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卫星通信系统中的干扰识别与决策技术研究

卫星通信系统中的干扰识别与决策技术研究

作者：王小豪西安电子科技大学

学位级别：硕士

在无线通信技术飞速发展的今天,卫星通信系统所处的电磁环境也越来越复杂,通信链路也面临着多样的干扰。随着众多学者对电子对抗技术的深入研究,影响卫星通信安全的干扰手段也越来越多,尤其是在战场环境下,可能会遇到敌方发出的新型干... 详细信息

在无线通信技术飞速发展的今天,卫星通信系统所处的电磁环境也越来越复杂,通信链路也面临着多样的干扰。随着众多学者对电子对抗技术的深入研究,影响卫星通信安全的干扰手段也越来越多,尤其是在战场环境下,可能会遇到敌方发出的新型干扰或者同时面对敌方发出的多种干扰组成的复合干扰。在这种情况下,传统的干扰识别方法很难达到预期的识别效果。本文将干扰识别的场景设定为存在未知干扰和复合干扰的开集场景,基于深度学习分别研究了可以检测到未知干扰信号和可以识别复合干扰信号的干扰信号识别模型。此外,本文还设计了一套具有智能抗干扰功能的卫星通信系统,并完成了其中智能抗干扰软件的开发。本文的主要研究内容如下:首先,针对具有大量已知干扰信号样本的情况,提出了一种基于深度学习的干扰信号识别方法,将干扰信号的时频图作为网络的输入数据,并通过适当的参数来训练网络。仿真结果证明本方法能够准确地识别文中研究的几种干扰信号。其次,对搭建好的干扰信号识别模型进行改进,使其具备了对未知信号检测的能力。本文共完成了两种改进方式,第一种改进方式是对原识别网络增加了一条置信估计分支,使用该分支判断当前网络输入的干扰信号是否为未知干扰,实验结果证明该方法对未知信号具有一定的检测能力;第二种方法是在原识别网络外新增一个未知信号检测网络,与原识别网络共同组成干扰识别模型,实验证明该方法对未知信号具有较高的检测能力。然后,针对复合信号识别困难的问题,本文使用目标检测的思想将复合信号的识别转换为了对组成复合信号的各个单信号的检测识别。本文使用了当前目标检测领域检测效果较好的YOLOv5算法,以单个干扰信号作为训练数据对YOLOv5网络进行训练,使用训练好的网络对复合信号进行识别。实验结果表明,使用本方法,不仅可以识别出复合干扰由哪几种干扰信号组成,还能检测出组成复合干扰的各种干扰的关键参数,例如中心频率以及带宽等。最后,本文基于干扰认知设计并实现了一套具有智能抗干扰能力的卫星通信系统,主要完成了其中智能抗干扰软件的设计与开发。在系统正常工作时,智能抗干扰模块会时刻对通信信道进行频谱检测,当检测到干扰信号时会自动对干扰信号进行识别并作出抗干扰决策,保证通信系统的可靠通信。

关键词：卫星通信深度学习未知干扰复合干扰信号识别抗干扰决策

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面向微地图的手绘地图符号自动提取方法

地球信息科学学报 2024年第7期26卷 1646-1658页

作者：余懿韬闫浩文李精忠王小龙富璇王卓侯宇豪兰州交通大学测绘与地理信息学院地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心甘肃省地理国情监测工程实验室甘肃大禹九洲空间信息科技有限公司院士专家工作站兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室武汉大学资源与环境科学学院

微地图作为自媒体时代出现的新型地图，具有大众参与、个性化、快速传播等特征，然而现有微地图研究在点符号设计方面存在一定局限，难以完全满足大众个性化制图的需求。为解决这一问题，本文从微地图制作角度出发，选择手绘地图的通用... 详细信息

微地图作为自媒体时代出现的新型地图，具有大众参与、个性化、快速传播等特征，然而现有微地图研究在点符号设计方面存在一定局限，难以完全满足大众个性化制图的需求。为解决这一问题，本文从微地图制作角度出发，选择手绘地图的通用地图符号作为研究对象，构建了一个包含多种类型和样式的手绘地图数据集。在现有研究的基础上，通过对比选择目标检测中常用的YOLOv5(You Only Look Once v5)系列模型，深入探索手绘地图中通用地图符号的自动提取方法，并采用YOLOv5-X模型进行手绘地图通用地图符号的提取。实验结果显示，该模型在手绘地图数据集上的point类别提取精确度、召回率和F1得分分别达到了98.42%、94.72%和97%。同时在Quick Draw涂鸦数据集上进行模型泛化能力的测试，本文所使用的模型在该数据集上展现出良好的提取效果。本研究的开展不仅扩充了微地图个性化点符号的研究数据集，还改进了通用地图符号的提取方法，为微地图制图注入了更多元化的元素，也为自媒体时代的地图制作提供了更为灵活和个性化的解决方案。

关键词：通用地图符号手绘地图手绘地图数据集微地图微地图符号库点符号提取 YOLOv5-X

考虑电力中长期及现货市场衔接的月内融合交易模式及统一限价研究

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电网技术 2024年第4期48卷 1418-1427,I0006,I0007,I0008页

