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电子
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光纤传感网络入侵痕迹信息实时检测系统设计
无摘要
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基于Faster-RCNN的交通信号灯检测与识别
交通信号灯检测和识别是无人驾驶和辅助驾驶领域的重要研究内容，能够避免在通过路口时由于交通信号灯判断失误导致的交通事故，提升驾驶的安全性。客观的复杂交通场景增加了检测识别算法难度。实现了基于Faster-RCNN的交通信号的检测识别，采集了交通场景数据进行标注，填充了国内交通信号灯公开数据集的空白。通过实验对比，选择最优的特征提取网络，并在智能车实验平台上验证了方法的有效性。
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基于分数阶狼群优化的Otsu图像分割算法
无摘要
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高功率光纤激光空间拼接的研究进展
无摘要
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基于5G的垂直行业安全新特征与对策
无摘要
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基于激光测量的输电线路覆冰监测系统
输电线路覆冰严重影响电网的安全运行，为了对输电线路覆冰进行在线实时监测，提出了一种基于激光测量的输电线路覆冰监测系统，主要由图像采集处理模块、无线通信模块和供电模块组成。在线激光垂直投射下采集输电线的图像，利用小波边缘检测算法从图像中获取激光照射区域的轮廓，并根据该轮廓计算其外接矩形，利用外接矩形的宽度和输电线直径的对应关系，计算得到输电线的覆冰厚度。该方法在实验室条件下的测试误差小于±1mm，可以用于对输电线路覆冰的全天监测。
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基于硅微机械加工波导W波段功率合成放大器
基于硅微机械加工工艺，设计并制作一款W波段4路硅基波导功分/合成器。通过在8英寸的硅晶圆上采用干法刻蚀和晶圆级键合等工艺途径实现了硅基波导结构。根据硅微机械加工工艺的特点，设计了一种基于H面T型结和3dB耦合桥结构的波导功分/合成器。该功分/合成器表现出的损耗为0.25dB。最后，采用该硅基功分/合成器对4只2W的GaN功率单片进行了功率合成，研制了W波段硅基合成功率放大器。测试结果表明，在92∼96GHz的频率范围内，输入功率30dBm的条件下，输出功率在7.03W至8.05W之间，典型电源附加效率为15%，平均合成效率为88%。
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压电陶瓷传感器的灵敏度温漂误差补偿研究
针对微测系统中压电陶瓷传感器的灵敏度温漂会使其在变化的温度环境中工作时性能不稳定，进而影响检测精度问题，提出了一种基于改进Elman神经网络的压电陶瓷传感器灵敏度温漂误差补偿控制方法。分析了压电陶瓷传感器产生灵敏度温漂现象的原因。以压电陶瓷切削力测量传感器为对象，在不同温度下对传感器的灵敏度进行了标定试验研究。研究结果表明，压电陶瓷传感器在同一温度下工作时具有良好的线性度，在温度变化的环境中工作会伴有灵敏度温漂现象。为了有效补偿灵敏度温漂附加误差，提高检测精度，建立了基于改进Elman神经网络的灵敏度温漂补偿模型，并对模型涉及的学习算法、激励函数、输入输出层节点以及承接层和隐含层节点数等相关内容进行了研究。对比试验验证结果表明，所建立的灵敏度温漂补偿模型对压电陶瓷传感器的灵敏度温漂误差补偿控制效果明显，未经灵敏度温漂补偿，直接按照常温下灵敏度标定结果预测的压电陶瓷传感器加载力和实际加载力之间误差较大，最大误差达到29.16N，利用本文建立的基于改进Elman神经网路灵敏度温漂补偿模型补偿后，补偿模型的预测力和压电陶瓷传感器的实际加载力最大误差仅0.72
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基于无线传感网络的高速铁路监测系统
