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融合射频能量采集的协同节能计算迁移研究

物联网学报 2023年第1期7卷 83-92页

作者：汤蓓王倩陈思光南京邮电大学物联网学院江苏南京210003 南京邮电大学江苏省宽带无线通信和物联网重点实验室江苏南京210003

为适应垂直市场差异化能源需求,保障物联网设备的高效可持续性运行,研究了一种融合射频能量采集的协同节能计算迁移机制。具体地,基于对计算迁移决策、上行带宽资源分配、下行带宽资源分配及基站功率分割的联合优化考量,构建了一个最小... 详细信息

为适应垂直市场差异化能源需求,保障物联网设备的高效可持续性运行,研究了一种融合射频能量采集的协同节能计算迁移机制。具体地,基于对计算迁移决策、上行带宽资源分配、下行带宽资源分配及基站功率分割的联合优化考量,构建了一个最小化系统总能耗的优化问题。为有效求解该优化问题,融合惩罚函数的概念设计了新的评价指标,并提出了一种基于自适应粒子群优化的协同节能计算迁移算法。该算法构造了动态变化的惯性权重和线性调节的惩罚因子,可在迭代搜索过程中实时变更粒子群落的空间分布密度,以生成可容忍惩罚下的最优计算迁移策略;进一步地,为避免粒子越过探索范围,引入了速度边界限制,可降低无效解的产生概率,提升搜索有效性。最后,仿真结果表明所提算法能够实现较高的收敛效率及求解精度,且与其他常见基准方案相比,完成任务处理的系统总能耗可分别降低34.09%、14.72%和6.86%。

关键词：计算迁移能量采集资源分配功率分割

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环境压强对激光空泡声波特性影响的实验研究

红外与激光工程 2015年第3期44卷 879-883页

作者：李胜勇王晓宇王江安宗思光刘涛海军工程大学电子工程学院湖北武汉430033

环境压强是影响空泡脉动的一个重要因素。为了研究环境压强对激光空泡声波特性的影响,采用理想液体中单空泡运动的理论模型,对不同环境压强下液体中空泡运动过程进行了数值模拟,并通过充气泵精确调节高压水箱内的气压,采用高速照相机、... 详细信息

环境压强是影响空泡脉动的一个重要因素。为了研究环境压强对激光空泡声波特性的影响,采用理想液体中单空泡运动的理论模型,对不同环境压强下液体中空泡运动过程进行了数值模拟,并通过充气泵精确调节高压水箱内的气压,采用高速照相机、高频测量水听器,得到了在不同压强条件下,空泡脉动特性的序列图像和声谱图,根据实验数据研究了不同环境压强下液体中激光诱导产生的空泡脉动规律与声波特性。结果表明：环境压强的改变影响了空泡生存周期和脉动的剧烈程度,但对声波的强度和声谱分布没有影响。辐射的频率集中在0~50 k Hz范围内,所辐射的声波能量主要集中在0~20 k Hz频段范围,并在2 k Hz与8 k Hz有两个明显的频率峰值。

关键词：环境压强空泡脉动特性声波频谱

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同步双脉冲激光致声研究

强激光与粒子束 2013年第2期25卷 305-309页

作者：王晓宇王江安宗思光刘涛梁善勇海军工程大学电子工程学院武汉430033

利用高速摄像机拍摄了同步双脉冲激光聚焦击穿水介质产生激光空泡的运动过程。分析了该条件下产生的四种典型激光声信号特性,初步计算了光声能量转换效率。研究结果表明:通过调节脉冲激光的能量差,可以控制激光声信号峰值间隔,提高激光... 详细信息

利用高速摄像机拍摄了同步双脉冲激光聚焦击穿水介质产生激光空泡的运动过程。分析了该条件下产生的四种典型激光声信号特性,初步计算了光声能量转换效率。研究结果表明:通过调节脉冲激光的能量差,可以控制激光声信号峰值间隔,提高激光声信号脉宽;两空泡之间无量纲距离为1.5时,溃灭过程中出现融合现象,融合过程中空泡热力学能转化为机械能,融合后形成的单个空泡能量变大,其溃灭产生的激光声信号主频降低;同步双脉冲激光聚焦击穿情况下的光声能量转换效率为6%～10%。

关键词：激光声信号光击穿激光空泡同步双脉冲激光

锂电池SOC和SOH的自适应联合在线估算方法

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计算机应用与软件 2023年第10期40卷 142-149页

作者：俞志骏安斯光汪伟中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018

为了准确和快速地估算电动汽车运行过程中汽车电池的荷电状态(State of Charge,SOC)和健康状态(State of Health,SOH),提出一种基于遗忘因子最小二乘和可变时间尺度扩展卡尔曼滤波器的自适应联合估算算法。为了提高算法的效率和准确度,... 详细信息

为了准确和快速地估算电动汽车运行过程中汽车电池的荷电状态(State of Charge,SOC)和健康状态(State of Health,SOH),提出一种基于遗忘因子最小二乘和可变时间尺度扩展卡尔曼滤波器的自适应联合估算算法。为了提高算法的效率和准确度,引入自适应遗忘因子递归最小二乘(Adaptive Forgetting Factor Recursive Least Square,AFFRLS)方法来识别电池模型中的参数,并采用可变时间尺度扩展卡尔曼滤波器(Variable Time Scale Extended Kalman Filter,VEKF)来指示SOC和SOH,以满足对电池动态状况进行在线快速估算的需求。应用动态应力测试(Dynamic Stress Test,DST)数据库验证了该方法的有效性,实验结果表明,该联合估算方法可以获取准确的电池模型,并实现在线状态估算。

