电子科技

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1. 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（1879）

HTML （50）

PDF （663KB）（602）

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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2. 智能交通路径规划算法研究综述

卢东祥

电子科技 2022, 35 (7): 22-27. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.07.004

摘要（1680）

HTML （85）

PDF （640KB）（301）

为了解决城市道路的交通拥堵、交通安全与环境污染等多种问题,路径规划算法及车辆自组织网等多种技术逐渐成为智能交通领域中的重要研究方向,并获得了大量关注。近年来,智能交通的应用和普及为路径规划算法提供了丰富多样的研究课题,而对路径规划算法的研究也有力地促进了智能交通的尖端技术的开发。文中回顾了多项路径规划算法,并总结了这些算法中存在的问题。在此基础上,深入梳理分析了静态与动态路径规划算法的优势和劣势,提出了智能交通中路径规划算法的未来研究趋势及方法。

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3. 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（1446）

HTML （88）

PDF （2075KB）（364）

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。

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4. 基于YOLO神经网络的垃圾检测与分类

张伟,刘娜,江洋,李清都

电子科技 2022, 35 (10): 45-50. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.10.008

摘要（1230）

HTML （42）

PDF （1231KB）（155）

针对人工分拣垃圾效率低、任务重和环境恶劣等问题,文中提出了基于YOLO的目标检测方法来实现垃圾检测与分类。通过制作特定数据集,使用K-means聚类算法以及Mish激活函数对模型进行调整。根据卷积神经网络的特性,通过在YOLO模型的每个检测头前嵌入CBAM注意力模块,结合PANet增强特征集成能力来提升小目标检测的精度。实验结果表明,文中提出的垃圾检测与分类方法能够准确快速地识别垃圾。相较于YOLOv4,文中所提模型在垃圾数据集上的map值提升了2.81%,其中Cans的识别精度可达94.56%,PlasticBottle的精度提升了6.36%。

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5. 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（1205）

HTML （46）

PDF （1019KB）（276）

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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6. 基于深度学习的网络舆情监测系统研究

邓磊,孙培洋

电子科技 2022, 35 (12): 97-102. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.12.014

摘要（1158）

HTML （52）

PDF （2042KB）（222）

随着国内互联网的快速发展,网络舆情监测工作已经成为相关部门、企业工作内容的一部分。构建舆情监测系统可以提前发现舆情危机,及时处理危机公关。文中提出了一个完整的网络舆情监测系统框架,该系统由信息采集层、数据资源层、数据分析应用层和应用服务层4部分组成。该系统首先根据关键词自动采集全网多数门户网站、微博和微信公众号中的数据,包括文章与评论;然后将这些数据进行清洗、分词并过滤停用词,利用Word2Vec模型进行词嵌入,得到矢量化文本;随后再将矢量化的文本导入LSTM深度学习模型中进行情感分析,进一步将数据分为敏感数据、中性数据和非敏感数据;最后将舆情预警信息通过可视化技术显示。文中所提出的网络舆情监测系统可以帮助监管部门及时监测和引导相关舆论,促进社会和谐发展。

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7. 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（1134）

HTML （20）

PDF （1624KB）（108）

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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8. 基于图像识别的失物招领微信小程序设计

张杨帆,郝钰鑫,李隐峰,田鑫雨,郑春红,李泽昊

电子科技 2022, 35 (10): 33-38. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.10.006

摘要（1113）

HTML （52）

PDF （2111KB）（155）

校园内失物招领信息发布分散,失主查询困难,物品找回成功率低。针对该问题,文中利用图像文字识别技术开发了一套基于微信的失物招领小程序。该程序能识别证件类失物图片中的卡号、姓名等文字信息,并自动填写表单。当上传的失物信息与学校数据库人员信息相匹配时,系统会通过短信和微信通知失主认领物品。本系统已经在校园上线投入运行,提高了失物招领信息的发布效率,提升了失物找回的成功率。

