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无线传感器网络中结合网络编码的虚拟MIMO传输技术研究

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无线传感器网络中结合网络编码的虚拟MIMO传输技术研究

作者：苑玉召安徽大学

学位级别：硕士

无线传感器网络(WSNs, Wireless Sensor Networks)是一门融合了计算机、无线通信、传感器、自动控制、信息处理、人工智能、以及微机电系统等学科的新兴技术。WSNs具有规模大、部署简单、低功耗、动态拓扑、自组织、可扩展性强等特点,... 详细信息

无线传感器网络(WSNs, Wireless Sensor Networks)是一门融合了计算机、无线通信、传感器、自动控制、信息处理、人工智能、以及微机电系统等学科的新兴技术。WSNs具有规模大、部署简单、低功耗、动态拓扑、自组织、可扩展性强等特点,在军事、环境科学、智能家居、医疗健康、空间探索等领域得到了广泛地应用。WSNs是面向数据的泛在网络,其部署和使用的目的是感知监测对象的各种物理信息,并以多跳传输的方式实时地将有用的数据发送给远端的用户。在此多跳传输链路中同时有上行的感知数据和下行的系统控制、管理、分配监测任务等数据。WSNs通常被部署在比较恶劣的环境中,通信链路的状态以及其它节点数据的干扰对数据传输的可靠性影响很大,并且随着跳数的增加,影响就越发明显。多个节点的数据在某个节点汇聚可能导致数据拥塞,从而增加网络时延、降低系统容量。另外,传感器节点使用电池供电并且难以被替换,一旦传感器节点的电源耗尽将会直接影响到整个网络功能的实现。针对上述问题,本文研究了WSN中基于分簇多跳传输模型的可靠、高效的双向多跳数据传输技术,并具有能量效率高、时延小等优点。本文主要进行了如下研究：1)研究分析了分簇多跳无线传感器网络中基于虚拟多输入多输出(VMIMO, Virtual Multiple-Input Multiple-Output)技术的传输系统模型,并对MIMO系统的可靠性、能耗和容量进行研究,针对无线传感器网络需要传输的数据量大和能量受限的特点,选择适合无线传感器网络的具有可靠性高、能耗低、译码简单等优点的MIMO传输技术。2)空时分组码(STBC, Space-Time Block Coding)技术能够充分利用MIMO信道中多个独立的单输入单输出(SISO, Single-Input Single-Output)传输通路获得空间分集增益,从而大幅提高无线系统抗衰落的能力,并能显著地提高系统容量。论文研究了STBC中的正交空时分组码(OSTBC, Orthogonal Space-Time Block Coding), OSTBC通过在发射端对发射数据进行正交编码处理,发射机不需要信道信息就可以实现分集增益,并且接收端译码简单,在实际中得到了广泛的应用。但是OSTBC编码方法当发射天线数大于2时,不能获得全速率传输,频谱效率较低。因此本文研究一种改进的OSTBC算法,当发射天线数为4时,仍然可以实现全速率传输。3)在多跳中继网络中,中间节点只对数据进行简单的转发和放大,而网络编码(NC, Network Coding)允许中间节点对接收到的数据进行编码然后再发送。网络编码的使用,可以显著地降低网络时延、提高误码性能和系统容量等。论文对网络编码及其原理进行了研究,结合无线传感器网络的特点,将网络编码与虚拟MIMO技术相结合。仿真结果表明,结合网络编码的虚拟MIMO传输技术不但有MIMO的分集增益、能耗小和抗多径衰落等优点,同时也保持网络编码的时延小、可靠性高和容量大等良好性能。

关键词：无线传感器网络虚拟MIMO 空时分组码网络编码容量

光学遥感图像舰船目标检测与识别方法研究进展

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航空学报 2024年第8期45卷 46-79页

作者：赵其昌吴一全苑玉彬南京航空航天大学电子信息工程学院南京211106 上海卫星工程研究所卫星总体部上海201109

不论是在军事侦查领域还是海洋执法方面,舰船目标检测与识别技术都至关重要,尤其是随着光学遥感卫星技术的发展,获取了大量的舰船成像数据,怎样迅速从大批量的光学成像资料中精确定位和鉴别出舰船目标是富有挑战性的工作。首先,概述了... 详细信息