为提高高速铁路轨道监测系统的实时性和可维护性，采用基于Thread的无线传感网络实现轨道状态的实时采集、汇聚和远程传输。采用时间同步休眠控制策略和基于阈值的数据采集策略以提高监测系统的可靠性。通过系统仿真、网络的性能测试，该系统能对高速铁路轨道状态进行实时有效监测，对轨道安全和铁路运输有现实意义。
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一种新型基于MIM等离子体环形谐振器的可调谐高性能多信道波分解复用器的设计（英文）
设计并研究了基于金属-介质-金属等离子体环形谐振器的可调谐高性能多通道波分解复用器。通过环形腔的谐振理论分析，发现通过调节环形腔的半径和填充介质折射率可以很容易地控制波分复用器的信道波长，与有限元法模拟得到的结果吻合得很好。由等离子体波导和多个环形谐振器组成的多信道WDM结构增加了在电信波长的传输率，传输率高达80%，比最近文献中报道的结果高出两倍。所设计的多信道波分解复用器在高集成电路中有重要潜在应用。
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有源压制干扰下的相控阵雷达多目标跟踪时间资源优化配置算法
针对有源压制干扰下的相控阵雷达（Phasedarrayradar，PAR）多目标跟踪时间资源优化配置问题，提出了一种基于互信息（Mutualinformation，MI）的配置算法。采用MI准则作为目标跟踪性能量化指标，推导了包含时间变量的雷达回波与路径增益矩阵MI表达式，建立了时间资源优化配置模型，并采用改进的遗传算法实现了模型求解。仿真结果表明，该算法能在有源压制干扰条件下最大化有效跟踪目标数，并提高有效跟踪目标的整体跟踪性能。
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基于B/S架构的LoRa远程温室监测系统
针对目前传统农业温室远程监测方案覆盖范围小、网络复杂度高、灵活性低等问题，提出了一种基于B/S(Browses/Server)架构的LoRa远程温室监测系统，系统可以远程灵活地监测温室内农作物周围的温湿度、光照强度等环境参数，实现温室内农作物自动通风，自动补光，以及报警功能。用户可以使用电脑Web或手机Web实时监控温室内的环境信息并控制通风和补光。系统采用LoRa模块进行自组网能够实现较大范围内的环境监测。实验结果表明:相比于传统的ZigBee技术和C/S(Client/Server)架构的监测模式，本系统监测范围更广、灵活性更强，满足农业温室监控的需要，更适合于农业温室监控的应用。
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面向目标再辨识的空间和通道双重显著性挖掘算法
现有的目标再辨识方法常用全局特征池化层来聚合深度骨干网络所提取的特征映射以得到最终的图像特征。但是，全局特征池化层忽视了特征映射在空间和通道上的显著性，会限制所得图像特征的鉴别能力。为此，本文设计一个新颖的空间和通道双重显著性挖掘(SpatialChannelDualSignificanceMining,SC-DSM)模块，用于同时从空间和通道两个维度上充分挖掘特征映射的显著性，从而改善所得图像特征的鉴别能力，以提升目标再辨识的准确性。SC-DSM模块包含空间显著性挖掘子模块和通道显著性挖掘子模块。其中，空间显著性挖掘子模块在特征映射上构建空间图，聚合空间维度上的邻居节点特征并学习权重，实现空间显著性挖掘;通道显著性挖掘子模块在特征映射建立通道图聚合通道维度上的邻居节点并学习权重，实现通道显著性挖掘。实验结果表明，在目前最流行的车辆再辨识数据库VeRU76和行人再辨识数据库MaWetA501上，所提出的方法能够优于现有的目标再辨识方法。
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电磁场时域数值算法的新进展
电磁场时域计算方法由于一次计算可以获得目标的时域响应，结合傅里叶变换得到宽带信息等的优势越来越受到关注.本文介绍了近年来时域有限差分（finite-differencetime-domain，FDTD）法和时域有限元（finiteelementtime-domain，FETD）无条件稳定算法方面的研究进展以及FETD算法的更新方案---时域非连续伽辽金（discontinuousGalerkintime-domain，DGTD）方法的新进展.
