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空间科学学报 2024年第5期44卷 772-781页

作者：郭文韬孙希延纪元法贾茜子桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室桂林541004 桂林电子科技大学信息与通信学院桂林541004 卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心桂林541004 南宁桂电电子科技研究院有限公司南宁530031

针对单一LSTM模型的电离层TEC短期预报存在参数调整和性能优化困难导致预测精度低的问题,结合量子粒子群算法(Quantum Particle Swarm Optimization,QPSO)和LSTM模型,通过量子粒子群算法自适应确定最优解,优化LSTM模型的参数配置,并利... 详细信息

针对单一LSTM模型的电离层TEC短期预报存在参数调整和性能优化困难导致预测精度低的问题,结合量子粒子群算法(Quantum Particle Swarm Optimization,QPSO)和LSTM模型,通过量子粒子群算法自适应确定最优解,优化LSTM模型的参数配置,并利用该模型预测2014年和2018年共三个时段的低、中、高纬度提前5 d的电离层TEC,对地磁活动的平静期和扰动期的电离层TEC预测精度进行实验分析.结果表明,经过QPSO优化的LSTM模型对TEC进行连续5 d预测时,相对于单一LSTM模型,QPSO-LSTM模型在太阳活动低年均方根误差最多降低了0.34 TECU,而相对精度最多提高了2.68%,而在太阳活动高年,低纬度地区均方根误差最多下降了0.68 TECU,而相对精度在高纬度地区最多提高了2.36%.从不同的角度对比分析发现,QPSOLSTM模型的预测精度均优于单一LSTM模型.

关键词： LSTM 量子粒子群算法地磁活动预测精度

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基于后向气团轨迹的大气污染特征时序混合模型研究

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南京大学学报（自然科学版） 2022年第6期58卷 1041-1049页

作者：许睿刘相阳文益民沈世铭李建桂林电子科技大学计算机与信息安全学院桂林541004 卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心桂林541004

由于大气污染监测数据量大且具备长时序特征,深度学习领域已将其作为一种标准数据集使用.针对现有大气污染预测方法未能结合大气传输的物理机理和有效考虑污染物传输的时空特征等问题,提出一种基于多模型混合的特征与时序污染物预测模型... 详细信息

由于大气污染监测数据量大且具备长时序特征,深度学习领域已将其作为一种标准数据集使用.针对现有大气污染预测方法未能结合大气传输的物理机理和有效考虑污染物传输的时空特征等问题,提出一种基于多模型混合的特征与时序污染物预测模型,利用HYSPLIT(Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory)计算后向气团运动轨迹,引入VGG(Visual Geometry Group)模型提取气团轨迹线的变化特征;将其与污染物和气象时序数据结合,输入LSTM(Long Short-Term Memory)模型,预测研究区域内的目标污染物浓度,以评估研究区域的空气质量状况.以桂林市61个空气质量监测站点的污染物和相关气象在线监测数据为基础,对模型性能进行了评估,将实验结果与几种先进的方法进行了比较.结果表明,提出的H-VGG-LSTM(HYSPLIT-VGG-LSTM)模型有效提高了大气污染物的预测准确度,其预测结果的RMSE(Root Mean Squared Error),MAE(Mean Absolute Error)和SMAPE(Symmetric Mean Absolute Percentage Error)分别为0.202,1.198和1.97%,预测性能和其他先进模型相比有明显的提升.证明该模型对复杂气象条件下的污染物预测更准确,并具有较好的泛化性能.

关键词：大气污染预测 PM_(2.5) 后向轨迹模拟卷积神经网络 LSTM

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基于Android的无人机自主飞行系统设计与实现

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国外电子测量技术 2023年第2期42卷 185-191页

作者：林锐杰廖可非桂林电子科技大学信息与通信学院桂林541004 卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心(桂林电子科技大学) 桂林541004

对于需要无人机精确飞行并对目标进行实时监测的场景,自主飞行系统能轻易实现对目标的追踪监测。当人们获取目标位置信息为具体经纬度坐标,手动操作飞机无法精确飞到地点,对使用无人机进行定点飞行拍照取证造成了巨大困难。针对此问题,... 详细信息

对于需要无人机精确飞行并对目标进行实时监测的场景,自主飞行系统能轻易实现对目标的追踪监测。当人们获取目标位置信息为具体经纬度坐标,手动操作飞机无法精确飞到地点,对使用无人机进行定点飞行拍照取证造成了巨大困难。针对此问题,基于Android studio作为开发平台,利用DJI Mobile SDK和DJI UX SDK开发组件,开发了一款无人机自主飞行手机应用,该应用主要有5大程序模块组成,可实现经纬度精确飞行、兴趣点环绕、一键起飞、自动返航、图片视频上传与下载以及无人机画面实时转播等功能,并能设置飞行高度、飞行速度、飞行路径方式、云台朝向、到达航点停留时间等一系列参数。经多次实地测试结果表明,无人机能根据经纬度自主飞向目标点,最终悬停于目标正上方,误差在10 m以内,大大提升了无人机精确飞行和追踪监测的能力。

