检索结果-内蒙古大学图书馆

高等学校化学学报 2025年第2期46卷 135-142页

作者：郭鑫马永强鲍爱达邓蕊秦丽张文琦徐厚敦中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 武警工程大学密码工程学院西安710086

预测并构建了一种Ⅱ型的GaP/SiH异质结构,并对其结构特性、电子特性和光学特性进行了研究.结果表明,该GaP/SiH异质结构属于典型的Ⅱ型范德华异质结构,展现出卓越的能量稳定性.GaP/SiH异质结构的带隙为2.24 eV,Ⅱ型能带结构的排列有效抑... 详细信息

预测并构建了一种Ⅱ型的GaP/SiH异质结构,并对其结构特性、电子特性和光学特性进行了研究.结果表明,该GaP/SiH异质结构属于典型的Ⅱ型范德华异质结构,展现出卓越的能量稳定性.GaP/SiH异质结构的带隙为2.24 eV,Ⅱ型能带结构的排列有效抑制了光生载流子的复合.通过施加不同的双轴应变和垂直应变,可以对异质结的电子结构进行一定范围内的精确调控.GaP/SiH异质结构在可见光和紫外光区也表现出优异的光吸收性能,吸收率可达2.34×10^(6)cm^(−1).GaP/SiH异质结构表现出的优异性能为光电子器件的设计提供了参考.

关键词：第一性原理 GaP/SiH范德华异质结构光吸收

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线激光扫描热成像无损检测参数有限元仿真分析

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红外技术 2025年第1期47卷 121-129页

作者：谭丹张志杰王禄祥王丁迩恺中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原038507

为进一步研究线激光扫描红外热成像无损检测技术,探究检测过程中可调参数及被检材料参数对热成像结果的影响,以获取最佳缺陷检测效果。本文使用COMSOL软件建立线激光扫描碳纤维复合材料的有限元分析模型,选取缺陷中心处及无缺陷处表面... 详细信息

为进一步研究线激光扫描红外热成像无损检测技术,探究检测过程中可调参数及被检材料参数对热成像结果的影响,以获取最佳缺陷检测效果。本文使用COMSOL软件建立线激光扫描碳纤维复合材料的有限元分析模型,选取缺陷中心处及无缺陷处表面最大温差作为衡量检测效果的特征量,分析线激光长度、缺陷大小及缺陷深度对CFRP(Carbon Fibre Reinforced Plastics)热成像结果的影响规律,并分别对3个参数与检测效果的关系进行拟合。研究可为搭建激光扫描热成像检测系统和制定准确可靠的检测标准提供参考。

关键词：线激光扫描热成像 CFRP 无损检测 COMSOL仿真参数分析

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基于FNN优化的AUV姿态控制研究

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舰船科学技术 2025年第5期47卷 132-137页

作者：张海龙齐向东普勇博张涛中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

为了满足自主水下潜航器(AUV)快速达到稳定姿态的需求,在传统增量式PID的基础上引入神经网络理论和模糊控制逻辑,提出一种模糊神经网络(FNN)PID姿态控制器。首先建立双坐标系系统,并通过受力分析得到AUV动力学模型,其次融合模糊逻辑和... 详细信息

为了满足自主水下潜航器(AUV)快速达到稳定姿态的需求,在传统增量式PID的基础上引入神经网络理论和模糊控制逻辑,提出一种模糊神经网络(FNN)PID姿态控制器。首先建立双坐标系系统,并通过受力分析得到AUV动力学模型,其次融合模糊逻辑和人工神经网络的计算模型,设计AUV姿态控制器并搭建Matlab仿真模型,有效解决模糊PID控制过度依赖经验,难以应对水下复杂工况的问题。仿真结果表明,相比于传统的模糊PID控制和BP神经网络,模糊神经网络PID姿态控制器具有更快的响应速度,达到稳定姿态所需时间减少一倍以上,有效改善了AUV姿态控制性能。

关键词：自主水下潜航器模糊PID BP神经网络控制优化

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基于爆炸丝的空气冲击波特性及重复性研究

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自动化与仪器仪表 2025年第4期 10-15页

作者：王浩宇王玉王浩先王文廉中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

爆炸冲击波可用于多个工业和国防领域,包括爆炸力学、材料加工、检测分析、传感及仪器等研究。常用的爆炸冲击波实验对环境、爆炸物、起爆、实验成本等方面要求较高,难以进行大量的重复性实验。为获得一种相对安全和低成本的实验方法,... 详细信息

