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作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 电子工程研究所,四川 绵阳 621999
2 中国工程物理研究院 院机关,四川 绵阳 621999
无人机自组网(UANET)可通过多跳转发增大通信范围,其中路由算法承担数据包传输路径规划的任务。针对高动态网络下,无人机定位偏差带来的定向天线波束对不准所造成的增益衰减问题,提出一种基于链路质量预测的蚁群路由算法(LQP-ACO)。该算法利用双向门控循环单元-全连接神经网络(BiGRU-FCNN)预测无人机节点之间的链路质量,然后根据预测的链路质量,利用蚁群算法寻找最优的2条路径进行业务数据传输。仿真结果表明,提出的路由算法相较于传统的Dijkstra算法,在随机路点(RWP)及随机游走(RW)移动模型下,丢包率分别降低了2.75%、4.5%。
无人机自组网路由 蚁群优化算法 双向门控循环单元 全连接神经网络(FCNN) UAV ad-hoc Network routing Ant Colony Optimization algorithm Bidirectional Gated Recurrent Unit Fully Connected Neural Network(FCNN) 
太赫兹科学与电子信息学报
2025, 23(3): 240
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Yue Shi 1,2Xiong Luo 1,3,*Peiyu Sun 2Jihui Dong 1,4,**[ ... ]Dingfu Zhou 1,3,4,***
Author Affiliations
Abstract
1 Southwest Institute of Technical Physics, Chengdu 610041, China
2 Science College, Civil Aviation Flight University of China, Guanghan 618307, China
3 Lidar and Device Laboratory, Southwest Institute of Technical Physics, Chengdu 610041, China
4 Key Laboratory of Laser Device Technology of China North Industries Group Corporation Limited, Chengdu 610041, China
5 China Research and Development Academy of Machinery Equipment, Beijing 100089, China
Coherent lidar (CL) addresses existing constraints in CL data products by enabling simultaneous observation of multiple meteorological parameters such as cloud height, extinction coefficient, aerosol concentration, and wind field evaluation. A detailed analysis of CL echo signals was performed at a wavelength of 1550 nm, enabling accurate measurements of cloud height and aerosol concentration. Extensive data analyses and validation tests were conducted, aligning them with a 532 nm direct aerosol lidar (AL). The assessments of the aerosol extinction coefficient demonstrated notable consistency. This underscores the potential of advanced CL for providing prolonged and consistent observations across diverse meteorological conditions.
coherent lidar aerosol extinction coefficient aerosol concentration wind 
Chinese Optics Letters
2025, 23(1): 011203
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作者单位
摘要
青岛理工大学信息与控制工程学院,山东 青岛 266520
含水量对化学和制药颗粒产品的属性(例如稳定性和可压缩性)具有重要影响。传统的流化床干燥过程水分检测是采用传统仪表检测过程中的湿度、温度等表征变量进而推测水分含量,这种方法常存在检测不准确、具有滞后性等,已经很难满足现代生产的需求。近红外(NIR)光谱作为一种新型传感器技术可以从分子层面获取过程信息,操作简单,分析速度快,无需对样本预处理等优点被广泛应用于很多领域。目前NIR光谱分析方法主要基于采集样本做离线检测,难以体现生产过程的实时状态。多数情况下采集的NIR光谱的吸收峰严重重叠,导致NIR 光谱的有效信息被各种噪声掩盖。需要采用合适的分析工具进行近红外数据分析和有效信息的提取。传统的算法模型多采用线性或单模型方法,难以有效解决NIR光谱有效信息提取。采用批次颗粒流化床干燥(FBD)过程为检测对象,将近红外光谱应用于流化床制粒干燥过程中,联合XGBoost算法建立颗粒含水量在线测量模型。通过白鲸优化算法获得了模型的最佳参数,进而通过真实的流化床干燥实验验证了该方法的有效性。验证实验中,选取包括水分特征峰且信号较为稳定的波数(4 798~9 423 cm-1)进行建模。采集的4个批次数据中3个独立批次数据作为训练集来训练模型,第4个批次数据用于测试模型。以均方根误差(RMSE)和决定系数(R2)两个指标评价对建立的模型并进行评估,结果表明优化后的XGBoost模型在各项指标上表现优于PLS和BP-ANN算法建立的模型。所提出的基于近红外光谱和XGBoost的水分含量在线检测模型为流化床干燥过程水分含量的在线检测提供了新思路。
近红外光谱 流化床干燥 在线检测 Near-infrared spectroscopy Fluidized bed drying On-line detection XGBoost XGBoost 
光谱学与光谱分析
2024, 44(12): 3347
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作者单位
摘要
中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,成都611100