关键词： Android SDK 经纬度自主飞行

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阵元与阵间频偏联合设计的FDA解模糊成像

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国外电子测量技术 2023年第11期42卷 8-14页

作者：黄欣怡谢宁波廖可非李沁璘桂林电子科技大学信息与通信学院桂林541004 桂林电子科技大学卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心桂林541004

与传统相控阵(phased array, PA)相比,频率分集阵列(frequency diverse array, FDA)可以通过发射窄带信号获得宽带观测效果。然而,FDA波束方向图的距离角度耦合会带来模糊问题,解决耦合问题成为FDA成像的关键问题之一。为解决耦合问题,... 详细信息

与传统相控阵(phased array, PA)相比,频率分集阵列(frequency diverse array, FDA)可以通过发射窄带信号获得宽带观测效果。然而,FDA波束方向图的距离角度耦合会带来模糊问题,解决耦合问题成为FDA成像的关键问题之一。为解决耦合问题,提出了一种基于阵元内频率偏置和阵元间频率偏置联合设计的FDA结构,阵元内发射多组频率偏移不同的信号,并通过调整阵元内和阵元间的频率偏置将传输能量聚焦在期望的距离-角度区域来实现距离-角度解耦。利用所设计的FDA结构,无需依赖复杂的图像重建算法解决了目标的模糊性问题,实现多目标解除模糊成像。通过仿真实验结果验证了该模型对距离-角度解耦和目标解除模糊成像的有效性。

关键词：频率分集阵列距离-角度解耦解除模糊成像

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基于GPU并行分块的二维恒虚警检测算法的实现方法

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国外电子测量技术 2023年第10期42卷 12-18页

作者：罗扬静夏添丁勇王海涛桂林电子科技大学信息与通信学院桂林541004 桂林电子科技大学卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心桂林541004

相对于一维恒虚警检测,二维恒虚警检测具有更优的杂波边缘和多目标检测性能。但二维恒虚警检测方法需要进行距离-多普勒两维计算,导致算法难以实时实现。针对这些问题,在基于图形处理器(GPU)和中央处理器(CPU)的架构下,提出了并行分块... 详细信息

相对于一维恒虚警检测,二维恒虚警检测具有更优的杂波边缘和多目标检测性能。但二维恒虚警检测方法需要进行距离-多普勒两维计算,导致算法难以实时实现。针对这些问题,在基于图形处理器(GPU)和中央处理器(CPU)的架构下,提出了并行分块存储技术和块间数据并行归约求和方法,并结合统一计算设备架构(CUDA)技术,实现基于GPU的二维恒虚警检测算法并行处理。实验结果表明,相比于传统的CPU实现,所提的实现方法不仅具有优异杂波边缘检测性能,并且加速比达到了600倍以上,此外随着计算量的增加,加速效果更为显著,能够满足系统实时性和大吞吐量的要求。

关键词： GPU CUDA 二维恒虚警检测并行分块存储

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频率分集阵列的ISAR成像技术

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国外电子测量技术 2023年第3期42卷 8-13页

作者：施兴相廖可非桂林电子科技大学信息与通信学院桂林541004 桂林电子科技大学卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心桂林541004

频率分集阵列(frequency diversity array,FDA)在雷达探测与成像中具有很大优势。然而,当FDA应用于逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)时,FDA的自动扫描特性成为了需要解决的关键问题之一。针对该问题,将FDA持续性... 详细信息

频率分集阵列(frequency diversity array,FDA)在雷达探测与成像中具有很大优势。然而,当FDA应用于逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)时,FDA的自动扫描特性成为了需要解决的关键问题之一。针对该问题,将FDA持续性聚集跟踪波束技术应用到ISAR成像中,实现了高能量积累的FDA-ISAR成像。首先通过该技术向位于不同时刻不同角度的目标重复发射脉冲信号,然后对跟踪波束的回波进行相位补偿,最后采用快速傅里叶变换算法完成二维成像。仿真结果表明,使用持续性聚焦跟踪波束可获得能量叠加的增益效果,并且结合此技术的FDA-ISAR成像系统可实现对运动目标的二维成像。

关键词：逆合成孔径雷达频率分集阵列成像持续性聚焦跟踪波束

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复杂环境下基于决策树的数码管识别算法研究

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计算机应用与软件 2023年第7期40卷 192-197,249页

作者：熊经先李慧慧闫坤刘思尧黄锡文张李轩桂林金格电工电子材料科技有限公司广西桂林541004 桂林电子科技大学卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心广西桂林541004

目前基于图像的数码管自动识别方法在复杂的工业环境中存在模型失配、适应性不强、准确度较低的问题。为打通从理论研究到实际应用的路径,提升复杂环境下数码管识别的效率和性能,提出一种能适应复杂环境的、基于决策树的高效数码管识别... 详细信息

