据可视化平台设计与实现

黄鑫, 王银丰, 扶艺辉, 叶瑞帆, 刘瑜

电子科技 2025, 38 (9): 33-40. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.09.005

摘要（271）

HTML （6）

PDF （2578KB）（23）

针对海上风电场难以管理的问题,文中以浙江某海上风电场为例,设计并实现了一个海上风电数据可视化平台。平台前端基于Vue和Echarts等框架技术,后端基于Springboot等技术。平台利用Echarts框架的地图、饼图和折线图等多元数据图表实现风电数据可视化,同时使用UE4(Unreal Engine4)的UMG(Unreal Motion Graphics)系统实现海上风电场的3D模型交互展示。实验结果表明,平台在PC端运行流畅,但在浏览器端帧数较低。用户利用该平台可以快速了解海上风电场的实时生产信息,通过数据可视化提高了远程管理风场能力,排除了安全隐患。

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23. 基于角动量的双足机器人稳定行走规划

许文琼, 杨芳艳, 李清都

电子科技 2025, 38 (8): 87-93. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.08.012

摘要（268）

HTML （5）

PDF （1666KB）（61）

针对双足机器人的稳定行走问题,文中采用伸缩腿侧向对分式结构设计来减少电机数量和本体质量。引入基于角动量预测落脚点的LIP(Linear Inverted Pendulum)控制模型来提高机器人稳定性和动态响应能力,并通过考虑质心转动惯量来提高建模准确性。与传统质心线速度控制模型相比,所提模型在稳定性和动态响应能力上表现更好。仿真结果表明,考虑转动惯量的角动量预测落脚点模型使机器人能够稳定应对触地扰动。不仅提升了双足机器人的稳定性和动态响应能力,而且无需增加电机数量和本体质量。所提模型不仅为双足机器人步态优化提供了新思路,也为伸缩腿双足机器人的步态控制提供了新途径。

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24. 一种基于新颖谐波控制结构的紧凑型微波整流电路

景亚丽, 莫岳平, 陈宏旭

电子科技 2025, 38 (8): 73-78. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.08.010

摘要（259）

HTML （8）

PDF （1665KB）（102）

为了提高微波无线电能传输系统中整流电路的转换效率,文中提出了一种基于新颖谐波控制结构的紧凑型高效整流电路。所提整流电路简化和改进了常规滤波器,将基波和三次谐波反射回整流电路,并且阻断二次谐波进入负载,实现滤波功能。同时能够减小肖特基二极管两端电压和电流波形的交叠,进一步降低损耗。引入感性二极管补偿支节来补偿二极管在基频处的容性阻抗,对三次谐波呈现开路特性以实现能量回收。对所提整流电路进行了仿真实验,结果证明该电路具有优越性。

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25. 基于改进YOLOv7的焊缝缺陷检测算法

齐浩东, 程晓颖, 李海生, 陈晓, 徐鑫炯

电子科技 2025, 38 (9): 79-84. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.09.010

摘要（257）

HTML （8）

PDF （1320KB）（43）

针对压力容器焊缝缺陷因目标尺寸小、特征各异以及背景复杂导致检测精度低和速度慢的问题,文中提出了一种基于改进YOLOv7(You Only Look Once version 7)的焊缝缺陷检测方法。在网络的Neck部分添加全局注意力机制(Global Attention Mechanism, GAM)模块,防止丢失较小尺寸和细微的特征信息,并加强了特征提取,提高了检测精度。采用CNeB(ConvNeXt Block)模块替换网络中ELAN(Efficient Layer Aggregation Network)模块,从而简化整体模型,减少模型在训练和推理过程中的耗时,在提高检测精度的同时提高了检测速度。为了增强改进YOLOv7模型的鲁棒性,在该模型中融合GAM模块和CNeB模块。实验结果表明,改进后的算法速度为48.1 frame·s^-1,其平均精度均值mAP(mean Average Precision)达到了94.2%,比原算法提升了2.9百分点,说明新方法能够实现焊缝缺陷检测。

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26. 基于区块链的PKI和IBC组合身份认证方案

王艳春, 谢诗港, 袁琪

电子科技 2025, 38 (8): 19-26. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.08.003

