电子科技

Select

1. 基于深度学习的医学图像分割方法研究进展

李增辉,王伟

电子科技 2024, 37 (1): 72-80. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.01.011

摘要（1514）

HTML （89）

PDF （2075KB）（381）

医学图像处理技术随着深度学习的兴起而飞速发展。基于深度学习的医学图像分割技术成为了分割领域的主流方法,弥补了传统分割方法分割精度不足的缺点,已被应用到一些病理图像的分割任务中。文中对近年来出现的基于深度学习的分割方法进行了介绍和对比,重点综述了U-Net及其改进模型在分割领域的贡献,归纳了常见的医学图像模态、分割算法的评价指标和常用分割数据集,并对医学图像分割技术的未来发展进行了展望。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

2. 网络安全风险评估方法研究综述

吴嘉诚, 余晓

电子科技 2024, 37 (3): 10-17. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.03.002

摘要（1218）

HTML （46）

PDF （988KB）（223）

网络安全风险评估是构建网络空间安全体系的重要环节,可以有效保护个人和组织机构避免受到网络安全攻击。文中简要概述了网络安全风险评估理论,重点介绍了目前主流的网络安全风险评估方法,并根据不同的方法性质对现有方法进行分类和对比,分析了各方法的优缺点以及适用范围。在此基础上,文中归纳提取出对网络安全评估结果产生影响的因素并对网络安全评估领域未来的研究重点进行提议。分析结果表明,关联性和评估指标的不确定性以及评估过程的实时性这3个因素是影响风险评估效果的主要因素,并给未来的风险评估方法研究提供了参考依据。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

3. 基于深度学习的盲道和盲道障碍物识别算法

马文杰, 张轩雄

电子科技 2024, 37 (3): 75-83. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.03.010

摘要（804）

HTML （31）

PDF （3884KB）（202）

盲道和盲道障碍物是影响盲人出行安全的重要因素,现有算法只对盲道分割和盲道障碍物检测单独处理,效率低且计算量大。针对上述问题,文中提出了一种基于深度学习的多任务识别算法。该算法通过骨干网络提取公共特征,将提取的特征经过SPP(Spatial Pyramid Pooling)和FPN(Feature Pyramid Networks)网络融合特征后,分别传入分割网络和检测网络完成盲道分割和盲道障碍物检测的任务。为了让盲道分割更平整,引入修正损失函数。为了提高障碍物检测召回率,将检测网络的NMS(Non Maximum Suppression)替换为Soft-NMS。实验结果表明,该算法分割部分MIoU(Mean Intersection over Union)、MPA(Mean Pixel Accuracy)分别达到了93.52%、95.29%,检测部分mAP(mean Average Precision)、mAP@0.5以及mAP@0.75分别达到了75.58%、91.58%和74.82%。相较于使用SegFormer网络进行盲道分割和RetinaNet网络进行盲道障碍物检测,该算法在精度提升的同时速度也提升73.72%,FPS(Frames Per Secon)达到了18.52。相比于其他对比算法,该算法在速度和精度上也有一定的提升。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

4. 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（726）

HTML （510）

PDF （1252KB）（382）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

5. 基于深度学习的文本分类研究综述

汪家伟,余晓

电子科技 2024, 37 (1): 81-86. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.01.012

摘要（624）

HTML （38）

PDF （769KB）（159）

与传统的机器学习模型相比,深度学习模型试图模仿人的学习思路,通过计算机自动进行海量数据的特征提取工作。文本分类是自然语言处理中的一个重要应用,在文本信息处理过程中具有关键作用。过去几年,使用深度学习方法进行文本分类的研究激增并取得了较好效果。文中简要介绍了基于传统模型的文本分类方法和基于深度学习的文本分类方法,回顾了先进文本分类方法并重点关注了其中基于深度学习的模型,对近年来用于文本分类的深度学习模型的研究进展以及成果进行介绍和总结,并对深度学习在文本分类领域的发展趋势和研究的难点进行了总结和展望。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

6. 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（621）

HTML （9）

PDF （913KB）（86）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

7. 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（606）

HTML （32）

PDF （2014KB）（174）

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%。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

8. 氮化镓固态功率放大器发展概述

谢红星,路宏敏,刘亮,任永达,李敏,张嘉海

电子科技 2023, 36 (8): 65-71. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.08.010

