检索结果-内蒙古大学图书馆

信号处理 2025年第3期41卷 504-514页

作者：李国权刘婷刘梦洁庞宇林金朝重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065

信息业务的快速发展使得无线通信系统对频谱效率和系统容量的要求更高。可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)能够通过调整反射单元的反射系数来重新配置无线传输环境,从而有效提升系统性能和频谱效率。然而,无线信... 详细信息

信息业务的快速发展使得无线通信系统对频谱效率和系统容量的要求更高。可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)能够通过调整反射单元的反射系数来重新配置无线传输环境,从而有效提升系统性能和频谱效率。然而,无线信道的开放性使得传输数据的安全性无法得到有效保证。物理层安全(Physical Layer Security,PLS)技术充分利用无线信道的物理特性对传输信息进行加密,是从物理层解决无线通信易受到窃听攻击的重要手段,但其安全性能又受到用户信道状态信息(Channel State Information,CSI)的影响。针对无线通信系统的高频谱效率需求和用户CSI不完美导致的系统安全性能损失较大的问题,构建了一个存在多个窃听用户的RIS辅助多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统模型,并提出了一种安全鲁棒资源分配算法。首先,在基站(Base Station,BS)发射功率和RIS相移约束下,针对窃听用户CSI不完美的情况,建立了一个联合优化BS天线功率分配和RIS无源波束成形最大化合法用户保密速率的资源分配模型。随后,提出了一种针对上述多变量耦合的具有无穷多非凸约束的非凸问题求解算法。针对多变量耦合难以求解的问题,利用交替优化方法将原问题转化为了BS发射协方差矩阵优化和RIS相移优化两个子问题,并采用Charnes-Cooper变换、S-Procedure方法和基于惩罚函数的凸差算法分别转化为凸优化问题完成问题求解。最后通过收敛性和复杂度分析,证明了算法的可行性和有效性。仿真结果表明,所提算法在存在多窃听用户和窃听信道有界不确定性的情况下具有更优的合法用户保密速率和鲁棒性。

关键词：多输入多输出可重构智能表面鲁棒资源分配非完美信道状态信息保密速率

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多层深度学习模型驱动的水质COD测量研究

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中国无机分析化学 2025年第5期15卷 618-627页

作者：郑培超何浩楠陈述斌李海娟侯艳李成林阮伟杨琴王金梅李彪重庆邮电大学光电工程学院重庆市光电信息感测与传输技术重点实验室重庆400065 重庆飞扬测控技术研究院有限公司重庆400065

有机物污染严重威胁着水资源生态系统,并直接危害人类健康。化学需氧量(COD)作为评估水体污染程度的重要指标,其准确预测对于有效的水质管理和环境保护至关重要。然而,由于水质序列的非线性和非平稳性特征,传统的预测模型在准确性上存... 详细信息

有机物污染严重威胁着水资源生态系统,并直接危害人类健康。化学需氧量(COD)作为评估水体污染程度的重要指标,其准确预测对于有效的水质管理和环境保护至关重要。然而,由于水质序列的非线性和非平稳性特征,传统的预测模型在准确性上存在局限。此外,将深度学习网络与元启发式算法结合的性能尚未得到充分验证。为了克服这些挑战,提出了一种创新的多层深度学习模型,用于提高紫外-可见吸收光谱技术在COD测量中的预测精度。模型融合了卷积神经网络(CNN)以提取光谱的空间特征,双向长短期记忆网络(BiLSTM)以捕捉数据的时间依赖性,以及注意力机制(Attention)以增强对关键信息的识别。通过鲸鱼优化算法(WOA)对超参数进行优化,显著提升了预测性能。结果表明,模型在测试集上的决定系数(R2)为0.9601,均方根误差(RMSE)为0.1339,平均绝对误差(MAE)为0.1092,显著提高了COD预测的精确度和鲁棒性。未来的研究将探索集成更多环境变量,以开发更为全面的深度学习模型,进一步推动水质监测与管理技术的发展。

关键词：光谱学化学需氧量深度学习超参数优化水质检测

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基于气压传感器的血压测量方法

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传感器与微系统 2025年第4期44卷 161-164页

