检索结果-内蒙古大学图书馆

南京邮电大学学报(自然科学版) 2025年第2期45卷 20-29页

作者：张晶马林何艳南京邮电大学通信与信息工程学院江苏省无线通信与物联网重点实验室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

针对大规模机器终端零星突发传输场景，提出一种基于块压缩感知和自适应匹配追踪的大规模免授权多址接入方案。首先，将上行多址信号建模为逐帧稀疏结构压缩感知方程。然后，将上行多址信号重构问题转变为块稀疏结构的压缩感知多用户检... 详细信息

针对大规模机器终端零星突发传输场景，提出一种基于块压缩感知和自适应匹配追踪的大规模免授权多址接入方案。首先，将上行多址信号建模为逐帧稀疏结构压缩感知方程。然后，将上行多址信号重构问题转变为块稀疏结构的压缩感知多用户检测。最后，提出一种块稀疏模型自适应匹配追踪算法，完成多址信号检测，引入动态步长、动态剪枝和动态迭代3种自适应策略，提高多用户信号检测重构性能。仿真结果表明，所提方案极大降低了上行免授权多址接入传输的误码率，提高了无线网络的过载接入能力。

关键词：大规模机器类型通信免授权多址接入压缩感知多用户检测块稀疏模型自适应匹配追踪

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IRS辅助的MISO系统安全节能通信方案

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信号处理 2024年第2期40卷 364-372页

作者：贾向东张鑫尚通健马小平西北师范大学计算机科学与工程学院甘肃兰州730070 南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室江苏南京210003

智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)是提高未来B5G/6G网络安全节能通信的一项革命性技术。本文针对IRS辅助下行多输入单输出(Multiple Input Single Output,MISO)系统的高安全风险与高能耗问题,分析了发送端发射波束成形和... 详细信息

智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)是提高未来B5G/6G网络安全节能通信的一项革命性技术。本文针对IRS辅助下行多输入单输出(Multiple Input Single Output,MISO)系统的高安全风险与高能耗问题,分析了发送端发射波束成形和IRS相移矩阵对系统安全节能通信的影响,构建合法用户保密率约束下的系统发射功率最小化问题。针对该非凸多变量耦合问题,提出一种基于逐次凸逼近(successive convex approximation,SCA)的二阶锥规划算法迭代求解问题。与传统迭代优化算法不同,该算法在每次迭代中同时更新所有优化变量,并最终获得原问题的次优解。仿真结果表明,相较于无IRS方案、随机相移方案与SDR迭代优化方案三种基准方案,所提算法均在保证合法用户保密质量的同时实现了更低的发射功率,证明了本文算法的有效性与IRS在未来安全节能通信系统中的巨大潜力。

关键词：智能反射面波束成形保密率二阶锥规划节能通信

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联合BP神经网络与基扩展模型的信道预测算法

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北京邮电大学学报 2023年第3期46卷 13-18页

作者：杨丽花聂倩呼博江婷南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室南京210003 南京航空航天大学电子信息工程学院南京210016

针对高速移动的多输入多输出正交频分复用系统,提出了一种低复杂度的联合反向传播(BP)神经网络与基扩展模型的时变信道预测算法。为了降低计算复杂度,采用基扩展模型对信道进行建模,并通过对信道基系数进行线下训练与线上预测以获取未... 详细信息

针对高速移动的多输入多输出正交频分复用系统,提出了一种低复杂度的联合反向传播(BP)神经网络与基扩展模型的时变信道预测算法。为了降低计算复杂度,采用基扩展模型对信道进行建模,并通过对信道基系数进行线下训练与线上预测以获取未来时刻的信道信息。在线下训练中,首先基于历史接收的导频信号获取信道的基系数估计;然后构造训练样本,并将其送入BP神经网络训练中,以获取信道预测网络模型。在线上预测时,基于训练得到网络模型与历史基系数估计,从而获取未来时刻的时域信道。仿真实验结果表明,所提算法的计算复杂度较低,且预测精度较高,适用于未来高速移动环境下时变信道信息的高效获取。