爆炸冲击波可用于多个工业和国防领域,包括爆炸力学、材料加工、检测分析、传感及仪器等研究。常用的爆炸冲击波实验对环境、爆炸物、起爆、实验成本等方面要求较高,难以进行大量的重复性实验。为获得一种相对安全和低成本的实验方法,研究基于爆炸丝的爆炸冲击波实验系统。系统以铜丝为爆炸丝,开展了放电电压12 kV~17 kV、铜丝直径0.15 mm~0.35 mm、铜丝长度5 cm~16 cm以及在爆炸丝添加黑火药时的爆炸特性实验。通过冲击波曲线对比分析结果表明。相比于化学爆炸,爆炸丝的力学效应更加可控,在系统放电电压为17 kV,爆炸丝直径为0.2 mm、长度为10 cm情况下,冲击波超压峰值重复性误差为7.62%。

关键词：爆炸试验冲击波爆炸丝超压峰值

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基于Vivado HLS的视频流实时双边滤波算法设计

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舰船电子工程 2025年第2期45卷 113-118,177页

作者：姜冬瑞张锐浩武靖赵富成张会新中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

由于CMOS工艺的限制,图像传感器输出的原始数据往往带有噪声,需要进行滤波处理。双边滤波算法在图像降噪的同时也可以一定程度上保持边缘细节。效果优于均值滤波、高斯滤波等降噪算法。但是由于双边滤波的权重不仅考虑了窗口内像素的位... 详细信息

由于CMOS工艺的限制,图像传感器输出的原始数据往往带有噪声,需要进行滤波处理。双边滤波算法在图像降噪的同时也可以一定程度上保持边缘细节。效果优于均值滤波、高斯滤波等降噪算法。但是由于双边滤波的权重不仅考虑了窗口内像素的位置对中心像素的影响,还考虑了像素范围域中的辐射差异,导致算法的计算复杂度相对较高,对视频显示处理等高实时应用带来严峻挑战。针对此问题,该设计以Xilnx公司的Zynq系列ARM+FPGA异构SoC作为实现平台,充分发挥异构SoC的架构优势进行算法的加速设计,使用Vivado HLS进行接口为AXI4-Stream的双边滤波处理算法IP核的开发。在Zynq7020平台,时钟频率50 M,处理400^(*)400@30 fps的OV6946内窥镜摄像头输出的视频流,延时约为3.7 ms,实时性较高,并且在保留细节的同时较好地实现了去噪效果。

关键词： FPGA 图像降噪 Zynq Vivado HLS 视频图像处理

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一种改进YOLOv5的轻量化垃圾检测算法

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计算机测量与控制 2025年第1期33卷 20-28页

作者：万涛李博相雨涛中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

生活垃圾及其危害已引起人们的关注,而机器人与目标检测技术的发展为生活垃圾的自动化处理带来了可能性;针对目前生活垃圾检测算法在背景复杂、目标尺寸多样的情况下检测精度低,模型参数量大,深度学习检测算法综合性能不平衡以及在嵌入... 详细信息

生活垃圾及其危害已引起人们的关注,而机器人与目标检测技术的发展为生活垃圾的自动化处理带来了可能性;针对目前生活垃圾检测算法在背景复杂、目标尺寸多样的情况下检测精度低,模型参数量大,深度学习检测算法综合性能不平衡以及在嵌入式设备难以部署等问题,提出了一种改进YOLOv5的轻量化垃圾检测算法;在YOLOv5模型中用GSConv模块代替传统卷积降低计算复杂度,引入了CBAM注意力机制,以提取和融合空间和通道信息,增强了网络对目标的表达能力,通过权重量化将模型进行压缩以减少模型大小加快推理速度;实验结果表明,相比于原始的YOLOv5算法,改进算法在模型的准确率和平均精确度分别提高了3%和2.3%,文件大小减小了26.6%,综合性能超越了传统的深度学习目标检测算法,对嵌入式平台更加友好。

关键词： GSConv 目标检测轻量化嵌入式设备权重量化

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基于多注意力的微弱信号异常检测算法

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自动化与仪表 2025年第3期40卷 80-85页

作者：陈佳钰赵凯明张斌珍中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

随着磁场探测技术的发展,微弱磁场的应用领域逐渐广泛。由于传感器自身的失调电压以及外界干扰信号,使得后续的信号分析与异常检测面临着较大困难。为了解决这一问题,设计了一种基于深度学习模型来进行微弱磁场信号的异常检测。模型主... 详细信息

随着磁场探测技术的发展,微弱磁场的应用领域逐渐广泛。由于传感器自身的失调电压以及外界干扰信号,使得后续的信号分析与异常检测面临着较大困难。为了解决这一问题,设计了一种基于深度学习模型来进行微弱磁场信号的异常检测。模型主体框架采用三维卷积操作来同时关注通道间信号关联与时序上信号特征,同时集成了SE(squeeze-andexcitation)通道自注意力模块与目前最优(state-of-the-art,SOTA)的Transformer注意力编码器,对磁场信号整体空间特征和时序特征进行特征增强。实验使用三折交叉验证的方法进行训练与验证,实验结果表明,模型可以在包含大量边缘数据条件下检测出绝大多数信号异常情况。

