检索结果-内蒙古大学图书馆

发光学报 2024年第6期45卷 978-985页

作者：秦飞飞卢雪瑶王潇璇吴佳启曹越张蕾樊学峰朱刚毅王永进南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 东南大学生物科学与医学工程学院江苏南京210096

光源和探测器的集成可有效促进轻量化和小型化光电系统的发展,InGaN/GaN多量子阱器件中发光与探测共存现象为收发一体芯片的设计提供了可能。本文采用标准半导体工艺制备了硅片上集成的圆盘形InGaN/GaN多量子阱阵列器件,并对其发光、探... 详细信息

光源和探测器的集成可有效促进轻量化和小型化光电系统的发展,InGaN/GaN多量子阱器件中发光与探测共存现象为收发一体芯片的设计提供了可能。本文采用标准半导体工艺制备了硅片上集成的圆盘形InGaN/GaN多量子阱阵列器件,并对其发光、探测以及基本通信特性进行了研究。微盘型器件中的共振模式有助于提升其探测特性,同时各向同性的辐射特性有助于器件作为光源时与探测器在空间上的耦合。作为光源,该器件的开启电压为2.5 V,中心波长455 nm,-3 dB带宽为5.4 MHz。作为探测器,该器件对紫外到蓝光波段的光有响应,探测性能随波长增加而减弱,截止波长450 nm。在365 nm光源激发下,该器件具有最高开关比7.2×10^(4),下降沿时间为0.41 ms。同时,基于单个微盘器件,本文构建并演示了半双工通信系统,在不同频段实现数据传输。这项研究对于电驱动光源制备以及收发一体的光通信具有重要意义。

关键词：硅基InGaN/GaN 多量子阱器件发光与探测半双工通信

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基于可学习图比率掩码估计的图频域语音增强方法

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信号处理 2024年第12期40卷 2249-2260页

作者：王景润郭海燕王婷婷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

在基于深度神经网络(deep neural network,DNN)的时频域语音增强方法中,通常将短时傅里叶变换(short-time Fourier transform,STFT)得到的复数域含噪语音时频谱作为DNN输入,以估计纯净语音的幅度和相位。此类方法由于会涉及对复数的运算... 详细信息

在基于深度神经网络(deep neural network,DNN)的时频域语音增强方法中,通常将短时傅里叶变换(short-time Fourier transform,STFT)得到的复数域含噪语音时频谱作为DNN输入,以估计纯净语音的幅度和相位。此类方法由于会涉及对复数的运算,计算复杂度和模型参数量较大。针对此问题,本文利用图信号处理(graph signal processing,GSP)理论,提出了基于DNN的图频域语音增强方法。首先,基于语音信号样点间的位置关系定义实对称的邻接矩阵,将语音信号以无向图形式的图信号进行表示,在此基础上利用对应的图傅里叶变换(graph Fourier transform,GFT)提取实数域的语音图频域特征。由于GFT基与邻接矩阵密切相关,该图频域特征隐式地利用了信号样点间的关系,并且可在实数网络中进行处理。然后,构建基于卷积增强transformer(convolution-augmented transformer,conformer)的网络(conformer-based network with graph Fourier transform,GFT-conformer),分别从时间维度和图频率维度捕获图频域特征的局部和全局依赖关系,训练基于掩码的目标,以实现语音增强。最后,考虑到语音和噪声在不同图频率分量上的特性差异,提出可学习图比率掩码(learnable graph ratio mask,LGRM),对不同图频率分量的掩码范围分别进行控制,实现对不同图频率分量的精细化去噪,进一步提升GFT-conformer模型的增强性能。在Voice Bank+DEMAND数据集和Deep Xi数据集上的实验结果表明,所提出的方法在五种常用的评价指标上,优于基于DNN的时域和时频域对比方案。

关键词：深度神经网络语音增强图傅里叶变换

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用于声音事件定位与检测的空间信息增强方法

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信号处理 2024年第12期40卷 2206-2218页

作者：肖剑郭海燕王婷婷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

声音事件定位与检测包含到达方向估计和声音事件检测两个子任务。作为当前声音事件定位与检测领域中应用最为广泛的模型之一,卷积循环神经网络模型采用卷积神经网络分别从单个音频通道中提取特征,这导致模型丢失了不同通道间的相关信息... 详细信息

声音事件定位与检测包含到达方向估计和声音事件检测两个子任务。作为当前声音事件定位与检测领域中应用最为广泛的模型之一,卷积循环神经网络模型采用卷积神经网络分别从单个音频通道中提取特征,这导致模型丢失了不同通道间的相关信息。然而,通道间的相关信息蕴含了与声源位置相关的空间线索,空间信息的缺失必然会影响模型的到达方向估计性能。此外,卷积循环神经网络模型中使用的交叉熵损失函数还会引起特征分散问题。为解决这些问题,本文提出采用混合损失函数的图卷积循环神经网络模型。具体地,采用图卷积神经网络对不同特征通道间的信息进行聚合,以获取包含更丰富空间信息的特征,来改进卷积循环神经网络模型的到达方向估计性能。在此基础上,结合交叉熵损失函数和角度间隔softmax函数,提出一种新的混合损失函数来解决特征分散问题提高模型的分类性能。实验结果表明,本文提出的采用混合损失函数的图卷积循环神经网络模型在定位相关声音事件检测错误率、F1分数、定位召回率和声音事件定位与检测得分方面均优于其他声音事件定位与检测模型。

