检索结果-内蒙古大学图书馆

电子与信息学报 2025年第2期47卷 458-469页

作者：施建锋陈忻阳李宝龙南京信息工程大学电子与信息工程学院南京214442

为满足远郊和灾区物联网(IoT)设备的时延与能耗需求,该文构建了由IoT终端、低地球轨道(LEO)卫星和云计算中心组成的新型动态卫星物联网模型。在时延、能耗等实际约束条件下,将系统时延与能耗加权和视为系统开销,构造了最小化系统开销的... 详细信息

为满足远郊和灾区物联网(IoT)设备的时延与能耗需求,该文构建了由IoT终端、低地球轨道(LEO)卫星和云计算中心组成的新型动态卫星物联网模型。在时延、能耗等实际约束条件下,将系统时延与能耗加权和视为系统开销,构造了最小化系统开销的任务卸载、功率和计算资源联合分配问题。针对动态任务到达场景,提出一种模型辅助的自适应深度强化学习(MADRL)算法,实现任务卸载决策、通信资源和计算资源的联合配置。该算法将问题分为两部分解决,第1部分通过模型辅助、二分搜索算法和梯度下降法优化了通信资源与计算资源;第2部分通过自适应深度强化学习算法训练出Q网络以适应随机任务的到达,进行卸载决策优化。该算法实现了有效的资源分配和可靠及时的任务卸载决策,且在降低系统开销方面表现出优异的效果。仿真结果表明,引入卫星的移动性,使得系统开销降低了41%。引入星间协作技术,使系统开销降低了22.1%。此外,该文所提算法收敛性能好。与基准算法相比,该算法的系统开销降低了3%,在不同环境下的性能表现都是最优。

关键词：云边端协同计算卫星物联网深度强化学习任务卸载资源分配

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DMFPNet：增强多尺度目标感知的双路径高分辨率遥感图像分割算法

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地球信息科学学报 2025年第5期27卷 1195-1213页

作者：罗健伟张银胜南京信息工程大学电子与信息工程学院无锡学院电子信息工程学院

【目的】深度卷积神经网络(DCNNs)已经成功应用于高分辨率遥感图像的语义分割，但高分辨率遥感图像普遍存在类内方差大，类间方差小、目标尺度变化显著等问题。卷积运算因其局部性，在处理这些复杂问题时受到了限制。基于Transformer的... 详细信息

【目的】深度卷积神经网络(DCNNs)已经成功应用于高分辨率遥感图像的语义分割，但高分辨率遥感图像普遍存在类内方差大，类间方差小、目标尺度变化显著等问题。卷积运算因其局部性，在处理这些复杂问题时受到了限制。基于Transformer的方法则拥有强大的全局信息建模能力，但在局部信息的提取方面存在缺陷。【方法】本文提出一种增强多尺度目标感知的双路径高分辨率遥感图像分割算法DMFPNet，模型采用基于DCNN和Transformer的非对称双编码器结构。首先，基于深度卷积构建可变通道空间金字塔模块（SCSP），动态提取融合多通道信息。其次，提出一种多尺度特征增强Transformer模块，通过特征锚点预处理，为模块提供空间偏置信息，同时在自注意力机制中构建可学习余弦相似矩阵，引导模块聚焦图像中不同尺度的目标。最后，构建了一种双边特征引导融合模块(BFGF)，实现2条分支之间不同尺度特征的融合与信息交换。【结果】本文在Vaihingen和Potsdam数据集上进行了对比实验与消融实验，结果表明：本模型在Vaihingen数据集上分别获得了83.29%、90.65%、 91.69%的平均交并比（mIoU）、mF1(mean F1-Score)和OA(Overall Accuracy)，在Potsdam数据集上获得了73.29%、83.98%、88.47%的mIoU、mF1和OA；相较于本文所对比的最佳方法，mIoU在Vaihingen和Potsdam数据集分别提升0.76%和1.42%。【结论】证明了本模型在解决高分辨率遥感图像语义分割中类内类间方差变化大、目标尺度多变等复杂问题方面具有良好的性能和较高的分割准确性。

