检索结果-内蒙古大学图书馆

系统工程与电子技术 2025年第1期47卷 324-331页

作者：邵永琪杨丽花常澳任露露南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 江苏省无线通信重点实验室江苏南京210003

为了克服在可重构智能反射面(reconfigurable intelligent surface,RIS)辅助的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统中现有基于深度学习的信道估计方法计算复杂度过高的问题,在RIS下利用基扩展模型(base extension model,BEM)对时变信道进行建模,并提出基于残差链接超分辨率卷积神经网络的时变信道估计方法。具体来说,所提方法首先将参数较多的信道系数估计转换为参数较少的基系数估计,以降低所提方法计算复杂度。在线下训练中,利用低分辨率的基系数估计对神经网络进行训练,仅需要少量的输入即可获取高分辨率的信道估计。为了提高所提方法的实用性,将网络训练的标签设置为具有高精度的信道估计值,而非理想的信道信息。仿真实验验证,所提方法在RIS辅助移动通信系统下能够准确获取时变信道信息,且具有更高的估计精度和更低的计算复杂度。

关键词：可重构智能反射面正交频分复用时变信道估计基扩展模型残差链接超分辨率卷积神经网络

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激光拉曼技术对二甲苯分子光谱性质研究

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光谱学与光谱分析 2025年第2期45卷 332-336页

作者：高文汉蔡玉垚韩博元冯骏刘玉柱南京信息工程大学江苏省大气海洋光电探测重点实验室江苏南京210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044

二甲苯是大气污染的重要组成之一,其排放量随工业的迅速发展而急速上升。如何分辨二甲苯的三种同分异构体成为环境的检测要点。采用拉曼散射理论对二甲苯的三种同分异构体进行拉曼光谱探测实验,对其拉曼光谱进行分析以辨认二甲苯的同分... 详细信息

二甲苯是大气污染的重要组成之一,其排放量随工业的迅速发展而急速上升。如何分辨二甲苯的三种同分异构体成为环境的检测要点。采用拉曼散射理论对二甲苯的三种同分异构体进行拉曼光谱探测实验,对其拉曼光谱进行分析以辨认二甲苯的同分异构体。探测系统为一台自行研制的拉曼光谱仪组成。采用单电子近似理论从头算法在HF/6-31+的基组上得到优化后的分子结构模型,以模型计算得到二甲苯的三种同分异构体的拉曼光谱,结合Gaussview 5.0软件,对二甲苯的三种同分异构体的特征峰振动做归属,实现二甲苯同分异构体的快速分辨。通过自行研制拉曼光谱仪开展二甲苯的特性研究,为二甲苯同分异构体鉴别提供了可靠依据。

关键词：二甲苯同分异构体拉曼技术

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臭氧浓度升高和增温对水稻叶片光合作用的复合影响

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生态学报 2025年第2期45卷 877-888页

作者：周钰清徐彦森何龙鑫张宇杰冯兆忠南京信息工程大学生态与应用气象学院江苏省农业与生态气象重点实验室南京210044

人类活动导致的地表臭氧(O_(3))浓度升高和气候变暖正严重影响作物生长。利用开放式O_(3)浓度与温度升高平台(O_(3)-T-FACE),以南粳9108为实验材料,设置两个O_(3)浓度:环境大气O_(3)浓度(A)和1.5倍环境O_(3)浓度(E),三个增温处理:环境温... 详细信息