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9. 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（1097）

HTML （42）

PDF （988KB）（206）

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。

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10. 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（1089）

HTML （468）

PDF （2270KB）（222）

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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11. 基于姿态估计的八段锦序列动作识别与评估

苏波,柴自强,王莉,崔帅华

电子科技 2022, 35 (12): 84-90. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.12.012

摘要（1088）

HTML （71）

PDF （2728KB）（257）

动作评估与反馈可有效辅助健身运动练习者提高锻炼收益。为了实现八段锦动作的自动量化评估,文中提出一种人体序列动作识别与评估方法。采用姿态估计算法OpenPose提取人体关键点坐标并进行归一化,剔除冗余点。根据动作特点构造出融合关键点位置、距离、关节角度和关键点速度的特征向量,通过多层感知机训练出动作分类器模型。所提方法在KTH和自制八段锦数据集上的动作识别准确率分别达到96.7%和98.7%。基于八段锦动作识别结果构建动作序列,采用动态时间规整算法计算两组八段锦动作序列的相似度,对比实验结果表明该相似度可有效评估动作的完整性及同步性。

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12. 多输出反激式开关电源同步整流技术

陈卓,王京梅,刘宇

电子科技 2022, 35 (10): 15-20. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.10.003

摘要（1020）

HTML （25）

PDF （1989KB）（153）

在反激式开关电源中,传统二极管整流方式整流损耗大、效率低,多路输出交叉调节特性差。针对该问题,文中采用同步整流技术对多输出反激式开关电源进行了研究。对反激变换器同步整流技术及其驱动方式进行分析,选用基于漏源电压的同步整流控制芯片UCC24610设计了一款三输出反激式开关电源样机。为使样机每路输出都得到调节,文中引入了加权电压反馈控制的方法。将文中样机与二极管整流样机进行对比测试后发现,前者比后者的满载效率提高了7.6%。研究结果表明,同步整流技术有效提高了样机输出电压精度,改善了多输出交叉调节特性。

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13. 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（1004）

HTML （48）

PDF （1917KB）（82）

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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14. 基于ABAQUS的MAG焊接温度场数值模拟与热循环分析

明灿,马春伟

电子科技 2022, 35 (9): 74-78. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.09.011

摘要（923）

HTML （6）

PDF （2551KB）（73）

为了控制MAG焊接的生产成本,给MAG焊接过程提供精确的技术支持,文中采用有限元软件来模拟计算焊接的过程。基于ABAQUS有限元分析软件,对8 mm厚Q235的MAG温度场进行了数值模拟计算,模拟焊接热源的加载过程,并对各阶段的温度场以及垂直和平行于焊缝附近各点的焊接热循环规律进行了分析。通过模拟计算焊接板材的热学性能可知,温度场呈现为稳态特征,焊接热循环稳定,远离焊缝距离的峰值温度出现时间略有延迟,且温度下降梯度随之减小,数值模拟结果与焊接温度场的实际变化情况吻合良好。

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15. 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（811）

HTML （40）

PDF （639KB）（72）

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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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（791）

HTML （15）

PDF （1529KB）（162）

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. 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（783）

HTML （10）

PDF （1971KB）（87）

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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18. 基于FPGA的双三相永磁同步电机伺服控制系统

袁庆庆,胡旭,刘志勇,马婷,蒋全

电子科技 2022, 35 (12): 49-56. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.12.007

摘要（750）

HTML （12）

PDF （3742KB）（84）

双三相永磁同步电机以其可靠性能强、控制精度高、输出转矩脉动小等优点得到了广泛的应用。针对航空航天领域伺服电机的高可靠性、高精度以及小体积的控制需求,文中提出了采用单片FPGA实现双三相永磁同步电机的随动控制算法及具体的实施方案。采用分模块设计的思想构建双三相永磁同步电机伺服控制系统,在Xilinx Kintex7系列XC7K325TFFG900的 FPGA芯片的硬件平台上利用Verilog硬件描述语言实现基于双dq坐标变换的双三相三环永磁同步电机矢量的控制算法。在实验平台的验证结果表明,文中所提出的系统实现了电流环带宽600 Hz、伺服位置环带宽12 Hz的核心控制指标。

