检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2025年第6期74卷 61-67页

作者：李浪周诗韵高春清付时尧北京理工大学光电学院北京100081 光电成像技术与系统教育部重点实验室北京100081 信息光子技术工业与信息化部重点实验室北京100081 近地面探测全国重点实验室北京100072

光子轨道角动量(OAM)为光通信提供了新的高维自由度,有望提高光信息传输系统信道容量,解决当前通信资源紧张的问题.OAM键控(OAM-SK)是一种新型的信息传输机制,其中,对OAM模式的有效识别和检测是实现OAM-SK译码的核心技术之一.本文提出... 详细信息

光子轨道角动量(OAM)为光通信提供了新的高维自由度,有望提高光信息传输系统信道容量,解决当前通信资源紧张的问题.OAM键控(OAM-SK)是一种新型的信息传输机制,其中,对OAM模式的有效识别和检测是实现OAM-SK译码的核心技术之一.本文提出了一种基于对数极坐标变换的OAM译码系统,首先通过设计的坐标变换光栅进行映射,再引入优化的相位校正光栅进行补偿,最后采用一个傅里叶变换透镜实现了OAM模式的分离.对系统在不同光栅参数下的分束效果进行数值评估,在实验中成功实现了-35-+31阶轨道角动量模式的分束.进一步地,基于该OAM解复用系统,搭建了自由空间光数据传输演示系统.通过引入特定译码规则,有效克服了对数极坐标变换存在的相邻模式混叠的问题,实现了748934个码元的无误码传输.本文结果为未来高容量光通信系统的发展提供了支持.

关键词：轨道角动量态识别几何坐标变换

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基于卷积注意力模块改进的多尺度卷积神经网络手部肌力预测模型研究

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生物医学工程学杂志 2025年第1期42卷 90-95页

作者：杜义浩孙梦雨李菁金王孝冉曹添福燕山大学电气工程学院、河北省智能康复及神经调控重点实验室、智能控制与神经信息处理教育部重点实验室河北秦皇岛066000

为实现手功能康复中肌力的量化评估,进而制定科学有效的康复训练策略,本文构建了多尺度卷积神经网络(MSCNN)—卷积块注意力模块(CBAM)—双向长短期记忆网络(BiLSTM)肌力预测模型,以充分挖掘数据的空间和时间特征,同时抑制无用特征,最终... 详细信息

为实现手功能康复中肌力的量化评估,进而制定科学有效的康复训练策略,本文构建了多尺度卷积神经网络(MSCNN)—卷积块注意力模块(CBAM)—双向长短期记忆网络(BiLSTM)肌力预测模型,以充分挖掘数据的空间和时间特征,同时抑制无用特征,最终实现提高肌力预测模型的准确性。为验证本文所提模型的有效性,将本文模型与支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、卷积神经网络(CNN)、CNN—挤压激励网络(SENet)、MSCNN—CBAM和MSCNN—BiLSTM等传统模型进行对比;考察将手部施力从40%的最大自主收缩力(MVC)变成60%的MVC时模型肌力预测的效果。研究结果发现,随着手部施力的增大,肌力预测模型的效果变差;再利用消融实验分析各模块对肌力预测结果的影响程度,发现CBAM模块在模型中起着关键作用。综上,利用本文模型能够有效提高肌力预测的准确性,深入了解手部肌肉活动的特征和规律,为进一步探索手部功能的机制提供帮助。

关键词：肌力预测卷积块注意力模块多尺度卷积神经网络手部施力消融实验

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基于自适应时段划分的含氢微能网中长期变分辨率调度

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电力系统自动化 2025年第4期49卷 178-187页

作者：刘洪惠之洲张鹏李俊锴张世达杨白洁智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072

传统微网中长期调度在日能量平衡时难以计及储能的能量循环过程,不仅可能导致日能量平衡方案无法支撑日内初始时段的储能充放策略,而且无法适应电氢相互转换过程的高损耗。为此,文中提出自适应时段划分与变分辨率相结合的两阶段随机优... 详细信息