关键词：声音事件定位与检测深度学习图卷积网络多通道

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元宇宙中三维场景重建技术综述

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计算机科学 2025年第3期52卷 17-32页

作者：宋星诺王丛妍陈鸣锴南京邮电大学波特兰学院南京210023 南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

随着虚拟现实(Virtual Reality,VR)、增强现实(Augmented Reality,AR)、区块链、人工智能(Artificial Intelligence,AI)等多种技术的发展,元宇宙逐渐被应用于游戏、教育、医疗、商业等许多领域。三维重建技术作为元宇宙的核心技术,因具... 详细信息

随着虚拟现实(Virtual Reality,VR)、增强现实(Augmented Reality,AR)、区块链、人工智能(Artificial Intelligence,AI)等多种技术的发展,元宇宙逐渐被应用于游戏、教育、医疗、商业等许多领域。三维重建技术作为元宇宙的核心技术,因具有极高研究价值和广泛应用前景而受到关注。传统的三维重建技术在处理以实时交互性为特点的元宇宙任务中表现不佳,其计算效率以及重建模型精度都有很大提升空间。因此,如何优化三维重建技术,提高精度和鲁棒性,为用户提供更真实、更实时的交互体验,成为当前的研究热点。文中对近几年元宇宙中基于场景生成的三维重建技术进行了跟踪与归纳。首先,回顾元宇宙的发展历程,指出其中三维重建技术面临的挑战,并提出基于两种不同三维表示的解决思路。其次,分别梳理了基于三维高斯(3D Gaussian)和神经辐射场(Neural Radiance Field,NeRF)表示的三维重建技术。然后,主要分析了三维重建技术与触觉信号、大语言模型的创新融合方法。最后,详细探讨了元宇宙中基于场景生成的三维重建技术面临的挑战,并提出其未来研究方向。

关键词：元宇宙三维重建三维高斯神经辐射场视触觉传感器大语言模型

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基于多光子纠缠的具有身份认证功能的多方量子安全直接通信

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科学通报 2024年第11期69卷 1491-1500页

作者：刘成杜明明钟伟盛宇波周澜南京邮电大学理学院南京210023 南京邮电大学电子与光学工程学院柔性电子(未来技术)学院南京210023 南京邮电大学量子信息与技术研究所南京210003

多方量子安全直接通信(multi-party quantum secure direct communication,MQSDC)可使多个信息发送方通过量子信道同时向一个信息接收方传递秘密信息,并从理论上保证传递信息的绝对安全性.已有的MQSDC方案均默认所有通信方为合法通信方... 详细信息

多方量子安全直接通信(multi-party quantum secure direct communication,MQSDC)可使多个信息发送方通过量子信道同时向一个信息接收方传递秘密信息,并从理论上保证传递信息的绝对安全性.已有的MQSDC方案均默认所有通信方为合法通信方,这在实际实验条件下难以保证,为窃听者冒充合法通信方窃取信息或扰乱通信提供了可能.本文提出了基于Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态的具有身份认证功能的三方量子安全直接通信方案.信息接收方可同时认证两个实际信息发送方的身份,确认身份合法后,再接收其发送的秘密信息,理论上可保证合法通信方身份认证码以及传输信息的安全.本方案使用单光子测量代替GHZ态测量,操作简单且成功率高.本文对方案在实际实验条件下的安全信息容量进行了数值模拟.本方案在未来量子网络领域具有重要的应用.

关键词：多方量子安全直接通信身份认证 Greenberger-Horne-Zeilinger态安全信息容量

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单光子空间W态的高效无噪线性放大方案

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科学通报 2024年第19期69卷 2804-2813页

作者：王雪杰周澜杜明明钟伟李喜云盛宇波南京邮电大学电子与光学工程学院柔性电子(未来技术)学院南京210023 南京邮电大学理学院南京210023 南京邮电大学量子信息与技术研究所南京210003

光子传输损耗是长距离量子通信实用化的重要障碍.单光子空间W态是量子通信的重要资源.为保护单光子空间W态抵御其在远距离纠缠分发过程中的光子传输损耗,本文提出了一种基于具有局域压缩操作的高效量子剪刀的单光子空间W态无噪线性放大... 详细信息

光子传输损耗是长距离量子通信实用化的重要障碍.单光子空间W态是量子通信的重要资源.为保护单光子空间W态抵御其在远距离纠缠分发过程中的光子传输损耗,本文提出了一种基于具有局域压缩操作的高效量子剪刀的单光子空间W态无噪线性放大方案.本方案中,各个远距离用户需要同时运行带有局域压缩操作的高效量子剪刀方案.只有当所有用户的量子剪刀方案都运行成功时,单光子空间W态的无噪线性放大方案才运行成功.通过在量子剪刀中加入局域压缩操作,本方案可有效提升对单光子空间W态的放大因子.本方案在未来基于单光子空间W态的长距离量子通信领域具有潜在的应用.

