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基于空间优化的室内可见光定位方法研究

光学学报 2024年

作者：苏辰希张艳语李盾申丽慧吴奇张剑郑州大学网络空间安全学院战略支援部队信息工程大学

针对传统室内可见光定位精度较低的问题，本文提出了一种基于空间优化的室内可见光定位方法。针对可见光通信定位模拟环境，推导了待测点的克拉美罗界(CRB)和定位精度最佳的光源布局，并使用高斯-牛顿算法进行仿真分析，证明了理论推导... 详细信息

针对传统室内可见光定位精度较低的问题，本文提出了一种基于空间优化的室内可见光定位方法。针对可见光通信定位模拟环境，推导了待测点的克拉美罗界(CRB)和定位精度最佳的光源布局，并使用高斯-牛顿算法进行仿真分析，证明了理论推导的正确性。其次文章对比了两种位置指纹定位算法：KNN(K-Nearest Neighbors)和WKNN(Weighted KNearest Neighbors)，并对K近邻点的数量进行优化。研究结果表明，当K近邻点数为3时，WKNN算法的平均定位误差为0.226m，相较于KNN算法的定位误差降低了36.23%。此外，本研究还进一步在WKNN算法的基础上做了一定的优化。实验结果表明，相较于KNN算法和WKNN算法，改进算法的平均定位精度分别提升了51.12%和23.34%。综上所述，本研究显著提升了室内可见光定位系统的精度和可靠性。

关键词：可见光通信室内定位克拉美罗界指纹定位 WKNN算法

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基于自适应果蝇优化算法的加权分簇算法

系统工程与电子技术 2023年第7期45卷 2259-2268页

作者：王翔宇张艳语李龙菅春晓崔维嘉信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450001

针对无人机编队网络管理问题,提出了一种基于自适应果蝇优化算法的加权分簇算法,利用分簇结构进行网络优化。该算法使用了基于离差标准化的数据归一化方法对各性能指标进行处理,并根据整体能耗改变权值分配规则,共同提高了簇头选举的客... 详细信息

针对无人机编队网络管理问题,提出了一种基于自适应果蝇优化算法的加权分簇算法,利用分簇结构进行网络优化。该算法使用了基于离差标准化的数据归一化方法对各性能指标进行处理,并根据整体能耗改变权值分配规则,共同提高了簇头选举的客观性;分析了未定节点调整准则,提出了应用自适应果蝇优化算法进行簇的规模优化,消除了孤立节点和小规模簇;引入了剩余能量阈值和安全距离阈值约束维护条件,并分析了阈值的最优取值,减少了簇的维护次数。仿真结果表明,所提算法能够有效提高无人机编队各方面的性能,与现有算法相比,能够获得更好的网络管理效果。

关键词：加权分簇算法离差标准化自适应果蝇优化算法剩余能量阈值安全距离阈值

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基于法向量倾斜的可见光通信多输入多输出信道解相关技术

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光学学报 2017年第5期37卷 50-57页

作者：张海勇朱义君张艳语中国人民解放军信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450002

随着可见光通信多输入多输出(VLC-MIMO)系统收发端阵元数目增多、阵元间距减小以及传输距离增大,系统接收端信号间严重干扰、信道矩阵缺秩等问题逐渐凸显,导致系统的复用率降低、信道相关性增大。针对这些问题,提出以最小化最大干信比... 详细信息

随着可见光通信多输入多输出(VLC-MIMO)系统收发端阵元数目增多、阵元间距减小以及传输距离增大,系统接收端信号间严重干扰、信道矩阵缺秩等问题逐渐凸显,导致系统的复用率降低、信道相关性增大。针对这些问题,提出以最小化最大干信比为优化目标;通过建立VLC-MIMO信道模型,分析收发端阵元法向量倾斜角度对信道相关性的影响;通过优化发光二极管(LED)法向量倾斜角度来减小信道相关性,并得到各个LED法向量的最佳倾斜角度。通过比较系统接收平面的光照度分布,发现所提出的优化方案能有效减小信号间干扰,与链路阻塞方式相比,该方案的误码率降低了42dB。

关键词：光通信信道解相关法向量倾斜迫零检测

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我国煽动型犯罪中煽动行为研究

我国煽动型犯罪中煽动行为研究

作者：张艳语山东科技大学

学位级别：硕士

煽动型犯罪在古今中外的刑法中均有相关的规定。我国刑法总则中没有规定煽动型犯罪,只在刑法分则中规定了六个相关罪名,这六种犯罪所指向和侵害的客体都是非常重要的法益,对国家和社会的安全稳定具有重大影响,犯罪性质严重,社会危害性... 详细信息