摘要（524）

HTML （15）

PDF （2327KB）（119）

应用半导体技术的固态功率放大器具有体积小和稳定性高等优点,在很多微波应用中取代了传统的真空器件行波管。在所有类型半导体材料中,第三代半导体材料GaN(Gallium Nitride)因为具有宽禁带、高电子迁移率和高击穿电压等优势,被广泛应用于功率放大器。基于功率放大器的发展,文中阐述了固态功率放大器的发展历史,总结了GaN技术与其他半导体技术性能的比较,并着重介绍了应用GaN HEMT(GaN High Electron Mobility Transistor)技术的功率放大器。讨论了GaN HEMT功率放大器的各种类型,包括A类、B类、C类、D类和E类等,介绍了应用于GaN功率放大器的效率和线性度提高技术,包括Doherty功率放大器和包络跟踪技术,以及数字预失真技术等,并就相关技术做了总结和对比。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

9. 主动配电网态势感知技术研究综述与展望

满延露,刘敏,王锴

电子科技 2024, 37 (2): 6-13. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.002

摘要（508）

HTML （20）

PDF （1036KB）（111）

随着分布式电源以及多元化负荷大规模接入,传统无源配电网逐步转化为有源配电网,配电网的故障种类愈发多样化,工作环境、工作状况与拓扑结构日趋复杂。主动配电网更需通过精进、高效的态势感知技术提高系统运行决策的及时性和准确性,准确预测系统潜在风险。文中阐述了主动配电网中态势感知技术的意义与概念,构建了其基本构架,并对态势觉察、态势理解与态势预测的研究进程、研究难点和未来研究方向进行了详细梳理与总结。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

10. 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（506）

HTML （8）

PDF （915KB）（101）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

11. 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（487）

HTML （20）

PDF （5679KB）（123）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

12. 基于红黑隔离架构的网络安全设备设计

龚智,刘超,付强

电子科技 2024, 37 (2): 76-86. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.011

摘要（448）

HTML （12）

PDF （3711KB）（127）

基于IP(Internet Protocol)技术的天地一体化网络数据传输易受非法攻击,基于IPSec(Internet Protocol Security)的传统网络安全设备采用单主机同时连接内网和外网处理单元进行设计,存在非授权用户通过外网直接访问受保护内网的风险。文中提出了一种基于红黑隔离架构的网络安全设备新方案。方案采用红黑分区的设计理念和基于Linux下IPSec框架的VPN(Virtual Private Network)技术,通过在红区实现传输数据、基于“五元组”的安全保密规则合法性验证以及IPSec ESP(Encapsulating Security Payload)协议封装与解封装变换,在黑区实现ESP封装加密数据的公网收发,在安全服务模块实现根据外部指令完成加密算法动态切换和ESP封装数据的加解密处理,并将安全服务模块作为红区和黑区之间数据交换的通道,达到内网和外网相互隔离且有效保障内网安全的目的。实验结果表明,基于红黑隔离架构的网络安全设备抗攻击能力强,加密算法可更换,在百兆带宽条件下1 024 Byte包长加密速率大于50 Mbit·s^-1。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

13. 基于Maxwell软件的车用永磁有刷直流电机效率优化

陈凡凡,孙宁

电子科技 2023, 36 (11): 83-88. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.11.012

摘要（441）

HTML （5）

PDF （1648KB）（71）

永磁有刷直流电机被广泛应用于汽车领域,“碳汇计划”要求汽车能源消耗进一步降低,因此电机效率优化问题也日益突出。文中以车载冷却风扇用的永磁有刷直流电动机为研究对象,针对电机效率低下问题,采用Maxwell有限元分析软件,通过仿真参数化分析转子叠片长度、叠片槽形、绕组线径、绕组节距以及绕线匝数对电机性能的影响,结合仿真结果以及实际生产情况,确定可行的电机效率优化方案。依据优化方案制作样件进行实测,测试数据显示电机效率提升约4.8%,电机效率优化效果明显。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

14. 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（431）

HTML （10）

PDF （1515KB）（99）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

15. 5G通信中Polar码的编译码研究和应用

高洁

电子科技 2024, 37 (1): 61-65. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.01.009

摘要（422）

HTML （15）

PDF （580KB）（94）

为了优化第五代通信技术的实现复杂度和信息传输速度,基于信道极化现象的Polar码逐渐受到了关注与研究,并产生了诸多行业标准以及研究成果。近年来,Polar码编译码技术的发展与优化促进了第五代通信技术的普及,而新一代通信技术的快速应用也推动了底层编译码技术的进一步更新。文中通过回顾Polar码编译码技术的研究历史,总结了第五代通信中相关技术的研究现状与脉络,在此基础上深入分析和讨论了当前编译码理论的问题与需求,提出了未来通信技术中底层编译码理论的研究趋势。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

