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广东饶平海山河口区红树林潮沟鱼类时空生态位

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2024年第3期63卷 71-79页

作者：吴映明唐以杰黄更生广东第二师范学院生物与食品工程学院广东广州510303 广东第二师范学院物理与信息工程学院广东广州510303

鱼类作为红树林湿地的一个重要组成部分,有关其种间关系的研究报道极少。本研究以分布于广东饶平海山河口区红树林鱼类为例,于2022—2023年对该红树林潮沟鱼类进行春、夏、秋、冬四季的采样调查,计测鱼类物种的时空生态位宽度和种间重叠... 详细信息

鱼类作为红树林湿地的一个重要组成部分,有关其种间关系的研究报道极少。本研究以分布于广东饶平海山河口区红树林鱼类为例,于2022—2023年对该红树林潮沟鱼类进行春、夏、秋、冬四季的采样调查,计测鱼类物种的时空生态位宽度和种间重叠值,阐明湿地鱼类分布和种间关系对环境因子作用的响应。结果显示:渔获鱼类有14种,隶属6目12科,其中优势种(IRI≥500)6种,常见种(500>IRI≥100)3种,少见种(100>IRI≥10)2种,偶见种(IRI0.6)有43对,占总对数的47%,重叠有意义的(0.3系数为0.475,RELATE检验结果显著(R=0.461,P<0.05),表明这4个环境因子是影响鱼类分布的重要因子。综合而言,饶平海山红树林湿地鱼类时空生态位以窄生态位种为主,不同鱼类之间的时空生态位重叠以显著重叠和重叠有意义的占多数,水体的水温、盐度、pH和叶绿素a含量是影响林区湿地鱼类分布的重要环境因子。

关键词：鱼类生态位宽度生态位重叠时空生态位红树林

大规模多输入多输出可见光通感一体化系统的信道状态信息还原和定位

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2391-2400页

作者：刘晓东宁依婷董帆汤力为王玉皞王金元南昌大学信息工程学院南昌330031 上饶师范学院数字技术应用产业学院上饶334001 南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

得益于丰富的频谱和光源,可见光通信感知一体化(IVLCP)系统为解决高性能通信定位的室内无线网络需求提供强有力的技术支撑。同时,大规模多输入多输出(m-MIMO)技术能有效提高IVLCP网络的服务范围和质量。然而,m-MIMO赋能的IVLCP网络的信... 详细信息

得益于丰富的频谱和光源,可见光通信感知一体化(IVLCP)系统为解决高性能通信定位的室内无线网络需求提供强有力的技术支撑。同时,大规模多输入多输出(m-MIMO)技术能有效提高IVLCP网络的服务范围和质量。然而,m-MIMO赋能的IVLCP网络的信道环境更加复杂且先验信息更易变化,这使得传统方法难以快速准确地完成信道估计和定位。针对此,该文提出一种信道状态信息还原和定位(CSIRP)网络,该网络不仅能够有效地捕捉复杂分布的可见光通信信道特征,同时能够应对信道状态的时变性,从而提高信道和位置估计的鲁棒性和动态适应性。具体而言,CSIRP网络首先基于条件生成对抗思想自适应训练生成器和鉴别器,进而实现根据接收信号进行信道估计,接着结合长短期记忆网络(LSTM)从估计的信道中获取接收终端的位置估计值。仿真结果表明,采用CSIRP网络所获得的信道状态准确度和定位精度均优于现有的深度学习参考方法,这为m-MIMO赋能的IVLCP系统提供了可靠和精准的信道状态信息和位置感知能力。

