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当期目录

2025年 第38卷 第1期 刊出日期:2025-01-15
  
    考虑趋肤效应的磁致伸缩位移传感器输出特性
    肖墨, 吴钦木
    2025, 38(1):  1-5.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.01.001
    摘要 ( 84 )   HTML ( 9 )   PDF (2078KB) ( 52 )  
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    针对磁致伸缩位移传感器检测精度偏低的问题,文中提出了一种考虑趋肤效应的磁致伸缩位移传感器输出电压计算模型。在阐述磁致伸缩位移传感器工作原理的基础上分析了趋肤深度的影响,并考虑在威德曼效应和压磁效应的作用下进行理论分析。通过激励脉冲信号作用在波导丝上产生的趋肤深度,对激励脉冲电流在不同频率下作用在波导丝时与磁致伸缩位移传感器输出电压的关系进行仿真。采用搭建的实验平台进行验证,得出了激励脉冲电流频率的最佳参数值。仿真实验验证了考虑趋肤效应作用下磁致伸缩位移传感器输出电压模型的正确性,进一步提高了磁致伸缩位移传感器的检测精度并丰富了其数学模型。

    改进的多目标樽海鞘算法求解车间调度问题
    魏郁, 万卫兵
    2025, 38(1):  6-13.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.01.002
    摘要 ( 54 )   HTML ( 7 )   PDF (1631KB) ( 24 )  
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    针对柔性作业车间调度问题,文中提出一种结合衰减因子和交叉变异算子的改进型多目标樽海鞘优化算法。为便于算法求解,使用等长的双层编码方式,并引入基于升序排列规则的转换机制,实现个体位置向量与调度解之间的转换。采用混沌映射和基于规则的混合方法生成较优的初始种群。在个体位置更新中引入衰减因子和交叉变异算子增强算法的全局搜索能力。使用调度问题标准算例和实际算例测试算法求解性能,并与其他算法进行对比。结果表明,改进型多目标樽海鞘算法求解能力较原算法具有明显提升,验证了改进算法求解柔性作业车间调度问题的有效性。

    基于时间触发的机载统一网络协议一致性测试技术
    闫萍萍, 李晖, 陈银超, 杨朝旭, 郭晓丹
    2025, 38(1):  14-22.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.01.003
    摘要 ( 46 )   HTML ( 5 )   PDF (2885KB) ( 17 )  
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    基于时间触发的机载统一网络是下一代航空机载系统技术的重要发展方向。为实现网络设备快速可靠互联,需要建立网络协议标准并通过一致性测试保证网络信号品质可靠、协议正确无故障。文中基于AS6802及IEEE 802.3协议规范,结合机载网络需求选取适用于航空机载时间触发网络物理层及链路层标准,建立了机载统一网络设备标准。依据网络标准设计测试项目,结合测试需求建立了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)的实物测试环境。使用光示波器、光功率计、光衰减器等设备进行发送端眼图、信号速率、上升下降时间、消光比、平均光功率、接收端误码率、接收灵敏度等物理层信号特性测试。通过特异性设备仿真端系统发送测试所需网络帧,进行链路层协议状态机、同步参数一致性测试。测试结果表明,被测网络设备误码率小于10-12,眼图等光电信号特性均满足物理层标准。状态机跳转符合链路层协议,重要同步参数满足主机所规定,所成品厂实现互联互通。

    基于蚁群算法的智能路径规划
    佟云昊, 席志红
    2025, 38(1):  23-28.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.01.004
    摘要 ( 82 )   HTML ( 6 )   PDF (3460KB) ( 33 )  
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    针对移动机器人在完成自身定位和地图构建后难以合理规划路径,造成移动机器人无序运动和资源浪费问题,文中采用蚁群算法实现移动机器人路径规划。蚁群算法是一种求解问题中最佳路径的概率型算法,但在通用蚁群算法中,蚁群算法的所有参数均不变,导致蚁群算法的结果依赖算法中设定的信息素参数。针对上述问题,对蚁群算法的参数和信息素的分配进行改进,通过在每次迭代中改变信息素挥发系数和信息素更新标准以及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,根据有意义的参数空间,通过在不同环境下对比传统蚁群算法和改进蚁群算法的路径规划结果。改进蚁群算法路径长度分别下降4.48%和8.54%,均未产生路径交叉结点,较好地实现了移动机器人合理路径规划的预期效果。

