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    1. 物联网技术与应用研究
    钱志鸿;王义君
    电子学报    2012, 40 (5): 1023-1029.   DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2012.05.026
    摘要7488)      PDF下载 (2528KB)(11781)    收藏
    在解析物联网两层基本涵义的基础上,提出了包括底层网络分布、汇聚网关接入、互联网络融合、终端用户应用四部分的物联网系统架构;设计了由网络通信协议、网络控制平台、应用终端平台组成的面向物联网的网络协议体系,并从硬件和软件两个层面讨论了实现物联网的关键技术;在分析当前物联网标准、技术、安全以及应用方面存在问题的基础上提出了未来物联网发展的六个重要理念.
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    2. 动态网络表示学习研究进展
    曹燕, 董一鸿, 邬少清, 陈华辉, 钱江波, 潘善亮
    电子学报    2020, 48 (10): 2047-2059.   DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2020.10.024
    摘要452)      PDF下载 (3734KB)(1760)    收藏
    网络表示学习旨在将网络信息表示为低维稠密的实数向量,解决链接预测、异常检测、推荐系统等任务.近年来,网络表示学习研究取得重大进展,但研究多基于静态网络,而真实世界构成的网络是动态变化的,对动态网络分析的需求日益增加.本文总结了当前动态网络表示学习的方法与研究进展,首先提出网络表示学习的动机,阐述动态网络以及表示学习的发展历史与理论基础;接着,系统概述了大量动态网络嵌入方法,包括基于矩阵分解的动态图嵌入、基于随机游走的动态图嵌入、基于深度学习的动态图嵌入和基于重构概率的动态图嵌入,并分析与比较,给出动态网络表示学习的应用场景;最后,总结未来网络表示学习的研究方向.只有考虑网络的动态性,才能真实反映现实网络的演化,使网络表示学习更具价值.
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    3. 面向FPGA的布局与布线技术研究综述
    田春生, 陈雷, 王源, 王硕, 周婧, 张瑶伟, 庞永江, 周冲, 马筱婧, 杜忠, 薛钰
    电子学报    2022, 50 (5): 1243-1254.   DOI: 10.12263/DZXB.20210637
    摘要948)   在线全文359)    PDF下载 (1002KB)(1388)    收藏

    随着大规模集成电路器件复杂度与容量的不断提升,现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)以高度的并行、可定制和可重构的特性得到了广泛的关注与应用. 在制约FPGA发展的众多因素中,最为关键的便是电子设计自动化(Electronic Design Automation, EDA)技术,作为FPGA EDA流程中的关键环节,布局和布线技术的研究对于FPGA的重要性不言而喻. 本文综述了面向FPGA的布局和布线技术,包括基于划分的布局、基于启发式的布局、基于解析式的布局、FPGA串行布线和FPGA并行布线等技术,分析对比了不同技术方法的优缺点,在此基础上,本文还展望了未来FPGA布局和布线技术的发展趋势,将为FPGA未来健康可持续的发展提供有力支撑.

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    4. 基于Transformer动态场景信息生成对抗网络的行人轨迹预测方法
    裴炤, 邱文涛, 王淼, 马苗, 张艳宁
    电子学报    2022, 50 (7): 1537-1547.   DOI: 10.12263/DZXB.20210762
    摘要1142)   在线全文187)    PDF下载 (1357KB)(1358)    收藏

    行人轨迹预测是视频监控的重要组成部分,因现有方法未充分利用场景特征信息造成其预测轨迹不符合生活常识,导致行人轨迹预测精度较低出现明显偏离真实轨迹的情况.针对上述不足本文提出一种基于Transformer动态场景信息生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)的行人轨迹预测方法.该方法利用动态场景特征提取模块的卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)模型对目标行人的动态场景信息进行特征提取,同时生成器网络中的编码器利用Transformer对行人的社会交互信息特征以及轨迹信息特征进行建模.在ETH和UCY数据集上的实验结果表明,与Social GAN模型相比,本文方法在多个场景下的平均位移误差准确率提高了25.61%,最终位移误差准确率提高了38.44%.

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    5. Analog-Cell:一种新的电子细胞图形模型
    卢欣华, 孙吉贵,
    电子学报    2007, 35 (1): 49-53.  
    摘要862)      PDF下载 (597KB)(1452)    收藏
    本文提出了一种新的模拟基因表达过程的电子细胞图形模型Analog-Cell,给出了实现该模型设计的主要算法和模拟结果.与其它电子细胞模型相比,Analog-Cell特点在于含有丰富的图像信息,并在分子水平上模拟了基因突变.
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    6. 一种适用于氮化镓半桥结构的高可靠性差分电流补偿电平移位电路
    赵鹏, 姜梅
    电子学报    2022, 50 (11): 2561-2567.   DOI: 10.12263/DZXB.20210827
    摘要840)   在线全文464)    PDF下载 (3570KB)(937)    收藏

    为了提高氮化镓半桥结构的抗dv/dt特性,提出了一种适用于氮化镓半桥结构的高可靠性差分电流补偿新颖电平移位电路.该电路在自举电容作用下,将0V~5V输入电压转换为35V~40V输出电压,并且在浮点电压快速变化过程中,输出的驱动电压均保持稳定.电路采用电流镜结构传输信号,能够实现电平信号的快速传递,有效地减小传输延迟.对于浮点电压的快速变化导致移位电平器输出变化的问题,采用新颖的差分电流结构进行电流补偿,提高电路的抗dv/dt特性,获得高可靠性的输出电压.本电路基于标准0.35μm BCD工艺40 V的LDMOS耐压器件,对该电平移位电路在1MHz频率下进行验证.结果表明上升沿响应延迟为587.184ps,下降沿响应延迟为832.144ps,抗正的dv/dt变化为116V/ns以及对负dv/dt变化不敏感,该电路具有高速,高可靠性优点.

