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基于混合神经网络的微弱脉冲信号检测

基于混合神经网络的微弱脉冲信号检测

作者：沈心雨重庆理工大学

学位级别：硕士

微弱信号是指相对于混沌噪声而言,其信号幅度的绝对值很小、信噪比较低的一类信号,混沌噪声具有随机性和非线性特点,会对信号进行干扰和掩盖,使得信号更难以被准确检测和提取。混沌噪声背景下的微弱信号检测在通信、雷达、生物医学等领... 详细信息

微弱信号是指相对于混沌噪声而言,其信号幅度的绝对值很小、信噪比较低的一类信号,混沌噪声具有随机性和非线性特点,会对信号进行干扰和掩盖,使得信号更难以被准确检测和提取。混沌噪声背景下的微弱信号检测在通信、雷达、生物医学等领域具有广泛的应用,研究和改进微弱脉冲信号检测方法可以为这些领域的技术发展提供支持。为了提高微弱信号的检测精度,本文构建一种基于注意力机制的CNN-LSTM模型,首先,考虑到混沌信号对初始值的微小变动极为敏感,同时具备一定的短期可预测性,我们对观测到的信号进行了相空间重构。在此基础上,构建了Att-CNN-LSTM模型,用于对混沌信号进行预测。通过这一模型,可以得到单步预测误差,此时,对混沌噪声背景下观测信号的检测问题就可以转化为对预测误差的检测问题。最后,使用Z检验的方法对观测信号进行检测,进而判断在噪声背景中是否有微弱信号。为了验证本文所提出模型的有效性和适用性,本文设置了Lorenz和磁环爆两个仿真试验场景,并将本文所提出的模型的结果与单一CNN和LSTM模型、最小二乘支持向量机和无注意机制的CNN-LSTM模型的结果进行了比较。仿真结果表明,在Lorenz系统中,Att-CNN-LSTM模型在6个不同的信噪比下进行预测时的各项误差均为最小,在进行检测时,和其他模型相比,该模型具有更高的检测精度,能够有效地对微弱脉冲信号存在性进行检测。在磁环爆实验中,相比于其他模型,Att-CNN-LSTM模型也显示出了良好的预测性能和检测性能,证实了本文模型在混沌噪声中微弱信号的检测中有比较好的表现。

关键词：混沌噪声长短期记忆神经网络微弱信号检测卷积神经网络注意力机制

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“套路贷”案件的司法认定

“套路贷”案件的司法认定

作者：沈孟伟黑龙江大学

学位级别：硕士

城市区域轻小型物流无人机进离场引导策略研究

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城市区域轻小型物流无人机进离场引导策略研究

作者：沈舟中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着以无人机为主要载体的低空经济高速发展,基于轻小型物流无人机的城市超低空场景物流运输行业因其具有配送效率高、运行成本低、节能环保等特点,成为了低空经济辐射发展的排头兵,成为了解决末端物流配送“最后一公里”的有效选择。... 详细信息

