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期刊信息/Journal information
广西大学学报（自然科学版）
广西大学学报（自然科学版）

戴牧民

双月刊

1001-7445

gxuzrb@gxu.edu.cn

0771-3235713

530004

广西南宁市大学路100号广西大学西校园学报编辑部

广西大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Guangxi University（Natural Science Edition）CSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是广西大学主办的自然科学综合性学术期刊。主要报道校内外有关数学、物理学、化学、化工、机械工程、土木工程、电气工程、食品工程等领域的基础研究和应用研究的成果，包括原始研究论文、综述等。
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    可控变胞码垛机器人控制系统设计及实验

    王汝贵董奕辰金聪何思民...
    1505-1513页
    查看更多>>摘要：为了提高变胞式工业机器人在实际工业生产中的效率以及稳定性,基于可控变胞码垛机器人设计了一种新型的码垛路径运行方式,对其进行运动学仿真并设计了相应的控制系统.其中控制系统采用"运动控制卡+工控机"的上下位机控制模式,使用闭环步进电机及驱动器组成机器人的运动系统,使用光电开关、气动插销及电磁离合器等硬件组成变胞动作执行系统,引入电机脉冲补偿值以减少变胞前后的运动误差.提出新型码垛路径的实现方法,并搭建机器人控制系统,以6 kg负载进行实验,测试结果显示理论位移与实测位移之间的误差不超过0.6 mm.研究表明该控制系统运行安全可靠,能够满足可控变胞码垛机器人的控制要求,同时也为变胞式工业机器人的控制系统设计提供了参考.

    变胞机构控制系统可控变胞码垛机器人运动学仿真

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    滚动活塞压缩机滑片脱空碰撞实验分析

    耿葵花闫琛韦为雷悦...
    1514-1522页
    查看更多>>摘要：为了探明滚动活塞压缩机弹簧刚度对滑片运动的影响,利用自主设计的滚动活塞压缩机等效装置,通过高速摄影技术观测压缩机运转过程中滚动活塞与滑片间隙的动态变化过程.实验结果表明:滑片与滚动活塞之间存在脱空与碰撞,并伴有周期性异响,某些工况下滑片与活塞之间出现多次碰撞,脱空导致压缩机产生振动和噪声.增大弹簧刚度以及减小转子转速均可改善滑片脱空与碰撞产生的负面影响.转子转速相同时,弹簧刚度越小脱空持续时间越长;弹簧刚度相同时,转子转速越高脱空持续时间越长.

    滚动活塞压缩机滑片脱空碰撞高速摄影技术

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    基于Dugoff轮胎模型对车辆质心侧偏角估计

    张亮石沛林周龙辉蒋军锡...
    1523-1532页
    查看更多>>摘要：为了解决车辆处于非线性状态下质心侧偏角的估计问题,考虑了纵向车速的变化,提出了基于Dugoff轮胎模型的质心侧偏角估计方法.根据二自由度车辆模型,验证了扩展卡尔曼滤波的估计精度高于卡尔曼滤波.根据建立的四轮三自由度车辆模型,对于车辆处于线性区和非线性区的两种运动状态,分别建立了基于扩展卡尔曼滤波算法的线性和非线性质心侧偏角估计模型,其中非线性估计模型基于Dugoff轮胎模型建立.采用CarSim软件搭建整车模型以及双移线道路模型,MATLAB/Simulink中搭建了扩展卡尔曼估计器,两者联合仿真.仿真结果表明:非线性估计模型在线性区域和非线性区域均能实现对质心侧偏角的估计,且估计精度高于线性估计模型.

    车辆模型扩展卡尔曼滤波质心侧偏角Dugoff轮胎模型

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    一种基于GRU神经网络的语音增强方法

    彭月蒙祖强杨丽娜
    1533-1548页
    查看更多>>摘要：对语音增强的方法研究开始于20世纪70年代,目前形成了4大类传统的语音增强方法,包括谐波增强法、谱减法、基于语音生成模型的算法和基于短时谱估计的算法.但语音信号本身为非平稳信号,无论时域分析或者频域分析,其本身的信号特征均不明显,同时噪声信号常常多个叠加,特征复杂、频带宽,现有语音增强效果并不理想,甚至容易引入音乐噪声.语音交流是人类的基本沟通交流方式,用途广泛,但是在语音通讯的过程中不可避免的会受到来自环境噪声、电气噪声、传输介质等干扰,干扰后将影响人的收听辨识效果或者影响其他语音信号的处理(如语音识别).因此,有必要在音频数字化后实行适当的增强措施来提高辨识度.基于此,提出一种综合了多种方法的新语音增强处理结构.该结构结合短时傅里叶变换、谱减法、噪声谱估计和机器学习技术等,实现更强的语音增强效果.通过与前馈BP网络及LSTM网络对比,实验证明了该方法的有效性.并验证使用GPU计算技术加速的可行性.

