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    • 杨喜, 田冲, 方如意, 刘泽宇, 张银行, 雷可君

      优先出版日期:2022-05-19  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022353

      摘要:经典的最大特征值检测(MED)算法在检测相关信号时具有优异的性能。然而,随着信号维度的不断增大,MED算法面临着严重的感知判决量和判决门限计算的效率和实现问题,从而极大地限制了该算法在现代认知通信系统中的进一步应用。为此,提出了一种基于数值分析理论框架的低复杂度MED频谱感知算法。所提算法利用Rayleigh商加速幂法迭代地计算感知判决量,与经典的幂法相比在检测高维信号时具有更快的收敛速度;此外,不同于经典的查表法,新算法基于三次样条插值法快速准确地确定任意给定目标虚警概率所对应的感知判决门限。所提MED算法在保持原有算法检测性能的同时,有效提升了计算效率,降低了算法实现复杂度,其对于高维条件下的频谱感知问题尤其具有吸引力。最后,仿真结果证明了所提算法的有效性。

    • 孟凡易, 刘浩

      优先出版日期:2022-05-19  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022355

      摘要:介绍了一种基于IHP 0.13μm SiGe BiCMOS工艺,具有高的本振(Local Oscillator,LO)/射频(Radio Frequency,RF)及本振/中频(Intermediate Frequency,IF)端口隔离度的太赫兹基波上混频器。该混频器采用了吉尔伯特双平衡结构,本振信号通过共面波导(Coplanar Waveguide,CPW)传输来抑制其在传输过程中由于强寄生耦合效应造成的传输不对称性,降低了由于该不对称性造成的LO/RF端口隔离度恶化的特性,通过采用非对称性的开关互联结构降低本振信号在开关晶体管集电极端寄生耦合的不平衡性,提升本振信号在开关晶体管集电极端的对消效率,通过在版图中合理的布局跨导级晶体管的位置来抑制本振信号在中频端口的泄露。后仿真结果表明:在2.2V的电源电压下,本振信号为230GHz,中频信号在2-12GHz时,该上变混频器工作在218-228GHz时,LO/RF端口隔离度大于24dB, LO/IF端口隔离度大于20dB,转换增益为-4dB - -3.4dB。当中频信号为10GHz时,输出1dB压缩点为-14.8dBm。电路直流功耗为:42.4mW,芯片的核心面积为:0.079mm2。

    • 袁勇杰, 杨亮, 陈生海, 马荣昌

      优先出版日期:2022-05-17  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022296

      摘要:自由空间光(FSO)通信具有高速率、低成本和很强的抗干扰能力,但是大气湍流引起的衰落会造成FSO通信系统的性能恶化。传统的解决方案是使用RF链路作为并行的通信链路来提升系统性能。另一方面,可重构智能表面(RIS)由于具有低损耗、部署简易且无需复杂的编码和解码等优点,能够进一步提高RF链路的接收信噪比。本文提出一种RIS辅助的混合RF-FSO传输系统,以此来改善通信服务质量。基于此混合模型,导出系统中断概率、平均误码率和信道容量的表达式,同时给出蒙特卡罗仿真来验证分析结果的准确性。结果表明所提出系统的性能相比于传统的混合RF-FSO系统有显著的提升。

    • 王刚, 罗彩明

      优先出版日期:2022-05-17  DOI:

      摘要:非对称传输机制,对弹性波的增强传感、放大及非对称控制来说至关重要。而宇称-时间(Parity-Time,PT)系统有望提供一种简单的解决方案。PT对称系统这一概念来源于量子力学,其特性之一就是单向无反射。本文基于压电分流技术,设计了一种针对弯曲波的PT对称梁。首先推导了PT对称条件,之后基于等效介质法和有限元法,验证了所设计增益、损耗单元的等效参数满足该PT对称条件,并通过改变谐振频率和分流电阻研究了奇异点的可调性。最后通过传递矩阵法和有限元法,对PT对称梁的散射特性进行了分析计算,并讨论了单向无反射点与奇异点之间的关系。理论计算和仿真结果表明,PT对称梁有包括511Hz 和520.5Hz在内的多个奇异点。511Hz的弯曲波从右端入射时反射系数趋于零,而弯曲波频率为520.5Hz时,它必须施加在左端从而达到完全透射而不产生反射。本文所提出PT对称梁具有结构简单、奇异点可调的特点,能较好地实现弯曲波的非对称传输。

