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工程科学学报 2025年第2期47卷 307-314页

作者：余礼苏吕欣欣钟润张鸣莉王正海王玉皞南昌大学信息工程学院南昌330031 南昌大学先进信号处理与智能通信江西省重点实验室南昌330031

可见光通信(VLC)作为6G的候选技术,具备广阔的免许可频谱、更高的安全级别、避免射频干扰等诸多优势,这些特点使得VLC成为射频通信的有效补充方案.本文设计并优化了一种基于功率域非正交多址(PD-NOMA)技术的室内VLC下行链路通信系统,该... 详细信息

可见光通信(VLC)作为6G的候选技术,具备广阔的免许可频谱、更高的安全级别、避免射频干扰等诸多优势,这些特点使得VLC成为射频通信的有效补充方案.本文设计并优化了一种基于功率域非正交多址(PD-NOMA)技术的室内VLC下行链路通信系统,该系统中包括一块位于信道中间的同时透射和反射智能超表面(STAR-RIS)和一个基于液晶智能超表面(LC-RIS)的接收器.为了评估所设计的系统性能,本文提出了一个和速率最大化问题,并考虑了实际情况下发射机和接收机之间的视距(LoS)路径存在非用户遮挡因素.由于所提出优化问题的非凸性,首先使用二次变换将目标函数转化为一个分式规划(FP)问题,其次采用分步优化算法和凸优化(CVX)工具来获得可行解.此外,本文分析了发光二极管(LED)的数量、入射光波长以及液晶折射率对室内可见光通信系统和速率的影响.数值仿真结果表明,在能量分裂(ES)操作协议下,STAR-RIS和LC-RIS联合辅助的室内VLC系统的和速率明显高于仅有反射智能超表面(RIS)和无LC-RIS的VLC系统.LED灯数量、入射光波长以及液晶(LC)折射率均会在一定程度上对系统性能产生影响.这些研究结果为室内可见光通信系统的设计和优化提供了重要参考.

关键词：可见光通信同时透射和反射智能超表面液晶智能超表面功率域非正交多址分式规划

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通信路径损耗下多智能体系统固定时间防碰防离编队控制

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自动化学报 2025年第3期51卷 643-657页

作者：杨海骄刘安何舒平安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 信息材料与智能感知安徽省实验室合肥230601 计算智能与信号处理教育部重点实验室合肥230601

针对多智能体系统中邻居间通信存在通信路径损耗的情况,研究距离-变权重通信拓扑下非线性多智能体系统固定时间防碰防离编队控制问题,充分考虑通信路径损耗所引起的拓扑变化的不确定性和距离相关性、系统中未知非线性动力学特性以及固... 详细信息

针对多智能体系统中邻居间通信存在通信路径损耗的情况,研究距离-变权重通信拓扑下非线性多智能体系统固定时间防碰防离编队控制问题,充分考虑通信路径损耗所引起的拓扑变化的不确定性和距离相关性、系统中未知非线性动力学特性以及固定时间收敛的控制性能要求等.为解决以上问题,首先结合通信理论中的通信损耗模型和数学图论知识,对通信路径损耗下的拓扑结构进行量化建模.其次,基于人工势场原理,设计一套新的预设时间防碰防离策略,以确保每个智能体在预设时间内离开碰撞与离群预警区,避免碰撞与离群现象.同时,提出一种新的具有自适应增益的分层滑模面结构,进一步改善系统的动态性能.在此基础上,结合自适应技术,构建一套自适应分层滑模固定时间防碰防离编队控制方案.所提方案不仅解决了系统本身以及通信路径损耗所引起的非线性动态耦合问题,而且保证了通信路径损耗情况下多智能体系统的编队任务在固定时间内完成,同时没有碰撞和离群现象.最后,给出严格的理论分析以及对比仿真结果,证明了所提控制方法的有效性和优越性.

