检索结果-内蒙古大学图书馆

信号处理 2024年第8期40卷 1452-1459页

作者：王文鼐叶思思吴炜陈睿南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室江苏南京210003

智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)是由大量无源反射元件呈阵列排列构成的智能超表面,其阵元间距是相位控制的关键技术参数,在小于半波长时存在不可忽略的互耦效应。本文针对多网运营的应用环境,考虑IRS反射阵元之间存在... 详细信息

智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)是由大量无源反射元件呈阵列排列构成的智能超表面,其阵元间距是相位控制的关键技术参数,在小于半波长时存在不可忽略的互耦效应。本文针对多网运营的应用环境,考虑IRS反射阵元之间存在相互耦合的情况,研究系统间共存干扰与阵元间距、工作频段、物理位置的关联关系。针对发射机、接收机和IRS之间自阻抗和互阻抗的建模需求,将互耦效应进行量化转换,以阻抗的形式将其数据化,结合阵元反射增益和相位参数的作用因素,建立了远场条件下基于阻抗电路的共存干扰传播模型。针对IRS接收,由发射天线电流与IRS互阻抗的乘积得到再辐射矩阵;针对IRS反射,由IRS负载电流与接收天线互阻抗的乘积得到接收端负载电压。应用阵元等效阻抗法,通过等效阻抗的可重构性,最大化有用信号的接收功率,推导得到信干比(Signal to Interference Ratio,SIR)的计算表达式。进一步分析了共存系统的工作频段、IRS反射单元间隔、IRS的反射阵元数量、IRS与非目标收发机之间距离等因素对共存干扰产生的影响。数值仿真表明互耦偏差随阵元间距减小而增大,半波长的偏差为28%;不同载频系统的SIR表明,共存干扰的互耦效应显著且不可忽略,高频系统对低频系统产生的共存干扰对信号传输质量影响更为显著。

关键词：智能反射面共存干扰互耦信干比

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基于SWIPT的Polar编码协作码的设计与系统性能研究

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信号处理 2022年第5期38卷 1047-1055页

作者：夏子寒张顺外南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室江苏南京210003

极化(Polar)编码协作可同时获得编码增益与分集增益,实现可靠通信。为了解决中继能量受限问题,本文研究了基于无线信息与能量同传(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术的Polar编码协作系统。首先,建立了基... 详细信息

极化(Polar)编码协作可同时获得编码增益与分集增益,实现可靠通信。为了解决中继能量受限问题,本文研究了基于无线信息与能量同传(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术的Polar编码协作系统。首先,建立了基于SWIPT的Polar编码协作系统模型。其次,鉴于Polar码的Plotkin构造方法将一个长码分裂成两个短码,非常适用于编码协作场景,使用Plotkin构造方法联合设计信源节点和中继节点Polar码,并在目的节点对其进行联合串行相消(Successive Cancellation,SC)译码。相比传统点对点系统,基于SWIPT的Polar编码协作系统使得系统中断概率大幅度降低;与随机低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)编码协作系统相比,在译码迭代次数低时所提方案误码性能更佳。

关键词：无线信息与能量同传编码协作 Polar码 Plotkin构造

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标记单光子源在量子密钥分发中的应用

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物理学报 2022年第17期71卷 94-104页

作者：孟杰徐乐辰张成峻张春辉王琴南京邮电大学量子信息技术研究所南京210003 南京邮电大学宽带无线通信与传感网教育部重点实验室南京210003

本文主要介绍标记单光子源的制备、特性,及其在3种主流量子密钥分发(BB84,测量设备无关,双场)协议中的应用与发展,同时通过对比标记单光子源和基于弱相干态光源在同类协议中的性能,分析讨论不同光源的优缺点.此外,针对双场量子密钥分发... 详细信息

本文主要介绍标记单光子源的制备、特性,及其在3种主流量子密钥分发(BB84,测量设备无关,双场)协议中的应用与发展,同时通过对比标记单光子源和基于弱相干态光源在同类协议中的性能,分析讨论不同光源的优缺点.此外,针对双场量子密钥分发协议中对单光子干涉特性的要求,分析了标记单光子源在双场协议应用中的局限性,并讨论了可能的解决方案,对今后发展实用化量子保密通信系统将起到有价值的指导和推进作用.

