检索结果-内蒙古大学图书馆

通信学报 2023年第2期44卷 136-147页

作者：蒋锐虞跃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

由于现在室内环境的复杂度越来越高,室内非视距情况下定位误差的影响逐渐增大,如何降低其影响显得尤其重要。定位技术选用的是UWB室内定位技术,其中,卡尔曼滤波在降低室内非视距定位误差方面有着广泛的应用,针对其在视线线路与非视距场... 详细信息

由于现在室内环境的复杂度越来越高,室内非视距情况下定位误差的影响逐渐增大,如何降低其影响显得尤其重要。定位技术选用的是UWB室内定位技术,其中,卡尔曼滤波在降低室内非视距定位误差方面有着广泛的应用,针对其在视线线路与非视距场景转换过程中会产生新的误差的问题,提出了一种基于CHAN的改进卡尔曼滤波定位算法。采用5个或以上基站的测距结果构建定位解算方程组,选取在非视距情况下定位误差敏感的CHAN算法进行解算,将解算结果与各基站的位置进行残差处理,并划分出不同的置信区域。对于不同置信区域,预先设定匹配的卡尔曼滤波增益系数K,提高视线线路和非视距场景转换的定位结果稳定性,降低转换过程中的定位误差。实验结果表明,在仿真环境中,所提算法可将误差降低至80 cm左右;在实际应用中,可将复杂场景下的定位误差降低至60 cm,比正常复杂室内定位精度提高60%。

关键词：非视距 CHAN 残差判别卡尔曼滤波

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无人机辅助边缘计算中安全通信与能效优化策略

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通信学报 2023年第3期44卷 45-54页

作者：余雪勇邱礼翔宋家宁朱洪波南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室江苏南京210003

无人机的灵活移动性在移动边缘计算系统中引起了广泛的关注。然而,空中窃听者的存在使它的安全传输仍然面对巨大的挑战。为了解决高安全通信速率与低能耗之间的矛盾,引入安全通信能效这一概念,即无人机安全通信传输速率与无人机能耗之... 详细信息

无人机的灵活移动性在移动边缘计算系统中引起了广泛的关注。然而,空中窃听者的存在使它的安全传输仍然面对巨大的挑战。为了解决高安全通信速率与低能耗之间的矛盾,引入安全通信能效这一概念,即无人机安全通信传输速率与无人机能耗之间的比值。首先,在满足给定任务时延、无人机的CPU计算频率以及任务卸载率的约束下,提出一种最大化安全通信能效的卸载策略,即联合优化合法无人机悬停位置、CPU计算频率分配以及区分计算任务复杂度的卸载策略;同时从物理层安全角度提升了无人机-移动边缘计算场景下的安全通信。其次,由于该策略是一个复杂的非凸问题,将其解耦为3个子问题,通过块坐标下降法与连续凸逼近(SCA)相结合的全局优化算法来求解该非凸问题。仿真结果表明,针对不同任务复杂度的系统,所提策略都能在满足地面终端卸载需求的同时,平衡整体的通信安全性能和能耗之间的关系,并提高安全通信能效。

关键词：移动边缘计算无人机安全通信能耗优化资源分配位置优化

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基于非稳态MAB的LEO卫星跳波束时隙分配算法

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通信学报 2023年第8期44卷 134-143页

作者：林敏阚鹏程赵柏程铭杨绿溪南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 东南大学信息科学与工程学院江苏南京211189

针对低地球轨道(LEO)卫星系统中的跳波束资源分配算法不能适应小区业务动态变化等问题,提出了一种基于非稳态多臂赌博机(MAB)的LEO卫星跳波束时隙分配算法。首先,以系统二阶差分容量最小化为优化目标,建立了时隙分配和波束等级匹配的联... 详细信息