16. 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（421）

HTML （9）

PDF （1434KB）（64）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

17. 中红外硅基光波导的发展现状

冯露露,冯松,胡祥建,陈梦林,刘勇,王迪

电子科技 2024, 37 (2): 36-45. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.006

摘要（420）

HTML （9）

PDF （2256KB）（97）

作为硅光子集成芯片中基本无源器件的硅基光波导是进行光信号传输的通道,其具有良好的性能,且与CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺相兼容因而得到广泛应用。用于电信和数据中心的硅光子集成电路已逐步走向商业化。近年来,中红外波段在自由空间通信、传感以及环境监测等领域的潜在应用受到研究者们的广泛关注。文中分析了中红外硅基光波导的研究现状,归纳了SOI(Silicon on Insulator)、GOSI(Ge-on-SOI)、SOS(Si on Sapphire)、GOS(Ge-on-Si)、SGOS(SiGe-on-Si)、SON(Si-on Si₃N₄)、GON(Ge-on Si₃N₄)等波导材料平台和SOPS (Si on Porous Si)、Undercut、Pedestal、Freestanding、Suspended、LOCOS(Local Oxidation of Silicon)以及等离子体结构等制造工艺平台的研究成果。迄今为止,多数单晶硅在MIR(Mid-Infrared)平台的传播损耗大约在0.7~3.0 dB·cm^-1。文中讨论并对比了不同类型波导的应用前景,为中红外硅基光波导的研发、应用和商业化提供了参考。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

18. 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（413）

HTML （12）

PDF （1500KB）（68）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

19. 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（387）

HTML （18）

PDF （1009KB）（110）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

20. 基于多目标粒子群的电动汽车优化充电策略

李婷婷, 娄柯, 王园, 徐华超

电子科技 2024, 37 (3): 51-56. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.03.007

摘要（365）

HTML （13）

PDF （1090KB）（145）

居民区家用电动汽车充电具有较强的集中性,大规模电动汽车充电负荷会对配电网系统造成负荷峰谷差过大等问题。文中提出一种基于多目标粒子群(Multi-Objctive Particle Swarm Optimization,MPSO)算法的用户充电选择控制策略,通过分析预测电动汽车充电负荷建立以系统总负荷方差和调度成本最小为目标函数的多目标优化模型,同时考虑了电动汽车电池及系统功率等约束条件,采用多目标粒子群优化算法求解电动汽车最优起始充电时刻。仿真结果表明,相比居民区内电动汽车无序充电,文中所提电动汽车充电策略能有效降低负荷峰值和调度成本。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

21. 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（363）

HTML （57）

PDF （957KB）（84）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

22. 新型电力系统电磁暂态加速仿真技术

聂春芳, 郝正航, 陈卓, 何朴想

电子科技 2024, 37 (3): 18-25. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.03.003

摘要（360）

HTML （6）

PDF （1938KB）（87）

为解决新型电力系统电磁暂态仿真时由于系统拓扑结构复杂、电力电子开关器件较多以及仿真机单核计算能力不足导致的仿真效率低下、仿真难度大等问题,文中采用理想变压器模型分割算法将大规模新型电力系统模型分割成若干子系统,实现了大系统的解耦和降阶,有效减少了仿真时整个系统作为一个状态空间系统矩阵的运算量。为进一步减轻单个处理器的计算负担,利用CPU(Central Processing Unit)多核并行技术设计一款在裸机环境下高效并行运算的加速仿真平台UREP300。将分割后的模型载入UREP300进行加速仿真实验,同时与基于MATLAB/Simulink的原模型离线仿真进行对比。实验结果表明,融合理想变压器模型分割与多核并行运行的加速仿真技术能够在保障仿真精度的同时将仿真速度提升至原来的586倍,可显著提高仿真效率,适用于大规模新型电力系统的仿真工作。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

23. 乒乓球机器人核心算法研究综述

索芳菲,季云峰

电子科技 2023, 36 (12): 16-24. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.12.003