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19. 基于压缩感知理论的高能闪光照相密度反演方法

芦存博,盛云霄

电子科技 2023, 36 (1): 1-6. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.01.001

摘要（734）

HTML （87）

PDF （1333KB）（40）

高能闪光照相中需要研究少数投影数据条件下的非轴对称客体的的密度反演问题。现有利用压缩感知思想的全变差TV类算法虽然考虑了图像的局部相似性,但没有考虑图像的非局部相似性。针对上述问题,文中提出了一种基于组稀疏正则化的全变分重建技术TV-GSR。该技术将组稀疏模型集成于TV框架之下,同时考虑了客体图像的局部相似性和非局部自相似性,充分利用了图像的先验稀疏信息,并利用客体的上、下、左、右4点对称性来降低图像重建的规模,重构精度有所增加,重建速度也更快。仿真实验表明,文中提出的TV-GSR算法提升了图像在无噪声和有噪声情况下的重建精度,对于高能闪光图像和纹理细节丰富的CT图像都有较好的效果,具有普适性。

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20. 基于标尺图像识别的作物株高测量

孙翔,裴晓芳,周望,朱平

电子科技 2022, 35 (7): 32-39. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.07.006

摘要（696）

HTML （6）

PDF （1393KB）（70）

作物株高的测量是农作物自动观测中的重要环节,能直接反映作物的生长情况。针对人工测量作物株高成本较高且个人的主观影响较大的问题,文中提出了一种通过图像处理来测量株高的方法。将标尺置于作物主茎秆后方并拍摄标尺的照片,在MATLAB上将图像转换到HSV颜色空间分割标尺色块并进行滤波。采用连通域分析法计算标尺色块的像素高度,通过标尺像素高度和实际高度的比例关系计算株高。以灌木丛为实验对象拍摄照片并进行测量,然后对比实验测得的株高数据与人工测量数据,结果显示测量误差小于0.017 3 m,满足自动观测株高的标准。

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21. 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（680）

HTML （509）

PDF （1252KB）（371）

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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22. 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（679）

HTML （23）

PDF （3884KB）（178）

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。

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23. 改进的蒙哥马利模乘算法及FPGA实现

程碧倩,刘光柱,肖昊

电子科技 2022, 35 (7): 58-63. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.07.010

摘要（660）

HTML （19）

PDF （1639KB）（190）

为了保障用户线上信息的安全,常采用公钥密码系统对数据信息进行加密。大整数模乘运算作为公钥密码系统的核心操作,其计算效率对公钥密码系统的性能至关重要。文中基于经典的蒙哥马利模乘算法,提出一种多项式展开的交叉蒙哥马利模乘算法。通过分解大位宽逻辑运算,以多项式展开来交叉执行模乘法和模约简运算,有效提高了大整数模乘运算的计算效率,降低了硬件实现的资源消耗。FPGA实验验证表明,相比于其它方法,文中所提方法分别减少96.5%和69%的面积时间积AT1与AT2,更好地实现了计算时间和硬件开销的平衡,有较高的灵活性和通用性,适合具有大量加密需求的成本敏感型应用。

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24. 基于分时电价和用户侧储能的配电网调度优化策略

王玉梅,王露露

电子科技 2023, 36 (2): 7-12. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.02.002

摘要（619）

HTML （525）

PDF （906KB）（127）

针对分布式电源接入及负荷波动引起配电网线路损耗增加的问题,文中提出将分时电价机制协同用户侧储能参与配电网的优化运行模型。基于分时电价建立用户负荷响应模型,构建以用户日用电成本、配电网网损最小为目标函数的配电网运行优化模型。采用评价函数法将多目标转化成单目标,并在传统遗传算法中引入模拟退火Metropolis准则对用户侧储能充放电策略寻优。仿真结果证明了文中所提策略能有效降低配电网网损及用户用电成本,所提算法寻优速度较快,收敛性能较好。