关键词：单光子空间W态无噪线性放大量子剪刀局部压缩操作放大因子

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室内办公室高频段信道测量和大尺度衰落建模

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北京邮电大学学报 2022年第1期45卷 7-12页

作者：杨丽花刘加欢任露露杨钦黄山虎南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

为了探索高频段宽带无线通信的可行性,对9~12 GHz高频段室内办公室场景的大尺度衰落特性进行研究。基于大量的实测数据,针对室内非视距场景下遮挡物对路径损耗的影响,提出了一种新型的具有遮挡损耗的路径损耗模型,该模型利用遮挡损耗来... 详细信息

为了探索高频段宽带无线通信的可行性,对9~12 GHz高频段室内办公室场景的大尺度衰落特性进行研究。基于大量的实测数据,针对室内非视距场景下遮挡物对路径损耗的影响,提出了一种新型的具有遮挡损耗的路径损耗模型,该模型利用遮挡损耗来修正遮挡物带来的影响,且分析了遮挡物损耗与传输频率的关系,给出了不同传输频率下遮挡损耗的统计特性。研究结果表明,遮挡物静止时,遮挡损耗与接收端到遮挡物的距离满足指数函数关系,指数函数收敛速度随着频率的增大而减小;遮挡物移动时,遮挡损耗与接收端到遮挡物的距离满足二次函数关系,且随着频率的增加,最小遮挡损耗位置趋于发送端和接收端的中点。上述研究结果可为未来高频段室内无线通信系统的设计和微蜂窝网络部署提供参考与实践依据。

关键词：高频段室内无线通信非视距场景路径损耗遮挡物

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基于上/下行NOMA的卫星通信系统遍历容量分析

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南京航空航天大学学报 2023年第5期55卷 780-788页

作者：谈苗苗孔槐聪黄庶沛程铭林敏南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

卫星通信作为实现广域覆盖和泛在连接不可或缺的一种手段,在民航空管、应急通信等实际应用中扮演着重要的角色。为了提升卫星通信系统的频谱效率和传输速率,首先将点波束和非正交多址(Non-orthogonal multiple access,NOMA)技术相结合,... 详细信息

卫星通信作为实现广域覆盖和泛在连接不可或缺的一种手段,在民航空管、应急通信等实际应用中扮演着重要的角色。为了提升卫星通信系统的频谱效率和传输速率,首先将点波束和非正交多址(Non-orthogonal multiple access,NOMA)技术相结合,提出了一种高效的上/下行NOMA传输方案。其次,在假设卫星链路服从阴影莱斯(Shadowed-Rician,SR)分布,同时接收端采用完美和非完美串行干扰消除(Successive interference cancellation,SIC)的情况下,推导出所提方案的卫星系统遍历容量闭合表达式。最后,仿真结果验证了理论分析的正确性以及所提方案相较于正交多址方案获得的性能提升,并进一步分析了信道衰落系数、功率分配系数和残余干扰程度等因素对系统遍历容量的影响。

关键词：卫星通信非正交多址遍历容量非完美串行干扰消除

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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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基于速率分割的可重构智能表面辅助星地融合网络鲁棒安全传输方案

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通信学报 2023年第12期44卷 50-60页

作者：赵柏林敏肖圣杰程铭冯一帆杨绿溪南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学波特兰学院江苏南京210023 东南大学信息科学与工程学院江苏南京210096

首先,考虑一个可重构智能表面(RIS)辅助的星地融合网络,卫星采用速率分割多址技术服务多个地球站,而地面基站则在RIS的协助下利用多播技术服务多个地面用户,同时还存在多个窃听者企图获取卫星的隐私信号。其次,在仅已知窃听者非完美信... 详细信息

首先,考虑一个可重构智能表面(RIS)辅助的星地融合网络,卫星采用速率分割多址技术服务多个地球站,而地面基站则在RIS的协助下利用多播技术服务多个地面用户,同时还存在多个窃听者企图获取卫星的隐私信号。其次,在仅已知窃听者非完美信道状态信息的条件下,以所有用户的通信质量要求及最大窃听概率为约束条件,建立一个以最小化系统总发射功率为目标函数的联合优化问题。为了求解该非凸问题,采用S-procedure和连续凸逼近方法将复杂的窃听概率约束转化为可行的凸约束;利用基于核范数的惩罚函数方法提出一种鲁棒联合优化算法以迭代求解波束成形权矢量和发射功率。最后,计算机仿真结果验证了所提传输方案的有效性和优越性。

关键词：星地融合网络可重构智能表面速率分割多址鲁棒波束成形窃听概率约束

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