人类活动导致的地表臭氧(O_(3))浓度升高和气候变暖正严重影响作物生长。利用开放式O_(3)浓度与温度升高平台(O_(3)-T-FACE),以南粳9108为实验材料,设置两个O_(3)浓度:环境大气O_(3)浓度(A)和1.5倍环境O_(3)浓度(E),三个增温处理:环境温度(CK)、冠层红外增温1.5℃(+1.5)和2℃(+2)。于灌浆中期和后期测定水稻叶片光合速率和叶绿素含量,以明确O_(3)浓度升高和温度增加对水稻叶片光合作用的复合影响。两年重复实验结果表明,与环境大气O_(3)浓度相比,O_(3)浓度升高对水稻灌浆中期叶片光合指标无显著影响,但显著降低了水稻灌浆后期的饱和光合速率(A_(sat))、气孔导度(g_(s))和叶绿素含量,分别平均下降31.3%、19.9%和30.7%;对胞间CO_(2)浓度(C_(i))、电子传递速率(ETR)、水分利用率(WUE)等指标的影响两年均不显著,说明O_(3)浓度升高导致的A_(sat)降低主要是由于叶绿素含量的下降,而非气孔限制CO_(2)传输。增温显著降低了2022年灌浆后期叶片A_(sat)和g_(s),显著降低2021年灌浆中期和后期叶片C_(i),增加叶片WUE,但对其他光合指标和叶绿素含量无显著影响。灌浆后期叶片光合速率对O_(3)浓度升高和增温的响应存在年际差异,2021年灌浆期间高的环境O_(3)浓度和温度加重了叶片光合损失。实验设置的不同增温幅度间的影响未达到显著性差异,说明开放条件下增加冠层温度1.5—2℃对当前的试验水稻品种不足以产生高温胁迫。O_(3)浓度升高和增温对叶片光合速率和叶绿素含量的复合影响未达显著性水平,意味着高浓度O_(3)和温度对试验水稻品种的叶片光合作用不存在协同或拮抗效应。

关键词：臭氧增温光合速率气孔导度水分利用率叶绿素

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基于分布式对比学习的遥感场景分类模型后门防御

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地球信息科学学报 2025年第2期27卷 411-423页

作者：陈玮彤任娜朱长青杨弈航张佳乐扬州大学信息工程学院扬州225127 江苏省知识管理与智能服务工程研究中心扬州225127 虚拟地理环境教育部重点实验室(南京师范大学) 南京210023 江苏省地理环境演化国家重点实验室培育建设点南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023

【目的】高性能遥感场景分类模型的训练需要搜集海量遥感数据样本,不同来源的数据安全性难以管控。为了应对数据集可能被投毒的安全挑战,同时顾及遥感数据集的大规模与大模型复杂计算对分布式训练的需求,本文提出了一种基于分布式对比... 详细信息

【目的】高性能遥感场景分类模型的训练需要搜集海量遥感数据样本,不同来源的数据安全性难以管控。为了应对数据集可能被投毒的安全挑战,同时顾及遥感数据集的大规模与大模型复杂计算对分布式训练的需求,本文提出了一种基于分布式对比学习的遥感场景分类模型后门防御方法。【方法】通过将遥感数据集划分至不同的工作节点执行分布式训练,各节点将训练的模型参数,包括特征提取器与预测器的权重,上传至服务器进行参数聚合,迭代这一过程直至模型收敛。在工作节点训练阶段,执行两阶段训练:第一阶段通过增强数据集进行对比学习,用于训练干净的特征提取器;第二阶段,在冻结特征提取器的基础上,使用本地数据与标签训练预测器。在服务器参数聚合阶段,通过计算工作节点上传的预测器权重与上一轮聚合权重的差异,判断该节点是否存在有毒数据,进而标记有毒数据并排除该节点的聚合器权重,从而实现安全聚合。【结果】在EuroSAT、NaSC-TG2和PatternNet遥感数据集,以及ResNet-50、VGG16和GoogleNet模型上的实验表明,本文提出的方法将平均后门攻击成功率从99.77%显著降低至1.36%,有效抑制了BadNets、Blended、SIG、Trojan和WaNet五种后门攻击。【结论】为遥感场景分类模型训练过程中的后门防御提供有效的理论与方法支撑。

关键词：遥感场景分类模型后门防御数据投毒分布式训练对比学习遥感数据集安全聚合

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不同气候分区的青海省水面蒸发影响因子分析

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节水灌溉 2025年第2期 43-52页

作者：郭燕王晶张嘉男赵冰钰张烜宇刘春伟青海省气象信息中心青海西宁810001 南京信息工程大学生态与应用气象学院江苏省农业气象重点实验室江苏南京210044

为探究青海省不同气候分区(东部农业区、柴达木盆地、环青海湖区、三江源区)水面蒸发的变化特征及其影响因子,基于FAO-56 Penman-Monteith(PM)公式,利用青海省50个国家气象站点2018-2022年的气象资料,建立多元回归模型计算青海省各气候... 详细信息

