检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2025年第1期45卷 229-235页

作者：梅永王浩志王身云南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

为了实现全向反射镜的小型化,设计一款基于级联结构的一维光子晶体反射镜模型。首先,利用传输矩阵法计算三个单级一维光子晶体结构在横磁波(TM波)照射条件下的全向反射系数,其全向反射带宽分别为433~453 nm、466~488 nm和499~524 nm。然... 详细信息

为了实现全向反射镜的小型化,设计一款基于级联结构的一维光子晶体反射镜模型。首先,利用传输矩阵法计算三个单级一维光子晶体结构在横磁波(TM波)照射条件下的全向反射系数,其全向反射带宽分别为433~453 nm、466~488 nm和499~524 nm。然后,将这些单级结构进行级联,计算级联结构的全向反射带宽。计算结果表明:级联结构的全向反射带宽为446~494 nm,宽度为48 nm。最后,采用变换光学原理对级联结构进行压缩变换,实现级联结构的尺寸小型化,并保持全向反射带宽不变。考虑变换介质的可实现性,基于折射率不变性对变换介质进行去磁化变换。所设计的变换介质级联结构光子晶体,不仅有效增加全向反射带宽,也显著减少反射镜的厚度,为全向反射镜的小型化和宽带化提供一种有效方案。

关键词：光子晶体全向反射镜传输矩阵变换光学

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近20年塔里木河流域植被变化及与气候因子的关系

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地球科学 2025年第1期50卷 33-45页

作者：岳胜如王伦澈曹茜孙嘉崔利芳中国地质大学地理与信息工程学院湖北武汉430078 塔里木大学水利与建筑工程学院新疆阿拉尔843300 黄冈师范学院地理与旅游学院湖北黄冈438000

为了解西北“暖湿化”进程中气候因素对塔里木河流域植被变化的驱动作用,基于线性回归、变异系数、Person相关系数、Hurst指数和偏导数方法,利用MODIS卫星遥感数据和气候数据对塔里木河流域植被变化的气候驱动机制进行定量评估.结果表明... 详细信息

为了解西北“暖湿化”进程中气候因素对塔里木河流域植被变化的驱动作用,基于线性回归、变异系数、Person相关系数、Hurst指数和偏导数方法,利用MODIS卫星遥感数据和气候数据对塔里木河流域植被变化的气候驱动机制进行定量评估.结果表明:该流域植被最优长势和生产力水平呈波动上升趋势,指数NDVI、EVI、NPP增速分别为0.036 4/10a、0.023 8/10a、12.606 1 g C/(m^(2)·10a).Hurst指数显示,研究区大部分区域植被存在持续变化的不确定性问题,持续改善区域分别占流域面积的19.7%、18.7%和6.1%.流域尺度上,气候因素对NDVI、EVI、NPP的贡献分别为0.0016/10a、0.0010/10a、2.8019 g C/(m^(2)·10a).相较于气温,降水是影响植被变化的主要气候因子;辐射对植被变化有抑制作用.气候变化对植被最优长势变化的贡献有限,却促进了植被生产力的明显改善,结果揭示了塔里木河流域植被变化及气候驱动的空间特征.

关键词：塔里木河流域植被变化驱动机制定量评估气候变化

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网络异常检测中的流量表示研究

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通信学报 2025年第1期46卷 192-209页

作者：孙剑文张斌常禾雨信息工程大学密码工程学院河南郑州450001

针对网络异常检测中流量表示存在的信息丢失问题,从数据采集粒度入手分析不同流量表示的特征信息维度对异常检测性能的影响。首先,介绍了恶意异常检测中流量表示粒度间的协同与耦合关系,以及异常检测中的流量表示、特征学习和检测三环... 详细信息

针对网络异常检测中流量表示存在的信息丢失问题,从数据采集粒度入手分析不同流量表示的特征信息维度对异常检测性能的影响。首先,介绍了恶意异常检测中流量表示粒度间的协同与耦合关系,以及异常检测中的流量表示、特征学习和检测三环节间的耦合关系。然后,系统审视流量表示在网络异常检测中的发展轨迹,深入分析了流量表示形式、流量特征学习与流量表示在异常检测中的应用3个方面的国内外研究现状。最后,围绕流量表示在网络异常检测应用中协同耦合的发展趋势对未来研究进行展望。

