2021年, 第41卷, 第06期　
刊出日期：2025-06-18

  

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  基于相关检测的旋翼无人机检测与识别方法

  徐俊辉, 欧阳缮, 廖可非, 杨景

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(06): 431-436. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.06.002

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  针对复杂杂波背景环境下无人机目标旋翼回波信噪比低导致检测与识别困难的问题,提出了一种基于相关检测的旋翼无人机检测与识别方法。该方法首先利用信号相关性对目标进行检测,得到无人机各旋翼的初始相位差。然后在相关检测结果的基础上,对回波信号进行积累以提高信噪比。最后将积累后的回波信号进行时频分析得到无人机的目标特征信息,从而有更加效地检测与识别无人机目标。仿真结果表明,相关检测方法能够提高低信噪比条件下的目标检测性能,积累后回波信号进行目标识别,可以更加有效地提取旋翼无人机的目标特征。
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  纳米β-Ga₂O₃在不同氧环境的表面形貌研究

  张法碧, 王长杰, 肖骁, 李琦, 孙堂友, 傅涛, 肖功利, 刘兴鹏, 陈永和, 李海鸥

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(06): 437-441. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.06.003

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  纳米材料由于其量子尺寸效应和不同的表面形貌,具有多种独特的性能,β-Ga₂O₃也因为较大的禁带宽度和优秀的化学物理性质而作为下一代半导体候选材料。为解决β-Ga₂O₃纳米材料的表面形貌控制问题,用CVD合成制备氧化镓纳米结构,在硅衬底上用氧化镓粉末作为前驱体,分别将不同氧气流量输入管道内,形成了不同形貌的纳米结构。利用扫描电子显微镜（SEM）等仪器对表面形貌进行表征,可观察到氧气流量确实对表面形貌有显著影响。随着氧气流量的增加,表面形貌由颗粒变为棒状,接着形成丝带状,最终变为球体。该实验通过气体流量控制β-Ga₂O₃纳米材料的表面形貌,印证并讨论了VS生长机制,在不使用催化剂的情况下通过化学气相沉积的作用,直接附着在基片表面,形成生长核,后续的气体分子不断吸附在核中心,最终生长为不同的形貌。实验结果表明,可以利用氧气流量控制氧化镓纳米材料的表面形貌。
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  基于改进自适应遗传算法的高斯掺杂四线偏振模光纤放大器

  黄勇, 秦祖军

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(06): 442-448. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.06.004

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  针对阶梯式或多环式复杂铒离子掺杂结构的光纤制备困难,以及单段掺铒光纤少模放大器难以实现四阶及以上高阶模式增益均衡放大,提出一种由两段简单高斯掺杂掺铒光纤级联而成的四线偏振模掺铒光纤放大器(4LP-EDFA),并设计了改进自适应遗传算法对放大器性能进行优化。结果表明,当两段光纤的长度分别为3.33 m和3.16 m,高斯掺杂中心位置分别为0.12a和0.78a处(a为光纤纤芯半径),高斯分布的1/e半宽度分别为0.1a和0.16a时,4LP-EDFA获得约24.52 d B的平均模式增益和近乎可忽略的差分模式增益(DMG)。设计结果同时发现,两段高斯掺杂光纤中的第一段光纤的长度变化、高斯掺杂中心的位置变化、高斯分布的1/e半宽度变化对放大器增益特性的影响更为显著。
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  基于太赫兹的惠更斯超表面透镜

  田阳阳, 熊显名, 梁原达

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(06): 449-454. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.06.005

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  很多超表面由于只能产生电响应,而不能产生磁响应,存在透射率低的问题。为了提高透射率,基于惠更斯超表面这种平面光学器件的新范式,设计了一种由一组反对称C形开口环谐振器(CSRR)构成的金属-介质-金属型惠更斯单元结构,该单元结构按一定规律排列成惠更斯超表面透镜。与传统光学透镜相比,该透镜提升了透射型元器件的性能,并减小了器件厚度。通过调节单元结构的几何参数,谐振器能够实现360°全相位覆盖,并且透射系数保持在0.6以上。基于相位剖面的设计,实现了一定频率下电磁波的偏折透镜与汇聚透镜。所设计的惠更斯超表面对于入射波的极化方向不敏感,并展现出宽频偏折与聚焦特性。
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  S波段双频圆极化半圆分形边界微带天线

  任亚萍, 唐宁

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(06): 455-459. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.06.011