为探究青海省不同气候分区(东部农业区、柴达木盆地、环青海湖区、三江源区)水面蒸发的变化特征及其影响因子,基于FAO-56 Penman-Monteith(PM)公式,利用青海省50个国家气象站点2018-2022年的气象资料,建立多元回归模型计算青海省各气候区水面蒸发量,分析不同时间尺度上青海省不同气候分区水面蒸发的变化特征,并利用通径分析方法对各气候区水面蒸发的影响因子进行剖析。结果表明:水面蒸发年际变化范围为2.58~2.92 mm/d,4个气候区均在2022年达到最大值;季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季;月变化最大值均出现在7月,为柴达木盆地>东部农业区>环青海湖区>三江源区。东部农业区,气象因子对水面蒸发的综合决定能力排序为VPD>R_(n)>n>WS,VPD对水面蒸发变化的直接作用最大(决策系数为0.75),其次是WS,R_(n)主要通过n路径对水面蒸发变化产生间接作用(间接作用系数为0.47);柴达木盆地,各因子决策系数排序为VPD>R_(n)>RH_(mean)>WS>T_(min),R_(n)对水面蒸发变化的直接作用最大(决策系数为0.50),其次是T_(min),VPD对水面蒸发的间接作用最大(间接作用系数为0.51),通过R_(n)路径间接影响水面蒸发,WS通过T_(min)路径间接影响水面蒸发(间接作用系数为0.18),RH_(mean)对水面蒸发的影响最小且为负效应;环青海湖区,VPD、R_(n)和WS是驱动水面蒸发变化的最主要因子且起直接作用,决策系数分别为0.62、0.69和0.05,表明R_(n)对水面蒸发变化促进作用比VPD明显;三江源区,VPD对水面蒸发的直接影响最大(决策系数为1.05),其次是WS。T_(mean)可通过VPD、R_(n)和RH_(mean)路径间接影响水面蒸发(间接作用系数为0.76),R_(n)和n分别通过T_(mean)和R_(n)路径对水面蒸发变化产生间接作用(间接作用系数分别为0.48和0.69),VPD、R_(n)、WS、T_(mean)和n对水面蒸发均有增进作用,而RH_(mean)对水面蒸发的影响最小且对水面蒸发变化有抑制作用(决策系数为-0.001)。总体而言,VPD和R_(n)是影响青海省水面蒸发的主导因子。

关键词：水面蒸发多元线性回归通径分析不同气候分区

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一种地基云图分类算法及硬件加速实现

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电子测量与仪器学报 2025年第2期39卷 21-31页

作者：冯琳宋文强徐伟南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044

地基云的自动观测和识别对分析大气运动趋势和天气预测具有指导意义。针对目前地基云图分类算法准确率不高、在嵌入式终端部署困难的问题,提出了一种基于残差网络结构的地基云图分类网络模型GBcNet及基于ZYNQ的硬件实现架构,PS端用于加... 详细信息

地基云的自动观测和识别对分析大气运动趋势和天气预测具有指导意义。针对目前地基云图分类算法准确率不高、在嵌入式终端部署困难的问题,提出了一种基于残差网络结构的地基云图分类网络模型GBcNet及基于ZYNQ的硬件实现架构,PS端用于加载模型的权重参数和云图数据,PL端实现DDR3读写控制和GBcNet的硬件加速。设计了滑窗、卷积层、池化层、批量归一化层和全连接层等模块的加速IP核。实验在CCSN数据集上进行,结果表明,提出的模型在PC端的准确率达到96.02%。采用现场可编程门阵列(FPGA)硬件加速后,准确率仍然保持在94.5%。与PC端模型的识别率相比,各云类的识别精度损失均不超过3%,整体精度损失小于1.5%;FPGA的最大资源占用不超过48%,单张地基云图推理时间为0.13 s。相较于现有地基云的识别方法,识别准确率高且推理时间较短。提出的识别模型和硬件加速方法为便携式地基云观测设备的研制提供了一种参考方案。

