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重庆邮电大学学报(自然科学版) 2025年第2期37卷 165-173页

作者：邵凯郑思宇王光宇重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

针对车路协同系统(cooperative vehicle infrastructure system,CVIS)中排队时延和功率间的平衡问题,提出一种联合队列年龄和信道感知的概率调度(joint age of queue and channel aware probabilistic scheduling,JAQCA-PS)策略,在给定功率约束下实现平均排队时延最小化。提出的策略设计了队列年龄(age of queue,AoQ)信息作为调度参数之一,并联合包到达信息、块衰落信道的状态信息建立跨层调度模型,将最小化平均排队时延问题表述为约束马尔可夫决策过程(constrained Markov decision process,CMDP);通过将非线性问题转化为等效的线性规划(linear programming,LP)问题求解,得到了JAQCA-PS策略下最优传输参数和最优排队时延-功率平衡的数值结果;经蒙特卡洛模拟验证了结果的准确性。

关键词：跨层调度队列年龄排队时延-功率平衡约束马尔可夫决策过程车路协同系统

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基于STAR-RIS和中继集成系统的下行NOMA覆盖增强技术

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电讯技术 2025年第3期65卷 469-476页

作者：陈思宇申滨元文军重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)与中继技术相结合是近年来兴起的新型增强型无线通信技术。为实现下行覆盖增强,提出了一种基于同时反射和透射的可重构智能表面(Simultaneously Transmitting and Reflecting Re... 详细信息

可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)与中继技术相结合是近年来兴起的新型增强型无线通信技术。为实现下行覆盖增强,提出了一种基于同时反射和透射的可重构智能表面(Simultaneously Transmitting and Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface,STAR-RIS)与解码转发(Decode-and-Forward,DF)中继协同工作的下行非正交多址(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)双用户系统。在Nakagami-m信道假设下,通过联合优化基站和中继处的NOMA功率分配以及STAR-RIS的能量分裂系数,实现最大化该系统中两个用户的可实现速率之和。在满足功率约束和理想连续干扰消除的条件下,提出了一种基于两阶段中继系统流量平衡的双层迭代算法,通过内层迭代功率分配和外层迭代能量分裂系数来得到最优值。仿真结果表明,该集成系统覆盖性能在系统功率同为1 W的情况下要优于纯中继系统,且优势随STAR-RIS元件数量增多而变大;当STAR-RIS元件个数小于200或发射信噪比小于80 dB时,该系统相较于纯STAR-RIS系统亦可获得0.5~2 b/s/Hz的系统和速率增益。

关键词： STAR-RIS 非正交多址(NOMA) 解码转发中继集成系统功率分配

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非地面通信网络多普勒频偏多级高精度估计方法

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电讯技术 2025年第3期65卷 454-462页

作者：李昌淼申滨黄晓舸重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

与地面蜂窝网络相比,非地面通信网络如低轨卫星通信场景下往往存在更高的多普勒频偏和较低的接收信噪比等问题,严重影响系统性能。为了提高同步性能,提出了一种多级频偏估计方法,以补偿由星地之间相对运动引起的多普勒频偏。首先,星历... 详细信息

与地面蜂窝网络相比,非地面通信网络如低轨卫星通信场景下往往存在更高的多普勒频偏和较低的接收信噪比等问题,严重影响系统性能。为了提高同步性能,提出了一种多级频偏估计方法,以补偿由星地之间相对运动引起的多普勒频偏。首先,星历频偏预估计利用终端位置和星历信息进行粗略估计。其次,对于剩余频偏估计问题,将其等效地转化为离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)插值迭代频率估计问题,并通过残余频偏粗估计和精估计分别完成。仿真结果表明,与传统的互相关方法及其他几种典型改进方法相比,所提方法具有更高的多普勒频偏估计精度,在归一化频偏为4.487、信噪比为0 dB时,频偏估计的均方根误差可达到10-2,有助于提高接入成功率和通信质量。

关键词：非地面通信网络同步性能多普勒频偏估计插值迭代

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星地通信中基于压缩感知的OTFS信道估计

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电讯技术 2025年第2期65卷 214-222页

作者：邵凯聂芝荣重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

针对低轨卫星星地通信高动态信道特点,采用正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)调制方式,提出一种低导频开销、高精度的两阶段信道估计方法,实现对时延、多普勒频移和信道增益3个参数的精细估计。所提TP-CSIE(Two Phase ... 详细信息