煽动型犯罪在古今中外的刑法中均有相关的规定。我国刑法总则中没有规定煽动型犯罪,只在刑法分则中规定了六个相关罪名,这六种犯罪所指向和侵害的客体都是非常重要的法益,对国家和社会的安全稳定具有重大影响,犯罪性质严重,社会危害性大。煽动型犯罪中的煽动行为作为具体实行行为的前置性行为是犯罪初始阶段的行为。它对具体的实行行为起到不容忽视的促进、引导或支持的作用。因此对煽动行为的研究具有重要的理论意义和实践意义。我国对煽动行为的研究还存在诸多问题,如煽动行为的范围不够明确,煽动行为的行为对象问题存在争议,煽动行为的行为方式的认定也非常模糊,煽动行为与教唆行为在理论和实践中存在混淆,较难区分,煽动行为作为言论表达性行为,其与表达自由之间的区分标准较为混乱,煽动行为在各罪中的具体表现形式也不够明晰等。因此,文章重点针对以上问题对煽动行为进行研究。由于外国刑法中普遍存在煽动犯罪罪,这就意味着外国刑法中的煽动行为的使用范围是刑法所规定的所有罪名,即所有罪行均有煽动形态,而我国刑法总则中没有规定煽动犯,仅在分则中规定了六个煽动型犯罪,这意味着在我国刑法中只有该六种罪名具有煽动行为。针对行为对象和行为方式问题,文章认为煽动行为的行为对象应为不特定的人或者多数人,特定的个人不能成为煽动型犯罪的行为对象,煽动行为方式一般应为公开的,但不能排除的私下的煽动。煽动行为作为言论表达型犯罪行为其与言论表达之间的界限关乎着保障公民宪法权利和惩罚犯罪等重要内容,文章认为煽动行为与表达自由的区分标准应是明显而即刻的危险。在实践中煽动行为与教唆行为容易产生混淆,文章从行为性质、构成、内容、对象以及危险程度等新的角度对煽动行为与教唆行为进行全面辨析。最后文章将对煽动行为的研究落实到具体的煽动型犯罪之中,我国的六种煽动型犯罪中的煽动行为因其对应着不同的具体实行行为,其煽动行为的方式也具有其独特的特点,研究我国具体煽动型犯罪中的煽动行可以为司法实践提供更明确的标准。

关键词：煽动型犯罪煽动行为自由表达消极言论表达教唆行为

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MIMO系统线性预编码技术研究

MIMO系统线性预编码技术研究

作者：张艳语解放军信息工程大学

学位级别：硕士

MIMO技术可以满足未来高速数据业务对频谱利用率的要求，是新一代移动通信体制所采纳的关键技术。预编码作为MIMO的核心支撑技术之一，是获得性能增益的关键，其相关算法设计的性能将直接影响整个系统的有效性和可靠性，成为了研究热点... 详细信息

