基于分块转置的二维快速傅里叶变换的FPGA设计

离散二维快速傅里叶变换被广泛应用于数字图像处理，对工程领域具有重要意义。通常2D FFT使用行列分解计算，即先沿着行计算一维快速傅里叶变换，再沿列计算。由于现场可编程门阵列的数据传输带宽以及相关存储硬件的物理结构特性的限制，该方案不满足高分辨图像实时处理的需求。采用行FFT 转置 行FFT的方案，虽减少计算过程中直接内存访问控制器的等待时间且能提高2D FFT的计算效率，但目前矩阵转置实现有很大的局限性。传统的设计使用加载和存储指令来完成矩阵的换位。提出一种基于快速分块转置的2D FFT方案，通过搭建转置模块与四路并行1D FFT模块，充分利用FPGA片上资源以降低延时。实验基于Xilinx Kintex UltraScale FPGA，在相同的时钟频率以及并行条件下，对比不同的2D FFT计算方案。在实验误差范围内，本文提出的解决方案使计算效率提升约15倍。     

计及飞行任务与能耗分析的航空燃料电池推进系统能量管理策略EI北大核心CSCD

为改善航空燃料电池推进系统的燃料消耗情况并提升系统运行效率,该文提出一种考虑多飞行任务模式与外部最大能耗的综合能量管理方法。在优化常规极小值原理策略的基础上,针对飞行器飞行工况的变化率进行区间划分,改变系统目标函数系数。采用最大外部能耗算法求解超级电容的充放电电压与母线电压的偏差量来实时调整哈密顿函数中的协态变量。最后,通过求解目标函数来控制燃料电池系统的输出功率。基于实时仿真硬件在环测试平台的验证结果表明,所提算法相对于传统的等效氢耗和庞特里亚金最小值原理算法,分别将系统等效氢耗降低了4.6%和3.2%,将系统的平均运行效率提升了10.3%和5.5%,在减少燃料电池系统所承受的应力同时,提升了系统输出的稳定性。     

水资源刚性约束指标体系构建及应用

为落实水资源刚性约束制度，实现水资源刚性约束的具体量化，在深入解析水资源刚性约束制度内涵与要求的基础上，遵循系统性、差异性、可操作性和可度量性等原则，从基本生态用水保障、经济社会发展用水控制、分行业用途管制、用水效率控制4个方面构建水资源刚性约束指标体系，详细阐述了各个指标的用途和确定方法。将其应用到甘肃省不同水平年分水源分行业水资源刚性约束指标定量计算中，确定了甘肃省2025年、2035年的水资源刚性约束指标分别为121.4亿、132.2亿m³,结果表明所构建的水资源刚性约束指标体系具有较好的适用性和可行性。     

基于改进MobileNetV2的玉米籽粒图像品种的快速鉴别研究

为实现玉米籽粒品种的快速鉴别与保护，本文提出了基于改进MobileNetV2的玉米籽粒品种识别方法。采集了11种玉米籽粒图像共3938张，建立胚面与非胚面的双面混合数据集。按照7：2：1的比例随机划分训练集、验证集和测试集。对MobileNetV2网络模型进行微调改进，探讨全连接层数量与维度以及dropout的取值对模型性能的影响，并在此基础上解冻部分骨干网络，最终模型准确率达到0.9795，相较于基准模型准确率（0.9487）提高0.0308。试验结果表明，迁移学习时对基准模型微调是十分有必要的，可以有效提高模型准确率。本研究为玉米籽粒图像识别提供了新的建模方法，基于迁移学习，结合微调改进能够有效提升玉米籽粒图像分类的准确率。     