针对低轨卫星星地通信高动态信道特点,采用正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)调制方式,提出一种低导频开销、高精度的两阶段信道估计方法,实现对时延、多普勒频移和信道增益3个参数的精细估计。所提TP-CSIE(Two Phase Channel State Information Estimation)方案采用时域训练序列为导频结构,解决时延-多普勒(Delay-Doppler, DD)域嵌入式导频方案在高动态星地链路下导频开销过大的问题。由于DD域信道的固有稀疏性,OTFS信道估计问题被转化为稀疏信号的恢复问题。在算法第一阶段,选用稀疏信号恢复算法进行信道参数的初始估计,利用重叠相加法获得部分先验信息以提高压缩采样匹配追踪(Compressive Sampling Matching Pursuit, CoSAMP)算法的准确性。在算法第二阶段,设计增强型旋转不变子空间算法实现信道参数的准确估计。仿真结果表明,与现有方案相比,所提算法归一化均方误差性能约有7 dB性能的提升,误码率性能约有10 dB的提升。

关键词：低轨卫星星地通信正交时频空(OTFS) 信道估计压缩感知

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IRS与人工噪声辅助的MIMO通信系统物理层安全方案设计

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系统工程与电子技术 2022年第10期44卷 3266-3274页

作者：景小荣宋振远罗悦马玉丹重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

针对多输入多输出通信系统信息传输过程中的安全问题,提出一种智能反射表面(intelligent reflecting surface,IRS)与人工噪声辅助的物理层安全设计方案。在该方案中,首先基于系统保密速率最大化准则,构建一非凸优化问题。由于该问题求... 详细信息

针对多输入多输出通信系统信息传输过程中的安全问题,提出一种智能反射表面(intelligent reflecting surface,IRS)与人工噪声辅助的物理层安全设计方案。在该方案中,首先基于系统保密速率最大化准则,构建一非凸优化问题。由于该问题求解需联合优化设计基站波束赋形矩阵、人工噪声协方差矩阵及IRS相移矩阵,为易于求解,基于均方误差准则,对非凸目标函数进行等价转换。最后,以交替迭代方式分别利用内点法和基于黎曼流形的共轭梯度下降算法,求解波束赋形矩阵和人工噪声协方差矩阵以及IRS相移矩阵。仿真结果表明,所提方案的系统保密速率在发送端具有较高的发送功率时,优于其他几种方案。

关键词：物理层安全智能反射表面多输入多输出人工噪声黎曼流形优化

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智能反射面辅助通信系统时变级联信道估计

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通信学报 2024年

作者：邵凯鲁奔王光宇重庆邮电大学通信与信息工程学院移动通信技术重庆市重点实验室移动通信教育部工程研究中心

智能反射面（RIS）辅助通信系统时变级联信道的估计，需解决级联信道稀疏表示，时变信道参数跟踪和信号重构等关键问题。针对性地提出了一种结合Khatri-Rao积的分层贝叶斯卡尔曼滤波（KR-HBKF）算法。该算法首先利用信道的稀疏特性，通... 详细信息

智能反射面（RIS）辅助通信系统时变级联信道的估计，需解决级联信道稀疏表示，时变信道参数跟踪和信号重构等关键问题。针对性地提出了一种结合Khatri-Rao积的分层贝叶斯卡尔曼滤波（KR-HBKF）算法。该算法首先利用信道的稀疏特性，通过Khatri-Rao积和克罗内克积变换得到RIS级联信道的稀疏表示，将RIS级联信道估计问题转化为低维度的稀疏信号恢复问题。然后，根据RIS级联信道的状态演化模型，在HBKF算法的预测模型中引入了时间相关性参数，应用改进的HBKF解决时变信道参数跟踪和信号重构问题，完成时变级联信道的估计。KR-HBKF算法综合利用了信道的稀疏性和时间相关性，能以较小的导频开销获得更好的估计精度。仿真结果表明，与传统压缩感知算法相比，所提算法具有约5dB的估计性能提升，且在不同信道条件下具有鲁棒性。

关键词：智能反射面信道估计贝叶斯压缩感知卡尔曼滤波

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基于子空间结构正则化的L_(21)非负矩阵分解高光谱解混

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电子与信息学报 2022年第5期44卷 1704-1713页

作者：陈善学刘荣华重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

标准的非负矩阵分解(NMF)应用于高光谱解混时,容易受到噪声和异常值的干扰,解混效果较差。为了提高分解性能,该文将L_(21)范数引入标准的NMF算法中,对模型进行了改进,从而提高算法的鲁棒性。其次,为了提高分解后丰度矩阵的稀疏性,将双... 详细信息

