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覆盖整个UHF频段的吸波结构

电子学报 2024年第2期52卷 421-427页

作者：吴昌英高阳马承乾冯富森林西北工业大学电子信息学院陕西西安710072

设计了一种覆盖整个特高频(Ultra-High Frequency,UHF)频段的超宽带吸波结构.利用了磁性材料的磁导率随频率减小而增大的特性,降低了吸波结构性能对频率的敏感性;结合等效电路方法,引入电损耗,进一步改善了吸波结构的低频性能.在整个UH... 详细信息

设计了一种覆盖整个特高频(Ultra-High Frequency,UHF)频段的超宽带吸波结构.利用了磁性材料的磁导率随频率减小而增大的特性,降低了吸波结构性能对频率的敏感性;结合等效电路方法,引入电损耗,进一步改善了吸波结构的低频性能.在整个UHF频段测量了羰基铁粉的介电常数和磁导率,采用遗传算法优化了等效电路参数,采用全波仿真软件优化了结构参数,在低频端对所加工的吸波结构的反射系数进行了测量.测量结果、仿真结果和等效电路结果吻合良好.所设计的吸波结构的相对带宽超过164%,厚度为最低工作频率波长的2.9%.

关键词：吸波结构 UHF频段超宽带羰基铁粉遗传算法

带恒功率负载多电平Buck变换器逆解耦自适应滑模控制

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电机与控制学报 2024年第6期28卷 120-130页

作者：吴家荣卢振坤文春明广西民族大学电子信息学院广西南宁530006

针对带恒功率负载(CPL)多电平Buck变换器的强耦合问题及负阻抗特性引起的不稳定问题,提出一种逆解耦自适应滑模控制策略。建立带CPL多电平Buck变换器的非线性数学模型,基于逆系统方法证明系统的可逆性,并推导逆系统表达式,将模型线性化... 详细信息

针对带恒功率负载(CPL)多电平Buck变换器的强耦合问题及负阻抗特性引起的不稳定问题,提出一种逆解耦自适应滑模控制策略。建立带CPL多电平Buck变换器的非线性数学模型,基于逆系统方法证明系统的可逆性,并推导逆系统表达式,将模型线性化解耦为多个伪线性子系统,抵消负阻抗特性的影响。通过选取线性滑模面和指数趋近律以减弱滑模抖振,并将自适应机制引入到滑模控制中,进而为线性子系统分别设计自适应滑模控制器,进一步提高系统控制性能。基于李雅普诺夫理论对控制系统的稳定性和鲁棒性进行验证。与现有控制方法进行比较,仿真结果表明,所提控制策略具有更强的鲁棒性和优越性。最后,搭建原理样机进行实验对比,实验结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。

关键词：多电平Buck变换器恒功率负载逆系统自适应控制滑模控制解耦控制

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光在多层半无限厚生物组织中传输的P3方程

光学学报 2024年第11期44卷 169-178页

作者：王喜昌烟台大学物理与电子信息学院山东烟台264005

为了提取生物组织的光学特性,需要建立光在生物组织中传输的方程。P3方程是对波尔兹曼传输方程的三阶近似,相比一阶近似的扩散方程,P3方程更加准确。本文基于多层扩散方程,建立了在任意多层半无限厚介质中光传输的P3方程的稳态解和时域... 详细信息

为了提取生物组织的光学特性,需要建立光在生物组织中传输的方程。P3方程是对波尔兹曼传输方程的三阶近似,相比一阶近似的扩散方程,P3方程更加准确。本文基于多层扩散方程,建立了在任意多层半无限厚介质中光传输的P3方程的稳态解和时域解,并提供了空间分辨漫反射和时间分辨漫反射的计算方法。与光在多层介质中传播的蒙特卡罗模拟进行比较,结果显示,P3方程的稳态和时域解正确地描述了光在混浊介质中的传输。对比P3稳态方程和扩散稳态方程,在吸收系数较小时,发现在近光源处,P3稳态方程比扩散方程更加准确,远离光源处,P3方程与扩散方程结果一致。在吸收系数较大时,P3方程精度更高。对比P3时域方程和扩散时域方程,多层介质的P3方程在峰值附近比扩散时域方程更接近蒙特卡罗模拟。这表明多层介质的P3方程为研究更加复杂的生物组织的正向和逆向问题奠定了基础。

