检索结果-内蒙古大学图书馆

电子学报 2024年第4期52卷 1118-1131页

作者：刘元安高兆栋孙胜苏明郑少勇吴帆郭星月穆冬梅北京邮电大学电子工程学院安全生产智能监控北京市重点实验室北京100876 电子科技大学电子科学与工程学院四川成都611731 中山大学电子与信息工程学院(微电子学院) 广东广州510006

当带宽达到20 GHz以上时(波长从15 mm到无穷小),高速高密度电子系统的内部电路电磁环境变得十分复杂,越来越难以建模和分析预测,进一步当带宽达到40 GHz以上时,电路电磁环境问题将变得更加尖锐.为在设计阶段能够对电磁作用过程、作用效... 详细信息

当带宽达到20 GHz以上时(波长从15 mm到无穷小),高速高密度电子系统的内部电路电磁环境变得十分复杂,越来越难以建模和分析预测,进一步当带宽达到40 GHz以上时,电路电磁环境问题将变得更加尖锐.为在设计阶段能够对电磁作用过程、作用效应进行预测评估及控制,需要精确的建模方法和针对大尺度问题的快速计算技术,尤其是超大带宽超高速混合电路和集成电路.本文提出了基于混合电路环境电磁计算基础理论的跨尺度处理技术,通过惠更斯等效原理和电磁奇异性几何结构的电磁收敛降速机理的利用,解决了多维交叉多尺度电路电磁环境场路融合的高效率高精度建模技术挑战;利用惠更斯等效原理和基尔霍夫积分方程,在区域边界面上定义了惠更斯端口,提出了对于任意复杂印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)同时垂直方向和水平方向区域分解的一般方法,实现了任意PCB结构的分级分类处理和模块化封装,提高了高速高密度电子系统分析的灵活度;提出了基于几何结构电磁学多重本地本征展开的技术途径,发展了基于模式和区域分解分割的快速并行处理技术,通过电磁锐变区域本征描述及场分布的本征基函数表征,实现了高精度和高计算速度兼得,减少了复杂电子系统的计算时间和设计时间.统计数据表明,本文提出的方法在0~40 GHz大带宽频率范围内频偏误差为3.7%、幅度偏差为±3 dB.本文提出的PCB分级建模分析方法可以应用于高端电子通信系统设计,提升我国宽带高速数模系统的高效电路设计和环境电磁调控能力,缩短产品研发周期.

关键词：等效原理本征模式展开电路建模区域分解信号完整性集成电路芯片封装

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智能反射面和协作干扰的无人机安全通信算法

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北京邮电大学学报 2023年第1期46卷 69-76页

作者：李子能胡智群肖海林曾张帆湖北大学计算机与信息工程学院武汉430062 北京邮电大学先进信息网络北京实验室北京100876

为了进一步增强无人机通信系统的保密率,提出了基于智能反射面和协作干扰的无人机安全通信系统。通过利用智能反射面动态地加强回传链路以及通过协作无人机引入人工噪声干扰非法窃听者,从物理层提高无人机通信系统的安全性。考虑源无人... 详细信息

为了进一步增强无人机通信系统的保密率,提出了基于智能反射面和协作干扰的无人机安全通信系统。通过利用智能反射面动态地加强回传链路以及通过协作无人机引入人工噪声干扰非法窃听者,从物理层提高无人机通信系统的安全性。考虑源无人机轨迹、干扰无人机轨迹、功率控制和智能反射面相移,以最大化系统的保密率为目标提出联合优化问题。提出了一种交替优化算法,将原问题变为4个子问题,并通过连续凸逼近、半定松弛将原始的非凸问题转换为近似凸性子问题,使其可通过凸优化工具直接求解。仿真结果表明,所提优化算法能够快速收敛,相比于传统的非智能反射面辅助的通信网络,所提算法能显著地提高系统的安全保密率。

关键词：智能反射面物理层安全无人机通信轨迹优化

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柔性直流输电系统高频振荡有源和无源协调抑制策略

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中国电机工程学报 2025年第5期45卷 1874-1890,I0022页

作者：李云丰孔明曹一家朱介北文涛陈长胜钱学威电网防灾减灾全国重点实验室(长沙理工大学电气与信息工程学院) 湖南省长沙市410114 北京怀柔实验室北京市怀柔区101499 天津大学天津市南开区300072

柔性直流换流站采用虚拟串联阻抗有源阻尼控制策略无法彻底将交流阻抗在中高频段全部重塑为正阻尼特性,高频振荡风险依旧存在。针对有源阻尼控制策略解决高频振荡全工况适应性难问题,首先基于换流器简化模型,以数学解析形式分析电压前... 详细信息