摘要（360）

HTML （13）

PDF （1038KB）（72）

作为一个集机器视觉与运动控制于一体的综合性研究平台,乒乓球机器人研究一直备受关注,其机械机构、视觉算法和运动控制的复杂性以及高实时性是阻碍乒乓球机器人发展的重要因素。为了提高乒乓球机器人的竞技性,需要解决乒乓球旋转测量、运动轨迹精确预测及击球策略选择等难题,这也是近几年乒乓球机器人的研究重点。基于近年来此领域的研究进展,文中对乒乓球机器人的视觉核心算法、回球核心算法等研究成果进行着重介绍,分析不同算法的优缺点并对未来研究趋势进行展望,为乒乓球机器人的研究与设计提供了参考依据。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

24. 双频一体化超宽带探地雷达天线设计

林翔宇, 曾卫华

电子科技 2024, 37 (4): 25-29. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.04.004

摘要（357）

HTML （9）

PDF （1869KB）（100）

针对目前探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)产品单一频段工作所导致的耗时费力、效率低等缺点,文中设计实现了一种中心频率分别为400 MHz、1 000 MHz且带宽为200 ~1 500 MHz的双频一体化复合阵列天线,并将其应用于超宽带(Ultra-Wide Band,UWB)探地雷达系统中。阵列天线包含3个中心频率为400 MHz和6个中心频率为1 000 MHz的蝶形天线,具备双频段同时探测能力,可实现一条测线含两种不同频段的探测结果,克服了传统探地雷达不同频率的重复探测问题,增强了探地雷达系统的实用性。所提出的双频一体化探地雷达天线具有超宽带、高增益、波束窄等特点,其相对带宽为153%,整个带宽内最高实现17.6 dBi峰值增益,半功率波束宽度最窄为7.6°,为高分辨率、高效率探地雷达应用提供了一种新的天线方案。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

25. 基于深度迁移学习与多尺度特征融合的场景识别方法

王桥,胡春燕,李菲菲

电子科技 2023, 36 (11): 19-27. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.11.004

摘要（356）

HTML （8）

PDF （2190KB）（99）

卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)在场景识别领域取得了较好的研究成果,但该方法并未充分考虑到场景的特殊性。同类场景图像由于采样时的尺度、视角以及背景的不同而具有类内差异性,存在于异类场景间的共有物体又使异类场景图像间具有一定的相似性。考虑到不同尺度大小的场景图像也会影响其中物体的大小,文中提出一种基于深度迁移学习与多尺度特征融合的场景识别方法。首先,使用迁移学习将在Places数据集上预训练出的网络参数迁移到CNN模型中,然后微调并再次训练网络,降低训练成本。随后,将从类激活图中获取的多尺度图像块送入CNN进行特征提取,并融合得到特征向量,使最终得到的场景图像特征更丰富。在SUN397数据集上的实验结果表明,与其它基于CNN算法相比,文中提出的算法提高了场景识别的准确度。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

26. MHz高压脉冲电源的研究

丁凯,饶俊峰

电子科技 2024, 37 (2): 69-75. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.010

摘要（356）

HTML （8）

PDF （1597KB）（93）

针对均匀放电、生物医疗等高频纳秒脉冲的应用需求,文中设计了一款基于射频MOSFET(Metal Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)的高重频高压脉冲电源。脉冲电源的控制信号由FPGA(Field Programmable Gate Array)提供,并通过光纤进行传输,经驱动芯片放大后同步触发每一级放电管。驱动芯片采用电源模块隔离供电的方式来提供不同的地电位。放电管采用RCD(Residual Current Device)吸收电路来改善开关时刻的瞬时工况。分析和研究了最后一级隔离电感对放电管电压波形、负载电压波形的影响,并对Marx电路做出了改进。实验结果表明,在1 kΩ纯阻性负载上,该电源可在1 MHz重复频率下输出上升沿为40 ns、半高宽为100 ns以及电压幅值为1.1 kV的纳秒脉冲。实验验证表明该电源能够在高频高压状态下稳定工作,满足设计要求。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

27. 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（355）

HTML （6）

PDF （4296KB）（58）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

28. 六相全桥逆变器驱动PMSM的简化模型预测电流控制

袁庆庆, 吴瑞麒, 马婷, 谢晓彤

电子科技 2024, 37 (3): 34-43. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.03.005