标准的非负矩阵分解(NMF)应用于高光谱解混时,容易受到噪声和异常值的干扰,解混效果较差。为了提高分解性能,该文将L_(21)范数引入标准的NMF算法中,对模型进行了改进,从而提高算法的鲁棒性。其次,为了提高分解后丰度矩阵的稀疏性,将双重加权稀疏约束引入L_(21)NMF模型中,使其中一个权值提高每个像元对应的丰度向量上的稀疏性,另一个权值提高每个端元对应的丰度向量上的稀疏性。同时,为了利用像元的全局空间分布信息,观察地物在不同图像中的真实分布情况,引入子空间结构正则项,提出了基于子空间结构正则化的L_(21)非负矩阵分解(L_(21)NMF-SSR)算法。通过在模拟数据集和真实数据集与其他经典算法的比较,验证了该算法具有更好的性能,同时具有去噪能力。

关键词：高光谱解混非负矩阵分解 L_(21)范数双重加权稀疏子空间结构

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基于梯度下降的可变分数时延滤波器优化方法

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通信学报 2025年第4期46卷 121-128页

作者：庄陵郝汉杰重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信教育部工程研究中心重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

针对可变分数时延滤波器低失真传输需求,提出一种基于梯度下降并结合均方根传播的优化方法。首先,通过矩阵形式推导目标函数与梯度表达式,利用历史与当前梯度信息的指数移动平均来调整步长。其次,更新权重时引入上次迭代残差的协方差矩... 详细信息

针对可变分数时延滤波器低失真传输需求,提出一种基于梯度下降并结合均方根传播的优化方法。首先,通过矩阵形式推导目标函数与梯度表达式,利用历史与当前梯度信息的指数移动平均来调整步长。其次,更新权重时引入上次迭代残差的协方差矩阵,以进一步提高滤波器频响特性与理想特性的逼近程度。最后,从复杂度和误差方面与现有方法进行对比。仿真结果表明,与传统加权最小二乘法相比,所提方法在保证局部幅度与群时延精度的同时,归一化均方根误差有效降低34.36%。

关键词：可变分数时延滤波器低失真梯度下降均方根传播归一化均方根误差

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面向用户随机特性的联合无人机部署与资源分配算法

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电子学报 2024年第12期52卷 4015-4022页

作者：王钦源柴蓉孙瑞锦陈前斌重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆市移动通信技术重点实验室重庆400065 西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室陕西西安710126

无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)具有低成本、高灵活性和易操作等优点,可作为空中基站(Base Station,BS)或中继为地面用户(Ground User,GU)提供无线传输服务.针对BS与GU之间无法直接通信的场景,可通过部署UAV作为空中中继实现BS与G... 详细信息

无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)具有低成本、高灵活性和易操作等优点,可作为空中基站(Base Station,BS)或中继为地面用户(Ground User,GU)提供无线传输服务.针对BS与GU之间无法直接通信的场景,可通过部署UAV作为空中中继实现BS与GU之间的信息交互.本文针对GU位置不确定的UAV辅助通信系统,研究UAV的部署和资源分配策略.首先将联合UAV部署、GU关联及功率分配问题建模为满足约束条件的系统平均能耗最小化问题.为求解所建模优化问题,首先提出一种基于圆堆算法的UAV初始部署策略,进而将原优化问题转换为三个子问题,并采用交替迭代法求解.具体而言,基于给定的UAV部署和GU关联策略,提出一种基于拉格朗日对偶方法的功率分配策略.给定UAV部署和功率分配策略,基于Voronoi图迭代确定GU关联策略.给定局部最优功率分配和GU关联策略,提出基于二次变换及一阶泰勒展开的UAV部署方案.对各子问题进行迭代求解,以得到联合优化策略.仿真结果验证了所提算法的有效性.

关键词：用户随机特性 UAV部署 GU关联资源分配系统平均能耗

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全双工模式下利用干扰抑制技术实现物理层密钥生成

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重庆邮电大学学报（自然科学版） 2024年第6期36卷 1150-1158页

作者：徐鹏凌桐杨俊重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

窃听者距离合法用户非常近时,合法信道和窃听信道的相关性极强,导致系统的可达密钥速率过低。针对这一问题,提出了一种基于全双工(full duplex,FD)干扰抑制的物理层密钥生成方法。通过各节点进行信道估计,同时合法用户发送干扰来抑制窃... 详细信息

窃听者距离合法用户非常近时,合法信道和窃听信道的相关性极强,导致系统的可达密钥速率过低。针对这一问题,提出了一种基于全双工(full duplex,FD)干扰抑制的物理层密钥生成方法。通过各节点进行信道估计,同时合法用户发送干扰来抑制窃听者窃取信息,进而合法用户通过在无噪的公共信道上进行密钥协商来获得密钥;利用遍历性的特征和Jensen不等式推导出了系统密钥容量下界的解析表达式。仿真结果表明,少量的干扰信号功率能够提升系统的可达密钥速率;与传统的半双工(half duplex,HD)无干扰系统相比,有干扰的全双工系统有着显著的性能提升。

关键词：全双工物理层安全密钥生成干扰

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