作者：张雪秋刘敦楠王小路薛晓强李竹韩金山梁家豪华北电力大学经济与管理学院北京市昌平区102206 冀北电力交易中心有限公司北京市西城区100053 北京电力交易中心有限公司北京市西城区100031

在电力市场“中长期+现货”背景下,针对电力中长期与现货衔接问题,探寻高比例新能源入市下月内融合交易市场边界,研究统一限价对社会福利与曲线分解的影响,分析月内融合交易模式对市场衔接的作用。首先,考虑市场中存在的问题,探讨可行... 详细信息

在电力市场“中长期+现货”背景下,针对电力中长期与现货衔接问题,探寻高比例新能源入市下月内融合交易市场边界,研究统一限价对社会福利与曲线分解的影响,分析月内融合交易模式对市场衔接的作用。首先,考虑市场中存在的问题,探讨可行的解决方式。其次基于市场预测,构建市场主体的报价与目标函数,结合不平衡电量,构建社会福利最大化市场出清模型,采用A-NSGA-Ⅲ算法进行求解,得到市场出清情况与对应的最优限价范围。最后通过算例验证了统一限价与细分时段的优势,给出了统一限价设定的市场化途径,同时保证了市场主体利益与市场活力,表明了统一限价模式下月内融合交易市场有利于市场主体灵活交易,促进了中长期与现货市场的衔接。

关键词：统一限价中长期市场连续运营报价策略多目标寻优

基于Transformer模型的连续无创血压预测方法

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电子测量技术 2024年第3期47卷 102-108页

作者：田俊豪刘立程王小林刘梅广东工业大学信息工程学院广州510006 中国科学院北京纳米能源与系统研究所北京101400 广州中医药大学基础医学院广州510006

动脉血压(ABP)波形包含丰富的心血管信息,有助于心血管疾病的预防和诊断。目前大部分基于光电容积脉搏波描记法(PPG)的血压预测方法仅预测收缩压(SBP)和舒张压(DBP),本文提出了一种由PPG信号预测ABP波形的血压测量方法。首先使用PPG信... 详细信息

动脉血压(ABP)波形包含丰富的心血管信息,有助于心血管疾病的预防和诊断。目前大部分基于光电容积脉搏波描记法(PPG)的血压预测方法仅预测收缩压(SBP)和舒张压(DBP),本文提出了一种由PPG信号预测ABP波形的血压测量方法。首先使用PPG信号作为输入,通过线性映射到高维空间,然后利用Transformer编码器结构进行特征提取,最后由线性层输出预测的ABP波形,由预测的ABP波形可计算出SBP和DBP等血压参数。实验结果显示,Transformer网络在MIMIC数据集中预测的ABP波形与实际波形的拟合效果良好,计算得到的SBP和DBP预测误差分别为(3.76±5.66)mmHg、(2.20±3.77)mmHg,且该方法符合美国医疗仪器促进协会(AAMI)的标准,同时在英国高血压协会(BHS)标准中达到A级。

关键词：动脉血压光电容积脉搏波无创 Transformer 注意力机制

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面向中国古画鉴定的多模态可视分析方法

计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：陈晓皎陈泳豪唐谈葛鑫汪睿涵王一帆王小松浙江大学艺术与考古图像数据实验室浙江大学计算机科学与技术学院

中国古画的传统鉴定很大程度上依赖于专家的推理论证，不仅需要考虑题款、印章、画作内容等多方面的信息，还需大量的文献资料辅助. 基于深度学习的方法提高了传统鉴定工作的效率，但其主要聚焦于图像分析，同时深度神经网络的黑盒... 详细信息

中国古画的传统鉴定很大程度上依赖于专家的推理论证，不仅需要考虑题款、印章、画作内容等多方面的信息，还需大量的文献资料辅助. 基于深度学习的方法提高了传统鉴定工作的效率，但其主要聚焦于图像分析，同时深度神经网络的黑盒特性不利于人机高效协作. 为此，提出了一种多模态语义提取的可视分析方法. 首先将古画图像分割为题款、印章、画作内容三类语义对象，接着通过图像匹配和文本识别构建对应古画之间及与相关文献条目的关联结构并编码; 最后由专家进行古画片段的选取以生成多模态语义网络关系图进行查阅考证; 此外，设计并实现人机协同驱动的中国古画辅助可视鉴定系统; 通过案例研究和专家评估并以5点李克特量表量化专家反馈，得分范围在0.78～1.78，验证了所提方法在古画分析和考证关联中的高效性和准确性.