摘要（255）

HTML （2）

PDF （1403KB）（57）

文中提出了基于区块链的PKI(Public Key Infrastructure)和IBC(Identity-Based Cryptography)组合身份认证方案,利用区块链去中心化和防篡改特点解决了传统基于PKI技术中存在的单点故障问题以及多CA(Certificate Authority)互信难问题,从而简化了CA的证书管理以及系统开销。实验结果表明,所提方案中PKI技术既解决了安全域间的信任关系,也解决了IBC无法在大环境使用的问题。IBC技术替代传统数字证书,有效减少了通信开销,提升了认证速度。在有效提高身份认证效率的同时解决了传统身份认证与区块链的单点故障问题,具有更好的安全性。

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27. 融合Transformer与卷积神经网络的图像分类算法

朱灵龙, 王亚刚, 陈怡

电子科技 2025, 38 (10): 96-105. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.10.012

摘要（254）

HTML （15）

PDF （1821KB）（72）

在传统图像分类网络中,卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)的卷积运算需要大量乘法和累加操作,计算成本较高。Transformer模型灵活的自注意力机制使其需要大规模数据以减少过拟合风险,导致其具有较大的参数量与计算复杂度。针对上述问题,文中提出一种多阶段图像分类模型HTCNet(Hybrid Transformer-Convolution Network)。在模型的浅层阶段使用部分卷积,利用特征图冗余对部分通道进行卷积运算以减少模型的浮点运算次数(Floating Point Operations,FLOPs)。在深层阶段将卷积运算加入自注意力机制,构建一种高效的自注意力机制,有效缓解模型的过拟合风险并降低对数据的依赖性。通过自适应输入分辨率能够获取更多位置信息的卷积位置编码(Convolution Positional Encoding, CPE)。HTCNet在不同规模数据集CIFAR-10和ImageNet-1K上的分类准确率分别达到95.4%和82.6%。实验结果表明与同等规模的卷积神经网络和其他Transformer模型比较,HTCNet性能更好。

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28. 基于改进Transformer的综合孔径辐射计重构算法

程伟豪, 杨晓城, 武林, 阎敬业, 蒋明峰, 魏波

电子科技 2025, 38 (8): 94-100. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.08.013

摘要（242）

HTML （9）

PDF （1739KB）（72）

在综合孔径微波辐射计(Synthetic Aperture Interferometer Radiometer, SAIR)中,利用测量可见度数据重构观测图像是一个不适定逆问题。针对目前图像重构方法存在较大残余误差和振荡伪影问题,文中提出了一种基于改进Transformer的SAIR重构方法。通过预处理模块从可见度函数提取浅层特征,再经深层特征提取模块提取可见度函数的深层特征,由SAIR图像重构模块得到结果。与传统Transformer结构相比,所提改进Transformer方法采用U-Net结构,充分利用可见度函数的多尺度信息进行图像重构,同时从通道维度对特征应用自注意力机制,减少了信息丢失。实验结果表明,所提方法在重构质量和噪声抑制方面优于传统正则化方法和深度学习方法,为SAIR图像重构提供了一种有效的解决方案。

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29. 基于滑模观测器的永磁伺服系统机械参数辨识

汪健, 鲁文其, 陈伟杰, 王炜康, 董小艳, 方狄永

电子科技 2025, 38 (10): 62-72. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.10.008

摘要（236）

HTML （5）

PDF （4041KB）（25）

针对传统滑模观测器无法满足机器人和数控机床等对伺服系统提出的高响应、高精度定位需求等问题,文中提出了一种基于滑模观测器的负载力矩辨识方法。在对滤波器进行改进的同时加入了反馈增益自适应控制,以增强抗扰动能力和辨识精度。针对惯量未知情况下负载力矩辨识不准问题,提出了一种基于负载力矩辨识误差自校正的转动惯量辨识算法,将辨识出的转动惯量值反馈到负载力矩滑模观测器中来减少负载力矩辨识误差。进行实验测试来验证所提方法的有效性。实验结果表明,当惯量设定值与实际值相同时,负载力矩辨识精度在0.33%以内,响应时间在0.45 s以内。当惯量设定值与实际值不同时,转动惯量辨识精度在0.35%以为,响应时间在0.80 s以内。将辨识出的转动惯量值反馈到负载力矩滑模观测器后,负载力矩辨识误差从8.33%降低至0.25%。