本研究提出一种基于机器学习算法的区域尺度上改变空间分辨率来提升高光谱树种分类精度的方法,为陆生调查的树种分类研究提供一个新的思路。通过利用无人机获取成都市植物园全域的高光谱影像,采集了园内140种树种共1 249个样本。通过构建的32种植被指数及176个原始波段进行变量筛选,运用随机森林和支持向量机两种算法建立分类模型。结合研究区典型树种的林分类型和冠层大小,在9种不同空间分辨率下,分别选取了10、15、20种树种,探索树种分类精度。结果显示,当空间分辨率从0.12 m逐步降低至4 m时,10、15、20种树种的模型分类精度均在3 m分辨率时达到最高,且支持向量机分类结果整体精度较高。表明基于支持向量机算法、开展特征变量提取与选择、确定最佳观测尺度的方法可以较好地捕获不同树种的冠层信息,提升树种分类精度。
无人机高光谱 机器学习算法 树种分类 空间分辨率 UAV hyperspectral Machine learning algorithm Classification of tree species Spatial resolution 
遥感技术与应用
2024, 39(4): 880
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作者单位
摘要
毕节医学高等专科学校,毕节 551700
随着我国青少年近视问题呈现低龄化、重度化趋势,近视防控已成为关系民族复兴、国家发展的重要事业。提升近视防控成效需要科普宣讲助力,因此急需一批既具有眼健康专业知识又能进行科普宣讲的近视防控人才。通过“一基础、二加强、三提升”三步走,在大学生中成立近视防控科普宣讲团,探索培养具有科普宣讲能力的高素质近视防控人才的新型育人模式。
近视防控 大学生宣讲 人才培养 myopia prevention and control college student preaching talent training 
玻璃搪瓷与眼镜
2024, 52(9): 20
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作者单位
摘要
南京信息工程大学 电子与信息工程学院,南京210044
遥感图像目标检测已成为目标检测领域的重要组成部分。为了解决复杂背景下高分辨率遥感图像中小尺度目标的漏检与误检问题,结合YOLOv5s算法并在检测端提出一种局部自适应特征加权算法,通过学习已有的标注框信息将含有目标特征的前景与背景分离,获得前景中具有关键信息的目标局部特征,并自适应计算各层局部特征的空间尺度和权重。同时在主干部分引入全局注意力机制用于加强通道与空间之间的跨维度特征信息交互能力,增强特征间的关联性,以弥补检测端局部特征的全局信息丢失,从而降低目标的漏检率和误检率。实验表明:该改进算法的准确率和召回率均得到一定的提升,其均值平均检测精度mAP达到72.33%,相较于传统YOLOv5s算法提升了2.66%。
深度学习 遥感图像 目标检测 局部自适应特征加权 Deep learning Remote sensing image Target detection Local adaptive feature weighting 
遥感技术与应用
2024, 39(3): 633
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作者单位
摘要
1 西南交通大学 医学院,成都 610031
2 西南交通大学 材料科学与工程学院,成都 610031
结合生物医学工程专业多学科交叉特点,探讨了通过综合实验教学设计进行融会贯通教学。在实验组织上采用“项目式”实验,在实验内容上实现多元化综合设计。以“导电水凝胶材料在柔性电子及人体中的应用”为主题,设计了导电水凝胶制备、材料性能表征、柔性电极体表电信号检测及基于Python生理信号分析系列综合实验,构建了“医用材料+”实践教学。实验安排跳出章节内容实验设定的局限性,体现了生物医学工程学科的融合交叉,有效拓展了专业教学的深度和广度。
生物医学工程 综合实验教学 导电水凝胶材料 信号处理 biomedical engineering comprehensive experimental teaching conductive hydrogel materials signal analysis 
实验科学与技术
2024, 22(4): 34
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作者单位
摘要
1 中国科学院 空天信息创新研究院,北京 101407
2 山东微波电真空技术有限公司,济南 250103
由于行波管工作时无法直接测量阴极温度,目前主要通过组件测温和电子枪热仿真确定阴极工作温度。热辐射不仅是电子枪热量传递的主要途径之一,也是产生热损耗的主要因素,因而热辐射是电子枪热分析不可忽略的因素。对热损耗进行了定量分析,考虑了接触热阻和热损耗,建立了全面的热辐射边界,对阴极-热屏组件进行热仿真,通过调整零件表面发射率拟合了阴极-热屏组件测温实验数据曲线,得到了行波管电子枪高温区域零件表面的发射率,分析了热损耗、零件表面发射率对阴极温度的影响,并通过电子枪热平衡实验验证了所得发射率数值的正确性,进而得到了更准确的电子枪温度分布云图。研究表明,阴极温度950~1100 ℃时其表面发射率为0.65;电子枪零件表面发射率越大,阴极温度越低,阴极筒表面发射率对阴极温度影响最大;温度越高热子热损耗越大,不考虑热损耗仿真得到的阴极表面温度偏高14.4~17.5 ℃;组件测温得到的阴极表面温度比整管时高42~62 ℃。
行波管 阴极 热辐射 热损耗 发射率 traveling wave tube cathode thermal radiation heat loss emissivity 
强激光与粒子束
2024, 36(10): 103003
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Yanbo Jin 1,2,3†Linpeng Lu 1,2,3†Shun Zhou 1,2,3Jie Zhou 1,2,3[ ... ]Chao Zuo 1,2,3,*
Author Affiliations
Abstract
1 Smart Computational Imaging Laboratory (SCILab), School of Electronic and Optical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
2 Smart Computational Imaging Research Institute (SCIRI) of Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210019, China
3 Jiangsu Key Laboratory of Spectral Imaging & Intelligent Sense, Nanjing 210094, China