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    7. 压缩感知理论及其研究进展
    石光明;刘丹华;高大化;刘 哲;林 杰;王良君
    电子学报    2009, 37 (5): 1070-1081.  
    摘要3100)      PDF下载 (551KB)(11561)    收藏
    信号采样是联系模拟信源和数字信息的桥梁.人们对信息的巨量需求造成了信号采样、传输和存储的巨大压力.如何缓解这种压力又能有效提取承载在信号中的有用信息是信号与信息处理中急需解决的问题之一.近年国际上出现的压缩感知理论(Compressed Sensing,CS)为缓解这些压力提供了解决方法.本文综述了CS理论框架及关键技术问题,并着重介绍了信号稀疏变换、观测矩阵设计和重构算法三个方面的最新进展,评述了其中的公开问题,对研究中现存的难点问题进行了探讨,最后介绍了CS理论的应用领域.
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    8. 医学图像关键点检测深度学习方法研究与挑战
    李居朋, 王颖慧, 李刚
    电子学报    2022, 50 (1): 226-237.   DOI: 10.12263/DZXB.20200725
    摘要1131)   在线全文90)    PDF下载 (1242KB)(1381)    收藏

    作为众多医学图像处理的前提和关键,医学图像关键点检测具有重要的理论研究和应用价值.由于个体间差异性和个体内歧义性的影响,以及更高的临床应用定位精度的要求,医学解剖关键点检测面临着巨大的挑战.鉴于深度学习技术在医学图像关键点检测乃至整个医学图像处理领域都表现出了强大的实力,本文全面检索发表于顶级医学期刊和会议论文集中的医学图像关键点研究成果并进行了详细的梳理和综述.从计算机视觉任务角度简述医学图像关键点检测及其存在的难点;总结了深度学习技术在医学图像关键点检测中的基本框架,详细论述了医学图像关键点检测的分类问题和回归分析两种不同类型的解决思路;最后探讨了医学图像关键点检测深度学习方法面临的挑战、主要应对策略和开放的研究方向.

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    9. 空天通信网络关键技术综述
    安建平, 李建国, 于季弘, 叶能
    电子学报    2022, 50 (2): 470-479.   DOI: 10.12263/DZXB.20210029
    摘要899)   在线全文114)    PDF下载 (967KB)(1396)    收藏

    伴随信息社会向网络化、泛在化、智能化持续发展,现有地面通信网络已经无法支持日益增长的宽带业务需求、泛在海量的物联接入需求、隐蔽可靠的安全传输需求.未来通信网络要求在全球范围内实现既纵深宽广又细致入微的全方位无线接入,其进一步演进亟需突破包括网络架构和空口技术等在内的底层技术.相比于地面通信网络,空天通信网络不受地形的限制,可实现包括海洋、森林、边远地区等的立体全覆盖,可在多维度多层次尺度实现全空间范围内的信息交互,将成为满足海量异构用户泛在连接需求的关键使能技术.本文综述了空天通信网络的关键技术,首先给出了空天通信网络现有系统及未来智慧社会业务的多元化应用场景,然后从空-天-地三网、物理-网络-应用三层、有效传输-资源管理-安全防护三域出发,给出了一种空天通信网络的整体架构.本文随后从组网与接入、物理层以及资源管理与切换等角度出发分别总结了关键技术.最后,本文指出了未来空天通信网络的技术发展挑战和趋势.

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    10. 面向不同雷达任务的认知波形优化综述
    余若峰, 杨威, 付耀文, 张文鹏
    电子学报    2022, 50 (3): 726-752.   DOI: 10.12263/DZXB.20211068
    摘要2906)   在线全文55)    PDF下载 (1438KB)(927)    收藏

    传统雷达系统的发射机与接收机采用开环工作模式,在动态复杂环境下探测目标时缺乏灵活性和稳健性.借鉴生物认知学习过程,认知雷达可以感知动态环境和目标信息,通过发射和接收端闭环反馈控制,实现全自适应探测和信号处理.本文介绍了认知雷达波形优化的基本框架,递进地梳理了面向检测、跟踪、成像、分类任务以及抗干扰认知波形优化的主要研究内容和研究进展,为面向单一任务及联合多任务的波形优化技术研究提供了纵向和横向的对比视角.在已有研究的基础上,本文分析了认知雷达波形优化的优势和挑战,指出认知波形优化技术中潜在的研究方向,包括知识有效性评价、人工智能认知波形优化、通用度量准则、知识辅助的高效优化算法等方面.

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    11. 基于无标签视频数据的深度预测学习方法综述
    潘敏婷, 王韫博, 朱祥明, 高思宇, 龙明盛, 杨小康
    电子学报    2022, 50 (4): 869-886.   DOI: 10.12263/DZXB.20211209
    摘要676)   在线全文48)    PDF下载 (2604KB)(1181)    收藏

    基于视频数据的深度预测学习(以下简称“深度预测学习”)属于深度学习、计算机视觉和强化学习的交叉融合研究方向,是气象预报、自动驾驶、机器人视觉控制等场景下智能预测与决策系统的关键组成部分,在近年来成为机器学习的热点研究领域.深度预测学习遵从自监督学习范式,从无标签的视频数据中挖掘自身的监督信息,学习其潜在的时空模式表达.本文对基于深度学习的视频预测现有研究成果进行了详细综述.首先,归纳了深度预测学习的研究范畴和交叉应用领域.其次,总结了视频预测研究中常用的数据集和评价指标.而后,从基于观测空间的视频预测、基于状态空间的视频预测、有模型的视觉决策三个角度,分类对比了当前主流的深度预测学习模型.最后,本文分析了深度预测学习领域的热点问题,并对研究趋势进行了展望.

