检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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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HHO-SVM的抗SSDF攻击协作频谱感知方法

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系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 2146-2154页

作者：王全全顾志豪吴城坤宛汀南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 国家无线电监测中心北京100037

针对认知无线电网络中的频谱感知数据伪造(spectrum sensing data falsification,SSDF)攻击问题,提出一种基于哈里斯鹰优化(Harris hawks optimization,HHO)算法和支持向量机(support vector machine,SVM)的抗SSDF攻击协作频谱感知方法。首先从报告信息矩阵中提取用于区分次用户(secondary users,SU)类别的特征向量。其次通过HHO算法优化SVM内核参数,通过优化的SVM模型检测恶意SU,提高了在复杂感知环境中对SU分类的准确率。最后根据优化的SVM模型计算获得SU的可信度,并以可信度为权重融合感知数据,进一步加强系统的抗攻击性。仿真结果表明,所提方法能够对不同的SSDF攻击场景实现有效防御,相比现有的方法具有更好的频谱感知性能。

关键词：频谱感知频谱感知数据伪造攻击支持向量机加权融合

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基于遥感图像道路提取的全局指导多特征融合网络

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浙江大学学报（工学版） 2024年第4期58卷 696-707页

作者：宦海盛宇顾晨曦南京信息工程大学人工智能学院江苏南京210044 南京邮电大学集成电路科学与工程学院江苏南京210003

在遥感图像中,建筑与道路的类间相似度高,且存在阴影和遮挡,使得现有深度学习语义分割网络在分割道路时误分割率高,为此提出全局指导多特征融合网络(GGMNet)用于提取遥感图像中的道路.将特征图分为若干个局部特征,再将全局上下文信息与... 详细信息

在遥感图像中,建筑与道路的类间相似度高,且存在阴影和遮挡,使得现有深度学习语义分割网络在分割道路时误分割率高,为此提出全局指导多特征融合网络(GGMNet)用于提取遥感图像中的道路.将特征图分为若干个局部特征,再将全局上下文信息与局部特征相乘,强化各类别特征的提取,以降低网络对道路周边相似地物的误判率.采用融合多阶段特征的方法准确定位道路空间,降低将其余地物识别为道路的概率.设计自适应全局通道注意力模块,利用全局信息指导局部信息,丰富每个像素的上下文信息.在解码阶段,设计多特征融合模块,充分利用并融合骨干网络4个阶段的特征图中的位置信息与语义信息,发掘层与层之间的关联性以提升分割精度.使用CITY-OSM数据集、DeepGlobe道路提取数据集和CHN6-CUG数据集对网络进行训练和测试.测试结果表明,GGMNet具有优秀的道路分割性能,降低道路误分割率的能力比对比网络强.

关键词：遥感图像深度学习道路提取注意力机制上下文信息

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RIS辅助MIMO NOMA系统中利用统计CSI的下行传输方法

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1257-1265页

作者：陆佳程王斌张军倪艺洋南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003 江苏第二师范学院物理与信息工程学院南京210013

针对可重构智能反射表面(RIS)辅助多输入多输出(MIMO)非正交多址接入(NOMA)下行传输系统,该文提出利用统计信道状态信息(CSI)的基站发送协方差矩阵与RIS相移矩阵设计方法。首先,在莱斯空间相关信道假设下,利用大维随机矩阵理论,推导了RI... 详细信息

针对可重构智能反射表面(RIS)辅助多输入多输出(MIMO)非正交多址接入(NOMA)下行传输系统,该文提出利用统计信道状态信息(CSI)的基站发送协方差矩阵与RIS相移矩阵设计方法。首先,在莱斯空间相关信道假设下,利用大维随机矩阵理论,推导了RIS辅助MIMO NOMA系统遍历和速率的确定性表达式;然后,在弱用户速率约束与发送功率受限的条件下,通过最大化确定性大系统近似和速率,利用统计CSI,分别设计了强、弱用户的次优发送协方差矩阵和RIS的相移矩阵。仿真结果表明,所推导的近似表达式具有很好的近似效果,所设计的发送协方差矩阵和相移矩阵能显著提升系统的和速率。

关键词：统计信道状态信息非正交多址接入可重构智能反射表面发送协方差大维随机矩阵理论

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有源IRS辅助的安全通信系统波束成形设计

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信号处理 2023年第12期39卷 2183-2189页

作者：李汀牛梅琳李飞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)由于其无源性和低功耗的特性引起了学术界和工业界的极大关注,目前已被用于物理层安全传输。IRS是一种具有潜力的创新技术,可以通过调整相移来反射信号,并为传输创造额外的链路。与没有... 详细信息

