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ResNet-UAN-AUD:基于深度学习的水声上行非正交多址通信系统活动用户检测方法

传感技术学报 2024年第6期37卷 985-996页

作者：王建平陈光岚冯启高马建伟河南科技学院信息工程学院河南科技大学信息工程学院

水下声学网络(Underwater Acoustic Networks, UAN)是探测未知水域的重要技术手段。非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)是一种新颖的移动通信技术，支持时域、频域、空域/编域的非正交分配，可有效地提高网络容量和用户... 详细信息

水下声学网络(Underwater Acoustic Networks, UAN)是探测未知水域的重要技术手段。非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)是一种新颖的移动通信技术，支持时域、频域、空域/编域的非正交分配，可有效地提高网络容量和用户接入数，为性能和电量受限的UAN提供创新解决方案。活动用户检测(Active User Detection, AUD)是NOMA通信系统的基础支撑，对于NOMA系统消除信号干扰和提高接收性能至关重要。ResNet是基于残差模块跳跃连接的神经网络，解决了深度学习的梯度消失和网络退化问题。提出了一种基于深度学习的水声上行NOMA通信系统AUD检测方案。首先，构建水声上行NOMA通信系统基本模型；其次，实施NOMA活动用户检测问题的数学表征；接着，开发基于ResNet网络的水声NOMA系统活动节点检测方法(ResNet-UAN-AUD);最后，执行仿真实验。结果表明，ResNet-UAN-AUD的检测性能接近基于长短期记忆网络的活动用户检测(LSTM-UAN-AUD)方案，而复杂度略高于基于卷积神经网络的活动用户检测(CNN-UAN-AUD)技术，实现了次优目标，适合水声上行NOMA系统使用。

关键词：水声网络深度学习残差神经网络(ResNet) 活动用户检测上行NOMA通信系统

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PbTi_(0.85)Ni_(0.15)O_(3)/TiO_(2)纳米棒阵列复合材料的压电光催化性能

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复合材料学报 2024年第3期41卷 1367-1377页

作者：周小桔钱俊胡正龙任一鸣湖北科技学院电子与信息工程学院光电信息与智能控制重点实验室咸宁437100 梧州学院电子与信息工程学院梧州543002

压电材料诱导的内建电场是调节电荷转移途径和抑制载流子复合的最有效策略之一。采用水热和溶胶凝胶两步法制备了PbTi0.85Ni0.15O3/TiO_(2)纳米棒阵列复合材料。通过降解有机染料,复合材料展现了优异的压电光催化性能。经30 min,PbTi_(0... 详细信息

压电材料诱导的内建电场是调节电荷转移途径和抑制载流子复合的最有效策略之一。采用水热和溶胶凝胶两步法制备了PbTi0.85Ni0.15O3/TiO_(2)纳米棒阵列复合材料。通过降解有机染料,复合材料展现了优异的压电光催化性能。经30 min,PbTi_(0.85)Ni_(0.15)O_(3)/TiO_(2)对亚甲基蓝(MB)的压电光催化降解率达到97.3%,降解反应速率为0.1215 min^(-1),是光催化降解速率(0.0372 min^(-1))的3.3倍,是压电催化降解速率(0.0211 min^(-1))的5.7倍。掺杂Ni后,带隙降低,载流子浓度增大,晶格畸变增大,压电光催化性能增强。添加牺牲剂实验和电子自旋共振波谱(ESR)实验结果表明,压电光催化降解中,·O_(2)^(-)和·OH是最主要的活性物质。此外,PbTi_(0.85)Ni_(0.15)O_(3)/TiO_(2)对不同染料的降解和循环5次后的降解率表明复合材料对多种染料具有良好的压电光催化降解性能和良好的稳定性。根据能带排列,提出压电极化导致的能带倾斜和弯曲可以促进光生载流子分离,从而使PbTi_(0.85)Ni_(0.15)O_(3)/TiO_(2)具有优异的压电光催化染料降解性能。

关键词： PbTi_(0.85)Ni_(0.15)O_(3)/TiO_(2) 复合材料压电光催化降解能带倾斜

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基于轻量化区域置信网络的细粒度图像分类

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计算机工程与设计 2023年第3期44卷 866-871页

作者：秦嘉奇桂林信息科技学院信息工程学院广西桂林541000

为提高细粒度图像分类的准确率和速度,提出区域投票分类模型和区域置信度机制以及基于轻量化区域置信网络的细粒度图像分类方法。将轻量化卷积神经网络分类器替换为区域投票分类器,加入区域置信机制,增加分类网络对于关键特征分类的权重... 详细信息

为提高细粒度图像分类的准确率和速度,提出区域投票分类模型和区域置信度机制以及基于轻量化区域置信网络的细粒度图像分类方法。将轻量化卷积神经网络分类器替换为区域投票分类器,加入区域置信机制,增加分类网络对于关键特征分类的权重,提升轻量化模型的准确率。在Cub200-2011数据集上的实验结果验证了区域投票模型和区域置信机制的有效性。相较于其它主流细粒度图像分类算法,改进后的模型仅损失了少量精度,却大幅减少了参数量和所需运算资源。