关键词：多智能体系统通信路径损耗预设时间防碰防离分层滑模控制固定时间编队控制

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面向多网联无人机的MADRL协同路径规划算法

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西安电子科技大学学报 2025年

作者：李安余传鑫陈成南昌大学信息工程学院先进信号处理与智能通信江西省重点实验室

针对多架网联无人机（Cellular-connected Unmanned Aerial Vehicle， CUAV）执行多个动态目标点巡航监测任务的协同路径规划问题，本文提出了一种基于多智能体深度强化学习(Multi-Agent Deep Reinforcement Learning， MADRL)的协同动... 详细信息

针对多架网联无人机（Cellular-connected Unmanned Aerial Vehicle， CUAV）执行多个动态目标点巡航监测任务的协同路径规划问题，本文提出了一种基于多智能体深度强化学习(Multi-Agent Deep Reinforcement Learning， MADRL)的协同动态目标分配与路径规划算法。具体而言，首先对多架CUAV对地通信系统环境建模，在CUAV与蜂窝网络通信连接约束、防碰撞等移动性约束下，构建多架CUAV任务完成总时间和总中断时间加权和最小化优化问题。然后把优化问题离散化并转为马尔可夫博弈。为解决所构建的组合优化问题，提出了基于深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient， DDPG)的系列算法有效地处理CUAV之间的合作与竞争关系，且引入一个共享经验池，以提高算法的稳定性和学习效率；最后通过仿真实验验证了所提出的MADRL框架在多架CUAV协同路径规划的可行性、有效性和鲁棒性。研究表明：多智能体双延迟-确定策略梯度算法（multi-agent twin delayed deep deterministic policy gradient algorithm，MATD3）算法在动态目标位置的协同目标分配与路径规划中具有更好的效果。

关键词：无人机强化学习网联无人机多智能体深度强化学习路径规划动态目标分配

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工业化生产生物质炭对复合污染水体中四环素的吸附性能

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环境科学 2025年第1期46卷 272-281页

作者：雷可刘莉莉张佳宏方婧单胜道浙江科技大学环境与资源学院杭州310023 浙江省废弃生物质循环利用与生态处理技术重点实验室杭州310023

相比于实验室制备生物质炭,工业化生产生物质炭对水体中抗生素吸附性能的研究较少.选取3种工业化批量生产的生物质炭(花生壳炭、污泥炭和易腐垃圾炭),较系统地研究了其对复合污染水体中四环素的吸附性能.结果表明,Freundlich方程能较好... 详细信息

相比于实验室制备生物质炭,工业化生产生物质炭对水体中抗生素吸附性能的研究较少.选取3种工业化批量生产的生物质炭(花生壳炭、污泥炭和易腐垃圾炭),较系统地研究了其对复合污染水体中四环素的吸附性能.结果表明,Freundlich方程能较好地拟合3种生物质炭对四环素的吸附等温线,在较高四环素浓度(>10 mg·L^(-1))时,生物质炭对四环素的吸附能力顺序为:易腐垃圾炭>污泥炭>花生壳炭.花生壳炭的芳香性、疏水性和比表面积对其吸附四环素具有重要影响,可能的主要吸附机制是π—π作用、疏水性作用和孔填充作用.污泥炭的比表面积和孔隙体积对其吸附四环素具有重要影响,可能的主要吸附机制是孔填充作用、表面络合作用和氢键作用.易腐垃圾炭的可溶性有机碳组分和灰分对其吸附四环素具有主导作用,分配作用是主要的吸附机制,其次可能是阳离子—π作用和表面络合作用.共存污染物对生物质炭吸附四环素的影响因生物质炭的种类而异.随着水体中离子强度和氨氮浓度的增加,花生壳炭对四环素的吸附量总体呈小幅上升趋势,而污泥炭则呈小幅降低趋势.易腐垃圾炭对四环素的吸附过程基本不受离子强度和氨氮的影响.共存磷酸盐显著降低了3种生物质炭对四环素的吸附效率.共存好氧有机物对3种生物质炭吸附四环素均没有明显影响.污泥炭和易腐垃圾炭对水体中四环素的吸附具有很好的可循环再生能力.研究结果为生物质炭去除水体中抗生素的工程应用提供了可靠的科学依据和理论支撑.

