检索结果-南通市图书馆

基于CLR和改进卷积神经网络的调制方式识别算法

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无线电工程 2024年

作者：王晓宇张邦宁杨宁郭道省中国人民解放军陆军工程大学通信工程学院

为提高非合作通信场景中调制方式识别任务在低信噪比条件下的识别率及实时性，本文对卷积神经网络结构和学习率策略进行了改进，设计了一种基于循环周期学习率策略(Cyclic Learning Rate，CLR)和改进卷积神经网络的调制方式识别算法。... 详细信息

为提高非合作通信场景中调制方式识别任务在低信噪比条件下的识别率及实时性，本文对卷积神经网络结构和学习率策略进行了改进，设计了一种基于循环周期学习率策略(Cyclic Learning Rate，CLR)和改进卷积神经网络的调制方式识别算法。为了突出信号特征，首先通过短时傅里叶变换(Short Time Fourier Transform，STFT)生成信号的时频图，然后引入注意力机制对卷积神经网络进行改进，用于抑制信号中的冗余信息，实现特征提取，增强在低信噪比条件下算法的识别能力，最后通过设计循环周期学习率策略，对算法超参数进行设置，提高算法的收敛速度。实验结果表明，在-10dB条件下，识别率可达92%，相较于其它经典算法，识别率得到显著提升，并且所提出的算法参数量小，计算复杂度低，收敛速度快。

关键词：调制方式识别短时傅里叶变换卷积神经网络注意力机制循环周期学习率策略

群智感知系统中面向高斯差分隐私的数据新鲜度性能分析

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无线电工程 2024年第3期54卷 526-534页

作者：杨曜旗张邦宁郭道省徐任晖陆军工程大学通信工程学院江苏南京210001

群智感知是基于众包思想,利用智能感知终端完成传感数据收集的一种数据获取模式,具有部署成本低、实现方式灵活、可扩展性强等优点。随着6G网络技术的日渐成熟,针对基于6G的群智感知系统中亟需解决的传感数据时效性与隐私安全问题,提出... 详细信息

群智感知是基于众包思想,利用智能感知终端完成传感数据收集的一种数据获取模式,具有部署成本低、实现方式灵活、可扩展性强等优点。随着6G网络技术的日渐成熟,针对基于6G的群智感知系统中亟需解决的传感数据时效性与隐私安全问题,提出了一种基于高斯差分隐私的传感数据内容保护模型,利用信息年龄(Age of Information, AoI)指标对传感数据的新鲜度进行时效性分析,得到了不同队列模型、服务准则以及传输缓存的数据新鲜度性能表达式,突破了传感数据时效性分析与隐私安全提升研究相互独立的现状,为面向隐私保护的群智感知系统时效性性能评估及优化提供理论支撑。通过不同环境参数设置下的仿真实验,所提方案的正确性与有效性得到了验证。结果表明,在典型参数设置下,高斯机制的差分隐私保护效果与传感数据新鲜度性能呈负相关,即高时效性的传感数据隐私安全风险较高,反之亦然。

关键词：群智感知高斯差分隐私数据新鲜度信息年龄性能分析

星地融合网络中基于三维频谱感知的空时频谱机会检测

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天地一体化信息网络 2022年第4期3卷 67-74页

作者：杨宁郭道省陆军工程大学通信工程学院江苏南京210007

研究星地融合网络下行链路频谱共享场景中三维频谱机会检测。首先,定义星地融合网络的三维时空频谱机会,并将机会在空间域进一步划分为主要用户通信区域、通信保护带和自由接入区域;然后,基于所提出的三维机会模型,分别推导出用户级和... 详细信息

研究星地融合网络下行链路频谱共享场景中三维频谱机会检测。首先,定义星地融合网络的三维时空频谱机会,并将机会在空间域进一步划分为主要用户通信区域、通信保护带和自由接入区域;然后,基于所提出的三维机会模型,分别推导出用户级和网络级检测概率和虚警概率的闭合表达式。为了进一步利用空间频谱机会,通过三维频谱感知确定认知用户的功率控制方案,即干扰约束。仿真结果表明,所提出的功率控制方案可以实现对三维频谱机会的检测。