传统微网中长期调度在日能量平衡时难以计及储能的能量循环过程,不仅可能导致日能量平衡方案无法支撑日内初始时段的储能充放策略,而且无法适应电氢相互转换过程的高损耗。为此,文中提出自适应时段划分与变分辨率相结合的两阶段随机优化调度方法。首先,针对不确定性“近小远大”问题,建立基于改进鞅模型的源荷出力特性模型。其次,构建含氢微能网中长期调度的两阶段变分辨率随机优化架构,在阶段1提出基于深度神经网络的自适应时段划分方法,在阶段2以系统运行费用最低为目标,结合分时段机会约束分别建立粗、细分辨率随机优化调度模型,后者基于前者决策的储氢设备荷电状态安排各小时的设备出力计划,并提出基于采样法的求解方案。最后,通过算例仿真验证了所提模型和方法的有效性。

关键词：自适应时段划分中长期调度鞅模型不确定性分时段机会约束微能网

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基于长短期记忆网络与射线声学的浅海声速剖面反演方法

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声学学报 2025年第1期50卷 12-22页

作者：吴隆昊刘松吴照志潘才能袁飞水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室(厦门大学) 厦门361005

针对水声多途信道环境下的水下声速剖面反演问题,将深度学习与射线声学理论结合,提出了一种基于长短期记忆网络(LSTM)的反演方法。该方法根据有序线阵等距的特点,将到达时间差、到达角度等多模态数据融合组成的感知矩阵作为输入,利用LST... 详细信息

针对水声多途信道环境下的水下声速剖面反演问题,将深度学习与射线声学理论结合,提出了一种基于长短期记忆网络(LSTM)的反演方法。该方法根据有序线阵等距的特点,将到达时间差、到达角度等多模态数据融合组成的感知矩阵作为输入,利用LSTM网络处理时序数据的能力挖掘空间上有序分布的接收阵元之间的关联信息,从而实现声速剖面反演。在此基础上,还提出了基于互相关函数的硬阈值估计方法,通过降低感知矩阵的测量误差提高模型的抗多途性能。通过数值仿真验证了该反演方法的可行性和准确性,与传统优化算法相比,所提算法能够更好地捕捉声速剖面的非线性特征,具有更高的反演精度和较强的抗噪能力。

关键词：声速剖面长短期记忆网络水声多途信道时延估计

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基于高调制频率电流抖动的相敏色散光谱大气水汽检测

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光学学报 2025年第4期45卷 211-218页

作者：肖曦叶谌文吴涛朱明何兴道南昌航空大学无损检测教育部重点实验室江西省光电信息科学与技术重点实验室江西雅科实业有限公司

使用GHz量级的调制频率直接调制分布式反馈（DFB）激光器的注入电流，并实现近红外的外差相敏色散光谱（HPSDS）的大气H2O监测。实验使用1392.5 nm附近的H2O特征吸收峰评估了HPSDS的性能，对比3组频率下的电流抖动H2O的色散相位信号，... 详细信息

使用GHz量级的调制频率直接调制分布式反馈（DFB）激光器的注入电流，并实现近红外的外差相敏色散光谱（HPSDS）的大气H2O监测。实验使用1392.5 nm附近的H2O特征吸收峰评估了HPSDS的性能，对比3组频率下的电流抖动H2O的色散相位信号，获取了色散相位信号峰峰值随气体体积分数变化的规律，并对比长期稳定性和检测极限，得到系统的最佳调制频率。此外，在相同的实验条件下，将HPSDS技术与波长调制光谱技术进行实验对比，评估这两种方法的动态范围和检测极限。长期测量结果表明，报告中使用高调制频率的HPSDS的最小检测限为47.81×10-6m/Hz1/2，相对于数十MHz调制频率的HPSDS有1个数量级的提升。使用搭建的HPSDS探测系统对大气H2O进行监测，对比温度与湿度记录仪的测量结果，表明HPSDS系统在大气监测领域中有广泛的应用前景。