关键词：生物医学光学 P3方程辐射传输方程扩散方程蒙特卡罗模拟

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激光海洋湍流传输的光束扩展定标规律

光学学报 2024年第12期44卷 84-91页

作者：张庆孙兴旺钟哲强张彬四川大学电子信息学院四川成都610065

为快速预测和评估海洋湍流对光束扩展的影响及规律,开展了激光海洋湍流传输的光束扩展定标规律研究。利用功率谱反演法生成海洋湍流相位屏,计算模拟了光束扩展随海水参量和激光参数的变化及规律,进而建立了蓝绿波段激光海洋湍流传输的... 详细信息

为快速预测和评估海洋湍流对光束扩展的影响及规律,开展了激光海洋湍流传输的光束扩展定标规律研究。利用功率谱反演法生成海洋湍流相位屏,计算模拟了光束扩展随海水参量和激光参数的变化及规律,进而建立了蓝绿波段激光海洋湍流传输的光束扩展定标关系式。结果表明,在海洋湍流传输距离100 m以内、激光波长范围为470~550 nm、高斯光束束腰半径范围为0.001~0.100 m、温度导致海洋湍流与盐度导致海洋湍流的比值范围为-5.0~-0.5等条件下,所建立定标关系式预估的光束扩展规律与数值计算结果的平均误差在5%以内,可为海洋水下激光通信和激光海洋传输等应用提供有效参考。

关键词：海洋湍流光束扩展光传输定标规律

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基于背景图像重构的船舶尾气遥感监测方法

光学学报 2024年第12期44卷 376-385页

作者：何微微袁浩宸郭建军张子豪张会亮张一康周维武魁军烟台大学物理与电子信息学院山东烟台264005

提出一种基于羽流图像实现背景实时重构进而精确反演SO_(2)柱浓度的监测方法。首先,介绍图像重构法的数学原理及工程实现方法;然后,分别利用四像法和图像重构法处理船舶尾气图像反演数据得到SO_(2)柱浓度图像,验证图像重构方法的科学性... 详细信息

提出一种基于羽流图像实现背景实时重构进而精确反演SO_(2)柱浓度的监测方法。首先,介绍图像重构法的数学原理及工程实现方法;然后,分别利用四像法和图像重构法处理船舶尾气图像反演数据得到SO_(2)柱浓度图像,验证图像重构方法的科学性;最后,采用光流算法分别处理两种方法获得的浓度图像来计算排放速率,进一步验证图像重构法的优越性。结果表明,图像重构法可以实时校准背景图像,将SO_(2)柱浓度图像反演误差降低了约66%。图像重构法的简便、实用、准确的技术优势,在移动污染源遥感监测方面具有良好的应用前景。

关键词：遥感船舶尾气 SO2紫外相机图像重构排放速率四像法光流算法

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推荐系统冷启动问题解决方法研究综述

计算机科学与探索 2024年第5期18卷 1197-1210页

作者：毛骞谢维成乔逸天黄小龙董刚西华大学电气与电子信息学院成都610039

推荐系统在处理数据超载、提供个性化咨询服务、帮助客户投资决策等领域提供了重要功能。但推荐系统中存在的冷启动问题一直亟需解决和优化。基于此,对解决冷启动问题的传统方法和前沿方法进行分类,将近几年的研究进展和优秀的方法进行... 详细信息

推荐系统在处理数据超载、提供个性化咨询服务、帮助客户投资决策等领域提供了重要功能。但推荐系统中存在的冷启动问题一直亟需解决和优化。基于此,对解决冷启动问题的传统方法和前沿方法进行分类,将近几年的研究进展和优秀的方法进行阐述。首先,归纳了冷启动问题的传统三大解决方案:基于内容过滤的推荐、基于协同过滤的推荐和混合推荐。其次,归纳了目前较为前沿的解决冷启动的推荐算法,并依据其解决冷启动问题的策略点将其分类为数据驱动的策略和方法驱动的策略,再将方法驱动的策略分为基于元学习的算法、基于上下文信息和会话策略的算法、基于随机游走的算法、基于异质图信息和属性图的算法和基于对抗性机制的算法,其中根据处理冷启动问题的种类将算法分为解决新用户和新项目两类。再根据推荐领域的特殊性,将多媒体信息领域推荐和在线电商平台领域推荐的冷启动问题进行阐述。最后,总结并提出了未来解决冷启动问题可能的研究方向。