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30. 一种随机掩膜和自适应特征蒸馏算法

冯健, 吴鹏

电子科技 2025, 38 (10): 1-9. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.10.001

摘要（230）

HTML （14）

PDF （2910KB）（83）

现有特征蒸馏方法中教师-学生之间特征连接依靠人工设计,且难以确定特征之间的蒸馏强度,导致学生模型学习无用信息。针对该问题,文中提出了一种随机掩膜和自适应特征知识蒸馏(Random Mask and Adaptive Feature Distillation, MAFD)算法。该算法通过引入自注意力机制来自适应地确定教师-学生候选特征层之间的蒸馏强度。在学生特征生成阶段,引入随机像素掩膜策略使教师模型指导学生特征生成,以提高剩余像素的代表性,从而增强学生网络的表征能力。实验结果表明,该知识蒸馏网络在CIFAR100和ImageNet数据集上使学生模型相对基线性能提升2.0~6.2百分点,在任务CUB-200、indoor、Actions和Dogs上相对于基线分别提高27.27百分点、14.75百分点、25.55百分点和12.55百分点。文中还验证了RetinaNet模型在COCO-2017数据集上的性能提升,说明MAFD能够更好地减少教师模型和学生模型之间的知识转移损失。

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31. 基于改进YOLOv5的朝天椒轻量级检测方法

李瑞, 张富贵, 吴雪梅, 袁奎, 郑乐, 李鑫

电子科技 2026, 39 (3): 8-15. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2026.03.002

摘要（226）

HTML （15）

PDF （2238KB）（149）

针对朝天椒检测深度学习网络模型体积大、参数多以及在计算资源有限的移动设备中难以部署等问题,文中提出一种基于YOLOv5s(You Only Look Once version 5s)的轻量级朝天椒检测模型。利用GhostNet中Ghost模块和Ghost瓶颈(Ghost BottleNeck)结构重新构建特征提取网络,减少模型的参数量和计算复杂度。在特征融合部分采用GSConv(Ghost-Shuffle Convolution)轻量级卷积和VoV-GSCSP(VoVNet-Ghost Shuffle-Cross Stage Partial)结构分别替换原始卷积和CSP(Cross Stage Partial)模块,在保证精度的同时使模型轻量化效果最佳。采用角度惩罚度量的SIoU(SCYLLA-Intersaction over Union)损失优化边界框损失函数,提升了轻量化后的模型精度和泛化能力。实验结果表明,改进YOLOv5s-GGS(YOLOv5s-GhostNet GSConv SIoU)模型相较于原始网络模型的精确度、召回率和平均精度均值(mean Average Precision,mAP)分别提高了7.0百分点、3.5百分点和3.8百分点,参数量、计算复杂度和权重降低了42%以上。相较于主流目标检测模型,所提模型具有更高的检测精度以及更少的模型体积,实现了模型的轻量化,精度提升较大,推理速度较快,更适合部署于移动设备。

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32. QoS约束下的IRS-MU-OAM-OFDMA下行资源优化方法

蓝世财, 窦海娥, 王磊, 姚继明, 夏志杰

电子科技 2026, 39 (2): 1-8. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2026.02.001

摘要（222）

HTML （30）

PDF （1375KB）（180）

针对传统轨道角动量(Orbital Angular Momentum, OAM)通信系统难以在视距信道受阻塞的非视距环境中正常工作以及无法有效保障多用户的服务质量(Quality of Service, QoS)需求问题,文中基于智能反射表面辅助技术将多用户的非视距信道转化为等效的视距信道,并在此场景下提出基于太赫兹多用户OAM正交频分多址系统下行资源优化方法。基于双层迭代资源分配算法将非凸联合优化的求解分解成外部和内部两个优化流程,基于交替优化和凸优化理论逐一求解4个核心子问题,实现各用户QoS差异化保障下的系统容量最大化。仿真结果表明,所提方法在通信资源充足时对各用户的QoS需求保障率为100%。在反射单元数量为768时,所提系统比传统OAM系统的系统容量平均提高了19.1%,并且误码率更低。在用户数量为3、信噪比为20 dB时,相较于基于相位补偿的MU(Multiuser)-OAM系统,所提系统的误码率下降了40.5%。