目前基于图像的数码管自动识别方法在复杂的工业环境中存在模型失配、适应性不强、准确度较低的问题。为打通从理论研究到实际应用的路径,提升复杂环境下数码管识别的效率和性能,提出一种能适应复杂环境的、基于决策树的高效数码管识别算法。通过计算灰度图的Tsallis熵和均值,实现不同工作场景的适配,并在此基础上选择预设的算法完成灰度图二值化,利用数字定位算法完成数字区域的分割并进行识别。将该算法应用于实际环境中采集的大量图片,结果证明,该算法较好地适应了复杂工业环境,提供了更精准的识别结果。

关键词：决策树 Tsallis熵数码管识别图像处理

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具有双层路由注意力的YOLOv8道路场景目标检测方法

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图学学报 2023年第6期44卷 1104-1111页

作者：魏陈浩杨睿刘振丙蓝如师孙希延罗笑南广西图像图形与智能处理重点实验室(桂林电子科技大学) 广西桂林541004 卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心(桂林电子科技大学) 广西桂林541004

随着机动车的数量不断增加,道路交通环境变得更加复杂,尤其是光照变化以及复杂背景都会干扰目标检测算法的准确性和精度,同时道路场景下多变形态的目标也会给检测任务造成干扰。针对这一系列问题,提出了一种YOLOv8n_T方法,在YOLOv8的基... 详细信息

随着机动车的数量不断增加,道路交通环境变得更加复杂,尤其是光照变化以及复杂背景都会干扰目标检测算法的准确性和精度,同时道路场景下多变形态的目标也会给检测任务造成干扰。针对这一系列问题,提出了一种YOLOv8n_T方法,在YOLOv8的基础上首先针对骨干网络构建了基于可变形卷积的D_C2f块,强化了特征提取网络对复杂背景下目标的特征学习,更好地适应道路目标复杂多变的情形;其次增加了双层路由注意力模块,以查询自适应的方式去除不相关的区域,留下相关度最高的区域;最后针对道路上行人、交通灯等小目标增加小目标检测层。实验表明,本文提出的YOLOv8n_T有效提高了模型在道路场景下的目标检测精度,在BDD100K数据集上的平均精度比原始YOLOv8n提升了6.8个百分点,比YOLOv5n提升了11.2个百分点。

关键词：可变形卷积道路场景目标检测 YOLO 注意力机制

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自适应特征融合的加权响应孪生网络跟踪算法

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电光与控制 2024年第9期31卷 25-30页

作者：符强谢志安纪元法任风华桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室广西桂林541000 桂林电子科技大学信息与通信学院广西桂林541000 卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心广西桂林541000

针对复杂场景下跟踪器难以提取丰富的特征信息导致出现漂移或者跟踪丢失的问题,提出了一种基于自适应特征融合的加权响应目标跟踪算法。首先,使用改进的VGG16网络来提高判别能力;其次,采用残差语义嵌入模块,将深层语义信息引入浅层特征... 详细信息

针对复杂场景下跟踪器难以提取丰富的特征信息导致出现漂移或者跟踪丢失的问题,提出了一种基于自适应特征融合的加权响应目标跟踪算法。首先,使用改进的VGG16网络来提高判别能力;其次,采用残差语义嵌入模块,将深层语义信息引入浅层特征;然后,将浅层特征响应和深层特征响应进行加权融合,提高定位精度和判别能力。实验结果表明,相比基准算法,所提算法在OTB2015和VOT2017数据集上的跟踪成功率和精度等评价指标均获得提升。

关键词：目标跟踪孪生网络注意力机制特征融合

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基于圆形阵列的OAM波束产生系统设计与实现

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电讯技术 2022年第10期62卷 1399-1406页

作者：许强谢跃雷桂林电子科技大学信息与通信学院广西桂林541004 卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心广西桂林541004

针对目前轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)波束发生器模态单一、设计复杂等问题,设计并实现了一种在X频段内产生可调OAM波束的均匀圆形阵列天线。天线为半径60 mm的圆盘,由8个阵元组成,阵元采用微带天线设计,同轴馈电,在中心... 详细信息

针对目前轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)波束发生器模态单一、设计复杂等问题,设计并实现了一种在X频段内产生可调OAM波束的均匀圆形阵列天线。天线为半径60 mm的圆盘,由8个阵元组成,阵元采用微带天线设计,同轴馈电,在中心频率处回波损耗达-51.5 dB,S_(11)<-10 dB的工作带宽为9.6~10.5 GHz。仿真和实测结果表明,天线可通过调节相位产生7种不同模态的涡旋电磁波,产生OAM为+1的涡旋电磁波纯度可达90%。通过误差分析发现,低模态数的涡旋电磁波对幅度和相位误差具有很好的抗干扰能力,这为利用涡旋电磁波实现目标探测和提高信道容量奠定了基础。

关键词：涡旋电磁波 OAM波束产生系统均匀圆形阵列目标探测

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