关键词：遥感语义分割 Transformer 多尺度特征融合特征加权双分支注意力机制余弦相似度

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基于网络流量时空特征和自适应加权系数的异常流量检测方法

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2647-2654页

作者：顾伟行鸿彦侯天浩南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

针对传统异常流量检测模型对流量数据时空特性利用率较低从而导致检测模型性能较差的问题,该文提出一种基于融合卷积神经网络(CNN)、多头挤压激励机制(MSE)和双向长短期记忆(BiLSTM)网络的异常流量检测方法MSECNN-BiLSTM。利用1维CNN挖... 详细信息

针对传统异常流量检测模型对流量数据时空特性利用率较低从而导致检测模型性能较差的问题,该文提出一种基于融合卷积神经网络(CNN)、多头挤压激励机制(MSE)和双向长短期记忆(BiLSTM)网络的异常流量检测方法MSECNN-BiLSTM。利用1维CNN挖掘空间尺度下的异常流量特征,并引入MSE,多角度自适应特征加权,强化模型全局特征的关联能力。将网络流量的特征输入BiLSTM,捕捉流量数据的时序依赖性,进一步建立网络流量在时间尺度上的关系模型。利用softmax分类器进行预测分类,实验结果验证了所提模型在异常流量检测领域的有效性。

关键词：异常流量检测卷积神经网络长短期记忆网络挤压激励机制

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基于区域掩码对比蒸馏的遥感图像目标检测

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 761-771页

作者：周杰周子龙罗岩刘瑞赵满艳南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

为解决遥感图像中存在背景干扰以及目标密集分布的问题,采用了一种以区域掩码对比蒸馏为基础的目标检测方法,旨在提高遥感图像目标检测性能.首先,通过对目标特征区域进行掩码操作,以区分前景和背景并捕捉目标的细节纹理,生成细致的特征... 详细信息

为解决遥感图像中存在背景干扰以及目标密集分布的问题,采用了一种以区域掩码对比蒸馏为基础的目标检测方法,旨在提高遥感图像目标检测性能.首先,通过对目标特征区域进行掩码操作,以区分前景和背景并捕捉目标的细节纹理,生成细致的特征掩码.其次,结合对比蒸馏算法,通过对教师网络和学生网络的区域掩码进行对比学习,使学生网络更加充分地吸收教师网络在目标特征纹理检测方面的知识.同时,在检测阶段引入了一种旋转定位损失算法,该算法通过量化真实边界框和预测边界框之间的格点向量差来进行损失估计,从而减小了预测边界框与真实边界框之间的旋转损失.结果表明,改进算法的均值平均精度在DOTA和HRSC2016数据集上分别较传统算法提高了3.57%和5.22%.

关键词：遥感图像目标检测区域掩码对比蒸馏旋转定位损失函数

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空间耦合低密度奇偶校验码残差滑窗译码算法

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 867-874页

作者：周华李子杰南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

针对空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码滑窗译码(SWD)算法中错误传播导致的高误码率问题,该文提出基于动态残差的滑窗译码(RSWD)算法。通过在窗口内计算边信息更新前后的残差值,动态选择可靠度最低(残差值最大)的边信息优先更新,降低... 详细信息

针对空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码滑窗译码(SWD)算法中错误传播导致的高误码率问题,该文提出基于动态残差的滑窗译码(RSWD)算法。通过在窗口内计算边信息更新前后的残差值,动态选择可靠度最低(残差值最大)的边信息优先更新,降低边信息无效更新的频率,提高窗内译码收敛速度。仿真结果表明:相比于传统SWD算法,RSWD算法在窗口中各位置的误比特数明显降低,抑制错误传播效果明显;在高信噪比(SNR)区域或者低迭代次数的情况下,RSWD算法的误码率性能优于SWD算法;此外,将动态残差应用到消息复用(MR)和窗口扩展(WE)两种窗译码算法中,亦能得到类似结论,提升窗译码性能。

关键词：空间耦合低密度奇偶校验码错误传播滑窗译码残差算法

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基于SVM与近红外TDLAS技术的多组分痕量气体识别与检测

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光谱学与光谱分析 2024年第10期44卷 2909-2915页

