检索结果-内蒙古大学图书馆

电子与信息学报 2024年第5期46卷 1703-1715页

作者：陈晓明魏建川黄崇文西安交通大学信息与通信工程学院西安710049 浙江大学信息与电子工程学院杭州310027

未来的第6代(6G)无线通信系统需要支持超大规模的用户需求,且对频谱效率和能源效率的要求越来越高。在此背景下,全息多输入多输出(MIMO)技术由于其具有智能可重构、电磁可调控、高方向性增益、成本低廉和部署灵活等潜力而愈发受到关注... 详细信息

未来的第6代(6G)无线通信系统需要支持超大规模的用户需求,且对频谱效率和能源效率的要求越来越高。在此背景下,全息多输入多输出(MIMO)技术由于其具有智能可重构、电磁可调控、高方向性增益、成本低廉和部署灵活等潜力而愈发受到关注。在全息MIMO系统中,大量微小而廉价的天线单元被紧密集成,使其在低硬件成本的情况下能够实现高方向性增益,同时其可以对电磁波进行灵活的调控,从而有效提升了无线通信性能。该文从全息MIMO技术出发,首先简要介绍了全息MIMO的发展过程、技术现状、分类和特点,然后对全息MIMO在视距场景和空间平稳散射的非视距场景的信道模型进行了介绍,最后阐述了全息MIMO面对的挑战和未来趋势,并进行了总结。

关键词：第6代通信全息多输入多输出可重构智能表面信道模型

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一种遥操作场景下的混合现实视觉增强交互系统

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西安交通大学学报 2023年第10期57卷 20-29页

作者：施乐洋李晓玲王龙陈漳沂郑帅西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学电子与信息学部西安710049

针对遥操作机器人系统在高风险任务中近端交互临场感差、操作者难以获得真实体验感的问题,提出了一种适用于遥操作场景的混合现实视觉增强交互系统。首先,针对远程场景传输和机械臂的远程控制这两个重要环节,通过分析遥操作交互任务中... 详细信息

针对遥操作机器人系统在高风险任务中近端交互临场感差、操作者难以获得真实体验感的问题,提出了一种适用于遥操作场景的混合现实视觉增强交互系统。首先,针对远程场景传输和机械臂的远程控制这两个重要环节,通过分析遥操作交互任务中的目标需求,从人体视觉感知与认知特性的角度构建并设计了遥操作场景下的视觉增强交互系统框架;然后根据系统功能需求,研究了混合现实场景下的远程视景实时呈现技术,设计了混合现实场景下的机械臂交互控制策略,实现了混合现实全息对象与真实物理场景相映射的虚实融合效果,并以此搭建了遥操作场景下的混合现实视觉增强交互系统,实现了混合现实终端的可视化与系统端到端的网络通信。实验结果表明:与传统的二维系统相比,该交互系统所采用视觉增强形式的任务完成时间减少了17.3%,准确度提高了7%。证明该系统具有较好的应用前景。

关键词：混合现实遥操作视觉增强机器人系统交互设计

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面向蜂群无人机自组网接入协议的多优先级动态阈值算法

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西安交通大学学报 2023年第6期57卷 65-73页

作者：高茂成梅少辉王楠马明阳西北工业大学电子信息学院西安710072 西安交通大学信息与通信工程学院西安710049

针对蜂群无人机自组网中存在的数据传输低可靠性以及高时延等问题,提出了面向蜂群无人机自组网接入协议的多优先级动态阈值算法。首先,分析数据帧在无线信道中的传输过程,利用各优先级的数据发送概率求得各优先级的数据传输成功率;其次... 详细信息

针对蜂群无人机自组网中存在的数据传输低可靠性以及高时延等问题,提出了面向蜂群无人机自组网接入协议的多优先级动态阈值算法。首先,分析数据帧在无线信道中的传输过程,利用各优先级的数据发送概率求得各优先级的数据传输成功率;其次,提出了一种改进的信道满载阈值计算方法,当信道环境发生变化时能够稳定数据的传输并降低时延;最后,通过依次调整各优先级阈值,维持整体信道处在满载阈值水平,保证了最高优先级队列的高传输成功率与低传输时延,有效地提高了整体蜂群无人机自组网的性能。仿真结果表明:在不同业务量接入的情况下,所提协议能够保持各优先级数据的高传输成功率、低时延和高吞吐量传输,传输成功率比基于业务量统计的多优先级接入协议提升了14.2%,并在最高优先级数据传输成功率、端到端时延以及吞吐量等方面具有较大的优势。

