一种改进变步长的自适应电磁干扰对消算法

1

作者 陈东伟 李明洁 +1 位作者 方庆园 刘卫东 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期30-35,共6页

针对已有最小均方(LMS)自适应干扰对消算法初期收敛速度慢且整体误差偏大的问题,提出一种改进变步长LMS算法。该算法在保证收敛速度和误差精度要求下,简化了步长因子μ(n),且采取分段迭代的方法,克服算法初期收敛慢的缺点。在误差|e(n)... 针对已有最小均方(LMS)自适应干扰对消算法初期收敛速度慢且整体误差偏大的问题,提出一种改进变步长LMS算法。该算法在保证收敛速度和误差精度要求下,简化了步长因子μ(n),且采取分段迭代的方法,克服算法初期收敛慢的缺点。在误差|e(n)|较大时,文中提出通过调整系数ε调节步长μ(n)的变化速度,增强了迭代稳定性。仿真结果表明:与正态分布曲线步长等算法相比,使用文中算法后,宽带与窄带电磁干扰信号的收敛速度至少提高13%,干扰对消后期望信号的输出信噪比至少提高26%。该算法可用于复杂电磁环境下的电磁干扰消除。 展开更多

关键词 LMS算法 改进变步长 干扰对消 调整系数 分段迭代

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射频前端快上升沿电磁脉冲防护电路仿真分析

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作者 刘振磊 刘卫东 +1 位作者 柳扬 方庆园 《安全与电磁兼容》 2024年第1期46-51,共6页

针对强电磁脉冲极易通过射频前端进入电子设备内部对敏感电子器件造成伤害的问题,设计了一款工作于C波段的射频前端快上升沿电磁脉冲防护电路。电路采用PIN二极管级联的方式构建四级防护电路,同时引入高通滤波器抑制工作频段以下信号,... 针对强电磁脉冲极易通过射频前端进入电子设备内部对敏感电子器件造成伤害的问题,设计了一款工作于C波段的射频前端快上升沿电磁脉冲防护电路。电路采用PIN二极管级联的方式构建四级防护电路,同时引入高通滤波器抑制工作频段以下信号,防止其对设备造成干扰。仿真结果表明,通过控制PIN二极管的偏置电压和电流,可实现对电磁脉冲的快速响应;经过逐级削减输入功率,可有效降低尖峰泄漏;在工作频段内,防护电路可将4 kV的快沿方波脉冲限制在2 V以下,其响应时间小于1 ns,插入损耗小于0.146 dB,驻波比小于1.413,回波损耗小于-15.329 dB,且可有效降低尖峰泄漏,对工作在C波段的卫星电视地面通信设备抵御强电磁脉冲的侵扰具有较好的效果。 展开更多

关键词 尖峰泄漏 PIN二极管 射频前端 快上升沿电磁脉冲

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一种频域多路径电磁干扰对消方法

3

作者 陈东伟 李明洁 +1 位作者 金梦哲 刘卫东 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第5期440-449,共10页

针对实际环境中背景干扰相关性差导致干扰对消误差较大的问题,提出一种频域多路径电磁干扰对消方法。利用变分模态分解(VMD)的分频特性将两通道信号分解为多个具有相同中心频率和分解带宽的模态信号,利用分解后的模态信号构造多路径干... 针对实际环境中背景干扰相关性差导致干扰对消误差较大的问题,提出一种频域多路径电磁干扰对消方法。利用变分模态分解(VMD)的分频特性将两通道信号分解为多个具有相同中心频率和分解带宽的模态信号,利用分解后的模态信号构造多路径干扰对消系统。然后利用反向传播(back propagation,BP)神经网络对每一路径上的信号进行非线性拟合并对消,从而获得真实的被测设备(EUT)辐射发射信号。结果表明,与真实EUT辐射发射信号相比,所提方法得到的EUT辐射发射信号功率误差低于1 dB且信号相关性高于96%;与变步长LMS算法、EMD-LMS算法相比,功率误差至少降低3.6 dB,信号相关性至少提高15%。所提方法对在开阔场中大型、可移动的EUT电磁辐射发射原位测试研究具有参考价值。 展开更多

关键词 信号检测 频域对消 电磁干扰 变分模态分解 多路径 BP神经网络

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无锚框的轻量级遥感图像目标检测算法

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作者 张云佐 武存宇 +1 位作者 郭威 赵宁 《南京信息工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期212-220,共9页

