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基于深度学习的信号调制识别技术研究

基于深度学习的信号调制识别技术研究

作者：马文轩烟台大学

学位级别：硕士

电磁频谱资源是重要的国家战略资源,有着巨大的经济价值、社会价值以及军事价值。随着移动通信、卫星通信、工业物联网等无线电技术的快速发展,信息化社会的进程不断深入,日益匮乏的电磁频谱资源与日渐“拥挤”的电磁频谱空间的问题不... 详细信息

电磁频谱资源是重要的国家战略资源,有着巨大的经济价值、社会价值以及军事价值。随着移动通信、卫星通信、工业物联网等无线电技术的快速发展,信息化社会的进程不断深入,日益匮乏的电磁频谱资源与日渐“拥挤”的电磁频谱空间的问题不容忽视。如何智能、高效地监测、管理电磁频谱已经成为了无线电技术发展过程中的一大挑战。自动调制识别(Automatic Modulation Recognition,AMR)技术作为电磁频谱监测的重要组成部分,主要是指在没有相关先验信息的情况下,分辨出调制信号所采用的调制方式,并估计出调制相关参数的技术。AMR在链路自适应(Link Adaptation,LA)应用中发挥着重要作用,无论发射机选择何种自适应调制方式,都能成功实现解调。除LA外,AMR也是认知无线电、频谱感知和频谱监控中不可或缺的一部分。虽然AMR在各种场景中都有优势,但在实际应用中仍是一项极具挑战性的任务。鉴于深度学习(Deep Learning,DL)在解决诸多复杂、非线性的优化问题上的突出性能以及拥有挖掘海量、高维度样本中的内在规律与深层特征的能力,许多研究者将DL引入到以AMR和特定辐射源识别为代表的电磁信号识别技术中,并且取得了远超传统算法的性能与效率。但是,已有基于DL的电磁信号识别方法存在着“特征单一、泛化性弱”、“参数冗余、复杂度高”、“网络结构差、特征提取少”和“忽略网络优势、特征传递弱”等一系列问题。本文以特征融合、数据增强、网络组合、模型压缩与注意力机制等为理论基础,提出了图像特征融合的调制识别方法、轻量化电磁信号调制识别方法、卷积神经网络和Transformer组合的调制识别方法和并行组合网络的调制识别方法,并在多个调制信号数据集上验证了本文所提出方法的有效性。本文的主要研究内容分为以下几个方面:1.针对“特征单一、泛化性弱”的问题,提出了基于特征融合的调制识别方法。现有的调制识别算法大多忽视了不同特征之间的互补性和特征融合的重要性,基于此,提出了一种充分利用不同图像特征之间互补性的AMR图像特征融合方法。利用Gramian Angular Field(GAF)方法将原始信号转换为图像,并将GAF图像作为网络的输入,同时利用累积极坐标星座图特征转换技术将接收到的信号从I/Q域转换为r/θ域,并从r/θ域对原始信号进行特征编码,然后转换为图像。两幅图像的融合特征作为神经网络的输入,进行模型训练,从而实现多种类型信号的自动调制识别。公式章2节12.针对“参数冗余、复杂度高”的问题,提出了基于轻量化神经网络的调制识别方法。由于计算能力和内存的限制,很难将传统的DL模型应用于边缘设备,以实现轻量级AMR。在本研究中,基于Conv Ne Xt的研究内容,重新审视了轻量级卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)的高效设计,并强调了其在移动设备中的应用潜力。通过整合轻量级Vision Transformer的高效架构选择,逐步增强了标准轻量级CNN的移动友好性,最终形成了一个新的纯轻量级CNN系列(Lightweight Convolutional Neural Networks,LCNet)。广泛的实验表明,LCNet的性能优于现有的轻量级神经网络算法,并在多个数据集上均能取得最高的准确率并且延迟时间最短。3.针对“网络结构差、特征提取少”的问题,提出了用于调制识别的轻量级CNN和Transformer混合深度学习方案。现有的AMR研究大多侧重于优化网络结构以提高性能,而没有充分考虑基础网络之间的组合以发挥各自的优势。在这项工作中,重新分析了基于CNN和Transformer模型的网络架构和参数,并确定了高效的网络设计。将CNN和Transformer组合成一个轻量级网络(Lightweight Convolutional Transformer Neural Networks,LCTNN),这是一种适用于移动设备的轻量级通用模型。全面的实验分析证实了LCTNN在物联网设备上具有优秀的性能、出色的泛化能力和卓越的鲁棒性。4.针对“忽略网络优势、特征传递弱”的问题,提出了通过CNN和Transformer并行提取信号特征的方法。本文提出了一种基于CNN和Transformer的平行混合网络结构(Parallel Convolutional Transformer Networks,PCTNet),不仅拥有Transformer的优势捕捉长程依赖关系,还可以利用CNN的优势提取局部信息。在PCTNet中,将Transformer分支的全局信息输入提取的特征中,以加强CNN分支的全局感知能力。同样,来自CNN分支的局部特征也会逐步反馈到Transformer中,以丰富局部细节,这样一

关键词：认知无线电频谱感知调制识别深度学习卷积神经网络特征融合 Transformer

中国式现代化的生成逻辑、实践路径及价值意蕴研究

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中国式现代化的生成逻辑、实践路径及价值意蕴研究

作者：马文佩延安大学

学位级别：硕士

十八大以来,在以习近平同志为核心的党中央的领导下,对“什么是社会主义、怎样建设社会主义”有了新的认识,在理论和实践取得了创新和突破,形成了中国式现代化。中国式现代化,是中国共产党领导的社会主义现代化,既具有现代化的共同特征... 详细信息