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25. 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（611）

HTML （16）

PDF （910KB）（92）

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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26. 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（592）

HTML （21）

PDF （1907KB）（69）

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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27. 一种基于GAN的轻量级水墨画风格迁移模型

赵晋,李菲菲

电子科技 2023, 36 (2): 81-86. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.02.012

摘要（585）

HTML （446）

PDF （2030KB）（91）

当前现有的风格迁移方法大多以照片或西方绘画为主。由于中西方画作之间的内在差异,直接应用现有的算法无法生成令人满意的中国水墨画风格迁移的结果。文中基于GAN提出了一种新颖的适用于水墨画的风格迁移方法。该方法结合了AdaIN方法、风格注意力模块和感知损失,可以更准确地学习到水墨画的风格特征,一定程度上解决了水墨图像生成质量不佳的问题。定性分析和定量评估结果表明文中方法性能更好,生成的结果具有更佳的视觉效果。相比于基准方法,文中所提方法减少了约55%的参数量,降低了约60%的训练时间。

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28. 基于三维镜框建模的眼镜虚拟试戴系统

章锌栋,付东翔

电子科技 2022, 35 (9): 52-57. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.09.008

摘要（580）

HTML （19）

PDF （1493KB）（78）

在虚拟试戴系统中,虚拟眼镜需要精确地叠加到人脸图像上,这决定了虚拟试戴系统的体验感,其中的关键技术在于构建真实的眼镜模型以及快速准确地估计图像中人脸的三维空间姿态。针对该要求,文中提出了将三维镜框建模与基于人脸特征检测的头部空间姿态估计相结合的虚拟试戴技术,并实现了一个虚拟试戴系统。首先采用ERT级联回归定位人脸图像面部特征点;然后通过VTK可视化工具构建三维镜框,根据人脸特征点的信息和头部的旋转信息将处理后的镜框图像准确融合到人脸图像上;最后使用AFLW人脸数据库检验姿态估计的精确度。结果表明,该算法精度高、速度快,其在大角度、背景干扰物较多、光线条件差等复杂情况下仍能快速准确地实现三维多角度虚拟试戴,效果自然逼真,基本满足虚拟试戴技术的要求。

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29. 基于改进收缩因子的粒子群优化算法

王鹏飞,任丽佳,高燕

电子科技 2022, 35 (5): 14-19. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.05.003

摘要（580）

HTML （28）

PDF （657KB）（129）

PSO算法寻优性能优劣受速度更新公式影响,过快的收敛速度可能使算法错过全局最优解;过慢的收敛速度可能会使算法陷于局部最优解。针对该问题,文中提出了一种基于改进压缩因子的PSO优化算法,即FPSO。通过引入压缩因子方程,改进了速度迭代公式,减少了因学习因子设置不当对算法造成的影响。新的调节机制既保证了PSO算法的收敛性能,也削弱了速度边界对算法的影响。最后,选取5个经典函数对算法性能进行测试。测试结果表明,与传统PSO算法相比,文中算法提高了全局收敛能力,缩短了收敛时间。

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30. 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（579）

HTML （36）

PDF （769KB）（146）

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。

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31. 单原子催化剂电催化氧还原产过氧化氢研究进展

金韬,胡霞,喻兰兰,赵文军,杨麒,托娅

电子科技 2022, 35 (11): 90-97. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.11.013