    • 谢人强

      优先出版日期:2022-05-17  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022297

      摘要:随着互联网络的快速发展,虚拟社区不断涌现。这些社区在提供创新资源的同时,也存在着诸如用户分享意愿不高、社区缺乏良好激励机制等问题,区块链能够很好地解决这些问题,促进社区的知识共享。该文构建了基于跨链的在线社区知识共享方案,提出了“元数据+云存储”的资源访问与存储模式、详细设计了元数据信息表,设计了知识共享方案的总体框架及部分业务的关键流程,提出了采取“提名权益证明(NPOS)”的共识机制来设计区块链网络,实现了在线社区知识共享的部分功能。经分析与实验,该文的方案具有良好的科学合理性、安全性和执行效率,对其它相关项目的开展具有良好的参考价值。

    • 杨燕, 武旭栋, 杜康

      优先出版日期:2022-05-17  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022299

      摘要:受大气中雾霾等悬浮颗粒的影响,室外拍摄的图像常伴有低对比度和低能见度的问题,现存去雾方法未能充分利用图像的局部特征信息,且不能完整提取图像的全局细节特征,因此存在有去雾不彻底及图像细节丢失等问题。为此,本文提出了一种基于小波变换及注意力机制的T型图像去雾网络。具体来说,所提网络通过对图像进行多次离散小波分解及重构来获取有雾图像的边缘细节特征,并提出了一种兼顾图像全局特征及局部信息提取的特征注意力模块,加强了网络在图像视觉感知和细节纹理方面的学习。其次,在进行特征提取的过程中提出T型连接方式来获得多尺度的图像特征,扩展了网络的表示能力。最后,对重构后的无雾图像进行色彩平衡,得到最终复原图像。在合成数据集和真实数据集中的大量实验结果表明,本文所提网络相较于现有其他网络模型具有更优越的性能。

    • 孙洪涛

      优先出版日期:2022-05-17  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022300

      摘要:针对通信受限下的无人驾驶车辆路径跟踪控制问题,本文提出了一种基于状态感知的H∞事件触发路径跟踪控制策略.首先,根据车辆的动力学行为建立了相应的路径跟踪控制模型;其次,基于对路径跟踪控制系统的状态实时感知,设计了一种新型的基于状态感知的事件触发通信策略(SS-ETC),以根据控制系统的状态对事件触发阈值进行动态自适应的调整;然后,在该动态事件触发通信策略下,结合时滞系统建模方法与Lyapunov 稳定性理论,设计了基于状态感知的事件触发H∞控制器.本文所提出的基于状态感知的动态事件触发通信策略能够根据控制系统的量测状态进行通信阈值的动态调整,有效的实现了自主车辆通信与控制的自适应协同设计.最后,通过仿真实验验证了所提出的动态事件触发控制策略的有效性.

    • 陈健, 庄耀宇, 杨丹, 张俊杰

      优先出版日期:2022-05-17  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022351

      摘要:MIMO技术虽然可以提高频谱的利用率,但是多维度的信号处理为MIMO信号的检测带来了极大的挑战。在对各类MIMO检测算法分析的基础上,选择非线性QR分解算法作为研究对象。为了获取更高的检测性能,进一步研究了排序的QR分解并提出了基于L1范数的排序方案。Matlab性能仿真显示,基于L1范数的排序策略和基于L2范数的排序策略对MIMO系统检测性能的影响基本一致但采用L1范数降低了计算复杂度。在此基础上,设计了基于FPGA的利用Givens旋转改进的排序QR分解的硬件电路结构。在4×4信道矩阵的分解实现中,相较于L2范数求解,L1范数在单个列范数计算中组合逻辑资源至少节省了29.2%,触发器资源至少节省了32.4%。整体结构设计与同等规模的类似结构相比,主频时钟得到明显改善。