关键词：异常检测网络流量流量表示形式特征类型多模态流量表示

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基于改进YOLO v8n网络的番茄成熟度实时检测算法

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农业机械学报 2025年第3期56卷 374-382,450页

作者：任晶秋万恩晗单蜜张光华卢为党东北石油大学电气信息工程学院大庆163318 浙江工业大学信息工程学院杭州310014

为应对番茄采摘面临的果农老龄化、劳动力短缺和人工成本上涨等挑战,解决在复杂果园环境下番茄采摘机器人视觉系统成熟度检测精度低和实例分割不准确等问题,本文提出一种基于改进YOLO v8n网络的番茄成熟度实时检测算法。首先,通过在YOLO... 详细信息

为应对番茄采摘面临的果农老龄化、劳动力短缺和人工成本上涨等挑战,解决在复杂果园环境下番茄采摘机器人视觉系统成熟度检测精度低和实例分割不准确等问题,本文提出一种基于改进YOLO v8n网络的番茄成熟度实时检测算法。首先,通过在YOLO v8n网络中引入通道嵌入位置注意力模块和改进大核卷积块注意力模块,能够在浅层网络保留番茄目标位置信息,建立目标区域之间的长距离依赖关系,从而增加YOLO v8n网络对显著番茄特征的关注。然后,在LaboroTomato数据集上进行了对比实验,改进YOLO v8n相较于原YOLO v8n网络,检测和分割的mAP@50和mAP@50-95分别提高0.4、1.4个百分点和0.3、1.2个百分点。最后,实现了改进YOLO v8n网络在低成本、低算力和低功耗的Jetson Nano平台上的轻量化部署,模型内存占用量由满溢减少到2.4 GB,推理速度加倍。该研究可为番茄采摘机器人在复杂场景下实时、准确检测番茄成熟度提供技术支撑。

关键词：番茄成熟度目标检测 YOLO v8n 注意力模块轻量化 Jetson Nano

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基于TV-KF的矿浆液位电阻抗成像方法研究

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仪器仪表学报 2025年第2期46卷 141-151页

作者：李曦婷高云鹏谢琴杨唐胜王俊霖湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

针对浮选过程矿浆液位难以准确检测、可视化程度低、现有电阻抗成像算法过于平滑的问题,提出了全变差正则化与卡尔曼滤波相结合的混合TV-KF矿浆液位电阻抗成像方法。首先,构建浮选矿浆液位测量场域模型获取场域边界电压,建立基于全变差... 详细信息

针对浮选过程矿浆液位难以准确检测、可视化程度低、现有电阻抗成像算法过于平滑的问题,提出了全变差正则化与卡尔曼滤波相结合的混合TV-KF矿浆液位电阻抗成像方法。首先,构建浮选矿浆液位测量场域模型获取场域边界电压,建立基于全变差正则化的浮选过程误差函数计算矿浆液位初始电导率值;其次,基于全变差正则化算法计算电导率值作为卡尔曼滤波算法预测方程的先验信息,利用不同时刻的测量电压值对卡尔曼滤波算法的更新方程和预测方程进行迭代;最后,基于提出的TV-KF电阻抗成像算法求解矿浆液位电导率分布,获得准确的矿浆液位检测结果。仿真和实测结果表明:所提算法重建的矿浆与泡沫分界面清晰度更高、边缘特性更好,获取的矿浆液位信息全面准确,在不同矿浆液位仿真模型中PCC均达到85%以上,相比其他重建算法IRE值更低、重建效果更优;现场实验平台矿浆液位实测最大误差<2.4 cm,满足浮选工业现场液位准确检测需求;相较已有方法具有更强的泡沫层信息可视化能力及浆料适用性、对泡沫波动变化有更高的灵敏度,可持续稳定测量矿浆液位,对当前浮选现场有良好应用价值。

关键词：浮选过程电阻抗成像全变差正则化卡尔曼滤波液位检测

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基于低密度分数的密度峰值聚类算法

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控制与决策 2025年第5期40卷 1599-1609页

作者：陈梅尤远毓秀魏礼磊唐晟洲兰州交通大学电子与信息工程学院

密度峰值聚类算法(DPC)可识别出任意形状的簇,但是对于存在多密度峰值的簇,DPC可能会识别出多个簇中心点,导致簇划分错误.鉴于此,提出一种基于低密度分数的密度峰值聚类算法(LS-DPC).该算法首先使用低密度分数放大数据点的密度差异,缩... 详细信息