关键词：频谱感知卫星通信数据融合协作感知

基于张量Tucker分解的频谱地图构建算法

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电子与信息学报 2023年第11期45卷 4161-4169页

作者：陈智博胡景明张邦宁郭道省陆军工程大学通信工程学院长沙410073

该文研究使用少量监测样本数据构建动态电磁环境频谱地图。首先,将动态电磁环境的时变频谱地图建模为3维频谱张量,通过张量Tucker分解提取出具有物理意义的核张量和因子矩阵等低维特征。其次,根据频谱张量时域、空域、频域之间的相关性... 详细信息

该文研究使用少量监测样本数据构建动态电磁环境频谱地图。首先,将动态电磁环境的时变频谱地图建模为3维频谱张量,通过张量Tucker分解提取出具有物理意义的核张量和因子矩阵等低维特征。其次,根据频谱张量时域、空域、频域之间的相关性以及监测样本数据的稀疏性,设计一种基于Tucker分解的低秩张量补全模型,将频谱地图构建任务转化为数据缺失的低秩张量补全问题,并提出两种无需先验信息的频谱地图构建算法:高精度频谱地图构建算法和快速频谱地图构建算法。前者采用交替最小二乘法对核张量和因子矩阵交替求解,通过“补全-分解”的迭代过程实现对频谱地图的高精度构建。后者采用序列截断高阶奇异值分解法,对潜在多个低秩近似张量加权平均,该算法具有收敛快速和计算复杂度低的优势,在牺牲少量构建精度的情况下能够快速构建频谱地图。仿真实验结果表明,该文提出的两种算法能够精确构建频谱地图,在构建精度、运行时间消耗和噪声鲁棒性上均优于对比算法。

关键词：频谱地图张量补全张量分解 Tucker分解

面向物联网无人机通信的短突发CPM信号盲均衡算法

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系统工程与电子技术 2023年第6期45卷 1847-1855页

作者：潘子豪谢琛王桁魏以民郭道省陆军工程大学通信工程学院江苏南京210007

针对物联网无人机通信中短突发连续相位调制(continuous phase modulation, CPM)盲均衡算法复杂度高、收敛差等问题,提出了一种基于期望最大化-维特比(expectation maximization Viterbi, EMV)的盲均衡算法。首先,将Lazy维特比算法嵌入... 详细信息

针对物联网无人机通信中短突发连续相位调制(continuous phase modulation, CPM)盲均衡算法复杂度高、收敛差等问题,提出了一种基于期望最大化-维特比(expectation maximization Viterbi, EMV)的盲均衡算法。首先,将Lazy维特比算法嵌入到期望最大化(expectation maximization, EM)算法的迭代过程中,得到一种低复杂度的盲均衡算法;然后,基于盲信道捕获(blind channel-acquisition, BCA)方法构建了一组初值集,克服了算法对初值的敏感性,同时提升了信道估计的收敛性能。理论分析和实验结果表明,所提的盲均衡算法能够有效兼顾收敛性和计算复杂度,相比传统方法,在性能损失很小的条件下可大幅度降低计算成本,并且具有良好的鲁棒性。

关键词：盲均衡短突发期望最大化算法 Lazy维特比算法

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基于凸优化粒子群算法的在线航迹规划

数据采集与处理 2023年第5期38卷 1180-1190页

作者：顾川郭道省吴彬彬中国人民解放军陆军工程大学通信工程学院南京210007

针对未知环境中无人机可视图有限的路径规划问题,提出了一种基于凸优化的粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)进行路径点选取。在迭代寻优过程中以凸优化求解出的轨迹、避障以及到达终点距离等为元素设计粒子群的适应度函数,... 详细信息

针对未知环境中无人机可视图有限的路径规划问题,提出了一种基于凸优化的粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)进行路径点选取。在迭代寻优过程中以凸优化求解出的轨迹、避障以及到达终点距离等为元素设计粒子群的适应度函数,在获得最优路径点后再将路径点之间的轨迹显示出来。将所得轨迹作为同时定位与地图创建(Simultaneous localization and mapping,SLAM)的一部分来建立更加可信的环境地图。理论分析和实验仿真结果表明,与其他智能算法以及基于采样的路径规划算法相比,基于凸优化的粒子群算法可以有效地提高路径规划的效率以及减少规划路径的长度。