关键词：生物质炭工业化生产四环素共存污染物吸附

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光场显微镜在神经光学成像领域的应用

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光学技术 2025年第1期51卷 25-35,53页

作者：王常乐陈士雪王金甲燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河北省信息传输与信号处理重点实验室河北秦皇岛066004

通过对大脑中大体积神经元进行动态观测来学习神经元网络的感知、认知和复杂行为的机制是神经科学中的一个基本问题。光场显微镜(LFM)允许以视频帧速率进行三维成像,已成为对神经活动实时观测的一种技术选择。文章对光场显微镜目前的成... 详细信息

通过对大脑中大体积神经元进行动态观测来学习神经元网络的感知、认知和复杂行为的机制是神经科学中的一个基本问题。光场显微镜(LFM)允许以视频帧速率进行三维成像,已成为对神经活动实时观测的一种技术选择。文章对光场显微镜目前的成像方法进行了综述,重点关注新型的算法。与传统的迭代重建方法相比,使用光场显微镜成像神经元活动要求开发新的基于深度学习的算法,充分利用嵌入在物理和光学模型中的先验,整合模型驱动和数据驱动的算法,增强算法的可解释性和泛化能力,实现快速稳健的光场显微镜成像。

关键词：光场显微镜模型驱动数据驱动深度学习

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抹茶山核桃仁制作工艺优化及其抗氧化和降脂活性

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食品工业科技 2025年第3期46卷 249-257页

作者：秦凡平牛犇房祥军陈慧芝刘瑞玲陈杭君吴伟杰郜海燕浙江工业大学食品科学与工程学院浙江杭州310014 浙江省农业科学院食品科学研究所农业农村部果品采后处理重点实验室农业农村部蔬菜采后保鲜与加工重点实验室(部省共建)全省生鲜食品智慧物流与加工重点实验室中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室浙江杭州310021

为了优化抹茶山核桃仁制作工艺并考察其抗氧化和降脂活性,本研究以感官评分作为评价指标,通过单因素与响应面试验确定抹茶山核桃仁最佳加工工艺;通过测定1,1-二苯基-2-三硝基苯基(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)和羟自由基的清除... 详细信息

为了优化抹茶山核桃仁制作工艺并考察其抗氧化和降脂活性,本研究以感官评分作为评价指标,通过单因素与响应面试验确定抹茶山核桃仁最佳加工工艺;通过测定1,1-二苯基-2-三硝基苯基(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)和羟自由基的清除能力,牛磺胆酸钠和甘氨胆酸钠的结合能力以及对3T3-L1脂肪细胞模型中细胞内总胆固醇、甘油三酯水平的影响来评价抹茶山核桃仁抗氧化和降脂活性。结果表明,抹茶山核桃仁的最佳加工工艺为:白砂糖添加量15%、抹茶浸泡液浓度8%、烘烤时间30 min和烘烤温度130℃,感官评分88.40分。抹茶山核桃仁对DPPH和羟自由基的清除能力IC50分别为0.50 mg/mL和0.42 mg/mL;在0.10 g/mL时,抹茶山核桃仁对甘氨胆酸钠和牛磺胆酸钠的结合率分别达到56.25%和53.06%;在200μg/mL时,抹茶山核桃仁能够极显著降低3T3-L1脂肪细胞内的总胆固醇和甘油三酯含量(P<0.001)。本实验确定的工艺简单易行,体外和细胞实验表明抹茶山核桃仁具有一定的抗氧化能力和降脂活性。

关键词：山核桃仁加工工艺感官评分抗氧化能力降脂活性

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猴头菇纳米囊泡制备、结构表征及抗氧化活性分析

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食品工业科技 2025年第2期46卷 218-230页

作者：杨雪丽牛犇陈杭君吴伟杰王冠楠房祥军穆宏磊郜海燕中国计量大学生命科学学院浙江杭州310018 浙江省农业科学院食品科学研究所农业农村部果品采后处理重点实验室浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室浙江杭州310021

目的:优化猴头菇纳米囊泡的制备方法,考察其抗氧化活性以及对Caco-2细胞氧化损伤的保护作用。方法:采用差速离心与蔗糖密度梯度离心联用法制备猴头菇纳米囊泡(Hericium erinaceus-derived extracellular nanovesicles,HEDENVs),采用单... 详细信息

