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现代电子技术

现代电子技术

2024年14期

本刊以电子技术为主体，探讨和报道信息产业及电子行业中新技术，新器件，新应用的学术论文及成果；提供国内外最新的电子技术发展动态及产品市场信息；为企业的新产品，新技术，新成果在产业及行业内的推广架起一座金桥。

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计算机科学与应用 | 基于Piecewise映射的安全密文域可逆信息隐藏算法

计算机科学与应用 | 基于Piecewise映射的安全密文域可逆信息隐藏算法

摘要：密文域可逆信息隐藏（RDH⁃ED）中常采用对称加密，但仅采用流密码异或（XOR）、置乱或两者结合的方法，在现有条件下难以抵抗唯密文攻击、选择明文攻击或已知明文攻击（KPA）。为了提高RDH⁃ED的安全性，提出一种基于Piecewise混沌映射的安全RDH⁃ED加密算法。首先对明文图像进行分块并按比特异或，随后利用Piecewise混沌映射转换密钥来对异或后的图像进行块内位平面置乱，最后
计算机科学与应用 | 改进CapsNet的文本自杀风险检测模型

计算机科学与应用 | 改进CapsNet的文本自杀风险检测模型

摘要：针对现有模型未充分利用社交媒体中文本历史动态信息进行自杀风险检测的问题，引入CapsNet模型。在CapsNet模型中，层与层之间传递的是有向神经元组，能够更好地感知长文本中的空间信息，发现社交媒体用户的情感趋势，为自杀风险检测提供依据。文中对CapsNet模型进行改进，首先改变尺度空间，增加网络宽度，充分提取隐藏在句子中的特征信息；其次，使用指数函数对Squash函数进行优化，放大胶
计算机科学与应用 | 基于ZYNQ⁃7000的飞控计算机PC/104总线数传链路设计

计算机科学与应用 | 基于ZYNQ⁃7000的飞控计算机PC/104总线数传链路设计

摘要：针对飞控计算机面向多模块、多种类接口资源方向发展引发的原有飞控计算机固有性能不足、可拓展性差的问题，提出一种基于ARM+FPGA的软硬件协同工作、以PC/104作为多模块间通信总线的飞控计算机框架。该框架中针对PC/104总线与系统主存传输的带宽不匹配问题，设计了双通道数据缓冲路径，通过FPGA设计IP实现PC/104总线时序的控制，以DMA的方式实现总线与主存DDR之间的高速数据缓存
计算机科学与应用 | 基于改进沙猫群算法优化CNN⁃BiLSTM的热负荷预测

计算机科学与应用 | 基于改进沙猫群算法优化CNN⁃BiLSTM的热负荷预测

摘要：针对传统热负荷预测精度不高、无法满足换热站及热网优化调控需求的问题，提出一种VMD⁃ISCSO⁃CNN⁃BiLSTM的热负荷预测模型。首先，利用变分模态分解（VMD）对原始供热负荷数据进行降噪处理，降低数据的不稳定性；其次，由K⁃means算法改进种群初始化，由演变机制改进寻优能力和由变异机制改进跳出局部最优能力，利用改进沙猫群算法（ISCSO）对卷积神经网络、双向长短期记忆神经网络（
计算机科学与应用 | Web前端组件中的跨站脚本攻击检测算法研究

计算机科学与应用 | Web前端组件中的跨站脚本攻击检测算法研究

摘要：前端组件涉及多个数据流，包括用户输入、服务器返回的数据等，恶意脚本会隐藏在这些数据流中，且跨站脚本攻击存在变异性和不确定性，导致对其检测困难。因此，提出一种Web前端组件中的跨站脚本攻击检测算法。使用基于网络爬虫的Web前端组件跨站脚本信息抓取模型，抓取不重复冗余的Web前端组件跨站脚本信息；再将所抓取的脚本信息作为多分类支持向量机算法的训练样本。检测之前，在权威Web漏洞提交平台Ex
计算机科学与应用 | 基于长短期记忆网络的无线通信智能抗干扰研究