关键词：蜂群无人机自组网多优先级动态阈值高传输成功率低时延

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多模态语义通信研究综述

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通信学报 2023年第5期44卷 28-41页

作者：秦志金赵菼菼李凡陶晓明清华大学电子工程系北京100084 西安交通大学信息与通信工程学院陕西西安710049

随着人工智能与通信的交叉融合,文本、图像、音频、视频等多模态数据处理技术蓬勃发展,模态语义的共享维度被深度挖掘,多模态语义信息的高度抽象、智能简约等特性被充分利用,为语义通信带来了全新的思路和手段。首先,介绍了语义通信的... 详细信息

随着人工智能与通信的交叉融合,文本、图像、音频、视频等多模态数据处理技术蓬勃发展,模态语义的共享维度被深度挖掘,多模态语义信息的高度抽象、智能简约等特性被充分利用,为语义通信带来了全新的思路和手段。首先,介绍了语义通信的基础理论和分类,分别针对文本、图像、音频、视频综述了单模态语义通信的研究现状;然后,综述了多模态语义通信的研究现状,介绍了多模态数据融合技术和安全语义通信的研究;最后,总结了多模态语义通信面临的挑战。

关键词：语义通信多模态数据融合多模态语义通信

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自支撑单晶氧化物薄膜的应用研究进展

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物理学报 2023年第9期72卷 110-134页

作者：彭若波董国华刘明西安交通大学电子与信息学部电子科学与工程学院电子陶瓷与器件教育部重点实验室西安710049

随着柔性电子的迅猛发展,越来越多的新型智能可穿戴电子设备,逐渐改变人们的生活方式.同时,可穿戴器件小型化、柔性化、集成化、低功耗等需求不断提高,对柔性功能材料的要求越来越高,特别是亟需具有丰富功能特性的氧化物薄膜材料.近年来... 详细信息

随着柔性电子的迅猛发展,越来越多的新型智能可穿戴电子设备,逐渐改变人们的生活方式.同时,可穿戴器件小型化、柔性化、集成化、低功耗等需求不断提高,对柔性功能材料的要求越来越高,特别是亟需具有丰富功能特性的氧化物薄膜材料.近年来,随着薄膜生长与剥离技术的进步,自支撑单晶氧化物薄膜被开发出来.由于其脱离衬底束缚展现出优异柔性特征的同时,保持了丰富的磁、电、光、热、力等功能,在信息存储、智能传感、生物医疗、能源等领域具有广泛的应用前景.本文从自支撑氧化物薄膜的制备技术出发,展开介绍了基于铁电、压电、铁磁、金属-绝缘体转变等物理效应的晶体管存储器、能量收集、纳米发电机、应变传感器、储能器件及超导等方面的应用.

关键词：功能氧化物单晶薄膜自支撑柔性电子器件

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NOMA体制下通信感知一体化干扰消除算法

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信号处理 2023年第6期39卷 986-995页

作者：南犀姚如贵樊晔李昂左晓亚西北工业大学电子信息学院陕西西安710072 西安交通大学信息与通信工程学院陕西西安710049

随着无线通信设备数量呈指数爆炸式增长,无线频谱资源日益紧张,通信感知一体化技术(Integrated Sensing And Communication, ISAC)使用一体化信号同时实现感知功能与通信功能,有效地缓解了频谱资源紧张的问题,同时还节省了硬件开销,因... 详细信息