作者：苏文鹏庞宇何鸿重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065

血压是一项重要的人体生命体征参数,是医学诊断的关键依据。针对传统听诊血压计存在的测量结果较为主观且水银污染环境等问题,提出一种基于幅度系数与波形特征相结合的血压测量方法。通过气压传感器与袖带,采集人体上臂的振荡脉搏波信号... 详细信息

血压是一项重要的人体生命体征参数,是医学诊断的关键依据。针对传统听诊血压计存在的测量结果较为主观且水银污染环境等问题,提出一种基于幅度系数与波形特征相结合的血压测量方法。通过气压传感器与袖带,采集人体上臂的振荡脉搏波信号;通过数字低通滤波器,去除高频噪声与工频干扰。构建移动平均滤波器,分离出袖带的静压力信号与脉搏波信号。基于脉搏波信号的波形特点,定位脉搏波的波峰。最后,通过多项式拟合算法拟合出脉搏波的上包络线。利用变幅度系数法与波形特征法相结合,计算出血压值。经测试,该测量方法的测量结果较为准确,能够满足ANSI/AAMI的误差要求。

关键词：血压测量幅度系数波形特征脉搏波

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紫外-荧光特征级融合结合CARS-BO-LSSVM的水质COD检测方法

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中国测试 2025年第04期 91-99页

作者：郑培超李成林王金梅杨琴曾金锐吕强阮伟何浩楠重庆邮电大学光电工程学院光电信息感测与传输技术重庆重点实验室

化学需氧量（COD）是表征水体中有机物含量的重要指标。使用基于不同光谱法的算法模型可以实现地表水COD的快速准确检测，针对紫外吸收光谱法和激光诱导荧光光谱法在测量精度上的不足，提出基于紫外-荧光特征级融合的光谱检测方法。将... 详细信息

化学需氧量（COD）是表征水体中有机物含量的重要指标。使用基于不同光谱法的算法模型可以实现地表水COD的快速准确检测，针对紫外吸收光谱法和激光诱导荧光光谱法在测量精度上的不足，提出基于紫外-荧光特征级融合的光谱检测方法。将采集的实际水样经标准化学法得到COD理化值，以氘卤灯作为紫外-可见光源和以405 nm单波长半导体激光器作为激发光源，采用自主搭建的光谱系统采集水样的紫外吸收光谱和荧光发射光谱。选择Savitzky-Golay滤波对光谱去噪平滑，由竞争性自适应重加权采样（CARS）对光谱进行特征提取，并与主成分分析、连续投影算法对比，以贝叶斯优化的最小二乘支持向量（BO-LSSVM）算法作为建模方法，分别建立基于紫外吸收光谱法、激光诱导荧光光谱法和紫外-荧光特征级融合法的预测模型。结果表明：采用紫外-荧光特征级融合法的预测模型性能优于单一光谱法，提出的基于紫外-荧光特征级融合结合CARS-BO-LSSVM模型在噪声容限和预测精度方面优于其他模型，训练集R2为0.937 1、RMSE为0.272 6 mg·L–1、MRE为9.99%，测试集R2为0.937 7、RMSE为0.257 8 mg·L–1、MRE为7.68%。该方法对水质光谱的非线性分析具有良好的泛化性和鲁棒性，可为水质COD的快速检测提供可靠的参考价值和研究思路。

关键词：化学需氧量激光诱导荧光特征级数据融合竞争性自适应重加权采样

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空间约束LIBS结合树脂富集对土壤Cu元素的分析

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中国激光 2025年第6期 310-318页

作者：王金梅杨志郑培超陈光辉刘旭峰孙志诚董大明田宏武郭连波重庆邮电大学光电工程学院光电信息感测与传输技术重庆重点实验室北京市农林科学院智能装备技术研究中心农业农村部农业传感器重点实验室华中科技大学武汉光电国家实验室

为提高激光诱导击穿光谱（LIBS）技术在土壤重金属元素中的检测灵敏度和准确性，提出了基于螯合树脂富集结合空间约束的LIBS技术，实现了土壤中Cu元素的高灵敏度分析方法。实验优化了富集时间、激光能量和采样时间等参数对Cu I 324.75 n... 详细信息