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  针对现代通信系统对天线结构的小型化、简单化,以及高增益和多频特性的需求,基于腔模理论,以多模技术为基础,结合分形曲线,设计了一种新型S波段双频圆极化微带天线结构。通过采用单层矩形贴片实现结构的简单化,馈电方式为单点馈电。为了实现双频圆极化特性,引入了非对称的半圆分形曲线,同时在贴片中心加载成比例缩小的分形槽作为微扰。仿真结果表明,双频段的-10 d B阻抗相对带宽分别为5.6%和2.3%,3 d B轴比相对带宽分别为2.0%和0.5%。各频段最大增益分别为6.52、4.89 d B,带宽和增益特性良好,满足了设计需求。
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  刚挠结合光电印制板内埋入光纤槽型与位置对光纤应力的影响

  郭泽田, 佘雨来, 陈小勇

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(06): 460-466. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.06.001

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  针对刚挠结合光电印制板中埋入光纤的槽型及埋入位置对内部光纤的应力影响问题,建立了刚挠结合光电印制板二维有限元分析模型,对刚挠结合光电印制板在热固耦合载荷下,带有涂覆层和不带涂覆层的光纤分别埋入矩形、U形和梯形槽3种不同槽型结构以及不同位置处的光纤应力和偏移进行了研究,得到了3种槽型的槽深与槽宽对光纤应力与偏移的影响规律。研究结果表明,当埋入不带涂覆层光纤时,采用U形槽埋入光纤,光纤受到的最大应力值最小;不带涂覆层光纤埋入3种槽型结构中的最大应力值大小依次为:梯形槽(44.938 MPa)>矩形槽(38.218 MPa)>U形槽(36.371MPa);当不带涂覆层光纤埋入槽深为111μm,槽宽为104μm矩形槽时,埋入光纤的应力值最小;当不带涂覆层光纤埋入槽深为127μm,槽宽为104μm U形槽或梯形槽时,埋入光纤的应力值最小;不带涂覆层光纤埋入3种槽型结构中,光纤的偏移量都会随槽深的增大而增加,随槽宽的增大而减小;光纤埋入位置越靠近挠性基板边缘,受到的应力越大;涂覆层能够有效减小内部光纤的应力。
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  融合区块链和Rsync的边缘节点数据同步

  梁任纲, 何倩, 刘鹏, 蒋明

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(06): 467-476. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.06.007

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  在边缘计算的场景下,不同安全域下的边缘节点的应用往往只为区域内用户提供服务,智能应用的模型参数,用户缓存的数据等保存在本地边缘节点。当用户的地理位置或者网络连接发生变化时,业务的连续性无法保障。为提高边缘节点数据同步效率和安全可控性,提出了融合区块链和Rsync的可信数据同步机制。基于Rsync算法实现跨域边缘节点之间的数据同步,避免同步过程传输冗余数据,实现一对多数据同步和可视化控制,提高了边缘网络资源的利用率。基于区块链实现数据同步监控与溯源,将服务接口调用日志和数据同步信息存储至区块链中进行溯源,提高跨域边缘节点之间数据同步的安全性和可靠性。实验结果表明,该数据同步机制同BTS-PD相比在增量同步和小文件全量同步中更有效。
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  基于萤火虫算法的无线可充电传感器网络的充电策略

  雷蕾, 陈宏滨

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(06): 477-483. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.06.012

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  为了解决周期性充电策略不满足普遍的动态需求的问题,综合考虑空间和时间因素,提出了一种基于数据率变化的非周期性充电策略。联合考虑传感器节点的实时剩余能量和传感器节点与无线充电设备WCE之间的动态距离,为每个节点设置了由剩余能量和距离共同组成的吸引力函数,WCE始终选择吸引力最大的传感器节点进行能量补充,由此确定WCE的动态充电路径。另外阐述了充电时隙合理设置的重要性,并根据网络中实际情况设置了动态充电时隙,同时也为每个濒危节点划分了2种濒危等级。通过对不同网络规模的仿真分析,证明了这种在线充电策略比基准充电策略的性能要好。
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  一种多控制器SDN网络中控制器故障处理策略

  陈泳洁, 王勇, 叶苗

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(06): 484-488. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.06.013

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  为解决多域SDN网络控制器发生故障后所属管理域中交换机失效的问题,借助FPGA并行处理的优势,提出一种控制器故障处理策略。该策略包括故障检测模块和故障恢复模块两部分,在故障检测模块中,设计了基于FPGA的心跳包检测机制,在故障恢复模块中设计了一种改进的随机森林算法对故障控制器域下的交换机进行迁移以完成对故障的处理。仿真结果表明,所提出的故障处理策略能够准确检测出故障控制器,并快速将故障控制器域下的交换机进行重新分配。
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  高质量轻量级超分辨率重建网络模型的设计