The transport-of-intensity equation (TIE) enables quantitative phase imaging (QPI) under partially coherent illumination by measuring the through-focus intensities combined with a linearized inverse reconstruction algorithm. However, overcoming its sensitivity to imaging settings remains a challenging problem because of the difficulty in tuning the optical parameters of the imaging system accurately and because of the instability to long-time measurements. To address these limitations, we propose and experimentally validate a solution called neural-field-assisted transport-of-intensity phase microscopy (NFTPM) by introducing a tunable defocus parameter into neural field. Without weak object approximation, NFTPM incorporates the physical prior of partially coherent image formation to constrain the neural field and learns the continuous representation of phase object without the need for training. Simulation and experimental results of HeLa cells demonstrate that NFTPM can achieve accurate, partially coherent QPI under unknown defocus distances, providing new possibilities for extending applications in live cell biology.
Photonics Research
2024, 12(7): 1494
Zhihao Cai 1,2Bozhe Li 1,2Zhiyong Bai 1,2,*Dejun Liu 1,2[ ... ]Changrui Liao 1,2
Author Affiliations
Abstract
1 Shenzhen Key Laboratory of Photonic Devices and Sensing Systems for Internet of Things, Guangdong and Hong Kong Joint Research Centre for Optical Fibre Sensors, State Key Laboratory of Radio Frequency Heterogeneous Integration, Shenzhen University, Shenzhen 518060, People’s Republic of China
2 Shenzhen Key Laboratory of Ultrafast Laser Micro/Nano Manufacturing, Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education/Guangdong Province, College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, People’s Republic of China
3 Guangdong Laboratory of Artificial Intelligence and Digital Economy (SZ), Shenzhen 518107, People’s Republic of China
4 Department of Electronic Engineering, Chinese University of Hong Kong, Hong Kong, People’s Republic of China
5 Department of Applied Physics, The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, People’s Republic of China
Optical fibers are typically used in telecommunications services for data transmission, where the use of fiber tags is essential to distinguish between the different transmission fibers or channels and thus ensure the working functionality of the communication system. Traditional physical entity marking methods for fiber labeling are bulky, easily confused, and, most importantly, the label information can be accessed easily by all potential users. This work proposes an encrypted optical fiber tag based on an encoded fiber Bragg grating (FBG) array that is fabricated using a point-by-point femtosecond laser pulse chain inscription method. Gratings with different resonant wavelengths and reflectivities are realized by adjusting the grating period and the refractive index modulations. It is demonstrated that a binary data sequence carried by a fiber tag can be inscribed into the fiber core in the form of an FBG array, and the tag data can be encrypted through appropriate design of the spatial distributions of the FBGs with various reflection wavelengths and reflectivities. The proposed fiber tag technology can be used for applications in port identification, encrypted data storage, and transmission in fiber networks.
fiber Bragg grating femtosecond laser micromachining encrypted information optical fiber tag 
International Journal of Extreme Manufacturing
2023, 5(3): 035502

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