    • 王振宇, 郭阳, 李少青, 曾健平

      优先出版日期:2022-05-17  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022352

      摘要:物联网作为一种新型通信网络的发展与应用,承载着大量敏感信息的安全传输与存储.由于物联网设备资源有限,通信开销大、传输速率慢且需存储敏感信息的安全原语(如公钥算法、数字签名等)不适用于轻量级设备的认证.本文利用物理不可克隆函数(PUF)所具备防篡改防克隆的特性来生成共享密钥,结合MASK算法、Hash函数等安全原语,为物联网设备提出一种轻量级匿名密钥共享认证协议.通过Ban逻辑和形式化工具ProVerif进行安全分析验证,证明该协议能够防御中间人攻击、去同步攻击、假冒攻击、建模攻击等.通过对比其他协议,该协议具备计算成本低、通信开销和存储容量小以及安全性能高的特点,适合于资源受限设备的安全通信传输.

    • 刘光宇, 曹禹, 曾志勇, 赵恩铭, 邢传玺

      优先出版日期:2022-05-17  DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022354

      摘要:声呐图像具有受噪声污染严重的特点,导致水下多目标分割存在精度低的问题。为此,提出一种自调整谱聚类结合熵权法进行多特征赋权的水下多目标分割技术。该技术首先通过自调整谱聚类对声呐图像的像素点进行聚类处理,使图像划分为多个独立的区域,然后根据多特征的互补性和冗余性统计每个区域的信息熵、亮度、对比度、狭长度等特征,利用熵权法对多特征进行赋权并筛选出最优的一个目标区域,再将该最优目标区域和所有区域进行多特征的相似度匹配,最后根据相似度的匹配结果使用自适应阈值迭代法自动分割出所有的目标区域。实验结果表明没有对噪声干扰区域误分割,分割出的目标区域精度更高,验证了所提方法的有效性。

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    2022年第49卷第6期      

    • 姜涛 1,王洁华 1,刘海洋 1,张智 2

      2022,49(6):1-8, DOI:

      摘要:为量化表征生活垃圾料层在机械炉排上焚烧时出现的料层混合和分层现象,提出 包含3种不同尺寸颗粒的垃圾料层离散单元模型,引入混合系数和分层系数表征料层整体混 合强度和分层强度,基于离散单元法分析可动炉排工艺参数(运动幅度和往复频率)对料层混 合强度和分层速度的影响 .结果表明,料层内部组分混合主要发生在料层推进方向和高度方 向,其混合强度与炉排工艺参数呈二元线性关系;料层内部组分分层区域与其组分尺寸相关, 大颗粒趋于集中在料层顶部区域而小颗粒趋于集中在底部,其分层速度与炉排工艺参数呈二 元非线性关系.研究结果为生活垃圾的高效焚烧与焚烧设备的工艺改进提供了有效设计参考.

    • 胡兴军 ,王泽伟 ,于果 ,刘飞 ,兰巍,余天明 ,桑涛

      2022,49(6):9-15, DOI:

      摘要:传统流体力学数值仿真不考虑车身弹性结构与外流场之间的相互作用,致使得到 的结果与真实情况不符. 以某实车模型为研究对象,对其进行考虑流固耦合效应的CFD仿真, 并在气动阻力、气动升力、流场结构等方面与传统流体数值仿真结果对比,结果表明:流固耦 合效应对气动升力影响较大,随车速增加两种仿真方法差异率可达到 38%,直接关系到车辆 稳定性及安全性 . 利用流固耦合 CFD数值仿真探究整车风激振特性,证明了实车振动幅值主 要影响因素为风激振频率及作用力大小. 进一步通过对车辆弹性结构的刚度优化改善汽车风 激振现象,从而提高乘员的舒适度.

