最新刊期
2021年第49卷第6期
- 摘要：为了平衡粒子群算法多样性与收敛速度，本文在Memetic框架下结合多属性决策，提出基于直觉模糊Memetic双种群混合优化算法.算法采用探索与开发分布式策略，在探索阶段，设计了社会强化算子和碰撞反弹算子提升种群多样性与勘探更多新区域；通过建立直觉模糊多属性决策对探索区域综合评估并生成可能存在的全局最优解区域，进而指导具有拉马克学习的开发种群进行局部精细搜索，实现不同策略下种群间的分布式协作与计算资源的合理分配.通过与其它5种新型进化算法在23个基准函数测试结果中体现出本算法具有更好的综合优化能力.关键词：粒子群;Memetic框架;直觉模糊多属性决策;分布式协作;拉马克学习4|4|1更新时间：2025-12-08
- 摘要：纳米生物传感器以及太赫兹技术的发展能够满足肺部医学数据高速可靠地传输到远程医疗机构的要求，因此体内太赫兹纳米传感器网络在远程肺部健康监测方面有着巨大的应用前景.考虑到纳米节点能量有限且肺部数据传输对时延要求高的问题，提出了一种低时延低能耗（Low Delay Low Energy consumption，LDLE）的拓扑模型.该模型以最小化网络总时延和能耗为目标，将拓扑设计问题转化为混合整数非线性规划模型的求解问题并求解出最优目标.研究表明，网状拓扑结构具有较低网络时延、较高吞吐量以及较长的网络生存期，能满足肺部太赫兹纳米传感器网络的低能耗和低时延的要求.关键词：体内无线纳米传感器网络;低时延;低能耗;拓扑结构3|5|0更新时间：2025-12-08
- 摘要：目前的新闻分类研究以英文居多，而且常用的传统机器学习方法在长文本处理方面，存在局部文本块特征提取不完善的问题.为了解决中文新闻分类缺乏专门术语集的问题，采用构造数据索引的方法，制作了适合中文新闻分类的词汇表，并结合word2vec预训练词向量进行文本特征构建.为了解决特征提取不完善的问题，通过改进经典卷积神经网络模型结构，研究不同的卷积和池化操作对分类结果的影响.为提高新闻文本分类的精确率，本文提出并实现了一种组合-卷积神经网络模型，设计了有效的模型正则化和优化方法.实验结果表明，组合-卷积神经网络模型对中文新闻文本分类的精确率达到93.69%，相比最优的传统机器学习方法和经典卷积神经网络模型精确率分别提升6.34%和1.19%，并在召回率和F值两项指标上均优于对比模型.关键词：自然语言处理;词向量;组合-卷积神经网络;中文新闻;文本分类2|4|11更新时间：2025-12-08
- 摘要：针对蝴蝶优化算法存在的问题，提出一种融合差分变异策略并根据进化代数自适应调整权重的蝴蝶优化算法.首先，在全局搜索阶段引入非线性惯性权重改善蝴蝶位置更新公式，自适应调节算法在不同进化时期的搜索范围和粒度，提高算法的收敛速度与寻优精度；然后通过加入F分布全局自适应随机变异对全局公式进一步改进，提升算法的全局探索遍历性，防止出现低精度早熟现象；最后在局部搜索阶段融入具有判定系数和扰动因子的双向差分变异策略，在不减损种群多样性的同时使蝴蝶个体的探索更具方向性，有利于算法摆脱局部极值点，加快收敛速度.理论分析证明了改进算法的时间复杂度与基本蝴蝶优化算法一致，6种代表性对比算法在CEC 2017基准函数上进行的多种维度测试结果表明，改进算法在求解高维复杂函数优化问题时收敛速度和寻优精度明显优于其它对比算法，维度变化对求解性能的影响更小，寻优性能更好更稳定.关键词：蝴蝶优化算法;高维复杂函数;差分变异;非线性惯性权重;扰动因子3|4|7更新时间：2025-12-08