摘要（576）

HTML （8）

PDF （3589KB）（98）

通过电催化两电子氧还原反应生产过氧化氢是替代传统集中式蒽醌工艺的一种有效方法,但这种工艺依赖一种低成本、高活性和高选择性的催化剂。近年来,单原子催化剂由于其近100%的原子利用效率、可调控的电子结构和优异的催化性能,被认为是一种潜在的氧还原产过氧化氢催化剂。然而,对单原子催化剂活性的调控仍然是一个挑战。文中从氧还原反应的机理出发,阐明了活性金属中心与*OOH的结合强度对氧还原反应途径的影响,并从金属中心原子、配位原子和活性中心周围环境等3个方面来系统性地说明调控单原子催化剂的结构对金属中心与*OOH结合的影响,揭示了产过氧化氢的活性和选择性来源。

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32. 星载5G小型化天线的设计与分析

李凯,左文成,赵子文,谭康伯

电子科技 2022, 35 (11): 7-12. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.11.002

摘要（575）

HTML （17）

PDF （3124KB）（65）

针对卫星通信中5G天线安装空间和结构尺寸存在限制的问题,文中基于梯形振子结构和L形弯折方式实现了星载5G天线的小型化设计。通过将对数周期天线的振子由矩形转变为长度更短的梯形,采用两个梯形结合1个90°扇形结构进一步合成该天线,优化振子结构,实现天线尺寸的横向缩减和小型化设计。文中将所设计天线应用于某型卫星平台中,研究不同摆放位置下的天线耦合度。结果表明,相较于传统结构,该小型化LPDA的横向尺寸从90 mm缩小到了65 mm,拥有更好的端口阻抗匹配特性和辐射性能,可以较好地满足5G卫星通信中载荷紧凑化、轻量化和频带集约化的应用要求。

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33. 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（564）

HTML （9）

PDF （913KB）（77）

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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34. 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（546）

HTML （15）

PDF （734KB）（63）

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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35. 基于北斗和边缘计算的车联网导航技术研究

周启平,何伟,贾蕾,郭俊凯,赵建国

电子科技 2023, 36 (1): 51-59. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.01.008

摘要（537）

HTML （77）

PDF （2021KB）（61）

随着车辆保有量的不断增长和车联网应用的普及,车辆终端会产生大量需要实时处理的数据消息。在车辆高速移动场景下,传统的车联网导航系统由于车辆差分定位数据存在传输时延,导致车辆定位结果存在一定的偏差,无法及时获得高精度定位结果。基于此,文中提出了一种基于北斗定位和边缘计算的车联网导航技术方案,采用改进的遗传算法进行终端定位请求的资源分配,有效降低整个边缘网络的服务时延,并利用基于边缘节点的优化无损卡尔曼滤波算法来提高车联网节点的定位精度。实验表明,文中所提出的方法能够为大规模车联网终端提供实时精准、低延迟和高精度的定位服务,具有较高的实际应用价值。

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36. 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（519）

HTML （27）

PDF （2014KB）（163）

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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37. 基于电压电流双环控制的蓄电池并网研究

孙思男,郝正航

电子科技 2023, 36 (2): 13-21. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.02.003

摘要（513）

HTML （448）

PDF （1087KB）（115）

针对常规蓄电池放电采用可变电阻器进行性能测试所引起的准确度低、可靠性差、操作困难等问题,文中提出了一种并网充放电的电池性能检测方式。通过对铅酸蓄电池中电荷量、温度、电流微分表达式的分析,建立由主反应支路和寄生支路组成的三阶等效数学模型。电池的充放电采用阶跃信号触发Buck-Boost双向变换电路开关通断的恒流模式。逆变电路采用电压电流双闭环控制,并经电感滤波后并入模拟电网。在MATLAB/Simulink软件上搭建的仿真模型验证结果表明蓄电池各项性能指标和并网电流动态响应良好,证明了文中所提方法的有效性和环保性。

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38. 基于粒子群算法的主动配电网多目标优化调度

史振利,魏业文

电子科技 2022, 35 (9): 7-14. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.09.002