    • 董小闵 1,晏茂森 1,于建强 1,李鑫 1,宋现宇 1,邢建伟 2

      2022,49(6):16-24, DOI:

      摘要:为减小磁流变阻尼器在微振幅中高频激励下磁控耗能能力降低带来的影响,提出 采用增加磁流变液初始压强来增加工作压强的方法以改善磁流变阻尼器在中高频激励下的 磁控耗能能力. 基于磁流变液的可压缩特性,构建磁流变阻尼器的力学模型,分析中高频时工 作压强对阻尼力的影响;设计加工了无补偿装置的单杆直线液体弹簧式磁流变阻尼器,通过 实验测试验证力学模型的准确性 . 正弦激励下的实验结果表明:增加磁流变阻尼器工作压强 可以使阻尼曲线更饱满,且工作压强较高时,磁流变阻尼器耗能能力明显优于工作压强较低 时磁流变阻尼器耗能能力;根据实验结果发现:相比于初始压强为标准大气压,当初始压强为 5 MPa时,阻尼增幅最大为 31.3%,耗能增幅最大为 78.5%;此外,增加工作压强后工作区域磁 场更容易饱和,等效刚度和等效阻尼系数都会随着工作压强的增加而上升.

    • 梅益 ,薛茂远 ,甘盛霖 ,罗宁康 ,唐方艳 ,肖展开

      2022,49(6):25-36, DOI:

      摘要:现有的九轴五联动数控缓进给磨床运动环节多,在工作过程中可能出现刚度不 足、床身等铸件变形及加工精度失准等问题 . 以磨床的最大变形量以及模态分析下的一阶固 有频率作为主要优化目标,整身质量作为次要目标,利用 ANSYS Workbench 对磨床进行分析 与优化,结合灵敏度分析对原有结构进行改进,得到各关键零部件新的设计方案,在磨床整机 质量上升一定的程度上,磨床的最大静变形及一阶固有频率得到很大改进 . 再使用遗传算法 (Genetic Algorithm)优化后的极限学习机网络模型(Extreme Learning Machine)联合遗传算法对 该九轴五联动磨床改进结构的一些主要参数进行优化:首先,利用灰色关联分析将磨床的整 机质量、最大静变形及一阶固有频率转成综合目标灰色关联度,其次,通过遗传算法优化后的 极限学习机网络模型(Genetic Algorithm-Extreme Learning Machine)拟合改进磨床主要参数与 综合目标灰色关联度之间的非线性耦合关系,最后,使用 GA 强大的寻优能力在训练好的 GA-ELM 网络模型中寻找最优工艺参数,优化后九轴五联动磨床的整机质量、最大静变形减 小及一阶固有频率相对于改进方案得到优化. 为后续相关工艺人员对该磨床的结构和参数优 化提供一定理论支撑与参考价值.

    • 刘凯敏 1,2,鄂加强 1,杨靖 1,马寅杰 1,杨汉乾 1,2,罗武生 2

      2022,49(6):37-44, DOI:

      摘要:利用反应路径分析和敏感性分析方法对异辛烷和正庚烷的详细化学反应动力学 模型进行简化,根据“半解耦”思想,以 C0~C1 的小分子机理作为汽油基础参考燃料(PRF)的 “内核”,构建了包含41种组分和131个反应的PRF简化化学反应动力学模型,并通过了基础 反应器包括激波管(ST)、一维层流火焰速度(LFS)和射流搅拌器(JSR)的实验数据验证. 结果 表明,本文构建的PRF简化动力学模型,既能准确预测燃料的滞燃期,又能有效地描述燃料层 流火焰速度和关键组分的演变趋势.

    • 边有钢1 ,2,张俊杰1,李崇康1,徐彪1 ,2,秦兆博 1 ,2,胡满江 1 ,2

      2022,49(6):45-54, DOI:

      摘要:针对多自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的深度和纵向速 度耦合控制问题,提出一种基于分布式模型预测控制(Distributed Model Predictive Control, DMPC)的双子系统控制方法. 在DMPC的框架下,AUV和邻居共享信息以建立预测优化问题, 实现多AUV的协同控制. 考虑单个AUV的深度和纵向速度控制,深度控制子系统参考轨迹中 的俯仰角序列作为速度控制子系统中俯仰角的实际值,同时纵向速度控制子系统参考轨迹中 的纵向速度序列作为深度控制子系统中纵向速度的实际值,由此解耦为两个子系统,进而独 立地求解预测优化问题. 仿真实验结果表明,相对于整体系统DMPC方法,本文提出的双子系 统DMPC方法可在牺牲一定深度控制收敛速度的基础上降低计算时间73.3%.

