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关键词： 湍流信道   湍流效应补偿   门控循环单元   固定阈值判决  

摘要： 激光在大气信道中传输时易受到大气湍流等因素影响,导致接收机对开关键控(On-Off Keying,OOK)信号发生误判,进而产生误码率门限,严重恶化了自由空间光(Free Space Optical,FSO)通信的传输性能。为了降低误码率,提出了一种基于改进门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)网络的大气湍流补偿技术。通过在GRU模型的基础上引入批量归一化(Batch Normalization,BN)层,并配合ReLU激活函数,有效解决了梯度爆炸等问题,通过改变网络层数来提高模型对湍流的补偿性能。仿真结果表明,在不同的湍流信道下,与基于GRU网络的大气湍流补偿技术、基于长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络的大气湍流补偿技术、无补偿的固定阈值判决(Fixed Threshold Decision,FTD)相比,系统误码率更低,其误码率性能接近于具有精确信道状态信息(Channel State Information,CSI)的自适应阈值判决(Adaptive Threshold Decision,ATD)技术。

关键词： 高速铁路   地铁   路基   帮宽   小应变模型   开挖变形  

摘要： 由于土体小应变模型可以考虑小应变条件下土体模量的非线性、应力相关等特性,已被广泛应用于建筑基坑变形的分析中,但在铁路工程中的应用尚不充分。基于室内压缩试验结果和上海市基坑规范建议方法,对修正剑桥(MCC)模型、土体硬化(HS)模型和土体小应变硬化(HSS)模型参数进行率定。结果表明,河北地区黏土中与应力水平相关的指数取值范围在0.5~0.7。利用有限元方法,对比分析3种模型在既有铁路帮宽变形中的结果差异,在网格尺寸一定的条件下,MCC模型计算得到的沉降值最大,HS模型次之,HSS模型最小。HS模型和HSS模型的最大沉降计算结果分别为MCC模型的66%和56%。针对天津地铁13号线U形槽上跨盾构隧道,利用HSS模型分析不同施工阶段下盾构隧道变形的发展规律,计算结果与实测值的差异在10%以内,表明HSS模型在既有铁路沉降分析中具有较好的适用性。

关键词： 工程专业认证   冶金单元设计与操作   课程   教学改革  

摘要： 以北京科技大学冶金单元设计与操作课程教学为例,剖析了教学过程所面临的主要问题,阐述了围绕工程专业认证目标达成开展的系列教学改革,解析了基于该课程培养学生实践创新及解决复杂工程问题能力提的举措,为培养冶金工程高质量人才课程教学提供参考。

关键词： 带式烘干机   湿度控制   模糊控制   神经网络   自适应控制  

摘要： 在带式烘干机干燥物料过程中,出口物料水分含量易受温度、湿度多个因素的影响,导致Proportional-Integral-Derivative(PID)湿度控制算法参数整定困难。为提高带式烘干机自动化水平,保证出口物料的质量,该文基于模糊径向基函数神经网络设计了一种湿度自适应控制方案,确保出口物料水分含量稳定于设定值。将物料含水量和烘箱温度作为特征变量输入模糊系统,实现了PID控制参数的自适应整定。径向基函数神经网络与模糊系统的结合,在降低模糊推理复杂度的同时增加了算法的自学习能力。仿真分析及实验结果表明,该文所提控制方案能保证出口物料水分含量稳定于设定值,可有效提高带式烘干机湿度控制系统的自动化水平。

关键词： 太湖   草型湖区   藻型湖区   悬浮颗粒物   内源氮负荷  

摘要： 富营养化湖泊水体中颗粒物的不断富集和沉降加剧了沉积物内源负荷。本文以太湖典型草、藻型湖区为研究对象,开展了为期一年的野外月度调查,分析了两种湖区水样、颗粒物和沉积物中各形态氮含量、赋存形式及其沉积物水界面交换特征,研究了颗粒物沉降对草、藻型湖区沉积物水界面氮赋存形态转变及迁移的影响。结果表明,草、藻型湖区水体总氮(TN)浓度年变化范围分别为0.50~1.51 mg/L(均值为(0.97±0.23)mg/L)和1.77~6.12 mg/L(均值为(3.67±1.36)mg/L),藻型湖区水体各形态氮浓度普遍高于草型湖区,且季节性变化更加显著。草、藻型湖区悬浮颗粒物中TN含量年均值分别为(6998.48±1413.87)和(5162.63±2205.13)mg/kg,沉积物TN平均含量分别为(4219.75±216.62)和(3187.88±103.07)mg/kg,呈现草型湖区显著高于藻型湖区、悬浮颗粒物显著高于沉积物的特征。氨氮(NH 3-N)是两个湖区悬浮颗粒物和沉积物中有效态氮的主要赋存形式,藻型湖区沉积物中NH 3-N的释放主要集中在夏季,而草型湖区则以夏、秋季为主。有效态氮高度富集的颗粒物不断沉降是造成沉积物中氮含量改变的重要原因,且藻型湖区有效态氮所占比例(5.17%)在藻类水华季节高于草型湖区(4.34%)。草型系统向藻型系统的转变可能会升高水体颗粒物浓度并加剧沉积物颗粒再悬浮过程,颗粒物沉降和再悬浮交替加剧了沉积物水界面处氮的交换过程,在未来的湖泊内源氮管理中应更加重视颗粒物的作用。