针对低地球轨道(LEO)卫星系统中的跳波束资源分配算法不能适应小区业务动态变化等问题,提出了一种基于非稳态多臂赌博机(MAB)的LEO卫星跳波束时隙分配算法。首先,以系统二阶差分容量最小化为优化目标,建立了时隙分配和波束等级匹配的联合优化问题。其次,由于该问题非凸且难以直接求解,基于有效小区和有效关键小区的概念提出波束等级组合方案生成算法,从而生成所有可能的波束等级组合方案。接下来,提出了基于非稳态MAB模型的动态时隙分配方案,在最优波束等级组合方案下完成时隙分配与波束等级匹配的联合优化。最后,计算机仿真结果表明,所提算法在多种小区业务分布的情况下,系统平均冗余度均不超过20%;相比于其他对比方案,所提算法在保持较高的系统吞吐量的同时,还可以将波束平均重访时间控制在300 ms左右。

关键词：低地球轨道跳波束分等级波束非稳态多臂赌博机

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IRS辅助的星地融合认知网络中断性能分析

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通信学报 2023年第7期44卷 64-75页

作者：林敏郭怀波刘笑宇韩略谈苗苗杨绿溪南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 东南大学信息科学与工程学院江苏南京210096

分析了智能反射面(IRS)辅助的星地融合认知网络系统的中断性能。首先,针对卫星采用点波束技术服务地球站,而基站通过智能反射面扩大通信范围,并采用非正交多址接入(NOMA)技术服务多用户场景,在系统采用认知无线电技术来实现卫星主网络... 详细信息

分析了智能反射面(IRS)辅助的星地融合认知网络系统的中断性能。首先,针对卫星采用点波束技术服务地球站,而基站通过智能反射面扩大通信范围,并采用非正交多址接入(NOMA)技术服务多用户场景,在系统采用认知无线电技术来实现卫星主网络与地面次级网络之间频谱共享的情况下,建立以地面用户平均信干噪比最大化为目标的优化问题;其次,基于角度域的信道状态信息提出了一种低复杂度的IRS相移设计方案,从而得到智能反射面相移矩阵;接着,分别推导出地面用户在固定和移动2种情况下的中断概率闭合表达式。为了进一步分析系统性能,推导了高信噪比条件下系统的中断概率近似表达式。最后,计算机仿真验证了中断概率表达式的正确性,并分析了主要参数对系统性能的影响。

关键词：星地融合认知网络非正交多址接入智能反射面中断概率

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基于图注意力机制和对抗训练的语音反欺骗方法

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信号处理 2025年第1期41卷 161-173页

作者：陆华庆葛子瑞王天朗郭海燕杨震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地方联合工程研究中心江苏南京210003

语音反欺骗任务旨在通过设计网络结构和学习算法来区分真实语音和欺骗语音,以提升语音系统安全性。本文提出了一种结合图注意力机制和对抗训练的语音反欺骗方法,以应对语音反欺骗任务中的挑战。具体地,基于说话人吸引子多中心单类(speak... 详细信息

语音反欺骗任务旨在通过设计网络结构和学习算法来区分真实语音和欺骗语音,以提升语音系统安全性。本文提出了一种结合图注意力机制和对抗训练的语音反欺骗方法,以应对语音反欺骗任务中的挑战。具体地,基于说话人吸引子多中心单类(speaker attractor multi-center one-class, SAMO)学习算法,利用图信号处理(graph signal processing, GSP)理论,本文提出了采用图注意力网络(graph attention network, GAT)提取说话人吸引子中心的方法。通过引入注意力机制来聚合说话人特征表示,以计算出更具代表性的说话人吸引子中心,从而提高系统对真实语音和欺骗语音的区分能力。另外,考虑到当网络只学习到训练集中已知欺骗类型的特定欺骗伪影时,则分类网络可能无法有效应对未知类型的欺骗攻击。本文在反欺骗网络结构中引入欺骗类型分类对抗网络,通过特征表示学习模块和欺骗类型分类辅助网络的对抗训练,促使网络能够从不同类型的欺骗语音中学习到共同的欺骗伪影特征,从而提升系统对实际测试中未知类型欺骗语音的检测能力。在ASVspoof 2019 LA、CFAD和ASVspoof 2021 LA数据集上进行了实验,实验结果表明所提方法在性能上优于基线系统和其他对比系统。此外,本文还采用了t分布随机邻居嵌入(t-distributed stochastic neighbor embedding, t-SNE)和相似度矩阵热力图的可视化方法,直观展示了所提方法在准确区分真实语音和欺骗语音方面的优势,并验证了对抗训练技术在学习共同欺骗伪影特征方面的有效性。