  黄扬鈚, 梁红珍, 彭智勇

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(06): 489-495. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.06.009

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  针对图像超分辨率重建领域中目前大多数轻量级卷积神经网络采用单调的局部或全局连接方式,层间联系弱导致分层特征未能充分利用,而密集网络又存在大量的特征冗余及计算量和内存占用过大等问题,设计了一个轻量级的卷积神经网络,以实现图像超分辨率重建,在保证重建质量的基础上,尽可能减少网络参数和计算复杂度。该方法在残差网络的基础上,提出了结合多尺度、多抽象度的卷积神经网络来实现特征提取,并对提取的各局部特征与全局特征进行融合,从而充分利用不同尺度、不同抽象程度特征信息进行超分辨率重构。在标准测试集上,新算法与经典超分辨率重建算法进行了详细对比测试,在网络计算复杂度和参数量相近的条件下,峰值信噪比(PSNR)和结构相似度(SSIM)指标得到提高,视觉效果也有一定的改善。
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  基于注意力数据增广的细粒度图像分类方法

  徐智, 宁文昌, 赵龙阳, 孟瑞敏

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(06): 496-503. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.06.006

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  细粒度图像分类是一个具有挑战性的问题,现有的细粒度图像分类模型一般都具有复杂精细的结构,但多数模型实现起来较困难,且分类精度不高。为了提高分类精度,同时降低分类模型的复杂度,提出了一种基于注意力数据增广的细粒度图像分类方法。该方法通过注意力机制实现弱监督方式的判别性区域定位,并基于判别性区域实现数据增广。其中数据增广包括2种策略:判别性区域裁剪和非判别性区域擦除。通过合理地设计这2种策略,可使图像分类模型更充分地学习到判别性区域的特征,提高模型的细粒度图像分类效果。该方法在细粒度图像数据集Stanford Cars和FGVC Aircraft上分别取得了95.0%和93.4%的准确率,已经达到了当前先进的水平。另外,该方法没有引入复杂的模块,因此比多数细粒度图像分类方法更容易实现。
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  非负象限权互补问题的免导数非单调光滑牛顿法

  刘文丽, 迟晓妮, 张璐, 李绍刚

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(06): 504-509. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.06.010

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  光滑牛顿法是求解互补问题最常用的方法,故将非单调光滑牛顿法推广到求解非负象限权互补问题上。首先,构造新的权互补问题的光滑函数,并研究其连续性、可微性等性质;其次,基于该函数,将非负象限权互补问题转化成含光滑参数的光滑方程组,当光滑参数为0时,该方程组的解即为非负象限权互补问题的解;最后,借助光滑方程组的连续性、雅可比矩阵非奇异性等性质,提出一种求解该方程组的非单调光滑牛顿法。为使求解算法高效稳定,所提算法采用新的免导数非单调线搜索技术。在适当假设下,证明了算法全局收敛性质。利用算法求解非负象限线性权互补问题和非负象限非线性权互补问题,验证了算法的有效性和稳定性.
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  复杂动力学网络上的基于线性控制下的相继投影同步

  祝晓静, 李科赞, 丁勇

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(06): 510-515. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.06.008

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  为了得到相继投影同步条件,提出了一种新的网络同步方式-相继投影同步。该模型具有非一致的比例因子特征,其中驱动系统由单个节点构成,响应网络由多节点耦合而成。针对网络模型进行分析,基于控制策略,结合稳定性等理论,获得了网络能够实现相继投影同步的全局稳定性条件。并且发现当耦合强度大于某个阈值,只需控制响应网络中的任意一个节点,就能实现相继投影同步。最后数值仿真检验了理论结果。
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  基于内积正则化的自表示无监督特征选择算法

  武文, 段雪峰

  桂林电子科技大学学报. 2021, 41(06): 516-520. https://doi.org/10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2021.06.014

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  为了更好地挖掘样本之间的相关性以及更精确地进行特征选择,结合内积正则项与自表示的l2,1范数对无监督特征选择模型进行重构,其中内积正则项可看作l1范数与l2范数的线性组合。使用内积正则项可以同时实现数值结果的稀疏性和低冗余性。传统的特征选择模型假设特征之间是独立的,而自表示模型假设特征之间是线性相关的,从而能够更好地挖掘数据样本之间的关系。针对新建立的无监督特征选择模型,通过设计的拉格朗日乘子法进行优化模型求解,使用国际标准数据集对无监督特征选择模型进行实验验证,并求出聚类得到的准确率和标准互信息的值,同时也选取了3种传统无监督特征选择算法进行对比实验,验证了该算法的可行性和有效性。