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水下舰艇扩频通信体制研究

现代电子技术 2025年第1期48卷 107-111页

作者：李尧赵健康龙海辉上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

水下舰艇通信采用的水声通信方式在长距离传输中信号衰减严重,且因为隐蔽性需求信号功率受限,叠加受到多径干扰和海洋背景噪声干扰,通信误码率较高。为此,提出水下舰艇扩频通信体制研究。设计扩频通信体制,利用扩频通信体制拓宽传输带宽... 详细信息

水下舰艇通信采用的水声通信方式在长距离传输中信号衰减严重,且因为隐蔽性需求信号功率受限,叠加受到多径干扰和海洋背景噪声干扰,通信误码率较高。为此,提出水下舰艇扩频通信体制研究。设计扩频通信体制,利用扩频通信体制拓宽传输带宽,提升远距离衰减下的通信信噪比;采用类白噪声的伪随机码m序列和OPS序列作为扩频码组建编码序列集,解决白噪声干扰、多径干扰和码分多址的问题。测试结果表明:同等条件下,采用m序列的扩频通信结果更优,可以实现-25 dB下误码率低于1%的可靠通信。经过该方法调制后,剔除了噪声干扰和多径干扰,增强了衰减的高频信号,解决了水下通信远距离衰减、多径干扰、背景噪声干扰等问题。

关键词：水下舰艇通信扩频通信 m序列 OPS序列误码率信噪比

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面向工业品缺陷检测的对比表示学习

计算机科学 2025年第1期52卷 210-220页

作者：罗航宇王小平梅萌赵文豪刘思纯同济大学电子与信息工程学院上海200092

在大规模制造业中,缺陷检测旨在发现有缺陷的零部件,如损坏、错位的和存在印刷错误的部件等。由于缺陷类型未知以及缺陷样本短缺,工业品缺陷检测面临着极大的挑战。为克服上述困难,一些方法利用来自自然图像数据集的通用视觉表示,提取... 详细信息

在大规模制造业中,缺陷检测旨在发现有缺陷的零部件,如损坏、错位的和存在印刷错误的部件等。由于缺陷类型未知以及缺陷样本短缺,工业品缺陷检测面临着极大的挑战。为克服上述困难,一些方法利用来自自然图像数据集的通用视觉表示,提取广义特征来进行缺陷检测。然而,提取到的预训练特征与目标数据之间存在分布差异,直接使用该特征会导致检测性能不佳。因此,提出了一种基于对比表示学习的方法ConPatch。该方法采用对比表示学习来收集相似特征或者分离不相似特征,从而学习面向目标的特征表示。为了解决缺乏缺陷标注的问题,将数据表示之间的两种相似性度量即成对相似度和全局相似度作为伪标签。此外,采用了轻量化的内存库,仅将全部正常样本即全部无缺陷样本的特征中心存储到内存库中,从而减小了空间复杂度和内存库的尺寸。最后,将正常特征拉近至一个超球面内,而缺陷特征则分布在超球面外,以此来聚集正常特征。实验结果显示,在工业品缺陷检测数据集MVTec AD中,基于Wide-ResNet50的ConPatch模型的I-AUROC和P-AUROC分别达到99.35%和98.26%。在VisA数据集中,ConPatch模型的I-AUROC和P-AUROC分别达到95.50%和98.21%。上述结果验证了模型的有效性。

关键词：工业品缺陷检测对比表示学习相似性度量内存库超球面

二元超宽带高隔离度MIMO二阻带槽天线设计

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传感器与微系统 2025年第1期 102-105页

作者：王庆祥任永立杜成珠上海电力大学电子与信息工程学院

超宽带(UWB)天线的研究具有重要的意义。本文设计了一种2端口的MIMO二阻带UWB槽天线。该天线由2个单元槽天线组成，通过栅格形隔离枝节连接两单元天线的地板，使天线具有高隔离度；并在天线辐射贴片上刻蚀2个C型槽，使天线产生2个阻带，... 详细信息

超宽带(UWB)天线的研究具有重要的意义。本文设计了一种2端口的MIMO二阻带UWB槽天线。该天线由2个单元槽天线组成，通过栅格形隔离枝节连接两单元天线的地板，使天线具有高隔离度；并在天线辐射贴片上刻蚀2个C型槽，使天线产生2个阻带，这2个阻带可以避免无线局域网(WLAN)和X波段的窄带系统信号的干扰。该天线的实测工作带宽为2.8～10.3 GHz,阻带为5.3～6.3 GHz和7.5～8.8 GHz,实测隔离度在工作范围内均大于21 dB;天线的最高增益为6.9 dB。天线的尺寸为30 mm×56 mm×0.8 mm。该天线适用于UWB通信系统。

关键词：槽天线超宽带多输入多输出高隔离度

基于ECA-ResNet的轴承故障诊断方法

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轴承 2025年第1期 102-110页

作者：杨向兰孙士保王国强石念峰谢扬筱河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023 洛阳理工学院计算机与信息工程学院河南洛阳471023 上海电力大学计算机科学与技术学院上海200090