航空燃料电池推进系统能量管理策略研究综述EI北大核心CSCD

燃料电池推进系统是未来绿色航空的潜在发展方向之一。面对航空燃料电池推进系统的耐久性、经济性等瓶颈问题,如何构建高效的系统能量管理策略已成为系统可靠应用的核心。该文结合国内外研究现况,在分析燃料电池推进系统架构的基础上,详细分析已有的系统能量管理策略的特征和应用场景,并针对策略适应性、实时性以及优化效果进行定性分析。同时,结合特定飞行工况下的无人机飞行仿真实验结果对不同能量管理策略进行定量分析,对未来航空燃料电池推进系统的发展趋势进行探讨,以期为航空燃料电池推进系统的快速大规模应用提供理论参考。     

一种测量反激变压器磁损的检测方法

阐述反激变换器中的变压器磁芯损耗一直是损耗分析和测量的难点。仿真软件没有考虑到Steinmetz参数会随频率增加而变化，而理论计算难以求解磁芯内部的磁感应强度分布。提出一种基于直流法磁损测试方法的改进型测试电路结构，使其能够对反激变换器在连续模式（CCM）和断续模式(DCM)下的变压器磁损进行测量。所提出的测试电路及方法具有简单、准确度高等优点。在损耗测量中，基于等效原则，得到测试电路固有损耗，从电路工作状态和器件温度两方面验证了测试电路工作状态的一致性，从而得到准确的待测磁元件的磁性损耗。测量反激变压器磁芯在CCM和DCM工作状态的损耗，与仿真结果和iWcSE模型进行了对比与分析，分析仿真和iWcSE模型与磁芯损耗实测值的误差。     

我国水资源承载力分析及分区管控对策

从地表水、地下水和用水总量 3 个方面对我国水资源承载状况（不超载、临界超载和超载）进行评价，以地 表水、地下水和用水总量承载状况的最差评价结果作为综合评价结果。在此基础上分析城市群、经济区、能源基 地和粮食主产区的水资源承载力，最终提出分区管控对策。结果表明：水资源超载区和临界超载区涉及全国 53% 的国土面积、近 60% 的人口和 GDP，水资源量仅占全国的 28%；地表水超载与临界超载单元有 151 个，主要分布 在海河、辽河、黄河中下游支流、淮河中游水系、西北内陆河局部河段；地下水超载与临界单元有 107 个，超采的 地下水主要用于农业灌溉和城市发展。重要城市群、经济区、能源基地几乎全部分布在水资源超载或临界超载 地区，17 个粮食主产区中有 14 个在水资源超载和临界超载地区。基于水资源承载能力分析结果，提出超载区“补 水”，临界区“控水”，不超载区“保水”的分区管控对策。     

云边协同外观质量人工智能检测系统的设计与实现

传统的产品外观质量检测过程需要人工干预，较低的检测精度和自动化程度阻碍了产线节拍加速，成为提升效率的瓶颈。为充分挖掘工业场景数据的潜在价值，建立了空调外观质量检测图像公开数据集SDU-Haier-AQD,并在IEEE DataPort网站予以公开。基于该数据集，提出一种改进的快速精简的目标检测模型FT-Yolo,在11个空调机型、16个外观质量标注类别检测任务的识别准确率超过97%,产品外观检测时间可缩减90%以上，实现了对外观质量关键点的自动检测与精准快速识别。进一步研发新型云边协同模式产品外观质量人工智能检测系统，依托云边协同机制完成系统边缘节点和底层生产线线体与云端工业互联网平台的高效互联交互，实现了空调外观质量数据的实时采集、传输、智能检测和云端存储管理。     

基于雾计算的智能无人机通信系统：架构与关键技术

无人机通信系统具有强视距、易部署等优势，是第六代移动通信系统（6G）的重要组成部分。另一方面，雾计算技术通过将算力部署至网络边缘，能够有效支撑多种新兴智能服务的性能需求。在无人机通信系统中结合雾计算，有望进一步增加容量、降低时延及提升服务质量，但二者如何结合，学界和业界尚未有明确方案。为此，提出了一种基于雾计算的智能无人机通信系统架构，并讨论了支持该架构的理论基础和关键赋能技术，最后展望了基于雾计算的智能无人机通信系统的未来发展方向及挑战。