为提高激光诱导击穿光谱（LIBS）技术在土壤重金属元素中的检测灵敏度和准确性，提出了基于螯合树脂富集结合空间约束的LIBS技术，实现了土壤中Cu元素的高灵敏度分析方法。实验优化了富集时间、激光能量和采样时间等参数对Cu I 324.75 nm和Cu I 327.39 nm谱线的影响，建立了基于Cu元素特征谱线强度与含量线性关系的定标曲线。结果表明：树脂富集后的Cu元素谱线校准模型的决定系数（R2）为0.977和0.981，其检出限为1.368 mg/kg和1.062 mg/kg；增加空间约束后，Cu元素谱线校准模型的决定系数提升至0.986和0.986，其检出限降低为0.807 mg/kg和0.617 mg/kg，且其定标曲线对未知样品元素的预测含量（质量分数）达到93.40%到104.58%，验证了其在实际应用中的可靠性和准确性。

关键词：光谱学激光诱导击穿光谱螯合树脂定量分析稳定性

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基于等差数列的QC-LDPC码构造方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2019年第8期47卷 34-37,43页

作者：袁建国孙乐乐袁梦范福卓重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室

提出了一种可进行快速编码的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码构造方法.首先利用等差数列(AP)得出基矩阵,然后使用循环置换矩阵(CPM)行列循环移位和修饰技术对其进行改进,最后得到校验矩阵,且该矩阵具有大围长和新型准双对角线结构的特... 详细信息

提出了一种可进行快速编码的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码构造方法.首先利用等差数列(AP)得出基矩阵,然后使用循环置换矩阵(CPM)行列循环移位和修饰技术对其进行改进,最后得到校验矩阵,且该矩阵具有大围长和新型准双对角线结构的特点.仿真结果表明:在相同条件下,当误码率(BER)为1×10-6时,相比基于局部优化搜索(LOS)算法构造出的LOS-QC-LDPC(3112,1556)码、大列重(LCW)低复杂度的LCW-QC-LDPC(3110,1555)码、基于Mackay算法构造的Mackay(3110, 1555)码和基于最大公约数(GCD)算法构造的GCD-QCLDPC(3110,1555)码,所构造的码率为0.5的AP-QC-LDPC(3110,1555)码的净编码增益(NCG)分别提高了约0.29,0.37,0.54,0.65 dB,其纠错性能较好,且具有编码复杂度低和可快速编码的优点.

关键词：准循环低密度奇偶校验码等差数列快速编码围长纠错性能

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CO-OFDM系统中分块拉格朗日插值的CKF相位噪声补偿算法

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光学学报 2022年第16期42卷 29-35页

作者：袁建国李阳旭左智航重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065

针对相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中相位噪声造成的严重影响,提出了一种基于次符号进行分块二阶拉格朗日插值(BSSLI)的容积卡尔曼滤波(CKF)的相位噪声补偿算法。该算法先利用导频估计的时域OFDM符号相位噪声值进行第一次二阶拉格朗... 详细信息

针对相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中相位噪声造成的严重影响,提出了一种基于次符号进行分块二阶拉格朗日插值(BSSLI)的容积卡尔曼滤波(CKF)的相位噪声补偿算法。该算法先利用导频估计的时域OFDM符号相位噪声值进行第一次二阶拉格朗日插值(SLI),得到相位噪声粗略估计值,再将每个OFDM符号在时域分割成若干个次符号,将每个次符号的估计值作为它中间采样点的估计值进行第二次SLI,从而在提高时间分辨率的同时提升补偿精度,最后利用CKF对残余的相位噪声进行补偿。仿真结果表明:该算法在16阶正交振幅调制(16QAM)下,激光线宽为800 kHz时,其误码率(BER)接近于10^(-7)且降低了错误平层;该算法在32阶正交振幅调制(32QAM)下,激光线宽为800 kHz时,其BER达到10^(-3)以下;本文算法相较于线性插值与子符号光相位噪声补偿(LI-SCPEC)算法和基于拉格朗日插值的扩展卡尔曼滤波(LRI-EKF)算法补偿效果更优,有效改善了系统的性能。

关键词：光通信相干光正交频分复用相位噪声二阶拉格朗日插值容积卡尔曼滤波

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一种用于人体运动捕获的自适应混合滤波融合算法

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工程科学与技术 2017年第5期49卷 93-100页

作者：路永乐余跃龚爽王艳张欣丁其星刘宇重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065

针对基于惯性传感器的人体运动捕获系统存在陀螺漂移和噪声干扰等问题,提出一种多元传感器信息融合的自适应混合滤波融合算法。算法首先利用快速高斯牛顿法对加速度计和磁力计数据进行姿态信息迭代估算,用四元数将参考坐标系中的加速度... 详细信息