随着以无人机为主要载体的低空经济高速发展,基于轻小型物流无人机的城市超低空场景物流运输行业因其具有配送效率高、运行成本低、节能环保等特点,成为了低空经济辐射发展的排头兵,成为了解决末端物流配送“最后一公里”的有效选择。轻小型无人机在城市场景执行物流任务的过程中,需要频繁在城市场景中进行起降,亟需与之匹配的无人机起降场及相应的进离场策略。然而,现有的起降场设计主要针对的是固定翼无人机,无法直接应用于轻小型无人机使用,主要矛盾在于:1)现阶段的起降场大多数考虑的目标为固定翼无人机,鲜有针对轻小型无人机的,更缺乏针对低空大流量,频繁起降的无人机起降场设计;2)现有的无人机起降场容量评估及进离场策略没有考虑空中配送流量大、高并发等特点,且需要更加注重模型的普适性、灵活性;3)现有的起降场进离场排序主要针对的是固定翼飞行器,缺乏与大流量、复杂快变的起降架次相匹配的无人机进离场排序。针对上述问题,本文基于低空物流无人机大流量,高并发,起降架次快变的特点,以提高起降场吞吐量为目的,保障无人机起降安全为根本,从实际需求出发,设计了面向低空物流无人机的新型起降场和与之匹配的高效进离场策略,具体工作如下:1)针对现阶段鲜有针对轻小型无人机起降场的设计,本文设计了一种拥有多出入口、具备同时起降多架无人机能力的轻小型无人机起降场,以及与之相适配的终端区结构和无人机进离场航线,使该起降场能够较好的与轻小型无人机起降运行能力相适应。同时,引入模块化的空间结构,从顶层设计出发提高整体起降能力、降低路径冲突发生的可能。2)针对现有的无人机起降场容量评估及进离场策略没有考虑空中配送流量大、高并发等问题,在上述模块化起降场的基础上,提出了一种基于容量包络线的模块化起降场调整策略,从而提高无人机起降场在面对可变流量时应具备动态调整的能力,避免资源冗余或短缺。首先,根据起飞通道、降落通道、停机坪数量、无人机完成降落所需时间、完成离场所需时间、地面中转时间和预起飞无人机数量、预起飞无人机数量这8个变量构建理论容量包络线。其次,引入滑动时间窗算法,基于起降需求架次、安全容量包络线和理论容量包络线对起降场的停机坪、起降通道等基础设施数量进行调整,从而达到进离场策略与起降需求相适应的目的。最后,对所提出的起降场容量包络线进行了变量影响趋势分析,并在可变流量下对停机坪占用率进行了统计。3)针对目前缺乏与大流量、复杂快变无人机起降架次相匹配的进离场排序的问题,提出了一种无人机进离场排序算法。相较于位于地面准备离场的无人机,在空中悬停等待的进场无人机可能会因延误造成更大的运行风险,因此针对进场无人机考虑了其剩余电量、到达顺序和执行任务优先级三个影响因素,设计了合理的权值关系,并基于匈牙利算法计算最优的降落次序。在获得最优降落次序的基础上通过先到先服务(FCFS)策略安排离场无人机次序。仿真结果表明,该算法在不同到达流速度下无人机平均等待时间具备一定的稳定性,同时相较于FCFS策略,对进场无人机采用基于匈牙利算法的进场排序算法,可以有效减少有优先降落需求的无人机的降落时间。综上所述,本文面向低空无人机物流实际需求,针对现阶段缺乏与之匹配的无人机起降场和高效进离场策略的问题,设计一种模块化无人机起降场,提出基于起降场容量包络线的起降场结构调整策略与进离场排序算法,为低空无人机物流的实际应用提供理论和应用基础。

关键词：无人机起降场设计容量包络线调度排序进离场策略

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面向核电站地震预警的信号降噪方法研究

面向核电站地震预警的信号降噪方法研究

作者：沈宠防灾科技学院

学位级别：硕士

面向自动驾驶的多传感器实时定位与地图构建技术研究

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面向自动驾驶的多传感器实时定位与地图构建技术研究

作者：沈汐北方工业大学

学位级别：硕士

在移动机器人导航领域,同时定位与建图(SLAM)是一个备受关注的研究课题。其中,定位涉及移动机器人的位置确定,地图构建是将周围环境实现可视化。尽管自动驾驶车辆通常依赖全球导航卫星系统(GNSS)解决定位问题,但在GNSS拒止的环境下,SLA... 详细信息

在移动机器人导航领域,同时定位与建图(SLAM)是一个备受关注的研究课题。其中,定位涉及移动机器人的位置确定,地图构建是将周围环境实现可视化。尽管自动驾驶车辆通常依赖全球导航卫星系统(GNSS)解决定位问题,但在GNSS拒止的环境下,SLAM技术是一种关键的冗余解决方案。由于单一传感器存在一定的局限性,不同传感器的融合成为增强定位与建图准确性和系统鲁棒性的有效策略。本文结合低速L4级无人车实验平台,提出了一种基于多传感器融合的SLAM算法,其主要研究内容总结如下:(1)根据无人车实验平台的传感器配置与应用需求,本文设计并实现了一个多传感器融合的实时定位与地图构建系统。该系统包含对多种传感器在时间和空间维度的同步过程、基于滤波的实时定位过程以及基于因子图优化的全局建图过程。(2)针对低线束激光雷达点云数据稀疏的问题和城市环境的典型特征,本文提出了一种基于分割与配准的多激光雷达外参标定算法。首先通过递进式地面分割,将原始点云分割为非地面点云和地面点云两部分。其次,对非地面点云生成环接线并进行线云配准,对地面点云进行点云配准。最后采用非线性最小二乘求解线云-点云匹配残差得到外参矩阵。(3)针对自动驾驶车辆在进行长期环境探索过程中产生的累积误差问题,本文提出了一种高效的基于线云统计直方图的回环检测算法。该回环检测算法计算得到的回环检测因子会被加入到后端因子图优化中进行约束以保证定位与建图的全局一致性。最后,本文针对测试园区设计了三种典型的实验路径,以充分地验证本算法在自动驾驶场景上的有效性,实验结果表明,与传统的SLAM算法相比本方案在准确性和鲁棒性方面具有更强的表现。