计算机科学与应用 | 基于长短期记忆网络的无线通信智能抗干扰研究

摘要：为提高无线通信网络的抗干扰能力，提出一种基于长短期记忆（LSTM）网络的无线通信智能抗干扰方法。首先，结合无线通信抗干扰的原理，提出深度学习的通信抗干扰基本思路；其次，采用基于长短期记忆网络的逐时隙频谱状态预测方案进行空闲频谱预测；最后，根据预测结果进行空闲频段优化选择，以实现跳频通信。实验结果表明，在3 GHz频点中，逐时隙预测的信道状态信息与真实信道状态信息相同，预测结果与真实结果
计算机科学与应用 | 融合实体语义的实体关系抽取联合解码

计算机科学与应用 | 融合实体语义的实体关系抽取联合解码

摘要：针对复杂语境中存在多义词或上下文联系不强的实体，导致模型难以正确识别其关系的问题，提出一种基于BERT和联合解码的实体关系抽取模型。该模型首先采用BERT对实体进行语义编码，提取出实体的上下文信息；然后，利用自注意力机制标记出头实体，并对尾实体进行预测；最后，设计联合解码机制，结合实体语义信息和关系抽取任务进行联合解码。实验结果表明，与基准模型相比，所提模型在纽约时报（NYT）数据集和
电子与信息器件 | 基于模糊自抗扰的PEMFC输出电压控制研究

电子与信息器件 | 基于模糊自抗扰的PEMFC输出电压控制研究

摘要：针对质子交换膜燃料电池（PEMFC）自启动后输出电压不稳定、发电效率低下等问题，提出一种基于模糊⁃自抗扰控制器的控制策略，以提高PEMFC的输出电压稳定性。在建立PEMFC电化学动态模型的基础上，采用优化的自抗扰控制器实时估计并补偿系统受到的总扰动，跟踪输出电压；同时，加入模糊控制器实现双参数在有限范围内的自整定。通过仿真实验验证控制技术的有效性，并与比例⁃积分⁃微分（PID）、常规自
电子与信息器件 | 吸引子共存的四维多稳态混沌系统及同步电路

电子与信息器件 | 吸引子共存的四维多稳态混沌系统及同步电路

摘要：文中设计了一种具有多翼吸引子的四维混沌系统，通过改变系统的多组参数，观察到吸引子结构由四翼变为双翼。采用相图、Lyapunov指数谱、分岔图和复杂度等方法，验证系统的动力学特性。结果表明，通过改变系统参数和选择不同的初始值，系统呈现出极性相反但结构相似的吸引子共存现象。使用Multisim仿真软件进行了电路仿真，发现数值分析和模拟仿真结果一致，验证了系统的可实现性。最后，采用线性反馈同
电子与信息器件 | 基于改进MRAS的永磁同步电机滑模速度控制设计

电子与信息器件 | 基于改进MRAS的永磁同步电机滑模速度控制设计

摘要：针对传统MRAS观测器在外部干扰和运行工况变化时观测精度差的问题，提出一种改进型MRAS观测器。通过对传统MRAS中的自适应律重新推导，考虑参数分布理论，引入电阻自适应律来进一步提升观测器的性能。为解决传统PI速度控制器无法满足高精度控制的要求，提出一种新型趋近率，设计相应的滑模速度控制器取代传统PI速度控制器。仿真结果表明，与传统的PI控制器和滑模控制器相比，改进后的滑模速度控制器和
电子与信息器件 | 基于时钟抖动流水线结构的高效率真随机数发生器

电子与信息器件 | 基于时钟抖动流水线结构的高效率真随机数发生器

摘要：现代加密系统对密钥随机性的需求不断增加。使用时序抖动、热噪声、亚稳态等作为熵源的真随机数发生器，因其可以提供高质量的随机性成为该领域的研究热点。因此，提出一种可配置、轻量级、高效率的真随机数发生器。该发生器使用基于随机数学模型的设计方法，由差分构架的两级时钟抖动流水线组成。第一级流水线中两个环形振荡器在规定时间内累积抖动，第二级流水线利用近似相同的两个环形振荡器的微小周期差构建时间数字转
电子与信息器件 | 基于物联网和蓝牙通信的无线电机监测设备设计及应用

