检索结果-内蒙古大学图书馆

无线电通信技术 2024年第2期50卷 366-372页

作者：王浩博吴伟周福辉胡冰田峰南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京211106 南京邮电大学现代邮政学院江苏南京210003

无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)为无线通信系统提供了具有高成本效益的解决方案。进一步地,提出了一种新颖的智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)增强多UAV语义通信系统。该系统包括配备IRS的UAV、移动边缘计算(Mobil... 详细信息

无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)为无线通信系统提供了具有高成本效益的解决方案。进一步地,提出了一种新颖的智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)增强多UAV语义通信系统。该系统包括配备IRS的UAV、移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)服务器和具有数据收集与局部语义特征提取功能的UAV。通过IRS优化信号反射显著改善了UAV与MEC服务器的通信质量。所构建的问题涉及多UAV轨迹、IRS反射系数和语义符号数量联合优化,以最大限度地减少传输延迟。为解决该非凸优化问题,本文引入了深度强化学习(Deep Reinforce Learning,DRL)算法,包括对偶双深度Q网络(Dueling Double Deep Q Network,D3QN)用于解决离散动作空间问题,如UAV轨迹优化和语义符号数量优化;深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)用于解决连续动作空间问题,如IRS反射系数优化,以实现高效决策。仿真结果表明,与各个基准方案相比,提出的智能优化方案性能均有所提升,特别是在发射功率较小的情况下,且对于功率的变化,所提出的智能优化方案展示了良好的稳定性。

关键词：无人机网络智能反射面语义通信资源分配

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卫星网络和地面网络频谱共存下的鲁棒安全传输设计

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物联网学报 2025年第1期9卷 150-158页

作者：季铭仪王子宁肖圣杰刘笑宇程铭南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 中兴通讯南京将军山研发中心江苏南京210012

面向卫星和地面网络有机结合的星地融合网络(STIN,satellite-terrestrial integrated network),提出了一种基于窃听者非完美信道状态信息的鲁棒安全波束成形(BF,beamforming)算法,以提升系统的安全性能。首先,在卫星和基站采用波束成形... 详细信息

面向卫星和地面网络有机结合的星地融合网络(STIN,satellite-terrestrial integrated network),提出了一种基于窃听者非完美信道状态信息的鲁棒安全波束成形(BF,beamforming)算法,以提升系统的安全性能。首先,在卫星和基站采用波束成形技术服务地球站(ES,Earth station)和地面用户,且在它们之间共享频谱资源的情况下,建立以地球站可达安全速率门限最大化为目标函数,用户服务质量(QoS,quality of service)、地球站安全中断概率和系统发射功率满足需求为约束的联合优化问题。然后,为求解该复杂问题,采用迫零准则降低问题复杂度,进一步提出一种利用伯恩斯坦不等式和Dinkelbach的迭代算法,以实现星地融合网络的安全可靠传输。最后,通过计算机仿真验证了本文所提算法能以较快的收敛速度获得较好的性能,可以在安全性能与复杂度之间获得较好的折中。

关键词：星地融合网络波束成形物理层安全非完美信道状态信息

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RIS辅助无线系统中基于压缩感知的稀疏度自适应级联信道估计方法研究

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信号处理 2022年第10期38卷 2173-2179页

作者：米连锋何雪云孙林慧南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

为了解决可重构智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)辅助无线通信系统中级联信道的估计问题,本文提出了一种基于压缩感知(Compressive Sensing,CS)的自适应双结构稀疏正交匹配追踪算法(Adaptive Double-Structured Orthogonal Matching Pursuit,ADS-OMP)。已有的双结构稀疏正交匹配追踪算法(Double-Structured Orthogonal Matching Pursuit,DS-OMP)利用级联信道的双结构稀疏特性即行稀疏特性和列稀疏特性来提高算法估计性能,但需要已知相关信道稀疏度信息。本文提出的ADS-OMP算法在现有的DS-OMP算法基础上设计合理的判决准则和迭代阈值来估计相关稀疏度,从而能在角域级联信道的行稀疏度和列稀疏度均未知的情况下完成级联信道估计,有效克服了现有DS-OMP算法对相关信道稀疏度的依赖,算法实用性更强。仿真结果表明,本文提出的ADS-OMP算法和已有DS-OMP算法估计性能一致,算法复杂度在同一数量级上,前者复杂度略微提升。

关键词：可重构智能超表面级联信道估计双结构稀疏特性自适应信道估计算法

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上行免调度NOMA系统中基于遗传算法的扩频矩阵优化方法

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信号处理 2022年第3期38卷 554-561页

作者：刘惠莹何雪云孙林慧南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

为了提升基于压缩感知(Compressive Sensing,CS)框架下的免调度非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)系统的信道估计和多用户检测性能,本文提出了一种基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的扩频矩阵优化方法。该方法以... 详细信息