随着无线通信设备数量呈指数爆炸式增长,无线频谱资源日益紧张,通信感知一体化技术(Integrated Sensing And Communication, ISAC)使用一体化信号同时实现感知功能与通信功能,有效地缓解了频谱资源紧张的问题,同时还节省了硬件开销,因而备受关注。基于非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)体制的ISAC系统,其性能优于传统的ISAC系统,但如何在通信接收端有效地消除感知信号干扰是一个难点。针对上述问题,本文设计出一种基于NOMA体制的ISAC信号帧结构,其中通信正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号与感知线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号非正交功率加权叠加。接着本文提出一种新的干扰消除算法,在通信接收端根据LFM信号特点,运用短时傅里叶变换(Short-time Fourier Transform,STFT)分析LFM信号时频特性,确定LFM信号参数大致范围,然后运用LFM信号经特定阶数分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)后的能量汇聚特性对LFM参数进行精确估计,最后使用最大似然补偿对估计参数进行校正,提高参数估计精度,从而对感知信号进行准确重构,并在通信接收端实现较为彻底的感知信号干扰消除。仿真结果表明,在信噪比大于15 dB,通信信号功率加权系数小于0.01时,运用FRFT估计的LFM参数均方误差低于40 dB,在经过最大似然补偿校正后参数均方误差低于70 dB。并且本文提出的干扰消除算法实现的信道容量接近理想干扰消除的信道容量。

关键词：通信感知一体化非正交多址接入干扰消除

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用于图像超分辨率重建的双通道残差网络

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西安交通大学学报 2022年第1期56卷 158-164页

作者：左龙张鹏荆树旭赵一李凡长安大学信息工程学院西安710054 西安电子科技大学通信工程学院西安710071 西安交通大学信息与通信工程学院西安710049

针对现有基于深度学习的自然图像超分辨率算法在图像高频细节重建方面的不足,提出了一种更注重图像高频细节重建的双通道残差网络。使用带有通道注意力机制的残差结构作为网络的主通道;为了在重建过程中更好地保留原始图像的几何结构和... 详细信息

针对现有基于深度学习的自然图像超分辨率算法在图像高频细节重建方面的不足,提出了一种更注重图像高频细节重建的双通道残差网络。使用带有通道注意力机制的残差结构作为网络的主通道;为了在重建过程中更好地保留原始图像的几何结构和边缘信息,使用自适应结构化卷积设计了网络的辅助通道,以此构建的双通道残差网络在学习过程中会有更强的高频信息捕获能力;为了使重建图像效果更加符合人眼的主观视觉感受,结合使用L1损失函数和多尺度结构相似度损失函数来训练网络,使网络在训练过程中能够较好地保留图像的视觉效果。实验结果表明:在主通道外并构基于结构化卷积的辅助通道可以使重建图像的峰值信噪比提高2 dB;结合使用L1损失函数和多尺度结构相似度损失函数可以使重建图像的峰值信噪比提高3 dB、结构相似性提高0.5;与同类网络客观定量相比,所提网络在两个公开数据集上取得的效果更优。

关键词：超分辨率重建深度学习通道注意力残差网络自适应结构化卷积

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面向铁电相变的机器学习:基于图卷积神经网络的分子动力学模拟

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物理学报 2024年第8期73卷 273-286页

作者：欧阳鑫健张岩星王之龙张锋陈韦嘉庄园揭晓刘来君王大威西安交通大学电子与信息学部微电子学院西安710049 河南师范大学物理学院新乡453007 桂林理工大学材料科学与工程学院桂林541004

铁电材料广泛应用于功能器件中,对铁电体进行方便、准确的理论建模,是一个长期被关注的问题.本文提出了一种基于图卷积神经网络的铁电相变模拟方法,利用图卷积神经网络对铁电材料的势能面进行原子层面的建模,并将得到的神经网络势函数... 详细信息

铁电材料广泛应用于功能器件中,对铁电体进行方便、准确的理论建模,是一个长期被关注的问题.本文提出了一种基于图卷积神经网络的铁电相变模拟方法,利用图卷积神经网络对铁电材料的势能面进行原子层面的建模,并将得到的神经网络势函数作为计算器,以驱动大体系的分子动力学模拟.给定原子位置,训练好的图卷积神经网络能够给出势能的高精度预测,达到每原子1 meV级别,与从头算(ab inito)精度基本相当,同时在计算速度上相比从头算方法有数个数量级的提升.得益于神经网络的高精度和快速预测能力,结合分子动力学模拟,本文对两种不同类型的铁电材料——GeTe和CsSnI3进行研究,成功模拟了它们随温度发生的结构相变,模拟结果和实验相符合.这些结果说明了图卷积神经网络在铁电体建模和相变模拟应用中的准确性和可靠性,为铁电体的理论探索提供了一个通用建模方法.