针对传统的轴承故障诊断方法存在强噪声与变负载下关键特征提取不充分的问题,提出了一种基于有效通道注意力机制和残差网络(ECA-ResNet)的轴承故障诊断方法。首先,利用短时傅里叶变换与伪彩色处理方法将轴承振动信号转换为三通道彩色图... 详细信息

针对传统的轴承故障诊断方法存在强噪声与变负载下关键特征提取不充分的问题,提出了一种基于有效通道注意力机制和残差网络(ECA-ResNet)的轴承故障诊断方法。首先,利用短时傅里叶变换与伪彩色处理方法将轴承振动信号转换为三通道彩色图像,以此作为输入样本集;其次,基于卷积和池化操作对数据进行浅层边缘特征提取与压缩,并在有效通道注意力网络(ECA-Net)中引入残差网络模块,解决网络退化的问题,建立通道之间的联系,自适应提取深层关键特征;最后,引入Dropout抑制模型过拟合,并以Softmax层作为分类器实现故障诊断。用凯斯西储大学与江南大学轴承数据集进行验证,结果表明该方法在强噪声和变负载下的平均准确率分别为97.5%,93.69%,抗噪性、泛化性和通用性较好。

关键词：滚动轴承故障诊断傅里叶变换深度学习残差

基于改进CEEMDAN-BO-LSTM的短期电价预测

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陕西科技大学学报 2025年第1期43卷 169-176页

作者：秦昆刘立群吴青峰何俊强太原科技大学电子信息工程学院山西太原030024

电价预测对于国家电力市场的销售价格,电力调度和市场波动管理具有重要意义,但现有方法在电价预测的准确性上不理想.为了进一步提升电价预测的准确性,提出一种基于改进完全自适应噪声集合经验模态分解(ICEEMDAN),贝叶斯优化(BO)和长短... 详细信息

电价预测对于国家电力市场的销售价格,电力调度和市场波动管理具有重要意义,但现有方法在电价预测的准确性上不理想.为了进一步提升电价预测的准确性,提出一种基于改进完全自适应噪声集合经验模态分解(ICEEMDAN),贝叶斯优化(BO)和长短时记忆网络(LSTM)的短期电价预测模型.ICEEMDAN将原始数据分解为多个本征模态函数(IMF)和一个残差序列,然后将IMF分量重构为高频,中频和低频三个子序列,将子序列和残差序列分别与相关因素结合,重构为四个多维特征矩阵,输入BO-LSTM模型进行训练,最后得到预测结果.用西班牙国家电网公司Red Electric Espa a运营数据进行算例分析,结果表明ICEEMDAN-BO-LSTM模型具有更高的准确度,在电价跳跃点和峰值点处预测结果表现出色,与其他方法相比预测效果更好,对能源企业和国家电力市场调控策略具有实用价值.

关键词：电价预测完全自适应噪声集合经验模态分解贝叶斯优化长短期记忆网络

水下/水面信息物理系统感知-通信-控制理论及其应用专刊序言

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控制与决策 2025年第1期 1-6页

作者：闫敬关新平刘妹琴燕山大学电气工程学院上海交通大学电子信息与电气工程学院西安交通大学人机混合增强智能全国重点实验室

0引言水下/水面信息物理系统是集感知传输和控制于一体的智能系统,包括探测与采集、通信与组网、控制与融合等过程.近年来,水下/水面信息物理系统及其相关技术的快速发展,推动了自主水下机器人、水下搜救与目标抓取、海洋牧场、水下传...

0引言水下/水面信息物理系统是集感知传输和控制于一体的智能系统,包括探测与采集、通信与组网、控制与融合等过程.近年来,水下/水面信息物理系统及其相关技术的快速发展,推动了自主水下机器人、水下搜救与目标抓取、海洋牧场、水下传感器网络、水声通信、水面救援、水下预警与监控等领域关键技术的升级换代和跨越发展.目前,水下/水面信息物理系统理论已经有部分成果涌现,然而相关研究正面临诸多亟待解决的难题.与陆地信息物理系统相比,水下/水面信息物理系统具有弱感知、弱通信以及强干扰等特点.例如:电磁波在水下快速衰减,导致GPS、北斗定位系统、雷达探测系统不能应用于水下;水下节点间时钟难以精确同步,且多径通信、声线弯曲、高传输能耗、长通信时延等因素不容忽视;潮汐、洋流、海面波浪、海洋生物群体和交通航运等干扰严重.