摘要（511）

HTML （11）

PDF （1041KB）（91）

随着分布式可再生能源的大规模并网,传统配电网也由单一潮流逐渐发展为复杂的双向潮流。针对主动配电网技术中传统调度方式无法直接应用的问题,文中从智能算法和优化模型两个方面探索改进措施。在考虑“源网荷储”关联性的基础上,以提升削峰填谷效果、提高配电网经济性以及减少配电网网损为目标,对风光出力情况进行预测,提升了数据有效性,建立了两阶段双层联合优化调度模型。文中分析了传统粒子群算法的优劣势,提出采用改进的HE-MOPSO算法对模型进行求解。求解ZDT1~4测试函数并采用扩展的IEEE33节点进行仿真验算,结果分析证明了改进算法及模型的优越性。

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39. 一种3D眼镜虚拟试戴系统的实现

王晓锋,付东翔

电子科技 2023, 36 (1): 44-50. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.01.007

摘要（510）

HTML （86）

PDF （2433KB）（47）

针对人脸图像试戴3D眼镜过程中存在的镜腿遮挡人脸问题,文中提出一种基于人脸图像的3D眼镜虚拟试戴技术。利用构建的人脸形状的三维模型,使其在虚拟试戴中对镜腿起到消隐作用,解决镜腿的遮挡问题。文中对输入的人脸图像进行关键点检测,结合Graham扫描法求得人脸形状的凸多边形,利用平移扫描构建人脸形状的三维模型。此外,文中根据定位人脸图像上的关键点以及姿态估计后对三维眼镜模型的变换,将眼镜模型佩戴到人脸图像上。实验结果表明,该方法对于多视角的人脸图像实现了虚拟试戴效果,解决了多种视角下人脸图像试戴过程中镜腿的遮挡问题,虚拟试戴中镜腿遮挡平均准确率为94.5%,遮挡精度较高。

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40. 基于注意力机制和Inf-Net的新冠肺炎图像分割方法

左斌,李菲菲

电子科技 2023, 36 (2): 22-28. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.02.004

摘要（502）

HTML （512）

PDF （2320KB）（100）

新型冠状病毒肺炎肆虐全球,严重影响了人类社会的生活和健康。CT影像技术是检测新冠肺炎的重要诊断方式,从CT图像中自动准确分割出新冠肺炎病灶区域,对于诊断、治疗和预后都有重要意义。针对新冠肺炎病灶的自动分割,文中提出基于Inf-Net算法改进的自动分割方法,通过引入通道注意力机制加强特征表示,并运用注意力门模块来更好地融合边缘信息。在COVID-19 CT分割数据集上的实验结果表明,文中所提出新冠肺炎图像分割方法的Dice系数、灵敏度、特异率分别为75.1%、75.4%和95.4%,算法性能也优于部分主流方法。

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41. 改进YOLO的口罩佩戴实时检测方法

程长文,陈玮,陈劲宏,尹钟

电子科技 2023, 36 (2): 73-80. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.02.011

摘要（502）

HTML （594）

PDF （2859KB）（133）

现有的YOLO目标检测模型基于One-stage思想进行多目标检测,其对于双分类检测有所不足,并且检测时性能消耗较大。为了能够在新冠疫情爆发的特殊时期,提高双分类口罩佩戴的检测精度和检测效率,文中提出了一种基于YOLO的双目标口罩佩戴实时检测方法。改进模型的前馈输入层,优化了数据增强部分,添加了自适应图片缩放,以便提升双分类和小目标的检测精度和检测效率。添加了自适应锚定框,替换了激活函数,降低了方法的计算量从而提高方法的检测效率。Neck部分优化和添加的Focus结构提高了特征融合能力并且减少了参数量,达到了提速的效果。实验结果表明,与YOLOv4相比,所提方法在文中数据集中的F₁提高了0.33%,mAp提高了0.71%,并且相同实验环境下的检测效率也提升明显。

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42. 基于地理位置信息的知识图谱查询方法

李怡霈,王宇翔

电子科技 2022, 35 (12): 17-25. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.12.003