关键词：图像分类地基云图硬件加速 FPGA 残差网络

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南京近郊农田区域大气颗粒物水溶性离子污染特征

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环境科学 2025年第2期46卷 727-735页

作者：潘超张海鸥刘婉萍张鸿燕樊建凌国家能源集团科学技术研究院有限公司清洁高效燃煤发电与污染控制国家重点实验室南京210023 南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

水溶性离子是大气颗粒物中重要组成部分,但当前对农业区域大气颗粒物中水溶性离子的研究与关注较少.于2020年12月至2021年11月对南京近郊农业区定点连续采样,分析了不同粒径大气颗粒物(>9.0、5.8~9.0、4.7~5.8、3.3~4.7、2.1~3.3、1.... 详细信息

水溶性离子是大气颗粒物中重要组成部分,但当前对农业区域大气颗粒物中水溶性离子的研究与关注较少.于2020年12月至2021年11月对南京近郊农业区定点连续采样,分析了不同粒径大气颗粒物(>9.0、5.8~9.0、4.7~5.8、3.3~4.7、2.1~3.3、1.1~2.1、0.65~1.1、0.43~0.65和<0.43μm)中8种水溶性离子(Na^(+)、NH_(4)^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)和Cl^(-))污染特征.结果表明,采样期内采样点大气总悬浮颗粒物(TSP)、<9.0μm和<2.1μm的颗粒物浓度年均值分别为54.73、49.04和27.35μg·m^(-3),均达到了国家二级标准,其中<2.1μm的颗粒物浓度占TSP的50.0%,说明细颗粒物是该区域大气颗粒物的主要成分.不同粒径颗粒物中水溶性离子浓度均表现为:秋季>春/夏季>冬季;在各季节及各粒径颗粒中,SO_(4)^(2-)是水溶性离子的主要贡献者,占比在30.6%~66.5%之间,SO_(4)^(2-)/NO_(3)^(-)的值远大于1,表明研究区以固定源污染贡献为主.不同粒径颗粒物中SOR(SO_(2)气-粒转化速率)仅在冬季个别时间出现小于0.1的情况,表明研究区SO_(4)^(2-)主要来源于SO_(2)的二次氧化.除4.7~5.8μm粒径外,其余粒径颗粒物中SOR与温度均呈显著正相关(P<0.05),表明温度的升高显著促进了各粒径颗粒物中SO_(4)^(2-)的光化学形成过程;然而,SOR与相对湿度仅在<2.1μm的细颗粒物中呈显著正相关(P<0.05),表明液相反应是细颗粒物中SO_(4)^(2-)形成的重要途径.采用主成分分析对颗粒物中水溶性离子来源进行解析,结果发现南京市近郊农田细颗粒物中的水溶性离子主要来自于SO_(2)等的二次转化;而粗颗粒物中水溶性离子主要来源于农田翻耕时的土壤扬尘.研究结果对了解农业区域大气颗粒物中水溶性离子污染特征具有重要意义,为了解南京近郊农业区大气颗粒物污染来源及形成机制提供了参考依据.

关键词：农田大气颗粒物水溶性离子粒径分布污染特征

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分布式布里渊光纤传感信号降噪技术研究进展

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激光与光电子学进展 2025年第1期62卷 110-124页

作者：高浩然李拥政郭林峰 Xu Xiaomin 南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏省大气海洋光电探测重点实验室中铁三局集团华东建设有限公司江苏省气象光子学与光电探测国际合作联合实验室剑桥大学工程系

分布式布里渊光纤传感技术在基础设施、轨道交通、海底光缆等领域的工程监测中逐步应用。布里渊解调系统光电信号的衰减与噪声影响导致长距离传感信噪比下降，限制了测量精度。研究者通过光脉冲编码、拉曼放大等方法提升信噪比，取得较... 详细信息

