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基于多域融合及神经架构搜索的语音增强方法

通信学报 2024年第2期45卷 225-239页

作者：张睿张鹏云孙超利太原科技大学计算机科学与技术学院山西太原030024

为进一步提高语音增强模型的自学习及降噪能力,提出基于多域融合及神经架构搜索的语音增强方法。该方法设计了语音信号多空间域映射及融合机制,实现信号实复数关联关系的挖掘;围绕模型卷积池化运算特点,提出了复数神经架构搜索机制,通... 详细信息

为进一步提高语音增强模型的自学习及降噪能力,提出基于多域融合及神经架构搜索的语音增强方法。该方法设计了语音信号多空间域映射及融合机制,实现信号实复数关联关系的挖掘;围绕模型卷积池化运算特点,提出了复数神经架构搜索机制,通过设计的搜索空间、搜索策略及评估策略,高效自动地构建出语音增强模型。实验搜索到的最优语音增强模型与基线模型的对比泛化实验中,语音质量客观评价(PESQ)、短时客观可懂度(STOI)两大指标较最优基线模型均最大提升5.6%,且模型参数量最低。

关键词：语音增强模型复数空间域映射多域融合复数神经架构搜索低成本评估

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仿生偏振光罗盘太阳位置检测方法

中国光学（中英文） 2024年第3期17卷 548-559页

作者：杨江涛王明凯刘思拓梁磊刘志郭越太原科技大学电子信息工程学院山西太原030024 太原科技大学先进控制与装备智能化山西省重点实验室山西太原030024

针对偏振光导航对天空中特征点精确位置信息的需求,提出一种基于全天域偏振模式成像系统对太阳位置进行精确检测的方法。与传统的基于光斑的太阳位置检测方法相比,该方法利用大气中固有的偏振信息完成对太阳位置的精确测量,具有检测方... 详细信息

针对偏振光导航对天空中特征点精确位置信息的需求,提出一种基于全天域偏振模式成像系统对太阳位置进行精确检测的方法。与传统的基于光斑的太阳位置检测方法相比,该方法利用大气中固有的偏振信息完成对太阳位置的精确测量,具有检测方法简单、精度高且适用范围广等特点。搭建的光学采集系统由三个微小型的大视场摄像头模组和偏振片构成,使得结构更加紧凑,体积更小,高度更低。从原理出发,仿真分析太阳位置求解算法,采用搭建的光学采集系统对本算法在3种天气(晴天、遮挡、气溶胶)环境下进行验证。结果显示:当天气晴朗时,在同一天不同时刻,测量的太阳高度角和方位角的精度分别为0.024°和0.03°;当太阳被高层建筑物遮挡时,太阳的高度角和方位角的测量精度分别为0.08°和0.05°;当太阳被树木的枝叶遮挡时,太阳的高度角和方位角的测量精度分别为0.3°和0.1°。研究发现当气溶胶的浓度超过一定量时就会破坏偏振光的Rayleigh分布模式,进而会影响太阳位置的检测精度。实验结果表明,这种新型的检测方法不仅能够满足偏振光导航对太阳位置精确信息的需求,还能为喜欢探索宇宙奥秘的爱好者提供一种新的探索思路。

关键词：大气光学大气偏振模式太阳空间位置光学CCD

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改进YOLOv5s的地下车库火焰烟雾检测方法

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计算机工程与应用 2024年第11期60卷 298-308页

作者：杜辰王兴董增寿王亦雷江忠浩太原科技大学计算机科学与技术学院太原030024 太原科技大学电子信息工程学院太原030024

针对传统地下车库火灾检测不及时且无法给出火灾详细信息、目标检测对小目标烟火检测困难、其他烟火检测精度低等问题,提出了一种改进YOLOv5s的地下车库烟火检测算法。在YOLOv5s主干网络的最后一个C3模块中加入了注意力机制,帮助网络模... 详细信息

针对传统地下车库火灾检测不及时且无法给出火灾详细信息、目标检测对小目标烟火检测困难、其他烟火检测精度低等问题,提出了一种改进YOLOv5s的地下车库烟火检测算法。在YOLOv5s主干网络的最后一个C3模块中加入了注意力机制,帮助网络模型更充分地提取烟火多尺度空间信息和重要特征;对Neck部分进行改进,增强特征交互和小目标烟火检测能力;对主干网络卷积模块进行改进,提高烟火特征提取能力;引入WIoU(wise intersection over union)作为新的边界框损失函数,增强模型泛化能力;引入Soft NMS(soft non-maximum suppression)用以增强重叠烟火检测能力。在自制烟火数据集上进行对比实验,结果表明,改进后的模型权重减小0.2 MB,精度提升了6.8个百分点,能够满足地下车库烟火检测要求。