现有遥感图像目标检测算法存在参数量大、检测速度慢和难以部署于移动设备的问题,为此,本文提出了一种无锚框的轻量级遥感图像目标检测算法.首先设计了DWS-Sandglass轻量化模块以降低模型体积,并改进模型激活函数,以确保检测精度.然后... 现有遥感图像目标检测算法存在参数量大、检测速度慢和难以部署于移动设备的问题,为此,本文提出了一种无锚框的轻量级遥感图像目标检测算法.首先设计了DWS-Sandglass轻量化模块以降低模型体积,并改进模型激活函数,以确保检测精度.然后引入无参数注意力模块SimAM,使网络能够专注于更重要的特征信息.最后对无锚框算法的冗余通道进行剪枝操作以减少模型参数量,并通过微调回升精度.在HRSC2016数据集上的实验结果表明,与当前主流的无锚框检测算法相比,该算法在检测精度相当的情况下检测速度更快、模型体积更小,更适合在移动设备部署. 展开更多

关键词 计算机应用 遥感目标检测 轻量级 模型剪枝

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基于改进卷积神经网络的小目标检测算法

5

作者 张明 余志强 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第9期166-174,共9页

对于在检测时存在小尺度检测目标漏检、不精确等问题,提出一种改进的YOLO v4算法模型(F-YOLO v4)。利用改进的K均值聚类算法对数据集进行聚类,使得锚点框的大小更适用于目标检测;采用深度卷积和逐点卷积相结合的方法对通道内和通道间的... 对于在检测时存在小尺度检测目标漏检、不精确等问题,提出一种改进的YOLO v4算法模型(F-YOLO v4)。利用改进的K均值聚类算法对数据集进行聚类,使得锚点框的大小更适用于目标检测;采用深度卷积和逐点卷积相结合的方法对通道内和通道间的卷积进行分离,从而改善了原有的残差块;采用通道注意力机制对骨干网络进行改进的同时在PANet网络中添加RFB模块,增强特征提取能力,从而提高了对小目标的检测效果。实验结果表明,F-YOLO v4算法在KITTI数据集上平均精度均值达到了93.67%,与原算法对比提高了1.52百分点,并且比较目前其他主流网络有着较高的精确度。 展开更多

关键词 改进的YOLO v4算法 深度可分离卷积 注意力机制 RFB模块 小目标检测

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高速铁路弓网离线电弧电磁辐射特性的试验研究 被引量：1

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作者 金梦哲 刘尚合 +4 位作者 邢彤 杨才智 刘卫东 方庆园 胡曼 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期177-183,共7页

高速铁路系统电磁环境十分复杂,其中弓网离线电弧产生的电磁辐射是高速铁路系统最重要的电磁干扰源之一。利用高速弓网关系试验台开展了大电流、高速条件下的弓网离线放电模拟试验,测量了不同牵引电流及不同行车速度下放电辐射场的时域... 高速铁路系统电磁环境十分复杂,其中弓网离线电弧产生的电磁辐射是高速铁路系统最重要的电磁干扰源之一。利用高速弓网关系试验台开展了大电流、高速条件下的弓网离线放电模拟试验,测量了不同牵引电流及不同行车速度下放电辐射场的时域波形,经快速傅里叶变换后得到了离线放电电磁辐射的主要分布频段、分布疏密程度、典型频率值等特征,探讨了放电辐射特性随牵引电流和行车速度的变化规律及原因。研究表明:在大电流、高速条件下,弓网放电电磁辐射能量主要分布于0~100 MHz的频率范围,其中分布最密集频段为45~55 MHz,起弧电磁辐射强度大于熄弧电磁辐射强度;在100~700 A的牵引电流区间内,放电辐射场的幅值随电流增大而增大;相同牵引电流下,频域峰值对应的频率值随车速增大而逐渐变小。该研究结果为弓网电弧电磁辐射干扰的机理研究以及防护提供了试验数据和参考依据。 展开更多