为了提升基于压缩感知(Compressive Sensing,CS)框架下的免调度非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)系统的信道估计和多用户检测性能,本文提出了一种基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的扩频矩阵优化方法。该方法以最小化扩频矩阵的互相关值为目标,提出一种遗传算法来解决从傅里叶变换方阵中抽取若干行作为NOMA系统扩频矩阵的组合优化问题。与解决同类问题的现有遗传算法相比,本文提出的遗传算法在个体构造上更加新颖,并且能够收敛于更小的扩频矩阵互相关值。仿真结果表明,在基于多重测量矢量CS框架的免调度NOMA系统中,与使用高斯随机矩阵作为扩频矩阵相比,使用本文优化方法获得的扩频矩阵能够使系统的误符号率平均降低52.14%;成功活跃检测率平均增加12.14%;信道估计均方误差降低约10 dB左右。

关键词：非正交多址接入分布式压缩感知扩频矩阵优化遗传算法

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基于CNN-SVM性别组合分类的单通道语音分离

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信号处理 2022年第12期38卷 2519-2531页

作者：孙林慧张蒙梁文清南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

实际语音分离时,混合语音的说话人性别组合相关信息往往是未知的。若直接在普适的模型上进行分离,语音分离效果欠佳。为了更好地进行语音分离,本文提出一种基于卷积神经网络-支持向量机(CNN-SVM)的性别组合判别模型,来确定混合语音的两... 详细信息

实际语音分离时,混合语音的说话人性别组合相关信息往往是未知的。若直接在普适的模型上进行分离,语音分离效果欠佳。为了更好地进行语音分离,本文提出一种基于卷积神经网络-支持向量机(CNN-SVM)的性别组合判别模型,来确定混合语音的两个说话人是男-男、男-女还是女-女组合,以便选用相应性别组合的分离模型进行语音分离。为了弥补传统单一特征表征性别组合信息不足的问题,本文提出一种挖掘深度融合特征的策略,使分类特征包含更多性别组合类别的信息。本文的基于CNN-SVM性别组合分类的单通道语音分离方法,首先使用卷积神经网络挖掘梅尔频率倒谱系数和滤波器组特征的深度特征,融合这两种深度特征作为性别组合的分类特征,然后利用支持向量机对混合语音性别组合进行识别,最后选择对应性别组合的深度神经网络/卷积神经网络(DNN/CNN)模型进行语音分离。实验结果表明,与传统的单一特征相比,本文所提的深度融合特征可以有效提高混合语音性别组合的识别率;本文所提的语音分离方法在主观语音质量评估(PESQ)、短时客观可懂度(STOI)、信号失真比(SDR)指标上均优于普适的语音分离模型。

关键词：性别组合识别卷积神经网络-支持向量机单通道语音分离深度特征

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太赫兹超大规模3D MIMO系统中的波束斜视补偿技术

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信号处理 2022年第4期38卷 816-823页

作者：范佳棋李汀李飞南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

太赫兹通信技术凭借超大带宽的优势成为未来6G的关键技术之一。超大规模天线技术可以提供巨大的空间分集,提升频谱效率,同样在6G无线通信系统中起到关键作用。在基于移相器的大规模MIMO(multipleinput multiple-output)混合预编码中,由... 详细信息

太赫兹通信技术凭借超大带宽的优势成为未来6G的关键技术之一。超大规模天线技术可以提供巨大的空间分集,提升频谱效率,同样在6G无线通信系统中起到关键作用。在基于移相器的大规模MIMO(multipleinput multiple-output)混合预编码中,由于太赫兹频段的超大带宽,不同频率的子载波信道具有不同的等效空间方向,发射端波束形成时,将带来严重的波束斜视问题。与此同时,随着天线规模的不断增长,超大规模天线技术的应用更进一步扩大了波束斜视造成的影响。针对超大规模天线阵列带来的波束斜视现象放大问题,本文利用3D MIMO平面天线阵列来改善这一状况。为进一步改善太赫兹频段超大带宽引起的波束斜视,在3D大规模MIMO系统的基础上,本文提出了基于两层移相器结构的混合预编码方案,利用第二层移相器,对不同频率的子载波进行补偿。实验结果表明,本方法可以有效地弥补波束斜视带来的阵列增益损失,实现接近最优的系统性能。

关键词：波束斜视太赫兹超大规模天线阵列混合预编码多输入多输出

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毫米波大规模MIMO系统中抑制IQ不平衡的广义线性混合预编码方案

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信号处理 2022年第7期38卷 1481-1487页

作者：项彩霞梁彦李汀季薇李飞南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

毫米波大规模MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)系统的混合预编码在基于理想硬件假设的前提下获得了广泛的研究。然而,在毫米波频段难以避免的硬件非理想特性会导致射频失真的产生,并严重制约系统的性能。本文考虑了毫米波大规模MIM... 详细信息

