摘要:针对基于主题的文本分类任务存在的主题特征表征能力不足、数据高维导致的特征维度高等问题，本文对输入的特征表示与卷积神经网络结构（CNN）做出了改进。在特征表示时提出了使用LDA模型计算逆主题空间频率从而得到文本的主题向量矩阵，降低了噪声主题的特征表达，增强了关键主题的权重；分别将文本的主题向量矩阵与词向量矩阵作为CNN模型的输入。提出了双层CNN网络结构，在每层CNN的池化层后增加一层多通道池化层，以融合每层CNN的池化结果，降低特征维度的同时获取更多的局部显著特征；最后使用Attention机制对融合的特征进行加权后输入到全连接层进行分类。由实验结果可知，改进的模型在文本分类任务上的准确率、召回率均在98%以上,F1值较基准实验提高了近6%。

摘要:为解决高校电子信息类专业通信类课程教学实验时长受限、地点受限等问题，帮助学生更好地理解频谱分析原理，开发基于小程序的信号发生器与频谱分析仪，利用互联网的优势，实现随时开展实验教学的效果。信号发生器可产生一定频率范围内的正弦波、方波、三角波、随机噪声、洛伦兹脉冲以及辛普森脉冲共6种常用的信号，并通过手机扬声器或耳机孔输出；频谱分析仪可对手机麦克风接收到的语音进行加窗频谱分析，并把频谱结果展现在屏幕上。使用固定型号手机进行测试，结果表明，信号发生器在产生100 Hz~10 kHz的正弦波时频率相对误差为0%，产生其它波形的频率相对误差≤1%；频谱分析仪在对正弦波音频输入做频谱分析时，峰值频率测量误差在5 Hz以内，具有良好的实验教学指导意义与现场应用适用性。

摘要:为了提高锂电池健康状态的估计精度，提出了一种基于IGWO-SVR的锂电池SOH估计方法。针对支持向量回归(SVR)内核参数选择的问题，采用改进灰狼(IGWO)算法优化支持向量回归的内核参数；选取合适的健康特征作为输入，电池SOH作为输出，建立IGWO-SVR估计模型，实现锂电池SOH的估计。基于NASA电池数据集，对该模型进行训练及验证，并与SVR和GWO-SVR方法相比。结果表明，IGWO-SVR方法能有效提高SOH估计的精度和稳定性，最大估计误差不超过2%。

摘要:为解决发酵仓微生物降解过程中的非线性、强耦合、大滞后问题，提出了一种基于模糊灰狼PID算法的发酵仓解耦控制方法。首先，辨识得到发酵仓控制系统模型,通过动态解耦补偿方式消除在控制过程中产生的温、湿度耦合效应。然后结合PID和模糊控制的优点, 建立模糊PID控制系统模型；最后，利用灰狼优化算法的迭代寻优能力,对模糊PID初始化参数进行优化。仿真结果表明,与传统控制方法相比，所提出的控制策略的温度回路调节时间由原来的1 623 s降低到596 s，相对湿度调节时间减少了910 s，并具有较理想的解耦效果，可以有效实现降解环境的精确控制。

摘要:为准确地评估助航灯具发光口污染状况，本文考虑不同污染物对清洗难度的影响，提出基于模糊评价的融合权重污染度评估方法。使用逆差距作为污染物区分标准，对图像分块以实现一帧图像中不同污染物的区分；通过模糊评价融合主观和客观权重，并据此确定污染度评估细则；通过清洗实验对本评估方法进行验证。按本文评估等级进行清洗实验，清洗率达93%，证明本文所使用方法科学有效。面积法和熵值法至少分别会造成32%和29%的资源浪费。本文方法考虑污染物种类区分及污染主客观影响，评估结果更加科学准确。