不论是在军事侦查领域还是海洋执法方面,舰船目标检测与识别技术都至关重要,尤其是随着光学遥感卫星技术的发展,获取了大量的舰船成像数据,怎样迅速从大批量的光学成像资料中精确定位和鉴别出舰船目标是富有挑战性的工作。首先,概述了光学遥感图像舰船目标检测与识别技术的发展历程和技术流程;然后,依次阐述了光学遥感图像的获取与预处理、海陆分离、舰船目标检测和舰船目标识别等方面的研究进展,重点论述了采用传统和深度学习2类方法开展光学遥感图像目标检测与识别的研究进展;接着,介绍了11种包含舰船目标的遥感图像数据集以及性能评价指标;最后,分析了舰船目标检测与识别技术面临的主要问题,并展望了舰船检测与识别技术今后的发展方向。

关键词：光学遥感遥感图像海陆分离舰船检测舰船识别

基于Transformer的无人机多目标跟踪算法研究

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兵器装备工程学报 2024年第7期45卷 11-18页

作者：苑玉彬吴一全南京航空航天大学电子信息工程学院南京210016

针对无人机多目标跟踪面临目标遮挡、尺度变化、快速运动、复杂环境等问题,提出了一种基于Transformer的无人机多目标跟踪算法,采用Focal Transformer来捕获高分辨率输入的Transformer层中的局部和全局交互。该算法能够生成目标的检测... 详细信息

针对无人机多目标跟踪面临目标遮挡、尺度变化、快速运动、复杂环境等问题,提出了一种基于Transformer的无人机多目标跟踪算法,采用Focal Transformer来捕获高分辨率输入的Transformer层中的局部和全局交互。该算法能够生成目标的检测信息以及目标的外观特征,从而提高了跟踪性能。在轨迹预测方面,采用了卡尔曼滤波方法,以准确地预测目标的运动轨迹,有助于提高跟踪的准确性和鲁棒性。在数据关联过程中,同时考虑了检测置信度、外观嵌入距离和IOU距离3个因素,以更有效地处理数据关联过程,提高了多目标跟踪模型的鲁棒性,使其能够在复杂场景中更好地跟踪目标。此外,还使用了轨迹的二次匹配方法,进一步提高了算法的性能。在VisDrone和UAVDT数据集上进行了对比验证,证明了该算法在实际应用中的有效性和可行性。本研究为无人机多目标跟踪提供了一种新的解决方案,具有广泛的应用前景。

关键词：多目标跟踪 Transformer 卡尔曼滤波检测置信度多特征匹配

无线传感器网络中一种基于OSTBC的高效协作传输技术

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信号处理 2011年第3期27卷 438-443页

作者：蒋芳胡艳军朱传伙苑玉召安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室安徽合肥230039

针对发端能量受限的无线传感器网络提出了一种基于OSTBC的高效虚拟MIMO协作传输策略。在无线传感器网络的每个簇内采用一种全速率的分布式OSTBC传输方案,同时对调制方式的星座大小进行优化,创建了一种更高效的无线传感器网络和MIMO通信... 详细信息

针对发端能量受限的无线传感器网络提出了一种基于OSTBC的高效虚拟MIMO协作传输策略。在无线传感器网络的每个簇内采用一种全速率的分布式OSTBC传输方案,同时对调制方式的星座大小进行优化,创建了一种更高效的无线传感器网络和MIMO通信相结合的模型。针对该模型在接收端进行迭代译码,并推导出该系统的总能耗函数和网络时延算式。通过仿真显示,该模型不仅能够极大的降低发端能耗,对任意协作节点数目均能够实现全速率传输,解决了传统分布式空时码用于无线传感器网络时发端的数据积压问题,减小了网络时延。因此本协作传输模型从能量消耗和网络时延两方面对无线传感网的性能进行了提升,能够为无线传感网的应用提供有意义的参考。

关键词：无线传感器网络协作传输 OSTBC 网络时延

基于分段三次曲线和数据更新的色谱信号基线校正

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计量学报 2024年第7期45卷 964-973页

作者：陈金林吴一全苑玉彬南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京211106 淮南师范学院金融与数学学院安徽淮南232038

在利用多项式曲线分段拟合实测信号基线过程中,常存在分段点影响拟合精度、运算速度的问题。为了解决这些问题提出了基于分段三次曲线和数据更新的色谱信号基线校正算法。构造了一种基于5点的分段三次曲线对实测信号进行拟合,这种曲线... 详细信息

在利用多项式曲线分段拟合实测信号基线过程中,常存在分段点影响拟合精度、运算速度的问题。为了解决这些问题提出了基于分段三次曲线和数据更新的色谱信号基线校正算法。构造了一种基于5点的分段三次曲线对实测信号进行拟合,这种曲线具有低阶光滑的优点,能够有效地克服分段点影响拟合精度的缺陷;为了减少基线校正算法的迭代次数,提高运算速度,提出了改进的数据更新方法,在每次迭代运算中,将基线以上原实测信号的波峰按比例反转的结果更新基线,改进前后的算法运算时间比约为7:1;将新算法的实验结果与现有的4种相关算法进行比较,结果表明:基于分段三次曲线和数据更新的基线校正算法对基线的近似度高,速度快。新基线校正算法已在液相色谱仪中得到实际应用,证明了该算法能有效地从原色谱信号中去除基线。