关键词：烟火检测 YOLOv5s 注意力机制小目标烟火检测

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以聚丙烯酰胺为电解液添加剂稳定金属锌负极

材料导报 2024年第15期38卷 249-253页

作者：李雪艳张蒙茜裴文乐李莎莎李鹏太原科技大学化学工程与技术学院太原030024 太原科技大学重型机械教育部工程研究中心太原030024

水系锌离子电池因具有成本低廉和安全性高等优点而被认为是极具前景的储能体系。金属锌因具备高的理论体积比容量和较低的氧化还原电位,可以直接用作水系锌离子电池负极,但金属锌负极存在自腐蚀和锌枝晶生长等问题,导致电池循环寿命缩短... 详细信息

水系锌离子电池因具有成本低廉和安全性高等优点而被认为是极具前景的储能体系。金属锌因具备高的理论体积比容量和较低的氧化还原电位,可以直接用作水系锌离子电池负极,但金属锌负极存在自腐蚀和锌枝晶生长等问题,导致电池循环寿命缩短,严重制约了其实际应用。本工作设计了一种聚丙烯酰胺(PAM)聚合物作为锌离子电池的电解液添加剂,结果显示在2 g/L PAM添加剂电解液体系中电池表现出最优的循环性能,在5 mA/cm^(2)、1 mAh/cm^(2)时锌-锌对称电池能稳定循环2800 h,进一步的电化学测试和扫描电子显微镜表征证明PAM添加剂能够很好地抑制金属锌枝晶和减轻锌电极腐蚀。该工作为通过功能性电解质添加剂设计高性能的水系电解液添加剂提供了一种新思路。

关键词：锌负极聚丙烯酰胺锌枝晶聚合物添加剂

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基于迭代算法的不同状态散射光场聚焦

物理学报 2024年第12期73卷 190-197页

作者：段美刚赵映左浩毅太原科技大学应用科学学院太原030024 四川大学物理学院成都610065

透过散射介质传递光学信息在生物医学、航空航天等领域具有广阔的应用前景.但是,当光通过散射介质后会引起波前畸变,导致光学信息失真.基于波前振幅调制技术是利用优化算法不断对入射光波前振幅进行调整,找到可使目标区域光强最大对应... 详细信息

透过散射介质传递光学信息在生物医学、航空航天等领域具有广阔的应用前景.但是,当光通过散射介质后会引起波前畸变,导致光学信息失真.基于波前振幅调制技术是利用优化算法不断对入射光波前振幅进行调整,找到可使目标区域光强最大对应的波前振幅分布.实验主要研究通过波前振幅调制使透过散射介质的空间光实现光聚焦,讨论在不同持续时间的散射光场中控球后卫算法与遗传算法对散射光场的调控能力.实验结果表明,在散射介质持续时间相同的情况下,控球后卫算法可以实现比遗传算法更高增强因子的聚焦点以及更均匀的多点聚焦.

关键词：散射介质波前整形聚焦振幅调制

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活性磁化水改善无烟煤煤尘润湿性能的研究

北京理工大学学报 2024年第1期44卷 83-90页

作者：庞杰文谢建林赵振保郝永江韩巧云梁磊太原科技大学安全与应急管理工程学院山西太原030024 太原科技大学煤矿粉尘智能监测与防控山西省重点实验室山西太原030024 湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201

为了提高活性磁化水抑制无烟煤尘的性能,分别测定了4种表面活性剂溶液的表面张力,进而选取最佳浓度表面活性剂溶液.测定了不同磁化参数下的最佳浓度表面活性剂溶液的表面张力,以确定最优磁化参数.同时分别测定矿井静压水、最佳浓度表面... 详细信息

为了提高活性磁化水抑制无烟煤尘的性能,分别测定了4种表面活性剂溶液的表面张力,进而选取最佳浓度表面活性剂溶液.测定了不同磁化参数下的最佳浓度表面活性剂溶液的表面张力,以确定最优磁化参数.同时分别测定矿井静压水、最佳浓度表面活性剂溶液、最佳活性磁化水与无烟煤的接触角.结果表明,质量分数0.10%尘克C&C溶液可使矿井静压水的表面张力下降43.83%.质量分数0.10%尘克C&C溶液的优磁化强度为300 mT,磁化时间为50 s.相较于矿井静压水,质量分数0.10%尘克C&C活性磁化水接触角减小了79.11%,表面张力减小了47.04%,铺展功及浸湿功分别提升了97.35%、87.01%,极大提升了溶液的铺展能力和浸湿能力.现场应用试验结果表明,使用质量分数0.10%尘克C&C活性磁化水作为采煤工作面的喷雾降水,降尘效率提高了37.53%.