摘要:为了解决道路中背景光照变化和部分遮挡条件下单特征跟踪失败的问题，提出了一种基于多特征融合与卡尔曼预测的车辆跟踪算法。多特征融合包括：跟踪车辆的颜色、边缘、纹理，使用颜色直方图描述颜色分布情况，使用具有旋转不变性的局部二值模式(LBP)描述纹理分布特征，使用改进的Canny算子计算边缘分布信息，建立特征融合函数，利用平均峰值相关能量构造本次跟踪的最佳特征描述。在车辆跟踪过程中相邻两帧之间的特征匹配大于设定阈值时，判定有遮挡，跟踪中断，使用卡尔曼滤波预测当前位置，最后通过不同的实验证明了算法的有效性。

摘要:基于固体波动陀螺灵敏度高、可靠性好、动态范围宽等突出优点，本文研究了一种全新的高灵敏度电容式微机电环形波动陀螺。首先设计了微机电环形波动陀螺的敏感结构与整体结构，并分析了工作特性与敏感原理；其次建立了环形敏感结构的灵敏度数值模型，分析了灵敏度与主要设计参数的关系；最后对环形敏感结构进行了模态仿真、静电驱动分析、灵敏度分析与极限位移分析，得到了该微机电环形波动陀螺的谐振频率为6.036 0 kHz，在2.906 8 μm的驱动激励下机械灵敏度为0.003 6 μm/°，最大静态应力为19.82 MPa。分析结果表明该陀螺敏感结构设计合理，能够实现高灵敏度的角速度敏感，为进一步研制高灵敏度MEMS陀螺奠定了基础。

摘要:针对随机部署无线传感网络出现的覆盖率低的问题，提出了一种多策略灰狼(MSGWO)算法的无线传感网络覆盖优化方法。首先，为平衡全局与局部搜索，提出双曲正切的非线性收敛因子；其次，采用差分变异重构包围步长来降低算法陷入局部最优的概率；然后，为加快算法的收敛速度与精度，利用瞬态搜索优化方程更新灰狼位置；接着融合莱维飞行策略增加空间搜索多样性；最后，引入边界越位策略避免灰狼个体越界重定位问题。仿真结果表明，MSGWO算法相比SSA、LGWO、PSO和PSOGWO算法的平均覆盖率增量分别为12.52%、6.054%、7.53%和3.45%，该算法具有较高的平均覆盖率和更优的节点分布状态。

摘要:卷积神经网络(CNN)对空间特征具有敏感性，而Inception相比CNN具备多尺度提取特征优势；长短时记忆网络(LSTM)对时间特征具有敏感性，而深层长短时记忆网络(DLSTM)比LSTM具备更深层次提取特征优势。为了多尺度充分提取滚动轴承振动信号在空间和时间上的特征，实现滚动轴承故障诊断，提出了一种Inception通道和DLSTM通道结合的InceptionDLSTM双通道滚动轴承故障诊断模型。对于Inception通道，把轴承振动信号经过小波变换生成的时频图作为输入，利用Inception网络多尺度提取时频图的空间特征信息；对于DLSTM通道，直接把轴承振动信号作为输入，利用DLSTM网络充分提取信号的时间特征信息。然后把两个通道输出的特征信息连接成一个时空特征向量，最后利用分类器进行轴承故障诊断识别。对轴承故障数据进行对比实验可得，InceptionDLSTM双通道的故障识别准确率可达100%，具备良好的故障诊断和特征提取能力。

摘要:针对滚动轴承故障受噪声污染大，故障特征不明显，导致的故障诊断困难问题，提出了一种新的滚动轴承故障诊断方法。首先利用基尼指数对滚动轴承进行健康状态评估，并对状态异常的振动信号采用最优参数最大相关峭度解卷积进行降噪预处理以突出冲击成分，计算预处理信号的层次熵组成特征矩阵，最后采用布谷鸟算法优化支持向量机相关参数，并完成滚动轴承故障状态的智能诊断。通过实验分析验证了所提方法的可行性，且具有较高的准确率。

