检索结果-内蒙古大学图书馆

数据采集与处理 2023年第5期38卷 1162-1171页

作者：柳听瓷姚高繁吴炜宋荣方南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

智能反射面(Intelligent reflecting surface,IRS)是实现智能无线环境最具吸引力的关键技术之一,在高速移动环境中部署IRS能有效缓解多普勒效应。已有文献针对高速移动信道提出IRS协助多普勒补偿方法,但其中部分信道参数估计需使用最大... 详细信息

智能反射面(Intelligent reflecting surface,IRS)是实现智能无线环境最具吸引力的关键技术之一,在高速移动环境中部署IRS能有效缓解多普勒效应。已有文献针对高速移动信道提出IRS协助多普勒补偿方法,但其中部分信道参数估计需使用最大似然估计方法,使得IRS优化相位的计算复杂度较高。本文提出一种简化的IRS相位优化方法,给出改进的优化相位计算的直接表达式,表达式中的信道参数可仅通过低复杂度信道估计方法获得。与其他方案相比,新方案可避免使用复杂的估计方法,防止引入额外的估计误差,有效降低了计算复杂度。数值仿真结果表明,新方案在有效减少程序运行时长的同时,仍然可获得较高的的无源波束形成增益,并且在导频开销受限时具有较强的鲁棒性。

关键词：智能反射面信道估计多普勒效应无源波束形成

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级联层级结构光学卷积神经网络的设计与性能分析

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激光与光电子学进展 2025年

作者：苏婧宜邵晓锋王瑾南京邮电大学波特兰学院南京邮电大学通信与信息工程学院

光学卷积神经网络（OCNN）凭借其高并行性和低功耗等优势，在分类任务和图像处理等领域展现出巨大潜力。然而，现有基于马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的OCNN架构通常采用单级卷积层设计，导致MZI器件数量庞大，难以满足光子芯片高密度集成... 详细信息

光学卷积神经网络（OCNN）凭借其高并行性和低功耗等优势，在分类任务和图像处理等领域展现出巨大潜力。然而，现有基于马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的OCNN架构通常采用单级卷积层设计，导致MZI器件数量庞大，难以满足光子芯片高密度集成的需求。针对这一问题，本文提出了一种基于级联卷积层结构的轻量化OCNN架构。该架构采用奇异值分解（SVD）算法，将单层大卷积核分解为两级小卷积核的级联结构，从而减少MZI的数量，并降低器件制造误差对网络性能的影响。在模拟实验中，本文基于感受野等效性原则，将单层5×5大卷积核分解为两级3×3小卷积核的级联结构，且保持输入与输出特征图尺寸一致。实验结果表明，级联OCNN在MNIST和Fashion-MNIST数据集上的分类准确率分别达到98.57%和88.96%，训练稳定性明显优于单层OCNN，且具备优越的层次化特征提取能力。在MZI移相器存在不精确性的情况下，级联OCNN表现出优异的鲁棒性。举例而言，在噪声标准差为0.3 rad时，级联OCNN仍保持90%以上的分类精度；特别地，在器件误差较大的情况下，其的抗干扰能力较单层架构提升近50%。本工作为片上集成光学神经网络的轻量化设计提供了有效的设计范式。

关键词：光学卷积神经网络马赫曾德尔干涉仪级联卷积层奇异值分解鲁棒性

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近场联合成像与通信系统的波束成形设计

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中国科学:信息科学 2025年第6期55卷 1339-1349页

作者：张海洋张行杨钎宇代海波衡鸣垚王保云南京邮电大学通信与信息工程学院南京邮电大学物联网学院

随着6G网络的发展,通信与环境感知的深度融合已成为重要的研究方向之一.本文提出了一种新颖的近场联合成像与通信系统,旨在通过优化波束成形策略刻画近场成像与通信之间的性能折中关系.具体而言,本文将近场成像等效信道条件数最小化作... 详细信息

随着6G网络的发展,通信与环境感知的深度融合已成为重要的研究方向之一.本文提出了一种新颖的近场联合成像与通信系统,旨在通过优化波束成形策略刻画近场成像与通信之间的性能折中关系.具体而言,本文将近场成像等效信道条件数最小化作为设计目标,并以近场通信速率和总发射功率为约束,研究了相应的波束成形设计问题.为有效求解该问题,本文提出了半定松弛与连续凸近似相结合的优化方法.最后,数值仿真验证了所提波束成形设计方法的有效性,并展示了近场联合成像与通信系统中成像和通信性能的折中关系.同时,仿真结果还展示了系统条件数与成像精度之间的关系,验证了以条件数最小化为优化设计准则的有效性.