关键词：语音反欺骗图注意力机制单分类对抗训练多任务学习

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OTFS雷达通信一体化复用波形设计

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信号处理 2024年第7期40卷 1239-1248页

作者：赵珊珊杜鸿飞刘子威庾金涛南京邮电大学电子与光学工程学院江苏南京210023 南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京电子设备研究所江苏南京210000

随着无线通信技术的发展,雷达和通信频段逐渐相互重叠,使得雷达通信一体化成为了缓解频谱资源紧张的最好的实现方法之一。作为雷达通信一体化的主要载体之一,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的波形设计... 详细信息

随着无线通信技术的发展,雷达和通信频段逐渐相互重叠,使得雷达通信一体化成为了缓解频谱资源紧张的最好的实现方法之一。作为雷达通信一体化的主要载体之一,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的波形设计方法可分为两大类,一类是复用波形设计,另一类是共用波形设计。由于共用波形设计需要考虑雷达和通信性能之间的折中,且在雷达信号处理过程和通信接收端需要设计专门的处理流程,因此在频谱资源较为充足时,基于OFDM的复用波形设计比起共用设计优势更明显。由于OFDM对多普勒的敏感性高,基于OFDM的复用波形设计不适用于高速运动场景。针对这一问题,本文提出了一种基于正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)的雷达通信一体化复用波形设计。这种设计利用OTFS多普勒容忍性高的特点,可实现高速运动场景下的雷达通信一体化。鉴于OTFS的时延-多普勒域和雷达的快时间慢时间概念相似,本文采用多普勒复用的方法实现了一体化复用信号设计,并提出了该波形下的通信和雷达接收端的处理流程。通信接收端通过OTFS解调可实现高速通信,雷达接收端无须进行波形分离,可直接利用常规雷达信号处理流程完成目标信息的估计。本文通过仿真验证了所提一体化复用波形的可行性,同时通过仿真验证了所提波形在高速运动场景上,相比于OFDM体制复用波形在雷达目标参数估计和通信误码率上的优势。

关键词：雷达通信一体化正交时频空多普勒复用

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跨域注意力特征融合的说话人确认方法

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通信学报 2023年第8期44卷 89-98页

作者：杨震王天朗郭海燕王婷婷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地方联合工程研究中心江苏南京210003

针对目前说话人确认系统中前端特征的语音信号样点间结构信息缺失问题,提出了跨域注意力特征融合的说话人确认方法。首先,提出了一种基于图信号处理的图频域特征提取方法来有效利用语音信号的结构信息,将语音信号帧的每个样点作为图节点... 详细信息

针对目前说话人确认系统中前端特征的语音信号样点间结构信息缺失问题,提出了跨域注意力特征融合的说话人确认方法。首先,提出了一种基于图信号处理的图频域特征提取方法来有效利用语音信号的结构信息,将语音信号帧的每个样点作为图节点,构建语音图信号,通过图傅里叶变换以及滤波器组提取图频域特征。其次,提出了一种由残差模块与挤压-激励模块构成的注意力特征融合网络,对传统时频域特征与图频域特征进行跨域融合,来提升说话人确认系统的性能。最后,在VoxCeleb、SITW和CN-Celeb数据集上进行实验。实验结果表明,所提方法在等错误率以及最小检测代价函数的评价指标上,优于基线模型ECAPA-TDNN。