电子与信息器件 | 基于物联网和蓝牙通信的无线电机监测设备设计及应用

摘要：针对工业生产中电机容易出现不正常运行或故障等问题，设计一种基于物联网和蓝牙通信的无线电机监测设备。无线监测设备基于STM32超低功耗单片机进行开发，结合多种传感器和蓝牙模块实现对电机各项参数的采集和传输；网关将接收到的数据通过MQTT协议上传至云端服务器，并实现数据可视化，方便后续电机设备的管理和维护。经实验验证，无线监测设备运行稳定，可以实现对电机的状态监测，且能够极大地提高电机状态
电子与信息器件 | Ku/Ka/W三频段单馈源反射面天线设计

电子与信息器件 | Ku/Ka/W三频段单馈源反射面天线设计

摘要：为了简化多频段反射面天线的整体结构与体积，设计一个结构简单的三频段馈源，采用单腔体的形式而非复杂的共轴嵌套式或填充介质等方法，以此来精简整个馈源的设计与加工。为了在Ku/Ka两个相近低频段获得较好的隔离度，分别设计了两个低通的三阶滤波器。使用ANSYS HFSS电磁仿真软件进行Ku/Ka/W三频段单馈源反射面天线设计和优化分析。实际测量时，馈源三个端口的S参数采用矢量网络分析仪测得，馈
电子与信息器件 | 卡尔曼滤波改进虚拟同步机控制研究

电子与信息器件 | 卡尔曼滤波改进虚拟同步机控制研究

摘要：虚拟同步发电机（VSG）通过模拟同步发电机的动态特性为电网提供惯性支持，但是VSG系统中通信传输过程的噪声会影响精度，从而造成频率抖动。针对上述问题，在传统的VSG控制系统上加入卡尔曼滤波环节，形成一种新型的抗扰控制方式。在控制中利用遗传算法将卡尔曼滤波器的协方差矩阵Q和R作为遗传算法的个体编码，设计适应度函数来评估不同参数组合下的滤波效果，以提升VSG系统的性能。仿真结果表明，所提出
电子与信息器件 | 一种抗高过载电机设计与控制策略研究

电子与信息器件 | 一种抗高过载电机设计与控制策略研究

摘要：针对制导炮弹23 000g高过载环境下弹载电机易损问题，设计一种采用碟簧与特制钢球组合缓冲减振的抗高过载无刷直流电机，提出一种基于改进脉振高频注入法与改进模糊超螺旋滑模观测器的无感观测方法。考虑制导过程中存在高频、摩擦、风阻等干扰因素，影响弹载电机快响应、高精度的控制，提出一种超螺旋滑模自抗扰控制策略。仿真与电机实验结果表明：无感观测方法转子位置跟踪误差仅为0.008 rad；所提控制
航空航天航海技术 | 基于ESP32的大田水肥一体化控制系统设计

航空航天航海技术 | 基于ESP32的大田水肥一体化控制系统设计

摘要：为解决在传统大田作物种植过程中的水肥一体化集成度低、成本高、远程监控与管理困难的问题，设计一个能够远程控制的水肥一体化控制系统。该系统包含主控模块、数据采集模块、执行装置模块和远程控制模块，实现了对水肥一体化的全面控制。通过数据采集模块获取EC值、肥液流量等数据，主控模块主要进行智能化分析，通过执行装置模块实现对水肥的自动施用，再使用远程控制模块对数据进行存储，并允许用户通过远程方式监
航空航天航海技术 | 基于混合滤波与多环控制的无人机跟降方法