关键词： SLAM 多传感器融合线云配准回环检测

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校园篮球课对初中生心理韧性的影响研究

校园篮球课对初中生心理韧性的影响研究

作者：沈伊武汉体育学院

学位级别：硕士

心理韧性是作为个体的每个人类生存发展需要时刻提升的一项能力,其很大程度上体现了该个体在逆境或顺境中恢复平常的速度,以及对抗相关心理波动的能力。初中生处于青春发育的初期,正是快速学习建立精神内核基础,提升心理韧性水平的关键... 详细信息

心理韧性是作为个体的每个人类生存发展需要时刻提升的一项能力,其很大程度上体现了该个体在逆境或顺境中恢复平常的速度,以及对抗相关心理波动的能力。初中生处于青春发育的初期,正是快速学习建立精神内核基础,提升心理韧性水平的关键时期。然而此阶段的学生认知能力不足,情绪波动大,易冲动,容易在不同的引领下产生不同的发展方向。篮球运动作为一项灵活多变的运动,具有智慧性和对抗性,在对身体素质发展有较为明显的正向作用下,是否对初中生心理韧性有着同样显著的影响。因此,本文以校园篮球课程对初中生心理韧性的影响作为探讨方向进行研究,从初中生篮球课程设计和实施出发,结合中国健康体育课程模式,借助《青少年心理韧性量表》对咸宁市实验中学的初二生实施篮球课程教学干预。通过采用文献资料法、个案访谈法、问卷调查法、数理统计法、实验法等研究方法,进行实验研究,实验班进行篮球课程教学,以普及校园篮球运动,提高学生对篮球运动的兴趣出发,引领学生学习并掌握篮球基本技能,遵循中国健康体育课程模式的原则进行编制。对照班按照初中《体育与健康课程标准》来进行常规体育课教学,以提高初中生的身体素质,完成体育中考目标。经过为期12周的教学,笔者将学生《青少年心理韧性量表》的前测和后测数据对比分析,同时对实验班全体学生进行个体访谈得出以下结论:(1)在为期十二周36课时的篮球课教学后,从实验后测试得出,实验班的心理韧性得到显著性的提高,说明该课程内容设计有利于提高初中生心理韧性的积极作用。(2)根据实验结果进行理论分析,校园篮球课程教学内容设计对心理韧性的五个维度的干预影响。“积极认知”、“目标专注”、“情绪控制”三项的实验前后均值明显提高说明校园篮球课对提高初中生的积极认知、目标专注、情绪控制有明显的正向效果,“家庭支持”涉及到家庭氛围和家庭教养模式,体育运动对这一维度的影响有限,均值变化不大。(3)“中国健康体育课程模式”以激发学生兴趣为主,让学生成为课堂主导,在鼓励学生独立学习的同时也兼顾增加适量运动强度提升身体素质。校园篮球课通过该种模式在校园展开,对学生培养篮球学习兴趣、培养自信心、培养团队协助力等都有着更强的正向作用。初中生的心理韧性水平关键影响因素包含人际关系、积极认知等,因此初中篮球教学采用“中国健康体育课程模式”,可有效加强对初中生心理韧性的提高作用。

关键词：校园篮球课程篮球教学心理韧性初中生

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复杂背景下的电路板表面焊接缺陷视觉检测

光学精密工程 2024年第14期32卷 2256-2271页

作者：朱黎颖王森沈爱萍李选岗昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500

为了解决现阶段的印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)缺陷检测方法没有同时关注缺陷的细节信息以及全局信息,跨像素卷积或池化的降采样操作更是造成了PCB表面缺陷全局信息与细节信息的丢失。虽然部分方法使用注意力进行层内信息的关... 详细信息

为了解决现阶段的印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)缺陷检测方法没有同时关注缺陷的细节信息以及全局信息,跨像素卷积或池化的降采样操作更是造成了PCB表面缺陷全局信息与细节信息的丢失。虽然部分方法使用注意力进行层内信息的关注,但是对普通卷积提取特征后造成的权重偏差问题缺乏关注的问题。本文提出了PCB表面缺陷检测网络(PCB defect detection Network,PCBNet),该方法通过设计膨胀挤压卷积(Dilation and extrusion Convolution,DeConv)提取PCB表面缺陷全局信息与细节信息,使用空间向通道集中卷积(Spatial to Passage Directed Focused Con⁃volution,SPD-Conv)进行降采样以减少信息丢失,设计细微特征增强模块(Subtle Feature Enhancement Module,SFEM)调节PCB表面缺陷特征的层内关系以及减少权重偏差的同时增强算法对细微特征的感知能力。在现场采集的PCB表面焊接缺陷数据集以及PCB Defect-Augmented数据集上与多种先进方法进行的对比的实验结果表明,PCBNet不仅在PCB表面焊接缺陷数据集上能够以每秒83帧的速度进行准确识别,还在PCB Defect-Augmented数据集上取得了COCO数据集评价指标mAP0.5的最佳精度。表明本文的方法拥有可部署在嵌入式设备上运行的潜力。