关键词：说话人确认图信号处理注意力特征融合

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一种基于迭代累积梯度的多层特征重要性攻击方法

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电子学报 2024年第11期52卷 3798-3808页

作者：吴骥邵文泽葛琦孙玉宝南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京信息工程大学教育部数字取证工程研究中心江苏南京210044

对抗样本的可迁移性对于攻击未知模型至关重要,这在实际场景中为对抗性攻击提供了可行性.现有的迁移攻击倾向于通过不加选择地扭曲特征来降低源模型的预测精度,但是忽略了图像中目标的内在特征.受到现有关于提取特征重要性工作的启发,... 详细信息

对抗样本的可迁移性对于攻击未知模型至关重要,这在实际场景中为对抗性攻击提供了可行性.现有的迁移攻击倾向于通过不加选择地扭曲特征来降低源模型的预测精度,但是忽略了图像中目标的内在特征.受到现有关于提取特征重要性工作的启发,本文提出一种多层累积梯度攻击方法,以破坏主导模型决策的重要目标感知特征.具体而言,本文通过引入迭代累积梯度来获得特征重要性,这种梯度将与目标主体部分高度相关,从而帮助实现更好的迁移攻击.进一步,本文在不同中间层进行组合攻击,最终实现了多层累积梯度攻击.大量结果表明,相较对比实验中的最好方法,本文所提方法在正常训练模型下以更高的攻击效率取得了与之相当的攻击成功率,而在防御模型下的攻击成功率提高了2.6个百分点.

关键词：对抗攻击黑盒攻击迁移性特征重要性迭代累积梯度

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双基地SAR动目标图像相位误差分析和二维稀疏重聚焦处理

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南京邮电大学学报（自然科学版） 2024年第4期44卷 54-67页

作者：王昕张权乔玲叶啓南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

双基地合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)系统中,数据采集空间几何关系复杂,动目标回波距离徙动严重,重建图像中往往存在几何失真和散焦现象,需要进一步补偿运动相位误差。为此,分析并推导了双基地动目标极坐标格式图像的二... 详细信息

双基地合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)系统中,数据采集空间几何关系复杂,动目标回波距离徙动严重,重建图像中往往存在几何失真和散焦现象,需要进一步补偿运动相位误差。为此,分析并推导了双基地动目标极坐标格式图像的二维相位误差谱。根据相位误差模型建立字典,约束动目标回波谱在字典上的投影系数,进而实现杂波和动目标能量的分离和重聚焦成像。点目标仿真验证了算法的有效性。

关键词：双基地合成孔径雷达极坐标格式算法稀疏表示杂波抑制动目标成像

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基于均匀面阵的频控阵MIMO雷达无网格参数估计方法

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南京邮电大学学报（自然科学版） 2024年第5期44卷 1-9页

作者：吴晓欢柳亚鑫南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

现有的面阵场景下的频控阵(Frequency Diverse Array,FDA)MIMO雷达参数估计方法大多需要进行谱峰搜索,因此面临计算复杂度高、估计精度不够准确等困难。针对这一问题,提出了一种基于均匀面阵FDA-MIMO雷达的无网格参数估计方法。首先推... 详细信息

现有的面阵场景下的频控阵(Frequency Diverse Array,FDA)MIMO雷达参数估计方法大多需要进行谱峰搜索,因此面临计算复杂度高、估计精度不够准确等困难。针对这一问题,提出了一种基于均匀面阵FDA-MIMO雷达的无网格参数估计方法。首先推导了角度和距离解耦的均匀面阵FDA-MIMO雷达模型,其次提出了适用于该模型的基于低秩矩阵重构的优化问题,并推导了基于交替投影的算法实现,以加快计算速度。最后通过仿真实验验证了所提算法在计算复杂度较低的同时具有较高的估计精度。

关键词： FDA-MIMO雷达均匀面阵低秩矩阵重构交替投影

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