关键词： 激光器   环形腔   双波长   可饱和吸收体   窄线宽  

摘要： 为了提高双波长环形腔激光器的激光输出质量,将掺铒光纤可饱和吸收体加入3 dB环镜,构成滤波环,采用滤波环与输出端耦合器级联实现激光器输出滤波,并进行了理论分析和实验验证。结果表明,波长为1554 nm和1562 nm的激光输出带宽分别为0.029 nm和0.038 nm,双波长峰值波动分别为0.0048 mW和0.0087 mW,信噪比为55 dB。此基于可饱和吸收体和3 dB环镜滤波器结构的双波长激光器具有更好的线宽压窄特性和稳定性,可应用于大容量通信和激光治疗等领域。

关键词： 双孢蘑菇菇房   物联网   麻雀搜索算法   长短期记忆网络  

摘要： 为提升双孢蘑菇品质与产量,实现菇房整体环境提前调控,精准预测菇房环境中的温湿度数据是关键。但传统预测模型很多参数都需要人工手动调节,例如隐藏层神经元节点数、学习率、迭代次数等,这一系列参数的选择都直接影响预测性能的优劣。针对以上问题,提出一种基于改进麻雀搜索算法ISSA优化的长短期记忆网络LSTM菇房环境预测模型,实现对菇房内的温湿度环境的精准预测。验证结果表明:该预测方法对温度的预测指标均方根误差RSME、平均绝对误差MAE分别为0.493、0.263,模型拟合优度R2为96.2%;对湿度的预测指标均方根误差RSME、平均绝对误差MAE分别为1.105、1.058,模型拟合优度R2为95.6%,由此可见,在菇房温湿度预测准确率方面,所提方法优于SSA—LSTM模型,为打造最适宜的菇房温湿度环境提供高时效的决策数据。

关键词： 轴向柱塞泵   流量脉动   CFD仿真  

摘要： 流量脉动是轴向柱塞泵输出油液时的固有属性,其诱发的压力脉动直接影响柱塞泵及整个液压系统的工作品质和服役寿命。为阐明轴向柱塞泵流量脉动成因和成分,建立了轴向柱塞泵三维瞬态CFD仿真模型,搭建了轴向柱塞泵出口压力脉动测试平台,验证了仿真模型的有效性。通过调整仿真模型的几何结构参数,解耦出柱塞泵流量脉动中的几何脉动、倒灌脉动、泄漏脉动和死区脉动分量,仿真分析了不同工况下各脉动分量对柱塞泵总流量脉动的幅值贡献率。结果表明,几何脉动和倒灌脉动加剧出口流量脉动,而死区脉动和泄漏脉动抑制出口流量脉动。在出口压力10 MPa和转速1000 r/min工况下,几何脉动和倒灌脉动对出口流量脉动的贡献率分别为9%和214%,死区脉动和泄漏脉动对出口流量脉动的贡献率分别为-35%和-88%。研究结果为轴向柱塞泵出口流量脉动的形成机理及抑制方法提供了重要理论依据。

关键词： 流量预测   长短期记忆网络(LSTM)   汉口水文站  

摘要： 江河控制性水文站在流域防汛抗旱减灾体系占据重要位置。准确预测江河控制站流量对洪涝灾害防御、水资源管理、应急调度、航道安全等具有重要意义。以长江中游汉口水文站为例,基于长短期记忆神经网络(LSTM)方法,以上游螺山站、仙桃站及其自身流量序列为输入,构建了汉口水文站未来1 d,3 d和7 d流量预测模型。结果表明:基于LSTM模型的汉口水文站未来1 d,3 d和7d流量预测取得很好的效果,纳什效率系数分别可达0.9993,0.9895和0.9149。该方法实用性和可移植性强,可为江河控制站流量预测提供一种简单、高效的工具。

关键词： 加密流量   隐蔽智能摄像头检测   WiFi   机器学习   物联网安全  

摘要： 随着物联网技术的快速发展,智能摄像头由于易用性和低成本,在个人及公共安全方面得到广泛使用.然而,未授权录像问题也引发了人们对于隐私安全的担忧,因此特定环境内隐蔽智能摄像头的检测和识别具有重要意义.现有隐蔽智能摄像头检测方法无法准确地检测出那些将数据延迟传输或保存到本地的摄像头,因为这些方法主要依赖用户查看监控时所产生的摄像头音视频网络流量.针对这一问题,提出了一种基于设备WiFi重连流量的隐蔽智能摄像头检测方法.该方法通过MDK4泛洪攻击使得已接入WiFi热点的所有智能设备下线重连,然后嗅探和分析环境内智能设备重连WiFi过程中产生的加密流量,利用机器学习方法检测出其中的隐蔽智能摄像头设备.实验结果表明,没有接入WiFi的情况下,对于延迟传输或数据被保存在本地的隐蔽智能摄像头设备,该方法仍然具有较高的检测准确率.