当期目录

2020年 第33卷 第12期 刊出日期：2020-12-15

  

基于矢量控制的初级绕组分段PMSLM系统建模及仿真研究

范乐乐,汪旭东,封海潮,许孝卓

2020, 33(12):  1-6.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.12.001

摘要 ( 460 )   HTML ( 21 )   PDF (860KB) ( 83 )  

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针对初级绕组分段永磁直线同步电机所特有的分段供电问题,文中采用空间矢量解耦的方法,搭建了初级绕组分段式永磁直线同步电机的数学模型,并在此基础上搭建了一种可以对初级绕组进行分段供电的矢量控制模型。通过比较分析每段初级绕组所产生的合力与运动体和单段初级绕组全部耦合时所产生的推力是否相等,判断所搭建的模型的准确性。在MATLAB/Simulink环境下进行仿真,结果表明运动体在段间和段内所受到的推力相等。该结果说明所搭建的模型可以有效、快速反映动子位移,实现精准绕组切换,达到分段供电的目的。

基于OPNET的高频通信协议仿真与分析

薛焕杰,陈晓俐,官伯然

2020, 33(12):  7-11.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.12.002

摘要 ( 500 )   HTML ( 11 )   PDF (1292KB) ( 51 )  

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由于电离层信道具有不可摧毁性,在应急通信领域研究短波通信协议就显得尤为重要。文中在第三代短波自动链路协议基础上,采用新技术对多址接入技术进行了研究分析,并利用OPNET Modeler 14.5网络仿真平台验证方案的可行性。在短波通信网络模型中,管道机制利用长期信道预测软件VOACAP获取电离层信道质量参数进行无线信道建模;核心函数和C编程语言进行3G-ALE节点模型及相关进程模型、网络模型的建模。对不同场景进行的仿真实验表明,信道质量对网络节点间建链成功率影响最明显,网络节点个数及两节点间距离对建链成功率影响次之。

一种结构感知损失的域适应深度估计方法

詹雁,张娟

2020, 33(12):  12-16.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.12.003

摘要 ( 228 )   HTML ( 5 )   PDF (1602KB) ( 33 )  

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针对域适应深度估计方法中域图像间结构差异较大问题,文中提出一种结构感知损失的域适应深度估计方法。该方法通过预训练的卷积神经网络对图像进行特征提取,在特征上进行结构相似性度量,减小了域图像之间的差异性,提高了转换模块的稳定性。该方法使用合成图像深度对和真实图像训练,不需要真实图像的深度标签和物理几何信息。在KITTI数据集上进行实验,深度准确率达到了96.6%,证明该方法可有效提高深度准确率。

基于稠密轨迹特征的动态手势识别研究

王贺贺,李菲菲,陈虬

2020, 33(12):  17-21.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.12.004

摘要 ( 313 )   HTML ( 10 )   PDF (1566KB) ( 30 )  

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针对目前手势识别特征点检测的低效性,文中提出一种新的边缘特征点检测方法。文中方法通过借鉴稠密轨迹方法的特征描述方式,利用支持向量机分类学习的方法实现动态手势识别。该方法能够有效增加边缘轨迹的数量,从而给最终的识别带来裨益。利用剑桥大学手势数据集和谢菲尔德手势数据集进行性能评估,所提方法分别获得了99.11%与99.72%手势识别精度,体现了新算法在上述数据集中的优异性。

基于特征融合的背景差分改进算法

官洪运,苏振涛,汪晨

2020, 33(12):  22-27.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.12.005

摘要 ( 324 )   HTML ( 16 )   PDF (1282KB) ( 73 )  

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背景差分法可完整快速地分割出目标图像,但其在背景扰动与光照变化等情况下检测效果不佳。文中提出一种基于特征融合的背景差分改进算法。该算法将时空局部二值模式纹理特征以及颜色特征相融合,同时考虑两特征的置信度和相似性得分得出背景概率,继而进行前景分割,并将当前检测出的背景像素用于背景模板更新,以便更好地解决复杂背景下的目标检测问题。实验结果表明,新算法的检测效果优于其他同类算法,在保持背景差分算法鲁棒性与复杂度的同时,在背景扰动与光照变化等情况下表现出了良好的检测效果。