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    12. 脑-机接口技术综述
    杨立才, 李佰敏, 李光林, 贾磊
    电子学报    2005, 33 (7): 1234-1241.  
    摘要1650)      PDF下载 (385KB)(6070)    收藏
    脑-机接口是在人脑与计算机或其它电子设备之间建立的直接的交流和控制通道,通过这种通道,人就可以直接通过脑来表达想法或操纵设备,而不需要语言或动作,这可以有效增强身体严重残疾的患者与外界交流或控制外部环境的能力,以提高患者的生活质量.脑-机接口技术是一种涉及神经科学、信号检测、信号处理、模式识别等多学科的交叉技术.本文对脑-机接口技术的发展、研究现状、工作原理以及涉及的关键技术进行了较为详细地综述,在总结脑-机接口技术存在问题的基础上,探讨了该领域进一步研究的方向.
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    13. 分子通信最新研究进展综述
    林林, 黄莉, 孔磊, 刘富强, 闫浩
    电子学报    2022, 50 (6): 1492-1520.   DOI: 10.12263/DZXB.20210822
    摘要661)   在线全文224)    PDF下载 (1910KB)(1113)    收藏

    分子通信是一种利用微小粒子编码、传输和接收信息的通信范式,具有生物兼容性好、尺寸小等特点,是用来构建纳米网络的非常有潜力的通信方案之一.分子通信的概念一经提出就吸引了广泛关注,众多学者的参与使其迅猛发展.目前,分子通信理论已经被广泛研究,相关实验也有了进展.尽管如此,构建实际的分子通信系统还有大量问题亟须解决.为促进分子通信领域更好发展,对分子通信的理论基础和当前研究进展进行系统性的总结是必要的.因此,本文对基于扩散的分子通信的基本概念和研究进展进行了阐述,包括信道模型、信号的编码调制机制以及接收机制;此外,还介绍了分子通信系统的同步机制、移动分子通信系统,以及分子通信实验系统的最新研究进展,并对分子通信未来的研究方向进行了展望.

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    14. 基于深度学习的单帧图像超分辨率重建综述
    吴靖, 叶晓晶, 黄峰, 陈丽琼, 王志锋, 刘文犀
    电子学报    2022, 50 (9): 2265-2294.   DOI: 10.12263/DZXB.20220091
    摘要745)   在线全文77)    PDF下载 (2120KB)(924)    收藏

    图像超分辨率重建是计算机视觉中的基本图像处理技术之一,不仅可以提高图像分辨率改善图像质量,还可以辅助其他计算机视觉任务. 近年来,随着人工智能浪潮的兴起,基于深度学习的图像超分辨率重建也取得了显著进展. 本文在简述图像超分辨率重建方法的基础上,全面综述了基于深度学习的单帧图像超分辨率重建的技术架构及研究历程,包括数据集构建方式、网络模型基本框架以及用于图像质量评估的主、客观评价指标,重点介绍了根据网络结构及图像重建效果划分的基于卷积神经网络的方法、基于生成对抗网络的方法以及基于Transformer的方法,并对相关网络模型加以评述和对比,最后依据网络模型和超分辨率重建挑战赛相关内容,展望了图像超分辨率重建未来的发展趋势.

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    15. 全参考图像质量评价回顾与展望
    高敏娟, 党宏社, 魏立力, 刘国军, 张选德
    电子学报    2021, 49 (11): 2261-2272.   DOI: 10.12263/DZXB.20200780
    摘要496)   在线全文32)    PDF下载 (819KB)(1156)    收藏

    全参考图像质量评价(Full Reference Image Quality Assessment, FR-IQA)是IQA领域广为研究的类型之一.本文回顾了FR-IQA的发展历程,对FR-IQA应用现状和通用FR-IQA问题的构建进行综述,以及对FR-IQA算法进行总结和梳理.并在此基础上,重点分析了现有研究中存在的问题,包括问题构建的合理性、建模的全面性问题、知识驱动与数据驱动结合的问题等.基于对主观评价过程的深入分析,结合现有研究存在的问题,探讨了主观评分采用模糊建模和知识与数据联合驱动构建算法两个可能的研究方向,以期对后续的研究者提供参考.

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    16. 压缩感知回顾与展望
    焦李成;杨淑媛;刘芳;侯彪
    电子学报    2011, 39 (7): 1651-1662.  
    摘要2071)      PDF下载 (873KB)(8556)    收藏

    压缩感知是建立在矩阵分析、统计概率论、拓扑几何、优化与运筹学、泛函分析等基础上的一种全新的信息获取与处理的理论框架.它基于信号的可压缩性,通过低维空间、低分辨率、欠Nyquist采样数据的非相关观测来实现高维信号的感知.压缩感知不仅让我们重新审视线性问题,而且丰富了关于信号恢复的优化策略,极大的促进了数学理论和工程应用的结合.目前,压缩感知的研究正从早期的概念理解、数值仿真、原理验证、系统初步设计等阶段,转入到理论的进一步深化,以及实际系统的开发与应用阶段.本文分析了压缩感知的原理与应用,综述了压缩感知的最新进展及存在的问题,指出了进一步研究的方向.