- 摘要：针对传统串行聚类集成算法在处理高维海量数据时效率低下的问题，提出基于Spark的并行聚类集成算法SCEA（Spark based Clustering Ensemble Algorithm）.首先，通过主成分分析与成对约束结合的方法对算法输入数据进行预处理，达到数据降维并去除特征相关性的目的；其次，通过调用不同聚类算法获得基聚类成员后，采用三元组方法通过基聚类成员的簇标签构造出相似度矩阵，并调用层次聚类算法得到最终的聚类结果；最后，在调用MLlib中已有聚类算法的基础上，基于Scala对SCEA算法进行了实现.将SCEA与同类算法在多组数据集下进行对比测试，实验结果表明：总体上SCEA不仅较已有算法在准确率方面有所提高，并且通过分析运行时间、加速比以及可扩展性3个性能指标，证明了SCEA在算法性能上的优越性.关键词：并行聚类;数据降维;聚类集成;Spark聚类;性能优化2|5|1更新时间：2025-12-08
- 摘要：针对传统磁梯度张量方法定位精度易受运动载体平台晃动影响的问题，本文提出了一种基于十字形磁梯度张量系统结构的磁梯度张量特征值不变量定位方法，该算法有效了克服载体平台晃动对定位精度带来的影响，并进一步分析了影响该算法定位性能的因素.相比于三阶张量定位算法与多点测量线性定位算法，本文算法的代价在于AUV（Autonomous Underwater Vehicle）载体平台必须要有一次上升或下潜动作.仿真实验结果表明：在无环境磁干扰和平台无晃动的理想情况下，本文算法的定位精度仅次于欧拉定位法，当存在环境磁干扰时，欧拉法定位性能迅速恶化；相比于三阶张量定位算法和多点测量线性定位算法，无论环境磁干扰有无以及晃动角度多大，本文定位算法的性能皆优于两者，即使当运动载体平台晃动角度增加到10°时，本文算法的最大定位误差也不超过15m.关键词：电磁学;晃动载体平台;磁性目标定位;磁梯度张量;特征值不变量5|4|1更新时间：2025-12-08
- 摘要：针对用频设备复杂电磁环境适应性试验评估的技术需求，从场路线性耦合、电路非线性响应机理出发，引入三阶互调阻塞干扰因子，建立了三阶互调阻塞效应模型.理论推导与实验测定相结合，给出了模型参数的确定方法、三阶互调阻塞效应建模评估流程，以通信电台作为受试设备进行了实验验证.结果表明：利用在特定工作频率下测试确定的用频设备三阶互调阻塞干扰因子，假定其不随辐射干扰频偏变化，依据用频设备单频电磁辐射阻塞临界干扰场强变化曲线和环境电磁场频谱分布参数，能够准确评估用频设备的三阶互调阻塞效应，误差小于1dB.关键词：三阶互调;阻塞效应;电磁辐射;建模评估;多频干扰;用频设备5|6|1更新时间：2025-12-08
- 摘要：多波束卫星下行链路在实现高传输速率和低功耗之间相互制约，是影响多波束卫星系统通信性能的重要因素之一.本文提出两阶段多波束卫星下行链路多目标功率分配方法，建立多波束卫星下行链路功率分配模型，第一阶段采用凸优化算法实现下行链路传输速率的优化匹配，将传输速率匹配的解作为第二阶段启发式算法的初始解，得出的帕累托解可表示优化后的性能，为链路传输速率和功耗提供了平衡点.研究结果表明，在相同传输速率条件下，两阶段优化方法将链路功耗降低了17.6%，且收敛速度较快.关键词：功率分配;多波束卫星;传输速率匹配;启发式算法;凸优化;帕累托前沿;多目标优化3|4|0更新时间：2025-12-08
- 摘要：针对现有算法在卷积码参数识别过程中存在计算量大、容错性差的缺点，提出了一种基于迭代消元的快速识别方法.算法首先在理论上分析了基于传统高斯消元识别算法的性能，验证并给出了可靠出现一次校验向量的最少消元迭代次数；其次，通过遍历可能的最小校验约束长度和卷积码码率，构建消元矩阵，求解疑似校验向量；最后基于最小错误判决准则设定判决门限，实现在高误码率下校验多项式矩阵快速识别.仿真结果表明，推导的理论性能与仿真结果一致，提出的算法具有较强的容错性能.与现有方法相比，复杂度明显降低.在智能通信或通信侦察领域具有较好的应用前景.关键词：智能通信;卷积码;迭代消元;最小错误判决准则;硬判决;盲识别4|5|1更新时间：2025-12-08