针对基于惯性传感器的人体运动捕获系统存在陀螺漂移和噪声干扰等问题,提出一种多元传感器信息融合的自适应混合滤波融合算法。算法首先利用快速高斯牛顿法对加速度计和磁力计数据进行姿态信息迭代估算,用四元数将参考坐标系中的加速度和磁场强度分量转换到载体坐标中,将转换后的值与当前时刻测量值的差值代入高斯牛顿迭代算法中用于四元数的实时值估计,通过确定搜索步长的最优值来缩短迭代次数,提高算法收敛速度。设计自适应的互补滤波器将高斯牛顿法解算的姿态信息作为观测矢量对陀螺漂移进行补偿,分别使用高通滤波器和低通滤波器处理陀螺仪数据和高斯牛顿算法优化过后的加速度计、磁力计数据。在互补滤波器中引入重力矢量及地磁参考矢量自适应调节滤波器参数用于实时调整不同算法的权重大小,融合后输出最终的姿态信息,实现最优估计。进行实验对比分析本算法和其他算法融合效果,结果表明,本算法有效降低陀螺累积误差、线性加速度及磁场对解算精度的干扰,磁干扰状态下误差为0.94°,自由运动状态下误差为1°。对比扩展卡尔曼滤波融合算法,本文算法执行时间缩短25%,有效提升了运动捕获系统的性能。

关键词：传感器信息融合高斯牛顿算法互补滤波人体运动捕获

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基于腰部MEMS-IMU的室内行人导航航向反馈修正算法

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中国惯性技术学报 2017年第6期25卷 725-730,737页

作者：路永乐刘洪志郭俊启陈自然向高军刘宇重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065

航向角误差随时间累积是采用惯性技术实现行人定位系统中影响导航精度的主要因素。通过典型建筑结构和行人行走特征的分析,提出一种室内行人导航航向反馈修正算法。根据行人是否在主方向上直行,区分在两种直行情况下的航向反馈条件,构... 详细信息

航向角误差随时间累积是采用惯性技术实现行人定位系统中影响导航精度的主要因素。通过典型建筑结构和行人行走特征的分析,提出一种室内行人导航航向反馈修正算法。根据行人是否在主方向上直行,区分在两种直行情况下的航向反馈条件,构建航向差值作为状态量进行自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF),并运用反馈航向值参与四元数解算,从而减少航向误差的累积。嵌入式消防单兵定位系统平台的实验验证表明:提出的航向反馈修正算法与不反馈时相比,能够精确解算航向的时间增加两倍以上,且导航误差在1%以内,适应环境能力也较强。

关键词： MEMS传感器主方向四元数航向反馈修正自适应无迹卡尔曼滤波

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基于可穿戴式MIMU的个人导航修正算法

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中国惯性技术学报 2018年第6期26卷 732-736,746页

作者：刘宇向高军路永乐邸克曹原司学迁重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065

基于微惯性测量单元(MIMU)的个人导航系统,由于其佩戴位置的不同定位精度存在巨大差异,通常将其固定在单一位置下进行定位。以行人航迹推算算法为基础,提出了一种基于多位置可穿戴MIMU的个人导航修正算法。选用三轴加速度计的多种特征值... 详细信息

基于微惯性测量单元(MIMU)的个人导航系统,由于其佩戴位置的不同定位精度存在巨大差异,通常将其固定在单一位置下进行定位。以行人航迹推算算法为基础,提出了一种基于多位置可穿戴MIMU的个人导航修正算法。选用三轴加速度计的多种特征值,设计朴素贝叶斯分类器对MIMU佩戴位置进行识别,并在捷联解算航向信息的基础上,采用启发式漂移消除算法对各种位置下的航向进行修正。结果表明:MIMU佩戴于上衣口袋、右衣口袋、右前裤口袋以及右后裤口袋的位置识别精度均达到99.0%以上,通过改进的航向补偿算法,四种佩戴方式下定位误差均小于0.49%D,有效提高了惯性定位技术在可穿戴设备方面的适应性。

关键词： MIMU 可穿戴式朴素贝叶斯分类器航向修正

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