十八大以来,在以习近平同志为核心的党中央的领导下,对“什么是社会主义、怎样建设社会主义”有了新的认识,在理论和实践取得了创新和突破,形成了中国式现代化。中国式现代化,是中国共产党领导的社会主义现代化,既具有现代化的共同特征,也充满中国特色。中国式现代化形成的背后必然有其历史逻辑、理论逻辑、现实逻辑和文化逻辑。反观中国社会现代化的历程,中国式现代化历经新民主主义时期、社会主义革命和建设时期、改革开放和社会主义现代化建设时期、全面建设社会主义现代化强国的新时代四个时期,实现了由被动现代化向主动现代化的转变。中国式现代化拥有丰富的理论基础。马克思、恩格斯等经典作家的现代化思想为中国式现代化提供理论基础、中国共产党历届领导人关于现代化的论述为中国式现代化指引方向、西方现代化思想成为中国式现代化的理论借鉴。中国式现代化之所以不同于西方现代化,是基于中国现实国情。人口规模巨大是中国式现代化的现实起点,社会主义初级阶段是中国式现代化的最大实际,“两个大局”是中国式现代化面临的现实基础。中国式现代化的现实逻辑彰显了中国特色。中国式现代化具有深厚的文化基础。中华民族优秀传统文化、社会主义先进文化、革命文化是中国式现代化的文化逻辑。中国式现代化是对西方现代化的超越和扬弃,中国式现代化的实现过程是合目的性和合规律性的统一。中国式现代化的实现是一个系统的工程,要多措并举进行现代化建设。要实现中国式现代化,要坚持中国共产党对现代化事业的全面领导。推进中国式现代化建设必须坚持以人民为中心的价值趋向;推进中国式现代化必须坚持“两个结合”,中国式现代化道路才能行稳致远;实现中国式现代化,要坚持团结奋斗;实现中国式现代化必须发扬斗争精神,敢于同错误思想,敢于同落后传统的思想作斗争。中国式现代化的成功具有重要的理论意义和实践价值。理论上,中国式现代化实现了对西方现代化的超越,形成了独具中国特色的社会主义现代化。实践上,中国式现代化把握社会发展规律,增加了中国道路的自信,为发展中国家发展现代化提供借鉴和参考。从文明学意义上,中国式现代化创造人类文明新形态,科学解决了中国社会发展难题,为世界发展贡献中国智慧和中国方案,为人类文明繁荣发展奠定了基础,帮助人们清醒认识世界怎么了,我们怎么办,人类向何处去的问题。

关键词：现代化中国式现代化生成逻辑实践路径价值意蕴

基于精益理论的ZW公司生产运营管理优化研究

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基于精益理论的ZW公司生产运营管理优化研究

作者：马文蕾西北农林科技大学

学位级别：硕士

瞬变运动条件对竖直管内搅混流向环状流转变边界的影响研究

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原子能科学技术 2024年第3期58卷 698-704页

作者：马文慧曹夏昕谢添舟黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室黑龙江哈尔滨150001 中核集团核反应堆热工水力技术重点实验室四川成都610041

船舶在航行过程中处于海洋瞬变运动环境,两相流动常处于瞬变运动状态,两相流型可能与陆基条件时不同,进而影响流动传热特性,准确判别瞬变运动条件下两相流型对两相阻力和传热的计算具有重要意义。本文针对摇摆和升潜两种典型海洋运动条... 详细信息

船舶在航行过程中处于海洋瞬变运动环境,两相流动常处于瞬变运动状态,两相流型可能与陆基条件时不同,进而影响流动传热特性,准确判别瞬变运动条件下两相流型对两相阻力和传热的计算具有重要意义。本文针对摇摆和升潜两种典型海洋运动条件,引入运动产生的瞬变外力场,构建了瞬变运动条件下搅混流-环状流转变准则,该准则也可适用于竖直向上和倾斜流动。通过静止和瞬变运动条件下实验数据对转变准则模型计算结果进行了验证,与实验结果符合很好。通过对转变准则进行分析,绘制了搅混流-环状流转变曲线,获得了运动参数对流型转变边界的影响规律。

关键词：摇摆运动升潜条件搅混流环状流转变准则

CO_(2)响应型β-环糊精材料用于稠油降黏

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精细化工 2024年第4期41卷 895-901,919页

作者：孙彩霞马浩于福策夏淑倩天津大学化工学院天津300350

制备了一种环境友好型马来酸酐改性β-环糊精(MAH-β-CD),温和条件下将其与聚醚胺(JD230)通过静电作用合成了具有CO_(2)响应性的表面活性剂(MJD230)。MJD230能与稠油形成稳定的水包油乳液,进而有效降低溶液的表面张力。在CO_(2)调控下,M... 详细信息

制备了一种环境友好型马来酸酐改性β-环糊精(MAH-β-CD),温和条件下将其与聚醚胺(JD230)通过静电作用合成了具有CO_(2)响应性的表面活性剂(MJD230)。MJD230能与稠油形成稳定的水包油乳液,进而有效降低溶液的表面张力。在CO_(2)调控下,MJD230可重复用于稠油的乳化降黏和破乳。利用FTIR对MJD230结构进行了表征。通过观察降黏率和乳液粒径优化MJD230的合成条件,同时对降黏效果和乳液的稳定性进行了考察。将在反应温度为60℃,反应时间为60min,MAH-β-CD与JD230物质的量比为2∶1条件下制备的MJD230配成质量分数为0.5%的MJD230水溶液,其与稠油按照体积比为3∶7乳化后,稠油降黏率可达99.19%。反应体系pH和电导率的可逆变化证明了MJD230溶液对CO_(2)的响应性,这为表面活性剂驱油和CO_(2)捕集相结合提高稠油采收率提供了可行的途径。

关键词：静电作用表面张力 CO_(2)响应型表面活性剂稠油降黏破乳油田化学品