摘要（497）

HTML （5）

PDF （2357KB）（42）

现有知识图谱查询方法忽略了实体本身的地理位置信息,故而不支持地理位置相关查询的问题。针对该问题,在融合地理位置信息的混合知识图谱的基础上,文中提出一种基于地理位置信息的知识图谱查询方法。通过抽取查询问题中的三元组,构建了相应的查询图以理解自然语言查询问题。将基于地理位置信息的查询问题分为6类,再结合已有事实类问题的语义查询方法,分别根据查询图或K近邻搜索思想研究相应的知识图谱查询方法。实验结果表明,文中所提方法的精确率可达77%以上,能够为基于地理位置信息的查询提供有效支持。

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43. 基于FPGA的多通道雷达数据回放系统设计

赵英潇,苏阳

电子科技 2023, 36 (2): 1-7. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.02.001

摘要（496）

HTML （1088）

PDF （1913KB）（166）

为解决雷达实时信号处理功能及性能有效验证问题,文中设计并实现了一种宽窄带一体化、多通道雷达数据回放系统。该系统按雷达工作的时序和数据率将雷达回波数据发送至实时信号处理系统,从而对目标跟踪场景进行复现,实现雷达实时信号处理功能及性能的有效验证。系统硬件平台由磁盘阵列服务器与两块PCIe光纤板组成。基于Xilinx系列产品,结合系统特点对PCIe DMA控制流程及响应机制做进一步调整,实现了服务器到光纤板的雷达回波数据高速批量传输。根据雷达工作机制及回波数据结构,设计FPGA回放控制状态机及相关功能模块,严格按照雷达工作的时序和数据率使雷达回波数据由光纤板传输至实时处理系统。分别设计软件同步控制方法和硬件同步控制方法,保证多板卡数据回放的同步性。测试结果表明,该系统实现了宽、窄带雷达回波数据的板间同步回放,各数据类型分别支持6路并行数据通道,数据回放峰值速率可达1 920 MB·s^-1。文中系统可依托雷达原有硬件平台实现,无需增设板卡和线缆,具有良好的集成性与通用性,目前已被应用于某多功能相控阵雷达中。

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44. 基于分批估计的自适应加权数据融合算法

施震华,张娜,包晓安,宋杰

电子科技 2022, 35 (5): 19-25. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.05.004

摘要（496）

HTML （12）

PDF （1979KB）（85）

针对多传感器数据融合问题,文中提出了一种基于分批估计的自适应加权数据融合算法。该算法采用时间序列和空间序列对采集的数据分批求其方差,利用数据一致性检测对噪点进行剔除,进而得到自适应因子。随后采用自适应加权法对数据进行融合,得到预测值。文中模拟物联网数据进行仿真实验。结果表明,在处理数据时运用分批估计的自适应加权多传感器数据融合技术,能够提高传感器测量的精确度和系统的可靠性,基于分批估计的自适应加权平均法比传统自适应方法的均方根误差减少了10%,精度提高了2.3%。

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45. 基于自适应VSG控制的光伏并网系统

孙思男,郝正航

电子科技 2022, 35 (9): 22-29. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.09.004

摘要（494）

HTML （2）

PDF （998KB）（50）

在传统VSG控制中,将同步发电机的转动惯量和阻尼系数引入光伏逆变器,会导致光伏并网系统动态调节能力欠佳。针对这一问题,文中提出一种改进VSG控制策略。通过变换器数学模型讨论功角与有功功率的关系和转子角频率振荡周期的暂态过程,给出转动惯量和阻尼系数的选取原则,并分析转动惯量与角频率变化率以及阻尼系数与角频率变化量之间的关系,引出自适应VSG控制下的光伏并网改进策略。仿真结果表明,基于自适应VSG控制策略的光伏并网系统动态响应良好,体现了改进策略的有效性和优越性。