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    17. SAU-Net:基于U-Net和自注意力机制的医学图像分割方法
    张淑军, 彭中, 李辉
    电子学报    2022, 50 (10): 2433-2442.   DOI: 10.12263/DZXB.20200984
    摘要669)   在线全文59)    PDF下载 (2348KB)(817)    收藏

    基于深度学习的生物医学图像分割由于其精度的提高,可以更好地辅助医生做精确的诊断.目前主流的基于U-Net的分割模型通过多层卷积进行局部特征的提取,缺失了全局信息,使分割过于局部化而产生误差.本文通过自注意力机制和分解卷积策略对U-Net模型进行改进,提出一种新的深度分割网络SAU-Net,使用自注意力模块增加全局信息,将原U-Net中的级联结构改为逐像素相加,减小维度,降低计算量;提出一种快速简洁的分解卷积方法,将传统卷积分解为两路一维卷积,并加入残差连接强化上下文信息.在BRATS和Kaggle两个脑肿瘤数据集上进行的实验结果表明,SAU-Net在参数量和Dice系数上都有更优的性能.

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    18. 光场相机三维重建研究进展与展望
    刘玉轩, 张力, 艾海滨, 许彪, 孙钰珊, 樊仲藜
    电子学报    2022, 50 (7): 1774-1792.   DOI: 10.12263/DZXB.20211615
    摘要644)   在线全文213)    PDF下载 (2434KB)(782)    收藏

    光场相机利用二维影像同时记录空间中光线的位置和方向信息,能够恢复相机内部的光场,为三维重建提供了新的解决思路.围绕光场相机的三维重建问题,本文综述了光场数据获取手段,梳理和讨论了针对光场相机的标定算法,总结和分析了基于光场影像的三维深度信息恢复方法.在此基础上,介绍了当前主要的公开光场数据和算法.最后,展望了未来的研究方向,以期为后续研究者提供参考.

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    19. 基于属性密码体制的区块链安全技术研究进展
    陈露, 相峰, 孙知信
    电子学报    2021, 49 (1): 192-200.   DOI: 10.12263/DZXB.20191375
    摘要883)      PDF下载 (3963KB)(2345)    收藏
    区块链是一种集合了分布式存储、点对点传输、共识机制、密码学算法和智能合约等关键技术的分布式账本,具有去中心化、不可篡改、透明化等特性.近年来区块链技术的安全性问题逐渐显露,阻碍了区块链应用的发展.本文介绍了区块链的基本概念与安全模型,分析了区块链的安全性问题;然后,基于属性密码体制,从访问控制、密钥管理、数据隐私保护这三个方面分析了区块链安全技术的各类研究,论述了主要的解决方案的特点;最后,总结了基于属性密码体制的区块链安全技术研究进展,并对未来的研究工作进行了讨论.
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    20. 基于孪生网络的电磁目标跨模式识别算法
    张伟, 王沙飞, 林静然, 利强, 邵怀宗
    电子学报    2022, 50 (6): 1281-1290.   DOI: 10.12263/DZXB.20210805
    摘要600)   在线全文294)    PDF下载 (1445KB)(696)    收藏

    以深度学习为代表的人工智能技术是解决电磁目标识别问题的一种有效方法.然而,在识别多模式电磁目标时,目标内部不同模式间数据的差异可能掩盖目标个体间的差异,当某种模式训练样本缺失或稀少时,该模式下的目标识别性能会显著下降.为此,提出一种基于孪生网络的电磁目标跨模式识别算法,在度量学习框架下通过优化设计网络结构和损失函数,引导网络在分类学习过程中拉近同一目标各模式数据间的距离,拉远不同目标数据间的距离,并结合邻近判决准则实现多模式电磁目标在非均衡数据集上的跨模式识别.基于实际数据的测试结果表明,在相同数据集和网络规模条件下,所提方法的跨模式识别率较经典卷积神经网络方法和数据增强方法提升20%.

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    21. 阵列天线电磁-结构-热耦合理论:现在与未来
    徐鹏颖, 蔺卡宾, 韩宝庆, 王志海, 于坤鹏, 尹奎英, 冷国俊, 王艳, 李智, 马小飞, 王从思
    电子学报    2022, 50 (12): 2817-2853.   DOI: 10.12263/DZXB.20220414
    摘要907)   在线全文41)    PDF下载 (4382KB)(698)    收藏