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33. 改进YOLOv5s的小目标钢材表面缺陷检测算法

冒浩杰, 巩永旺

电子科技 2025, 38 (10): 10-18. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.10.002

摘要（221）

HTML （17）

PDF （2271KB）（57）

针对钢材表面缺陷检测中小目标特征提取难度高、精度不足以及错检与漏检问题,文中提出一种基于改进YOLOv5s(You Only Look Once version5s)模型的小目标检测算法。通过在主干网络中引入SE(Squeeze-and -Excitation)注意力机制增强对小目标特征的关注度。采用动态蛇形卷积(Dynamic Snake Convolution, DSConv)替换主干网络中的部分C3模块,有效提升了微弱特征的提取能力。通过采用归一化Wasserstein距离(Normalized Wasserstein Distance, NWD)优化的EIoU(Efficient Intersection over Union)损失函数降低了对小目标位置偏差的敏感性,提高了小目标的检测性能。引入解耦头优化模型头部,解决了分类与回归任务间的冲突,从而减少了错检和漏检情况的发生,提升了小目标的分类和定位准确性。在NEU-DET(Northeastern University Detection)数据集上的实验验证了所提算法的有效性,其平均精度均值(mean Average Precision, mAP)为80.4%,较原始算法提升了5%,且保持61.72 frame·s^-1的检测速度。结果表明,改进算法在检测速度和精度方面均优于其他对比算法,证明了其在高效检测小目标钢材表面缺陷方面的优越性。

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34. 改进粒子群的压缩式制冷系统模糊PID解耦控制

吴冬, 丁绪东, 孙昊, 马浩翔, 杨远星

电子科技 2025, 38 (7): 7-14. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.07.002

摘要（218）

HTML （6）

PDF （1232KB）（37）

针对压缩式制冷系统在实际运行中存在高耦合、非线性以及外部干扰等复杂状况,文中提出一种基于粒子群优化算法的模糊PID(Proportional Integration Differentiation)解耦控制策略。通过串联前置反馈解耦器消除压缩式制冷系统蒸发温度与过热度之间的耦合效应,将双输入双输出系统解耦为两个单输入单输出系统。将惯性权重进行动态非线性下降处理,使用改进粒子群算法优化模糊PID控制器的控制参数,并通过MATLAB进行仿真实验。仿真结果表明,模糊PID控制器通过串联解耦控制器和改进PSO(Particle Swarm Optimization)算法优化后,过热度和蒸发温度的超调量分别下降了30.6%、42.7%,调节时间缩短了225 s、275 s。上述结果表明所提方法有效抑制了系统震荡,使系统的动态性能得到显著提升。

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35. 基于RSA同态加密的联邦学习隐私保护方案

管桂林, 蔡惠民, 支婷, 曹扬, 丁洪鑫, 黄江, 代杨

电子科技 2026, 39 (2): 96-104. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2026.02.012

摘要（216）

HTML （6）

PDF （1656KB）（62）

针对现有联邦学习安全聚合方案存在梯度信息泄露、参与方计算开销较大以及缺乏对模型的完整性保护等问题,文中提出一种基于RSA(Rivest-Shamir-Adleman)同态加密的联邦学习隐私保护方案。采用构建高效且安全的RSA同态加密算法解决梯度数据泄露问题,利用中央服务器实现解密计算以降低参与方的计算开销。基于区块链的不可篡改性、存证保护等特性将数据训练过程中关键数据进行上链存证,实现对模型数据的全生命周期维护。通过安全性分析可知,所提方案具有抗合谋攻击以及密文不可区分性。由性能以及效率方面分析对比结果可知,所提方案较传统方案具有一定优势。

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36. 考虑用户满意度和热惯性的综合能源系统容量配置优化

黎舜瑀, 叶永春, 何宇, 张靖

电子科技 2025, 38 (8): 33-41. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.08.005