关键词：煤尘活性磁化水无烟煤湿润性抑尘

微塑料和抗生素对水生生物联合毒性效应研究进展

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江苏农业学报 2024年第8期40卷 1561-1568页

作者：席珍华刘彦东张婵太原科技大学环境与资源学院山西太原030024

微塑料作为一种新型污染物已引起全球性的环境问题,由于粒径小、分布广、疏水性强、难降解等特性,受到越来越多研究人员的关注。水环境中微塑料与其他污染物往往会发生相互作用,产生更严重的环境效应,对水生生物造成不同程度的危害,还... 详细信息

微塑料作为一种新型污染物已引起全球性的环境问题,由于粒径小、分布广、疏水性强、难降解等特性,受到越来越多研究人员的关注。水环境中微塑料与其他污染物往往会发生相互作用,产生更严重的环境效应,对水生生物造成不同程度的危害,还会严重威胁人类健康。本文综述了水环境中微塑料与抗生素的来源、污染现状,阐述了微塑料和抗生素的相互作用,重点讨论了微塑料和抗生素对水生生物(动物、植物和微生物)的联合毒性效应,并对未来微塑料与抗生素复合污染方面的研究进行了展望。为进一步研究复合污染对水生生物的生态毒性效应和水体复合污染的环境治理提供参考,同时为水体中复合污染的风险评估提供重要理论依据。

关键词：微塑料抗生素水生生物联合毒性效应

磷原子诱导钒酸铋光阳极高效光电化学分解水的研究

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现代化工 2024年

作者：王宇宏成伟杰王朝霞郭少青管晓垒高利珍王志豪太原科技大学环境与资源学院山西大学化学化工学院

通过在电镀过程实现P体相掺杂制备P-BiVO4光阳极，P-BiVO4光阳极的起始电位相比于BiVO4光阳极发生明显的阴极位移。在光电化学分解水反应中，P-BiVO4表现出高效的选择性和活性。EIS和UPS测试结果表明，P掺杂能够显著加快光阳极的电荷转... 详细信息

通过在电镀过程实现P体相掺杂制备P-BiVO4光阳极，P-BiVO4光阳极的起始电位相比于BiVO4光阳极发生明显的阴极位移。在光电化学分解水反应中，P-BiVO4表现出高效的选择性和活性。EIS和UPS测试结果表明，P掺杂能够显著加快光阳极的电荷转移，加速BiVO4光阳极载流子的分离，从而延长了空穴寿命和促使空穴向表面转移，能够有效地提升光电化学分解水的OER动力学。

关键词：钒酸铋光电化学分解水光催化电催化

STAR-RIS辅助的NOMA系统物理层安全性能优化

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通信学报 2024年第5期45卷 214-225页

作者：李美玲王玉旻王思敬张海君太原科技大学电子信息工程学院山西太原030024 北京科技大学计算机与通信工程学院北京100083

针对实际通信场景中非理想信道状态信息以及非理想串行干扰删除等非理想因素的强耦合特性使可同时反射和透射的可重构智能超表面(STAR-RIS)辅助的非正交多址接入(NOMA)传输系统安全性能无法准确衡量的问题,提出了基于惩罚对偶分解(PDD)... 详细信息

针对实际通信场景中非理想信道状态信息以及非理想串行干扰删除等非理想因素的强耦合特性使可同时反射和透射的可重构智能超表面(STAR-RIS)辅助的非正交多址接入(NOMA)传输系统安全性能无法准确衡量的问题,提出了基于惩罚对偶分解(PDD)和块坐标下降(BCD)的融合算法,联合优化基站的波束成形矢量和STAR-RIS相移系数,实现系统最低安全传输速率的最大化。结果表明,所提融合算法相比BCD算法可以明显增加最低安全传输速率,性能至少提升10%。

关键词：可同时反射和透射的可重构智能超表面非正交多址接入物理层安全块坐标下降惩罚对偶分解