关键词：铁电相变机器学习势函数

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面向全息MIMO 6G通信的电磁信道建模理论与方法

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 1940-1950页

作者：黄崇文季然魏丽宫铁瑞陈晓明沙威杨军张朝阳 Yuen Chau 浙江大学信息与电子工程学院杭州310027 新加坡科技与设计大学新加坡487372 西安交通大学信息与通信工程学院西安710049 中兴通讯股份有限公司深圳518000 新加坡南洋理工大学新加坡639798

全息多输入多输出(HMIMO)是6G通信中的新兴技术,相应阵列由固定物理孔径下的密布天线单元组成。全息MIMO是电磁约束下Massive MIMO天线技术的拓展。全息MIMO系统在有效提升无线通信性能方面具有极大的潜力。比如,可用最小的功率损耗实... 详细信息

全息多输入多输出(HMIMO)是6G通信中的新兴技术,相应阵列由固定物理孔径下的密布天线单元组成。全息MIMO是电磁约束下Massive MIMO天线技术的拓展。全息MIMO系统在有效提升无线通信性能方面具有极大的潜力。比如,可用最小的功率损耗实现尽可能大的连续孔径,灵活控制目标方向的电磁波传输等。但是,由于全息MIMO系统包含大量的紧密分布的天线单元,且单元之间的距离小于半波长,因而造成严重的电磁耦合作用。这些耦合使传统的独立同分布的信道假设失效。因此,如何设计一个有效且贴近实际的信道建模成为当前全息MIMO研究中最具挑战性的问题之一。针对该挑战,该文研究了基于电磁场理论的4种信道建模方式,它们都能很好描述全息MIMO系统中的电磁波传输特征。第1种是基于平面格林函数的精确信道建模方式,该方式将自由空间中点对点的格林函数扩展到平面之间积分形式的格林函数,通过积分计算来构造两个全息MIMO平面之间的通信信道,但该方法的复杂度较高。第2, 3种方法则分别采用了平面波展开和球面波展开来近似全息MIMO的通信信道,这两种方案的复杂度更低。其中,基于平面波展开的信道建模形式相对简单,更适用于远场,但是会低估单元强耦合时的最大系统容量;基于球面波展开的信道建模能更好捕捉电磁波信道几何特征,但其复杂度较高。最后介绍基于随机格林函数的信道建模方法,主要描述富散射环境或瑞利信道中电磁波的随机特性。

关键词：全息MIMO通信电磁波理论信道建模

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基于图信号处理的OFDM系统导频设计和信道估计方法

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物联网学报 2022年第3期6卷 91-102页

作者：何彬李国兵陈源张国梅西安交通大学电子与信息学部信息与通信工程学院陕西西安710049

正交频分复用(OFDM,orthogonal frequency division multiplexing)是物联网的物理层关键技术之一,导频设计和信道估计是OFDM系统的关键问题。针对物联网通信场景复杂多样导致固定导频方案性能较差的问题,提出了一种基于图信号处理(GSP,g... 详细信息

正交频分复用(OFDM,orthogonal frequency division multiplexing)是物联网的物理层关键技术之一,导频设计和信道估计是OFDM系统的关键问题。针对物联网通信场景复杂多样导致固定导频方案性能较差的问题,提出了一种基于图信号处理(GSP,graph signal processing)的导频设计和信道估计方法。首先,将时频资源块建模为图信号,将信道估计问题转换为图信号的采样重建问题。进而考虑时频双选衰落的影响,设计加权图邻接矩阵,构造基于时频位置的图拓扑结构。在此基础上,基于图信号采样理论优化导频位置,提出一种基于加权图拓扑构造的导频图案设计方法。同时,基于图信号重建方法进行信道信息重建,提出基于图平滑性约束的信道估计方案。仿真结果表明,所提方法相较于传统方案在双选信道的高速场景下可取得更高的信道估计精度,在低速场景下则可有效节约导频资源。

关键词：正交频分复用图信号处理信道估计导频图案设计图采样

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