关键词：光谱学外差相敏色散光谱高调制频率大气光学 H2O

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基于人工神经网络的热斗篷设计

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工程热物理学报 2025年第3期46卷 982-987页

作者：单庆茹丁宇王鹤文周欣智许云宇王军夏国栋北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

基于体材料的双层热隐身斗篷由大块各向同性材料构成,可以避免变换热学的复杂计算,但是由于内层材料热导率不完全绝热,在背景材料热导率较低时,其热隐身效果较差。本文基于机器学习方法,构建关于热隐身斗篷参数与隐身效果之间的人工神... 详细信息

基于体材料的双层热隐身斗篷由大块各向同性材料构成,可以避免变换热学的复杂计算,但是由于内层材料热导率不完全绝热,在背景材料热导率较低时,其热隐身效果较差。本文基于机器学习方法,构建关于热隐身斗篷参数与隐身效果之间的人工神经网络,智能地学习外层材料的热导率以及斗篷尺寸与双层斗篷热隐身效果之间的关系并输出功能函数,计算得到能实现较好热隐身效果的外层材料热导率或斗篷尺寸大小,并模拟验证了这一机器学习结果的准确性,实现了双层斗篷热隐身效果的优化。

关键词：热斗篷人工神经网络热导率模拟

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基于双电性源的磁共振地下水探测技术数值模拟与特征分析

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地球物理学报 2025年第3期68卷 1174-1185页

作者：林小雪韦萌常天琦林婷婷吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130026 地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130026

磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共... 详细信息

磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共振地下水探测方法已趋于成熟,但由于其存在磁性回路覆盖面积大、响应信号振幅低等问题而无法在高噪声的城市环境中开展应用.针对以上问题,本文提出利用双电性源代替传统大规模磁性源回路,以解决环境适应性问题;推导空间磁场表达式,构建核函数,获取强振幅正演响应,以解决信号幅值低的问题;建立反向脉冲和同向脉冲双电性源激发模型,以讨论最佳双源装置;设置不同收发距和百米级深水案例,以探索收发参数对城市深水场景的探测潜力.经深入分析得知,同向脉冲双电性源装置能够获取远超于反向脉冲双电性源、单电性源以及传统磁性源的磁场覆盖距离、灵敏度核函数辐射深度以及深水信号感应强度.结果证明,本文所提出的双电性源磁共振探测方法具有地形适应性好、探测灵敏度高以及激发深度大等绝对优势,能够极大地拓宽磁场覆盖范围,从方法上突破传统磁性源探测弊端,具备纵深聚焦揭示深部异常体的能力.本文的研究结论为打破传统磁共振探测的瓶颈深度、以及推进城市环境下的磁共振地下水探测进程提供了理论基础.

关键词：电性源磁共振双源信号增强

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与图像内容无关的聚焦程度评价方法

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 116-124页

作者：夏晓华柴玉琳岳鹏举杨治秦绪芳长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710000

针对现有的聚焦程度评价方法在图像场景内容改变时不能正确评价图像聚焦程度的问题,基于“分类+拟合”的思想,提出了一种与高斯模糊标准差完全等价的图像聚焦程度评价方法。首先,建立了以有限高斯模糊标准差为标记的图像聚焦程度分类数... 详细信息

针对现有的聚焦程度评价方法在图像场景内容改变时不能正确评价图像聚焦程度的问题,基于“分类+拟合”的思想,提出了一种与高斯模糊标准差完全等价的图像聚焦程度评价方法。首先,建立了以有限高斯模糊标准差为标记的图像聚焦程度分类数据集;然后,构建了用于提取图像高斯模糊标准差分类分数的非对称核卷积神经网络(AKC-net);最后,采用三次样条插值函数拟合AKC-net全连接层输出的分类分数以及对应的高斯模糊标准差,以最大分数对应的标准差作为图像的聚焦程度评价结果,并在Waterloo数据集和实际拍摄图像上分别进行仿真实验和实拍实验。结果表明:所提方法在不同聚焦图像上分类的平均准确率可达到97.7%,得到的评价结果与高斯模糊标准差真值的均方根误差和平均绝对误差均小于0.07,且实际拍摄图像的聚焦测度值与图像内容无关,实现了图像聚焦程度的绝对评价。