关键词：近场通信近场成像联合成像与通信波束成形 6G网络

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智能反射面辅助下行NOMA网络功率最小化研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第3期38卷 300-307页

作者：刘泽宇王鸿南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

针对智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助下行多天线非正交多址接入技术(non-orthogonal multiple access,NOMA)系统开展研究,根据用户解码顺序、基站波束成形矢量和IRS相移矩阵建立基站的发送功率最小化模型。通过用... 详细信息

针对智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助下行多天线非正交多址接入技术(non-orthogonal multiple access,NOMA)系统开展研究,根据用户解码顺序、基站波束成形矢量和IRS相移矩阵建立基站的发送功率最小化模型。通过用户组合信道强度的顺序得到最优用户解码顺序,利用交替优化方法设计最优波束成形矢量与相移矩阵。设计波束成形矢量时通过数学变换,将原本复杂的非凸优化问题转化为二阶锥规划(second order cone programming,SOCP)问题进行求解;优化相移矩阵时采用顺序相位旋转法来求解最优相移。仿真结果表明:在满足用户服务质量的条件下,所提出的设计方案可以显著降低基站的发送功率。

关键词：智能反射面非正交多址发送功率相位偏移波束成形

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室内X波段离体信道传播特性的测量与建模

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电波科学学报 2023年第2期38卷 195-204页

作者：常浩飞孙君南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

研究了在X波段以人体为中心环境的无线信道衰落模型建模方法,围绕可穿戴天线在体表不同部位的无线信道进行了实验和分析.分别在离体与无体场景下测量视距(line-of-sight,LoS)和非视距(non-lineof-sight,NLoS)两种路径的信道衰落,对比分... 详细信息

研究了在X波段以人体为中心环境的无线信道衰落模型建模方法,围绕可穿戴天线在体表不同部位的无线信道进行了实验和分析.分别在离体与无体场景下测量视距(line-of-sight,LoS)和非视距(non-lineof-sight,NLoS)两种路径的信道衰落,对比分析人体不同部位的阴影效应和穿透损耗,结果表明改变天线穿戴部位,信道衰落曲线的损耗指数和截距均会发生变化;人体穿透损耗与信道频率、收发端天线之间的距离无关.基于现有的模型对实验数据进行拟合,提出一种与人体不同部位相关的带有体表阴影效应、穿透损耗修正因子的离体信道衰落模型.该模型细化了人体不同部位的信道特性,与通用模型相比能更加精地确描述离体信道传播环境.

关键词：信道测量无线体域网路径损耗人体穿透损耗人体阴影效应

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基于SPR效应的深刻蚀微开口双芯对称D型PCF传感器

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光通信技术 2024年第1期48卷 39-45页

作者：彭江王静南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

为了进一步提升生物传感器传感性能,设计了一种基于表面等离子共振(SPR)效应的深刻蚀微开口双芯对称D型光子晶体光纤(PCF)传感器。该传感器采用堆叠、拉伸技术和化学气相沉积(CVD)技术制备,具有2种不同直径的气孔,且这2种气孔呈对称结... 详细信息

为了进一步提升生物传感器传感性能,设计了一种基于表面等离子共振(SPR)效应的深刻蚀微开口双芯对称D型光子晶体光纤(PCF)传感器。该传感器采用堆叠、拉伸技术和化学气相沉积(CVD)技术制备,具有2种不同直径的气孔,且这2种气孔呈对称结构。介绍了采用该传感器的葡萄糖浓度检测系统原理,仿真分析了金属材料、气孔参数、抛光参数对传感器性能的影响。仿真结果表明,当折射率检测范围为1.26~1.41时,传感器的最大波长灵敏度、分辨率和葡萄糖浓度检测灵敏度分别可达24600 nm/RIU、4.06×10^(-6)RI U和2.73 nm/(g·L^(-1))。

关键词：葡萄糖折射率传感生物传感表面等离子体共振

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一种面向中文自动问答的注意力交互深度学习模型

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计算机科学 2024年第6期51卷 325-330页

作者：蒋锐杨凯辉王小明李大鹏徐友云南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

随着互联网、大数据的飞速发展,以深度神经网络(DNN)为代表的人工智能技术迎来了黄金发展时期,自动问答作为人工智能领域的一个重要分支,也得到越来越多学者的关注。现有网络模型可以提取问题或答案的语义特征,但其一方面忽略了问题与... 详细信息