关键词：量子密钥分发标记单光子源弱相干态光源被动式诱骗态

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机器学习在量子通信资源优化配置中的应用

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物理学报 2022年第22期71卷 16-21页

作者：陈以鹏刘靖阳朱佳莉方伟王琴南京邮电大学量子信息技术研究所南京210003 南京邮电大学宽带无线通信与传感网教育部重点实验室南京210003

在未来量子通信网络的大规模应用中,如何根据当前用户实际情况实现资源优化配置,比如选择最优量子密钥分发协议(quantum key distribution, QKD)和最优系统参数等,是实现网络应用的一个重要考察指标.传统的QKD最优协议选择以及参数优化... 详细信息

在未来量子通信网络的大规模应用中,如何根据当前用户实际情况实现资源优化配置,比如选择最优量子密钥分发协议(quantum key distribution, QKD)和最优系统参数等,是实现网络应用的一个重要考察指标.传统的QKD最优协议选择以及参数优化配置方法,大多是通过局部搜索算法来实现.该方法需要花费大量的计算资源和时间.为此,本文提出了将机器学习算法应用到QKD资源优化配置之中,通过回归机器学习的方式来同时进行不同情境下的最优协议选择以及最优协议的参数优化配置.此外,将包括随机森林(random forest, RF)、最近邻(k-nearest neighbor, KNN)、逻辑回归(logistic regression)等在内的多种回归机器学习模型进行对比分析.数据仿真结果显示,基于机器学习的新方案与基于局部搜索算法的传统方案相比,在资源损耗方面实现了质的跨越,而且RF在多个回归评估指标上都取得了最佳的效果.此外,通过残差分析,发现以RF回归模型为代表的机器学习方案在最优协议选择以及参数优化配置方面具有很好的环境鲁棒性.因此,本工作将对未来量子通信网络实际应用起到重要的推进作用.

关键词：量子通信量子密钥分发回归机器学习资源优化配置

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一种基于标记单光子源的态制备误差容忍量子密钥分发协议

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物理学报 2022年第3期71卷 22-27页

作者：马啸孙铭烁刘靖阳丁华建王琴南京邮电大学量子信息技术研究所南京210003 南京邮电大学宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室南京210003

在实际量子密钥分发系统中,由于设备、器件存在缺陷,在量子态制备过程中往往存在误差,而这些态制备误差会导致一定的系统安全性漏洞.本文在Tamaki等(***.A90052314)的工作基础之上,提出了一种基于标记单光子源的态制备误差容忍量子密钥... 详细信息

在实际量子密钥分发系统中,由于设备、器件存在缺陷,在量子态制备过程中往往存在误差,而这些态制备误差会导致一定的系统安全性漏洞.本文在Tamaki等(***.A90052314)的工作基础之上,提出了一种基于标记单光子源的态制备误差容忍量子密钥分发协议.本文将发送端制备态误差进行参数刻画并带入量子密钥协议安全性分析之中,避免了实际应用中由于态制备装置的不理想可能引入的安全性漏洞,提高了系统的安全性.同时,为了方便起见,本文采用三强度诱骗态方案开展建模分析与数值仿真计算.仿真结果显示,本文提出的协议对态制备误差具有很好的鲁棒性.同时,由于标记单光子源具有真空脉冲概率低的优点,与此前基于弱相干态脉冲的同类协议相比,我们的协议在传输距离较远时能够显示出更优的性能.因而,该工作有望为未来发展长距离量子保密通信应用与研究提供重要的参考价值.

