检索结果-内蒙古大学图书馆

电子学报 2023年第10期51卷 2765-2774页

作者：张尧赵海涛夏文超杨龙祥朱洪波浙江师范大学物理与电子信息工程学院浙江金华321004 南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

本文研究了采用混合精度数模转换器(Digital-to-Analog Converter,DAC)架构的下行去蜂窝大规模多输入多输出无线携能(Multiple-Input Multiple-Output Wireless Power Transfer,MIMO-WPT)系统.该系统中的用户(User Equipment,UE)收集接入点(Access Point,AP)发射的无线射频信号能量,基于加性量化噪声模型对量化后的能量信号建模,并引入混合DAC功耗模型,推导出UE收集到的能量(Harvested Energy,HE)和系统能量效率(Energy Efficiency,EE)闭式表达式.分析关键参数,如DAC精度、高精度DAC占比、AP/UE数目和AP发射功率等对下行WPT性能的影响.设计基于加速投影梯度(Accelerated Projected Gradient,APG)的EE最大化功率控制算法.该算法是一阶优化方法,且能求解出最优功率控制系数的闭式解,因此时间复杂度低,运行耗时短.仿真结果表明,与全低精度DAC结构相比,混合精度DAC结构可以同时改善HE和EE;对于不同高精度DAC占比的混合精度DAC结构,当除高精度DAC外的其余DAC的分辨率设置为5 bit时,在保证实现高HE的同时也可获得最优的EE;在中、低信噪比场景下,可以通过增大AP发射功率来改善系统EE;在UE数目较多的去蜂窝大规模MIMO-WPT系统中,所提的基于APG的功率优化算法不仅使等功率分配方案下的EE提升了约19.5%,而且同基于内点法的功率优化算法相比,运行耗时也大幅降低.

关键词：去蜂窝大规模多输入多输出无线携能混合精度数模转换器能量效率加速投影梯度

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基于联邦卡尔曼滤波器的容错GPS-AOA-SINS组合导航算法

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通信学报 2022年第8期43卷 78-89页

作者：蒋锐李俊徐友云王小明李大鹏南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学通信与网络技术国家工程研究中心江苏南京210003

目前,全球定位系统(GPS)被广泛应用于室外定位。随着城市发展,定位环境复杂化,定位精度急剧下降。因此,采用GPS/5G基站到达角定位/捷联惯性导航系统(GPS-AOA-SINS)的组合定位方案,并提出一种基于联邦卡尔曼滤波的容错组合导航算法。该... 详细信息

目前,全球定位系统(GPS)被广泛应用于室外定位。随着城市发展,定位环境复杂化,定位精度急剧下降。因此,采用GPS/5G基站到达角定位/捷联惯性导航系统(GPS-AOA-SINS)的组合定位方案,并提出一种基于联邦卡尔曼滤波的容错组合导航算法。该算法基于GPS-AOA-SINS组合定位方案,在联邦卡尔曼子滤波器和主滤波器之间加入故障检测,自适应调整故障子滤波器的滤波增益矩阵。实验表明,所提算法可以有效检测系统故障并对其进行实时处理,提高系统的可靠性。

关键词：自适应滤波联邦滤波故障检测与隔离组合导航

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基于多源语音信息融合的帕金森病辅助检测方法

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信号处理 2023年第12期39卷 2254-2264页

作者：季薇王传瑜李云郑慧芬南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学计算机学院江苏南京210023 南京医科大学附属老年医院江苏南京210024

在病程早期,帕金森病患者由于发声器官的灵活协调能力下降,会出现发音困难、发音不稳定等症状。为分析受试者的言语能力,专家基于上述生理现象设计了包括持续元音、重复音节以及情景对话在内的多类型语料。已有的帕金森病语音检测研究... 详细信息