毫米波大规模MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)系统的混合预编码在基于理想硬件假设的前提下获得了广泛的研究。然而,在毫米波频段难以避免的硬件非理想特性会导致射频失真的产生,并严重制约系统的性能。本文考虑了毫米波大规模MIMO系统发射机同相和正交(In-phase and Quadrature-phase,IQ)支路不平衡问题,设计了一种基于广义线性实值信号模型的混合预编码方案以抑制IQ不平衡对系统性能的不利影响。该方案利用复-实变换将含有IQ不平衡引起的共轭干扰的接收信号模型转化为广义线性实值信号模型,基于正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)算法,分别在复数域和实数域迭代设计模拟预编码器和数字预编码器。仿真结果表明,该方案能有效地提高频谱效率和误码性能。

关键词：毫米波大规模MIMO 混合预编码射频失真 IQ不平衡广义线性

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IRS辅助的安全通信系统波束成形嵌套优化算法

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信号处理 2022年第8期38卷 1728-1736页

作者：马好好解培中李汀南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)是一种通过重新配置无线传播环境,提高无线通信网络安全性的绿色通信新技术。该文针对IRS辅助的多输入单输出安全通信系统,考虑在合法用户保密率约束下,联合优化基站处的发射波束成形和... 详细信息

智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)是一种通过重新配置无线传播环境,提高无线通信网络安全性的绿色通信新技术。该文针对IRS辅助的多输入单输出安全通信系统,考虑在合法用户保密率约束下,联合优化基站处的发射波束成形和IRS处无源移相器的反射波束成形,使基站的发射功率最小。为了求解多变量耦合的非凸优化问题,我们提出了拉格朗日函数和粒子群嵌套优化算法,使用粒子群算法搜索IRS的反射波束成形,拉格朗日函数求解对应的发射波束成形,获得非凸优化问题的次优解。论文仿真比较了不同算法下基站所需的发射功率,结果表明所提算法基站所需发射功率更低。

关键词：智能反射面安全通信波束成形嵌套优化

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一种基于图信号处理的BP神经网络语音识别方案

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南京邮电大学学报（自然科学版） 2023年第5期43卷 1-8页

作者：叶蕾王婷婷郭海燕陈雪红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

文中研究图信号处理技术在语音信号处理领域的实现和应用。基于语音信号基本特征,提出一种语音图信号拓扑结构和图邻接矩阵新方案,即语音采样点为图顶点,全连接语音拓扑结构和语音样值差递减幂函数作为边权重。分析了新方案下浊音、清... 详细信息

文中研究图信号处理技术在语音信号处理领域的实现和应用。基于语音信号基本特征,提出一种语音图信号拓扑结构和图邻接矩阵新方案,即语音采样点为图顶点,全连接语音拓扑结构和语音样值差递减幂函数作为边权重。分析了新方案下浊音、清音和静音的图傅里叶变换。基于新方案下语音图傅里叶变换系数集中于低频的特性,设计图低通滤波器,并将该低通滤波器滤波后的语音信号进行基于BP神经网络的数字语音识别实验,正确识别率获得明显提高。

关键词：图信号处理图傅里叶变换图滤波器语音识别

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超大规模非平稳MIMO信道估计问题研究与设计

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信号处理 2022年第9期38卷 1931-1939页

作者：夏雨婷李汀解培中南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

超大规模MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)系统在未来的通信发展有巨大的潜力,随着天线阵列规模的增大,天线阵列的近场效应和无线信道的空间非平稳性对信道估计带来了更大的挑战。对于近场效应,不仅需要估计角度,还需要估计距离,... 详细信息

超大规模MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)系统在未来的通信发展有巨大的潜力,随着天线阵列规模的增大,天线阵列的近场效应和无线信道的空间非平稳性对信道估计带来了更大的挑战。对于近场效应,不仅需要估计角度,还需要估计距离,本文提出将所需估计的角度和距离分开估计,减少估计的复杂度;对于非平稳性,需要判断散射体的可见子阵列的范围,本文提出对每个子阵列分别估计角度,根据角度和对子阵列接收信号的协方差矩阵做特征值分解得到的特征值大小,来判断散射体的可见子阵列范围,然后根据已得到的角度来估计距离。进一步分析发现,靠近中心的子阵列角度估计更准确,靠近边缘的子阵列距离估计更准确。在此基础上,本文给出了不同散射情况下超大规模阵列角度和距离的确定方案。仿真结果表明,所提出的针对近场效应和非平稳性的信道估计方案有更小的均方误差。

关键词：信道估计超大规模MIMO 近场效应非平稳性

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