关键词：冷启动推荐系统元学习上下文信息随机游走

基于系数匹配与参数整合的P波旅行时计算方程

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第1期54卷 337-344页

作者：魏建孙祥娥长江大学电子信息学院湖北荆州434023

基于泰勒展开的旅行时公式是计算P波旅行时的一种常用方法。泰勒展开的结果仅在计算点附近准确,而地层中具有垂直对称轴的横向各向同性(transverse isotropy with vertical symmetry axis,VTI)介质进一步放大了旅行时计算的不准确性。... 详细信息

基于泰勒展开的旅行时公式是计算P波旅行时的一种常用方法。泰勒展开的结果仅在计算点附近准确,而地层中具有垂直对称轴的横向各向同性(transverse isotropy with vertical symmetry axis,VTI)介质进一步放大了旅行时计算的不准确性。本文提出了一种改进的P波旅行时计算方法。该方法以基于泰勒展开的偏移距八阶旅行时方程为基础,利用系数匹配方法分别处理偏移距八阶项与六阶项的系数、偏移距六阶项与四阶项的系数,用整合处理优化得到的参数结构,形成了基于系数匹配与参数整合的偏移距四阶P波旅行时计算方法。水平层状VTI介质模型测试结果表明,该方法能够得到更小的计算误差,保证其在远偏移距处具有较好的表现。三维垂直地震剖面数据实验结果表明,该方法经参数调整后能够进行数据分析,在中偏移距处的表现相对稳定,在远偏移距处具有一定优势。

关键词：旅行时计算系数匹配参数整合 VTI介质

RIS辅助通信系统中基于深度压缩感知的信道估计

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北京邮电大学学报 2024年第1期47卷 38-44页

作者：刘峰杨柳赵磊上海电机学院电子信息学院上海201306

针对可重构智能表面(RIS)辅助多用户通信系统中信道估计导频开销大和精度有限的问题,提出一种基于深度压缩感知的信道估计算法。为了降低传统正交匹配追踪(OMP)算法的导频开销,利用级联信道特有的双结构稀疏性质,提出改进OMP算法,获得... 详细信息

针对可重构智能表面(RIS)辅助多用户通信系统中信道估计导频开销大和精度有限的问题,提出一种基于深度压缩感知的信道估计算法。为了降低传统正交匹配追踪(OMP)算法的导频开销,利用级联信道特有的双结构稀疏性质,提出改进OMP算法,获得级联信道的粗估计值;为了进一步提升信道估计的精度,设计了一种深度学习模型,将粗估计信道矩阵视为低分辨的图像,通过多路卷积网络最大程度地隐式学习噪声特征;最后,提出了基于残差连接的多路卷积网络(RMCN)结构,利用噪声的空间特性和可加性,去除噪声对信道矩阵的影响,输出一个高分辨率的级联信道矩阵,从而完成信道估计。仿真结果表明,相比于传统OMP算法,所提RMCN-OMP算法的归一化均方误差减小了约2.5 dB,在降低导频开销的同时,具有更高的估计精度。

关键词：可重构智能表面信道估计深度压缩感知多路卷积网络

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大规模LoRa传感网的退避算法优化

武汉大学学报(工学版) 2024年

作者：陈小莉陶智威魏权武汉大学电子信息学院

针对由于LoRa (Long Range)节点通信速率低以及节点数量大导致大规模LoRa传感网中碰撞现象严重的问题，提出一种机制简单、执行效率高的基于碰撞统计的自适应退避算法，该算法在统计节点上传数据时经历的碰撞次数基础上，判断信道竞争... 详细信息

针对由于LoRa (Long Range)节点通信速率低以及节点数量大导致大规模LoRa传感网中碰撞现象严重的问题，提出一种机制简单、执行效率高的基于碰撞统计的自适应退避算法，该算法在统计节点上传数据时经历的碰撞次数基础上，判断信道竞争的状态，并针对初始竞争窗口和重传过程中竞争窗口采取不同的更新策略。首先，LoRa节点根据历史碰撞次数自适应地选取初始竞争窗口；然后，在重传阶段，根据历史碰撞次数以不同的倍增系数加大重传竞争窗口，并在其它节点完成发送退出信道竞争时及时减小重传竞争窗口。OPNET仿真结果表明，与传统退避算法相比该自适应退避算法平均丢包量减少了约40.7%，平均重传次数减少了约28.3%，平均吞吐量提高了约10.3%，说明该算法通过更合理的竞争窗口更新策略，降低了大规模LoRa传感网中碰撞发生的概率，提升了信道利用率。

关键词：大规模LoRa传感网退避算法碰撞自适应平均丢包量