    有源相控阵雷达作为支撑国家战略安全的核心装备,承担着国家战略反导、超视距探测、反隐身侦查、远程引导打击等重大任务,维护着我国的国土安全,更是我国大国地位的战略支柱.有源相控阵技术诞生于20世纪60年代的战火之中,军事上的迫切需要使其一经问世就引起了世界的轰动,它的出现甚至影响了世界军事的变革.相比于传统的单脉冲、脉冲多普勒等技术,它使雷达迈入了一个新时代,对雷达发展产生了深远和广泛的影响.有源相控阵雷达中每个天线单元都连接有对应的发射/接收组件,通过控制移相器改变天线孔径上的相位分布,实现天线不做机械转动而天线波束在空间进行快速电扫描.因此,相比于传统机械扫描雷达扫描惯性大、数据率有限、信息通道数少、不易满足自适应和多功能需求等缺点,有源相控阵雷达具备微秒时间内灵活且无惯性扫描、功能多、可靠性高、数据率大、雷达反射截面积低、自适应能力强、不易受到干扰等无可比拟的优势.随着现代国防的重大需求,雷达装备向着超视距、精准探测、极度隐身等方向持续发展,有源相控阵天线向着高频段、高增益、高指向精度、低副瓣电平等方向不断迈进,天线的高电磁指标对结构的刚度、轻量化、高效散热等设计参数提出了严苛的要求,天线内部各参数呈现高维度多场耦合关系,更容易受到战场恶劣环境的干扰而恶化天线的电性能,降低雷达的探测威力、制导精度与战场生存能力等.有源相控阵天线被誉为“三军之眼”,是涉及多学科交叉的典型装备,其结构、热、电磁之间存在的相互影响、相互制约的耦合关系定义为有源相控阵天线的机电热耦合问题.主要耦合问题有四点.其一,馈电误差影响天线电磁性能:有源相控阵天线馈电网络误差、辐射单元失效、热敏电子元器件(如发射/接收组件中的移相器)性能温漂、天线单元互耦等都会引起馈电电流的幅相误差,导致天线电磁性能恶化.其二,结构误差影响天线电磁性能:有源相控阵天线制造、装配存在随机误差,服役中振动、冲击、热功耗等导致阵面变形,最终引起辐射单元位置偏移,天线阵面电磁幅相分布发生变化,导致发射波束变化,最终使天线电性能受到严重影响.其三,热影响天线电磁性能:有源相控阵天线阵面上安装有成千上万的发射/接收组件,热功耗巨大,一方面会导致天线阵面的结构热变形,另一方面也会引起器件的性能下降,最终导致天线电磁性能的恶化.其四,结构、热与电磁性能耦合:三者中任一个变化,都会引起其他两个的变化.有源相控阵雷达在不同占空比工作模式下,其天线阵面电磁幅相会做出相应分布,导致热功耗随之变化,从而引起温度分布发生变化,进而影响天线阵面的结构热变形.因此有源相控阵天线的机电热耦合问题已成为制约其稳健发展,进一步提升性能的瓶颈问题.本文梳理了陆基、舰载、机载、弹载、星载不同平台上有源相控阵天线的发展动态,分析了各武器平台上有源相控阵天线的结构特点,归纳了“陆、海、空、天”不同战场环境的服役载荷对有源相控阵天线的影响,然后总结了天线结构误差、天线罩高温烧蚀、T/R组件馈电误差、天线单元失效等多重因素影响下有源相控阵天线机电热耦合机理分析与建模方法,机电热耦合技术在有源相控阵天线制造精度、高效散热以及轻量化综合优化、稀疏阵设计等领域的应用,以及服役环境下有源相控阵天线状态监测、位移场重构、电性能补偿等关键保障技术,最后探讨了机电热耦合技术的未来研究方向以及在不同研究领域的应用前景.

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    22. 基于图注意力机制和Transformer的异常检测
    严莉, 张凯, 徐浩, 韩圣亚, 刘珅岐, 史玉良
    电子学报    2022, 50 (4): 900-908.   DOI: 10.12263/DZXB.20210722
    摘要835)   在线全文65)    PDF下载 (1414KB)(1011)    收藏

    异常检测对电力行业的发展有着重要的影响,如何根据大规模电力数据进行异常检测是重要的研究热点.目前,大多数研究通过聚类或神经网络进行异常检测. 但是这些方法忽略了时序数据之间潜在的关联关系及某些特点的重要信息,没有充分挖掘出数据的潜在价值. 因此,提出了一种基于图注意力和Transformer的异常检测模型. 该模型首先根据数据中台中获取的电力数据(主要包括用户ID、电能表ID、用户类型、电流、电压、功率等数据)构建一个异构信息网络;然后,为了减少模型参数和避免出现过拟合的现象,在图卷积网络(Graph Convolutional Network,GCN)模型的基础上,引入非负矩阵分解(Non-Negative Matrix Factorization,NNMF)的方法来进行相似性学习;最后采用图注意力网络(Graph Attention Network,GAT)和Transformer共同捕获数据间的相互关联关系,从而提高检测精度. 以中国某地区的电力数据为基础进行验证, 实验结果表明所提出的方法可以有效进行异常检测.

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    23. 基于身份的多方认证组密钥协商协议
    钟 欢;许春香
    电子学报    2008, 36 (10): 1869-1872.  
    摘要862)      PDF下载 (261KB)(1561)    收藏
    2002年,Boneh和Silverberg提出了多线性表理论和基于多线性表的多方Diffe-Hellman密钥交换协议,H.K.Lee等人在该协议基础上利用证书对参与者进行身份认证,解决了该协议容易遭受中间人攻击的问题,H.M.Lee等人进一步引入基于身份的公钥密码技术替代数字证书,提高了密钥协商的效率,形成了ID-MAK协议.在本文中,我们对ID-MAK协议进行了安全性分析,发现ID-MAK协议没有真正实现它所宣称的身份认证,不能抵御主动攻击,敌手可冒充任意合法成员参与到密钥协商中获取组密钥.本文在计算多线性D-H问题假设下提出了两个ID-MAK协议改进方案,两个改进协议只需一轮即可协商一个组密钥,本文还给出了相应的成员动态变化和组密钥更新协议.本文最后对我们改进的协议进行了安全性分析.
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    24. 微波光子传感技术研究进展综述
    王彬, 张伟锋, 赵双祥, 樊昕昱
    电子学报    2022, 50 (4): 769-781.   DOI: 10.12263/DZXB.20211186
    摘要772)   在线全文134)    PDF下载 (2004KB)(1007)    收藏

    微波光子学是一门研究光与微波相互作用的新型交叉学科,旨在利用现代光学技术实现高频宽带微波信号产生、传输、处理和测量.其中,微波光子传感是微波光子学一个重要的研究领域,它采用光学传感器实现温度、应变、压力等传感参量光域感知,基于微波光子技术实现光域传感信息到微波域的线性映射和转换,结合微波信号处理技术实现传感信号解调,具有传感精度高、测量速度快等显著优势.本文系统性地回顾了微波光子传感技术最新研究进展,介绍了各类微波光子传感技术的基本工作原理,并展望了未来的研究方向和发展趋势.