关键词 电磁辐射 高速铁路 电磁干扰 电磁环境效应 弓网离线电弧 试验

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融合社交网络和分层自注意力的团购推荐算法

7

作者 孙男男 朴春慧 马新娜 《计算机工程与设计》 北大核心 2023年第6期1867-1874,共8页

针对团购群组推荐中预定义的融合策略不能动态获取群组用户权重,以及群组-项目交互数据的稀疏性等问题,提出融合社交网络和分层自注意力的团购推荐算法SSAGR。采用循环神经网络,捕捉团购中用户随时间变化的复杂潜在兴趣;利用用户级和群... 针对团购群组推荐中预定义的融合策略不能动态获取群组用户权重,以及群组-项目交互数据的稀疏性等问题,提出融合社交网络和分层自注意力的团购推荐算法SSAGR。采用循环神经网络,捕捉团购中用户随时间变化的复杂潜在兴趣;利用用户级和群组级自注意力网络,将社交网络信息整合到用户表示中,实现不同权重下的群组偏好聚合策略;通过神经协同过滤NCF,挖掘群组-项目交互,完成团购推荐。在MaFengWo和Douban Book数据集上的实验结果表明,SSAGR方法相较对比算法具有更好的群组推荐效果。 展开更多

关键词 团购 群组推荐 融合策略 社交网络 循环神经网络 自注意力网络 神经协同过滤

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基于双特征提取网络的复杂环境车道线精准检测

8

作者 张云佐 郑宇鑫 +1 位作者 武存宇 张天 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1894-1902,共9页

为解决现有方法在复杂环境中检测精度低的问题,提出了一种基于双特征提取网络的复杂环境车道线精准检测算法。首先,搭建双特征提取网络,获取不同尺度的特征图,提取更有效的特征,提高模型在复杂环境下的特征提取能力。然后,构建跨通道联... 为解决现有方法在复杂环境中检测精度低的问题,提出了一种基于双特征提取网络的复杂环境车道线精准检测算法。首先,搭建双特征提取网络,获取不同尺度的特征图,提取更有效的特征,提高模型在复杂环境下的特征提取能力。然后,构建跨通道联合注意力模块,提高模型对车道线细节的关注度,抑制无用信息。最后,结合改进的空洞空间金字塔池化模块扩大图像感受野,提高模型对上下文信息的利用率,以强化算法的检测能力。经实验验证,本文算法在CULane数据集上的F_(1)-measure达到了72.43%,相比于基线模型提升了4.03%,在复杂的场景中对车道线进行检测时效果提升明显。 展开更多

关键词 计算机应用 车道线检测 双特征提取 多尺度 跨通道联合注意力

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基于相机位姿估计的局部放电源可视化标注方法研究

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作者 刘卫东 孙晨阳 +2 位作者 白亚坤 黄玉 方庆园 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期268-276,共9页

局部放电源的准确、快速定位对科学分析电磁干扰成因,开展电磁干扰预警与防护等具有重要意义.本文将场景图像信息与电磁辐射信息相融合,提出了一种基于P3P(pespective-3-point)相机位姿估计的局部放电源可视化标注方法.该方法在获取局... 局部放电源的准确、快速定位对科学分析电磁干扰成因,开展电磁干扰预警与防护等具有重要意义.本文将场景图像信息与电磁辐射信息相融合,提出了一种基于P3P(pespective-3-point)相机位姿估计的局部放电源可视化标注方法.该方法在获取局部放电源空间三维坐标的基础上,结合场景图像信息可对其进行可视化标注,有利于直观、快速实现局部放电源的排查与定位.通过模拟测试和交叠率计算,对比分析了局部放电源定位误差、相机位姿参数估计误差以及相机重投影误差等对标注结果准确性的影响,并以高压放电形成的瞬态电磁辐射为研究对象,开展了试验测试与验证.研究结果表明:对处于2个不同位置的高压放电源进行可视化标注,利用半径为10 cm的圆形标注框计算得到的交叠率分别为0.67和0.72,标注结果对高压放电所在区域的指向性好,实现了对放电源的可视化标注. 展开更多

关键词 局部放电源 时差定位 可视化标注 相机位姿估计 交叠率

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基于D-dot传感器的弓网离线放电瞬态电场时域测试方法 被引量：4

10

作者 李智宇 李昊 +2 位作者 曹鹤飞 金梦哲 胡曼 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期66-75,共10页

弓网离线放电电磁辐射具有瞬态、宽频带的特性,可使用D-dot传感器对其进行时域瞬态电场测量,但在对传感器所测微分信号积分还原时,存在信号恢复失真问题严重。搭建了包含脉冲电场发生装置和测量装置的瞬态电场时域波形还原系统,开展了基... 弓网离线放电电磁辐射具有瞬态、宽频带的特性,可使用D-dot传感器对其进行时域瞬态电场测量,但在对传感器所测微分信号积分还原时,存在信号恢复失真问题严重。搭建了包含脉冲电场发生装置和测量装置的瞬态电场时域波形还原系统,开展了基于D-dot传感器的去直流、数值积分、消除趋势项以及系统辨识低频补偿在内的瞬态电场时域波形测试方法的研究,利用该方法测试了不同电压下弓网离线放电电磁辐射的电场时域波形。理论与实验结果表明:本文所提出的方法能准确、稳定地还原弓网离线放电所辐射瞬态电场的原始时域波形,还原信号与实测微分信号的主要频率分量均在7.5 MHz,二者的相关系数达到93%以上。 展开更多