分布式布里渊光纤传感技术在基础设施、轨道交通、海底光缆等领域的工程监测中逐步应用。布里渊解调系统光电信号的衰减与噪声影响导致长距离传感信噪比下降，限制了测量精度。研究者通过光脉冲编码、拉曼放大等方法提升信噪比，取得较好的效果，也增加了系统复杂度和设备成本。通过后端信号处理的方式提升系统性能，可降低硬件成本且易于迭代升级。本文回顾了近十年国内外布里渊光纤传感系统使用信号处理方式提高信噪比的方法，包括一维信号降噪、图像视频降噪和深度学习降噪技术，对这些技术进行了讨论分析，并对每种技术对系统性能的提升效果进行了对比，最后对分布式布里渊光纤传感技术信噪比提升技术发展前景进行了展望。

关键词：分布式光纤传感技术布里渊散射信噪比信号处理图像处理机器学习

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苏南城市地区PM2.5中有机碳吸光作用及来源的时空分布

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环境科学学报 2025年第4期45卷 331-340页

作者：冯蔚丁峰齐婉清董桂宏谢鸣捷南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏省南京环境监测中心

于2020—2021年秋、冬季在苏南城市（南京、苏州、无锡、常州和镇江）同步收集大气细颗粒物(PM2.5)滤膜样品，分析了各样品中甲醇可提取有机碳（organic carbon,OC）吸光性质的时空变化.结果表明，常州市因OC浓度最高(（8.09±5.17... 详细信息

于2020—2021年秋、冬季在苏南城市（南京、苏州、无锡、常州和镇江）同步收集大气细颗粒物(PM2.5)滤膜样品，分析了各样品中甲醇可提取有机碳（organic carbon,OC）吸光性质的时空变化.结果表明，常州市因OC浓度最高(（8.09±5.17）μg·m-3),OC在365 nm处的光吸收系数(Abs365)均值(（5.57±3.45） Mm-1)显著（p<0.05）高于其他4个城市(（4.23±2.29）～（4.80±2.90） Mm-1).但质量吸收系数(MAC365)却在苏南五市中最低(（0.87±0.23） m2·g-1)，主要可归结为常州市本地交通相关源排放对OC的贡献占比较高，而这部分OC的MAC365远低于来自区域传输的生物质燃烧OC.根据不同城市间的相关系数（r）和离散系数计算结果，苏南五市OC浓度和Abs365的时间变化趋势和数值在空间上高度一致，表明吸光性OC的来源具有区域性特征.采用正矩阵因子分解模型对PM2.5主要成分和Abs365观测结果进行源解析，发现生物质和化石燃料燃烧排放的区域传输在苏南五市Abs365的来源中占主导地位，平均贡献范围为46.7%～53.7%.气态前体物在传输过程中的二次转化过程对Abs365也有一定贡献（11.0%～21.4%），且在采暖期开始后显著升高.因此，加强区域间的联防联控是进一步控制苏南地区有机气溶胶污染及其气候效应的必要手段.

关键词：苏南城市有机碳吸光性质时空分布来源解析

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二元混合气体成分检测的改进蒲公英算法研究

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传感器与微系统 2025年第2期44卷 15-20页

作者：李鹏汤炼海林事力纵彪于涛南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与技术装备技术协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学滨江学院江苏无锡214105

针对阵列传感器检测二元混合气体时由于交叉敏感特性导致准确率低的问题,提出一种改进型蒲公英优化(IDO)算法优化核极限学习机(KELM)的二元混合气体检测方法。首先,引入Kent映射初始化种群提高初始种群分布的均匀性,后将精英反向学习策... 详细信息

针对阵列传感器检测二元混合气体时由于交叉敏感特性导致准确率低的问题,提出一种改进型蒲公英优化(IDO)算法优化核极限学习机(KELM)的二元混合气体检测方法。首先,引入Kent映射初始化种群提高初始种群分布的均匀性,后将精英反向学习策略(EOBL)引入蒲公英种子位置更新,提高原算法寻优精度。将该算法用于KELM参数寻优,建立改进DO(IDO)算法优化KELM模型,实现对二元混合气体的成分识别。实验结果表明:IDO算法优化的KELM模型对二元混合气体成分识别准确率可达99.71%,比原始KELM模型提高4.28%。

关键词：改进蒲公英优化算法核极限学习机气体分类

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