关键词：可见光通感一体化大规模多输入多输出深度学习信道估计和定位

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海浪谱法模拟海面场景仿真参数选取准则

哈尔滨工程大学学报 2024年第8期45卷 1476-1487页

作者：曹宝根孙强赵禧金许镇集美大学航海学院福建厦门361021 汕头大学电子信息工程系广东汕头515063

为提升海面场景模拟的物理真实感,本文探讨了仿真参数对海洋粗糙面模拟精确性的影响,并建立了海表模拟中仿真参数的选取准则。依据海浪谱和随机过程统计理论,采用自相关函数研究了海面相关长度随风速变化规律。通过建立海浪蒙特卡罗仿... 详细信息

为提升海面场景模拟的物理真实感,本文探讨了仿真参数对海洋粗糙面模拟精确性的影响,并建立了海表模拟中仿真参数的选取准则。依据海浪谱和随机过程统计理论,采用自相关函数研究了海面相关长度随风速变化规律。通过建立海浪蒙特卡罗仿真模型,结合随机粗糙面误差分析,提出了不同风速条件下海面场景仿真参数的选取准则。研究表明:将海表模拟的采样间隔限定在顺风向相关长度的0.1~0.5倍,可显著提高海面场景模拟的精确度;而当海面仿真参数超出上述范围时,可能导致海面场景模拟失真,进而影响其视觉真实感。本文所提出的仿真参数选取标准可为开发航海模拟器提供技术支撑。

关键词：海面场景模拟航海模拟器海浪谱自相关函数相关长度参数选取准则随机过程蒙特卡罗仿真

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基于改进MobileViT的鱼群摄食行为分类模型

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农业机械学报 2024年

作者：徐立鸿黄志尊龙伟蒋林华童欣湖州师范学院信息工程学院同济大学电子与信息工程学院

鱼群摄食的精准投喂技术是实现智慧化水产养殖的一项关键技术。近年来，基于计算机视觉技术构建精准投喂模型，从而实现投喂的精准化，已成为研究热点。但目前大多数研究都是基于水质较清晰的室内养殖池，不太适用于开放式养殖环境。针... 详细信息

鱼群摄食的精准投喂技术是实现智慧化水产养殖的一项关键技术。近年来，基于计算机视觉技术构建精准投喂模型，从而实现投喂的精准化，已成为研究热点。但目前大多数研究都是基于水质较清晰的室内养殖池，不太适用于开放式养殖环境。针对实际情况，本研究通过水上视角采集构建了一套详尽的开放式池塘数据集，并对数据集进行数据增强增加其多样性，然后在轻量化神经网络MobileViT基础上，将CBAM注意力模块与MV2模块结合设计了CBAM-MV2模块，并嵌入BiLSTM循环神经网络用于识别分类，提出改进后的MobileViT-CBAM-BiLSTM模型，提高了模型预测能力、鲁棒性和泛化性能，实现了鱼群摄食行为的三分类。实验结果显示，改进后的MobileViT在采集的视频帧数据集上明显优于改进之前的MobileViT，准确率达到98.61%，Macro-f1达到98.79%，相对于原始MobileViT准确率提高6.33个百分点，Macro-f1提高6.75个百分点。

关键词：精准投喂 MobileViT BiLSTM CBAM 鱼群摄食强度分类模型

基于改进深度残差收缩网络的分布式光纤声传感信号识别

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激光与光电子学进展 2024年第5期61卷 152-158页

作者：梁惠康谢浩燊黄红斌刘伟平暨南大学信息科学技术学院电子工程系广东广州510623

提出了基于新阈值函数的深度残差收缩网络(DRSN-NTF),用于解决分布式光纤声传感(DAS)信号噪声强、识别难的问题。DRSN-NTF基于深度残差收缩网络(DRSN),使用新阈值函数代替软阈值函数,使其更能发挥信号噪声处理和分类识别能力。使用DAS... 详细信息