关键词：图像处理细粒度图像分类区域投票模型区域置信卷积神经网络轻量化模型模型优化

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台后设置拱形结构的无缝桥梁整体受力性能

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吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1016-1027页

作者：赵秋陈鹏赵煜炜余澳福州大学土木工程学院福州350108 武汉工程科技学院信息工程学院武汉430200

基于实际连续预应力混凝土无缝桥结构的试设计,提出了一种台后设置拱形结构的新型整体式无缝桥梁。通过建立该新型结构的三维杆系计算模型与实体有限元模型,考虑桩基与桩周土之间相互作用,并按相似比原则设计半桥有机玻璃模型试验以验... 详细信息

基于实际连续预应力混凝土无缝桥结构的试设计,提出了一种台后设置拱形结构的新型整体式无缝桥梁。通过建立该新型结构的三维杆系计算模型与实体有限元模型,考虑桩基与桩周土之间相互作用,并按相似比原则设计半桥有机玻璃模型试验以验证模拟方法的正确性。采用经验证的数值模型建立台后设置拱形结构的全桥杆系模型与实体模型,分析矢跨比与桩长对桥梁整体受力性能的影响。分析结果表明:模型试验的位移和应力值与杆系模型差异分别为8%和21%,与实体模型差异分别为-3%和5.3%;随着矢跨比的增大、桩长的减小,拱脚所受的水平约束减小,拱顶的竖向位移相对减小,主梁所受的轴力逐渐减小,弯矩变化范围也逐渐降低。因此,选择桩长较短、矢跨比较大的无缝桥梁的整体受力性能更加优越。

关键词：桥梁工程整体式无缝桥梁有机玻璃试验数值模拟拱形结构整体受力性能

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不同颜色风力机叶片缺陷检测系统研究与验证

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传感技术学报 2024年第3期37卷 513-518页

作者：严海领刘雄飞李密兰银川科技学院信息工程学院宁夏银川750001

针对目前风力机叶片缺陷检测方法检测精度低、危险系数大、设备价格高等问题,提出一种基于LabVIEW+无人机的风力机叶片缺陷检测系统,实现了硬件平台搭建和系统软件设计,对图像处理算法进行研究,针对传统二值化算法中不同颜色风力机叶片... 详细信息

针对目前风力机叶片缺陷检测方法检测精度低、危险系数大、设备价格高等问题,提出一种基于LabVIEW+无人机的风力机叶片缺陷检测系统,实现了硬件平台搭建和系统软件设计,对图像处理算法进行研究,针对传统二值化算法中不同颜色风力机叶片阈值不同的问题,提出了应用边缘提取的检测方法。通过理论分析和实验对比了LabVIEW中边缘提取缺陷检测算子及组合算子的检测效果,并最终确定Sobel算子应用于本风力机叶片缺陷检测系统。实验表明,该系统能够实现不同颜色风力机叶片缺陷的自动、低成本检测,检测精度高达93%。

关键词：缺陷检测风力机叶片 Sobel算子无人机 LabVIEW算法验证

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基于数据挖掘的光纤通信故障数据诊断方法研究

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激光杂志 2023年第8期44卷 177-181页

作者：贾丽刘欣郭健桂林信息科技学院信息工程学院广西桂林541004

针对传统方法进行光纤通信故障数据诊断时易受噪声条件、光照变化、信号强度等问题干扰,诊断精准度不高的问题,提出基于数据挖掘的光纤通信故障数据诊断方法研究。首先利用滤波器剔除光纤通信数据中的噪声,以避免噪声对故障诊断结果产... 详细信息

针对传统方法进行光纤通信故障数据诊断时易受噪声条件、光照变化、信号强度等问题干扰,诊断精准度不高的问题,提出基于数据挖掘的光纤通信故障数据诊断方法研究。首先利用滤波器剔除光纤通信数据中的噪声,以避免噪声对故障诊断结果产生影响,其次利用主成分分析法提取数据的特征,最后将提取的特征输入到最小二乘支持向量机中,采用粒子群算法优化最小二乘支持向量机参数,输出故障分类结果,完成光纤通信故障数据的诊断。测试结果表明,所提方法的信号提取效果好、诊断精确率高、召回率高、F1分数高。

关键词：滤波器降噪时间序列主成分分析法最佳分类平面参数优化

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冒充性攻击下无线传感节点信息数据安全推荐算法

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传感技术学报 2024年第8期37卷 1434-1440页

作者：涂剑峰李芳丽江西科技学院信息工程学院江西南昌330098

冒充性攻击伪装成合法的通信实体,向无线传感网络中的传感节点发送虚假的信息或命令,降低了网络信息数据推荐的效率,影响网络安全性。为此,研究了一种冒充性攻击下的无线传感信息数据安全推荐算法,以保证通信质量。计算冒充性攻击下的... 详细信息