智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)由于其无源性和低功耗的特性引起了学术界和工业界的极大关注,目前已被用于物理层安全传输。IRS是一种具有潜力的创新技术,可以通过调整相移来反射信号,并为传输创造额外的链路。与没有IRS辅助的情况相比,IRS的存在有助于获得有限的保密性能增益。然而,由于发射机和用户之间的反射信道链路存在“双衰落”效应,为了补偿IRS辅助链路中的双衰落效应,传统上在IRS处布置了大量的反射单元(Reflecting Elements,REs),这导致了较大的表面尺寸以及相当大的电路损耗。在此基础上,我们提出一种新型的有源IRS设计方案,有源IRS相比无源IRS,不仅可以通过调节反射单元的相移,还可以通过调节振幅来控制波束成形,从而提高无线传输的安全性。本文考虑了在多天线基站,单天线用户和窃听者的情况下的有源IRS辅助的安全通信系统,用户和窃听者同时收到了由IRS反射来的信号,我们的目标是通过优化基站处的发射波束成形和有源IRS的反射波束成形,使得用户处的信息速率增大的同时,窃听者处的信息速率减小,从而使得系统的保密率最大化,为了解决基于该系统的非凸保密率优化问题,首先使用丁克尔巴赫方法将问题变为辅助变量相减的形式,再通过交替优化的方法,在优化基站处的发射波束成形时,使用了半定松弛(Semidefinite Relaxation,SDR)方法配合CVX工具箱进行求解;在优化有源IRS的反射波束成形时,使用了二次变换(Quadratic Transform,QT)技术和CVX工具箱进行求解。仿真结果表明,在有源IRS设计的帮助下,可以有效地缓解“双衰落”效应的影响,与现有的无源IRS的解决方案相比,可以获得更高的保密性能增益。

关键词：有源IRS 波束成形设计安全通信

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基于量子机器学习的无线宽带信号检测方案

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信号处理 2023年第7期39卷 1299-1308页

作者：李汀徐子恒李飞南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

无线通信发展到B5G/6G,随着太赫兹通信等技术的诞生,信号的调制阶数、信道信息的复杂度增加,接收信号检测的难度也是不断上升。现大多研究都将无线通信领域与机器学习相结合,但经典机器学习的方案很可能会遇到算力瓶颈。量子机器学习作... 详细信息

无线通信发展到B5G/6G,随着太赫兹通信等技术的诞生,信号的调制阶数、信道信息的复杂度增加,接收信号检测的难度也是不断上升。现大多研究都将无线通信领域与机器学习相结合,但经典机器学习的方案很可能会遇到算力瓶颈。量子机器学习作为量子计算与机器学习的交叉学科,有可能成为6G的潜在技术。本文首次将量子机器学习应用于无线宽带通信中的信号检测,基于张量网络设计了一种量子-经典混合机器学习模型,混合模型由含参量子电路和神经网络构成,由量子计算机和经典计算机协同实现,信号数据在量子电路里被映射至希尔伯特空间进行训练,有着快速收敛,代价低,性能高等优势,神经网络对量子电路输出结果起到非线性修正的效果。本文仿真在Google公司的Tensorflow-Quantum平台上进行,结果表明,本文提出的量子-经典混合机器学习模型在信号检测问题中,以误码率为量化指标,与现有的纯量子算法和神经网络算法相比降低大约10个百分点。

关键词：无线通信 6G 信号检测机器学习量子计算

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基于低分辨率DAC的IRS辅助去蜂窝大规模MIMO系统联合预编码设计

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信号处理 2023年第6期39卷 1070-1078页

作者：李飞耿晨雨李汀季薇梁彦闫志伟南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

本文研究了下行链路智能反射面(Intelligent Reflective Surface, IRS)辅助去蜂窝大规模MIMO(Cell-Free Massive Multiple-Input Multiple-Output)系统,其中每个接入点(Access Point, AP)都采用了低分辨率的数模转换器(Digital-to-Analog Converters,DAC)。本文将IRS应用于去蜂窝系统并在AP处配备低分辨率DAC,进一步降低了硬件成本和功耗。采用加性量化噪声模型对低分辨率DAC进行数学建模,进而建立了下行链路用户和速率的表达式。由于公式具有非凸性和高复杂性,本文提出了一个交替优化框架来解决此问题,从而提高用户和速率。特别地,我们通过分数规划解耦这个问题,并采用拉格朗日乘子法和半定规划(Semi-Definite Programming,SDP)方法求得预编码矩阵和相移矩阵的表达式。最后,仿真结果表明,与传统的去蜂窝网络相比,该方案下的网络容量可以显著提高。

关键词：去蜂窝大规模MIMO 智能反射面低分辨率DAC 联合预编码

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超大规模混合场MIMO去伪峰信道估计技术

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信号处理 2023年第6期39卷 1131-1140页

作者：李汀张春洁夏雨婷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)是6G移动通信的潜在关键技术。在现有的信道模型中,大多假设所有的散射体要么都在远场区域,采用基于平面波假设的远场信道模型;要么都在近场区域,采用基于球面波假设的近场信道模型。实际... 详细信息

超大规模MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)是6G移动通信的潜在关键技术。在现有的信道模型中,大多假设所有的散射体要么都在远场区域,采用基于平面波假设的远场信道模型;要么都在近场区域,采用基于球面波假设的近场信道模型。实际中,超大规模MIMO系统更容易产生混合场的信道环境,现有的信道模型并不能很好地匹配这种远场近场混合信道的特征,因此不能直接采用现有的信道估计方案。本文对混合场信道进行建模,针对混合场信道空间谱中出现的伪峰问题,提出了一种去伪峰混合场信道估计方案。同时,该方案的设计也考虑了超大规模MIMO天线阵列的空间非平稳问题。仿真结果表明,本文提出的混合场下去伪峰的信道估计方案有较好的信道估计性能。

关键词：信道估计超大规模多输入多输出系统混合场效应伪峰效应

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