    融合模仿学习的双足机器人全向行走步态生成方法
    冯振, 牟海明, 薛杰, 李清都
    2025, 38(1):  29-36.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.01.005
    摘要 ( 83 )   HTML ( 4 )   PDF (2696KB) ( 23 )  
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    由于双足机器人具有复杂的高维动力学和高度动态特性,因此难以实现全向步态。为了实现双足机器人全向行走,文中基于深度强化学习算法提出了一种融合模仿学习的双足机器人步态训练方法。根据专家经验和双足行走具有周期性的特点,设计了可以实现不同步态风格的周期对称函数进行模仿学习。为了使双足机器人具有全向行走能力,使用ROS(Robot Operating System)中的脚步规划器生成目标落脚点进行模仿学习,并在自主设计的双足机器人上对所提方法进行验证。实验结果表明,所提方法可实现双足机器人前向、侧向、对角线和转向4种步态模式,实现了双足机器人的全向步态,并且可实现不同风格的周期对称步态。

    基于希尔伯特-黄变换的高速侵彻损伤源定位
    骆英, 宋成, 徐晨光
    2025, 38(1):  37-44.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.01.006
    摘要 ( 42 )   HTML ( 2 )   PDF (5211KB) ( 23 )  
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    高速钝体侵彻双层结构产生的Lamb波在传播过程中受复杂结构界面和测试环境影响,导致含损伤特征的有效信号易被其他因素干扰。文中以双层钢板结构为研究对象,重点研究侵彻产生的Lamb波在钢板中的传播特性。针对非线性的冲击源信号,基于希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform, HHT)对侵彻产生的瞬态非平稳信号进行分析并重构,提取了含冲击源特征的Lamb波S0模态信号,基于误差函数的几何定位算法确定了相应的损伤源位置。结果表明,所提方法可有效剔除复杂环境中其他不相干杂波的影响,重构后的信号提高了定位精准度。

    基于对数处理机制和时频掩蔽估计的语音增强
    王显云, 窦姗姗, 程楚皓
    2025, 38(1):  45-51.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.01.007
    摘要 ( 38 )   HTML ( 2 )   PDF (790KB) ( 19 )  
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    针对时频谱模型估计语音不准确的问题,文中提出采用模型变换的方式来获得噪声和语音的对数概率密度函数,同时借助带噪语音、干净语音和噪声之间的对数关系并结合最小均方误差(Minimum Mean Square Error, MMSE)估计理论推导出估计语音对数谱的时频掩模。基于语音和噪声的对数概率分布推导出了一种软掩模,该软掩模可对带噪语音的对数子带进行加权以降低噪声,提高语音估计的准确性。仿真结果表明,与未处理的含噪语音相比,所提方法在噪声抑制方面具有3 dB以上的提升,基于最小均方误差的时频掩模和软掩模在听觉感知方面的平均提升量分别为27.7%和29.4%,在可懂度方面的平均提升量分别为12.7%和14.3%。

    多线激光雷达转镜扫描系统
    林建东, 宋跃
    2025, 38(1):  52-58.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.01.008
    摘要 ( 51 )   HTML ( 2 )   PDF (1848KB) ( 15 )  
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    为解决传统多线激光雷达以固定角度分辨率扫描导致远距目标探测空间分辨率变低的问题,文中提出一种双光源对称布置的8线激光雷达扫描系统。运用光线矢量法系统研究了旋转反射镜和光源参数与光束扫描轨迹的规律,结合激光雷达方程优化设计8线激光雷达整机参数。通过严格计算激光经不同倾角的反射镜旋转扫描的光束轨迹,在八面反射镜两侧特定位置对称布置两个光源进行分时发光探测实现具有高空间分辨率的八面反射镜旋转扫描系统。矢量计算结果表明,对距离100 m的人体在正前方有两条扫描探测光束,人体在侧向和边缘处仍有3条扫描探测光束,说明所提八面反射镜旋转扫描系统能更有效利用扫描光束探测远距离目标,优于Velodyne 64线激光雷达。

    硅基光波导分束器的研究进展
    陈梦林, 冯松, 王迪, 刘勇, 胡祥建, 冯露露
    2025, 38(1):  59-72.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.01.009
    摘要 ( 50 )   HTML ( 2 )   PDF (2598KB) ( 30 )  
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    光波导型器件作为集成光路中重要的器件,可分为对光波具有调制功能的有源器件和对光波呈现静态特性的无源器件。光波导分束器是光通信网络中重要的无源器件之一,被广泛应用于光通信系统,以此实现高效、快速的信息传输。硅基材料凭借优越的光电特性,同时与集成电路中半导体工艺相互兼容,已成为光子集成电路的主要基底材料。文中分析了硅基光波导分束器的研究现状,归纳了定向耦合器型、多模干涉耦合器型和亚波长光栅型等结构的硅基光波导分束器,并讨论和对比了不同结构类型的硅基光波导分束器的尺寸和性能,为研发低损耗、小尺寸和宽带宽的光波导分束器提供了新思路。