关键词：中国古画鉴定计算机辅助多模态可视分析

试论我国生物科技伦理治理现代化的问题和策略

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科学通报 2024年第13期69卷 1681-1685页

作者：王小理中国科学院上海免疫与感染研究所生物安全政策研究中心上海200031

科技伦理及其治理是当前和未来一段时期极为重要的话题[1].一方面是因为科技在当代社会的广泛渗透、作用和多重影响,特别是以生物科技、AI等为代表的新兴科技通过将原本主体的人转变为科技研发应用的对象——客体,快速影响、塑造着人与... 详细信息

科技伦理及其治理是当前和未来一段时期极为重要的话题[1].一方面是因为科技在当代社会的广泛渗透、作用和多重影响,特别是以生物科技、AI等为代表的新兴科技通过将原本主体的人转变为科技研发应用的对象——客体,快速影响、塑造着人与自身、人与他人、人与家庭和社会的关系;另一方面是因为伦理关注的是将人的价值和意义摆在首位,是对广泛的人与人、人与社会的规范化关系的持续、永恒性追求.作为社会发展进步的两种根本性力量,科技和伦理之间的相互凝视、相互碰撞、相互缠绕、相互规定和相互启发,决定着科技进步的大方向,也决定着伦理学发展的大方向,甚至影响和决定着国家的命运、人类进步的方向.

关键词：生物科技新兴科技科技进步伦理治理科技伦理问题和策略研发应用规范化

基于机器学习算法的河南省冬小麦面积提取研究

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江苏农业科学 2024年第6期52卷 215-224页

作者：王小飞张方敏任祖光张世豪高歌南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/江苏省农业气象重点实验室江苏南京210044 中联智慧农业股份有限公司安徽芜湖241080 桂林电子科技大学广西图像图形与智能处理重点实验室广西桂林541004 国家气候中心中国气象局气候研究开放实验室北京100081

为了精准获取河南省冬小麦空间分布及面积数据,基于2003—2021年250 m MODIS-NDVI时间序列遥感数据集,通过设置不同的阈值条件获得高质量的样本数据,采用深度神经网络(DNN)、随机森林(RF)和支持向量机(SVM)算法,自动从NDVI时序数据中提... 详细信息

为了精准获取河南省冬小麦空间分布及面积数据,基于2003—2021年250 m MODIS-NDVI时间序列遥感数据集,通过设置不同的阈值条件获得高质量的样本数据,采用深度神经网络(DNN)、随机森林(RF)和支持向量机(SVM)算法,自动从NDVI时序数据中提取冬小麦特征,分别训练出非线性模型,在250 m尺度对河南省冬小麦分布和面积进行识别。结果表明,基于DNN算法的河南省冬小麦面积识别模型精确率为97.26%,总体一致性为97.97%;基于RF、SVM算法的精确率分别为91.51%和89.31%,总体一致性均在90%以下。和RF、SVM算法相比,DNN算法在精度上有明显的提升,能够更好地反映河南省冬小麦的时间变化趋势和空间面积分布。该研究说明,运用中等分辨率长时间序列影像结合DNN算法,在一定程度上可以更准确识别大区域的农作物信息。

关键词：冬小麦深度神经网络 NDVI 遥感时间序列

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晚期胃肠肿瘤患者的营养不良及其治疗

中华胃肠外科杂志 2024年第3期27卷 215-220页

作者：吴国豪复旦大学附属中山医院普通外科、胃肠外科、上海市临床营养研究中心上海200032

综合治疗的进步使更多胃肠肿瘤患者获得长期生存,当前临床实践中遇到的晚期胃肠肿瘤患者越来越多。在肿瘤负荷、放化疗等治疗措施以及患者基础疾病等众多因素影响下,晚期胃肠肿瘤患者常存在营养不良,给患者的临床结局带来诸多不利影响... 详细信息

综合治疗的进步使更多胃肠肿瘤患者获得长期生存,当前临床实践中遇到的晚期胃肠肿瘤患者越来越多。在肿瘤负荷、放化疗等治疗措施以及患者基础疾病等众多因素影响下,晚期胃肠肿瘤患者常存在营养不良,给患者的临床结局带来诸多不利影响。晚期胃肠肿瘤患者的营养不良发生机制复杂,常规的营养支持治疗效果欠佳。随着营养支持治疗理念和技术不断进步,治疗手段不断多样化,多学科协作不断加强,晚期胃肠肿瘤患者的营养管理趋于规范、合理,患者的营养状态和临床结局获得有效改善。本文基于最新循证医学证据,结合作者实践经验和体会,探讨晚期胃肠肿瘤患者的营养支持治疗。

关键词：胃肠肿瘤,晚期营养不良肌少症恶病质营养支持治疗

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临床营养的发展与创新

中华外科杂志 2024年第6期62卷 525-531页

作者：吴国豪复旦大学附属中山医院普通外科胃肠外科上海市临床营养研究中心上海200032

临床营养理念和技术的发展与创新,特别是影像组学及人工智能等多学科交叉的兴起,以及最新临床研究结果的出现,不断优化着营养治疗在疾病治疗中的应用策略。准确的营养评估,多样化的营养制剂,全程、多模态的营养治疗,以及智能化的依从性... 详细信息

临床营养理念和技术的发展与创新,特别是影像组学及人工智能等多学科交叉的兴起,以及最新临床研究结果的出现,不断优化着营养治疗在疾病治疗中的应用策略。准确的营养评估,多样化的营养制剂,全程、多模态的营养治疗,以及智能化的依从性管理,能够有效提升营养治疗的临床效果。如何个体化、精准化地实施营养治疗尚需进一步研究。

关键词：肠道营养胃肠外营养营养不良营养治疗胃肠外营养,家庭