随着互联网、大数据的飞速发展,以深度神经网络(DNN)为代表的人工智能技术迎来了黄金发展时期,自动问答作为人工智能领域的一个重要分支,也得到越来越多学者的关注。现有网络模型可以提取问题或答案的语义特征,但其一方面忽略了问题与答案之间的语义联系,另一方面也不能从整体上把握问题或答案内部所有字符之间的潜在联系。基于此,提出了两种不同形式的注意力交互模块,即互注意力交互模块和自注意力交互模块,并设计出一套基于所提注意力交互模块的深度学习模型,用于证明该注意力交互模块的有效性。首先将问题和答案中的每个字符映射成固定长度的向量,分别得到问题和答案对应的字嵌入矩阵;然后将字嵌入矩阵送入注意力交互模块,得到综合考虑问题与答案所有字符之后的字嵌入矩阵,并与之前的字嵌入矩阵相加,送入深度神经网络模块,用于提取问题与答案的语义特征;最后得到问题与答案的向量表示并计算两者之间的相似度。实验结果表明,所提模型的Top-1准确度较主流深度学习模型最高提升了3.55%,证明了所提注意力交互模块对于改善上述问题的有效性。

关键词：人工智能自动问答深度学习注意力字嵌入

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低轨卫星物联网下NB⁃IoT时延功耗研究

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光通信研究 2024年第3期3期(20)卷 119-125页

作者：王凡于啸洪涛南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

【目的】在低轨(LEO)卫星物联网(IoT)场景下,广域覆盖范围内窄带物联网(NB⁃IoT)体制终端因为业务场景不同造成时延功耗需求也不相同。然而,地面NB⁃IoT体制终端业务场景单一,采用固定式工作状态定时器参数配置方法,无法满足LEO卫星IoT大... 详细信息

【目的】在低轨(LEO)卫星物联网(IoT)场景下,广域覆盖范围内窄带物联网(NB⁃IoT)体制终端因为业务场景不同造成时延功耗需求也不相同。然而,地面NB⁃IoT体制终端业务场景单一,采用固定式工作状态定时器参数配置方法,无法满足LEO卫星IoT大尺度地理范围内多场景终端时延功耗的不同需求。【方法】针对LEO卫星IoT广覆盖特性,文章基于简化后随机接入交互流程终端工作状态切换的马尔科夫链模型,提出了以系统下行延迟和终端功耗作为非支配排序遗传算法(NS⁃GA⁃Ⅱ)的目标函数得到多场景帕累托前沿最优解集的方法,进一步从帕累托前沿中选择满足不同场景时延功耗需求的工作状态定时器参数在线配置终端。【结果】仿真结果表明,文章提出的多目标优化方法对工作状态定时器参数进行全局寻优,克服了穷举法等传统方法可能陷入局部最优的不足,并验证了简化随机接入交互流程可以有效降低终端时延功耗。【结论】文章所提多目标优化方法可以得到终端在LEO卫星IoT多场景下的工作状态定时器参数。

关键词：低轨卫星物联网窄带物联网时延功耗多目标优化工作状态定时器参数

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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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可见光通信感知一体化芯片及关键技术

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电子与信息学报 2022年第8期44卷 2725-2729页

作者：王永进尹清溪叶子琪傅康王浩苏宇龙高绪敏南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

通信感知一体化是6G关键技术之一。氮化镓量子阱二极管的发射光谱和光探测谱存在重叠区,量子阱二极管光探测器能够吸收具有相同量子阱结构的光发射器件发出的短波长光子,生成光电流。该文基于该物理现象,研制同质集成光发射光接收器件... 详细信息

通信感知一体化是6G关键技术之一。氮化镓量子阱二极管的发射光谱和光探测谱存在重叠区,量子阱二极管光探测器能够吸收具有相同量子阱结构的光发射器件发出的短波长光子,生成光电流。该文基于该物理现象,研制同质集成光发射光接收器件的氮化镓光电子芯片,由于单个量子阱二极管芯片器件自身发光干扰导致感知外界光信号弱,但是收发分离芯片又存在效率低、紧凑性弱、鲁棒性差等问题,将具有相同量子阱结构的量子阱二极管器件制备在同一块芯片上,分别作为发光和接收器件,构建自由空间逆向光通信系统,探索可见光通信感知一体化芯片及关键技术。

关键词：通信感知一体化量子阱二极管逆向光通信

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