MIMO技术可以满足未来高速数据业务对频谱利用率的要求，是新一代移动通信体制所采纳的关键技术。预编码作为MIMO的核心支撑技术之一，是获得性能增益的关键，其相关算法设计的性能将直接影响整个系统的有效性和可靠性，成为了研究热点。本文围绕MIMO预编码技术展开研究，主要工作如下： 1、研究了非满秩MIMO信道中的广义迫零问题。针对传统迫零预编码无法适用于非满秩MIMO信道的问题，给出了一种新的广义迫零预编码。通过对信道矩阵进行合适地分块，把对迫零预编码矩阵的设计转化为对若干线性方程组进行求解。该方法不要求信道矩阵满秩，其复杂度随着信道矩阵秩的增加而减少。仿真结果表明该方法在信道满秩时与传统的迫零算法性能一致，并且与SVD预编码相比，复杂度较低，误码率性能较好。 2、研究了各天线功率受限条件下的预编码处理问题。总功率受限MIMO系统预编码可能出现的功率溢出引起功率放大器非线性失真的现象，分布式MIMO系统各天线功率无法共享，针对这些问题，研究了引入各天线功率受限时的MIMO系统容量准则下的预编码设计。推导出了受限条件放松之后的次优解;通过拉格朗日对偶优化求解优化问题，给出了求解预编码矩阵数值分析解的迭代算法流程。结果表明，该算法设计的预编码数值分析解对应的容量优于次优解，特别是在发射天线数目多于接收天线数目时或信道矩阵非满秩时对容量的提高更为明显。 3、研究了频率选择性MIMO信道中实现块传输的收发联合设计问题。给出了频率选择性MIMO信道下一种实现块传输的收发联合设计方法。通过收发联合处理把选择性信道转化为了若干正交的平坦MIMO等效信道，增加了系统设计的自由度。给出了一种容量最优的功率分配方法，推导了其误码率和信道容量的解析式。仿真结果验证了理论分析的正确性，该方法在高信噪比时与非块传输相比的容量增益与多径数目成正比。 4、研究了MIMO窃听信道应用于物理层信息理论安全的预编码技术。为了改善MIMO系统无线传输安全，给出了一种基于发射端预处理的物理层安全传输方法。基站在合法信道的投影空间发射相互正交的保密信号和干扰信号，干扰窃听方恢复信息，同时不影响期望用户接收信号。给出了保密信号和干扰信号之间在保密容量准则下的功率分配迭代算法。通过分析干扰对窃听信号统计特性的影响，证明了对窃听方信号恢复造成的不确定度。仿真结果表明，该方法具有较高的保密信道容量，在期望用户处获得与已有方法相比较低的误码率，而窃听方解调性能较差。

关键词：多输入多输出预编码信道状态信息功率受限收发联合设计物理层信息理论安全

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多聚焦显微图像融合算法

激光与光电子学进展 2024年第6期61卷 322-330页

作者：付宏语巩岩汪路涵张艳微郎松张志郑汉青中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州)生命科学与医学部江苏苏州215163 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所医用光学技术研究室江苏苏州215163

在显微成像过程中,受系统景深限制,沿光轴方向不同层面之间聚焦位置存在显著差异,同时不同层面的显微图像存在部分聚焦区域重叠,现有多聚焦融合算法往往无法并行提取和融合多幅显微图像中最清晰的聚焦部分。提出一种多聚焦显微图像融合... 详细信息

在显微成像过程中,受系统景深限制,沿光轴方向不同层面之间聚焦位置存在显著差异,同时不同层面的显微图像存在部分聚焦区域重叠,现有多聚焦融合算法往往无法并行提取和融合多幅显微图像中最清晰的聚焦部分。提出一种多聚焦显微图像融合算法,首先构造了一种类高斯四邻域梯度算子并结合快速引导滤波,实现高频聚焦信息的提取;同时针对大视场显微图像序列中存在聚焦信息重叠、像素数量大的情况,引入了一种小区域聚焦度量方法,提高了对聚焦清晰区域高频信息提取的能力,实现了多图最佳聚焦点的融合。拍摄3组包括4 mm和2 mm对角线视场的多聚焦显微图像序列进行测试,相较5种常用多聚焦图像融合算法,所提算法的峰值信噪比平均提高了2.4772,结构相似性指数达0.9400以上,对聚焦清晰区域有更好的融合效果,融合图像细节丰富且清晰度高,能够满足大视场多聚焦显微图像融合的准确性要求。

关键词：图像处理多聚焦显微图像引导滤波聚焦信息检测多图融合

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新型层间迹正交码可见光双层成像通信系统

光学学报 2016年第12期36卷 44-52页

作者：李鹏旭杨育红朱义君张艳语中国人民解放军信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450001

为提升可见光双层叠加系统的通信性能,提出了一种新型叠加编码系统。该系统在充分考虑远、近距离通信特点的基础上,将迹正交编码与叠加系统相结合,使双层信号满足迹正交特性,有效消除了层间干扰,提升了信号间的欧氏距离,并获得了一定的... 详细信息

为提升可见光双层叠加系统的通信性能,提出了一种新型叠加编码系统。该系统在充分考虑远、近距离通信特点的基础上,将迹正交编码与叠加系统相结合,使双层信号满足迹正交特性,有效消除了层间干扰,提升了信号间的欧氏距离,并获得了一定的编码增益。针对此新型系统采用复杂度为线性的求和检测算法能够获得与最大似然(ML)检测算法相同的译码性能。通过推导基于ML检测时的理论误比特率(BER)闭式解,分析了功率分配对各层传输BER性能的影响,并给出了3类星座设计方案。仿真结果表明,与现有双层叠加系统相比,基于层间迹正交码编码的新型系统可有效改善系统的通信性能。