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    25. 基于SAC的多智能体深度强化学习算法
    肖硕, 黄珍珍, 张国鹏, 杨树松, 江海峰, 李天旭
    电子学报    2021, 49 (9): 1675-1681.   DOI: 10.12263/DZXB.20200243
    摘要784)   在线全文75)    PDF下载 (1525KB)(1067)    收藏

    由于多智能体所处环境动态变化,并且单个智能体的决策也会影响其他智能体,这使得单智能体深度强化学习算法难以在多智能体环境中保持稳定. 为了适应多智能体环境,本文利用集中训练和分散执行框架Cen?tralized Training with Decentralized Execution(CTDE),对单智能体深度强化学习算法Soft Actor?Critic(SAC)进行了改进,引入智能体通信机制,构建Multi?Agent Soft Actor?Critic(MASAC)算法. MASAC中智能体共享观察信息和历史经验,有效减少了环境不稳定性对算法造成的影响.最后,本文在协同以及协同竞争混合的任务中,对MASAC算法性能进行了实验分析,结果表明MASAC相对于SAC在多智能体环境中具有更好的稳定性.

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    26. 智能合约的形式化验证方法研究综述
    朱健, 胡凯, 张伯钧
    电子学报    2021, 49 (4): 792-804.   DOI: 10.12263/DZXB.20200723
    摘要1208)      PDF下载 (900KB)(1318)    收藏
    形式化方法是在安全关键软件系统中被广泛采用而有效的基于数学的验证方法,而智能合约属于安全关键代码,采用形式化方法验证智能合约已经成为热点研究领域.本文对自2015年以来的47篇典型相关论文进行了研究分析,对技术进行了详细的分类研究和对比分析;对形式化验证智能合约的过程中使用的形式化方法、语言、工具和框架进行综述.研究表明,其中定理证明技术和符号执行技术适用范围最广,可验证性质最多,很多底层框架均有所涉及,而运行时验证技术属于轻量级的新验证技术,仍处于探索阶段.由此我们列出了一些关键问题如智能合约的自动化验证问题,转换一致性问题,形式化工具的信任问题和形式化验证的评判标准问题.本文还展望了未来形式化方法与智能合约结合的研究方向,对领域研究有一定的推动作用.
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    27. 空天地一体化无线光通信网络关键技术及其发展趋势
    赵雄文, 张钰, 秦鹏, 王晓晴, 耿绥燕, 宋俊元, 刘瑶, 李思峰
    电子学报    2022, 50 (1): 1-17.   DOI: 10.12263/DZXB.20210690
    摘要1233)   在线全文175)    PDF下载 (1331KB)(1313)    收藏

    构建空天地一体化信息网络是第六代通信系统(the Sixth Generation,6G)的重要目标,无线光通信相较于射频(Radio Frequency,RF)通信技术具有容量大、速率高、抗干扰能力强等优势,已成为建立全球无缝覆盖空间网络的重要技术.本文综述了基于自由空间光通信(Free Space Optical Communication,FSOC)的空天地一体化网络国内外建设及相关标准化现状,相较于现有综述文献,涵盖了更多最新研究工作,并针对物理层和上层指出一体化FSOC网络设计需要关注的重要因素,对大气信道建模、“捕获、瞄准和跟踪”(Acquisition Pointing and Tracking,APT)、拓扑控制、路由、资源分配、可靠传输协议、微波协作传输几种重要通信技术进行总结和分析,并指出其未来发展趋势和面临的挑战.

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    28. 感知哈希综述
    牛夏牧;焦玉华
    电子学报    2008, 36 (7): 1405-1411.  
    摘要1411)      PDF下载 (642KB)(3729)    收藏
    感知哈希(Perceptual Hashing),是多媒体数据集到感知摘要集的一类单向映射,即将具有相同感知内容的多媒体数字表示唯一地映射为一段数字摘要,并满足感知鲁棒性和安全性.感知哈希为多媒体内容识别、检索、认证等信息服务方式提供安全可靠的技术支撑.本文在人类感知模型(Human Perceptual Model)的基础上,明确了感知哈希的定义、性质和一般性描述.并对目前感知哈希的典型算法、应用模式以及评测基准等进行了综述,指出了感知哈希未来的研究方向.
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    29. 车辆路径问题研究进展
    蒋华伟, 郭陶, 杨震
    电子学报    2022, 50 (2): 480-492.   DOI: 10.12263/DZXB.20201154
    摘要507)   在线全文53)    PDF下载 (1318KB)(825)    收藏

    车辆路径作为经典的组合优化问题一直是研究的热点与难点,无论是在应急管理工作还是物流配送中,对它的合理规划都至关重要.为了今后更好地开展相关工作,本文回顾了精确算法、启发式算法和机器学习算法在车辆路径优化问题中的研究进展,并基于Solomon标准数据集对六种经典算法的求解性能进行了比较分析;分别从局部最优和收敛速度间的平衡关系、个体评价函数、动态车辆路径问题以及机器学习算法在车辆路径问题中的应用等四个方面对其发展趋势进行了展望.

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    30. 基于深度学习的通用目标检测研究综述
    程旭, 宋晨, 史金钢, 周琳, 张毅锋, 郑钰辉
    电子学报    2021, 49 (7): 1428-1438.   DOI: 10.12263/DZXB.20200570
    摘要1456)   在线全文104)    PDF下载 (905KB)(1693)    收藏

    目标检测是计算机视觉领域中最基础且最重要的任务之一,是行为识别与人机交互等高层视觉任务的基础.随着深度学习技术的发展,目标检测模型的准确率和效率得到了大幅提升.与传统的目标检测算法相比,深度学习利用强大的分层特征提取和学习能力使得目标检测算法性能取得了突破性进展.与此同时,大规模数据集的出现及显卡计算能力的极大提高也促成了这一领域的蓬勃发展.本文对基于深度学习的目标检测现有研究成果进行了详细综述.首先回顾传统目标检测算法及其存在的问题,其次总结深度学习下区域提案和单阶段基准检测模型.之后从特征图、上下文模型、边框优化、区域提案、类别不平衡处理、训练策略、弱监督学习和无监督学习这八个角度分类总结当前主流的目标检测模型,最后对目标检测算法中待解决的问题和未来研究方向做出展望.