    • 李宝庆 ,杨路航 ,杨宇 ,程军圣

      2022,49(6):55-64, DOI:

      摘要:针对多面体锥分类器形成的凸包区域分类边界数量有限且无法进行不同尺度伸 缩的问题,在范数向量化的基础上增加旋转因子,提出一种旋转多面体锥分类器(Rotated and Extended Polyhedral Conic Classifier,REPCC). REPCC增加了凸包区域的分类边界数量,并且分 类边界可以在每个维度上自适应伸缩,从而可以更好地拟合正类区域,提高了分类精度. 在两 个不同的滚动轴承数据集上进行实验验证,实验结果表明:REPCC具有更好的分类精度、鲁棒 性和泛化能力,能够准确识别滚动轴承的工作状态和故障类型,可以用于滚动轴承智能故障 诊断.

    • 韩保金1,任福继 2

      2022,49(6):65-72, DOI:

      摘要:针对使用深度学习提取人脸表情图像特征时易出现冗余特征,提出了一种基于多 层感知机(MLP)的改进型 Xception 人脸表情识别网络 . 该模型将 Xception 网络提取的特征输 入至多层感知机中进行加权处理,提取出主要特征,滤除冗余特征,从而使得识别准确率得到 提升 . 首先将图像缩放为 48*48,然后对数据集进行增强处理,再将这些经过处理的图片送入 本文所提网络模型中. 消融实验对比表明:本文模型在CK+数据集、JAFFE数据集和MMI数据 集上的正确识别率分别为98.991%、99.02%和80.339%,Xception模型在CK+数据集、JAFFE数 据集和 MMI 数据集上的正确识别率分别为 97.4829%、90.476% 和 74.0678%,Xception+2lay 模 型在 CK+数据集、JAFFE 数据集和 MMI 数据集上的正确识别率分别为 98.04%、84.06% 和 75.593%. 通过以上消融实验对比,本文方法的识别正确率明显优于Xception模型与Xception+ 2lay模型. 与其他模型相比较也验证了本文模型的有效性.

    • 倪晓梅 ,王华伟 ,熊明兰 ,王峻洲

      2022,49(6):73-79, DOI:

      摘要:为实现“安全第一、预防为主、综合治理”的民航安全管理目标,建立了从报告中学 习并评估风险等级的深度学习模型. 首先采集航空安全报告系统中10年报告,根据严重度建 立事件后果的量化指标,确定5个风险等级:高、中高、中、中低和低风险,并消除事件结果分布 不平衡和结果多样性的影响 . 然后应用卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)探 索非结构化的事件概要与风险等级之间的关系,通过该模型对事件进行分类,确定风险等级. 风险评估模型与不同量化指标和不同方法对比,其分类准确率可达 96%,优于其他指标和方 法. 最后应用该模型对非结构化的事件概要挖掘,对2020年事件进行快速的风险评估,预测准 确率可达 80%. 基于 CNN的民航风险评估模型可以对文本格式的事件概要充分挖掘,快速评 估与主动感知风险,对支持安全预警具有重要意义.

    • 谢丽霞 1,张益嘉 1,杨宏宇 1,2,张良 3

      2022,49(6):80-89, DOI:

      摘要:针对信息系统业务波及影响分析缺乏量级标定以及分析结果受专家评价偏好影 响的不足,提出一种基于交叉概率理论的系统业务波及影响分析方法 . 首先由专家评估信息 系统业务功能间的关联性和影响程度,通过交叉影响矩阵表示业务功能间的关联性;然后用 主客观权重结合法为矩阵赋权,减小专家打分对交叉影响矩阵的主观影响,将系统业务功能 间的关联性进行量化,生成综合交叉影响矩阵;最后使用偏好链生成算法生成信息系统的业 务功能偏好链,将系统各业务功能的相互影响关系进行关联,在此基础上通过业务功能在偏 好链的位置分析得到业务功能中断后对其他业务功能的波及影响趋势. 实验结果表明本文方 法能准确度量业务功能中断对信息系统其他业务功能的波及影响程度和趋势.