密度峰值聚类算法(DPC)可识别出任意形状的簇,但是对于存在多密度峰值的簇,DPC可能会识别出多个簇中心点,导致簇划分错误.鉴于此,提出一种基于低密度分数的密度峰值聚类算法(LS-DPC).该算法首先使用低密度分数放大数据点的密度差异,缩小整体密度差异大的相邻区域的密度差异,使得单个簇内所有区域的密度分布均重构为单峰密度分布;然后,根据低密度分数自动获得子簇中心点;接着,得到子簇后,根据密度相交条件对子簇进行融合,完成聚类;最后,将所提出LS-DPC算法与k-Means、SC、DPC、DN、Extreme以及ICKDP算法进行对比,实验结果表明所提出算法在复杂数据集和UCI数据集上的表现优于对比算法.

关键词：聚类密度峰值多密度峰值簇低密度分数子簇融合

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基于改进A^(*)算法的水空两栖机器人多目标路径规划

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农业工程学报 2025年第6期41卷 62-70页

作者：沈跃孙浩沈亚运郭奕刘慧江苏大学电气信息工程学院镇江212013

实现水空两栖机器人安全、高效进行多目标点跨塘水质检测作业,减少传统水质检测模式时间及经济成本,合理的路径规划十分重要。针对传统A^(*)算法路径曲折、搜索效率低、无法考虑多栖机器人约束特性等问题,该研究提出一种改进A^(*)的水... 详细信息

实现水空两栖机器人安全、高效进行多目标点跨塘水质检测作业,减少传统水质检测模式时间及经济成本,合理的路径规划十分重要。针对传统A^(*)算法路径曲折、搜索效率低、无法考虑多栖机器人约束特性等问题,该研究提出一种改进A^(*)的水空两栖机器人路径规划算法。首先采集障碍物分布情况和高度信息,建立多水域2.5维栅格地图;其次在A^(*)算法评价函数中加入能耗、时间及安全代价,通过调节不同权重获取相应初始路径;然后通过动态分配权重改进启发式函数,加快搜索效率,并利用目标成本函数对所有目标进行优先级判定,实现多目标路径规划;最后通过增加空中模态切换点、删除冗余点及采用B样条曲线优化路径,生成可连接多水域多水质检测点的三维平滑轨迹。仿真试验结果表明:与传统A^(*)算法和陆空A^(*)算法相比,改进A^(*)算法迭代次数分别减少70.04%与68.07%,路径长度分别减少35.44%与7.6%,总转角分别减小83.63%与8.65%,危险节点数分别减少80.67%与33.33%。真实水域试验表明:改进A^(*)算法的迭代次数比传统A^(*)算法和陆空A^(*)算法减少84.89%与83.78%,路径长度分别减少12%与0.6%,总转角分别减小73.21%与22.1%,危险节点数分别减少84.62%与80%,可规划出通过多个目标点的安全、平滑路径,有效提高水质检测效率,为多栖机器人自主导航提供参考。

关键词：多目标路径规划水空两栖机器人 A^(*)算法轨迹优化

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弱电网下电网阻抗与PLL耦合效应对并网MMC系统稳定性的影响分析

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电工技术学报 2025年第4期40卷 1236-1253页

作者：吴向阳何梨梨李杨帅智康湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

在弱电网条件下,电网阻抗与锁相环(PLL)耦合效应会引起并网模块化多电平换流器(MMC)系统失稳,对电力系统的安全运行产生威胁。该文提出结合系统等效环路增益零极点和频域特性的稳定性分析方法,揭示弱电网下并网MMC系统失稳的根本原因。... 详细信息