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    31. 高频硅基光电晶体管SPICE模型的建立及关键参数的提取
    张子同, 姜岩峰
    电子学报    2021, 49 (8): 1645-1652.   DOI: 10.12263/DZXB.20200657
    摘要330)   在线全文6)    PDF下载 (3102KB)(843)    收藏

    硅基光电晶体管在高频通信、自动控制、电力系统领域具有广泛的应用前景.从系统验证和仿真的角度,迫切需要建立光电晶体管的等效电路模型,该模型需要包含电学特性和光学特性.本文提出了一种高频(100MHz~1GHz)硅基光电晶体管的SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)等效模型,包含器件的主要光电特性,通过TCAD(Technology Computer Aided Design)仿真建立了模型中关键电学和光学参数的提取方法.基于所建立的高频光电晶体管的SPICE模型等效电路进行仿真,所得到的仿真结果能够完整描述光电晶体管的电学特性和光学特性,并验证了模型在器件模拟与电路应用上的可行性,表明本文所提出的SPICE模型和参数提取方法,对于基于高频光电晶体管的系统仿真,具有参考价值.

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    32. 挺进深蓝:从单体仿生到群体智能
    陈健瑞, 王景璟, 侯向往, 方政儒, 杜军, 任勇
    电子学报    2021, 49 (12): 2458-2467.   DOI: 10.12263/DZXB.20201448
    摘要615)   在线全文44)    PDF下载 (827KB)(953)    收藏

    近年来,群体智能作为一项多学科融合的新技术在各领域的研究成果斐然,例如共享出行、蜂群无人机系统、水下多智能体平台等,但与水下场景结合的群体智能技术缺乏系统的归纳,有必要对水下群体智能技术的发展现状和趋势进行讨论和分析.本文对群体智能理论进行了详尽的分析,给出了群体智能的完整概念、具体算法以及应用领域.文中指出,为解决海洋复杂环境对探测、通信等造成的一系列困难,需要将群体智能技术应用于水下场景.本文就国内外水下群体智能技术的研究现状进行了总结,对水下群体智能存在的环境复杂、通信受限、信息获取困难、系统能力不足以及能量供应受限的难点进行了评述.针对这些难点,本文对结合群体智能理论的时变环境感知技术、传感网络设计、协同导航定位技术、路径规划技术、水下编队控制以及分布式自主决策技术进行了分析,并在文末给出水下群体智能技术未来在跨域通信、多平台异构、自主作业能力革新方面的发展趋势和展望.

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    33. 基于深度学习的表情动作单元识别综述
    邵志文, 周勇, 谭鑫, 马利庄, 刘兵, 姚睿
    电子学报    2022, 50 (8): 2003-2017.   DOI: 10.12263/DZXB.20210639
    摘要444)   在线全文74)    PDF下载 (2550KB)(613)    收藏

    基于深度学习的表情动作单元识别是计算机视觉与情感计算领域的热点课题.每个动作单元描述了一种人脸局部表情动作,其组合可定量地表示任意表情.当前动作单元识别主要面临标签稀缺、特征难捕捉和标签不均衡3个挑战因素.基于此,本文将已有的研究分为基于迁移学习、基于区域学习和基于关联学习的方法,对各类代表性方法进行评述和总结.最后,本文对不同方法进行了比较和分析,并在此基础上探讨了未来动作单元识别的研究方向.

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    34. 一种基于北斗三号B2b信号的精密单点授时方法
    易卿武, 蔚保国, 王彬彬, 盛传贞
    电子学报    2022, 50 (4): 832-840.   DOI: 10.12263/DZXB.20211177
    摘要335)   在线全文31)    PDF下载 (1535KB)(727)    收藏

    授时是卫星导航系统的基本服务之一,在先进电子设备研制和智能时空信息服务中具有重要作用.针对当前全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)授时方法存在的受地面共视观测站和通信网络限制的问题,本文提出一种基于北斗三号B2b信号的精密单点授时方法(B2b signal based Precise Point Timing,B2b-PPT).该方法利用北斗三号地球静止轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)卫星播发的B2b信号,结合双频伪距和载波相位观测值,根据精密单点定位算法实时估算接收机钟差.经过世界协调时(Universal Time Coordinated,UTC)偏差改正和硬件延迟校准后,B2b-PPT接收机对本地时钟进行驯服,从而实现高精度时频同步.基于iGMAS(international GNSS Monitoring and Assessment System)观测站的实验结果表明:使用B2b-PPT方法的单站授时精度为0.58 ns,10 h的频率稳定度为 6.9 E - 15 ;站间模式的授时精度为0.33 ns,10 h的频率稳定度为 1.1 E - 14 .与传统的精密单点授时方法相比,B2b-PPT方法授时精度更高,并且具有成本低、不依赖地面通信网络和分析中心的优势.