摘要（354）

HTML （7）

PDF （4685KB）（93）

全桥逆变器电机驱动或称开绕组结构虽然兼具相间电气隔离、容错性能好及器件开关频率低等优点,但存在逆变器输出电压矢量多、冗余严重且控制约束等问题。文中以共直流母线供电的六相全桥逆变器驱动六相永磁同步电机为研究对象,提出了一种基于二级矢量优化的简化模型预测电流控制算法,在实现电机定子基波电流有效跟踪控制的同时有效抑制了定子电流的谐波及零序分量。文中基于矢量空间解耦理论对六相全桥逆变器的输出电压矢量进行了分层分析,以定子基波电流控制、谐波及零序电流抑制为准则对逆变器输出的729个电压矢量进行二级优化,得到候选的12个电压矢量,以此为基础设计了模型预测电流控制算法。实验结果表明,该简化模型预测电流控制方法具有良好的动静态性能,能在基波电流控制的同时有效抑制谐波及零序电流分量,可为多相电机驱动系统研究提供一定的理论支撑。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

29. 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（350）

HTML （10）

PDF （3210KB）（78）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

30. 多核处理器中混合关键级任务可调度及半分区划分算法

朱嘉炜, 冒航, 张凤登

电子科技 2024, 37 (3): 1-9. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.03.001

摘要（344）

HTML （30）

PDF （1186KB）（165）

当前,多数多处理机中混合关键级任务可调度性分析以及半分区调度算法均针对单核利用率展开研究。但由于多核系统任务调度复杂性较高,现有研究结果存在各处理器负载不均衡以及任务可调度性不理想等问题。针对该问题,文中将动态需求边界函数(Dynamic Demand Boundary Function,DDBF)的应用范围扩展至多核处理器系统。根据半分区划分调度算法对DDBF改进,并加入了结转作业和前接作业分析提出了SDDBF(Super Dynamic Demand Boundary Function),可更精确地计算与利用资源。文中基于SDDBF提出了SDA(Stepper Dispatch Algorithm)可调度性分析法与半分区划分算法MCWF(Mixed-Criticality Worist First)。仿真结果表明,相较于AMC(Adaptive Mixed Criticality)、AMC-max以及XU算法,SDA可调度性分析判定提升了5%~10%,相较于WF_MY(Worst First_My)、WF_NEW(Worst First_New)算法,MCWF可使系统在任意关键等级下的CPU(Central Processing Unit)负载具有更良好的均衡性能。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

31. 基于双重移相的双向有源全桥DC-DC变换器优化控制策略

李玉东,罗新全,李佩峰,黄鑫

电子科技 2023, 36 (12): 87-94. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.12.012

摘要（343）

HTML （7）

PDF （3967KB）（102）

针对双向有源全桥变换器存在回流功率过大、开关器件硬开通损耗以及动态响应速度较差等问题,文中基于双重移相控制提出一种虚拟直接功率的回流功率优化方法。通过对双重移相控制下的工作原理及工作特性进行分析,推导出零电压开关软开关边界,并以软开关为约束条件,利用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件优化算法得到全功率范围内的回流功率优化方案。该方案与所提虚拟直接功率法相结合并同时作用,当运行状态发生变化后,系统不仅可以有效减小变换器的回流功率,而且也能够增强变换器的动态响应速度。最后搭建MATLAB/Simulink仿真模型以及小功率变换器实验样机,通过不同控制策略下的对比实验,验证了该策略的正确性以及优越性。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

32. 仿生四足机器人单腿轨迹规划研究

陈佳,伞红军,陈久朋,徐洋洋

电子科技 2023, 36 (8): 72-80. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.08.011

摘要（335）

HTML （13）

PDF （4105KB）（87）

四足机器人因采用离散落足的方式且可适应复杂地形环境而成为国际社会广泛研究的热点。针对四足机器人足端轨迹仿生特性不足、行走效果与哺乳动物不符等问题,文中参考生物运动规律,通过SolidWorks建立三关节腿部机构,获得腿部运动学模型,进而分析腿部轨迹运动。结合仿生特性并基于复合摆线和五次多项式,文中规划了一种复合摆线五次多项式足端轨迹,既满足仿生运动规律,也符合轨迹规划要求。文中采用MATLAB和ADAMS联合仿真实现单腿运动学模拟,采用实物样机和控制系统配合实现单腿实物运动。实验结果表明,四足机器人单腿运动可以实现规划轨迹曲线运动,在第2 s时加速度为0,与仿真轨迹效果基本吻合,这在一定程度上验证了文中所提算法的有效性。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

33. 基于相位测量偏折术的透明物体表面缺陷检测

丁玉洁, 周志峰, 王勇, 王立瑞

电子科技 2024, 37 (5): 62-70. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.05.009

