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中国激光 2024年第1期51卷 69-83页

作者：高晨心曹博鲍成英杨昌喜肖晓晟清华大学精密仪器系精密测试技术与仪器国家重点实验室北京100084 北京邮电大学电子工程学院信息光子学与光通信全国重点实验室北京100876

在光纤锁模激光器中,模式相位锁定产生周期短脉冲的过程称为锁模过程,产生的脉冲在广义上被称为“光耗散孤子”。光纤锁模激光器从传统的单模光纤锁模激光器发展到了多模光纤锁模激光器,锁模机理从一维(1D)时域耗散孤子锁模发展到了(3+1... 详细信息

在光纤锁模激光器中,模式相位锁定产生周期短脉冲的过程称为锁模过程,产生的脉冲在广义上被称为“光耗散孤子”。光纤锁模激光器从传统的单模光纤锁模激光器发展到了多模光纤锁模激光器,锁模机理从一维(1D)时域耗散孤子锁模发展到了(3+1)维时空耗散孤子锁模。通过深入理解耗散孤子的产生机理,有望进一步推动光纤锁模激光器在科学和应用领域的发展,为更多领域带来更多创新和可能性。首先介绍单模光纤锁模激光器中的一维时域耗散孤子锁模,探讨不同色散区域中时域耗散孤子的产生机理;随后介绍多模光纤锁模激光器中时空耗散孤子的最新研究成果,讨论模间色散的补偿方法,揭示其丰富的时空锁模机理和潜在的应用场景;最后对光纤锁模激光器的发展前景进行展望。

关键词：激光器光纤锁模激光器耗散孤子锁模机理非线性光学

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基于语义嵌入学习的特类视频识别

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电子学报 2023年第11期51卷 3225-3237页

作者：吴晓雨蒲禹江王生进刘子豪中国传媒大学信息与通信工程学院北京100024 媒体融合与传播国家重点实验室(中国传媒大学) 北京100024 清华大学电子工程系北京100084

暴力视频传播已经成为网络环境治理面临的隐患之一,暴力视频这类特类视频的智能识别技术对维护互联网内容安全具有重要意义.由于采集来源的多样性,暴力视频分布通常呈现较大的类内方差和较小的类间方差,常见的暴力视频识别模型难以适应... 详细信息

暴力视频传播已经成为网络环境治理面临的隐患之一,暴力视频这类特类视频的智能识别技术对维护互联网内容安全具有重要意义.由于采集来源的多样性,暴力视频分布通常呈现较大的类内方差和较小的类间方差,常见的暴力视频识别模型难以适应复杂多变的暴力场景.同时,暴力一词本身具有高度抽象的语义,如何从有限数据中学习通用的暴力语义表示成为一大难点.针对这些问题,本文基于语义嵌入学习的思想,构建了一种新颖的多模态暴力视频识别模型,主要由三部分构成.(1)多模态特征提取.考虑到视频具有多模态属性,采用了三种不同的深度神经网络分别提取表观、运动、音频三种模态的特征表示.(2)多模态特征融合.为获得鲁棒的通用视频表示,设计了一种轻量级的多模态特征融合模块(Multimodal Efficient Fusion Module,MEFM),该模块包括共享空间映射与多模态特征交互两部分,在对多模态特征进行充分交互的同时,又能够有效抑制不同模态信息之间的干扰.(3)语义嵌入学习.为适应不同数据分布的暴力数据集,提出了一种基于语义嵌入的多任务学习方法,通过引入中心损失构建暴力语义中心,并采用余弦嵌入损失将暴力样本向中心聚合、非暴力样本进行离散,形成具有语义判别性的特征表示,从而增强了模型的泛化能力,减少了数据噪声的干扰.在VSD2015,Violent Flows和RWF-2000三个公开数据集上的实验表明,本文提出的暴力视频识别模型较已有方法分别提升了4.79%,0.81%和1.5%,取得了具有竞争力的结果.

关键词：暴力视频识别多模态特征融合语义嵌入多任务学习

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面向6G的信息超材料和智能超表面通信与感知技术

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无线电通信技术 2024年第2期50卷 219-223页

作者：李廉林戴凌龙崔铁军北京大学电子学院北京100871 琶洲实验室(黄埔) 广东广州510555 清华大学电子工程系北京100084 东南大学毫米波国家重点实验室江苏南京210096

目前,信息超材料和智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)已经在全球范围内受到了产业界与学术界的广泛关注,在5G和未来6G网络中具有重要机遇和应用前景。针对信息超材料和智能超表面在6G时代通信和感知的需求,分析与阐... 详细信息

目前,信息超材料和智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)已经在全球范围内受到了产业界与学术界的广泛关注,在5G和未来6G网络中具有重要机遇和应用前景。针对信息超材料和智能超表面在6G时代通信和感知的需求,分析与阐述了基于信息超材料和RIS的通信与感知理论、基本算法和系统设计,并对信息超材料和RIS的进一步发展进行了展望。