    • 罗熹 1,2,曾智颖 1,王建新 1,安莹 3

      2022,49(6):90-100, DOI:

      摘要:从生物医学文本中抽取药物相互作用对可以快速更新药物数据库,具有非常重要 的意义与医学应用价值. 现有的神经网络模型往往仅从句子序列或其他外部信息中学习到单 一片面的特征,难以充分挖掘句中潜在的长距离依赖特征获得全面的特征表示 . 本文提出一 种结合语义和依存关系的药物相互作用关系抽取方法,该方法在利用 Bi-GRU 网络分别从句 子序列和目标药物实体的最短依存路径序列中学习语义特征表示的同时,进一步结合多头自 注意力机制挖掘单词之间潜在的依存关系,通过充分融合多源特征来有效提升生物医学文本 中药物相互作用对的识别和抽取性能. 在DDIExtraction-2013数据集上的实验结果表明,该方 法超过现有的药物相互关系抽取方法获得了75.82%的F1值.

    • 江未来 1,2,吴俊 1,2,王耀南 1,2

      2022,49(6):101-109, DOI:

      摘要:针对传统深度强化学习在求解无人机自主避障与目标追踪任务时所存在的训练 效率低、环境适应性差的问题,在深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient, DDPG)算法中融入与模型无关的元学习(Model-Agnostic Meta-Learning,MAML),设计一种内 外部元参数更新规则,提出了元深度确定性策略梯度(Meta-Deep Deterministic Policy Gradi? ent,Meta-DDPG)算法,以提升模型的收敛速度和泛化能力 . 此外,在模型预训练部分构造基 本元任务集以提升实际工程中的预训练效率 . 最后,在多种测试环境下对所提算法进行了仿 真验证,结果表明基本元任务集的引入可使模型预训练效果更优,Meta-DDPG 算法相比 DDPG 算法在收敛特性和环境适应性方面更有优势,并且元学习方法和基本元任务集对确定 性策略强化学习具有通用性.

    • 王镇道 ,姚小姣

      2022,49(6):110-115, DOI:

      摘要:功能验证能在芯片设计前期快速、低成本发现缺陷,对于保证设计质量具有重要 意义 . 针对内核模块验证中指令序列随机性差、测试用例编写繁琐和验证平台重用性差等问 题,设计了一款8位精简指令集内核验证参考模型,通过对指令集单独建模、可配置化参数设 计等方法满足了指令序列随机组合的验证需求和重用性,且结合自动化脚本的使用解决上述 相关问题 . 将参考模型搭载 UVM 平台对一款 RISC 架构的 8位 MCU 内核进行验证 . 验证结果 表明:集成了所设计参考模型的UVM平台具有很好的鲁棒性和重用性,缺陷数量收敛快,验证 周期更短,内核模块的代码和功能覆盖率均达到100%.

    • 陈卓 ,朱淼 ,杜军威 ,袁玺明

      2022,49(6):116-123, DOI:

      摘要:在问答社区专家推荐算法中,图神经网络主要利用问答社区中用户与问题的交互 关系建模,其模型性能取决于交互数据的稠密度,难以对无交互信息的用户及问题进行有效 表示学习. 针对这一问题,提出了一个基于记忆的注意力图神经网络专家推荐方法. 该方法首 先设计了面向用户多维特征的联合表示子网络,然后构建了一个记忆网络,为每个问题保存 用户回答过的与其相似的问题,同时在用户表示与相似问题表示之间引入注意力机制,从不 同用户的视角,有针对性的融合相似问题构建新问题的向量表示,最终基于用户和问题的表 示为问题推荐专家,有效提高了专家推荐的准确性 . 在数据集中对本文所提出的方法进行验 证,相较于同类其他模型性能均有所提升.