关键词 D-dot传感器 瞬态电场 时域测试 弓网离线放电

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DOA估计算法评价准则在不同功率入射信号下的修正 被引量：3

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作者 方庆园 韩勇 +1 位作者 金梦哲 刘卫东 《信号处理》 CSCD 北大核心 2021年第7期1285-1294,共10页

针对复杂电磁环境中信号功率对入射信号波达方向(DOA)估计的影响问题进行研究,发现用于DOA估计算法性能分析的经典评价准则对不同功率入射信号存在局限性。针对该问题,首先证明了强信号功率会影响弱信号DOA估计性能,得到强信号功率增加... 针对复杂电磁环境中信号功率对入射信号波达方向(DOA)估计的影响问题进行研究,发现用于DOA估计算法性能分析的经典评价准则对不同功率入射信号存在局限性。针对该问题,首先证明了强信号功率会影响弱信号DOA估计性能,得到强信号功率增加会导致弱信号功率克拉美罗界上升,即弱信号DOA估计的均方根误差增加。然后分析了DOA估计算法的经典评价准则对分辨不同功率入射信号存在的局限性,通过蒙特卡洛实验验证了经典评价准则对分辨不同功率入射信号存在较大误判率,当弱信号信噪比低于5 dB时,其误判率大于50%。最后本文提出了DOA估计算法新的评价准则,并仿真证明了新准则较经典准则更适用于分辨弱信号信噪比较低时的不同功率入射信号。所提出的评价准则可为基于空间谱估计的DOA估计算法性能分析提供参考依据。 展开更多

关键词 复杂电磁环境 波达方向(DOA)估计 信号功率 评价准则 分辨性能

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嵌套椭圆时空管道的监控视频运动片段快速提取 被引量：2

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作者 张云佐 郭凯娜 +1 位作者 蔡昭权 李汶轩 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期52-61,共10页

针对现存运动片段提取方法大多步骤繁琐、计算量大,无法满足快速提取运动片段的现实需求的问题,提出一种嵌套椭圆时空管道的监控视频运动片段快速提取算法,以最大限度地减小计算量。该算法首先对监控视频进行椭圆时空采样形成时空管道,... 针对现存运动片段提取方法大多步骤繁琐、计算量大,无法满足快速提取运动片段的现实需求的问题,提出一种嵌套椭圆时空管道的监控视频运动片段快速提取算法,以最大限度地减小计算量。该算法首先对监控视频进行椭圆时空采样形成时空管道,其次递进椭圆时空采样组成嵌套椭圆时空管道,然后展开嵌套椭圆时空管道生成时空平面图,最后对时空平面图进行背景去除,构建时空流量模型以提取运动片段。在SISOR等公开数据集上与当前主流的运动片段提取方法进行了实验对比,结果表明,本文算法在计算时间上具有明显优势,可以实现监控视频运动片段的全面、快速提取。 展开更多

关键词 图像处理 运动片段提取 椭圆时空采样 嵌套椭圆时空管道 时空平面图

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群像素激光雷达多级分辨率三维点云成像技术的研究 被引量：2

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作者 刘玉红 董付春 +3 位作者 杨兴雨 郝丽婷 张铁英 张媛 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第2期101-104,共4页

激光三维成像雷达系统单帧获取的数据量越来越大,数据处理效率已成为亟待解决的重点问题之一。研究了群像素激光三维成像雷达的编解码数据特性,对激光三维点云回波数据进行多级分层分割处理,提高群像素激光三维点云成像雷达数据处理效... 激光三维成像雷达系统单帧获取的数据量越来越大,数据处理效率已成为亟待解决的重点问题之一。研究了群像素激光三维成像雷达的编解码数据特性,对激光三维点云回波数据进行多级分层分割处理,提高群像素激光三维点云成像雷达数据处理效率。实验结果表明,多级分层分割的成像方法可将群像素成像速度提高6倍,该方法有效地解决了群像素激光三维成像雷达数据获取速度快而难以实时成像的问题。以实际分辨率需求进行多级分辨率编解码的三维点云成像,为群像素激光三维成像雷达系统实时点云成像提供了新的研究方向。 展开更多