航空航天航海技术 | 基于混合滤波与多环控制的无人机跟降方法

摘要：针对无人机在复杂环境下，利用传统的单环控制与卡尔曼滤波进行目标跟踪与降落任务时，出现跟踪目标丢失、降落精确性不足的问题，提出一种基于混合滤波和多环控制的状态估计与控制算法。利用卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波的混合滤波方法对移动降落平台进行状态估计，同时通过速度PI控制环、姿态PID控制环、位置PID控制环及加速度PID控制环来完成无人机的跟踪与降落任务。仿真试验结果表明，在面对简易或复杂的
航空航天航海技术 | 水下软体蛇三维转向机构设计及仿真

航空航天航海技术 | 水下软体蛇三维转向机构设计及仿真

摘要：为了解决当前水下软体机器蛇实现三维转向的问题，设计一种水下软体机器蛇三维转向机构。通过ABAQUS有限元仿真软件进行验证，利用仿真数据标定了机构变形时，方位角与载荷压力比、弯曲角与基准压力和压力比之间的关系，从而建立了将载荷压力与弯曲角度和方向相关联的开环控制模型。利用控制算法控制三维转向机构，能够在空间内实现任意角度的转向。仿真结果证实，该设计在任意角度转向控制方面表现良好，0°～6
能源技术 | 基于NNC法的含电解铝系统多目标优化

能源技术 | 基于NNC法的含电解铝系统多目标优化

摘要：随着高比例可再生能源并网，电力系统运行面临调峰压力大、风电消纳难等问题。为此，基于电解铝负荷的响应容量大、调节速度快等特点，提出一种基于规格化平面约束法（NNC）的含电解铝系统多目标优化方法。首先，将需求侧具有调节特性的电解铝负荷与火电厂相结合，建立含电解铝电力系统的多目标优化模型，以系统运行总成本最小、弃风电量最小为目标函数，联合储能系统对系统进行整体优化调度；其次，采用NNC法处理
能源技术 | 排水管道声呐成像检测中换能器阻抗匹配技术研究

能源技术 | 排水管道声呐成像检测中换能器阻抗匹配技术研究

摘要：针对目前声呐检测信号易震荡拖尾、电声能量互换效率低和排水管道声呐检测图像难以分辨等问题，着重研究导致这些问题的收发一体声呐换能器阻抗匹配核心技术，从声呐换能器等效电路建模、阻抗匹配网络设计和电路实现并测试三个方面进行了详细分析。对加入阻抗匹配电路前后的声呐换能器测试结果进行了对比分析，结果表明，所设计的阻抗匹配电路简单有效，声呐成像图像清晰，并且声呐成像检测结果定量分析误差率低，被测试
前沿交叉科学 | 基于改进YOLOv5s的建筑护栏目标检测

前沿交叉科学 | 基于改进YOLOv5s的建筑护栏目标检测

摘要：目前，建筑场所上仍存在因建筑护栏缺失或建筑护栏安全性降低而导致的建筑工人高空坠亡事件。针对该问题，提出一种基于改进YOLOv5s的建筑护栏检测算法。首先，针对建筑护栏普遍存在的安全隐患，收集影响护栏安全性较大的情况的图像，例如：建筑护栏栏板的存在图像、建筑护栏栏板的缺失图像、护栏网图像、护栏栏板衔接错位图像和护栏栏板衔接正确图像等，并且制作成训练数据集。为提升YOLOv5s在复杂环境下
前沿交叉科学 | 基于机器学习的城市道路交通拥塞状态识别方法

前沿交叉科学 | 基于机器学习的城市道路交通拥塞状态识别方法

摘要：传统的交通拥塞状态识别方法往往需要手动选择，提取特征，对于大规模和高维度的交通数据来说效率低下，难以动态地适应城市交通状态的变化，导致城市道路交通拥塞状态识别效果不佳。为此，提出一种基于机器学习的城市道路交通拥塞状态识别方法。该方法以城市道路交通视频图像作为基础数据，基于机器学习方法结合深度学习技术，自动从数据中学习特征，提高特征提取效率；通过设置交通参数与拥堵临界点后，建立城市道路交
前沿交叉科学 | 上肢康复机械臂运动学和力学模型建立与分析