关键词：

基于自适应视距制导的无人潜航器三维协同路径跟踪控制

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控制与决策 2025年第1期 242-251页

作者：王浩亮于德智卢丽宇张卫东彭周华大连海事大学轮机工程学院上海交通大学电子信息与电气工程学院大连市智能船艇集群控制与电气技术重点实验室水路交通控制全国重点实验室大连海事大学船舶电气工程学院海南大学信息与通信工程学院

针对跟踪路径复杂、立体空间运动、模型参数动态变化、风浪流扰动下的多无人潜航器(unmanned underwater vehicle, UUV)协同路径跟踪问题开展研究.首先,针对UUV跟踪复杂路径情形设计自适应前视距离策略,使得UUV可以更好地跟踪复杂水下路... 详细信息

针对跟踪路径复杂、立体空间运动、模型参数动态变化、风浪流扰动下的多无人潜航器(unmanned underwater vehicle, UUV)协同路径跟踪问题开展研究.首先,针对UUV跟踪复杂路径情形设计自适应前视距离策略,使得UUV可以更好地跟踪复杂水下路径;其次,针对立体空间运动的UUV集群,设计三维视距制导律和协同控制律引导UUV集群在三维空间中沿参数化路径运动;最后,针对模型参数动态变化、风浪流扰动影响下的UUV集群,设计自抗扰控制器实现对动态变化模型、总扰动信息和速度信息的统一估计,保证动力学控制的稳定性.仿真结果验证了所提出基于自适应视距制导的无人潜航器三维协同路径跟踪控制方法的有效性.

关键词：自适应前视距离三维视距制导协同路径跟踪自抗扰控制无人潜航器

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基于像素差异度注意力机制的轻量化YOLOv5行人检测算法

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计算机工程与应用 2025年第01期61卷 291-299页

作者：陈高宇王晓军李晓航上海工程技术大学电子电气工程学院

针对实时行人检测场景存在遮挡、形态姿势不同的行人目标，YOLOv5模型对于这些目标检测有明显的漏检问题，提出一种像素差异度注意力机制（pixel difference attention,PDA），不同于传统的通道注意力机制用全局均值池化（global averag... 详细信息

针对实时行人检测场景存在遮挡、形态姿势不同的行人目标，YOLOv5模型对于这些目标检测有明显的漏检问题，提出一种像素差异度注意力机制（pixel difference attention,PDA），不同于传统的通道注意力机制用全局均值池化（global average pooling,GAP）、全局最大值池化（global max pooling,GMP）来概括整张特征图的信息，全局池化将空间压缩成一个值来表征整个通道，造成了空间信息的流失，PDA将空间信息沿高和宽分别压缩，并将其分别与通道信息联系起来做注意力加权操作，同时提出一种新的通道描述指标表征通道信息，增强空间信息与通道信息的交互，使模型更容易关注到综合了空间和通道维度上的特征图的重要信息，在主干网络末端插入PDA后使模型平均精度（mean average precision,mAP）0.5提升了2.4个百分点，mAP0.5:0.95提升了4.4个百分点；针对实时检测场景的部署和检测速度要求模型拥有较少的参数量和计算量，因此提出了新的轻量化特征提取模块AC3代替原YOLOv5模型中的C3模块，该模块使插入PDA后的改进模型在精度仅仅损失0.2个百分点的情况下，参数量（parameters,Param.）减少了20%左右，浮点运算量（giga floating-point operations,GFLOPs）减少了30%左右。实验结果表明，最终的改进模型比YOLOv5s原模型在VOC行人数据集上mAP0.5提升了2.2个百分点，mAP0.5:0.95提升了3.1个百分点，且参数量减少了20%左右，浮点运算量减少了30%左右，在GTX1050上的检测速度（frames per second,FPS）提升了4。

关键词： YOLOv5 行人检测注意力机制轻量化模型通道描述指标

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HTAP评测基准的评测能力综述

软件学报 2025年第1期36卷 424-445页

作者：翁思扬俞融王清帅胡梓锐倪葎张蓉周烜周傲英徐泉清杨传辉刘维杨攀飞华东师范大学数据科学与工程学院蚂蚁集团OceanBase 工业和信息化部电子第五研究所

对数据库系统即时修改数据的高效实时分析需求推动了数据库系统向同时支持OLTP业务和OLAP业务两种场景的HTAP数据库系统的快速发展.面对众多的HTAP数据库系统,为了推动HTAP数据库系统的公平比较和健康发展,定义和实现相应的评测基准来评... 详细信息

对数据库系统即时修改数据的高效实时分析需求推动了数据库系统向同时支持OLTP业务和OLAP业务两种场景的HTAP数据库系统的快速发展.面对众多的HTAP数据库系统,为了推动HTAP数据库系统的公平比较和健康发展,定义和实现相应的评测基准来评估HTAP数据库系统的新特性至关重要.首先,分析HTAP数据库系统的关键特征并抽象总结HTAP数据库系统实现的关键技术.然后,提炼出HTAP数据库系统的设计难点和构建HTAP评测基准的挑战,并基于此提出HTAP评测基准应考虑的设计维度,包括数据生成、负载生成、评价指标和一致性模型支持性.对比现有HTAP评测基准在设计维度和实现技术上的差异,总结评测基准在不同设计维度上的优劣.此外,运行已公开的典型评测基准,展示并分析它们对HTAP数据库系统关键特征的评测能力以及对不同HTAP数据库系统的横向对比的支持能力.最后,总结对HTAP评测基准的能力需求和未来的一些研究方向,指出语义一致的负载控制和新鲜数据访问度量是HTAP数据库系统评测基准定义的关键问题.

关键词： HTAP评测基准 HTAP数据库系统性能分析新鲜度