    语音增强GRU神经网络GPU计算

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    基于场耦合的神经网络放电特性影响因素

    高莫罗覃玉荣
    1549-1559页
    查看更多>>摘要：神经网络放电特性是决定脑电位变化规律的重要因素.除化学突触作用,磁耦合对其他神经元放电特性的影响成为了近年的研究热点.然而,目前的研究只考虑放电神经元膜电流在空间产生的磁耦合,没有考虑其电学自突触电流产生的磁场作用.基于场耦合理论,充分考虑放电神经元的电学自突触电流对空间磁场的作用,根据神经元Hindmarsh-Rose(H-R)等效模型,构建仅含磁耦合作用的链式神经网络模型.通过模型研究刺激频率、距离权重、场耦合强度和电学自突触增益等因素变化对神经网络放电特性的影响规律.结果表明:①随着刺激频率从零开始增加,神经网络的放电状态呈现从"抑制"到"放电"再到"抑制"的"窗口"变化特性;②神经元网络的同步程度均随磁耦合强度和距离权重的增加而增强;③无论正、负反馈,放电神经元的电学自突触作用均能改变神经元网络的放电特性,其中正反馈的影响更显著;④电学自突触增益大于零时,同步程度随增益增大而提高.研究结果进一步表明磁耦合是实现神经元之间信号传递的一个重要方式,其中电学自突触电流的磁耦合作用不可忽视.说明神经突触的化学作用如果失效,由放电神经元膜电流和其电自学突触电流共同产生的磁场也可能引起其他神经元膜电位超过阈值而放电.

    神经网络模型场耦合电学自突触放电特性距离权重

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    基于2维信息传递的wBRB多元LDPC译码算法

    杜立婵韦冬雪黎相成陈海强...
    1560-1568页
    查看更多>>摘要：在wBRB多元LDPC译码算法中,由于采用最小比特可靠度作为整个符号的可靠度以及只传递1维最大可靠度的符号信息,因此,在有限域的阶数较大或列重较小时,译码性能会明显下降.为解决上述问题,提出了一种基于2维译码信息传递的wBRB多元LDPC译码算法.该算法利用符号之间的距离信息作为可靠性度量,把2维信息划分为最可靠和次可靠的两组译码信息集合,在译码过程中仅保留两个最有价值的外信息符号及其可靠度值.所提算法基于MP类算法思想,在变量节点和校验节点都采用了2维信息处理策略,同时利用符号可靠度进行信息的更新和传递,以此实现了更全面和有效的译码信息处理.仿真实验结果表明,相比于wBRB算法,所提算法在BER为10-4时能获得约0.2～0.3 dB的译码性能增益,在译码性能和复杂度之间取得较好的平衡折中.

    多元LDPC码2维信息译码算法汉明距离可靠度

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    基于改进YOLOv3算法的水面漂浮物检测方法

    李国进姚冬宜艾矫燕易泽仁...
    1569-1578页
    查看更多>>摘要：针对人工湖中的水面漂浮物检测问题,提出了一种基于改进YOLOv3的水面漂浮物目标检测算法,目标检测包括目标识别与目标定位.首先通过改进的k-means聚类算法获取先验框,以提高定位框与数据集标注框的匹配度,其次在YOLOv3算法框架的3个预测支路中添加类别激活映射(CAM),将原基于边界框的定位方式替换成基于像素点进行定位.实验结果表明:改进的YOLOv3算法提高了识别精度,降低了定位误差.识别精度为97.49％,比YOLOv3算法提高5.14％,平均定位误差为2.60个像素点,比YOLOv3算法减小了1.36.

    水面漂浮物目标检测YOLOv3算法k-means聚类算法类别激活映射

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    结合对比学习与空间上下文的人脸活体检测

    郝瑾琳陈雪云
    1579-1591页
    查看更多>>摘要：人脸活体检测是面部识别应用的先决条件.现有方法利用多种特征提升检测精度,针对特征优化的研究较少,一些能起有效区分作用的特征未被提取,提出结合空间上下文特征与对比学习的人脸活体检测(SAC),分两个阶段:① 对比学习得到高级语义特征,扩大活脸和攻击脸之间的特征差距.此外,提出两种定义样本的策略以增强特征的可辨性.② 上下文判别器:自我注意学习输入的极端贡献性空间上下文.两阶段用跳跃连接保持特征表示一致性,分别用特征相似度和交叉熵损失训练.在公开数据集SiW、CAISA FASD和Replay Attack上测试,SAC在SiW的3种测试协议下均取得了与先进算法可比较的结果,在CAISA FASD和Replay Attack的跨数据集测试结果分别提升4％、11％,表明SAC能够有效准确判别欺骗人脸.

    人脸活体检测对比学习人脸识别特征学习

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    基于点云与图像决策级融合的道路行人检测

    王长海陈倩唐欣叶进...
    1592-1601页
    查看更多>>摘要：现有基于点云与图像融合的行人检测要求高算力的处理平台,应用于低算力低功耗的嵌入式平台时,无法满足行人检测的准确率和实时性.基此提出一种融合点云与图像的道路行人检测方法,该方法采用DBSCAN算法对点云进行聚类,然后,运用概率数据关联算法将行人点云与图像的行人检测结果进行决策级融合,最后,在嵌入式计算平台上进行软硬件集成与测试验证.实验结果表明,相比于其他目标检测算法,设计的融合点云与图像的道路行人检测方法,不仅提高了道路行人方位的检测精度,而且检测用时降低了46.6％以上.

    点云图像检测行人检测概率数据关联决策级融合智能驾驶

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    一种基于剪切变换和图像增强的融合方法

    陆万顺常莉红冯福存罗徽...
    1602-1609页
    查看更多>>摘要：为了进一步提高可见光与红外线图像的融合效果,采用剪切波变换和方向滤波建立了一种图像融合方法.通过引导滤波器对可见光图像的场景信息进行增强,提高细节信息;利用剪切波变换对增强后的可见光图像和红外线图像进行多尺度分解,得到不同的低频和高频尺度子带;对低频尺度子带的系数选取能量保护的融合规则,而对高频尺度子带的系数选取PCA的融合规则进行融合;利用剪切波逆变换对融合的低频尺度的子带系数和高频子带的尺度系数进行变换得到融合结果.实验效果表明所提方法能有效地提高融合结果中的细节信息.

    图像融合剪切波变换方向滤波图像增强

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