- 摘要：为弥补现有研究在软件定义网络（Software-Defined Networking，SDN）控制平面未知漏洞防御方面的空白，本文提出了一种基于多维异构特征与反馈感知调度的内生安全控制平面的设计方案.该方案以"冗余、异构和动态"为切入点，通过组合执行体冗余集构建策略、多维异构元素着色策略和动态反馈感知调度策略，有效增加SDN控制平面对攻击者所呈现的执行体时空不确定性（逆转攻防不对称性）.相关仿真结果表明该方案可以收敛全局执行体数目、增加执行体之间的多维异构度并降低系统全局失效率.关键词：SDN控制平面内生安全;未知漏洞;劫持攻击;冗余集构建;多维异构特征;反馈感知调度2|4|1更新时间：2025-12-08
- 摘要：受编码构造原理限制，极化（Polar）码的码长只能是2的幂次方，不能很好地适应信道状况和系统资源对编码参数在灵活性方面的要求.凿孔、缩短和重复操作是解决该问题的三种基本技术手段.本文从分层结构角度，提出一种基于周期性分层重排构造的凿孔设计算法，能够方便地得到码长和码率灵活可调的速率兼容极化码（Rate-Compatible Punctured Polar，RCPP）；同时，算法在执行逐层分裂操作时对左右子图的凿孔位置数进行了设计，使得最终的凿孔图样具有均匀或准均匀凿孔（Quasi-Uniform Puncturing，QUP）的分布特性.仿真结果显示，在误帧率为1e-5时，本文算法相比于随机凿孔方案具有约0.3dB的增益，相比于传统的QUP方案也能获得约0.15dB的译码增益.此外，本文算法得到的凿孔图样更加丰富，能方便构造出更多实用的RCPP可选码型.关键词：极化码;速率兼容;准均匀凿孔;凿孔图样2|5|2更新时间：2025-12-08
- 摘要：问题意图理解是知识图谱问答的主要任务之一，语义解析是当前理解问题意图的主流方法.其主要挑战是如何充分利用知识图谱上下文理解问句中的隐含实体或关系，以及时间、排序和聚合等复杂约束条件等意图.为了应对这些挑战，本文提出了一种基于语义块的知识图谱问答语义解析框架——Graph-to-Segment，框架中的语义解析模型结合了基于规则的准确度和基于深度学习的覆盖度，实现了问题到语义块序列的解析和语义查询图的构造.框架将问题意图使用基于语义块的语义查询图表示，将问题的语义解析建模为语义块序列生成任务，采用编码器-解码器神经网络模型实现问题到语义块序列的解析，然后通过语义块组装形成语义查询图.同时，结合知识图谱中的上下文信息，模型使用图神经网络学习问题的表示，改进隐含实体或关系的语义解析效果.在两个知识图谱问答数据集上的实验表明，模型性能达到了良好的效果.关键词：知识图谱;问答;语义解析3|4|7更新时间：2025-12-08
- 摘要：研究多天线窃听者场景基于混合精度模数转换器（Analog-to-Digital Converter，ADC）大规模多输入多输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）中继系统，中继将接收到的信号放大转发，通过在基站采用最大比合并接收信号，推导出合法用户与窃听者的频谱效率表达式，最终得出系统保密频谱效率表达式.根据能量效率定义建立功耗模型，推导保密能量效率表达式，并分析保密频谱效率和保密能量效率之间的平衡关系，进而揭示基站天线数、ADC量化位数等参数对物理层安全性能的影响.仿真结果表明，随着窃听者天线数增多，窃听能量增强，保密频谱效率会减小；ADC量化位数为4时，在保证保密频谱效率的同时也能得到较高的保密能量效率.关键词：大规模MIMO;混合模数转换器;放大转发;保密频谱效率;保密能量效率2|4|2更新时间：2025-12-08