柔性直流换流站采用虚拟串联阻抗有源阻尼控制策略无法彻底将交流阻抗在中高频段全部重塑为正阻尼特性,高频振荡风险依旧存在。针对有源阻尼控制策略解决高频振荡全工况适应性难问题,首先基于换流器简化模型,以数学解析形式分析电压前馈环节如何影响换流器第一个高频段负阻尼频率区间及其电导最小值的规律;其次,为彻底解决高频振荡问题,提出有源和无源协调抑制方案与原则,其中有源阻尼控制策略并不用于抑制高频振荡,而是用于改善换流器第一个负阻尼区间的电导特性,以至于降低无源阻尼滤波器的参数;再次,以电压直接前馈特征和协调抑制原则为基准,分析传统二阶高通滤波器作为阻尼控制器改善换流器电导特性时的不适应性,提出采用四阶低通滤波器作为有源阻尼控制器的主导形式;最后,以换流站高频段电导正阻尼为准则,对有源阻尼控制器和无源阻尼滤波器的参数进行解析计算与优化设计,并开展电磁暂态仿真验证。

关键词：柔性直流输电高频振荡有源阻尼控制无源阻尼滤波器协调抑制参数解析计算

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苹果早期瘀伤的近红外光谱和多波段相机成像检测

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1364-1371页

作者：杨增荣王怀彬田密密李军会赵龙莲中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083

苹果早期轻微瘀伤是影响苹果品质的重要因素。早期轻微瘀伤在可见光下肉眼无法识别,为寻找一种高效的苹果早期轻微瘀伤识别方法,以红富士苹果为研究对象,通过倒立摆装置人为制造不同程度的苹果瘀伤。首先采用傅里叶变换近红外光谱仪采... 详细信息

苹果早期轻微瘀伤是影响苹果品质的重要因素。早期轻微瘀伤在可见光下肉眼无法识别,为寻找一种高效的苹果早期轻微瘀伤识别方法,以红富士苹果为研究对象,通过倒立摆装置人为制造不同程度的苹果瘀伤。首先采用傅里叶变换近红外光谱仪采集80个无损样品、60个轻度损伤样品以及60个重度损伤样品各自在损伤后0、10、20和30 min的近红外漫反射光谱;采用SNV作为光谱数据预处理方法,谱区范围选择4000~9000 cm^(-1);主成分个数为9,采用偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)和支持向量机(SVM)两种方法建立“无损-有损”二分类模型,预测集的平均识别率分别为85.00%和89.80%,模型识别效果有待提高。在以上实验结果的基础上,使用波段范围为1000~2350 nm的近红外相机采集无损、轻度瘀伤、中度瘀伤和重度瘀伤的100个苹果样品的近红外图像,相机加装1150和1400 nm的滤光片后分别再次采集这些苹果样品的近红外图像,所有图像均在瘀伤产生后立即采集。共采集3个波段、4种瘀伤程度的苹果样本图像共1200张。提取图像吸光度信息并分别建立KNN、SVM和DT分类模型,DT法“无损-损伤”二分类模型和“无损-轻度-重度”三分类模型的识别率最高,分别为99.00%和94.67%。相比基于近红外光谱的苹果早期外部瘀伤识别方法,近红外相机多波段成像法在苹果表面早期瘀伤和瘀伤程度分类的应用中都有更高的识别准确率。与此同时近红外相机成像方法方便确定瘀伤的位置,这为苹果表面瘀伤的实时在线检测与分类提供了一种快速高效的新思路。

关键词：近红外光谱近红外相机成像苹果早期瘀伤

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基于对象空间的地理场景表达模型与组织管理方法及应用

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地理学报 2024年第9期79卷 2230-2245页

作者：靖常峰李佳宁吴森森冯云龙曹一冰陈奕君蒋捷周成虎北京建筑大学测绘与城市空间信息学院北京100044 浙江大学地球科学学院杭州310027 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 信息工程大学地理空间信息学院郑州450052 中国地质大学(北京)信息工程学院北京100083

信息智能化与时空大数据时代拓展了地理信息系统(GIS)的应用边界,给地理场景的描述与表达带来了机遇与挑战。现有的时空数据组织与空间认知模型主要以自下而上思维为主,存在对象抽象表达认知度低、实体对象分区组织割裂等局限性。特别... 详细信息

