基于注意力密集网络的伪彩色红外与可见光图像融合

针对现有红外与可见光图像融合算法中存在融合图像的纹理细节不清晰,红外信息和纹理细节的显示不平衡等问题,提出了一种基于注意力密集网络的伪彩色红外与可见光图像融合方法。首先对灰度的红外图像进行伪彩色处理再与彩色的可见光图像组成多通道数据输入融合网络。其次,设计了一种由卷积层和带有注意力模块的密集连接块组成的生成器网络结构,关注源图像的关键信息,增强网络提取源图像信息的能力。最后,利用红外像素、可见光像素、可见光梯度和红外梯度构建内容损失函数,以保持融合图像中红外目标和纹理细节的平衡。与5种具有代表性的融合方法进行定性和定量比较。结果表明,该方法所获得融合图像的峰值信噪比、信息熵、平均梯度和互信息取得最优值,分别为31.6841、6.5581、6.0096、3.0960。定量以及定性结果证明所提融合方法使融合图像具有更为丰富的纹理细节以及良好的视觉效果。

偏振选择可调谐双带太赫兹吸收器

提出并研究了一种偏振选择可调谐双带太赫兹吸收器。吸收器由顶层方形劈裂石墨烯环、中间SiO_(2)介质层以及底层金反射层组成。基于时域有限差分法的仿真结果显示,该吸收器在不同偏振光入射下均可以实现双带高效率吸收。x偏振光时在7.86和12.63 THz处的吸收率分别为97.9%和91.2%;y偏振光时在6.30和10.52 THz处的吸收率分别为94.1%和93.2%。通过改变石墨烯费米能级,可以对两个偏振的双带吸收峰波长进行调谐。此外,研究了介质层厚度和石墨烯劈裂环的物理参数对共振吸收峰的影响。因为在两个偏振状态下都能产生双带高吸收,所以此吸收器在太赫兹偏振成像、太赫兹传感、选择性光谱检测和偏振复用等领域有重要的潜在应用价值。

基于鱼类活动生物电信号高精度计测的水质监测系统设计

鱼类水质监测法是目前水质生物监测法的一个重要方向。针对鱼类活动生物电信号强度弱、易受噪声干扰、以及鱼类水质监测传感器缺乏有效判定依据等难题,通过对观测电极采集到的鱼类活动电信号进行滤波增幅处理,再通过MSP430进行采集、转换,并在基于Labview程序设计的上位机中分别计算鱼类各种活动电位信号(呼吸运动和游泳运动)的功率谱密度,实现鱼类活动电信号的频域分析。然后,结合各类运动功率占比变化超过阈值与否这一全新判据,完成预警判断。最后,通过实验证明所开发系统的有效性。

无线充电最优匹配下最大输出功率自适应选择

讨论了电动汽车(electric vehicle,EV)无线充电系统中,在最优负载电阻的前提下,无线能量传输(wireless power transfer,WPT)电路的分频现象。在最优化的WPT电路中,通过改变充电系统中主从线圈间耦合系数(k)的值,电路将会产生3个零电抗频率(zero reactance frequency,ZRF)点,进而产生分频现象。通过对ZRF点进行自适应频率选择,可使整个电路系统在高能量传输效率的前提下,其输出功率达到最大。

用于移动终端的6单元MIMO天线系统设计

提出一款用于移动终端设备的6单元多输入多输出(MIMO)天线系统.该系统由6个3维立体倒F天线构成,天线实测的-6dB阻抗带宽为1.7～4.1GHz,可满足PCS1900,UMTS2100,LTE2300,LTE2500,DCS1800,2.4GHz的ISM频段,以及未来5G通信的LTE高频段等的需求.利用天线单元方向图的分集特性,无须使用特别设计的解耦结构就可使单元间耦合度在全频段低于-10dB.展示了天线单元间的相关系数、增益、方向图等性能.

基于鱼类活动电位功率频谱密度的水质监测方法

鱼类监测技术已普遍应用于水质监测预警体系中.在原有利用鱼的活动电位变化监测有毒物质方法的基础上,以鱼类活动电位的功率频谱密度测量取代原有的电压测量.通过分析鱼类活动所产生的电位与频率的对应关系,进而将鱼类活动电位细分为呼吸电位和游泳电位等.再将各类活动功率在鱼类运动总功率中所占比值的变化作为毒物投入后鱼类运动行为的变化判断标准.最后以青鳉鱼(Oryzias latipes)作为氰化物和杀螟硫磷的实验生物,进而检测鱼类监测系统的灵敏性和污染判定依据的准确性.

基于多气象要素降维及改进型变分模态分解算法的光伏发电功率预测模型研究

为了精准预测光伏发电输出功率,文章提出了一种基于多气象要素降维、优化后的变分模态分解(OVMD)技术、自适应t分布的麻雀搜索算法(t SSA)和最小二乘法向量机(LSSVM)的光伏发电输出功率预测模型。利用OVMD技术对输入光伏时间序列数据进行分解处理,引入t SSA对利用各模态分量建立的LSSVM模型进行参数寻优,搭建了基于OVMD-t SSA-LSSVM算法的光伏功率预测模型,并使用了中国东南沿海某地区3 a的气象数据和实时的光伏输出功率数据进行模型性能验证,通过与SVM,LSSVM,VMD-LSSVM和VMDSSA-LSSVM 4种模型的预测性能对比,OVMD-t SSA-LSSVM模型的预测精度和拟合效果均最优。实验数据表明,该模型的平均绝对百分比误差(MAPE)和均方根误差(RMSE)分别小于3%和0.35,决定系数(R-Square)超过了97%。最后,通过光伏气象要素降维处理,进一步提升了OVMD-t SSA-LSSVM模型性能。

一种紧凑型三频段移动终端MIMO天线

文中设计了一款工作在LTE1900(1 880~1 920 MHz)、LTE2300(2 300~2 400 MHz)、LTE2600(2 540~2 650 MHz)频段的移动终端MIMO天线。该MIMO天线采用倒F天线和单极子天线作为天线单元,单元天线折叠成立体结构蚀刻于体积为10 mm×10 mm×5 mm的FR4小方块之上,排布于尺寸为135.0 mm×68.8 mm×1.0 mm FR4介质基板最大表面的短边。利用倒F天线和单极子天线组合,同时辅以地板缝隙的方式来降低近距离天线之间的互耦,地板缝隙不仅可以削弱地板耦合电流以降低天线单元互耦,同时还能改善天线单元的阻抗匹配、拓展天线的带宽。仿真和实测结果表明,天线工作频带内的隔离度大于10 d B,增益大于0.5 d Bi,包络相关系数均小于0.1。

天线课程教改实践

天线作为高校的一门专业课程,学生学习起来面对大量数理公式推导,容易产生畏难情绪。为改善这一问题,笔者在天线教学过程中,通过多媒体辅助、案例教学以及仿真计算,激发学生学习兴趣,强化学生对理论和概念的理解,取得了良好的教学效果。

应用于5.8 GHz的可穿戴天线设计与实现

设计一种具有方向图分集特性的两单元可穿戴天线,其中的一单元为平面倒F天线,具有垂直于人体表面无明显衰减的方向图特性,另一单元为顶端单极子,具有平行于人体表面的水平全向方向图特性,两单元均能实现对5.8GHz ISM频段的覆盖.由于天线单元间距很小(约0.048λ@5.8GHz),会有一定的耦合产生,通过公共地面上的开槽处理,在保持天线尺寸不变的前提下,减少了天线单元间耦合.