- 摘要：具有高可用性和安全性的去中心化存储因其应用的相同参数低码率RS（Reed-Solomon codes）码存在修复带宽较高的问题.对此，提出一种基于可信度的低修复带宽DHitchhiker码.首先将Hitchhiker码的第一子条带中的数据节点和部分校验节点捎带在余下的校验节点的第二个子条带上；接着将节点分类，让高可信节点存储余下的校验节点，低可信节点存储数据节点和部分校验节点，并让不同类型的节点采用不同的修复策略；最后理论结合实验证明，在修复低可信节点时，DHitchhiker可降低约25%的修复带宽；在整体上，未分类存放的DHitchhiker码可降低约0.5%的修复带宽，基于可信度的DHitchhiker码可降低约1%的修复带宽和2.5%~3.3%的修复时间.关键词：MDS码;RS码;可信度;去中心化存储;Hitchhiker码2|4|0更新时间：2025-12-08
- 摘要：冲击噪声环境下的测向算法大多基于分数低阶统计量，其不仅计算复杂度较高，而且对强冲击噪声的适应性也较差.通过对冲击噪声的分布特性进行研究和分析，利用其冲击成分出现概率相对较低且具有随机性的特点，提出了基于中值滤波的测向新方法，并推导了冲击噪声背景测向的克拉美罗界.首先，引入中值滤波方法对阵列接收数据进行平滑处理，滤除冲击噪声，并提出了针对强冲击噪声的改进方法，然后利用传统的二阶矩方法求阵列接收数据协方差矩阵并进行波达方向（Direction Of Arrival，DOA）估计.理论分析和仿真验证结果表明：所提方法处理过程简单，对低信噪比和强冲击噪声情况下的测向性能有很大的改善和提高.关键词：DOA估计;冲击噪声;中值滤波预处理;分数低阶统计量3|4|5更新时间：2025-12-08
- 摘要：井下地电阻率观测方法能有效减小和抑制地表干扰因素影响，提高观测精度.近年来，该方法在国内得到了快速发展.但也存在一些需要解决的问题，其中观测装置稳定性就是很重要的一个问题，影响装置稳定性最重要的因素就是外线路绝缘性能.外线路埋设在上百米深的地下，其绝缘性能在长期的观测中可能出现变化，对观测结果造成影响.本文通过理论分析计算，定量给出了井下地电阻率观测中线路绝缘性能对观测结果影响，并据此提出了外线路绝缘的技术要求，为该类台站的设计、建设和运行提供了技术依据.关键词：井下地电阻率观测;外线路;绝缘;漏电;接地电阻2|7|2更新时间：2025-12-08
- 摘要：围绕无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）在直达（Line-Of-Sight，LOS）与非直达（Non-Line-Of-Sight，NLOS）混合传播环境中目标无源定位精度提高问题，提出基于弧边凸包的残差检测（Residual Test based on Arc-edged Convex hull，RTAC）算法.RTAC算法利用各个传感器的测距残差分布特点，在极坐标系构建反映残差点分布的偏移圆模型，并利用最小弧边凸包对传感器分组与识别，实现对网络中全部LOS传感器的识别.仿真结果表明，RTAC算法能够在低计算复杂度下实现对LOS传感器的正确识别，且具有更优异的目标定位性能.RTAC算法是适用于混合传播环境中LOS传感器识别的高效算法.关键词：无线传感器网络;无源定位;混合传播环境;测距残差;偏移圆;弧边凸包3|4|0更新时间：2025-12-08
- 摘要：曲率滤波算法通过构造滤波算子快速优化变分模型，但全变分曲率滤波及高斯曲率滤波易致去噪过平滑且椒盐噪声去除较差.提出了基于图像中值灰度相似度函数加权曲率滤波算法，其中，中值灰度相似度函数方差取决于小波变换最高频子带系数，能较好防止图像过平滑，且提高椒盐噪声去除能力；因此，采用中值灰度相似度函数分别对局部高斯曲率与局部全变分曲率投影算子加权，并分别迭代局部加权高斯曲率投影算子与局部加权全变分曲率投影算子，直至输出图像梯度总能量满足停止条件.实验表明，基于图像中值灰度相似度函数加权全变分曲率滤波与加权高斯曲率滤波比传统全变分曲率滤波和高斯曲率滤波去噪效果更好.关键词：加权全变分曲率滤波;加权高斯曲率滤波;中值灰度相似度函数;小波变换;椒盐噪声4|4|1更新时间：2025-12-08