关键词：粒子群算法凸优化轨迹优化同时定位与地图构建

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基于多域特征融合的通信辐射源个体识别方法

兵工学报 2023年第4期44卷 949-959页

作者：王检张邦宁张洁魏国峰郭道省陆军工程大学通信工程学院江苏南京210007

为解决利用单一特征进行通信辐射源个体识别识别率不高的问题,提出一种基于多域特征融合的通信辐射源个体识别方法。提取通信辐射源发射信号的多个变换域特征,并组合这些特征为多域特征。构建多通道卷积神经网络,利用多通道卷积操作对... 详细信息

为解决利用单一特征进行通信辐射源个体识别识别率不高的问题,提出一种基于多域特征融合的通信辐射源个体识别方法。提取通信辐射源发射信号的多个变换域特征,并组合这些特征为多域特征。构建多通道卷积神经网络,利用多通道卷积操作对多域特征进行深层次提取。通过神经网络的分类器,完成对通信辐射源个体的分类。在低信噪比和瑞利信道条件下,使用所提方法对20个CC2530设备进行识别。研究结果表明:与基于单一特征的辐射源个体识别方法相比,该方法充分利用了通信辐射源发射信号的多个变换域特征,结合神经网络的强大细微特征挖掘能力,实现了对通信辐射源个体的有效识别;该方法能够显著提升在低信噪比的识别准确率和时效性,在0 dB条件下的识别效果仍可达到91.01%。

关键词：通信辐射源识别特征融合多通道卷积神经网络低信噪比

面向无线电数字孪生的多感知节点卷积融合身份识别算法

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通信学报 2023年第11期44卷 13-24页

作者：魏国峰丁国如焦雨涛徐以涛郭道省汤鹏陆军工程大学通信工程学院江苏南京210001

电磁空间是赋能统筹海、陆、空、太空、网络的重要纽带,电磁目标识别为电磁空间的孪生构建提供了重要的无线电目标身份信息,使其可以在数字空间描述、刻画物理空间的电磁目标身份态势。然而,单个感知节点易受到干扰、识别性能受限,错误... 详细信息

电磁空间是赋能统筹海、陆、空、太空、网络的重要纽带,电磁目标识别为电磁空间的孪生构建提供了重要的无线电目标身份信息,使其可以在数字空间描述、刻画物理空间的电磁目标身份态势。然而,单个感知节点易受到干扰、识别性能受限,错误的识别结果将会为孪生提供虚实不一致的身份信息。为此,面向电磁空间无线电数字孪生的需求,首先构建了面向无线电数字孪生的无线电目标识别框架,然后提出了面向无线电数字孪生的多感知节点卷积神经网络个体身份融合识别算法。通过在实际场景中部署多节点识别网络,相比于距离最近的单感知节点,识别性能提高了6.29%,提供了更加准确的个体身份信息。

关键词：卷积神经网络无线电数字孪生多感知节点身份融合识别

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面向星地融合网络的CPM信号研究进展

天地一体化信息网络 2023年第1期4卷 42-49页

作者：潘子豪谢琛王桁郭道省陆军工程大学江苏南京210007

围绕6G的“全覆盖”愿景,星地融合作为核心技术之一,是未来无线通信系统发展的方向。建设星地融合网络、实现星地深度融合需要设计合理的物理层波形。针对星地融合信息传输面临的问题,分析连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM... 详细信息

围绕6G的“全覆盖”愿景,星地融合作为核心技术之一,是未来无线通信系统发展的方向。建设星地融合网络、实现星地深度融合需要设计合理的物理层波形。针对星地融合信息传输面临的问题,分析连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)信号在频谱效率、能量效率上的显著优势与应用价值,从时频域的角度综述移动通信系统中CPM信号接收技术的研究进展,以期为后续星地融合中CPM相关研究提供支撑。

关键词： 6G 星地融合连续相位调制