摘要:提出了一种SA-PSO-XGBoost预测模型，基于2016年1月1日~2017年12月31日的ECMWF气象数据，用于预测南京地区6 h后的气温。将气象数据分为训练集和测试集，使用PCA降维方法对气象数据特征进行压缩降维，然后应用模拟退火和粒子群优化混合算法对XGBoost模型的超参数进行优化，并将测试集数据带入到SA-PSO-XGBoost、XGBoost、GRU和LSTM神经网络进行对比分析，实验结果表明：SA-PSO-XGBoost预测6 h后的温度模型有更高的准确性和鲁棒性。

摘要:当前多智能体强化学习在值分解的算法中无法充分考虑到多智能体间的协作关系，并且使用的随机策略在探索过程中容易出现越过最优点，陷入局部最优解的情况。针对以上问题，本文提出了一种深度交流多智能体强化学习算法。本文通过使用卷积和全连接结构在值分解网络中设计了一种通信机制以此来增强多智能体之间的协作。接着，本文提出了一种新的自适应探索策略，为了平衡数据探索与利用之间的矛盾，加入了周期性的衰减策略。最后，通过仿真结果验证了本文提出方法在部分场景中达到25.8%的性能提升，提高了多智能体的合作能力。

摘要:为了提高局部立体匹配的精度，提出了一种基于改进Census代价和优化引导滤波的立体匹配算法。针对传统Census代价计算在视差不连续区域代价计算不准确的问题，在Census变换过程中进行邻域像素有效性标记，通过给不同有效性处计不同代价值，降低无效像素对整体代价的影响；在引导滤波代价聚合阶段，采用两种大小的窗口计算线性系数，然后根据图像区域划分结果选取不同线性系数，解决了固定窗口尺寸造成的局部区域代价聚合不适应的问题；最后通过视差计算和视差优化得到最终视差图。在Middlebury v3立体匹配评估平台上进行实验，结果表明，本文算法在非遮挡区域和所有区域的平均误匹配率分别为 18.17%和23.81%，与很多现有算法相比表现更优。

摘要:在移动机器人的路径规划技术中，跳点搜索算法（JPS）因具备简单、快速、易实现的特性而被广泛使用。然而，传统的JPS算法由于启发式函数搜寻效率低导致其搜索的节点数量冗余，而且难以有效兼顾规划路径的安全性。针对该问题，本文提出了一种改进的JPS算法。该方法设计了一种由对角线距离和方向信息结合的启发式函数用于提高寻路效率，并且进一步对规划路径进行平滑处理以有效兼顾规划路径的安全可靠性。移动机器人在复杂障碍物环境下的路径规划仿真实验表明，相较于JPS算法，本文改进后的JPS算法平均规划时间减少了13.4%，平均路径长度减少了3.1%，平均危险点数量降低了83.3%。

摘要:脑-机接口（BCI）系统常用高密度电极通道来获取较高空间分辨率的脑电（EEG）信号，但同时也会引入过多的噪声通道，影响脑电的解码性能。为了消除无关的噪声通道，提出了一种基于Tikhonov正则化共空间模式（TRCSP）和L2范数的运动想象脑电通道选择方法。首先基于TRCSP和分类器得到最优的空间滤波器，接着基于L2范数对空间滤波器得到的各通道的权重值进行排序。选择前K个通道的数据进行CSP特征提取，根据分类器的分类准确率确定最优K值，进而得到最优的通道数和通道组合。在实验中，使用6种分类器分别在BCI竞赛III（2005）数据集IVa和实验室自采集数据上验证所提出的通道选择方法的有效性。所提出的方法在两个数据集上的平均分类准确率分别达到了87.57%和74.32%，优于其它现有的方法。