- 摘要：由于神经网络强大的学习能力与快速的运行速度，近年来基于深度学习的图像压缩感知（Image Compressive Sensing，ICS）研究备受关注.然而，大多数现有ICS神经网络的结构设计忽略了传统迭代重构算法中的数学理论基础，无法有效利用信号中的先验结构知识，可解释性较差.为了保留优化算法核心思想并同时利用深度学习的高性能，本文使用可学习的卷积层替代了传统平滑投影Landweber算法（Smooth Projected Landweber，SPL）中的人工设计参数，提出一种新型ICS神经网络SPLNet.在SPLNet中，设计了一个独特的网络结构SPLBlock实现SPL迭代过程中的三个核心步骤：（1）去除块效应的维纳滤波器；（2）在凸投影集合上的近似操作；（3）实现稀疏表示及去噪的变换域双变量收缩.仿真实验结果表明：与现有最优的ICS优化迭代算法GSR相比， SPLNet的重构图像平均PSNR提升了0.78dB；与最优的神经网络框架SCSNet相比，SPLNet的重构图像平均PSNR提升了0.92dB.关键词：压缩感知;图像压缩感知;深度网络;卷积神经网络;图像采样;图像重构6|4|3更新时间：2025-12-08
- 摘要：本文提出了一种基于增材加工工艺的带通频率选择表面设计.传统频率选择表面（Frequency Selective Surface，FSS）通常由PCB（Printed Circuit Board）工艺加工实现，难以与大面积柔性覆盖等场合兼容.为此，本文提出了基于丝网印刷与电镀的增材加工方法实现对带通频率选择表面的加工，并通过一种螺旋风车形缝隙结构带通FSS设计进行验证.设计与测试表明，实现的带通FSS在C波段提供了6~8GHz的通带，带内最小插损2.48dB.该FSS表现出良好的机械柔性，并在0~60°宽角度入射波，以及不同极化条件下，表现出稳定的频率选择特性.这一宽角度与极化稳定性对于柔性FSS在共形覆盖条件下应用不可或缺.相较于传统PCB工艺，本文提出的基于增材工艺带通FSS不但成本低、加工效率高，还具有柔性共形、极化与宽角度稳定等优势，有望满足柔性覆盖/共形电磁兼容与防护的需求.关键词：柔性频率选择表面;增材工艺;宽角度稳定;电磁兼容3|4|2更新时间：2025-12-08
- 摘要：随着VLSI（Very Large Scale Integrated）芯片设计的规模越来越大，功能越来越复杂，在FPGA（Field Programmable Gate Array）上实现或进行原型验证时，往往会出现布线拥塞或无法布通的情况.而不可满足子式能够迅速诊断FPGA无法布通的原因，并且精确定位关键线网.针对如何加速FPGA详细布线过程，提出了一种基于消解否证的启发式局部搜索算法，能够快速从布尔公式中提取不可满足子式.基于典型的FPGA布线测试集，与两种求解最小不可满足子式效率最高的算法进行了比较，结果表明局部搜索算法在运行效率方面显著优于分支限界算法与贪心遗传算法，而局部搜索算法也能得到最小不可满足子式；并且深入分析了不可满足子式在FPGA详细布线中的作用，能够加速芯片的设计与验证过程.关键词：FPGA布线;布线约束;布尔可满足性;不可满足子式;局部搜索;消解否证2|4|0更新时间：2025-12-08