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46. 面向高精度机械加工的有限元分析技术研究综述

杨云辉,徐连江

电子科技 2022, 35 (11): 98-103. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.11.014

摘要（488）

HTML （8）

PDF （703KB）（33）

为进一步优化机械制造过程中的加工精度,基于有限元的计算机模拟、分析与仿真等技术自提出以来便受到广泛的关注,取得了丰富的研究结果。有限元技术的快速普及与推广有效地提高了机械制造的加工精度,而机械制造过程的实验研究又推动了有限元技术的优化与改进。文中梳理了残余应力预测和有限元分析的研究历程,总结并归纳了机械加工精度的提升策略和方法。同时还详细阐述了当前有限元分析技术的缺点及不足,提出机械加工领域中有限元技术后续研究的问题与方向。

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47. 基于蚁狮优化算法的直流变换器分数阶PI^λD^μ控制

肖海飞,曾国辉,杜涛,黄勃,刘瑾

电子科技 2022, 35 (11): 29-35. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.11.005

摘要（485）

HTML （3）

PDF （1673KB）（36）

为提高直流变换器输出电压的响应速度和稳定性,文中提出了一种采用蚁狮优化算法改进双有源桥型直流变换器分数阶PI^λD^μ控制器的方法。将待优化的参数看作是蚁狮个体所处的空间位置,并以双有源桥型直流变换器误差性能指标ITAE作为目标函数,采用蚁狮优化算法搜索待求分数阶PI^λD^μ控制器参数的全局最优解,进而实现对输出电压的控制优化。对传统工程经验整定整数阶PID、粒子群算法整定分数阶PI^λD^μ和蚁狮优化算法整定分数阶PI^λD^μ的双有源桥直流变换器输出电压性能进行仿真和实验对比。结果表明,文中所提方法可缩短调节时间,提高响应速度,增强系统抗干扰能力,证明了优化方法的有效性和可行性。

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48. 基于BSDiff的改进远程增量更新方案

陈迪荣,包晓安,杜鹏,胡逸飞,苏鸿斌

电子科技 2022, 35 (7): 52-57. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.07.009

摘要（479）

HTML （7）

PDF （955KB）（45）

传统的增量更新方案跨版本更新性能弱,需要生成并下发多个增量更新包,导致终端设备更新效率低。针对这一问题,文中提出一种基于BSDiff的改进远程增量更新方案。该方案优化了更新服务端的固件管理方式,利用BSDiff差分算法即时生成唯一增量更新包,以减少需要传输的更新数据量,并通过对BSDiff算法进行改进,加快增量更新包的生成。仿真实验结果表明,改进的增量更新方案具有与传统增量更新方案相同的压缩性能,在生成增量更新包时可以减少31.19%的时间,并在跨版本更新时减少了2.07%的数据传输量。

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49. 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（478）

HTML （14）

PDF （2327KB）（111）

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。

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50. 基于机器视觉的轨道交通自动测距研究

毕嘉桢,沈拓,张轩雄

电子科技 2022, 35 (9): 37-43. DOI: 10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2022.09.006

摘要（475）

HTML （8）

PDF （1587KB）（51）

行驶中的两辆列车之间保持安全距离是避免列车追尾事故发生的重要条件。由于机器视觉获得的图像数据信息丰富,可以根据采集到的图像进行多方面的集成检测,所以文中提出了一种基于机器视觉的列车测距方法。该方法以列车两条轨道不变的间距(1 435 mm)作为基准来推算列车之间距离。利用卷积神经网络对单目相机采集到的图像进行处理和分析,提取所需的轨道特征,再基于已有的小孔成像原理推导出世界坐标系与像素坐标系之间的映射关系,从而优化列车之间距离的计算式。实验结果表明,测距系统的误差率<6%,并且系统测量时间在40 ms之内,说明该方法实现了将测距与在图像中获取其他信息的有效融合与集成,可用于对列车制动距离进行判断。

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