关键词：光学计量液相色谱仪色谱基线校正分段三次曲线数据更新

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推动“办不成事”反映工作再升级

推动“办不成事”反映工作再升级

基于分段三次曲线和数据更新的色谱信号基线校正

安徽日报

作者：李明杰苑玉召

本报讯（记者李明杰通讯员苑玉召）拓宽问题反映渠道、推进党建业务深度融合、提高为民服务效能……今年以来，省直机关工委（省直效能办）会同省数据资源管理局等单位，建立“线下+线上”“党建+政务”“窗口+单位”三项工作机制，... 详细信息

本报讯（记者李明杰通讯员苑玉召）拓宽问题反映渠道、推进党建业务深度融合、提高为民服务效能……今年以来，省直机关工委（省直效能办）会同省数据资源管理局等单位，建立“线下+线上”“党建+政务”“窗口+单位”三项工作机制，进一步拓宽企业和群众反映问题渠道，推动......

关键词：政务服务中心省直机关

来源： cnki报纸评论

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计量学报 2024年 1-10页

作者：陈金林吴一全苑玉彬南京航空航天大学电子信息工程学院淮南师范学院金融与数学学院

在利用多项式曲线分段拟合实测信号基线过程中，常存在分段点影响拟合精度、运算速度的问题。为了解决这些问题提出了基于分段三次曲线和数据更新的色谱信号基线校正算法。构造了一种基于5点的分段三次曲线对实测信号进行拟合，这种曲... 详细信息

在利用多项式曲线分段拟合实测信号基线过程中，常存在分段点影响拟合精度、运算速度的问题。为了解决这些问题提出了基于分段三次曲线和数据更新的色谱信号基线校正算法。构造了一种基于5点的分段三次曲线对实测信号进行拟合，这种曲线具有低阶光滑的优点，能够有效地克服分段点影响拟合精度的缺陷;为了减少基线校正算法的迭代次数，提高运算速度，提出了改进的数据更新方法，在每次迭代运算中，将基线以上原实测信号的波峰按比例反转的结果更新基线，改进前后的算法运算时间比约为7∶1;将新算法的实验结果与现有的4种相关算法进行比较，结果表明:基于分段三次曲线和数据更新的基线校正算法对基线的近似度高，速度快。新基线校正算法已在液相色谱仪中得到实际应用，证明了该算法能有效地从原色谱信号中去除基线。

关键词：光学计量液相色谱仪色谱基线校正分段三次曲线数据更新

以行证知,推动企业新质生产力——谈“一把手”发挥数字化转型的作用

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施工企业管理 2024年第6期 50-51页

作者：苑玉平中天控股集团有限公司

“一把手”需要扮演好“三个角色”、做好“三件事情”、坚持“三种思维”,定能达到提质增效的目的,助力企业发展新质生产力。企业数字化转型已经进入深水区,“一把手”如何发挥作用,才能引领数字化走过沼泽,穿越瓶颈?

关键词：数字化转型一把手提质增效生产力助力企业发展深水区发挥作用

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虫类药在妇科疾病中的应用经验

中医杂志 2024年第2期65卷 224-228页

作者：陈晨史佳妮苑玉琼周倩茹浙江省人民医院(附属人民医院)中医科杭州医学院浙江省杭州市310014

认为各类妇科疾病多与气血的亏虚及瘀滞有关。虫类药性善走窜,具有活血祛瘀、行气止痛、搜剔通络、攻坚散结、下胎消癥等功效,适当配伍可增强方剂除瘀通滞的效用。临证以全蝎、蜈蚣、土鳖虫、九香虫、水蛭、虻虫、地龙等虫类药,治疗月... 详细信息

认为各类妇科疾病多与气血的亏虚及瘀滞有关。虫类药性善走窜,具有活血祛瘀、行气止痛、搜剔通络、攻坚散结、下胎消癥等功效,适当配伍可增强方剂除瘀通滞的效用。临证以全蝎、蜈蚣、土鳖虫、九香虫、水蛭、虻虫、地龙等虫类药,治疗月经失调、慢性盆腔炎、宫腔疾病、不全流产、异位妊娠等妇科疾病,且自拟经验方三黄汤、红藤汤、盆宁方、杀胚方、宫外孕方等均应用有虫类药,临床疗效较好。

关键词：虫类药月经失调盆腔炎宫腔疾病不全流产异位妊娠