摘要（331）

HTML （4）

PDF （3719KB）（147）

目前国内对玻璃、透镜等透明物体的质量控制仍使用传统方法,传统的肉眼评估方法效率低下。为实现透明物体表面缺陷的自动化检测,提出一种基于相位测量偏折术(Phase Measuring Deflectometry,PMD)的透射式检测方法。利用结合了新相移图案生成计算式的PMD算法生成结构光条纹图案,使用透射式系统将该条纹图案投射到被测物体表面。相机采集经被测物体折射后的变形条纹图片,生成绝对相位图,通过识别绝对相位图中的局部畸变提取缺陷。通过分析周期错位导致误检的原因,提出一种绝对相位周期错位修正的方法。新相移图案生成计算式能提前修正周期错位现象,二者结合使用能提高相位展开的精度。以焦距为300 mm的凹、凸透镜为例进行实验,结果表明该方法能准确地提取出因表面缺陷导致的绝对相位图中的局部畸变,精度为0.1 mm。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

34. 一种应用于5G移动通信的小型宽带三极化天线

韩国栋,付明,陈曦

电子科技 2023, 36 (12): 32-38. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.12.005

摘要（329）

HTML （11）

PDF （5250KB）（81）

文中提出了一种应用于5G移动通信的小型宽带三极化天线。该天线采用一对镂空的环形正交半波偶极子作为水平双极化,同时构造一个等效于单极子的平面矩形框作为垂直极化,并分别利用微带集成巴伦和一分四等功分微带线进行馈电。馈电方式的合理选择以及尖锥平面矩形框的巧妙设计实现了天线的宽频带特性,一体化集成式的结构布局实现了天线的小型化。天线结构紧凑,整体尺寸仅为0.27 λ_min×0.27 λ_min×0.17 λ_min,其中λ_min为最低频率的自由空间波长。为了验证设计,对其进行了加工测试,测试结果与仿真较好地吻合。测量结果显示,天线阻抗带宽为3.00~4.48 GHz(VSWR<2),相对带宽达39.6%,3个端口之间的隔离度大于27 dB。此外,在整个频带内,天线的水平极化增益大于6 dB,垂直极化增益大于3 dB,具有稳定的方向图特性以及良好的定向性,说明该天线在5G小间距阵列与狭小空间中具有较大的实用价值。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

35. 多自由度并联机器人控制技术研究进展

罗小青

电子科技 2023, 36 (11): 89-94. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.11.013

摘要（328）

HTML （17）

PDF （665KB）（108）

为提高多自由度并联机器人的控制精确度和稳定性,基于动力学与冗余驱动分支等技术的控制优化方法逐渐受到学术界的广泛关注及研究。近年来,随着动力学和驱动分支模型的数学表述逐渐清晰并细化,具有多自由度的并联机器人控制精确度与稳定性也得到了进一步提高。文中通过回顾并联机器人控制技术的研究历程,梳理了现阶段相关技术的研究思路及现状,且在此基础上深入挖掘该技术中存在的问题,提出了并联机器人控制技术的未来研究趋势及发展方向。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

36. 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（325）

HTML （77）

PDF （1228KB）（146）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

37. 基于FPGA的千兆以太网端口通信设计

兰唯,韩延喆,扈啸

电子科技 2024, 37 (1): 48-54. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.01.007

摘要（323）

HTML （8）

PDF （1331KB）（84）

针对嵌入式领域中以太网传输速率以及实时性问题,文中提出了一种基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的千兆以太网端口通信的设计方案。设计了千兆以太网交换机的转发功能,基于标签转发实现了端对端数据通信。CPU(Central Processing Unit)发出带有标签的数据报文,通过千兆网口输出数据报文,经过RGMII(Reduced Gigabit Media Independent Interface)接口将带标签的数据报文发送给FPGA,FPGA通过内部逻辑判断标签中的输出端口号域并去除标签,从相应千兆网口向连接设备输出数据报文。外设通过千兆网端口输入数据报文,通过SGMII(Serial Gigabit Media Independent Interface)协议将数据报文发送给FPGA,FPGA通过内部逻辑添加标签并轮询输出给CPU,从而实现多个千兆网口连接设备互通。实验结果验证了FPGA逻辑的可行性和有效性,传输速率达到1 Gbit·s^-1,报文转发延时小于100 μs,报文丢包率为0%,数据传输稳定性较高,满足现有项目的实际需求。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

38. 基于改进蜜獾优化算法的PID参数整定

胡涛,蒋全

电子科技 2023, 36 (12): 46-54. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.12.007