    多核处理器容错实时调度算法
    朱扬烁, 吕海玉, 李奕晨, 张凤登
    2025, 38(1):  73-80.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.01.010
    摘要 ( 49 )   HTML ( 2 )   PDF (1128KB) ( 12 )  
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    针对系统故障模式下容错公平调度FT-FS(Fault Tolerate Fair Scheduler)算法存在拒绝任务次数较多和资源浪费等问题,文中在FT-FS算法的基础上融入了主/替代版本PA(Primary Alternate)容错策略,提出了新的公平调度算法PA-FTFS(Primary-Alternate and Fault Tolerant Fair Scheduling)。该算法能够在多核处理器系统中减少资源浪费的同时更好地减少拒绝任务的次数。利用MATLAB仿真软件对上述算法进行了仿真验证,实验结果表明在内核发生永久性故障后,采用比例替代任务策略的PA-FTFS算法相较于FT-FS算法拒绝任务的次数明显减少。通过数据分析表明,PA-FTFS算法相较于FT-FS算法在故障率和调度率上具有较大改进。

    基于改进YOLOv4的车辆检测算法
    赖颖, 巨志勇, 叶雨新
    2025, 38(1):  81-87.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.01.011
    摘要 ( 77 )   HTML ( 9 )   PDF (1202KB) ( 37 )  
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    在交通监控中进行车辆检测过程时,存在车辆互相遮挡和远距离目标尺寸不足的问题,导致在检测中存在漏检和误检情况。针对此问题,文中提出一种基于YOLOv4(You Only Look Once version 4)的多尺度融合与注意力机制的交通车辆检测算法。在YOLOv4的路径聚合网络中增加一个新的特征层进行多尺度特征融合,提升模型对底层纹理特征的提取能力。在YOLO Head检测头前嵌入ECA(Efficient Channel Attention)通道注意力模块,对聚合后的特征进行合理的抑制和增强,将CIoU(Complete Intersection over Union)损失函数替换为Soft-CIoU损失函数,提高小目标车辆对损失函数的贡献度。在公开车辆数据集UA-DETRAC与KITTI中的实验结果表明,相较于原YOLOv4算法,所提算法的平均精度分别提升了2.45百分点和1.14百分点,检测速度达到41.67 frame·s-1。相较于其他先进算法,所提算法在检测精度上表现良好。

    基于跨用户语音域适应网络的抑郁症检测
    吴伟, 马龙华, 赵祥红
    2025, 38(1):  88-94.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.01.012
    摘要 ( 40 )   HTML ( 5 )   PDF (2876KB) ( 25 )  
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    由于抑郁症的检测方式主观性较强,因此使用用户语音诊断抑郁症已成为一种较具有潜力的辅助方式,但不同用户的语音信号存在差异。文中提出了一个跨用户语音域适应网络(Cross User Audio Domain Adaptation Network, CUADAN)来检测抑郁症。从语音中提取可视化的梅尔频谱,利用CUADAN模型的特征提取器从梅尔频谱中获取更深层次的抑郁特征。由于源域和目标域中包含不同健康用户和抑郁用户的语音特征,因此利用CUADAN模型的域分类器在不同用户数据之间进行域适应,从而通过已有分类器对未知用户进行检测。实验结果表明,CUADAN模型的抑郁症检测准确率更高,其平均准确率达到81.0±2.4%。因此,CUADAN模型可以有效削弱不同用户语音之间的差异性,提高跨用户抑郁症检测的准确率。

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
发行范围:国内外公开发行
国内发行:中国邮政集团陕西省报刊发行局(52-246)
国外发行:中国国际图书贸易集团有限公司(M8969)
通信地址:西安市太白南路2号375信箱
邮政编码:710071
电话/传真:029-88202440
网  址:http://journal.xidian.edu.cn/dzkj
电子邮箱:dzkj@mail.xidian.edu.cn
国际刊号:ISSN 1007-7820
国内刊号:CN 61-1291/TN