作者：房孝猛王华来徐晖黄孟强刘向南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS),采用频分多路复用(FDM)方法,研究了一种基于支持向量机(SVM)分类的近红外多组分痕量气体识别与检测系统。激光光谱技术表征气体吸收谱线时,气体在近红外波段比远红外吸收能力低,单一波段激光... 详细信息

基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS),采用频分多路复用(FDM)方法,研究了一种基于支持向量机(SVM)分类的近红外多组分痕量气体识别与检测系统。激光光谱技术表征气体吸收谱线时,气体在近红外波段比远红外吸收能力低,单一波段激光光谱检测气体存在吸收信号弱,各气体组分相互干扰大。为提升探测精度,精准识别气体组分并同时进行多成分检测,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,采用频分复用的近红外TDLAS技术,搭配SVM分类算法进行混合气体的实时检测,有效避免了各气体的交叉干扰,实现了一氧化氮NO、硫化氢H_(2)S、氨气NH_(3)、二氧化氮NO_(2)、乙炔C_(2)H_(2)、二氧化碳CO_(2)、甲烷CH_(4)、氯化氢HCl八种气体标志物的痕量检测。当8个激光器同时工作时,系统控制带通滤波器进行分时滤波,并将差分锁相后的二次谐波数据依次传输至上位机实时显示。识别率超过96.3%,含量平均预测准确率均高于99.6%,取得了CH_(4)最低检测下限为0.01μL·L^(-1)的高精度检测效果,NO_(2)为0.05μL·L^(-1)、C_(2)H_(2)为0.03μL·L^(-1),其余气体检测下限均小于5μL·L^(-1)。对系统多通道检测进行抗干扰和检测下限分析,验证系统稳定工作时实现混合气体的高精度浓度检测。采用分布反馈激光器驱动和锁相放大器与数据处理的SVM算法模型结合,实现近红外TDLAS技术的多组分痕量气体识别与检测,可满足微量气体痕量级检测,对将来进行超低浓度混合气体探测有着非常重要的意义。

关键词：可调谐半导体激光吸收光谱频分多路复用支持向量机混合气体探测

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光学变换级联一维光子晶体宽带全向反射镜设计

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光学学报 2025年第1期45卷 229-235页

作者：梅永王浩志王身云南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

为了实现全向反射镜的小型化,设计一款基于级联结构的一维光子晶体反射镜模型。首先,利用传输矩阵法计算三个单级一维光子晶体结构在横磁波(TM波)照射条件下的全向反射系数,其全向反射带宽分别为433~453 nm、466~488 nm和499~524 nm。然... 详细信息

为了实现全向反射镜的小型化,设计一款基于级联结构的一维光子晶体反射镜模型。首先,利用传输矩阵法计算三个单级一维光子晶体结构在横磁波(TM波)照射条件下的全向反射系数,其全向反射带宽分别为433~453 nm、466~488 nm和499~524 nm。然后,将这些单级结构进行级联,计算级联结构的全向反射带宽。计算结果表明:级联结构的全向反射带宽为446~494 nm,宽度为48 nm。最后,采用变换光学原理对级联结构进行压缩变换,实现级联结构的尺寸小型化,并保持全向反射带宽不变。考虑变换介质的可实现性,基于折射率不变性对变换介质进行去磁化变换。所设计的变换介质级联结构光子晶体,不仅有效增加全向反射带宽,也显著减少反射镜的厚度,为全向反射镜的小型化和宽带化提供一种有效方案。

关键词：光子晶体全向反射镜传输矩阵变换光学

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基于双模态高效特征学习的高分辨率遥感图像分割

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遥感学报 2024年第2期28卷 481-493页

作者：张银胜吉茹童俊毅杨宇龙胡宇翔单慧琳无锡学院电子信息工程学院无锡214105 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

遥感图像因具有丰富的语义信息和空间信息,增加了语义分割的难度。然而已有提取双模态特征的分割方法采用相同的主干网络,没有考虑互补特征的差异,存在特征提取、特征融合和上采样恢复细节信息不足等问题,无法准确高效的学习高分辨率遥... 详细信息