关键词：量子密钥分发标记单光子源误差容忍协议态制备误差

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面向6G的跨模态信号重建技术

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通信学报 2022年第6期43卷 28-40页

作者：李昂陈建新魏昕周亮南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室江苏南京210003

6G时代下,为了兼顾多媒体用户音频、视频、触觉的沉浸式体验需求与低时延、高可靠、大容量的通信质量,提出一种跨模态信号重建架构和由视频信号重建触觉信号的深度学习模型。首先,通过控制机器人触摸各种材质,构建了包含音频、视频、触... 详细信息

6G时代下,为了兼顾多媒体用户音频、视频、触觉的沉浸式体验需求与低时延、高可靠、大容量的通信质量,提出一种跨模态信号重建架构和由视频信号重建触觉信号的深度学习模型。首先,通过控制机器人触摸各种材质,构建了包含音频、视频、触觉信号的数据集VisTouch,为后续各种跨模态问题的研究奠定基础;其次,通过利用多模态信号间的语义关联性,设计一种普适的、稳健的端到端跨模态信号重建框架;再次,以通过视频信号重建触觉信号为例,构建视频辅助的触觉重建模型,包括基于3D CNN的视频特征提取网络,基于全卷积网络的GAN生成网络与基于CNN的GAN辨别网络;最后,通过实验结果验证跨模态信号重建框架的可靠性以及触觉重建模型的准确性。

关键词： 6G 跨模态信号重建多模态数据集 3D卷积神经网络生成对抗网络

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透过式自组传感网络的设计及其在网格社区领域的应用

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电子器件 2023年第2期46卷 557-560页

作者：刘新娥杜鹏南京信息职业技术学院人工智能学院江苏南京210023 南京邮电大学自动化学院、人工智能学院江苏南京210023 东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京210096

设计了一种透过式自组传感网络,各节点在进行入网时无需考虑射频芯片的收发协议和配置方法,每个终端传输节点均具备自动路由功能,可通过无线芯片将无线协议等价于有线协议,即插即用。设计的传感网络降低了通信网络的软硬件和研发成本,... 详细信息

设计了一种透过式自组传感网络,各节点在进行入网时无需考虑射频芯片的收发协议和配置方法,每个终端传输节点均具备自动路由功能,可通过无线芯片将无线协议等价于有线协议,即插即用。设计的传感网络降低了通信网络的软硬件和研发成本,多跳路由功能保证了通信距离和准确性。可在建筑物密集的环境下实现1000 m范围内动态实时数据传输,在网格社区领域具有广泛应用。

关键词：透过式自组传感网络多跳路由网格社区

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基于自供电智能反射面辅助的MISO系统无线安全传输

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南京邮电大学学报（自然科学版） 2023年第2期43卷 18-26页

作者：吕斌李健曹怡齐婷南京邮电大学宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室江苏南京210003

为增强无线通信的安全性,面向多输入单输出(Multiple Input Single Output, MISO)系统,提出了基于自供电智能反射面(Intelligent Reflecting Surface, IRS)辅助的物理层安全传输方案,其中IRS被用以协助基站到合法用户的信息传输,同时抑... 详细信息

为增强无线通信的安全性,面向多输入单输出(Multiple Input Single Output, MISO)系统,提出了基于自供电智能反射面(Intelligent Reflecting Surface, IRS)辅助的物理层安全传输方案,其中IRS被用以协助基站到合法用户的信息传输,同时抑制传输给窃听者的信号,以此实现系统的安全传输。为保证IRS有足够的能量维持其运行,设计了基于时间切换(Time Switching, TS)的能量收集方案,即将传输块分为能量收集阶段和信息反射阶段。在能量收集阶段,IRS从基站发射的射频信号中收集能量;在信息反射阶段,IRS利用先前收集的能量辅助基站的信息传输。为了最大化系统安全传输速率,设计了关于基站波束成形向量、时间分配和IRS反射相位的联合优化问题。由于该问题为非凸优化问题,为此设计了基于两阶段的高效算法,并通过交替优化、半正定松弛(Semi-Definite Relaxation, SDR)、连续凸逼近(Successive Convex Approximation, SCA)等技术获得了次优解。仿真结果表明,所提出的方案可以有效地提升系统的安全传输速率。