关键词：光通信可见光层间干扰迹正交码星座设计

基于改进哈里斯鹰优化算法的光谱特征波段选择模型研究

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 148-157页

作者：鲍浩张艳贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025 贵阳学院农产品无损检测工程研究中心贵州贵阳550005

特征波段选择是近红外光谱分析的关键步骤之一,有效的特征波段选择能提高建模效率与模型性能。传统的特征波段选择算法存在运行时间长、选择特征冗余的缺陷,在实际工程应用中难以达到期望的效果。哈里斯鹰优化(HHO)算法具有原理简单、... 详细信息

特征波段选择是近红外光谱分析的关键步骤之一,有效的特征波段选择能提高建模效率与模型性能。传统的特征波段选择算法存在运行时间长、选择特征冗余的缺陷,在实际工程应用中难以达到期望的效果。哈里斯鹰优化(HHO)算法具有原理简单、参数少的优点,但同时也存在收敛精度低且易陷入局部最优的不足。在HHO算法的基础上提出了一种基于改进哈里斯鹰优化(IHHO)算法的近红外光谱特征波段选择模型。针对HHO算法只能用于求解连续空间的优化问题,采用离散化策略对HHO算法进行修正,使其能求解离散形式的特征波段选择问题;考虑到HHO算法初始种群的质量差,使用混沌映射、反向学习提高初始种群的质量,以增强算法的全局探索能力;由于HHO算法在局部搜索时的收敛精度低,提出了新的猎物能量衰减模型与跳跃策略,以进一步增强算法在局部搜索时的寻优能力;为避免算法在寻优过程中落入局部最优,借鉴了遗传算法的变异方式对HHO算法进行扰动。使用竞争性自适应重加权采样法(CARS)、连续投影算法(SPA)、粒子群优化(PSO)算法、遗传算法(GA)、 HHO算法与IHHO算法进行比较,并以4个定性分析近红外光谱数据集与2个定量分析近红外光谱数据集分别建立了支持向量机(SVM)识别模型和偏最小二乘回归(PLSR)模型。在定性分析实验中,IHHO算法得到的平均准确率相对于全波段时分别提高了0.83%、 9.55%、 17.65%以及0%,平均特征波段数仅占全波段的9.97%、 2.59%、 1.36%以及0.59%。在定量分析实验中,IHHO算法得到的平均决定系数分别较全波段提高了10.57%、 1.47%、 4.41%、 3.66%以及3.06%,平均均方根误差分别较全波段较低了0.162、 1.266 3、 1.868、 1.869 4以及0.408 4,平均特征波段数仅占全波段的9.24%、 10.53%、 6.54%、 6.91%以及7.14%。实验结果表明,IHHO算法在选择特征波段时能够去冗余,针对性选择最重要的特征波段,其性能均优于比较的几种算法。IHHO算法具有良好的应用前景。

关键词：近红外光谱分析特征波段选择哈里斯鹰优化算法支持向量机偏最小二乘回归

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算法资本主义：智能时代的资本主义新形态

科学学研究 2024年

作者：刘天语王硕东京大学卡维里宇宙物理学与数学研究所清华大学社会科学学院清华大学人文学院

“算法资本主义”指的是以智能算法为控制中枢的当代资本主义形态，表征着数字资本主义在新一轮科技革命下的迭代升级。与此前的资本主义形态不同，算法资本主义遵循着智能化的运作逻辑，具有跨区域、全流程、自动化和隐性支配的全新特... 详细信息

“算法资本主义”指的是以智能算法为控制中枢的当代资本主义形态，表征着数字资本主义在新一轮科技革命下的迭代升级。与此前的资本主义形态不同，算法资本主义遵循着智能化的运作逻辑，具有跨区域、全流程、自动化和隐性支配的全新特征。从核心构架来看，算法资本主义遵循着“算法-平台-数据-资本”的四元构架，其中，算法是“动力”要素，平台是“形式”要素，数据是“质料”要素，资本是“目的”要素。算法资本主义具有进步性和局限性的双重意义，带来更多流动性与社会变革的同时，更是引发了严重的负面伦理效应。算法资本主义研究在当下具有重要的理论价值和现实意义。

关键词：算法资本主义数字资本主义平台智能时代