摘要（212）

HTML （4）

PDF （2398KB）（48）

综合能源系统作为能源领域的新兴研究方向,在推动可再生能源利用和应对环境挑战中具有重要作用。需求响应作为其核心组成部分,旨在提升可再生能源的使用效率和系统可持续性。用户参与程度的不同限制了需求响应的潜力,因此在需求响应计划评估中考虑需用户满意度。文中提出了一种考虑用户满意度和热惯性的综合能源系统两阶段容量优化配置方法来进行长时间尺度规划。在第一阶段,通过最小化年度总成本确定设备容量配置,解决系统内负荷协调和互补问题。在第二阶段进一步精细调整,引入系统热惯性和用户满意度模型来改变室内供暖,调整设备输出和负荷曲线,实现经济和环境目标双重优化。研究结果表明,所提方法优化了综合能源系统调度,在有效缓解环境问题的同时提高了可再生能源的消纳能力。

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37. 基于Agglomerator特征提取的非迭代路由胶囊网络

倪庭轩, 宋燕

电子科技 2025, 38 (8): 27-32. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.08.004

摘要（211）

HTML （9）

PDF （1516KB）（52）

针对胶囊网络特征提取器可解释性低的问题,文中提出了一种融合DenseCap(Dense Capsule)和Agglomerator的新特征提取器。将密集连接的低级高级特征与Agglomerator的局部整体特征相结合,使相邻两层特征对应局部和整体,提高了可解释性。DenseCap和Agglomerator的并联连接方式使模型结构更紧凑,能够减少可训练参数。将绝对位置编码与Agglomerator密集连接,在计算相对注意力时保留绝对值编码和相对位置编码的优点,保持平移等变性。实验结果表明,相较于胶囊网络以及原始Agglomerator,Agg-CapsNet(Agglomerator Capsule Network)在CIFAR10、MNIST、Fashion-MNIST和SmallNorb方面精度更好。在位置编码的平移实验中,通过可视化证明Agg-CapsNet具有平移等变性。

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38. 基于概率统计模型的测控通信链路计算方法

庞岳峰, 马占顺, 单静, 李克

电子科技 2025, 38 (7): 1-6. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.07.001

摘要（202）

HTML （7）

PDF （941KB）（44）

针对当前测控通信链路计算方法置信度低的问题,文中分析了传统测控通信链路分析方法,在研究导致链路估算准确率低的原因的基础上提出了基于概率统计模型的测控通信链路计算方法。根据三角型、均匀型以及高斯型分布的相关特征参数和概率密度函数进行测控通信链路正向、反向容差计算,得到不同置信度下的计算值。以测控设备作用距离估算、同步轨道卫星有效全向辐射功率(Effective Isotropic Radiated Power, EIRP)值推算两种应用场景为示例,并对计算过程进行说明。采用文中所提出的方法后,EIRP计算误差由14.8%降至1.47%,作用距离估算误差由12.35%降至1.84%,说明所提链路计算方法可有效提高链路预测精度。

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39. 电压暂降下VSG-SST输出级低电压穿越控制策略

赵振民, 程静, 王畅, 谭金龙, 南东亮, 刘欢庆

电子科技 2025, 38 (10): 89-95. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.10.011

摘要（202）

HTML （3）

PDF （1601KB）（26）

虚拟同步发电机固态变压器(Virtual Synchronous Generator-Solid State Transformer, VSG-SST)具有高低压交直流端口,可有效改善电网电压/频率调节能力,提高分布式电源的接入适应性。然而低压配电网电压暂降易导致VSG-SST输出级并网电流超限及不对称,且故障过程中难以提供无功支撑,不具备低电压穿越能力。针对上述问题,文中提出改进VSG控制策略。通过分析传统低电压穿越控制与VSG控制存在的问题,设计VSG电流平衡控制模式来消除电压不对称暂降下产生的负序分量。结合低电压穿越数学模型设计了适用于VSG的低电压穿越控制模式。通过计算有功/无功电流和功率参考值保持输出信号与跟踪量一致,实现两种控制模式间的切换。仿真实验验证了所提控制策略可保障SST在不同电压暂降下完成穿越。

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40. 基于车载语音芯片开关电容积分电路设计

余鑫, 张轩雄, 李文宏

电子科技 2025, 38 (7): 50-57. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.07.007