目的:优化猴头菇纳米囊泡的制备方法,考察其抗氧化活性以及对Caco-2细胞氧化损伤的保护作用。方法:采用差速离心与蔗糖密度梯度离心联用法制备猴头菇纳米囊泡(Hericium erinaceus-derived extracellular nanovesicles,HEDENVs),采用单因素实验和响应面试验对纳米囊泡的制备条件进行优化,并用激光纳米粒度仪与透射电镜对其粒径、Zeta电位和形貌进行表征;利用液相色谱质谱联用仪(Liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)对纳米囊泡进行脂质组学和蛋白质组学分析;通过DPPH、ABTS^(+)和O_(2)^(-)自由基清除率评价纳米囊泡的抗氧化活性;H_(2)O_(2)构建Caco-2细胞氧化应激损伤模型,采用激光共聚焦显微镜测定细胞中ROS含量变化。结果:纳米囊泡最佳制备条件:蔗糖浓度25%,离心时间2 h,离心转速86000 r/min,此时纳米囊泡的浓度为402.24μg/mL;纳米囊泡为具有膜结构的小泡,粒径110.7±16.9 nm,PDI 0.551,Zeta电位-14.2 mV;基于脂质组学和蛋白质组学分析,鉴定出纳米囊泡中大约含有346种脂质与52种蛋白质。体外抗氧化结果表明,400μg/mL纳米囊泡的DPPH自由基清除率为94.79%、ABTS^(+)自由基清除率为96.67%、O_(2)^(-)自由基清除率为96.83%;在H_(2)O_(2)构建的Caco-2细胞氧化损伤模型中,纳米囊泡能显著减少损伤细胞中ROS的产生。结论:体外多种抗氧化评价方法表明纳米囊泡具有一定的抗氧化活性。

关键词：猴头菇纳米囊泡工艺优化结构表征组学分析 Caco-2细胞抗氧化

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生物质炭对水中抗生素抗性基因的去除及影响因素

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农业资源与环境学报 2025年第2期42卷 421-429页

作者：陈志文高旋侯雨橙方婧浙江科技大学环境与资源学院杭州310023 浙江省废弃生物质循环利用与生态处理技术重点实验室杭州310023

为了考察生物质炭对水中抗生素抗性基因(ARGs)的去除效率及其影响因素,本研究选取常见农业废弃物小麦秸秆、芦苇秸秆和猪粪为生物质炭制备原料,系统地探究了生物质炭的裂解温度(300、400、500、600℃和700℃)和溶液阳离子类型(Na^(+)和C... 详细信息

为了考察生物质炭对水中抗生素抗性基因(ARGs)的去除效率及其影响因素,本研究选取常见农业废弃物小麦秸秆、芦苇秸秆和猪粪为生物质炭制备原料,系统地探究了生物质炭的裂解温度(300、400、500、600℃和700℃)和溶液阳离子类型(Na^(+)和Ca^(2+))对生物质炭去除水中ARGs的影响,并分析了影响ARGs去除的主要因子。结果表明:制备原料、裂解温度和离子条件均是影响生物质炭去除ARGs的重要因素。从原料看,小麦秸秆炭对ARGs的去除效率最高,可达58.3%;从裂解温度看,高温裂解炭对ARGs的去除效率较高。Na^(+)体系下300℃制备生物质炭对ARGs的去除效率为14.7%~29.0%,而700℃制备生物质炭对ARGs的去除效率可达44.9%~55.0%。相同离子强度(1mmol·L^(-1))下,Na^(+)体系下同种生物质炭对ARGs的去除效率高于Ca^(2+)体系(700℃制备小麦秸秆炭除外)。在考虑制备原料的前提下,裂解温度和生物质炭表面Zeta电位是影响小麦秸秆炭去除ARGs的重要因子,裂解温度和生物质炭比表面积是影响芦苇秸秆炭去除ARGs的重要因素;裂解温度和生物质炭pH、H/C、O/C和(O+N)/C是影响猪粪炭去除ARGs的重要因素。在不考虑制备原料前提下,生物质炭对水中ARGs的去除主要受到其理化性质H/C、(O+N)/C和O/C综合作用的影响,生物质炭表面炭芳香性和疏水性是决定其吸附去除水体中ARGs的主要因子。