关键词：高速移动基扩展模型反向传播神经网络时变信道预测

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智能反射面辅助UAV通信系统的信息年龄优化方案

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信号处理 2024年第8期40卷 1480-1488页

作者：陈宫紫钰贾向东张鑫西北师范大学计算机科学与工程学院甘肃兰州730070 南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室江苏南京210003

在物联网(Internet of Things,IoT)系统中,信道具有高度时变性,直接链路有概率被阻塞。为了确保状态更新信息的及时传递,设计了一种智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)辅助无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)服务地面多... 详细信息

在物联网(Internet of Things,IoT)系统中,信道具有高度时变性,直接链路有概率被阻塞。为了确保状态更新信息的及时传递,设计了一种智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)辅助无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)服务地面多用户的无线下行链路系统。UAV在下行链路中作为一个移动基站,沿着优化的轨迹飞行并在靠近地面用户的合适位置悬停,再与地面上的用户进行数据传输。通过时间离散化、数学建模等手段构建联合优化的模型,建立一个多约束优化问题。目标是通过对无人机轨迹和流调度、IRS相移设计等变量的联合优化以最小化系统的信息年龄。研究了IRS反射传输信号辅助改善无线环境的过程,即通过改变信道增益来改变最大数据传输速率。采用IRS相移调整的方式来提高时变的信道增益,以改善通信质量。由于目标函数和约束公式中含有的非凸公式以及多个优化变量之间的耦合关系,采用连续凸逼近(Successive Convex Approximation,SCA)和块坐标下降(Block Coordinate Descent,BCD)等技术设计优化算法,将非凸优化问题简化后求得总优化问题的解。仿真结果表明,算法能得到平滑曲线,系统信息年龄随发射功率和数据传输速率阈值升高显著降低,体现了所提算法的可行性。

关键词：信息年龄智能反射面用户调度轨迹优化块坐标下降

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基于短包通信选择中继辅助的全双工双向系统信息新鲜度分析

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信号处理 2024年第12期40卷 2138-2150页

作者：牛夏秧贾向东张亮薛凯来西北师范大学计算机科学与工程学院甘肃兰州730070 南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室江苏南京210003

针对日益复杂的通信场景和日渐稀缺的频谱资源,以及信息新鲜度极其重要的现状。本文结合全双工(Full duplex,FD)、双向中继等技术,并基于短数据包传输(Short packet communication,SPC),构建一个选择中继辅助的全双工双向(Full duplex t... 详细信息

针对日益复杂的通信场景和日渐稀缺的频谱资源,以及信息新鲜度极其重要的现状。本文结合全双工(Full duplex,FD)、双向中继等技术,并基于短数据包传输(Short packet communication,SPC),构建一个选择中继辅助的全双工双向(Full duplex two-way,FDTW)模型。采用信息年龄(Age of Information,AoI)作为度量信息新鲜度的性能指标,为了深入研究中继辅助链路在此类模型中对AoI所带来的性能增益,同时考虑直连链路、中继辅助链路与中继的工作状态,设计三种传输方案:无中继辅助(Non relay-assisted,NRA)方案、放大转发中继辅助(Amplifyand-forward relay-assisted,AFRA)方案、解码转发中继辅助(Decode-and-forward relay-assisted,DFRA)方案。利用短包传输理论对每种方案下目的节点接收数据包的平均包错误率公式进行建模;利用图形分解法求解在每种方案下的平均信息年龄(Average Age of Information,AAoI)。其中在考虑中继辅助的方案中,AoI的演变较复杂,因此借助马尔可夫链进一步求解,这是对复杂传输情况下利用图形分解法求AoI方法的进一步补充。在仿真部分依据直连链路和中继辅助链路的相对状态进行分类讨论,结果表明,在直连链路信道状态相对较差时,中继辅助对AAoI的降低明显,最佳AAoI在AFRA方案下C为220 bits左右获得,可降低8.33%,在所考虑情况下由于数据包长度对误包率的影响,在数据包长度较小时,DFRA方案获得更优的AAoI,在数据包长度超过160~180 bits时,AFRA方案则获得更优的AAoI,同时随着直连链路状态不断变好,整体AAoI也会降低。

