摘要：本文研究基于无线供电的空中计算系统,其能量发射器采用能量波束形成技术为多个低功耗传感器提供能源,基于无线多址接入信号叠加的空中计算原理,传感器将感知数据同时传输至无线接入点,无线接入点应用接收滤波技术直接完成感测数据的函数值计算。本文考虑一个先采能后感知再传输的工作协议,建模满足传感器能量收集约束条件和计算均方误差约束条件的能量发射器发射能量最小化问题,以及对能量发射器的能量波束形成向量、无线接入点的接收波束形成向量和传感器终端的发射系数进行联合优化。由于复杂的变量耦合性,基于发射能量最小化的空中计算系统设计问题属于一类非凸优化问题。为降低计算复杂度,本文提出一种交替优化求取次优解的方案。仿真结果表明该设计方案具有快速收敛性和优越性。

摘要：针对多层单元流水式车间,考虑其具有随机性因素的特点,研究了该车间的布局优化方法。首先,以最小化总运输成本为目标函数,建立具有产出率和生产周期等约束的优化模型;其次,根据系统性能指标没有封闭数学表达式的问题特点,提出一种基于分解协调的优化算法,同时嵌入排队网模型进行迭代求解;最后,设计了一系列算例实验验证所提方法的有效性和优越性,并将其代入实际生产车间进行案例分析,为该类生产车间的布局规划问题提供重要的决策依据。

摘要：物联网设备之间通过不同的通信协议进行数据传输与信息交互。针对设备异构通信协议相互理解问题,深入研究了多工业协议解析技术,研究并实现了一种可支持协议扩展的语义解析网关。网关定义了多种工业协议解析脚本、开发了词法分析和语法分析程序、生成对应的协议解析指令集和实现了解析脚本执行程序和解析数据输出,建立了整体的语义解析系统。网关通过定义不同协议的解析脚本对不同协议的数据报文进行语义解析,析出的语义数据可以直接被设备或者云端应用,从而实现了更加灵活的数据传输和信息交互。网关通过扩展解析脚本来支持对协议扩展,不需要针对每种协议单独设计解析程序,极大地减少了协议解析程序开发的难度和工作量,更符合当前及未来物联网发展的趋势。通过对网关性能进行可靠性和实时性测试实验,验证了网关对工业协议解析转换稳定可靠及时。

摘要：深度学习技术在压缩感知重构中的应用显著提高了重构的速度和精度。然而现有的深度压缩感知算法通常采用相同的采样率来处理不同的块,忽视了不同图像块具有不同重构难度的事实。本文提出了一种自适应采样与记忆增强的压缩感知算法。首先,本文基于测量域的重构误差估计不同块的重构难度,然后设计规则来自适应分配采样率,采样矩阵则通过掩码实现在特定采样率下的图像块采样。进一步地,在重构网络中增加双支路融合模块来增强上下文记忆的交互,通过调整不同记忆支路的通道权重,提高了网络的重构能力。实验结果表明:与其他方法相比,所提出的算法在几个常用数据集上的平均结构相似性(Structural Similarity,SSIM)提高了0.0269,平均峰值信噪比(Peak Signal-to-Noise Ratio,PSNR)提高了1.66 dB。

摘要：无人机辅助移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)系统利用无人机部署灵活和能与地面设备建立起高质量通信链路的优势,可以提高边缘计算的性能。已有的无人机辅助MEC系统研究通常假设计算任务卸载通信的数据包较长,其结果无法直接用于对计算时延具有严格要求的MEC应用场景。本文考虑了一个具有超可靠低时延通信(Ultra-Reliable and Low-Latency Communication,URLLC)任务卸载的无人机辅助MEC系统,其中一架配备计算服务器的无人机为多个地面设备提供MEC服务,地面设备将部分计算任务通过URLLC的方式向无人机卸载。通过联合优化无人机的部署位置、卸载通信的带宽和无人机与地面设备的中央处理器(Central Processing Unit,CPU)计算频率来最小化系统的计算时延。针对形成的非凸优化问题,采用块坐标下降方法将该问题分解为无人机部署位置优化子问题和任务卸载带宽与CPU频率优化子问题,并交替求解这两个子问题直到收敛。在求解两个子问题的过程中,使用对数函数非线性近似方法对URLLC卸载通信速率表达式进行化简,并通过连续凸逼近方法将每个子问题转换成易于求解的凸优化问题。仿真结果表明,与其他基准算法相比,所提算法能够有效平衡系统的通信能力和计算能力,从而降低系统时延。

