摘要：针对目标检测算法受限于越来越严苛的硬件算力与存储,导致在小型化设备上的部署存在巨大困难,本文提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的深度学习模型专用加速器方案来实现目标检测的边缘部署。通过优化原始模型的卷积算子并进行剪枝和量化,使参数量减少52%。移植在MLK-F20-CM02-3EG开发板上的实验表明,特制化的加速器理论算力峰值达到407 GOPS,实际算力达328 GOPS,数字信号处理器(DSP)使用率为64%,在边缘设备上的功耗相比图形处理器大型平台降低了98%。

摘要：针对热轧带钢的缺陷检测,存在目标尺寸过小、特征不清晰和错测漏检等问题,提出了一种基于改进YOLOv5的热轧带钢缺陷检测方法。首先基于K-means++算法在聚合网络上加入了一种超参数锚框算法,提高了锚框的准确率。其次重新设计了新的特征提取模块,增加了检测的尺度并且加入了非线性卷积模块强化了目标缺陷的语义信息。最后针对置信度损失函数,使用较为平滑的相对熵来取代交叉熵,提高了模型收敛时的稳定性。与基准算法的实验结果显示,使用改进YOLOv5的平均检测精度比原版YOLOv5提高了8.2%,泛化能力更强,检测速度更快,错误和漏检率更低。

摘要：为实现第五代移动通信(5G)无线网络中高频谱效率与低能耗的绿色通信目的,本文研究了基于毫米波(mmWave)协作通信小单元下无线能量信标(Power Beacons,PB)的优化部署策略。该策略构建了一个高低频混合组网的能量受限型用户设备(User Equipment Devices,UE)毫米波协作通信的小单元网络模型,通过设计一个“需求-选择-建链”模式的新型建链协议,将通信毫米波定向传输技术应用于该建链过程中。在此模型基础上,以提高边缘系统频谱效率和能量收集覆盖率为目标,通过最小化固定充电的能量信标数量,在实现系统能耗最小化问题基础上保证系统的正常运行。针对该最优化问题是一个混合整数规划的多项式复杂程度的非确定性(Non-deterministic Polynomial Hard,NP-难)问题,设计一个具有常数因子的贪心算法近似求解优化问题。理论分析证明了该算法的可行性。仿真结果表明,本研究提出的优化部署策略能有效优化能量信标部署,在同等覆盖率与区域频谱效率增益下能耗最低。

摘要：针对无线携能通信(SWIPT)网络中的能量与信息同时传输阶段的优化问题,以最大化链路能量效率为目标,提出一种SWIPT下mmWave协作通信小单元的能效最优策略。该策略在最小链路传输速率和最小收集能量的联合约束下,在能量受限型用户设备的接收端采用功率分流工作模式,通过优化发射功率控制和功率分流因子,最大化系统链路能量效率。针对原问题是一个非凸的分式规划问题,具有NP难性质,采用Dinkelbach方法将目标函数转化为易于求解的凸优化问题,并设计一个交叉迭代的算法求出最优解。仿真实验结果表明,提出的策略在优化系统能量效率性能上要优于传统功率控制方法和最大发射功率法。

摘要：随着全球共享汽车行业的不断发展,中国有望在2025年成为全球最大的共享汽车市场,但车辆内部环境清洁问题成为制约共享汽车行业发展的重要因素。该研究针对共享汽车卫生问题,提出了基于YOLOv7的监控平台。通过目标检测技术实时监测车内环境,结合物联网和手机应用程序提高清洁效率。训练模型采用多种数据增强技术,并在实验中验证其有效性。硬件设计方面,利用ESP32-CAM实现了摄像头控制和数据上传功能。实验结果表明,该平台能够有效监测车内垃圾情况,并为共享汽车公司提供清洁维护参考,为行业发展提供技术支持。

摘要：针对光栅耦合器存在偏振依赖性问题,在薄膜铌酸锂(TFLN)平台上相继设计了标准型和改进型偏振不敏感光栅耦合器。在设计过程中,首先对粒子群(PSO)算法进行了改进,然后利用改进后的PSO算法对光栅参数进行了优化,包括光栅周期、占空比、刻蚀深度以及入射角等关键参数。最后,设计了偏振不敏感啁啾光栅耦合器,并通过线性啁啾调节有效折射率,从而显著提升了耦合效率和偏振不敏感带宽。仿真结果表明:在波长为1 544 nm时耦合效率最高,偏振不敏感啁啾光栅耦合器的横电(TE)、横磁(TM)模式耦合损耗分别为-4.88、-5.05 dB;在1 500~1 580 nm波长内偏振相关损耗(PDL)小于0.5 dB,偏振不敏感带宽为45 nm。

摘要：虽然传统的惯性路面仪能够在高速条件下(>120km/h)对路面平整度做高精度测量(~0.1mm),但是这种测量对底盘的转动比较敏感。传统的惯性路面仪假设底盘是水平的。在这种情况下,只需要单轴的加速度传感器就可以进行测量了。然后,假如仪器安装的位置离重心比较远的时候,旋转角是不能忽略的。本文使用陀螺仪传感器测量旋转角和二轴加速度计计算垂直方向上的加速度,路面平整度仪就可以克服旋转带来的不利影响,实现角度校准和更精确的路面平整度测量。

摘要：在永磁同步直线电机无传感器控制中,滑模观测器在运行过程中会出现明显的抖振现象,如何削弱抖振、提高无传感器控制系统的滑模观测器控制精度成为滑模控制应用的一大难题。提出了一种基于改进等速趋近律的滑模观测器,将符号函数替换为具有光滑连续特性的双曲正切函数,并且在正交锁相环中引入模糊PI来对动子速度、位置信息进行估计。通过在Matlab/Simulink中搭建永磁同步直线电机的无传感器控制系统模型,对所设计的滑模观测器运行效果进行仿真验证。结果表明,上述方法能够有效的削弱系统的高频抖振,同时能够提高控制精度,控制效果良好。

摘要：为了解决弱信任组织之间数据共享问题,提出一种基于Hyperledger Fabric及密文策略属性加密的数据安全共享方案。首先,将密文策略属性加密技术融入Fabric区块链,实现证书、属性密钥及数据加密的集成;其次,基于云存储服务器构建云存储索引结构及数据存储体系,以支持数据高效存储及检索;最后,设计基于上述技术的Fabric数据访问控制方案,实现云存储数据安全共享。Fabric区块链的引入确保了数据可追溯性,改造的Fabric CA提高了系统可用性及数据共享效率。安全性分析及实验结果表明,该方案能够平衡数据共享效率、安全性及系统可用性,可实现弱信任组织之间数据的安全共享。

摘要：为解决无人机通信网络中数据调度行为中断概率过大的问题,实现对通信资源的合理分配,提出基于改进机器学习的无人机中继通信数据调度控制方法;设计基本网络架构,联合BMRC协议,设置URLLC数据链路单元,联合相关通信数据样本,求解通信中断概率的具体数值,实现对无人机中继通信网络资源的联合优化处理;分别计算时隙分配参量与带宽分配参量,并以此为基础,确定无人机中继位置,实现对中继通信资源的调度;按照机器学习算法标准,定义PCA改进特征,从而完善改进机器学习算法,再联合最优控制器闭环,实现对通信数据调度行为的控制;实验结果表明,改进机器学习算法作用下,随着中继数据累积量的增大,无人机通信网络中数据调度行为中断概率的最大值只能达到7.3%,有效降低了中断概率,符合合理分配通信资源的实际应用需求。