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    35. 基于SC-LDGM码的随机混合业务传输方案
    王翌昕, 蔡穗华, 马啸
    电子学报    2022, 50 (10): 2305-2310.   DOI: 10.12263/DZXB.20201315
    摘要455)   在线全文173)    PDF下载 (1137KB)(607)    收藏

    本文研究了一种适用于随机混合业务的传输方案,其可以对随机到达的不同业务实现不等差错保护,从而满足不同业务对于传输质量的不同需求.该方案的主要优势是,利用一套编译码器满足不同业务基本的质量要求;而对于要求较高的业务,则采用级联外码的技术.另一个有别于传统方法的创新点是,该方案采用叠加的方式实现业务类型标识比特的传输,既不消耗额外的带宽,也不消耗额外的传输能量.仿真结果表明,本文所提出的编译码方案能高效准确地对业务类型进行识别,从而有效地实现随机混合业务的不等保护.

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    36. RNA二级结构预测方法综述
    邹权, 郭茂祖, 张涛涛
    电子学报    2008, 36 (2): 331-337.  
    摘要924)      PDF下载 (372KB)(3792)    收藏
    RNA二级结构预测是计算分子生物学中的一个重要领域.本文介绍了RNA二级结构的预测方法,包括该问题的数学模型、主要算法思想以及每种算法对应的软件.在tRNA和RNase P RNA数据库中随机选取了几组样例对目前主要的7种软件进行测试,同时对每种软件的优缺点进行了详细比较.实验证明,当存在同源序列时,Pfold的效果优于其它软件.最后,在总结分析现有算法的基础上探讨了该领域进一步的研究方向.
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    37. 基于多相分解的BOC信号高效捕获算法
    刘瀛翔, 谢郁辰, 唐小妹
    电子学报    2023, 51 (1): 1-10.   DOI: 10.12263/DZXB.20211625
    摘要2448)   在线全文186)    PDF下载 (2485KB)(595)    收藏

    为了能够更好地利用频率资源,全球导航卫星系统的多种信号使用了二进制偏移载波(Binary Offset Carrier,BOC)调制.传统基于匹配滤波的BOC信号捕获算法为了防止相关峰中的零点降低检测概率,需要采用较小的码相位搜索间隔,这会大幅提升相关处理的计算复杂度.针对该问题,本文提出了基于多相分解的BOC信号高效捕获算法.该算法对捕获中的相关累加进行多相分解,通过基带数据重采样和选择特定码相位搜索间隔,实现了不同搜索相位下相关值的高效复用.对于北斗系统所采用的BOC(1,1)和BOC(14,2)调制,为了达到相同的检测性能,本文所提算法的计算复杂度仅约为传统算法的1/4和1/2,这对卫星导航终端的小型化和低功耗设计具有重要意义.

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    38. 全球物联网发展及中国物联网建设若干思考
    宁焕生;徐群玉
    电子学报    2010, 38 (11): 2590-2599.  
    摘要1412)      PDF下载 (766KB)(3037)    收藏
    本文首先对物联网的概念及内涵进行分析,并从"物联感知"角度统一了对物联网各类概念的理解;综述了全球物联网发展现状,包括美国,欧盟,日本和中国对物联网发展的战略规划和应用概况;然后详细探讨了当前物联网发展的若干关键技术,主要包括标识技术、体系架构、网络通信、搜索发现、数据处理、安全隐私、标准化和管理,并指出其中尚需研究的问题;最后从国家、企业和学术层面对我国物联网建设提出了若干建议,为中国物联网的发展和研究提供参考.
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    39. 融合语言模型的端到端中文语音识别算法
    吕坤儒, 吴春国, 梁艳春, 袁宇平, 任智敏, 周柚, 时小虎
    电子学报    2021, 49 (11): 2177-2185.   DOI: 10.12263/DZXB.20201187
    摘要498)   在线全文27)    PDF下载 (1448KB)(793)    收藏

    为了解决语音识别模型在识别中文语音时鲁棒性差,缺少语言建模能力而无法有效区分同音字或近音字的不足,本文提出了融合语言模型的端到端中文语音识别算法.算法建立了一个基于深度全序列卷积神经网络和联结时序分类的从语音到拼音的语音识别声学模型,并借鉴Transformer的编码模型,构建了从拼音到汉字的语言模型,之后通过设计语音帧分解模型将声学模型的输出和语言模型的输入相连接,克服了语言模型误差梯度无法传递给声学模型的难点,实现了声学模型和语言模型的联合训练.为验证本文方法,在实际数据集上进行了测试.实验结果表明,语言模型的引入将算法的字错误率降低了21%,端到端的联合训练算法起到了关键作用,其对算法的影响达到了43%.和已有5种主流算法进行比较的结果表明本文方法的误差明显低于其他5种对比模型,与结果最好的DeepSpeech2模型相比字错误率降低了28%.

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    40. 一种评价搜索引擎信息覆盖率的模型及其验证
    孟 涛;闫宏飞;李晓明
    电子学报    2003, 31 (8): 1168-1172.  
    摘要814)      PDF下载 (205KB)(812)    收藏
    搜索引擎的网页搜集子系统通常以WWW的网页构成的有向图结构为依据,循着网页间的链接进行搜集从而扩大信息覆盖面.本文针对这种信息覆盖能力,建立量化模型从多个角度考察搜集系统对WWW信息资源的覆盖程度.文章首先分析了网页搜集不完全性的若干因素,在指出信息覆盖率的研究意义后提出了三类重要的信息覆盖率概念,然后围绕其中的数量和质量覆盖率展开研究工作.在建立"采样-权值计算-验证"的覆盖率评测模型之后,以北大"燕穹"网页信息博物馆为考察对象并获得其网页数据,用不同的方式对中国Web进行采样;然后分别采用PageRank和HITS两种网页权值算法算出其中的重要网页作为样本,从量和质的角度考察"燕穹"系统的信息覆盖率,得到合理的数量和质量覆盖率值,从而验证了"燕穹"系统信息覆盖率结论的合理性和该信息覆盖率评测模型的可靠性.
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