摘要:为了从混杂着各种噪声的雨声信号中提取到较为纯净的雨声信号，本文提出基于改进完全自适应噪声集合经验模态分解（CEEMDAN）和小波阈值相结合的雨声信号去噪方法。方法引入互相关函数寻找CEEMDAN的最优分解层数F值，并通过CEEMDAN算法按最优分解层数F层分解，将信号分解成多个频率由高到低的本征模态分量（IMF）;利用小波阈值，滤除高频IMF分量中的噪声分量，最后将去噪后的高频IMF分量和未经去噪的低频IMF分量进行信号重构，提取出较为纯净的雨声信号；实验表明，本文选用方法的去噪效果相对于经验模态分解（EMD）去噪算法、小波阈值去噪算法等传统方法具有一定的优势，去噪后的雨声信号能够准确反映出环境雨情的特征，提高雨情分析的精确度。

摘要:本文对DV-Hop算法定位误差大的问题进行研究。针对DV-Hop算法在求解平均跳距和未知节点位置两个阶段的缺陷，提出一种基于测距修正和蝙蝠优化的改进DV-Hop定位算法。首先，采用最小均方误差准则求解锚节点间的平均跳距，并添加校正因子减小测距误差；其次，利用混沌映射策略初始化种群并设置阈值M控制映射的次数，采用速度加权策略控制搜索的步长，增强蝙蝠算法跳出局部最优的能力；最后，使用改进蝙蝠算法确定未知节点的位置。仿真结果表明，提出的定位算法具有更高的定位精度，相比DV-Hop算法、BADV-Hop算法、PSODV-Hop算法分别提升了32.35%、18.80%、8.16%。

摘要:为了解决二元低密度奇偶校验（LDPC）码与高阶连续相位调制（CPM）级联的系统在卫星通信、深空通信方面传输性能不足的问题，提出了一种多元LDPC-CPM优化方法。首先采用多元LDPC码与高阶CPM串行级联形成多元LDPC-CPM系统获取更好的传输误码性能。其次考虑到多元LDPC码的传统译码算法复杂度过高，难以硬件实现的问题，设计了一种改进型的Mixed-Log-FFT-BP算法，通过去除加法与查表运算中对数似然比的求解，降低译码复杂度。最后针对多元LDPC-CPM系统涉及参数过多问题，提出一种性能逐步收敛的参数优化方法。仿真结果表明，与优化前的系统相比，优化后的系统在中高信噪比下，误码性能有1~1.2 dB的提升，且系统复杂度较低。

摘要:遥感图像中的目标具有背景复杂、方向多变等特点。利用传统方法进行遥感图像目标检测过程复杂且费时，存在精度低，漏检率高等问题。针对以上问题，提出一种改进的YOLOv5-AC算法，该算法以YOLOv5s模型为基础，首先在原有的Backbone中构建非对称卷积结构，增强模型对翻转和旋转目标的鲁棒性；其次在主干网络的C3模块中引入坐标注意力机制提升特征提取能力，并使用Acon自适应激活函数激活；最后使用CIOU作为定位损失函数以提升模型定位精度。改进后的YOLOv5-AC模型在NWPU VHR-10和RSOD数据集上进行实验，平均精确度均值分别达到了94.0%和94.5%，分别比原版YOLOv5s提升了1.8%和2.3%，有效提高了遥感图像目标检测精确度。

摘要:针对平板陶瓷膜表面缺陷实时检测时存在检测准确率较低的问题，本文提出了一种融合坐标注意力和自适应特征的YOLOv5陶瓷膜缺陷检测方法。通过在原有YOLOv5模型的主干网络中加入坐标注意力机制，建立位置信息和通道之间的关系，从而更准确地获取感兴趣区域。在原始网络的预测网络中融入自适应特征融合机制，提高模型对多尺度缺陷的检测能力。将空洞空间卷积池化金字塔模块替换原始网络中的空间金字塔池化模块，提高卷积核视野获取更多的有用信息。实验结果表明：本文模型平均精度为97.8％，检测帧数为32 FPS，平均精度与原始YOLOv5模型相比提高了5.5％。本文提出的模型在满足平板陶瓷膜缺陷的实时检测条件下，提高了模型的检测准确率，对推动平板陶瓷膜缺陷检测的发展具有一定的参考价值。