信息智能化与时空大数据时代拓展了地理信息系统(GIS)的应用边界,给地理场景的描述与表达带来了机遇与挑战。现有的时空数据组织与空间认知模型主要以自下而上思维为主,存在对象抽象表达认知度低、实体对象分区组织割裂等局限性。特别是大数据背景下,地理场景表达中对象与知识的集成度较低、模型与数据的协同计算能力不足等问题更为突出。本文以莱布尼兹(Leibniz)相对时空观为理论基础,提出了对象空间的地理场景组织与管理方法。文章分析了地理场景的概念与发展历程,剖析了地理场景特点,提出了对象空间概念以及对象空间对地理场景的表达方式,建立了层次化对象组织模型、网络化的知识表达技术、按功能分类的模型组织方法,从而构建了“数据-知识-模型”高度集成与协同的地理场景建模理论与技术。结合山东高标准农田土壤含水量监测案例,验证了本文方法的实用性和可行性,为深化地理数据组织模型的理论研究和拓展示范应用场景提供了技术支撑。

关键词：对象空间地理场景全空间信息系统时空对象知识表达计算模型

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基于机器学习的激光匀光整形方法

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物理学报 2024年第16期73卷 82-88页

作者：张旭丁进敏侯晨阳赵一鸣刘鸿维梁生北京交通大学物理科学与工程学院发光与光信息技术教育部重点实验室物理国家级实验教学示范中心北京100044

针对空间光调制器(spatial light modulator,SLM)激光匀光整形方法,提出了一种基于机器学习的激光匀光整形方法.激光匀光整形的初步方法采用Gerchberg-Saxton(G-S)算法生成相位全息图,并使用SLM将入射光调制为均匀光斑,但SLM的固有匀光... 详细信息

针对空间光调制器(spatial light modulator,SLM)激光匀光整形方法,提出了一种基于机器学习的激光匀光整形方法.激光匀光整形的初步方法采用Gerchberg-Saxton(G-S)算法生成相位全息图,并使用SLM将入射光调制为均匀光斑,但SLM的固有匀光误差严重限制光斑均匀性进一步提高.本文提出的机器学习方法能够实现对匀光误差进行补偿,从而提高光斑的均匀度.基于实验数据,通过监督学习回归任务建立了匀光目标图像和实验探测图像之间的映射关系,实验验证了对匀光误差进行补偿,对比传统SLM激光匀光整形方法,激光匀光不均匀度相对降低了13%,从而验证了误差补偿机器学习方法实现高均匀度激光匀光整形的可行性与有效性.本文能够为激光匀光整形方法提供基于机器学习的技术方法参考,对推动激光加工、光学成像、光镊等激光应用具有重要的技术价值.同时,也能够为人工智能解决光学问题提供问题牵引与方法参考.

关键词：激光匀光整形机器学习误差补偿 Gerchberg-Saxton算法

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图像分布外检测研究综述

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模式识别与人工智能 2023年第7期36卷 613-633页

作者：郭凌云李国和龚匡丰薛占熬中国石油大学(北京)信息科学与工程学院北京102249 中国石油大学(北京)石油数据挖掘北京市重点实验室北京102249 河南师范大学计算机与信息工程学院新乡453007

分类器学习一般假设训练样本和预测样本具有独立同分布.由于该条件过强,实践中当分类器面向分布外(Out-of-Distribution,OOD)样本时容易导致预测错误.因此,对OOD检测进行深入研究就显得尤为重要.文中首先介绍OOD检测的概念及其相关研究... 详细信息

分类器学习一般假设训练样本和预测样本具有独立同分布.由于该条件过强,实践中当分类器面向分布外(Out-of-Distribution,OOD)样本时容易导致预测错误.因此,对OOD检测进行深入研究就显得尤为重要.文中首先介绍OOD检测的概念及其相关研究领域,根据网络训练方式的差异性对有监督的检测方法、半监督的检测方法、无监督的检测方法和异常值暴露的检测方法进行系统概述.然后按照关键技术从神经网络分类器、度量学习和深度生成模型三方面总结现有OOD检测方法.最后讨论OOD检测未来的研究方向.