多模态特征融合的网络安全态势评估

李康

2020, 33(12):  28-31.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.12.006

摘要 ( 888 )   HTML ( 31 )   PDF (662KB) ( 181 )  

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针对网络安全监测设备信息来源单一以及预警质量较低等问题,文中提出了融合多种数据来源的网络安全态势评估方法。通过引入Endsley模型和Agent理论,构建了网络安全态势的NSSA框架。利用径向基神经网络的思想,通过消除多余噪声与无关信号实现多源异构数据的融合,从而提出具有多模态特征融合的网络安全态势评估方法。MATLAB仿真结果表明,与传统的BP神经网络相比,文中提出的网络安全态势评估方法具有更好的学习能力和泛化能力。

基于电流变液的宽带可调超材料吸波体设计

王连胜,夏冬艳,付全红,丁学用,汪源

2020, 33(12):  32-37.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.12.007

摘要 ( 285 )   HTML ( 5 )   PDF (1900KB) ( 33 )  

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为将超材料吸波体更好地应用于生产生活中,文中设计了一种基于电流变液的宽带可调超材料吸波体。通过在超材料吸波体中加载电阻器和介电常数电可调的电流变液实现宽带吸收和吸收频带可调。仿真结果表明,吸波体在8.296~15.128 GHz之间的吸收率超过了80%,在11.5~15 GHz之间的吸收率超过了90%,实现了电磁波的宽带吸收。随着电流变液外加电场强度的增加,其吸收频带逐渐往低频发生移动,实现了吸收频带的调控。此外,仿真证实,由于吸波体结构单元具有旋转对称性,其吸收特性具有极化无关性。

具有不匹配量化的非线性系统自适应滑模控制

张乐乐,苏前敏

2020, 33(12):  38-43.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.12.008

摘要 ( 240 )   HTML ( 5 )   PDF (721KB) ( 29 )  

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文中对非线性系统的渐近稳定性问题进行了研究。量化器的编码器和解码器参数会出现不匹配的情况,且不匹配的量化参数进一步增加了控制器设计的复杂性和难度。通过建立量化参数的时变比例模型,结合基于观测器技术和滑模控制技术,设计出自适应滑膜控制的方法。该方法充分消除了不匹配量化参数、非线性和外部干扰的影响,实现了闭环系统的渐近稳定性并将系统的状态轨迹驱动到滑模面上。最后,运用仿真实验验证了控制策略的有效性。

机械剪切剥离法制备石墨烯研究进展

王家涛,魏镜弢,钱杰,吴张永,王庭有

2020, 33(12):  44-48.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.12.009

摘要 ( 1086 )   HTML ( 29 )   PDF (940KB) ( 155 )  

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石墨烯优异的电学、光学和力学性能掀起了多领域的研究热潮,其制备方法也成为重点研究方向。机械剪切剥离法成本低,操作简单,且不会破坏石墨烯本征特性等特性,备受研究者关注。文中介绍了石墨烯的性质和剥离机理,并阐述了机械剥离法中低能纯剪法、三辊磨剥法和球磨法,比较了各方法的特点及面临的问题。由于球磨法是目前最有望大规模制造石墨烯的方法,故文中优化了球磨工艺,提出了一种磨盘式结构球磨机。该球磨机有效避免了磨球之间的撞击力,保护石墨晶格免于破环,提高了剪切效率。

基于最优颜色通道的图像拼接检测

熊士婷,张玉金,刘婷婷,方翔宇

2020, 33(12):  49-53.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.12.010

摘要 ( 278 )   HTML ( 4 )   PDF (2001KB) ( 32 )  

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针对不同颜色通道影响噪声估计值的问题,文中提出了基于最优颜色通道的图像拼接检测方法。利用主成分分析法在最优颜色通道上进行噪声值估计,根据噪声值大小利用K-means聚类法进行聚类。聚类结果分为可疑部分和非可疑部分两大类,通过两阶段策略进一步定位出篡改区域。该方法在原始区域与拼接区域噪声值相差较大或较小时均有效,并且能够定位出拼接区域。实验证明,所提方法与现有方法相比取得了良好的检测效果,且性能优于现有方法。