摘要:针对航拍图像小目标占比多、背景复杂、存在检测精度低的问题。提出一种基于感受野增强与并行坐标注意力的航拍小目标检测算法，设计一种感受野增强模块，使用不同大小的空洞卷积扩大感受野范围并融合有效通道注意力机制来提高网络的特征提取能力；改进特征融合结构来提高算法对小目标的检测能力；设计一种并行坐标注意力模块用以提高航拍密集小目标检测以及抗背景干扰能力。采用不同输入分辨率在VisDrone数据集上进行实验，实验结果表明,所提算法的mAP0.5相较于YOLOv5算法提高了5.4%，mAP0.5:0.95提高了4.2%，在输入分辨率1 536×1 536下的mAP0.5可达54.9%，可以实现较好的小目标检测效果。

摘要:为了解决不同纹理瓷砖图像的快速拼接问题，研究了图像拼接算法。首先，分析了图像拼接中速度和精度的关系，通过构建高斯金字塔尺度空间以减少程序的运算时间。然后，采用相位相关法配准瓷砖图像。在这个过程中，结合亚像素细化补偿分辨率下降引起的配准误差，并提出一种基于拉普拉斯算子的高频特征凸显策略以增强相位相关法鲁棒性。在多种颜色和纹理的瓷砖图像拼接实验表明，所提出的算法相比于基于SIFT和ORB算法，拼接成功率提升了60%和65%；相比于SURF、H-SURF和FFT算法，SSIM提升了9.04%、7.58%和4.02%。在运行速度上，所提出的方法相比于SIFT、SURF和H-SURF算法提升了4倍、3倍和2倍，仅为传统基于傅里叶变换的相位相关法的52%。该算法实现了快速和高质量的图像拼接，满足了工业应用中对高分辨率瓷砖的成像要求。

摘要:为了解决真实交通场景下交通标志因目标较小而导致检测精度低的问题，提出了一种改进SSD的交通标志检测算法。首先使用更深层次的ResNest网络替换原始SSD算法的主干网络VGG16来增强弱目标特征的强表征能力，然后在SSD的额外添加层使用RFB模块来增加小目标的感受野。其次使用Bi-FPN加权双向特征金字塔网络有效结合深层与浅层的特征信息，改善小目标的检测性能。最后使用K-means++聚类算法调整默认窗口的大小，有效避免因原始默认窗口太大但交通标志较小而无法匹配的问题，以改善检测效率。实验结果表明，本文提出的模型在中国交通标志数据集(CCTSDB)上获得了95.33%的mAP，与原始SSD模型相比，本文所构建的模型能更好的适应自然背景下的交通标志检测。

摘要:波纹补偿器是现代管路中进行补偿的关键部件，波纹补偿器通过自身弹性元件的有效伸缩变形来吸收管路中由热胀冷缩、压强过大等原因而产生尺寸变化的一种补偿装置，为实时检测工业管道中波纹补偿器轴向尺寸变化过大导致的故障状况。本文设计了一种基于机器视觉技术改进的边缘检测算子对波纹补偿器轴向尺寸进行检测，采用混合滤波代替高斯滤波过滤噪声，通过形态学处理对图像细化，最后使用OTSU算法实现待测物体和背景的分离。实验证明，机器视觉技术可以检测出波纹补偿器的轴向尺寸，该方法可以解决工业管道中波纹补偿器轴向尺寸难以实时检测的问题，同时检测设备安装方便、使用安全、精度也能达到预期指标。

