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水下湍流信道中指向—抖动误差对无线光通信系统性能影响

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水下湍流信道中指向—抖动误差对无线光通信系统性能影响

作者：闵展望西安邮电大学

学位级别：硕士

水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)技术凭借高速传输、带宽大和低延迟等优势在海底勘测、水下救援和水下潜航器等方面有着广泛的发展空间。但是光信号传播会受到海水吸收散射衰减和湍流效应导致光强闪烁... 详细信息

水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)技术凭借高速传输、带宽大和低延迟等优势在海底勘测、水下救援和水下潜航器等方面有着广泛的发展空间。但是光信号传播会受到海水吸收散射衰减和湍流效应导致光强闪烁;除此之外实际海洋环境错综复杂、洋流波动紊乱,会导致通信链路之间的不对准,也会导致机体出现来回抖动的现象,从而影响通信链路的稳定性。基于上述问题,本文采用了水体分层不稳定的海洋湍流功率谱,建立了包含指向-抖动系统误差链路模型,并采用孔径平均技术来优化系统性能。具体研究如下:首先,根据海水的吸收、散射和湍流特性,采用能够模拟真实海洋水体分层稳定性的海洋折射率功率谱-Yue谱,推导了基于Yue谱的高斯光束经过孔径平均后的闪烁指数解析式。通过仿真分析表明,盐度变化对高斯光束的闪烁指数数值的影响比温度更大;另外,在盐度波动为主导的湍流信道中,将海水视作稳定分层状态会高估闪烁指数数值,而在温度波动为主导的湍流信道中,将海洋水体分层视为稳定状态会低估闪烁指数数值;从而相应的影响海洋湍流参数中均方温差耗散率和湍流动能耗散率对闪烁指数的高估或低估。其次,针对存在的机体指向和抖动造成的系统误差问题,提出了包含指向-抖动误差水下无线光通信链路模型,可以模拟真实情况下发射端的不同状态。根据链路模型建立了包含海水衰减和海洋湍流复合信道,以及包含指向误差和抖动误差的系统误差通信链路理论模型;采用适合弱湍流的对数正态分布模型作为海洋湍流信道模型,中强湍流使用伽马-伽马分布模型作为的海洋湍流信道模型,并加入孔径平均技术来提高系统性能;最后分别推导出两种湍流分布模型下的系统误码率表达式。通过仿真分析得到,弱湍流下的信道主要受到指向误差和抖动误差的影响,而且指向误差是作为主要的影响因素;中强湍流下的系统主要受海洋湍流的影响,指向误差和抖动误差依旧会增加系统误码率;而孔径平均技术对海洋湍流、指向误差和抖动误差均有不同程度的抑制和缓解作用;此外,通过光束扩展的方法可以适当减少系统误差带来的损耗。最后,使用波长450nm单模激光,搭建了水下无线光通信实验测试系统。实验结果与理论仿真结果相同,孔径平均技术能够有效降低光信号的闪烁,增强信号幅度;孔径平均技术在缓解系统误差方面同样表现出了显著的效果;另外,光束扩展技术可以有效改善系统误差对系统性能的影响。

关键词：水下无线光通信海洋湍流指向-抖动误差链路模型系统误码率

地下立交主体侧墙混凝土抗裂性能试验优化及其结构数值分析

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地下立交主体侧墙混凝土抗裂性能试验优化及其结构数值分析

作者：闵通安徽理工大学

学位级别：硕士

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金融支持对国际产能合作的影响研究

金融支持对国际产能合作的影响研究

作者：闵天南京信息工程大学

学位级别：硕士

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面向连续手语识别的自适应关键帧选择

中国科学：信息科学 2024年第4期54卷 893-910页

作者：闵越聪陈熙霖中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

基于视觉的连续手语识别旨在从图像序列中识别出对应的手语词序列,可以为手语使用者提供一种便利的辅助工具.现有的连续手语识别方法大多需要从图像序列中,逐帧提取视觉和时序特征,而相邻帧中存在的相似视觉信息带来了大量的冗余计算.... 详细信息

基于视觉的连续手语识别旨在从图像序列中识别出对应的手语词序列,可以为手语使用者提供一种便利的辅助工具.现有的连续手语识别方法大多需要从图像序列中,逐帧提取视觉和时序特征,而相邻帧中存在的相似视觉信息带来了大量的冗余计算.本文通过分析帧率对连续手语识别算法的影响,发现降低帧率可以显著地提升计算效率,但也会带来一定的性能损失.为了在降低帧率的同时保留更多手语关键信息,本文提出了自适应动态池化层(adaptive dynamic temporal pooling,ADTP),ADTP基于序列特征的自相似性对序列进行动态下采样.在此基础上,本文进一步提出了一种两阶段的训练方式,以更充分地利用原始帧率中的时空信息.具体而言,该训练方式在第一阶段只训练基于原始帧率的手语识别模型,并以此模型为教师网络,通过知识蒸馏的方式引导第二阶段含ADTP模块的模型训练.实验结果表明,本文所提的方法在损失少量性能的情况下,可以大幅度减少识别所需的计算量.此外,本文所提出的ADTP也可用于手语视频结构分析,生成简略直观的手语视频摘要.

关键词：连续手语识别时间序列分析视觉语言知识蒸馏计算效率

蔬菜种植大户智慧种植意愿影响机理研究 ——基于SEM和fsQCA方法

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蔬菜种植大户智慧种植意愿影响机理研究 ——基于SEM和fsQCA方法

作者：闵欣江西农业大学

学位级别：硕士