关键词：机器学习深度学习分布外(OOD)检测图像识别

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基于耦合器和环行器的O波段掺铋光纤放大器单纤双向放大对比实验研究

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中国激光 2025年第1期52卷 15-22页

作者：王丁辰裴丽郑晶晶王建帅张福浩王丽红李晶宁提纲北京交通大学电子信息工程学院北京100044 北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

首先基于耦合器构建了单纤双向掺铋光纤放大器(BDFA),以测试在放大器的输入和输出端没有隔离器的条件下两个信号受到反向光干扰时的性能。然后,用环行器代替耦合器对系统进行了重构,以验证隔离器在双向放大中的优化作用,并将其与耦合器... 详细信息

首先基于耦合器构建了单纤双向掺铋光纤放大器(BDFA),以测试在放大器的输入和输出端没有隔离器的条件下两个信号受到反向光干扰时的性能。然后,用环行器代替耦合器对系统进行了重构,以验证隔离器在双向放大中的优化作用,并将其与耦合器结构的结果进行了比较。实验结果表明,在总泵浦功率为1 W的条件下,当输入功率为-15 dBm时,两个信号都获得了近24 dB的增益,噪声系数(NF)为7 dB~9 dB。与耦合器方案相比,信号的增益在环行器结构下提高了41%而NF降低了近50%。这项工作为O波段BDFA在波分复用器无源光网络(WDMPON)中的实际应用提供了参考。

关键词：光纤放大器 O波段掺铋光纤双向放大掺铋光纤放大器

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启明星一号夜间灯光影像的评估

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武汉大学学报（信息科学版） 2023年第8期48卷 1273-1285页

作者：钟芊芊肖锐曹汉瑞李熙吴极武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

武汉大学研制的启明星一号(Qimingxing-1,QMX-1)卫星具备夜间可见光成像的功能,该卫星于2022年2月27日成功发射。为评估QMX-1夜间灯光影像的数据特点,选择北京市、深圳市和武汉市作为研究区域,将QMX-1夜间灯光影像与珞珈一号01星(Luojia... 详细信息

武汉大学研制的启明星一号(Qimingxing-1,QMX-1)卫星具备夜间可见光成像的功能,该卫星于2022年2月27日成功发射。为评估QMX-1夜间灯光影像的数据特点,选择北京市、深圳市和武汉市作为研究区域,将QMX-1夜间灯光影像与珞珈一号01星(Luojia1-01,LJ1-01)夜间灯光影像在数据统计特征、路网方面进行了多层次的对比分析,并利用小波分析评价启明星一号夜间灯光影像的空间特性。分析结果显示,QMX-1夜光影像与LJ1-01夜光影像灰度值分布不同,QMX-1夜光影像灰度值更加均一;QMX-1夜光影像中道路更易于辨认,且QMX-1夜光影像灰度值与道路长度和道路核密度具有更高的相关性;在QMX-1夜光影像上,23 m和46 m分辨率的小波分量均占约15%的能量,说明QMX-1夜光影像蕴含了丰富的空间细节信息。研究发现QMX-1夜光影像是一种质量较高的夜间灯光数据源,20 m左右空间分辨率的夜光数据能够更有效地反映城市细节信息。

关键词：夜间灯光启明星一号影像珞珈一号01星影像空间分辨率

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基于新型自适应平方根容积卡尔曼滤波的RSOP均衡算法

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光学学报 2024年第11期44卷 23-29页

作者：翁国翔田清华王富田凤张琦杨雷静忻向军北京邮电大学电子工程学院信息光子学与光通信国家重点实验室天地互联与融合北京市重点实验室北京100876 北京理工大学信息与电子学院北京100081

针对相干光通信系统中,传统容积卡尔曼滤波(CKF)算法和平方根容积卡尔曼滤波(SCKF)算法对偏振态旋转(RSOP)均衡存在鲁棒性不足、泛化性弱等问题,提出了一种新型的自适应SCKF算法,以实现对RSOP的跟踪补偿。该算法通过引入平方根因子直接... 详细信息

针对相干光通信系统中,传统容积卡尔曼滤波(CKF)算法和平方根容积卡尔曼滤波(SCKF)算法对偏振态旋转(RSOP)均衡存在鲁棒性不足、泛化性弱等问题,提出了一种新型的自适应SCKF算法,以实现对RSOP的跟踪补偿。该算法通过引入平方根因子直接对过程噪声协方差矩阵的平方根进行自适应更新,避免了正定分解。同时引入残差判决检测机制,对当前时刻残差值与滑窗内残差均值进行比较,将比较结果作为是否进行自适应更新的判断条件,以提升算法运行速度。仿真结果表明,所提算法在RSOP方位角变化速率为40 Mrad/s时,误码率性能满足开销为7%的前向纠错阈值条件,且相对于CKF和SCKF算法,所提算法在不同调优参量初始值下均能稳定运行。所提算法能够快速跟踪补偿RSOP,即便在初始条件不理想的情况也能稳定运行,具有鲁棒性强的优点。

关键词：光通信平方根容积卡尔曼滤波算法偏振复用偏振态旋转残差判决

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