- 摘要：R波作为心电信号中最明显的特征，常作为确定心电信号其他波段的重要依据.针对现有算法识别率低的问题，提出一种基于经验小波变换和信号结构特征的R波识别算法.首先利用经验小波变换对心电信号频谱进行自适应分割，在分割区间上构造合适的小波滤波器组提取出具有紧支撑的模态分量，然后对提取出的各模态分量进行频谱分析，找出R波对应的高频分量并对其进行结构分析，从而实现R波的准确定位.仿真结果表明，所提算法对心电信号R波识别的灵敏度达到99.93%，准确率达到了99.92%，阳性准确率达到99.99%，并且算法耗时仅0.68s，对R波具有很好的识别效果.关键词：心电信号;R波识别;经验小波变换;结构特征提取2|6|3更新时间：2025-12-08
- 摘要：为优化三相逆变器的性能，提出了一种高效率三相谐振极逆变器.在各相桥臂上增设的辅助谐振电路参与逆变器的换流过程时，桥臂上的各主开关并联的谐振电容的电压能周期性形成零状态，使主开关能完成零电压软切换，而且辅助谐振电路中的各开关器件也能完成零电流软开通和零电压软关断.开关器件实现软切换能降低开关损耗，从而使逆变器实现高效率运行.文中分析了电路的工作流程.3kW样机上的实验结果表明主开关和辅助开关都处于软切换.因此，该拓扑结构对于研发高性能三相逆变器具有借鉴价值.关键词：逆变器;桥臂;辅助电路;谐振;高效率;软开关2|4|1更新时间：2025-12-08
学术论文
- 摘要：微/纳电子机械系统MEMS/NEMS（Micro/Nano Electro-Mechanical Systems）技术作为一种成熟的微结构制造技术，可实现硅基纳米级传感器器件的批量化、集成化制造，形成具有体积小、质量轻、性能高的微型传感器及其测试系统.生物传感技术可以将生物敏感反应信号转化为光电等信号而被检测.与其他生物传感器相比，采用MEMS/NEMS技术制备的生物传感器，灵敏度更高、响应时间更短、检测性能更强，更为实现自动化高通量的医学诊断提供了有力的支持.本文着重探讨MEMS/NEMS生物传感器常见的器件类型和对应器件的制备工艺、材料、传感机理、分类及其传感局限，通过综述MEMS/NEMS生物传感器及其国内外研究进展，最后总结MEMS/NEMS生物传感器关键的技术难点与重点，并展望未来MEMS/NEMS生物传感技术的发展前景以及存在的挑战.关键词：MEMS/NEMS技术;生物传感技术;器件;传感机理;技术难点5|5|4更新时间：2025-12-08
综述评论
- 摘要：由于体积大、污染环境、需要定期更换，传统电池供能方式已不能适应当前外场工作的需求.涡激振动的微型风能采集装置将风能转换成电能，能够对无线传感节点等微型电子设备直接供电.基于经典Buck-Boost电路，提出了一种适用于涡激振动微型风能采集的能量接口电路.通过理论与仿真分析，所设计的能量接口电路存在最优占空比，及其对应的最大功率点.基于LabVIEW平台设计了控制程序，实验结果表明，所设计的电路与程序能够对占空比进行自动寻优，保持微型风能采集装置以最大功率输出.关键词：压电陶瓷;风能回收;接口电路;涡激振动;微型发电;最大功率点2|4|1更新时间：2025-12-08
- 摘要：为实现Ku波段昆虫雷达体型参数测量，基于全极化测量装置在微波暗室测量的昆虫数据，分析了Ku波段昆虫雷达散射截面积（Radar Cross-Secion，RCS）特性.发现大昆虫为谐振区散射，无法基于RCS反演体型参数.为保证雷达体型测量准确性，必须将大昆虫识别并剔除；为此，提出相对特征相位和RCS参数联合的大昆虫辨别方法.在此基础上，分析了中小昆虫体型与特征参数的关系，发现这些特征参数均能较好的反演昆虫体长/体重，从而给出Ku波段昆虫体长、体重反演经验公式.关键词：Ku波段;全极化昆虫雷达;大昆虫辨别;体型参数反演3|4|2更新时间：2025-12-08
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