摘要（320）

HTML （9）

PDF （1487KB）（66）

作为一种模拟蜜獾捕食行为的群智能算法,蜜獾算法易陷入局部最优解且所需迭代多次。针对蜜獾算法存在的不足,文中提出一种结合引力搜索算法与正态云技术的蜜獾算法,即CHBA(Cloud Honey Bodger Algorithm)。将蜜獾算法原有控制蜜獾个体搜索范围的密度因子替换为引力搜索算法中的加速度,提高蜜獾个体搜索范围的合理性,加速搜索迭代速度。以每代最佳蜜獾位置为期望用正态云算法生成新一批蜜獾,从而提高种群多样性,避免陷入局部最优。同时自适应调整新蜜獾的生成范围,避免局部最优。文中选用了23个基准测试函数对所提算法进行了检验,从单峰、多峰及固定维多峰函数的寻优结果分析,并对一阶时滞系统、非最小相位系统和一阶最小延迟系统的阶跃响应PID(Proportion Integration Differentiation)参数进行了优化对比,结果表明CHBA算法在搜索效率和迭代精度上具有更好的性能。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

39. 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（318）

HTML （4）

PDF （1077KB）（57）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

40. 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（309）

HTML （16）

PDF （1427KB）（65）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

41. 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（304）

HTML （1411）

PDF （2063KB）（225）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

42. 车辆电驱动系统电磁干扰源建模及仿真

任永达,徐强,谢红星,张嘉海,路宏敏

电子科技 2023, 36 (7): 81-86. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.07.012

摘要（300）

HTML （8）

PDF （1422KB）（59）

针对电驱动系统引起的车辆电磁干扰问题,文中采用分模块的精确建模方式构建了电驱动系统电磁干扰(Electromagnetic Interference, EMI)预测模型。该模型由电机高频等效电路模型和逆变器模型两部分构成。基于矢量匹配法对电机阻抗幅频特性曲线进行拟合,建立了电机高频等效电路模型。在逆变器模型中考虑了绝缘栅极双晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)与散热片间的寄生参数对系统电磁干扰的影响。利用所构建EMI模型对车辆电驱动系统共模干扰电压进行了预测,结果表明在0.1~100 MHz范围内,仿真与实测结果误差不超过10 dB。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

43. 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（298）

HTML （4）

PDF （1173KB）（74）

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。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

44. 基于元学习和神经架构搜索的半监督医学图像分割方法

于智洪,李菲菲

电子科技 2024, 37 (1): 17-23. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.01.003

摘要（297）

HTML （8）

PDF （1999KB）（72）

多数医学图像分割方法主要在相同或者相似医疗数据领域进行训练和评估,意味其需要大量像素级别的标注。但这些模型在领域分布外的数据集上面临挑战,被称为“域偏移”问题。通常使用固定的U形分割架构解决该问题,导致其无法更好地适应特定分割任务。文中提出了一种基于梯度的元学习与神经架构搜索方法,可以根据特定任务调整分割网络以实现良好的性能并且拥有良好的泛化能力。该方法主要使用特定任务进行架构搜索模块来进一步提升分割效果,再使用基于梯度的元学习训练算法提升泛化能力。在公共数据集M&Ms上,在5%标签数据下,其Dice和Hausdorff distance分别为79.62%、15.38%。在2%标签数据下,其Dice和Hausdorff distance分别为74.03%、17.05%。与其他主流方法相比,文中所提方法拥有更好的泛化能力。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

45. 水电站智能巡检机器人技术的应用

沈浩,赵毅锋,李晓

电子科技 2023, 36 (12): 99-102. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.12.014

摘要（296）

HTML （9）

PDF （1052KB）（103）

针对传统基于人工抽水蓄能站裂缝与渗水检测成本过高、检测精度难以保证等问题,文中设计了一套基于机器视觉的巡检机器人系统。构建综合交叉熵与Dice代价函数的卷积神经网络,建立基于总像素准确率、交并比与F1-score的评价函数,确保准确检测常见裂缝。为了验证机器人巡检系统的有效性,文中检验了卷积神经网络,并与常见的计算机视觉方法与人工检测方法进行性能对比。对比结果证明,文中构建的神经网络在检测准确性与检测效率方面均有明显进步。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

46. 机器视觉技术在轨道交通中弯道测距的应用研究

王慧敏,毕嘉桢,沈拓,张轩雄

电子科技 2023, 36 (6): 34-40. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.06.006