摘要：为了进一步提高LCC-S型无线电能传输(WPT)系统的抗偏移性能,设计了一种高抗偏移集成LCC-S型的WPT系统。首先,通过对集成LCC-S型电路进行分析,得出集成LCC-S型电路内3个耦合系数与电压增益的关系。其次,在Ansys Maxwell软件上对所选耦合机构进行仿真,初步证明了集成LCC-S型具有优越的抗偏移特性。最后,搭建了一台150 W的实验样机,实验结果证明了集成LCC-S型系统能够在偏移较大范围内实现恒压输出,证明了系统抗偏移特性的有效性。

摘要：为深刻理解应变异质结量子阱结构的物理性质,帮助改进基于宽禁带氮化物半导体器件的设计,本文基于六带应力相关的k·p哈密顿量与自洽薛定谔-泊松方程建立了在场约束效应下极性(0001)、半极性(10■2)及非极性(10■0)晶面的纤锌矿GaN/AlN量子阱价带子带模型,并给出了不同晶面GaN/AlN量子阱在双轴和单轴应力作用下的子带能量色散关系。根据应力对量子阱价带结构的影响,对应力与空穴有效质量之间的微观物理关系进行了综合研究。结果表明,价带结构对晶体取向的改变有很大的依赖性。双轴应力对有效质量的改善效果不大,然而单轴压缩应力通过降低垂直沟道方向的能量使低有效质量区域获得更多的空穴,从而有效降低空穴有效质量,且在不同晶面的结构中都减少了约90%。

摘要：本文设计了一种以液晶聚合物为介质基板的频率可重构天线,通过调节贴片的位置及尺寸实现天线的阻抗匹配。制备聚合物分散液晶薄膜作为天线的介质,并根据液晶与聚合物的比例分别为7∶3、6∶4、5∶5这3种不同配比以及50μm和100μm两种不同膜的厚度来考察其效果。在电场作用下,液晶微滴会沿着电场方向重新取向排列,通过改变驱动电压的大小,实现天线的频率可重构。经过对比分析得出,液晶含量(质量分数)为70%的聚合物分散液晶薄膜具有最佳的效果,在48 V的驱动电压下实现了62 MHz的频率连续调节,天线的最大增益为3.5 dBi。该基于液晶聚合物的频率可重构贴片天线结构简单、体积小、质量轻,易于集成在各种移动设备中,发展前景广阔。

摘要：提出一种跨模态光学信息交互和模板动态更新的可见光和热红外(RGBT)跟踪方法,选取能够在跟踪速度和精度上取得平衡的Siamese跟踪器作为基本框架,并设计特征交互模块以重构不同模态的信息比例和增强模态间信息交流。在此基础上,基于无锚框的思想构建预测网络,以提升跟踪器的灵活性和通用性,同时提出一种模板动态更新的策略,通过动态更新跟踪模板增强模型对变化目标的适应能力。在GTOT等3个基准数据集上的对比实验表明,所提方法可显著提升跟踪器在复杂环境下的目标跟踪性能。

摘要：针对光学遥感图像中微小目标空间分辨率低、有效特征不足等问题,在YOLOv5检测算法基础上,提出一种基于多尺度分层残差网络的光学遥感图像微小目标检测方法。设计了一种简单高效的多尺度分层残差特征提取模块,可在更细粒度水平上获得更丰富的感受野,强化神经网络的特征提取能力,进一步提升微小目标特征丰富度。在此基础上,进一步优化损失函数中的定位损失项,通过增加距离惩罚提升检测算法对微小目标的定位能力。在光学遥感微小目标检测数据集AI-TODv2和微小行人检测数据集TinyPerson上开展了系统对比实验,实验结果表明所提出算法相较于基准YOLOv5算法平均精度分别提升了5.5%和1.8%,有效提高了微小目标检测的召回率和准确率。