摘要（201）

HTML （4）

PDF （2091KB）（71）

针对Sigma-Delta ADC(Sigma-Delta Analog-to-Digital Converter)高功耗的问题,文中提出一种适用于低功耗高精度语音识别芯片的开关电容积分器。在MATLAB系统建模中提出新建模思路,根据MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)管的寄生参数重新定义非理想因子系数,使模型更贴近实际电路。Sigma-Delta调制器模型采用过采样率为128倍的3阶单比特前馈调制器。通过对Sigma-Delta调制器模型仿真可以得到各级积分器系数,为后续使用Cadence软件进行MOS晶体管电路设计提供指导。仿真结果表明Sigma-Delta调制器有效位数可达16.95位,信噪比可达103.8 dB。在0.18 μm工艺下,对Sigma-Delta调制器的第1级积分器电路进行设计,并对第1级开关电容积分器中的运算放大器进行仿真验证,结果表明直流增益可以达到104 dB,增益带宽积为72 MHz,相位裕度为85°,直流静态功耗为915 μW。

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41. 基于深度强化学习的高铁网络多路径智能拥塞控制算法

谢周杨, 王成群

电子科技 2025, 38 (11): 1-7. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.11.001

摘要（200）

HTML （16）

PDF （1429KB）（90）

多路径传输控制协议(Multipath Transmission Control Protocol, MPTCP)可保证高速铁路网络中通信服务的可靠性,但高速铁路网络中频繁切换和无线损失现象会对MPTCP的性能产生不利影响。针对这些问题,文中提出了一种基于深度强化学习的高铁网络多路径拥塞控制算法(High Speed Railway Multipath Congestion Control, HSR-MPCC)。HSR-MPCC算法在传统多路径拥塞控制算法中加入加减窗因子,可以根据不同网络状态智能调节加减窗因子数值,从而在传统多路径拥塞控制算法计算所得的拥塞窗口较大或较小时对拥塞窗口进行调整。在此基础上,利用深度强化学习技术实时计算最佳加减窗因子,从而使客户端发送速率与高度动态变化的高铁链路带宽相匹配。实验结果表明,HSR-MPCC能够提升Uncoupled、LIA(Linked Increase Algorithm)和OLIA(Opportunistic Linked Increases Algorithm)等传统多路径拥塞控制算法的性能,可以使改进后的多路径拥塞算法更好地适应动态高速铁路网络。

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42. 层级特征融合Transformer的图像分类算法

段士玺, 王博

电子科技 2026, 39 (2): 72-78. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2026.02.009

摘要（198）

HTML （16）

PDF （1325KB）（124）

针对传统ViT(Vision Transformer)模型难以完成图像多层级分类问题,文中提出了基于ViT的图像分类模型层级特征融合视觉Transformer(Hierarchical Feature Fusion Vision Transformer, HICViT)。输入数据经过ViT提取模块生成多个不同层级的特征图,每个特征图包含不同层次的抽象特征表示。基于层级标签将ViT提取的特征映射为多级特征,运用层级特征融合策略整合不同层级信息,有效增强模型的分类性能。在CIFRA-10、CIFRA-100和CUB-200-2011这3个数据集将所提模型与多种先进深度学习模型进行对比和分析。在CIFRA-10数据集,所提方法在第1层级、第2层级和第3层级的分类精度分别为99.70%、98.80%和97.80%。在CIFRA-100数据集,所提方法在第1层级、第2层级和第3层级的分类精度分别为95.23%、93.54%和90.12%。在CUB-200-2011数据集,所提方法在第1层级和第2层级的分类精度分别为98.09%和93.66%。结果表明,所提模型的分类准确率优于其他对比模型。

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43. 基于特征融合和流模型的无监督设备异常声音检测

王亚威, 张巧灵

电子科技 2025, 38 (11): 87-95. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.11.011

摘要（193）

HTML （7）

PDF （1922KB）（30）

流模型可以学习复杂的数据分布并实现精确的似然估计,在无监督异常声音检测(Anomaly Sound Detection, ASD)中具有良好的应用前景。针对现有基于流模型的异常声检测方法仅提取声音信号的单一特征,无法充分利用信号有效信息的问题,文中提出一种基于特征融合和流模型的无监督异常声音检测方法。与传统方法相比,所提方法除了使用log-Mel谱图特征,还融合了基于一维卷积神经网络TgramNet提取的时域谱图特征,以实现二者信息的互补。采用基于流的非线性独立分量估计(Nonlinear Independent Components Estimation, NICE)模型学习融合特征的数据分布,并最终以负对数似然作为异常分数评估目标声音状态。文中使用DCASE2020 TASK 2提供的异常声音检测数据集对模型性能进行评估,结果表明所提方法的AUC(Area Under the Receiver Operating Characteristic Curve)和pAUC(partial AUC)分别达到85.09%和75.27%,较多种无监督方法具有显著提升。