冒充性攻击伪装成合法的通信实体,向无线传感网络中的传感节点发送虚假的信息或命令,降低了网络信息数据推荐的效率,影响网络安全性。为此,研究了一种冒充性攻击下的无线传感信息数据安全推荐算法,以保证通信质量。计算冒充性攻击下的无线传感网络邻居节点的信任度,从中选取信任度取值比较高的节点组建备选推荐无线传感节点集合。对备选节点推荐集合展开数据去噪、冒充性攻击检测和重构处理,同时将用户自定义标签映射为标准标签,以此建立可躲避攻击节点模型。获取可躲避攻击的无线传感节点进行组网。仿真结果表明,所提算法在冒充性攻击下,查全率高于88%、平均响应时间低于390 ms、MAE和RMAE低于1.09%和0.95%。证明所提算法无线传感节点信息数据推荐效果较好,提高了无线传感网络通信质量和通信效率,保证了传输安全性和可靠性。

关键词：无线传感网络冒充性攻击安全推荐信任度用户兴趣模型

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基于红外传感器的复杂场景目标自动识别方法

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传感技术学报 2024年第8期37卷 1377-1382页

作者：彭吉琼李芳丽熊蕾江西科技学院信息工程学院江西南昌330098

由于复杂场景中目标求解区域隶属度不同,导致目标识别精准度低,提出基于红外传感器的目标自动识别方法。将复杂场景中的目标特征形式转换为红外形式,输入至红外传感器中,通过目标的光线特征获取红外图像。以复杂场景目标变换特性为基础... 详细信息

由于复杂场景中目标求解区域隶属度不同,导致目标识别精准度低,提出基于红外传感器的目标自动识别方法。将复杂场景中的目标特征形式转换为红外形式,输入至红外传感器中,通过目标的光线特征获取红外图像。以复杂场景目标变换特性为基础,结合采用尺度不变特征变换方法,计算场景中不同类型目标的特征权重,求解目标在不同区域范围的隶属度,将权重值与隶属度值作为对比参照,建立对比序列。计算图像质心值与区域内所有像素点的奇异值向量,按照奇异值向量大小组成序列,与预设目标参数实行比对,提取符合特征和奇异值变化表达的像素点,完成目标的高效识别。实验结果表明,所提方法的损失函数最高值仅为1.3,识别精准度最高值达到了97.8%以上,说明所提方法的识别结果与目标之间存在高度一致性,并且识别结果分辨率高、画面清晰直观。

关键词：计算机科学与技术目标识别红外传感器尺度不变特征变换方法

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FDI攻击下互联电力系统的分布式安全状态估计

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控制与决策 2023年第7期38卷 1935-1941页

作者：翁世清翁品迪周京陈博苏子漪浙江工业大学信息工程学院杭州310023 浙江树人大学信息科技学院杭州310023

针对虚假数据注入(FDI)攻击下的多区域互联电力系统安全状态估计问题,提出一种分布式中间观测器,同时对各区域电力系统的状态、虚假数据注入攻击信号以及负载偏差进行估计.首先,通过将电力系统的状态和虚假数据注入攻击进行增广,得到等... 详细信息

针对虚假数据注入(FDI)攻击下的多区域互联电力系统安全状态估计问题,提出一种分布式中间观测器,同时对各区域电力系统的状态、虚假数据注入攻击信号以及负载偏差进行估计.首先,通过将电力系统的状态和虚假数据注入攻击进行增广,得到等价的区域电力系统状态空间模型;然后,基于等价系统模型构建分布式中间观测器,对各个电力子系统分别进行安全状态估计,并设计补偿控制策略以降低虚假数据注入攻击及负载偏差带来的影响;最后,通过算例仿真验证所提出方法的可行性和有效性.

关键词： FDI攻击多区域互联电力系统安全估计分布式中间观测器负载偏差补偿控制

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不相关多子集零相关区序列集的构造

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系统工程与电子技术 2024年第10期46卷 3577-3585页

作者：崔莉许成谦燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河北科技师范学院数学与信息科技学院河北秦皇岛066004

在多小区环境下的准同步码分多址(quasi-synchronous code-division multiple-access,QS-CDMA)系统中,不相关多子集零相关区(zero correlation zone,ZCZ)序列集不仅可以消除一定时延内来自相同小区的信号干扰,而且可以完全消除来自相邻... 详细信息

在多小区环境下的准同步码分多址(quasi-synchronous code-division multiple-access,QS-CDMA)系统中,不相关多子集零相关区(zero correlation zone,ZCZ)序列集不仅可以消除一定时延内来自相同小区的信号干扰,而且可以完全消除来自相邻小区的信号干扰。针对如何基于仿酉矩阵构造多子集ZCZ序列集的问题,设计了两种构造方法。具体地,通过构造具有一定特性的多个初始矩阵,再结合仿酉矩阵,进而利用不同的初始矩阵产生不同的ZCZ序列集,且序列集间互不相关。所提方法的核心是多个初始矩阵的设计,方法1通过对离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)矩阵进行分块与叠加实现,方法2利用已有的不相关多子集ZCZ序列集实现。由两种方法得到的构造结果,其参数趋近于最优,为解决多小区环境下的干扰抑制问题提供了新的序列设计方法。

关键词：准同步码分多址系统零相关区多子集零相关区序列集仿酉矩阵

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