关键词：智能反射面物理层安全能量采集相移优化

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基于主动智能反射面和人工噪声辅助的MISO无线安全传输

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南京邮电大学学报（自然科学版） 2023年第3期43卷 57-67页

作者：李健吕斌南京邮电大学宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室江苏南京210003

为实现无线通信系统的安全传输,面向多输入单输出(Multiple Input Single Output,MISO)系统,提出了基于主动智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)和人工噪声辅助的安全传输方案。其中,主动IRS被放置在基站和合法用户之间,用... 详细信息

为实现无线通信系统的安全传输,面向多输入单输出(Multiple Input Single Output,MISO)系统,提出了基于主动智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)和人工噪声辅助的安全传输方案。其中,主动IRS被放置在基站和合法用户之间,用以增强基站到合法用户的机密信息传输,同时抑制窃听者接收到的信号强度。基站通过构建波束成形和人工噪声,进一步改善了系统的安全传输性能。为最大化系统的安全传输速率,设计了关于基站发射波束成形、人工噪声、主动IRS反射相位、主动IRS放大系数的联合优化问题。由于所提问题为非凸优化问题,设计了基于交替优化、连续凸逼近(Successive Convex Approximation,SCA)、半正定松弛(Semi⁃Definite Relaxation,SDR)的高效算法,并获得高精度的次优解。仿真结果表明,相较于被动IRS、无IRS和IRS随机相位方案,主动IRS方案有更高的系统安全传输速率;相较于无人工噪声方案,引入人工噪声可以进一步提升系统的安全传输速率。

关键词：主动智能反射面物理层安全人工噪声相移优化交替优化

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无人机辅助的反向散射通信系统安全容量优化

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信号处理 2025年第4期41卷 647-655页

作者：杨欣欣朱琦南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室江苏南京210003 南京邮电大学教育部泛在网络健康服务系统工程研究中心江苏南京210003

反向散射通信技术具有低成本、低功耗等特点,可以广泛应用于大规模物联网中。物联网的传感器分布广泛,有些偏僻区域移动网络无法覆盖,在无线网络中引入无人机可以改善网络覆盖性能,提高频谱利用率。由于无线通信信号容易被窃听,用户的... 详细信息

反向散射通信技术具有低成本、低功耗等特点,可以广泛应用于大规模物联网中。物联网的传感器分布广泛,有些偏僻区域移动网络无法覆盖,在无线网络中引入无人机可以改善网络覆盖性能,提高频谱利用率。由于无线通信信号容易被窃听,用户的信息会被泄露,因此本文针对无人机辅助反向散射通信系统的安全问题,提出了能量采集与反向散射通信安全容量的联合优化算法。在能量和反向散射通信的安全性能约束条件下,构建了最小反向散射安全容量最大化的优化问题。由于该优化问题为非凸优化问题,因此本文采用块坐标下降算法(Block Coordinate Descent,BCD)的全局迭代算法进行求解,将原优化问题分解为三个优化子问题。对于时间分配子问题,采用线性规划进行求解。对于非凸无人机轨迹优化子问题,首先利用变量替换对该子问题进行简化。随后利用连续凸逼近法(Successive Convex Approximation,SCA)进行求解。对于非凸的地面用户调度子问题,由于待求解的优化变量是整数变量,因此采用分支定界法进行求解。最后通过全局迭代分别获得时间分配、无人机轨迹以及地面反向散射设备调度的全局最优解。仿真结果表明,本文算法具有较好的收敛性,并且与列举的其余两种参考算法相比,本文提出的算法性能更好,可以有效地提高系统的安全容量。

关键词：反向散射通信无人机安全容量能量采集

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