摘要:传统的变压器有载分接开关测试仪校准方法存在难以同步校准过渡电阻、过渡时间、同期性等难题。文中设计了三路基于FPGA控制DAC模拟不同电阻的可变电阻模块，经过频率补偿可变电阻模块可以实现电阻的迅速切换，实现了模拟过渡电阻、过渡时间和同期性的同步校验，同时设计了过压、过流和防反接的保护电路，提高了整个装置的可靠性。经过测试，该校准装置模拟的过渡电阻最大允许误差±（0.2%RD+5 mΩ），过渡时间、同期性绝对误差小于10 μs，完全满足实验室校准需求，解决了变压器有载分接开关测试仪校准难题。

摘要:塔架作为陆上风力发电机的支撑结构关键部件，其服役质量直接影响到风力发电机的运行安全性。开展塔架振动监测，对其进行服役质量评估和损伤早期预警，是提高风力发电机运行安全性的重要手段。首先，简要介绍陆上风力发电机塔架类型，塔架载荷及动力学理论研究。其次，归纳总结塔架接触式与非接触式振动监测的方法及特点，对不同监测方法进行了对比，提出现有塔架振动监测方案的局限性。最后，分析塔架振动监测数据在状态识别、故障诊断及故障预警等方面研究现状与目前存在的难点，展望塔架振动监测的未来发展趋势。

摘要:针对现有深度学习模型识别信息缺失手势需要大量标注数据、更深的网络需要更多参数的问题，首先收集整理了一个信息缺失手势数据集IMG_NUIST，然后借鉴对比学习思想，提出了一个新的信息缺失手势识别模型CLGR，该模型通过对手势类内和类间差异度的对比约束提高模型特征学习性能。在两个经典数据集（ASL Alphabet和NUS I）和新提出的IMG_NUIST数据集上进行了广泛实验，消融实验表明对比学习思想能有效地将平均识别准确率提高至98.60%以上且收敛速度显著提升；对比实验表明本文所提模型计算复杂度比其它4个模型平均简化了41.4%，在NUS I和IMG_NUSIT数据集上的手势识别准确率超过四个对比方法，特别是在NUS I数据集上将识别准确率平均提高了17.35%，在ASL Alphabet数据集上的识别准确度仅比最优结果低0.43%。实验结果说明所提模型对于缺失手部部分信息和杂乱背景等问题的手势识别任务有显著效果，具有收敛速度更快、计算复杂度更少的优秀性能，有很好的实用价值。

摘要:针对飞行试验中狭小空间燃油箱氧浓度实时、精确测量需求，首先分析了目前飞行试验中应用的氧浓度测试系统存在的问题，提出基于TDLAS技术实现燃油箱氧浓度测试；其次，通过系统内部结构优化设计实现气液分离与小型化，最终体积较现有设备缩小了十倍以上，并采用波长调制技术与温度/压力补偿算法，提升系统在机载环境下的氧浓度检测能力；并通过地面及飞行试验，验证了系统的可靠性，最大测量误差为0.28%，达到机载氧浓度测量国际先进水平，为后续各型号惰化系统鉴定奠定基础。

摘要:室内定位系统在无人机、机器人、医学和VR等领域具有广泛的应用。Lighthouse空间定位技术最初是作为VR设备的跟踪定位系统而开发的，在精度、延迟性上有较大的优势，但该算法的实现常常依赖于集中式的官方跟踪软件，多基站的应用场景部署过程较复杂，且VR设备的跟踪器大、价格高。针对于此，本文提出了单基站的姿态解算算法，并设计了基于FPGA的低成本、轻量化、可扩展的定位跟踪器。定位跟踪器通过捕获来自基站的光学信号，对其进行滤波、解码、数据同步以及姿态解算，通过串口实时输出高精度定位数据，提高了定位系统的集成度以及运算效率。通过搭建实验场景，对本文设计的定位跟踪器和姿态解算算法进行验证，实验结果表明定位系统精度达毫米级，位置抖动范围小于4%。