    • 陈炳权 ,朱熙 ,汪政阳 ,梁寅聪

      2022,49(6):124-134, DOI:

      摘要:为了解决雾天拍摄的车牌图像边缘模糊、色彩失真的问题,提出了端到端的基于 深度多级小波U-Net的车牌雾图去雾算法. 以MWCNN为去雾网络的主体框架,利用“SOS”增 强策略和编解码器之间的跨层连接整合小波域中的特征信息,采用离散小波变换的像素-通 道联合注意力块降低去雾车牌图像中的雾度残留 . 此外,利用跨尺度聚合增强块补充小波域 图像中缺失的空间域图像信息,进一步提高了去雾车牌图像质量. 仿真实验表明,该网络在结 构相似度和峰值信噪比上具有明显的优势,在处理合成车牌雾图和实际拍摄的车牌雾图上, 去雾效果表现良好.

    • 王欢 1,李利 1,李庆 2,邓筠钰 3,商惠敏 1

      2022,49(6):135-145, DOI:

      摘要:提出了一种全局一致性和局部连续性结合的壁画修复算法. 主要利用线性系统和 图像修复间所蕴含的关系,构建具有全局过完备特性的相似块集合字典,同时构造弹性网正 则化下的稀疏修复模型,并用同伦-最小角回归法求解出过完备字典下的稀疏系数;通过字典 与系数的线性组合,得到待修复区域的全局特征;之后提出一种基于领域相似特性的局部特 征估计方法,得到待修复区域的局部特征;最后对上述得到的全局和局部特征信息做线性加 权,完成整个待修复区域的填充. 实验结果表明,本算法能很好地解决相关修复算法在修复时 所出现的纹理错误填充、结构不连续以及“块效应”等现象,并且得到较好的修复结果.

    • 谭拥军,裴超柱 ,程浩杰 ,卜会铜 ,谭桂湘 ,邓磊

      2022,49(6):146-151, DOI:

      摘要:通过去溶剂化方法,将单体抗肿瘤多肽 M1-21纳米化,形成 50 nm 左右大小的多 肽纳米颗粒(Nano-M1-21). 运用动态光色散技术(DLS)和低压透射电镜(TEM)对 Nano-M1- 21进行表征,并进行体外 37 ℃条件下颗粒稳定性测试 . 运用乳腺癌 MDA-MB-231、MCF-7和 4T1 细胞验证 Nano-M1-21 的抗肿瘤效果,结果表明 Nano-M1-21 更容易被细胞摄取;相比单 体多肽,达到抑制肿瘤细胞的浓度更低 . 运用小鼠乳腺癌 4T1 细胞活体肿瘤移植模型,发现 Nano-M1-21展示出良好的抑瘤效果 . 总之,单体肽 M1-21经纳米剂型优化后,有利于改善细 胞的摄取,显示出更好的抑瘤效果.

    • 黄彬彬 1,2,秦仕忆 1,2,曹兴凯 1,

      2022,49(6):152-161, DOI:

      摘要:采用一步法合成含磷掺杂的Pd/NiP三元合金材料,其透射电子显微镜图、场发射 扫描电子显微镜图以及X射线光电子能谱图等结果显示,合成的Pd/NiP材料为直径(4.4 ±1.0) nm的超细纳米颗粒. 循环伏安结果显示该材料具有优异的电化学性能,Pd/NiP纳米颗粒中Pd 的电化学活性比表面积(ECSA)为42.11 m2 /g,是商业Pd/C纳米颗粒的1.5倍;Pd/NiP材料对4- 氯苯酚(4-CP)显示出优异的电催化脱氯活性,直接电化学还原脱氯和间接电催化脱氯加氢两 种途径均参与到 4-CP的电催化脱氯过程中 . 同时,伏安特性分析显示,直接电化学还原脱氯 过程中的电子转移系数(k)远小于 0.5,表明 C-Cl键的裂解遵循同步离解电子转移机理 . 研究 表明,掺杂Ni和P原子引起的协同效应和压缩应变显著增强了Pd生成与储存氢原子的能力, 同时有效抑制了氢气析出反应(HER),进而提升了电催化还原脱氯效率. 电解实验结果显示, 1.02 mg 该材料对 2 mmol/L 4-CP 的脱氯效率在 360 min 内可达到 87.5%,表观速率常数为 0.005 7 min-1,展现了极强的催化脱氯活性 . 三次循环实验结果显示,其脱氯效率仍达到 70% 以上,表明该材料具有较好稳定性 . 本工作为掺磷双金属纳米颗粒的合成提供了一种简便策 略,同时为电催化脱氯过程提供了一种良好的催化材料,为脱氯机理研究提供了重要参考.