在病程早期,帕金森病患者由于发声器官的灵活协调能力下降,会出现发音困难、发音不稳定等症状。为分析受试者的言语能力,专家基于上述生理现象设计了包括持续元音、重复音节以及情景对话在内的多类型语料。已有的帕金森病语音检测研究大多基于单类型语料,可评估受试者部分声学器官的协调能力,但无法全面地反映受试者的发声状况,且易受采集环境、个体差异等因素的影响。针对上述问题,本文提出一种用于帕金森病辅助检测的多源语音信息融合模型,旨在充分利用多类型语料获得的多源语音数据,提取丰富全面的病理信息,抵御非病理性因素的影响。所提模型由编码器模块、解码器模块和分类器模块组成。其中,编码器模块通过多个支路分别学习各单源语音数据中的特有信息,并通过一个基于多头注意力机制的多源信息融合分支实现更细粒度的信息交互,学习多源语音数据的共有信息,从而全面提取多源数据所携带的病理信息;解码器模块帮助编码器模块实现信息压缩去冗余;分类器模块根据编码器输出完成帕金森病检测,并辅助编码器模块学习紧凑的病理信息表示。为进一步确保特有信息和共有信息的提取,模型对特有信息和共有信息实施了正交约束。本文在包含340个语音样本的自采数据集上进行了多个对比实验。实验结果显示,所提模型在帕金森病检测的准确率、敏感度和F1分数等各项性能指标上相较于基于单源语音数据的模型分别提高了6%、3%、6%;同时,共有信息与特有信息的有效整合,也使得所提模型相较于其他信息融合模型在准确率指标上提高了2.8%以上。

关键词：帕金森病语音信号处理多源信息融合深度学习

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多频点多波束可调的全空间太赫兹编码超表面

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光学学报 2024年第4期44卷 300-309页

作者：杨志雄汪静丽孙文俊尹亮董先超万洪丹陈鹤鸣钟凯南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院江苏南京210023 南京邮电大学贝尔英才学院江苏南京210023 天津大学精密仪器与光电子工程学院教育部光电信息技术重点实验室天津300072

提出了一种通过改变二氧化钒的相变状态,实现太赫兹波在透射、反射之间灵活切换且多频点多波束可调的全空间太赫兹编码超表面。仿真结果表明:当二氧化钒处于绝缘态时,在频率f_(1)=0.6 THz的左旋圆极化波(LCP)垂直入射下,设计的编码超表... 详细信息

提出了一种通过改变二氧化钒的相变状态,实现太赫兹波在透射、反射之间灵活切换且多频点多波束可调的全空间太赫兹编码超表面。仿真结果表明:当二氧化钒处于绝缘态时,在频率f_(1)=0.6 THz的左旋圆极化波(LCP)垂直入射下,设计的编码超表面可以视为3-bit Pancharatnam-Berry(PB)几何相位编码超表面,产生透射的拓扑荷数为1的涡旋波;当二氧化钒处于金属态时,设计的编码超表面可以视为双频点独立可调的1-bit各向异性反射型编码超表面。频率f_(2)=0.5 THz的正交线极化波(x与y极化波)垂直入射时,该编码超表面可以产生两种不同形式的对称波束;频率f_(3)=0.85 THz的正交线极化波垂直入射时,可以实现雷达散射缩减和对称波束。这对设计多功能的太赫兹波束调控器件有一定的借鉴意义。

关键词：表面光学太赫兹全空间可调编码超表面多波束

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可切换频段的太赫兹编码超表面

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光学学报 2024年第3期44卷 260-270页

作者：汪静丽杨志雄尹亮董先超万洪丹陈鹤鸣钟凯南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院江苏南京210023 南京邮电大学贝尔英才学院江苏南京210023 天津大学精密仪器与光电子工程学院教育部光电信息技术重点实验室天津300072

依据Pancharatnam-Berry(PB)相位原理提出了一种可切换频段的太赫兹编码超表面,其顶层是金属-二氧化钒(VO2)复合结构层,中间是聚酰亚胺介质层,底部为纯金属反射层。编码超表面单元按不同的编码序列排列构成的编码超表面,可以产生多种太... 详细信息

依据Pancharatnam-Berry(PB)相位原理提出了一种可切换频段的太赫兹编码超表面,其顶层是金属-二氧化钒(VO2)复合结构层,中间是聚酰亚胺介质层,底部为纯金属反射层。编码超表面单元按不同的编码序列排列构成的编码超表面,可以产生多种太赫兹波束形式,并且随着VO_(2)的相变,可以在不改变原波束形式的情况下实现从单频段到双频段的切换功能。通过设计不同的编码序列,令编码超表面分别产生了涡旋波和散射波,对于垂直入射的右旋圆极化波(左旋圆极化波类似):当VO2处于绝缘态时,在频段1.17~1.37 THz处可以产生与编码序列所对应的波束形式;当VO2相变为金属态时,在0.87~0.92 THz和1.4~1.6 THz两个不同频段处分别获得与VO2处于绝缘态时相同的波束形式,进一步拓宽波束产生的频段。所提出的编码超表面利用了VO2的相变特性增加了太赫兹工作的频段,为实现频段可切换的太赫兹编码超表面提供了思路,在太赫兹波束调控中的调频方面有一定参考意义。