摘要（284）

HTML （6）

PDF （2189KB）（38）

实时检测列车之间的距离是保障轨道交通安全并提高列车运能的重要途径。位于弯轨上列车之间的距离测量是测距的难点。为了推算和优化列车在弯道处的实时测距计算式,文中提出了一种基于机器视觉在轨运行列车的弯道测距方法。该方法通过单目摄像机对轨道进行图像采集,利用OpenCV算法对采集到的图片进行处理和分析,采用神经网络方法拟合弯轨轨道线,实现动态提取所需要的轨道特征点。通过搭建数学模型可以推算和优化列车之间的测距计算式。实验结果表明,在时间间距为40~50 ms时,测距系统的整体误差率小于9.11%,测距与图像中获得到的其他信息可进行有效融合与集成,且能作为提高列车安全性能的重要判据之一。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

47. 一种新型双频带无人机载共形天线

徐平,马天乙,刘飞

电子科技 2023, 36 (12): 95-98. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.12.013

摘要（280）

HTML （18）

PDF （2971KB）（86）

为满足无人机集群通信天线的双频带、集成共形的应用需求,设计并制作了一种新型一体化机翼共形天线。该天线采用偶极子天线单元和LC高低通双工器合并实现。天线单元采用三对开路分支线实现有效扼流,并保证宽带全向辐射,双工器采用K-m型LC滤波器,实现低插损、高抑制的双通道工作。天线在L、S两个工作频带内实测电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)小于2,增益大于0 dBi,频带间隔离度优于30 dBc。针对高速率传输需求的无人集群数据链系统,仅加装1部垂尾翼共形天线,即可支撑双频段同时工作。天线整体集成于无人机的单个垂尾翼内,有效提升了无人集群系统的平台集成能力,在无人机领域具有广泛的应用前景。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

48. SiGe电光调制器研究进展

王迪,冯松,陈梦林,刘勇,胡祥建,冯露露

电子科技 2024, 37 (2): 46-54. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.02.007

摘要（280）

HTML （6）

PDF （1975KB）（78）

光子调制器是光纤通信系统中的核心器件,主要对光信号进行调制,实现信号从电域到光域的转换。随着硅基半导体工艺的发展,硅基光子调制器逐渐成为了主流硅光子器件,基于硅工艺技术的GHz带宽调制器的实现也为硅光子学的发展奠定了基础。作为一种用于短距离光互连的高性能光调制器,SiGe光吸收调制器受到了较多关注。文中讨论了高性能SiGe电光调制器的发展现状,对国内外硅基光子调制器的研究进展进行分析,讨论了PIN、PN结等电学调制结构,为研发高速率、低损耗的光子调制器提供了思路。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

49. 基于Transformer的多编码器端到端语音识别

庞江飞, 孙占全

电子科技 2024, 37 (4): 1-7. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2024.04.001

摘要（280）

HTML （14）

PDF （949KB）（122）

当前广泛使用的Transformer模型具有良好的全局依赖关系捕捉能力,但其在浅层时容易忽略局部特征信息。针对该问题,文中提出了一种使用多个编码器来改善语音特征信息提取能力的方法。通过附加一个额外的卷积编码器分支来强化对局部特征信息的捕捉,弥补浅层Transformer对局部特征信息的忽视,有效实现音频特征序列全局和局部依赖关系的融合,即提出了基于Transformer的多编码器模型。在开源中文普通话数据集Aishell-1上的实验表明,在没有外部语言模型的情况下,相比于Transformer模型,基于Transformer的多编码器模型的字符错误率降低了4.00%。在内部非公开的上海话方言数据集上,文中所提模型的性能提升更加明显,其字符错误率从19.92%降低至10.31%,降低了48.24%。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

50. 基于队形变化的多无人机航迹规划算法

王杨斌,章伟,胡陟

电子科技 2023, 36 (7): 39-48. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.07.006

摘要（278）

HTML （11）

PDF （4822KB）（242）

针对多无人机在复杂环境下的航迹规划问题,文中提出基于队形变化的多无人机航迹规划算法。利用领航-跟随的无人机拓扑结构,设计了一种以时间与航程作为衡量指标的代价函数,求解出最优的编队集结点。采用改进的Informed-RRT*算法求解出领航者的渐近最优航迹,结合队形变化策略实现了跟随者的航迹规划与避障。在定义队形变化量、路径长度比、航向稳定性性能指标的基础上,文中进行了仿真实验并对生成航迹进行评价与对比。仿真结果表明,无人机编队实现了在复杂环境下航迹规划与避障,同时为跟随者规划出最优航迹,与领航者最优航迹长度相差不到1%,验证了该算法的实用性与有效性。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

摘要点击排行