提出了基于新阈值函数的深度残差收缩网络(DRSN-NTF),用于解决分布式光纤声传感(DAS)信号噪声强、识别难的问题。DRSN-NTF基于深度残差收缩网络(DRSN),使用新阈值函数代替软阈值函数,使其更能发挥信号噪声处理和分类识别能力。使用DAS系统采集周界入侵事件的实验数据,并通过添加高斯白噪声的形式,设计了6组不同信噪比(0 dB~5 dB)的实验。对比了4个模型的实验结果,由此考察DRSN-NTF的识别效果。结果发现:在强噪声的情况下,DRSN-NTF取得的平均测试准确率比DRSN高1.05%;随着信噪比的降低,DRSN-NTF的测试准确率高于DRSN的差值增大,表明DRSN-NTF在信号噪声处理和分类识别能力方面更强,能获得相对更高的识别准确率。因此,DRSNNTF更加适用于DAS信号识别。

关键词：光纤光学光纤传感器模式识别深度残差收缩网络新阈值函数周界安防

基于自由空间光和光纤混合链路的多业务传输系统

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中国激光 2024年第5期51卷 99-108页

作者：梁红霞郑耿鑫谢少武曾昶盛钟永明甘园园熊永康韩一石广东工业大学信息工程学院广东广州510006

本文提出了一种基于自由空间光和光纤混合链路的双向双输出多业务传输系统。在单光源条件下,该系统的下行链路可同时传输10 GHz的16PSK微波业务信号和60 GHz的4QAM-OFDM毫米波业务信号,上行链路可同时传输OOK基带业务信号和20 GHz的16QA... 详细信息

本文提出了一种基于自由空间光和光纤混合链路的双向双输出多业务传输系统。在单光源条件下,该系统的下行链路可同时传输10 GHz的16PSK微波业务信号和60 GHz的4QAM-OFDM毫米波业务信号,上行链路可同时传输OOK基带业务信号和20 GHz的16QAM微波业务信号,实现了双向双输出而且可以应用于多通道。下行接收端采用自相干检测技术,光路干涉匹配良好时能够有效避免激光相位波动的影响,提高系统的接收灵敏度。采用波长重用和偏振复用技术可以实现上行传输的无光源化,为用户同时提供有线与无线的多元化服务。仿真结果表明:经600 m自由空间光和30 km光纤混合链路传输后,上行20 Gbit/s OOK输出信号的误码率远小于10-9,同速率的上行16QAM信号和下行16PSK、4QAM-OFDM数据信号的误差矢量幅度值均小于3.1%。仿真结果说明所提系统具有较好的性能表现。此外,还分析了晴天、小雾、大雾、小雨和大雨多种天气变化因素对多业务传输系统性能的影响。

关键词：光通信多业务双向双输出单光源自相干检测偏振复用

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基于聚类和自适应滤波的成像式心率检测方法

光学学报 2024年第9期44卷 200-210页

作者：黄漫萍彭力韩鹏骆开庆刘冬梅陈淼邱健华南师范大学电子与信息工程学院广东佛山528225 广东省光电检测工程技术研究中心广东佛山528225

提出了应用于成像式光电容积描记(IPPG)的凹透镜变形算法和肤色像素聚类的感兴趣区域(ROI)动态选取方法,以及针对脉搏波(BVP)信号的自适应归一化最小均方误差(NLMS)滤波算法来解决IPPG心率检测方法在头部运动及光照变化干扰等运动场景... 详细信息

提出了应用于成像式光电容积描记(IPPG)的凹透镜变形算法和肤色像素聚类的感兴趣区域(ROI)动态选取方法,以及针对脉搏波(BVP)信号的自适应归一化最小均方误差(NLMS)滤波算法来解决IPPG心率检测方法在头部运动及光照变化干扰等运动场景下存在的测量结果准确度低和波动性大等问题。首先,利用凹透镜变形算法将面部肤色区域进行图像扭曲和膨胀。其次,通过K-means++聚类方法进行皮肤区域像素选取。然后,应用CHROM算法对BVP信号进行预降噪处理。上述处理方法构成了ROI动态选取方法,可解决头部运动带来的影响。最后,采用提出的自适应NLMS算法对BVP信号进行光照变化干扰的自适应滤波后,完成心率的计算。实验结果表明,所提出的心率检测方法在运动场景下的平均绝对误差(MAE)达到0.92次/min,即使在光照剧烈变化的条件下MAE也能达到2.20次/min。该方法能够有效解决IPPG技术中ROI定位不准、选取困难以及受光照变化影响严重等不足。