关键词： 5G/6G网络信息超材料智能超表面通信感知

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面向边缘智能的通信计算一体化研究

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中兴通讯技术 2024年第S01期30卷 16-23页

作者：江炳青杜军王劲涛牟林清华大学电子工程系中国北京100084 中兴通讯股份有限公司中国深圳518057 移动网络和移动多媒体技术国家重点实验室中国深圳518055

为了进一步提高无线数据聚合效率,空中计算技术通过利用无线信道波形叠加特性允许模型更新信息在空中“一次性”完成聚合,实现通信网与算力网的“网媒融合”。然而在这过程中,信道衰落和噪声可能会带来聚合失真。此外,更新数据的质量以... 详细信息

为了进一步提高无线数据聚合效率,空中计算技术通过利用无线信道波形叠加特性允许模型更新信息在空中“一次性”完成聚合,实现通信网与算力网的“网媒融合”。然而在这过程中,信道衰落和噪声可能会带来聚合失真。此外,更新数据的质量以及边缘设备的传输能耗也可能影响模型聚合以及收敛效率。为此提出了基于空中计算的联邦学习系统,并针对其存在的信道干扰、高效数据传输和数据失真问题建立动态设备调度机制,在满足接收端信噪比条件下选择适当数量质量较高的设备参与模型训练。该机制利用梯度重要性、信道条件和传输能耗衡量设备质量并保留累积未被选择设备的梯度以加速收敛。基于李雅普诺夫优化理论进行问题建模和求解,仿真结果表明该机制具有较高训练精度和较快收敛速度,同时针对不同噪声功率具有一定鲁棒性。

关键词：空中计算联邦学习设备调度设备质量鲁棒性

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单腔双光梳锁模光纤激光器及其应用研究进展

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中国激光 2021年第15期48卷 3-19页

作者：杨昌喜赵康俊曹博高晨心肖晓晟清华大学精密仪器系精密测试技术与仪器国家重点实验室北京100084 北京邮电大学电子工程学院信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876

双光梳光谱技术作为一种新兴的宽带光谱测量技术,具有超高分辨率、高灵敏度和高采样率的特点,在气体吸收谱测量、温室气体排放监控、非线性光谱成像等领域具有重要应用。研究表明,仅从一台激光器中产生高相干的双光梳光源,克服了传统双... 详细信息

双光梳光谱技术作为一种新兴的宽带光谱测量技术,具有超高分辨率、高灵敏度和高采样率的特点,在气体吸收谱测量、温室气体排放监控、非线性光谱成像等领域具有重要应用。研究表明,仅从一台激光器中产生高相干的双光梳光源,克服了传统双光梳光源产生方法中存在的频率锁定系统复杂、梳齿数量较少、制作工艺困难等缺点,这种光源是理想的双光梳光源之一。结合国内外相关研究进展,综述了单腔双光梳的产生方法、单腔双光梳锁模光纤激光器中的孤子动力学研究以及单腔双光梳的应用。

关键词：激光器双光梳光谱技术单腔双光梳锁模光纤激光器

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光子神经网络发展与挑战

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中国激光 2020年第5期47卷 72-83页

作者：陈宏伟于振明张天臧裕斌淡一航徐坤清华大学电子工程系北京100084 北京信息科学与技术国家研究中心北京100084 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876

近年来,以神经网络为代表的人工智能技术正向着高速低功耗的方向快速发展。然而,受限于电子器件的固有极限,传统电子神经网络难以进一步提高功率效率与计算速度。而光子神经网络能够有机地将光电子技术与神经网络模型相结合,提供了突破... 详细信息

近年来,以神经网络为代表的人工智能技术正向着高速低功耗的方向快速发展。然而,受限于电子器件的固有极限,传统电子神经网络难以进一步提高功率效率与计算速度。而光子神经网络能够有机地将光电子技术与神经网络模型相结合,提供了突破这一瓶颈的有效手段。为了更好地了解光子神经网络的发展历程,把握当前光子神经网络的研究热点以及展望未来光子神经网络的发展方向,本文对光子前馈、循环以及脉冲神经网络的研究现状进行梳理,以阐释光子神经网络在实时训练、非线性运算、规模化和实用化方面面临的挑战及未来发展的趋势。

关键词：光计算神经网络光电子技术人工智能

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基于M元循环移位的MIMO扩频深海水声通信方法

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系统工程与电子技术 2025年第3期47卷 1010-1018页

作者：程琳葛威门伟哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001 极地海洋声学与技术应用教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 清华大学电子工程系北京100084

针对传统扩频通信系统速率低,难以广泛应用于水下通信组网的问题,提出一种将M元循环移位键控(M-ary cyclic shift keying,MCSK)扩频与多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)通信系统相结合的高效水声通信方法,一方面利用M... 详细信息