关键词：信息年龄全双工中继协作短包通信非正交多址接入双向通信

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IRS辅助的UAV无线传感网络数据采集优化方案

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信号处理 2024年第6期40卷 1041-1051页

作者：贾向东张鑫原帅前李月西北师范大学计算机科学与工程学院甘肃兰州730070 南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室江苏南京210003

针对无线传感网络海量数据采集导致的信息低时效与系统高能耗问题,提出一种智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)辅助的无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)数据采集优化方案。其中,多个带有缓冲区的地面传感器收集环境信息... 详细信息

针对无线传感网络海量数据采集导致的信息低时效与系统高能耗问题,提出一种智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)辅助的无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)数据采集优化方案。其中,多个带有缓冲区的地面传感器收集环境信息,能量受限的UAV在IRS协助下采集传感器的状态更新。通过联合考虑系统信息新鲜度与UAV的推进能耗,对UAV的3D飞行轨迹、地面传感器调度与IRS配置进行联合优化,构建平均信息年龄(Age of Information,AoI)与推进能耗加权和优化问题;然后将该非凸优化问题建模为马尔可夫决策过程,并提出基于深度强化学习算法对基于曼哈顿城市模拟环境下的UAV数据采集过程进行优化训练。最终得到UAV的优化3D飞行轨迹与IRS的优化配置。仿真结果表明,所提优化算法可在提高信息新鲜度的同时有效降低系统能耗。当IRS反射单元数量相同时,系统性能相较基准方案最高提升约50.64%。证明了所提数据采集方案的优越性与IRS提高系统性能的有效性。

关键词：信息年龄无人机 3D轨迹优化智能反射面深度强化学习

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运动探测及可见光通信一体化氮化物光电子芯片

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中国光学（中英文） 2023年第5期16卷 1258-1272页

作者：冯萧萧韩明宇陈美鹏方倩王永进李欣南京邮电大学通信与信息工程学院江苏省氮化镓光电子集成国际合作联合实验室江苏南京210003 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

在自然界中,物体运动无处不在,随着智能汽车、6G移动通信的高速发展,对通信和运动探测传感融合的高集成度通感一体器件的需求日益增加。本文基于氮化镓多量子阱结构发光和探测并存的特点,提出了一种基于蓝宝石衬底外延生长氮化镓多量子... 详细信息

在自然界中,物体运动无处不在,随着智能汽车、6G移动通信的高速发展,对通信和运动探测传感融合的高集成度通感一体器件的需求日益增加。本文基于氮化镓多量子阱结构发光和探测并存的特点,提出了一种基于蓝宝石衬底外延生长氮化镓多量子阱材料的集成式光电子芯片,该芯片具有灵敏的运动探测功能及可见光通信功能。该光电子芯片发射器向运动的目标物体发射蓝光波段可见光信号,经目标物体运动调制的可见光信号反射回光电子芯片的接收器部分,激发变化的光电流。通过分析接收器的光电流变化,可探测以不同速度旋转的目标物体的运动情况,光电流曲线变化周期与目标物体旋转周期一致。本文还研究了光电子芯片的各项光电指标及可见光通信性能,该芯片可用作可见光通信系统的收发终端,可以处理和传输芯片采集到的运动探测信号。基于氮化镓多量子阱材料的光电子芯片是一种具有实用价值的高集成度通感一体终端器件。

关键词：运动探测多量子阱三族氮化物光电子芯片可见光通信

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有限大接地板对圆极化微带贴片天线等化波束宽度影响的研究

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南京邮电大学学报（自然科学版） 2024年第1期44卷 37-43页

作者：齐家琛马柯罗羽成李小慧吕文俊南京邮电大学地理与生物信息学院江苏南京210023 南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室江苏南京210003 南京邮电大学材料科学与工程学院江苏南京210023

基于数值仿真和实验测量,研究了接地板尺寸对微带贴片天线圆极化等幅条件的影响规律。结果表明:当接地板尺寸变化时,铅垂极化分量幅度(|E_(θ)|)和水平极化分量幅度(|E_(φ)|)受到地板尺寸变化的敏感度和规律不同,从而影响了圆极化天线... 详细信息