基于卷积神经网络与多尺度空间编码的场景识别方法

缪冉,李菲菲,陈虬

2020, 33(12):  54-58.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.12.011

摘要 ( 288 )   HTML ( 11 )   PDF (1647KB) ( 43 )  

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场景图像往往是由一些前景物体与背景环境以一定的空间布局组成。同类场景图片由于采样时的尺度、视角以及背景的不同而具有严重的类内差异性;存在于异类场景间的共有物体也导致异类场景图像间具有一定的相似性。据此,文中提出了基于CNN与多尺度空间编码的场景描述及识别方法。该方法结合了多尺度密集采样方法、卷积网络算法与多尺度空间编码方法。多尺度空间的编码方法是将采样网络进行多次空间划分,且对不同子区域中的CNN特征进行聚合,生成多尺度空间VLAD。文中在Scene15场景数据集上进行了实验,结果显示测试精度达到了94.67%。

基于深度学习的复杂背景图像分类方法研究

程俊华,曾国辉,刘瑾

2020, 33(12):  59-66.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.12.012

摘要 ( 1259 )   HTML ( 34 )   PDF (2424KB) ( 202 )  

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复杂背景图像受背景干扰后不易被识别。针对这一问题,文中提出了基于前景分割机制的卷积神经网络图像分类方法。采用全卷积神经网络对图像前景区域进行自动分割,通过图像中前景区域周围的最小边界框对其进行定位。对于定位的前景区域,构建卷积神经网络对其进行处理以区分不同的类别,从而实现复杂背景图像的分类。将提出方法在公开数据集中提取的单一背景和复杂背景图像数据集上进行对比实验,并使用迁移学习与数据增强等方法优化模型。实验结果表明,所提方法使用前景区域分割相比于仅分类CNN具有更高的准确度,且复杂背景图像上的准确度提升幅度要远大于单一背景图像。该结果说明引入前景区域分割对于复杂背景图像分类模型准确度的提升具有一定帮助,能够显著前景区域特征并减少背景因素的干扰。

基于改进人工鱼群-蛙跳算法优化LSSVM参数短期负荷预测

杨海柱,江昭阳,李梦龙,康乐

2020, 33(12):  67-74.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.12.013

摘要 ( 256 )   HTML ( 6 )   PDF (1107KB) ( 44 )  

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短期电力负荷预测在电力系统安全调度、经济运行方面起到关键作用。在用最小二乘支持向量机进行负荷预测时,参数选择将直接影响预测精度。为了提高LSSVM负荷预测精度,文中提出一种基于Levy变异自适应视野人工鱼群-蛙跳算法对LSSVM进行参数优化的方法。以某县负荷、天气等历史数据对LSSVM进行训练,建立LAVAFSA-SFLA-LSSVM、AFSA-LSSVM、LAFSA-SFLA-LSSVM共3种预测模型,对该地区某日24 h的电力负荷进行预测。算例结果表明,LAVAFSA-SFLA-LSSVM预测精度比AFSA-LSSVM和LAFSA-SFLA-LSSVM更高,预测误差更小。

基于变分模型的英汉翻译系统设计

郑萌

2020, 33(12):  75-78.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.12.014

摘要 ( 275 )   HTML ( 4 )   PDF (575KB) ( 31 )  

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对抗神经机器翻译方法是目前机器翻译算法的研究热点。传统对抗神经网络模型的翻译精度依赖大量语料数据集,模型训练需要耗费大量时间,在语料匮乏的情况下模型翻译质量较差。文中针对传统对抗神经网络机器翻译算法的不足,将变分算法和对抗神经网络相结合,并对语料数据进行训练。实验结果表明,文中建立的变分对抗神经网络翻译BLEU值相较于传统翻译算法有较为明显的提升;在训练语料数量匮乏时,模型BLEU值相较其他算法也有显著提升。说明文中提出的算法模型可以有效缩短数据的训练时间,提升数据的训练精度,改善句子的翻译质量。