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44. 基于智能算法的超快光子学实验教学体系构建

杜岳卿, 云灵

电子科技 2025, 38 (9): 101-106. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.09.013

摘要（190）

HTML （2）

PDF （1574KB）（20）

实验教学在高等工程教育中对学生实践能力与创新意识的培养具有重要作用。针对光电信息科学与工程专业理论技术性强、实验实践要求高、知识更新快等特点,文中设计并构建了一套基于智能算法驱动的超快光子学多模态实验教学体系。以具备自动锁模能力的光纤激光器为核心实验平台,提出“智能控制-数据采集-实验执行-学生交互”4层闭环架构,融合偏振调控、算法优化与脉冲表征等关键模块,构建了功能协同、动态反馈可控的教学结构。通过引入自适应遗传算法对激光器腔内偏振态进行动态调节,实现了锁模过程的快速启动与稳定保持,显著提升了实验效率与系统智能化水平。教学内容注重光子学基础理论与人工智能方法的有机结合,旨在提升学生的跨学科理解能力、工程实践能力与自主创新能力。该教学体系具有良好的教学适应性与推广应用价值,为“新工科”背景下实验教学的智能化转型与体系化改革提供了有力支撑与实践范式。

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45. 基于伪标签的二阶段时序半监督学习框架

彭鸿鑫, 骆淑云, 罗志一

电子科技 2026, 39 (2): 9-18. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2026.02.002

摘要（190）

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PDF （2098KB）（96）

针对部分场景下时序分类问题中标签数据稀缺问题,文中提出了一种基于伪标签的二阶段时序半监督学习框架。在第1阶段,利用对比学习进行训练,构建基分类模型,并对无标签数据进行类别标记。在第2阶段,借助合适的伪标签技术对模型进行再训练,以充分利用标签数据和无标签数据之间的紧密关联来提升模型性能。在多个公开时序分类数据集进行实验来验证所提框架的有效性,并对不同第2阶段伪标签训练方法的适用条件进行深入探讨。实验结果表明,在标签数据比例仅为1%和5%的情况下,所提学习框架在两个基模型和多个数据集上的准确率平均提升了约5.1%和3.5%,充分证明了所提方法能够有效解决半监督时序分类问题。

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46. 冷坩埚高放废液玻璃固化安全预警系统设计及验证

张安琪, 王泽学, 明玉周, 龙浩骑, 林如山

电子科技 2025, 38 (9): 26-32. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.09.004

摘要（187）

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PDF （2290KB）（11）

冷坩埚高放废液玻璃固化技术可将高放废液固化后隔离生物圈,该技术的特点是设备运行时在坩埚内壁产生的玻璃冷壳可防止腐蚀。若失去玻璃冷壳保护,易导致冷坩埚使用寿命降低以及高放玻璃液泄漏等后果。由于缺乏在高温、高放射性、强磁以及密闭环境下的检测手段,目前难以测量和控制玻璃壳厚度。针对该问题,文中提出了一种冷坩埚安全预警系统,包括玻璃壳状态预测模块和玻璃壳状态警报模块。玻璃壳状态预测模块以冷坩埚温度场仿真实验数据为基础,以冷坩埚运行状态和玻璃壳状态为学习样本进行神经网络迭代训练。玻璃壳状态警报模块采用模糊评价对预测到的玻璃壳状态进行定量评价并发出预警,避免冷坩埚玻璃壳熔化事件发生。对20组仿真实验结果与冷坩埚玻璃壳预警系统的预测结果进行比较,结果表明预警合格率达到100%,验证了预警系统的可靠性,说明文中方法可为冷坩埚工程运行过程中玻璃冷壳状态监测提供可行方案。

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47. 基于高分辨率网络的轻量化人体姿态估计算法

赵开, 胡春燕, 李菲菲

电子科技 2025, 38 (9): 93-100. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.09.012