关键词：生物技术成像式光电容积描记凹透镜变形 K-means++聚类归一化最小均方误差算法

外源施用茉莉酸甲酯对番茄果实挥发性风味成分及含量的影响

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食品科学 2024年第7期45卷 182-190页

作者：马海云张忠林霍静天水师范学院电子信息与电气工程学院甘肃天水741001 兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070 天水师范学院商学院甘肃天水741001

挥发性物质是番茄果实风味品质的重要组成部分,其是否响应外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)的调控尚不明确。以‘朝研298’为实验材料,设定1、10、100、200μmol/L 4个MeJA浓度,以等体积超纯水为对照(CK),在番茄果实采收前喷施2... 详细信息

挥发性物质是番茄果实风味品质的重要组成部分,其是否响应外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)的调控尚不明确。以‘朝研298’为实验材料,设定1、10、100、200μmol/L 4个MeJA浓度,以等体积超纯水为对照(CK),在番茄果实采收前喷施2次。待果实成熟时采用顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术测定其挥发性成分,结合多元统计分析法明确改善番茄果实风味品质的MeJA最佳浓度。结果表明:5个处理组番茄果实中共检出71种挥发性组分,包括23种醛类、17种醇类、8种酮类、7种酯类、6种烃类和10种其他类物质,与对照组相比,外源喷施MeJA可提高番茄果实挥发性物质的种类数和总含量,且随着浓度增大呈先升高后降低的趋势,100μmol/L MeJA处理时达到最大值;各处理组含有33种共有物质,含量最高的成分均为顺-3-己烯-1-醇;所有番茄果实中共筛选出13种特征香气成分,主要呈现青香、果香和花香气味。研究结果为MeJA改善番茄果实风味品质提供理论支撑,有利于进一步探究番茄果实挥发性物质合成调控机理。

关键词：番茄果实茉莉酸甲酯顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术挥发性物质醛类主成分分析

基于VAE-CWGAN和特征统计重要性融合的网络入侵检测方法

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通信学报 2024年第2期45卷 54-67页

作者：刘涛涛付钰王坤段雪源海军工程大学信息安全系湖北武汉430033 信阳职业技术学院数学与信息工程学院河南信阳464000 信阳师范大学计算机与信息技术学院河南信阳464000

针对传统入侵检测方法受限于数据集类不平衡以及所选特征代表性不强等问题,提出一种基于VAE-CWGAN和特征统计重要性融合的检测方法。首先,为提升数据质量对数据集进行预处理;其次,搭建VAE-CWGAN模型生成新样本以解决数据集类不平衡问题... 详细信息

针对传统入侵检测方法受限于数据集类不平衡以及所选特征代表性不强等问题,提出一种基于VAE-CWGAN和特征统计重要性融合的检测方法。首先,为提升数据质量对数据集进行预处理;其次,搭建VAE-CWGAN模型生成新样本以解决数据集类不平衡问题,使分类模型不再偏向于多数类;再次,使用标准差、中值均值差对特征进行排序,并融合其统计重要性来进行特征选择旨在获得代表性更强的特征,从而使模型更好地学习数据信息;最后,通过一维卷积神经网络对特征选择后的混合数据集进行分类。实验结果表明,所提方法在NSL-KDD、UNSW-NB15和CIC-IDS-2017数据集上都表现出较好的性能优势,准确率分别为98.95%、96.24%和99.92%,有效提升了入侵检测性能。

关键词：入侵检测网络流量类不平衡特征选择统计重要性融合