遥感图像因具有丰富的语义信息和空间信息,增加了语义分割的难度。然而已有提取双模态特征的分割方法采用相同的主干网络,没有考虑互补特征的差异,存在特征提取、特征融合和上采样恢复细节信息不足等问题,无法准确高效的学习高分辨率遥感图像信息。因此,本文提出基于双模态高效特征学习的高分辨率遥感图像分割算法。首先,针对不同模态的遥感图像设计合适的编码器,高效的提取双模态特征,并通过交互加强模块减少不同路径特征之间的差异。其次,提出双模态特征聚合模块和深层特征提取模块进一步融合和提取双模态特征,使网络能够充分学习互补信息。最后,提出多层特征上采样模块,利用语义信息丰富的高层特征对细节信息丰富的低层特征进行加权操作,逐步上采样实现特征高效恢复,提升分割性能。实验结果表明,所提算法在ISPRS Potsdam和Vaihingen数据集上的总体精度分别达到了94.52%、90.45%,能够高效的提取并融合高分辨率遥感图像的双模态特征,提高遥感图像分割的准确率。

关键词：遥感图像分割高效特征提取交互融合双模态特征聚合深层特征提取多层特征上采样

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基于模型聚合的去中心化拜占庭鲁棒算法

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浙江大学学报（工学版） 2024年第3期58卷 492-500页

作者：卢朕李建业董云泉南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

针对联邦学习中拜占庭用户发送任意错误信息,污染全局模型,影响联邦学习安全性和有效性的问题,在含未知数量拜占庭用户的去中心化网络中,提出可验证的去中心化联邦学习方法.该方法使用SCORE函数,基于验证数据集评估未知属性用户对于全... 详细信息

针对联邦学习中拜占庭用户发送任意错误信息,污染全局模型,影响联邦学习安全性和有效性的问题,在含未知数量拜占庭用户的去中心化网络中,提出可验证的去中心化联邦学习方法.该方法使用SCORE函数,基于验证数据集评估未知属性用户对于全局模型性能的影响,进而排除恶意模型更新并实施安全梯度聚合,实现安全高效的联邦学习.对SCORE函数得分结果进行阈值划分,降低用户属性分类的错误率并提高诚实用户的容错率.通过理论证明可验证的去中心化联邦学习算法的收敛性,并且通过大量数值实验验证所提方法对于拜占庭用户数量和攻击类型的鲁棒性.实验结果表明,在同等拜占庭攻击条件下,所提方法相较于其他容错算法具有更优的分类准确度.

关键词：联邦学习拜占庭攻击安全聚合鲁棒算法去中心化网络

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基于水凝胶的颜色动态可调的金属-介质-金属结构

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光学学报 2024年第9期44卷 284-292页

作者：倪海彬沈依周俊萍高绪之倪波常建华南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

提出一种基于聚乙烯醇水凝胶(PVA)的金属-介质-金属结构,用于实现颜色动态可调的结构色传感器。利用PVA薄膜对相对湿度的溶胀/收缩和折射率变化响应,并结合法布里-珀罗(F-P)共振效应,实现了F-P共振波长随相对湿度变化而发生偏移,结构色... 详细信息

提出一种基于聚乙烯醇水凝胶(PVA)的金属-介质-金属结构,用于实现颜色动态可调的结构色传感器。利用PVA薄膜对相对湿度的溶胀/收缩和折射率变化响应,并结合法布里-珀罗(F-P)共振效应,实现了F-P共振波长随相对湿度变化而发生偏移,结构色随环境相对湿度的改变而变化。实验结果表明,当环境相对湿度在3.0%~84.2%范围内变化时,结构的颜色会发生显著变化,在CIE 1931色度空间中显示为坐标顺时针旋转,平均相对湿度灵敏度可达0.998 nm/%。该传感器色彩显示丰富,颜色随相对湿度变化明显,灵敏度较高,响应迅速,在湿度传感结合色彩显示的环境检测研究领域具有良好的应用前景。

关键词：薄膜动态可调结构色金属-介质-金属结构法布里-珀罗共振湿度传感

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