关键词：光学器件太赫兹编码超表面二氧化钒可切换频段

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面向电力系统差异化业务的数据处理架构与低时延传输方法研究

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南京邮电大学学报（自然科学版） 2024年第5期44卷 37-46页

作者：夏元轶滕昌志徐波徐邦宁赵海涛国网江苏省电力有限公司江苏南京210000 南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

面向差异化业务需求,电力物联网(Electric Internet of Things,EIoT)需要设计与之适配的数据处理架构,该架构将引入数据缓存、边缘处理等功能,并且涵盖EIoT中数据的清洗、过滤和融合等关键步骤。此外,在该架构基础上,需要同时满足大规... 详细信息

面向差异化业务需求,电力物联网(Electric Internet of Things,EIoT)需要设计与之适配的数据处理架构,该架构将引入数据缓存、边缘处理等功能,并且涵盖EIoT中数据的清洗、过滤和融合等关键步骤。此外,在该架构基础上,需要同时满足大规模数据传输需求,尤其是将电力终端的能源效率(Energy Efficiency,EE)作为保障测量、监控、控制等多个电力运行环节超可靠低延迟通信(Ultra-Reliable and Low-Latency Communication,URLLC)的重要依据。在URLLC中,功率分配被认为是提高能效与数据处理效率的有效方法。然而,由于URLLC的特殊要求,传统香农公式在其中并不适用。因此,需要使用有限块长度编码理论来确保超可靠和低延迟的通信。文中解决了EIoT中URLLC的能效优化问题,并引入自适应深度神经网络,该技术可以根据不同电力设备接入数量,动态优化深度神经网络参数。深度神经网络将要优化的功率分配函数参数化,以无监督的方式离线训练,并可以在线部署以实现实时的功率分配结果。最后,仿真结果表明了所提方法在数据处理效率方面的有效性。

关键词：数据处理架构电力物联网超可靠低延时通信功率控制

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基于复合左右手理论的双模态低损耗宽带毫米波片上传输线

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电子学报 2024年第8期52卷 2641-2647页

作者：沈光煦章晨扬冯文杰许锋车文荃南京邮电大学电子与光学工程学院江苏南京210042 华南理工大学电子与信息学院广东广州510641

本文提出了一种基于复合左右手(Composite Right-/Left-Handed,CRLH)理论的双模态毫米波片上传输线(Transmission Line,TL),有效兼顾了宽频段和低损耗特性,并且同时包含支持前向波的右手频段和支持后向波的左手频段.为解决毫米波半导体... 详细信息

本文提出了一种基于复合左右手(Composite Right-/Left-Handed,CRLH)理论的双模态毫米波片上传输线(Transmission Line,TL),有效兼顾了宽频段和低损耗特性,并且同时包含支持前向波的右手频段和支持后向波的左手频段.为解决毫米波半导体衬底高损耗、高寄生干扰的问题,本文首先提出T型片上CRLH单元,通过研究CRLH传输线的电路拓扑与结构实现,减小了传输损耗并展宽带宽.此外,文章通过研究色散特性实现左手和右手通带两种模态.基于砷化镓(GaAs)基集成无源器件(Integrated Passive Device,IPD)工艺,加工并实测了一款工作频段覆盖18~44.5 GHz的3阶周期CRLH TL.本文提出的传输线尺寸紧凑,为1.3 mm×0.55 mm,带有GSG(Ground Signal Ground)焊盘,最小插入损耗为1.18 dB,3 dB相对带宽超过90%.该测试结果表明所提出的片上传输线可广泛应用于实现独特电磁相位特性的片上功能电路和系统.