关键词：磁场信号异常检测信号分类深度学习

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基于改进YOLOv5的无人机航拍车辆检测算法

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计算机测量与控制 2025年第4期33卷 48-56,66页

作者：相雨涛李博万涛中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对目前无人机航拍车辆检测中存在背景环境复杂、目标较小和计算复杂会造成漏检误检等问题,提出了一种改进YOLOv5的无人机车辆检测算法YOLOv5-R;采用轻量化模块GhostNetV2对主干网络进行更改,作为模型的主干特征提取网络,在缓解网络冗... 详细信息

针对目前无人机航拍车辆检测中存在背景环境复杂、目标较小和计算复杂会造成漏检误检等问题,提出了一种改进YOLOv5的无人机车辆检测算法YOLOv5-R;采用轻量化模块GhostNetV2对主干网络进行更改,作为模型的主干特征提取网络,在缓解网络冗余的同时提高模型的检测速度;在主干网络中引入坐标注意力CA模块,增强模型对目标车辆检测的特征表达能力,从而提升模型在复杂背景下的检测精度;颈部引入加权双向特征金字塔网络BiFPN,增强模型的多尺度特征表达和融合能力,提升对小目标的检测精度;最后将原始的头部替换为动态检测头DyHead,通过大小、任务和空间感知的三者统一,进一步提高模型检测性能;实验结果表明,与原有的算法相比,改进YOLOv5算法的准确率和平均精确度分别提高了6.5%和5.1%,且算法检测速度达到99.7 FPS,满足检测实时性的要求,与其他主流模型相比,该模型在公开数据集上有更好的检测效果,验证了其可行性和有效性。

关键词：车辆检测 YOLOv5 轻量化坐标注意力检测头

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应用于S波段的双频带通滤波器

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舰船电子工程 2025年第2期45卷 74-77页

作者：赵殷缘张斌珍段俊萍王佳云中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

论文所提出的BPF由叉指耦合结构和五个E型谐振器单元组成,该结构由等效电路模型进行构建以及奇偶模理论进行分析,通过调整E型谐振器分支的长度,可以控制两个差模(DM)通带的中心频率,此外叉指型耦合结构实现了两个频段所需的外部耦合度,... 详细信息

论文所提出的BPF由叉指耦合结构和五个E型谐振器单元组成,该结构由等效电路模型进行构建以及奇偶模理论进行分析,通过调整E型谐振器分支的长度,可以控制两个差模(DM)通带的中心频率,此外叉指型耦合结构实现了两个频段所需的外部耦合度,并增加了带外抑制。根据测量结果,在2.7 GHz和4 GHz频率下,分别获得了38.5%和10.63%的相对带宽,并且两个频段的DM回波损耗均大于15.6 dB。

关键词：双频段BPF 奇偶模理论 E型谐振器叉指耦合

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SQUID传感器测量的微弱磁场异常信号检测方法

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微纳电子技术 2025年第2期62卷 142-149页

作者：陈佳钰赵凯明张斌珍中北大学仪器与电子学院仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

由于超导量子干涉仪(SQUID)在实际测量过程中易受到多种干扰源的干扰,加上微弱磁场自身的敏感性,导致许多信号异常数据接近于正常数据,对信号异常数据的检测带来了挑战。为了解决这一问题,设计了一种基于深度学习的框架来提升SQUID传感... 详细信息

由于超导量子干涉仪(SQUID)在实际测量过程中易受到多种干扰源的干扰,加上微弱磁场自身的敏感性,导致许多信号异常数据接近于正常数据,对信号异常数据的检测带来了挑战。为了解决这一问题,设计了一种基于深度学习的框架来提升SQUID传感器在磁场信号异常检测中的精准度。模型主体框架由三维卷积神经网络(3DCNN)模块搭建,整体采用U型架构来优化信息流动。在注意力方面,以压缩和激励(SE)通道自注意力模块代替目前最优(SOTA)的注意力编码器Transformer来增强特征提取能力,在有效提取特征的同时大幅降低计算复杂度。使用三折交叉验证的方法进行训练与验证,与目前SOTA的Transformer编码器对比,实验结果显示,改进后的模型在不需要多层编码器堆叠情况下,有效降低了计算量,提高了异常信号检测的平均精准率。

关键词：磁场信号异常检测信号分类深度学习超导量子干涉仪(SQUID)传感器

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