1 西安邮电大学现代邮政学院，陕西 西安 710121
2 西安邮电大学电子工程学院，陕西 西安 710121
3 西安邮电大学通信与信息工程学院，陕西 西安 710121
随着新一代移动通信系统发展，对高数据速率和更大带宽的需求日益增加，利用碲基光纤作为传输介质，采用了两路二阶泵浦和四路一阶泵浦设计的二阶拉曼光纤放大器实现了对C+L全波段信号光进行放大，能够有效缓解带宽增长给光通信网络带来的挑战。首先对简化后的二阶拉曼耦合波方程进行数值求解，再利用合作搜索算法对二阶拉曼光纤放大器泵浦参数进行优化，以达到提升系统输出性能的目的。同时，分析了在相同泵浦参数的配置下一阶拉曼光纤放大器和二阶拉曼光纤放大器的性能以及二阶泵浦光功率、光纤长度这两个重要因素对二阶碲基拉曼光纤放大器平均输出增益和增益平坦度的影响。最终在1530~1630 nm的超宽带宽范围内，设计出的二阶碲基光纤拉曼放大器平均输出增益为27.3601 dB，增益平坦度为0.6601 dB。
光纤光学 碲基光纤 二阶拉曼光纤放大器 合作搜索算法 增益平坦度 激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0506007
1 中国计量大学机电工程学院，浙江 杭州 310018
2 浙江省安全工程与技术研究重点实验室，浙江 杭州 310012
3 遂昌县宏昌矿业开发有限公司，浙江 丽水 323300
针对基于测距的无线定位技术中位置解算算法精度不高、计算效率低的问题，提出一种基于Chan与改进麻雀搜索算法的协同定位算法。首先，将Chan算法运用于到达时间（TOA）定位模型估算位置初值；其次，采用SPM复合混沌映射初始化、黄金正弦策略、自适应权重因子、柯西-t扰动以及弹射边界处理改进麻雀搜索算法，有效提高算法的全局搜索能力和收敛精度；最后，在位置初值进行改进麻雀搜索算法迭代计算得到最终位置估计。仿真和实验结果表明，所提算法可提高无线定位精度和定位速度。
遥感 麻雀搜索算法 Chan算法 黄金正弦策略 自适应权重因子 到达时间 激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0428003
电力设备的故障常以异常发热的状态经红外图像检测被检测人员发现。针对使用最大类间方差法（Otsu method, Otsu）对电力设备热故障诊断精度不佳，效率不高的问题，提出了基于变螺旋麻雀搜索算法（variable spiral sparrow search algorithm, VSSSA）的红外图像分割方法。变螺旋麻雀搜索算法先采用 Tent混沌序列优化初始种群，然后，通过引入 Lévy飞行和变螺旋策略提高种群的寻优速度和探索能力，并使用基准函数测试验证了其性能的有效性；最后，在 VSSSA优化二维 Otsu函数，并对红外图像进行双阈值分割的基础上，结合自适应区域生长法进一步提取精确的目标区域。图像分割实验结果显示，该红外方法相比其他的分割方法，分割精度更优，因而具有一定的实用性。
麻雀搜索算法 图像分割 红外图像 设备故障诊断 sparrow search algorithm, image segmentation, infr
1 紫金(长沙)工程技术有限公司, 长沙 410000
2 北方矿业有限责任公司, 北京 100053
3 武汉理工大学 资源与环境工程学院, 武汉 430070
爆破振动质点速度峰值(Peak particle velocity,PPV)是衡量爆破振动对周围环境和结构物造成的影响程度的重要指标。为提高爆破振动质点速度峰值预测的可靠性, 提出了一种基于麻雀搜索算法(Sparrow search algorithm,SSA)优化极端梯度提升树(Extreme gradient boosting,XGBoost)的PPV预测模型, 通过Matlab软件中的App Designer模块构建了相应的爆破振动预测系统。通过36组训练数据和5组测试数据, 选取了最大单段炸药量、爆心距和测点至爆破工作面的高程差作为模型输入参数, 对PPV进行了预测。结果表明, 提出的SSA-XGBoost模型相较于GA-BPNN模型和BPNN模型具有更小的平均相对误差, 泰勒图进一步证明了SSA-XGBoost具有更高的预测精度和更好的稳定性。
爆破振动 爆破振动速度峰值 麻雀搜索算法 极端梯度提升树 预测系统 blasting vibration peak particle velocity sparrow search algorithm extreme gradient boosting prediction system
1 北京信息科技大学 高动态导航技术北京市重点实验室,北京 100101