基于数值仿真和实验测量,研究了接地板尺寸对微带贴片天线圆极化等幅条件的影响规律。结果表明:当接地板尺寸变化时,铅垂极化分量幅度(|E_(θ)|)和水平极化分量幅度(|E_(φ)|)受到地板尺寸变化的敏感度和规律不同,从而影响了圆极化天线主波束范围内保持其幅值相等的条件。最终推得接地板尺寸在0.6~1.0波长范围内,铅垂、水平极化分量保持等幅条件(按幅度差不大于3dB计)的“等化波束宽度”经验公式,为可穿戴圆极化贴片天线的波束宽度调控及选择提供理论依据。

关键词：有限大接地板圆极化贴片天线等化波束宽度可穿戴天线

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非线性能量采集的工业物联网非线性信息年龄分析

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计算机工程 2024年第8期50卷 198-206页

作者：许晋贾向东韩向花张兴元西北师范大学计算机科学与工程学院甘肃兰州730070 南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室江苏南京210003

针对工业物联网(IIoT)中对信息新鲜性日益增长的需求,提出一种基于非线性能量采集(EH)的IIoT监控系统,配备电池容量大小为B的传感器节点,从无线供电基站(WPS)使用非线性EH技术采集射频(RF)能量进行充电,电池充满后将采集到的数据发送给... 详细信息

针对工业物联网(IIoT)中对信息新鲜性日益增长的需求,提出一种基于非线性能量采集(EH)的IIoT监控系统,配备电池容量大小为B的传感器节点,从无线供电基站(WPS)使用非线性EH技术采集射频(RF)能量进行充电,电池充满后将采集到的数据发送给数据采集节点。此外,针对在复杂场景中需要设置多个非线性信息年龄(AoI)算法所存在系统较为复杂的问题,提出1个普适函数来描述不同的非线性AoI,并通过调节参数来控制函数图像形状。在推导系统非线性AoI封闭表达式的同时引入系统能量效率(EE),以两者的比值Ψ作为系统的性能指标。鉴于问题较为复杂,采用一维搜索方法来寻找最优电池容量。通过系统仿真和数值分析,证明了存在最优的电池容量B使系统Ψ最小化。仿真结果表明,信道衰落参数、状态更新大小、WPS发射功率等参数都会对系统的性能产生影响,在相关系统的优化设计时都需要考虑。当WPS发射功率为0.5 W时,指数型非线性AoI下的Ψ是对数型非线性的2倍,是线性的1.8倍。

关键词：工业物联网非线性能量采集传输正确概率非线性信息年龄能量效率

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双向NOMA四节点中继协作系统的信息新鲜度分析

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电讯技术 2024年

作者：牛夏秧贾向东张亮薛凯来西北师范大学计算机科学与工程学院南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室

针对双向通信信息新鲜度的度量，采用信息年龄(Age of Information，AoI)作为度量的性能指标。结合非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access， NOMA）技术、物理层网络编码（Physical-layer Network Coding， PNC）技术、自动... 详细信息

针对双向通信信息新鲜度的度量，采用信息年龄(Age of Information，AoI)作为度量的性能指标。结合非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access， NOMA）技术、物理层网络编码（Physical-layer Network Coding， PNC）技术、自动重传请求（Automatic Repeat Request，ARQ）协议等，构建一个双向NOMA四节点中继协作系统，设计双向叠加编码中继协作 (Superposition Coding Relay-Assisted，SC-RA) 传输策略以及双向联合叠加编码和物理层网络编码中继协作（Joint Physical-layer Network Coding and Superposition Coding Relay-Assisted，JNSC-RA）传输策略，分别采用四时隙与三时隙传输机制，在一个传输周期内，通过两个中继节点协作来实现两组信息的传输。分别对每种策略下的平均信息年龄(Average Age of Information，AAoI)进行了分析，并对解析表达式进行了建模。仿真表明，双向SC-RA策略更适合对称信道，AAoI可降低9.09%，且在功率分配因子为0.9时，AAoI取得最优解；双向JNSC-RA策略更适合非对称信道，AAoI可降低10%。且在信噪比大于8dB左右较双向SC-RA策略对AAoI的降低明显。

关键词：双向通信信息年龄叠加编码自动重传请求协议非正交多址接入

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