关键词：生物质炭裂解温度生物质来源抗生素抗性基因阳离子类型

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不同乳酸菌发酵蓝莓桑葚原浆营养品质及风味变化分析

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核农学报 2025年第2期39卷 297-306页

作者：丁明可陈慧芝吴伟杰牛犇房祥军陈杭君刘瑞玲郜海燕浙江农林大学食品与健康学院浙江杭州311300 浙江省农业科学院食品科学研究所/全省生鲜食品智慧物流与加工重点实验室/农业农村部果品采后处理重点实验室/中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室浙江杭州310021

为探究不同乳酸菌发酵对蓝莓桑葚原浆营养品质及风味的影响,本研究分别以保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌作为发酵剂,利用电子鼻和顶空微萃取结合气相色谱-质谱法等方法分析乳酸菌发酵后蓝莓桑葚原浆中的功能营养成分和风味。... 详细信息

为探究不同乳酸菌发酵对蓝莓桑葚原浆营养品质及风味的影响,本研究分别以保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌作为发酵剂,利用电子鼻和顶空微萃取结合气相色谱-质谱法等方法分析乳酸菌发酵后蓝莓桑葚原浆中的功能营养成分和风味。结果表明,3个发酵组的营养品质和抗氧化能力差异显著,其中植物乳杆菌发酵组总酸含量最高(1.52 g·L^(-1))、总糖含量最低(789.59 mg·L^(-1))、总花色苷含量最高(6.04 g·L^(-1)),总抗氧化能力最强;电子鼻分析结果可有效区分3种菌种的发酵风味;气相色谱-质谱共检测出51种挥发性成分,包括醇类6种、酸类14种、醛类9种、酮类7种、酯类8种、其他物质7种,其中2-壬酮在植物乳杆菌发酵组中含量较高,赋予发酵汁果香以及花香。综合而言,植物乳杆菌发酵组在营养成分、气味及风味物质方面均有较大提升,更适用于蓝莓桑葚原浆的发酵,有助于开发出具有抗氧化作用的益生元蓝莓果浆。本研究可为蓝莓桑葚深加工提供一定的借鉴。

关键词：蓝莓桑葚乳酸菌营养成分风味物质

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多维感知-空间解耦单样本人体动作识别模型

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信号处理 2025年第4期41卷 683-693页

作者：胡正平王雨露张琦明许凌峰陈代萍燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省信息传输与信号处理重点实验室河北秦皇岛066004

基于骨骼数据的人体动作识别方法因其能够消除与动作无关的视觉信息来降低训练复杂性越来越受到人们关注,然而大规模骨骼动作数据收集和注释面临挑战,基于骨骼的单样本动作识别旨在仅用单个训练样本识别人体动作,可以使机器人对新颖动... 详细信息

基于骨骼数据的人体动作识别方法因其能够消除与动作无关的视觉信息来降低训练复杂性越来越受到人们关注,然而大规模骨骼动作数据收集和注释面临挑战,基于骨骼的单样本动作识别旨在仅用单个训练样本识别人体动作,可以使机器人对新颖动作类别积极反应改善人机交互。针对基于卷积神经网络编码器进行人类活动分类数据稀缺问题,考虑将单样本动作识别问题表述为骨骼序列紧凑表示和深度度量学习范式,基于自注意力Transformer机制和空间解耦约束重新审视骨骼动力学图像建模向新颖活动类别传输,提出多维感知-空间解耦单样本人体动作识别模型。首先,将3D骨骼序列坐标映射为紧凑图像表示;其次,基于骨干网络将输入投影到低维特征空间,提取初级动作特征;接着,设计融合多层感知机与Transformer的嵌入编码器,在嵌入空间中捕捉关节时间空间依赖关系,增强模型对时空信息感知能力,得到高层次多维嵌入特征;然后,基于最近邻搜索完成样本间相似性度量;最后,结合多相似性损失、三元组边界损失、交叉熵损失和空间解耦损失的混合深度度量学习优化模型。实验在公共大规模数据集NTU RGB+D 120上进行评估,提出方法较Skeleton-DML提高3.8%,在使用40个训练类别时较Skeleton-DML提高7.5%。研究表明,提出方法能够在数据稀缺情况下充分利用骨骼序列紧凑表示信息,提高单样本动作识别匹配精度。

关键词：动作识别单样本学习度量学习 Transformer 空间解耦

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