关键词：射频电路毫米波片上电路传输线超材料

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基于动量梯度下降的回声消除算法

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现代电子技术 2024年第9期47卷 71-77页

作者：陈张良卢敏曾桂根南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学通信与网络技术国家工程研究中心江苏南京210003

针对极端环境话音系统下声学回波影响工作人员正常施工,且常规声学回声消除算法收敛速度慢的问题,提出一种基于动量梯度下降的基于l0范数的改进系数成比例归一化最小均方误差算法(L0⁃IPNLMS)。该算法将动量因子引入L0⁃IPNLMS算法中,解... 详细信息

针对极端环境话音系统下声学回波影响工作人员正常施工,且常规声学回声消除算法收敛速度慢的问题,提出一种基于动量梯度下降的基于l0范数的改进系数成比例归一化最小均方误差算法(L0⁃IPNLMS)。该算法将动量因子引入L0⁃IPNLMS算法中,解决在算法运行过程中梯度下降时梯度摆动幅度可能过大的问题,也提高了自适应滤波器的收敛速度,且残余回声下降明显,声学回波抑制效果更好。仿真实验表明,与L0⁃IPNLMS算法相比,新算法在模拟随机多音信号与真实语音信号输入时,均方误差(MSE)可以降低3.47 dB和3.69 dB,回波抑制比(ERLE)提高了3.46 dB和3.68 dB,在低信噪比情况下,使用新算法对真实语音信号进行回声消除,收敛速度高于L0⁃IPNLMS等算法,且收敛效果有明显改进。

关键词：回声消除算法动量梯度下降极端环境话音通信系统归一化最小均方算法收敛速度

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基于负载量预测的卫星物联网随机接入研究

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天地一体化信息网络 2023年第4期4卷 27-37页

作者：茆习文王海涛张更新南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

在卫星物联网蓬勃发展的过程中,随机接入协议因其信令开销较小、传输效率高、灵活性高、实现容易的特点被视为最适宜的通信协议,但由于负载变化剧烈,常规随机接入方式只在特定负载范围内具有优势,动态分配随机接入资源需要获取准确的时... 详细信息

在卫星物联网蓬勃发展的过程中,随机接入协议因其信令开销较小、传输效率高、灵活性高、实现容易的特点被视为最适宜的通信协议,但由于负载变化剧烈,常规随机接入方式只在特定负载范围内具有优势,动态分配随机接入资源需要获取准确的时隙接入申请量。针对以上问题,提出一种随机接入自适应方案,可以根据未来负载量大小自适应选取恰当的随机接入方式,从而提高系统吞吐量,其中,负载量大小可以通过提出的负载量估计及预测方案得到。在传输环境存在窄带干扰时,引入扩频通信手段,使得随机接入自适应方案能够成功运行,并且提出的扩频随机接入自适应方案提升了系统吞吐量。

关键词：卫星物联网随机接入负载量预测负载量估计扩频通信

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一种门控卷积生成对抗网络的图像修复算法

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西安电子科技大学学报 2022年第1期49卷 216-224页

作者：高杰霍智勇南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学教育科学与技术学院江苏南京210003

生成对抗网络图像修复算法在填充任意掩码区域时会经常出现错误,原因是其在进行卷积运算时将所有输入像素都视为有效像素。针对该问题,提出一种门控卷积生成对抗网络的图像修复算法,利用门控卷积替换网络残差块中的传统卷积,以有效地学... 详细信息

生成对抗网络图像修复算法在填充任意掩码区域时会经常出现错误,原因是其在进行卷积运算时将所有输入像素都视为有效像素。针对该问题,提出一种门控卷积生成对抗网络的图像修复算法,利用门控卷积替换网络残差块中的传统卷积,以有效地学习已知区域与掩码区域之间的关系。算法采用边缘修复加纹理修复的两阶段生成对抗修复网络。首先,用边缘检测算法检测出破损图像中已知区域的结构;然后,将掩码区域的边缘与已知区域的颜色和纹理信息结合起来进行结构修复,再将完整结构与待修复图像一起送入纹理修复网络中进行纹理修复;最终输出得到完整图像。在网络训练过程中,采用谱归一化马尔科夫判别器以改善迭代过程中权重变化缓慢的问题,从而加快收敛速度、提升模型精度。在Places2数据集上的实验结果表明,所提出的算法在修复破损区域形状不一、大小不一的图像时,相较于之前的两阶段修复算法,在峰值信噪比和结构相似性上分别提高了3.8%和3.0%,且主观视觉效果提升明显。

关键词：图像修复门控卷积深度学习生成对抗网络

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