在弱电网条件下,电网阻抗与锁相环(PLL)耦合效应会引起并网模块化多电平换流器(MMC)系统失稳,对电力系统的安全运行产生威胁。该文提出结合系统等效环路增益零极点和频域特性的稳定性分析方法,揭示弱电网下并网MMC系统失稳的根本原因。首先,构建包含MMC内部动态特性的等效环路增益模型,该模型刻画了电网阻抗与PLL耦合效应和复杂控制系统之间的交互作用。其次,提出结合系统等效环路增益零极点和频域特性的稳定性分析方法,分析结果表明,电网阻抗与PLL耦合效应在系统等效环路增益中引入右半平面极点,这将破坏系统的稳定性;通过增加基频电流控制的增益可以缓解这种潜在的失稳问题,但要彻底消除电网阻抗与PLL耦合效应引起的失稳问题,需要设计相应的环路补偿方案。最后,实验结果验证了理论分析的正确性以及消除电网阻抗与PLL耦合效应从而改善并网MMC系统稳定性方法的有效性。

关键词：弱电网模块化多电平换流器(MMC) 电网阻抗锁相环(PLL) 耦合效应稳定性

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面向复杂自由空间光网络环境的可靠路由算法

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光学学报 2025年第4期45卷 36-44页

作者：吴铭鸿郑耿鑫瞿韶明甘园园熊永康韩一石广东工业大学信息工程学院

自由空间光网络易受到大气湍流、天气状态和节点死亡等各种不可控因素的影响，这些因素会导致网络的传输业务中断，降低网络的整体性能。针对复杂自由空间光网络环境的特性，提出一种基于深度强化学习的可靠路由算法，通过动作掩码机制... 详细信息

自由空间光网络易受到大气湍流、天气状态和节点死亡等各种不可控因素的影响，这些因素会导致网络的传输业务中断，降低网络的整体性能。针对复杂自由空间光网络环境的特性，提出一种基于深度强化学习的可靠路由算法，通过动作掩码机制将算法的动作空间约束在当前位置下的有效动作，能够使算法的训练效率和收敛速度提升58.3%。同时，算法可以根据自由空间光网络大气环境和节点状态的变化调整路由，提高数据传输的可靠性，改善路由的数据交付率并减少能量消耗和时延。在雨、雪、雾天情况下，所提算法的数据交付率达到96.9%、91.3%和84.5%，与深度Q网络（DQN）算法相比，提高了2.9、5.3、6.9百分点；当网络中存在死亡节点时，所提算法的数据交付率可达88.2%，与DQN和蚁群算法相比分别提高了3.8百分点和9.2百分点。此外，研究结果表明，与DQN算法相比，所提算法的能量消耗和传输时延均有一定改善。

关键词：光通信自由空间光网络深度强化学习可靠路由链路余量动作掩码

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应用于光电集成芯片的高效光电链路仿真方法

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光学学报 2025年第4期45卷 188-199页

作者：苟昌军张家辰叶英豪贵州大学大数据与信息工程学院

集成规模和复杂度的快速增加使得硅基光电集成芯片（OEIC）的设计愈发依赖于光电设计自动化工具（EPDA）。为了解决当前光电联合仿真需要跨多个平台或在电路仿真平台使用电信号来等效光信号等问题，提出了一种在同一开放平台下实现OEIC... 详细信息

集成规模和复杂度的快速增加使得硅基光电集成芯片（OEIC）的设计愈发依赖于光电设计自动化工具（EPDA）。为了解决当前光电联合仿真需要跨多个平台或在电路仿真平台使用电信号来等效光信号等问题，提出了一种在同一开放平台下实现OEIC链路级建模仿真的方法。提出光端口双向传输信号定义规范，并结合已有电端口信号定义规范构建了统一通用的模型标准来描述光电器件时域输入输出动态特性；然后构建的光电联合仿真引擎将光子器件、电子器件以及光电器件模型直接以光端口或电端口的形式连接，并建立系统级光电链路网表，进而产生描述整个光电链路的系统方程组；最后通过瞬态仿真高效求解光电链路各端口和内部节点的光信号和电信号。将所提出的光电链路仿真方法应用于两个仿真实例，并与电路仿真平台中Verilog-A方法实现的仿真结果进行对比。对于全通型微环谐振腔仿真，两种方法得到的光信号的平均相对误差小于1.435%；对于光电收发链路仿真，两种方法得到的光信号和电信号的平均相对误差分别小于0.0494%、0.1949%；仿真结果具有良好的一致性和准确性。本研究验证了同一开放平台下对OEIC进行光电协同仿真的可行性，为光电子芯片建立统一和开放的光电联合仿真标准提供了重要的基础。

关键词：光电子学光电集成芯片光电设计自动化联合仿真引擎瞬态仿真

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