2 北京航天时代光电科技有限公司,北京 100094
为提高光纤陀螺的输出精度，以天牛须搜索算法（BAS）优化后的BP神经网络模型为基学习器，采用Bagging并行集成学习算法建立了BAS-BP-Bagging温度补偿模型，并对某型号光纤陀螺进行了温度补偿实验。实验结果表明，在-40~+60 ℃温度变化环境下，该方法补偿后的光纤陀螺温度漂移相较于补偿前减小了近80%，相较于多项式补偿算法减小了55%，相较于BP神经网络补偿算法减小了30%左右。同时该模型在对新鲜样本的补偿过程中表现出了较为优越的泛化性能。
光纤陀螺 温度补偿 BP神经网络 天牛须搜索算法 集成学习 fiber optic gyroscope temperature compensation BP neural network beetle antennae search algorithm ensemble learning
1 河海大学水利水电学院，南京 210098
2 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，杭州 311122
3 江西省鄱阳湖水利枢纽建设办公室，南昌 330046
4 余姚市水利局，宁波 315402
考虑到抗压强度对混凝土设计的重要影响，本文提出了改进麻雀搜索算法(ISSA)和门控循环单元(GRU)结合的ISSA-GRU预测模型，实现对高性能混凝土抗压强度的精准预测。对收集的数据集进行归一化处理后，利用基于光谱-理化值共生距离(SPXY)法对数据集进行训练集和测试集划分，采用GRU对高性能混凝土抗压强度进行回归预测，并通过引入动态惯性权重的ISSA，加强对GRU网络参数的寻优效率。结果表明，在使用相同数据样本的情况下，将ISSA-GRU模型与长短期记忆(LSTM)网络、核极限学习机(KELM)和支持向量回归(SVR)模型进行比较，其均方根误差RMSE分别降低了93%、375%、335%，平均绝对误差MAE分别降低了135%、385%、417%。同时，研究了训练集数据量和输入变量对模型预测性能的影响，研究结果表明，所提出的模型能高效寻找超参数，具有较高的预测精度和较好的适应性，为多样化原材料和混凝土特定性能的发展提供可行参考。
高性能混凝土 门控循环单元 动态惯性权重 麻雀搜索算法 深度学习 强度预测 high-performance concrete gate recurrent unit dynamic inertia weight sparrow search algorithm deep learning strength prediction
1 昆明理工大学理学院，云南 昆明 650500
2 昆明理工大学云南省现代信息光学重点实验室，云南 昆明 650500
红外数字全息具有强穿透性，可以透过烟雾成像，但研究发现在烟雾环境下，红外数字全息重建像存在部分阴影区域，不能满足对成像质量的要求。为此提出了一种透烟雾红外数字全息像的亮度增强算法。该算法首先使用双边滤波器去除图像的散斑噪声，然后利用二值化、边缘提取、形态学算法分割阴影区域，最后使用基于Tent优化的麻雀搜索算法寻找阴影区域与明亮区域的类间方差最小值，实现增强阴影区域亮度的目的。在烟雾环境下进行实验，拍摄一系列红外全息图后，选取一个完整烟雾周期内的六张样本图像进行处理。实验结果表明，经提出的算法处理后，图像的峰值信噪比（PSNR）、均方误差（MSE）和特征相似度（FSIM）值都优于其他图像增强算法，验证了此算法对透烟雾红外数字全息图像阴影区域亮度增强的有效性与优越性。
全息 数字全息 图像增强 红外成像 亮度增强 麻雀搜索算法 中国激光
2023, 50(18): 1809001
光学 精密工程
2023, 31(13): 1973
中国人民解放军63861部队，吉林 白城 137000
为解决靶场高速相机在野外大视场测量中标定的问题，提出基于机载标识目标的标定方法，采用机载精确定位标识目标来获取已知点集，并采用基于模拟退火麻雀搜索的方法解算高速相机内外参数。设计易于远距离辨识的机载标识目标，采用事后动态差分进行精确定位，并通过位置修正实现标识目标空间位置精确测量；研究基于模拟退火麻雀搜索标定法，实现高速相机内外参数解算，完成标定。在所设计的验证实验中，所提方法对高速相机内外参数解算的重投影误差为0.43 pixel，交会误差均值为2.5 cm，标定效果和交会精度优于Tsai两步标定法，提高了高速相机远距离标定精度和交会测量精度，解决了对空测量时高速相机的标定问题。
遥感 相机标定 高速相机 事后动态差分 标识目标 模拟退火 麻雀搜索算法 激光与光电子学进展
2023, 60(14): 1428007