关键词：聚焦程度评价高斯模糊标准差非对称核卷积神经网络三次样条插值

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基于深度学习的侧信道分析综述

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计算机学报 2025年第3期48卷 694-720页

作者：肖冲唐明武汉大学国家网络安全学院空天信息安全与可信计算教育部重点实验室武汉430072

侧信道分析(SCA)已成为威胁现代密码系统安全的重大隐患,驱使相关防护对策与泄漏检测技术不断完善。受益于神经网络的快速普及与发展,基于深度学习的侧信道分析(DL-SCA)进入快速发展的阶段。深度学习技术的引入在放大侧信道攻击的潜在... 详细信息

侧信道分析(SCA)已成为威胁现代密码系统安全的重大隐患,驱使相关防护对策与泄漏检测技术不断完善。受益于神经网络的快速普及与发展,基于深度学习的侧信道分析(DL-SCA)进入快速发展的阶段。深度学习技术的引入在放大侧信道攻击的潜在威胁的同时也降低了其攻击门槛,进而推动侧信道防护与检测技术的革新。本文将从攻击、防护和检测三方面入手,详细介绍基于深度学习技术的侧信道领域创新,总结当前研究趋势,并展望未来的发展潜力。依据逐年的统计数据,本文总结了当前的热点研究方向、分析未来发展趋势并为薄弱研究方向提供可行的技术路线。

关键词：侧信道分析深度学习建模侧信道分析非建模侧信道分析侧信道防护泄漏检测

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基于联合卷积变分自编码器和预测器的UWB定位算法

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仪器仪表学报 2025年第1期46卷 182-192页

作者：古玉锋李真高世椿黎程山长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064

某室内三线自动驾驶轨道交通系统使用了超宽带(UWB)定位系统,车辆的高精度定位是提高其运行可靠性和调度效率的关键技术。基于UWB定位精度的分析,提出了一种基于联合卷积变分自编码器和预测器(VAE-CNN)的非视距鉴别、测距误差补偿与神... 详细信息

某室内三线自动驾驶轨道交通系统使用了超宽带(UWB)定位系统,车辆的高精度定位是提高其运行可靠性和调度效率的关键技术。基于UWB定位精度的分析,提出了一种基于联合卷积变分自编码器和预测器(VAE-CNN)的非视距鉴别、测距误差补偿与神经网络定位误差补偿的三步UWB定位算法。首先,采集标签与基站的测距误差和信道脉冲响应(CIR)数据,训练VAE-CNN模型,根据原始CIR和重建CIR的可信度阈值剔除非视距测距值。其次,根据预测器的预测误差补偿原始测距值,使用最小二乘法计算坐标和该坐标相对于各个基站坐标的方向余弦,训练神经网络用于拟合定位误差与方向余弦的关系。在已公开的包含视距和非视距的UWB测距值和CIR数据集上,验证了VAE-CNN模型的非视距鉴别能力,评估了基于VAE-CNN模型的非视距鉴别和测距误差补偿对定位精度的提升效果;在不同测距方差下,基于车辆模拟运行轨迹,评估了定位误差补偿神经网络提高定位精度的效果。搭建了UWB定位系统,验证了动态定位中三步UWB定位算法的实际效果。结果表明,动态定位中,在完全视距环境中,算法的平均定位误差为28.68 mm,均方根定位误差为16.67 mm,最大定位误差为76.68 mm;存在非视距的环境中,算法的平均定位误差为38.73 mm,均方根定位误差为20.61 mm,最大定位误差为116.47 mm。由此可知,所提出的三步UWB定位算法具有精度高、成本低和稳定性好的优点,能满足所涉及的室内轨道交通的定位需求。

关键词：三线室内轨道交通 UWB定位卷积变分自编码器非视距鉴别误差补偿

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