    • 高朋召 1,张佩 1,李玉玲 1,马冯 2,3,覃航 1,刘小磐 1,郭文明 1,肖汉宁 1

      2022,49(6):162-171, DOI:

      摘要:本文采用水热法合成了四种 MOFs催化剂,分别通过 XRD、SEM及 IR表征了催化 剂的组成和微观结构,进而研究了催化剂的NRR活性,最后探究了交流磁场对催化剂NRR活 性的影响及作用机制 . 结果表明:四种催化剂中,Fe-BTC 在-0.376 V(vs.RHE)和 80oC时具有 最高的氨产率和法拉第效率,分别为3.63×10-10 mol s-1 cm-2和0.31%;在恒电位下,当交流磁场 的强度为 4.355 mT,频率为 50 kHz 时,催化剂的氨产率和法拉第效率最大,分别为 3.61×10-9 mol s-1 cm-2和5.67%,比无磁场时分别提高约10倍和18倍,这种增效一方面源于交流磁场增加 了N2在Fe-BTC表面的吸附量,另一方面,交流磁场产生的感应电动势与电场本身的电势的叠 加作用,为NRR反应提供了额外能量所致.

    • 韩磊 ,刘雪涛 ,何广灵

      2022,49(6):172-183, DOI:

      摘要:本工作通过溶剂热法制备了 CoFe-B-P 纳米颗粒,并考察其电化学析氧性能 . 所 制备催化剂的形貌结构和组分通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍 射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)等手段进行表 征 . 研究发现,当 Co/Fe 的摩尔比为 4∶1 和 NaH2PO2·H2O 的加入量为 2.0 mmol 时,所制备 Co4Fe1-B-P 催化剂展现了最优异的催化 OER 性能,在电流密度为 10 mA cm?2 时的过电位为 285 mV,较小的塔菲尔斜率(52.70 mV/dec),并且在1.0 M KOH电解液中连续测试20 h后仍具 有优异的稳定性 . 所制备催化剂 OER 活性的提高主要归因于过渡金属与非金属之间的协同 作用.

    • 喻楚英 ,汤顺和 ,张志成 ,钟文斌

      2022,49(6):184-191, DOI:

      摘要:采用二维导电材料 MXene(Ti3C2Tx)与电活性生物质单宁酸以及高强度的芳纶纳 米纤维复合经真空抽滤制备了具有层状结构的自支撑柔性薄膜 . 系统研究了 Ti3C2Tx /TA/ANF 薄膜的微观形貌结构、力学以及电化学性能 . 结果表明 Ti3C2Tx /TA/ANF 薄膜的拉伸强度高达 36.2 MPa,具有良好的柔性,可被任意弯曲、折叠以及扭曲. Ti3C2Tx /TA/ANF薄膜所组装的柔性 固态超级电容器体积比电容为826.56 F cm-3,体积能量密度高达28.7 Wh L-3,且经过不同角度 的弯曲能保持稳定的电化学性能.

    • 牛凤姣 1,2,伍翠兰 1,武静 1,沈书成 1,罗世芳 1

      2022,49(6):192-202, DOI:

      摘要:时效前形变的引入,可以改变析出强化型 Al-Cu-Mg(-Si)合金的时效析出过程, 并且这种变化与形变量直接相关. 为研究多元合金的形变强化机制,有必要利用电子背散射衍 射(EBSD)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等多种表征手段,对不同形变时效态Al- 3.0Cu-1.8Mg-0.5Si(wt.%)合金的强化方式进行定量或半定量计算,阐述不同强化方式对强度的 贡献,为铝合金中形变时效工艺的应用提供理论支撑. 研究发现,形变量的提高可以提高合金峰 值硬度和强度,原因在于三个方面,一是晶界面积的增加,二是位错密度的增大,三是析出相尺寸 更细小、分布更均匀. 并且,当形变量大于6%时,形变量越大,析出相对强度的贡献越高.