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激光与红外_2019年总目次
无摘要
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一种新型磁集成二次型开关电感单元
为了提高变换器的电压增益，根据二次型Boost变换器的工作原理，总结出一种二次型开关电感单元，该单元消除了结构中由于电容产生的电流冲击同时提高了单元倍压能力。分析了其工作原理，通过磁集成的方式减小其电流纹波和体积重量，并给出二次型开关电感的拓展结构。结合现下常用的两种开关电感单元，对5种传统变换器中的储能电感进行替换，推导了各个变换器的电压增益公式并进行对比分析，二次型开关电感具有更强的倍压能力。为验证二次型开关电感单元的原理以及磁集成设计的正确性，以传统Boost变换器替换二次型开关电感为例，对该变换器的各项性能进行分析。通过仿真软件进行仿真验证，对理论分析与仿真数据进行实验验证。
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岩土中的热式渗流测量
岩土中渗流的测量目前主要采用渗压计测量岩土内部的渗透(孔隙)水压力，从而进行渗流监测，这种测量方式测量的是标量，存在动态响应差、量程小、非直接测量等缺陷，难以满足岩土中渗流监测发展的需求;鉴于此，本文设计了一种基于热扩散原理的远程在线渗流计;主要由电源模块、温度检测模块、恒功率加热模块、显示模块四部分组成;由三线制铂电阻恒流源测温电路检测进水出水两端温度差，检测结果返回显示到stm32并经过RS-485总线传至主机进行数据分析;实验结果表明，该渗流计可实现在线监测岩土中的渗流情况，能有效的检测岩土中渗流的速度，分辨率达到0.05mL/s，具有良好的灵敏度，准确性和重复性，适用于绝大多数种类岩土中的渗流测量。
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含有双层衍射光学元件的红外双波段无热化光学系统的设计
建立了工作在一定入射角度范围内的多层衍射光学元件的复合带宽积分平均衍射效率的分析模型。基于衍射光学元件所具有的独特的消色差和消热差性质，设计了一个含有双层衍射光学元件的工作在3.7~4.8m和7.7~9.5m红外双波段光学系统。光学系统的焦距为100mm，F#为2，采用像元数为640×512、间距为15m的制冷型探测器。该系统在空间频率33lp/mm时，中、长波红外MTF分别高于0.52和0.16，最大RMS半径小于9.88m，波前像差小于0.0705，最大离焦量小于焦深，在-40℃~71℃范围内实现了无热化设计。系统中采用的双层衍射光学元件在红外双波段的带宽积分平均衍射效率高于99.15%。入射到衍射面上的角度为0°~10°，该双层衍射光学元件在中波和长波波段的复合带宽积分平均衍射效率分别为97.70%和96.95%。
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大数据分析技术的复杂偏振光成像图像融合方法
为了全面提取复杂偏振光成像图像特征，精准提取复杂偏振光成像图像的目标信息，提出基于大数据分析的复杂偏振光成像图像融合方法。此方法通过大数据环境下复杂偏振光成像图像特征提取方法，能够充分提取复杂偏振光成像图像的灰度特征、纹理特征、形状特征，然后通过基于特征分析的复杂偏振光成像图像融合方法，实现复杂偏振光成像图像灰度特征、纹理特征、形状特征的全面融合，最后测试结果表明，此方法可全方位、高效率提取复杂偏振光成像图像特征，且融合后的复杂偏振光成像图像清晰度较高。
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纳秒脉冲激光微焊接316不锈钢
采用MOPA纳秒脉冲激光器对316不锈钢进行焊接，探索脉宽、频率及焊接速度对焊缝成型的影响，并对纳秒脉冲激光焊接的模式及机理进行了分析。研究表明，采用纳秒脉冲激光在高频下焊接316不锈钢可以得到表面光滑、无气孔缺陷的焊缝，频率是影响焊接的最大因素;当脉宽为30~120ns时，熔深随频率增加而增大，在中心频率处获得最大值，随后逐渐减小;当脉宽为200~500ns时，脉宽随频率（>100kHz）增大而减小;由焊缝截面形貌分析可知，随频率变化存在两种焊接机制，即热导焊和深熔焊;针对不锈钢薄板材料，在长脉宽、高频率下以热导模式进行焊接，可获得良好成形。