关键词： PCB缺陷检测膨胀挤压卷积空间向通道集中卷积细微特征增强目标检测

三江并流区域自然保护地森林生态系统保护成效研究

维普期刊数据库

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三江并流区域自然保护地森林生态系统保护成效研究

作者：沈画中国环境科学研究院

学位级别：硕士

自然保护地对森林生态系统的保护有着重要的作用与意义,针对自然保护地在森林生态系统方面的保护成效定量评估也一直是保护地成效评估关注的热点。然而,全球对于保护地评估的比例还远远低于《生物多样性公约》设置的目标。云南三江并流... 详细信息

自然保护地对森林生态系统的保护有着重要的作用与意义,针对自然保护地在森林生态系统方面的保护成效定量评估也一直是保护地成效评估关注的热点。然而,全球对于保护地评估的比例还远远低于《生物多样性公约》设置的目标。云南三江并流区域作为全球生物多样性保护热点地区之一,其保护地对森林生态系统的保护成效及其影响因素仍有待进一步研究。因此,本文基于森林覆盖面积和森林生态系统服务两个方面,探究了三江并流区域自然保护地在过去二十年（2000-2020年）来对森林生态系统的保护成效及其影响因素,以期为提升区域生态系统的稳定性和持续性提供对策建议。基于中国2000-2020年30米逐年土地覆盖数据集,本文首先计算了过去20年来三江并流区域整体及单个保护地森林面积的连续变化情况。结合倾向评分配比、混合线性模型及Wilcoxon检验等模型方法,进一步分析了每个自然保护地的森林面积在20年间的保护成效。在此基础上,本文进一步选取了水源涵养、土壤保持、碳储存与固存和生境质量4个生态系统服务方面的指标,通过In VEST模型计算了20年来三江并流区域各自然保护地内的变化情况,并通过归一化处理、层次分析法以及随机森林模型,评估了各保护地对生态系统服务的保护成效。最后,使用随机森林模型对影响森林生态系统保护成效不同指标的影响因子分别进行了分析。主要研究结果如下:（1）从2000年到2020年,三江并流区域整体的森林生态系统的面积呈现显著增加的趋势（R2=0.753,P<0.05）,所有保护地内森林面积也呈现显著增加的趋势（R2=0.919,P<0.05）。从单个保护地来看,除玉龙黎明-老君山国家地质公园呈现稳定的趋势以外,大多数保护地（n=13）在过去20年均呈现显著增长趋势。（2）本文构建了基于“状态-趋势-相对变化”的自然保护地保护成效评估框架,以森林生态系统面积为评估指标,分析结果表明,三江并流区域内有12个自然保护地（86%）表现为正成效,2个自然保护地的保护成效不显著。与过去的评估方法相比,本研究构建的保护成效评估框架有助于减少保护地负成效的误判情况,尤其适用于生物多样性丰富、生态系统稳定的地区。（3）三江并流区域自然保护地在2000-2020年水源涵养和土壤保持服务呈现较大的波动趋势;碳储存与固存服务明显增加;生境质量服务整体上升,但个别保护地在2015-2020年有下降情况。归一化加权后结果表明,三江并流区域自然保护地生态系统服务除个别年份波动较大,整体趋势呈现稳定。（4）从影响因素来看,三江并流区域自然保护地森林生态系统保护成效受自然因素、人为干扰因素及管理强度等因素的共同作用。其中,自然因素中年总降水量和温度是主导因素;人为干扰因素中道路密度对森林生态系统的面积影响较大,而人口密度是影响森林生态系统服务的主导因素。此外,从管理强度来看,国家级自然保护区和国家级自然公园对森林生态系统面积和生态系统服务的保护成效要优于地方级自然保护区。综上,本研究认为2000-2020年三江并流区域自然保护地在森林生态系统保护方面发挥了重要作用,但针对个别保护地还有提升的空间。在未来的保护、管理与规划中,还需要控制人为干扰因素,落实相关保护政策执行,实现区域系统性、整体性规划建设,加强地方级自然保护区的管理。

关键词：保护成效生态系统服务自然保护区自然公园滇西北

基于纳米催化材料的非酶电化学传感器的构建及其在液体饮料检测中的应用

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基于纳米催化材料的非酶电化学传感器的构建及其在液体饮料检测中...

作者：沈魏上海师范大学

学位级别：硕士