SAR成像应用特征分析及硬件设计空间讨论

合成孔径雷达SAR是一种主动式的对地观测系统.近年来SAR逐渐朝着多平台化发展,陆续出现了在无人机、探测车等小型移动平台上.SAR成像是运行在SAR上的成像程序,由于新的特殊运行环境的出现、其对低能耗和高算力有了更严格的要求.如何针对特定的平台,提供高性能、低功耗的应用支持,便成为其核心要点.对SAR成像计算和访存等特征进行了分析,针对性地进行了程序优化并测试了该程序在x86平台上的性能,以获得可靠的性能参考.在此基础上,面向DSP+FFT加速器的硬件结构,构建了一个算力配比数学模型,为硬件设计提供解决方案.     

基于“CDIO”的“1+2”新教学模式研究

“CDIO”教学是将工程思维训练融合在教学各个环节当中,本文采用“CDIO”与“案例教学、启发教学”进行融合,组合成为一个新的“1+2”教学模式,以医学信息工程学院课程作为应用载体,将传统教学升华到工程思维教学、团队教学上,转变教师授课形式,激励和引导学生自主学习,为学生提供思维的空间和意境,帮助学生在学习时发现问题,发现、解决值得解决的问题,掌握计算在问题解决过程中发挥的作用,获得构建自身学科知识体系,终身自我学习的能力,滋生创新能力,达到学科知识与工程思维能力互相促进,共同提高的目的。     

一种直接高效的自然场景汉字逼近定位方法

为了提高经典目标检测算法对自然场景文本定位的准确性,以及克服传统字符检测模型由于笔画间存在非连通性引起的汉字错误分割问题,提出了一种直接高效的自然场景汉字逼近定位方法。采用经典的EAST算法对场景图像中的文字进行检测。对初检的文字框进行调整使其更紧凑和更完整地包含文字,主要由提取各连通笔画成分、汉字分割和文字形状逼近三部分组成。矫正文字区域和识别文字内容。实验结果表明,提出的算法在保持平均帧率为3.1 帧/s的同时,对ICDAR2015、ICDAR2017-MLT和MSRA-TD500三个多方向数据集上文本定位任务中的F-score分别达到83.5%、72.8%和81.1%;消融实验验证了算法中各模块的有效性。在ICDAR2015数据集上的检测和识别综合评估任务中的性能也验证了该方法相比一些最新方法取得了更好的性能。     

融合注意力机制的学生退课行为预测

近年来,大规模在线开放课程(MOOCs)发展迅速,吸引了学界的广泛关注.用户退课率极高这一问题的长期存在,使得退课行为预测成为了一个重要的研究课题.目前的退课行为预测模型过于依赖传统的机器学习算法.此外,很多研究忽视了MOOCs用户灵活修课的特点,采用时序无关的方法进行预测.针对目前该领域存在的问题,论文提出了一种融合注意力机制的时序预测模型.该模型首先利用长短期记忆网络从原始的时序数据中学习新的时序隐态表示,再使用多个一维卷积神经网络提取隐态中各类特征的时序模式,最后融合注意力机制,使模型能够通过注意力分布值强化有效特征.实验结果表明,该方法的预测能力优于其他方法.     

基于智能算法的汽车气动外形参数多目标优化

为了对汽车外形进行优化设计,利用CFD软件与智能算法相结合的方法,以在天窗微开高速行驶状态下的汽车为优化的对象,选取气动阻力最小、气动升力为0、天窗后缘压强最小为`优化目标,以汽车关键外形参数为设计变量,对汽车气动外形进行多目标优化设计.同时,应用了数据挖掘技术评价设计变量与3个目标函数的影响关系,选取优化后的最佳关键参数制作汽车模型并进行风洞试验验证.研究结果表明:通过遗传算法优化的车身外形,在其他设计目标满足要求的条件下成功地将阻力系数降低了9.5%,并通过风洞试验验证了该智能算法结果的准确性.基于智能算法的汽车气动外形设计具有指导意义与实际应用价值,为汽车气动外形的多目标优化设计提供了一种高效、精确、可靠的先进优化方法.     

Radio frequency interference suppression algorithm in the spatial domian for high-frequency radars

Radio frequency interference suppression is a very important issue in applications of high-frequency surface wave radar. This paper proposes a new interference suppression algorithm which makes use of RF interference azimuth information on the basis of learning common RF interference suppression algorithms and spatial spectrum estimation. First, we apply the MUSIC algorithm to estimate the interference azimuth and obtains the interference's signal space after the first Fourier transform; next, we use space decomposition to decompose the radar echo and obtain interference components; last, we subtract radio frequency interference components from the original signals. This algorithm can do great amount of RF interference suppression in actual data and get good results.     

基于Landsat的淮河干流水质监测的可行性分析

流域水体污染已成为影响岸边带经济社会发展的热点问题,明确流域水质变化趋势是实施水体污染控制和综合治理的前提。针对流域水质状况及其发展趋势的监测问题,以淮河干流为研究对象,在现有的流域水质监测手段的基础上,结合实测水质数据和同步Landsat数据,采用多元统计分析方法,建立了TM、OLI水质遥感监测模型,开展了2006-2017年淮河干流水体污染趋势分析。结果表明：TM、OLI水质综合污染指数遥感监测模型计算值与实测值之间绝对误差不超过 0.17,相对误差不超过7.11%;模型计算的2006-2017年淮河干流各类污染水体面积占比变化情况与实际监测结果一致,模型可用于淮河干流水质动态监测中;将遥感影像数据与典型断面监测数据相结合,建立流域水质监测模型的思路是可行的。研究结果为大尺度流域水质动态监测和生态环境保护提供了一种新的思路。     

高分2号图像业务化大气校正查找表的设计与实现

为实现高分2号图像(GF2)业务化大气校正,利用矢量6S模型(6SV)将辐射传输散射与吸收进行分离计算,其中散射部分采用涵盖各种大气模式、气溶胶类型、成像几何等条件下的大气校正查找表(look-up tables,LUTs)表示,大气吸收部分采用6SV拟合计算的6种大气模式下大气透过率的经验公式表示,这种处理有效简化了查找表大小.在内存4 GB、主频3.10 GHz条件下,通过比较基于本查找表方法和基于FLAASH大气校正软件对北京地区一景GF2数据处理.结果表明:以6SV模型直接大气校正法结果作为真值,两者的绝对误差分别为0.8%和2.6%,处理时间分别为77 s和240 s,该大气校正查找表在处理精度和效率更加适合业务化大气校正.     

空间遥感器反射镜组件的设计与有限元分析

针对某空间遥感器反射镜的设计指标要求,分析并优化了反射镜的支撑形式和结构参数,得到了质量为23.7kg,轻量化率达到76.2%的反射镜结构。在反射镜基本构型确定的基础上,设计了镜体的支撑结构,通过合理设计柔性卸载结构满足了反射镜结构系统的动静态刚度和热尺寸稳定性要求。采用有限元软件ABAQUS对反射镜组件进行了精确有限元分析,分析结果表明,在1g重力作用下反射镜的面形精度RMS达到3.66nm,在4℃均匀温升载荷作用下反射镜的面形精度RMS达到4.16nm,在1g重力和4℃均匀温升载荷耦合作用下反射镜的面形精度RMS达到5.51nm,反射镜组件的一阶固有频率为137.51Hz。得到的结果显示该反射镜组件完全满足设计指标要求。