关键词 多级分辨率 群像素 激光雷达 点云成像 数据冗余

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基于平均二次电子发射系数的航天器表面起电特征分析 被引量：3

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作者 方庆园 王通 +2 位作者 季启政 冯娜 刘卫东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期77-82,共6页

为了进一步贴近航天器表面起电环境以得到更加可信的分析结果,针对航天器在恶劣充电环境下的表面起电问题,考虑空间等离子体双麦克斯韦分布情况,建立了基于平均二次电子发射系数的航天器表面起电阈值方程,可在入射电子能量连续分布情况... 为了进一步贴近航天器表面起电环境以得到更加可信的分析结果,针对航天器在恶劣充电环境下的表面起电问题,考虑空间等离子体双麦克斯韦分布情况,建立了基于平均二次电子发射系数的航天器表面起电阈值方程,可在入射电子能量连续分布情况下定量分析航天器表面起电特征,其中双麦分布可更好地描述磁层亚爆期间的恶劣充电环境。经过理论分析,归纳出双麦分布下的两种典型等离子体状态。通过仿真计算,得到了在两种典型等离子体状态下航天器表面电位随等离子体浓度和温度变化的特征。结果表明:电子温度越高,表面负带电电位越高,充电越严重,与此同时,双麦分布下等离子体两种电子组分的浓度比值对带电结果有重要影响。 展开更多

关键词 双麦分布 表面起电阈值 磁层亚爆 严重充电事件

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飞行器表面沉积静电分布仿真 被引量：2

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作者 方庆园 周江波 +2 位作者 季启政 冯娜 刘卫东 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第8期3006-3012,共7页

研究飞行器表面沉积静电分布规律对于评估其在飞行过程中的静电安全性具有重要意义。结合某型实体飞机开展1∶1仿真建模与计算。通过仿真计算,得到了飞机在飞行状态下的电容,对比分析了模型结构、沉积电荷量对飞机表面电荷密度和电场分... 研究飞行器表面沉积静电分布规律对于评估其在飞行过程中的静电安全性具有重要意义。结合某型实体飞机开展1∶1仿真建模与计算。通过仿真计算,得到了飞机在飞行状态下的电容,对比分析了模型结构、沉积电荷量对飞机表面电荷密度和电场分布的影响规律。结果表明:在飞行状态下飞机的电容约为460.5 pF;模型结构对飞机机头处的静电场有影响,驾驶舱、机舱舷窗等结构使得机头处的静电场变化约20%,而对其他位置处的静电场影响较小;不同沉积电荷量下飞机各放电刷处的静电场强度呈线性变化规律,飞机各放电刷处静电场强度不同,其中放电刷静电场强度最高处比最低处高约97%。 展开更多

关键词 沉积静电 静电分布 表面电荷 放电刷

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集群像素激光三维成像雷达能量利用效率分析与研究

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作者 杨兴雨 方庆园 +2 位作者 金梦哲 刘卫东 郝丽婷 《激光杂志》 北大核心 2021年第1期109-112,共4页

激光三维成像雷达技术在近十几年得到了飞速发展,各种新激光雷达体制在新技术的刺激下也日渐成熟。集群像素激光三维成像雷达技术是新型体制的典型代表,其具有用少量探测器就能实现大规模像素阵列探测的能力,并且在相同能量条件下能获... 激光三维成像雷达技术在近十几年得到了飞速发展,各种新激光雷达体制在新技术的刺激下也日渐成熟。集群像素激光三维成像雷达技术是新型体制的典型代表,其具有用少量探测器就能实现大规模像素阵列探测的能力,并且在相同能量条件下能获取到更高信噪比的回波信号。研究了集群像素激光三维成像雷达的雷达方程,分析了发射系统与接收系统能量利用效率,设计提出圆台柱透镜与楔形微透镜阵列耦合结构来进一步提高集群像素激光三维成像雷系统的能量利用效率,经仿真分析与实验测试结果表明,圆台柱透镜与楔形微透镜阵列耦合结构可大大提高集群像素激光三维成像雷达的能量利用效率,对提高激光成像雷达系统的成像质量和有效作用距离具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 集群像素 三维成像 激光雷达 圆台柱透镜 楔形微透镜阵列

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