前沿交叉科学 | 上肢康复机械臂运动学和力学模型建立与分析

摘要：针对传统康复机械臂存在的适配人体上肢自由度低、便携性较差、左右肢体互换困难等问题，提出一种9自由度的便携型上肢康复机械臂，满足偏瘫患者的训练需求。运用Matlab建立DH坐标系和运动学模型，通过蒙特卡洛法获取康复机械臂的三维空间点云图，验证其工作空间的合理性。基于牛顿⁃欧拉和拉格朗日方程对上肢康复机械臂进行动力学建模，推导了上肢康复机械臂力矩计算公式。将Adams动力学仿真与理论公式计
前沿交叉科学 | 基于深度学习的汽车防追尾预警系统设计

前沿交叉科学 | 基于深度学习的汽车防追尾预警系统设计

摘要：当前主流的防追尾系统普遍存在识别因素单一、对驾驶员自身预防效果欠佳的问题，为此，设计一种基于深度学习的汽车防追尾预警系统。将YOLOv5剪枝技术、注意力机制、PID优化器等方法融入网络模型的训练中，以优化模型精度并减小模型体积；其次，以距离判断为主，速度、加速度、事故危害性判断为辅来计算车辆的追尾风险，每次预警后通过MQTT协议将数据上传至物联网平台，并在系统结束运行时对驾驶员进行安全
前沿交叉科学 | 基于单片机的花生覆膜播种机监测系统研究

前沿交叉科学 | 基于单片机的花生覆膜播种机监测系统研究

摘要：针对花生覆膜播种机在作业过程中薄膜和滴灌带容易发生断膜、断带及卡带等问题，而驾驶员无法及时获取对应的故障信息，导致花生覆膜播种机作业完成之后出现大面积的无效作业，这加大了后续人员的工作量。为此，提出一种花生覆膜播种机关键作业参数监测系统。该系统以单片机为监测系统的核心，通过角度传感器测量角度来反映滴灌带和薄膜的铺设距离和铺设速度；采用GPS⁃北斗模块测量花生覆膜播种机的经纬度数据，以反
前沿交叉科学 | 视觉⁃语言多模态下的多任务人脸年龄估计

前沿交叉科学 | 视觉⁃语言多模态下的多任务人脸年龄估计

摘要：现有的年龄估计方法仅基于人脸图像，无法充分利用图像背后的语言背景信息。此外，这些方法通常专注于单一年龄估计任务的优化，忽略了相近任务带来的提高模型性能的信息。针对上述问题，提出一种基于视觉⁃语言多模态的多任务人脸年龄估计方法。该方法利用提示文本信息为年龄估计提供更丰富、更准确的图像理解和先验知识。同时，引入多任务学习方法，利用任务间的互补性将年龄分类任务与序数回归任务相结合，以获得更好
人工智能 | 基于ChatGLM的水生动物疾病诊断智能对话系统的优化研究

人工智能 | 基于ChatGLM的水生动物疾病诊断智能对话系统的优化研究

摘要：水产品作为重要的食物来源之一，在养殖过程中出现的疾病问题严重影响着养殖业的可持续发展。针对水生动物疾病诊断智能对话系统存在复杂的专业性知识和准确性低的问题，提出一种基于ChatGLM模型的改进水生动物疾病诊断相关问题的优化方法。该方法通过在ChatGLM模型的中间层插入Adapter模块，针对相关的专业问题进行微调，提高了模型的专业性和准确性。同时采用P⁃tuning方法对输入部分进行
人工智能 | 抵抗推理攻击的车联网位置隐私增强方法

人工智能 | 抵抗推理攻击的车联网位置隐私增强方法

摘要：车联网中实体可信度不明确，用户与其他实体频繁通信，会增加用户隐私泄露风险。为此，提出一种抵抗推理攻击的车联网位置隐私增强方法。用户向路边单元（RSU）请求兴趣点（POIs），并从本地缓存中根据用户相似度推荐多个合适的POIs，在多POIs中选择最终目的地。即使兴趣点被攻击者窃取也难以推断用户的最终目的地。如果用户未收到期望的POI，可以向服务提供商（SP）请求扩大服务范围。仿真结果表明

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