针对传统扩频通信系统速率低,难以广泛应用于水下通信组网的问题,提出一种将M元循环移位键控(M-ary cyclic shift keying,MCSK)扩频与多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)通信系统相结合的高效水声通信方法,一方面利用MIMO系统的空分复用增益及MCSK编码增加信息调制维度,进而实现通信速率的显著提升;另一方面,接收端相应提出一种频域相位共轭能量检测算法抑制码间干扰和同信道干扰并进行低复杂度译码,并通过仿真验证其优越性。2发8收MIMO深海试验中,成功实现了通信距离为10 km和20 km处通信速率为257.8 bps的低误码水声通信,验证了所提方法的有效性和稳健性。

关键词：扩频水声通信 M元循环移位多输入多输出被动相位共轭频域能量检测

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相位锁定至超窄线宽激光的高相干性双光梳研究

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红外与毫米波学报 2020年第1期39卷 25-31页

作者：崔佳华林百科孟飞曹士英杨明哲林弋戈宋有建胡明列方占军天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室天津300072 中国计量科学研究院时间频率计量研究所光学频率标准实验室北京100029 清华大学精密仪器系北京100084 北京大学电子学系先进光通信系统与网络国家重点实验室北京100871

研究并实现了一种相位锁定至超窄线宽激光的双光梳系统。实验通过将两台重复频率约为200MHz、重复频率差约为17 kHz的掺铒锁模激光器的对应梳齿,同时分别锁定到两台不同波长(1542 nm和1560 nm)的窄线宽连续激光器上,实现了相位相干且稳... 详细信息

研究并实现了一种相位锁定至超窄线宽激光的双光梳系统。实验通过将两台重复频率约为200MHz、重复频率差约为17 kHz的掺铒锁模激光器的对应梳齿,同时分别锁定到两台不同波长(1542 nm和1560 nm)的窄线宽连续激光器上,实现了相位相干且稳定度高的双光梳。锁定后单台光梳的梳齿线宽均低于5Hz(受限测试条件),两台光梳的相对线宽小于0.35Hz。该双光梳系统对于高精度光谱分析、时频传递,尤其是绝对距离测量等领域具有重要的应用价值。

关键词：窄线宽光频梳双光梳相位锁定相干性

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5G通信与泛在电力物联网的融合:应用分析与研究展望

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电网技术 2019年第5期43卷 1575-1585页

作者：王毅陈启鑫张宁冯成滕飞孙铭阳康重庆电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市海淀区100084 帝国理工学院电力与电子工程系

泛在电力物联网是物联网在电力行业的一种具体表现形式,是互联互通的电力网与通信网深度融合的产物,是实现能源互联网的重要举措。第五代移动通信(5G通信)因具有高带宽、低时延、低功耗等优势,受到各行各业青睐,也将于泛在电力物联网深... 详细信息

泛在电力物联网是物联网在电力行业的一种具体表现形式,是互联互通的电力网与通信网深度融合的产物,是实现能源互联网的重要举措。第五代移动通信(5G通信)因具有高带宽、低时延、低功耗等优势,受到各行各业青睐,也将于泛在电力物联网深度融合。基于此,探讨了5G通信技术与泛在电力物联网的深度融合,深入分析了5G通信在泛在电力物联网中的应用场景,总结了5G通信支撑泛在电力物联网关键技术;鉴于未来5G通信网基站密集,能耗可观,进一步还研究了泛在电力物联网下5G通信网的能量管理机制,以及两者产能用能的协调互动;最后,对未来5G通信与泛在电力物联网的融合研究进行了展望。

关键词：能源互联网泛在电力物联网 5G通信大数据物联网信息物理系统

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基于机器学习的太赫兹光谱分析与识别

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无线电工程 2019年第12期49卷 1031-1036页

作者：周月孙霁杨四刚陈宏伟徐坤北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876 清华大学电子工程系北京100084

国内对转基因作物的监管非常严格,但是对转基因作物的检测缺乏快速准确的计量方法。太赫兹时域光谱结合机器学习分类算法可以实现对转基因作物快速有效地检测识别。通过太赫兹时域光谱技术提取了2种转基因油菜种子和一种非转基因油菜种... 详细信息

国内对转基因作物的监管非常严格,但是对转基因作物的检测缺乏快速准确的计量方法。太赫兹时域光谱结合机器学习分类算法可以实现对转基因作物快速有效地检测识别。通过太赫兹时域光谱技术提取了2种转基因油菜种子和一种非转基因油菜种子的太赫兹吸收谱,朴素贝叶斯算法、基于朴素贝叶斯的自适应提升算法、主成分分析结合随机森林算法、主成分分析结合支持向量计算法被应用于转基因油菜种子的太赫兹吸收谱的分类识别。通过实验对比,基于朴素贝叶斯的自适应提升算法获得了高达96.6%的检测准确率。该研究为运用太赫兹光谱技术手段开展转基因作物的快速检测提供方法参考。

关键词：太赫兹时域光谱转基因油菜机器学习 Adaboost

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