摘要（187）

HTML （6）

PDF （1084KB）（15）

针对人体姿态估计网络存在参数量大、复杂度高以及难以部署到移动设备和嵌入式平台的问题,文中基于高分辨率网络提出了一种结合了注意力机制与改进的特征融合方法的多尺度轻量化人体姿态估计网络。采用轻量化ShuffleNetV2基础模块构建网络,并进行多尺度特征提取。采用双向特征金字塔融合模块取代原始特征融合方法,优化信息交互方式。在基础模块上融合全局上下文注意力模块,将全局空间信息聚合到通道上,进一步提升网络的特征提取能力。在COCO和MPII数据集上进行测试的结果表明,所提模型在性能、参数量和计算复杂度方面均优于其他主流轻量化网络。所提方法在保持较小参数量与运算复杂度的同时实现了与大型深度人体姿态估计网络相同的准确率。

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48. 双馈风机连锁故障电压穿越参数辨识

杨志, 张靖, 何宇, 叶永春, 曹国强, 孙启宸, 黎舜瑀, 王志杨

电子科技 2025, 38 (7): 89-96. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.07.012

摘要（186）

HTML （5）

PDF （1428KB）（197）

随着大规模双馈风力发电机(Doubly Fed Induction Generator, DFIG)的并网运行,其运行过程中的非线性、冲击性以及不平衡特性易引起DFIG脱网运行的连锁故障。针对现有DFIG参数辨识研究基于单一电压骤变进行暂态分析和控制策略制定,单一电压骤变研究难以表征控制参数辨识的适用性问题,文中提出了一种基于改进多目标利希滕贝格算法(Improved Multi-Objective Lichtenberg Algorithm, IMOLA)的双馈风机转子控制器参数辨识方法。利用PSASP平台搭建双馈风电机组的机电暂态模型,确定稳态运行、连锁故障电压穿越期间的主要控制模式,将电压、有功和无功等实测数据输入辨识模型中,并基于IMOLA算法对控制参数进行辨识。通过仿真数据与实测数据验证了所提方法的有效性与实用性。结果表明,相较于传统方法,IMOLA辨识方法可有效提高模型控制参数的辨识精度。

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49. 基于神经网络逆模型的制冷系统解耦控制

王俊超, 丁绪东, 杨远星, 刘雨婷, 杨玉萍

电子科技 2025, 38 (7): 82-88. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.07.011

摘要（180）

HTML （5）

PDF （1126KB）（56）

针对压缩式制冷系统的非线性和多变量的耦合性问题,文中利用α阶神经网络逆系统控制方法将其解耦成过热度和蒸发温度两个一阶子系统,并在此基础上添加线性闭环控制器PID(Proportional Integration Differentiation)实现系统的高性能解耦控制。结果表明,所提方法结构简单,易于实现,有效避免了传统控制方法依赖系统模型精度的缺点,过热度和蒸发温度的阶跃响应时间分别缩短了234 s、360 s。在阶跃影响下,蒸发温度和过热度的超调量分别降低了9.4%、13.3%,显现出更好的动态性能和稳定性。

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50. 果树枝干点云的在线配准与参数估计

金存献, 贺磊盈

电子科技 2025, 38 (9): 71-78. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.09.009

摘要（180）

HTML （5）

PDF （2302KB）（16）

在进行林果机械式振动采收过程中,由于难以在线获取果树枝干的三维形态和参数,因此抓取位置和激振频率选择较依赖人工经验。针对该问题,文中提出一种基于便携式RGB-D(Red-Green-Blue-Depth)相机快速扫描果树枝干并在线实现点云配准和3D(Three-Dimensional)参数估计方法。使用深度相机采集果树枝干的多组彩色和深度图,从彩色图中分离出果树枝干并生成点云。提取每帧彩色图中的特征点,建立捆集优化(Bundle Adjustment, BA)问题并引入图优化理论求解,配准得到果树点云。对果树点云进行两次L₁-中值骨架收缩,获得果树骨架。结合果树点云和骨架,使用弦长估计法估算树枝半径。实验结果表明,配准优化方法能够使配准误差小于5 mm,该值小于未优化情况下的45 mm。所有计算树枝半径绝对误差均小于6 mm,相对误差均小于10%。所提方法可以在线实现果树枝干的三维重建,为自适应振动采收提供参数支持。

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