关键词：锂电池健康状况荷电状态适应性遗忘因子可变的时间尺度在线估算

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激光声水下目标探测器的设计

红外与激光工程 2012年第7期41卷 1767-1771页

作者：刘涛王江安宗思光梁善勇海军工程大学电子工程学院湖北武汉430033

针对一种水下目标的声探测方法设计了激光声水下目标探测器。对激光声信号产生机理进行研究,并开展了水下探测器发射声信号检测的实验。结果表明:强脉冲激光聚焦于液体介质可以产生爆炸性球面声源,探测器内部的声反射面将球面声信号转... 详细信息

针对一种水下目标的声探测方法设计了激光声水下目标探测器。对激光声信号产生机理进行研究,并开展了水下探测器发射声信号检测的实验。结果表明:强脉冲激光聚焦于液体介质可以产生爆炸性球面声源,探测器内部的声反射面将球面声信号转变为高指向性的平面波信号。通过对探测器的发射信号和接收的目标回波信号进行数值计算,发现探测器发射信号具有窄波束指向性、高距离分辨力和远探测距离等特点,可以满足水下目标探测的应用需求。

关键词：激光声水下目标探测器距离分辨力

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液体中激光声传输特性

红外与激光工程 2017年第4期46卷 47-52页

作者：李胜勇吴荣华王晓宇王江安宗思光海军工程大学电子工程学院湖北武汉430033

为了了解激光声在液体中的传输特性,理论分析了激光声的传输特性,并采用高速照相机、光纤MEMS水听器对激光声进行了实验研究,利用小波变换对采集的不同位置上的激光声信号各级频谱特性进行了分析。结果表明:激光声属于一种脉动球源,激... 详细信息

为了了解激光声在液体中的传输特性,理论分析了激光声的传输特性,并采用高速照相机、光纤MEMS水听器对激光声进行了实验研究,利用小波变换对采集的不同位置上的激光声信号各级频谱特性进行了分析。结果表明:激光声属于一种脉动球源,激光声信号传输过程中幅度与距离成反比关系;激光声的分析频带内存在明显的优势频率,峰值频率稳定在3.1 kHz,带宽稳定在3 kHz;低频信号的能量占总能量的70%以上,高频部分主要是噪声;从功率谱波形分析看,低频信号的强度幅值随时间、距离变化衰减较慢,而高频噪声随时间、距离变换衰减较快。

关键词：激光声传输特性液体小波

基于时序生成对抗网络和注意力机制的电器数据生成方法

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现代电子技术 2024年第11期47卷 161-167页

作者：施清译汪伟安斯光邹国平中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018

在智能电网中,非侵入式负荷检测等技术的实现都需要使用大量标记过的电器功率数据,而这类数据的收集和标注十分昂贵、耗时并且容易侵犯用户的安全隐私。为了应对数据收集的挑战,文中提出一种将时序生成对抗网络和通道空间双注意力机制... 详细信息

在智能电网中,非侵入式负荷检测等技术的实现都需要使用大量标记过的电器功率数据,而这类数据的收集和标注十分昂贵、耗时并且容易侵犯用户的安全隐私。为了应对数据收集的挑战,文中提出一种将时序生成对抗网络和通道空间双注意力机制相结合的数据生成方法,用来合成与实际电器功率数据相似的合成数据。时序生成对抗网络结合无监督的灵活性和有监督的可控性,能够进行家用电器数据生成,注意力机制又能够使时序生成对抗网络注重电器启动时的波形,忽略电器未启动时的干扰,构建一个符合真实工况且随机的数据生成模型。文中使用五种性能度量指标对该模型生成的数据进行评估,并且使用主成分分析(PCA)降维进行可视化分析。实验结果表明,使用该方法生成的合成数据具有与真实数据非常相似的特征,并有较高的精度。

关键词：数据生成时序生成对抗网络注意力机制深度神经网络数据收集电器波形

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面向边缘计算的智能资源分配与计算迁移研究

中北大学学报（自然科学版） 2023年第1期44卷 48-57,78页

作者：王倩张雅文陈思光南京邮电大学江苏省宽带无线通信和物联网重点实验室江苏南京210003 南京邮电大学物联网学院江苏南京210003

为了满足物联网场景中不同用户的差异化需求和提高资源利用率,以构建一个高效的边缘计算服务系统,本文提出了一种基于优先级的物联网边缘计算迁移机制。边缘节点通过感知任务的优先程度,合理分配计算资源,并提供相应的计算服务,避免时... 详细信息

为了满足物联网场景中不同用户的差异化需求和提高资源利用率,以构建一个高效的边缘计算服务系统,本文提出了一种基于优先级的物联网边缘计算迁移机制。边缘节点通过感知任务的优先程度,合理分配计算资源,并提供相应的计算服务,避免时延敏感型任务因等待时间过长而导致执行失败,提高用户服务质量。通过综合考虑计算迁移决策、带宽资源和边缘节点计算资源分配,构建了一个基于优先级的任务完成总能耗最小化问题。同时,为解决上述优化问题,设计了一种基于优先级的智能资源分配与计算迁移算法。该算法通过融合深度确定性策略梯度算法的思想,构建了双重“行动者-评论家”网络架构,加快了训练过程的收敛速度;并且,为了使该算法适用于本文规划的混合整数优化问题,对连续动作输出做离散化处理,生成二进制迁移决策。仿真结果表明,本文所提机制能够获得近似贪婪算法的最优迁移与资源分配策略,与本地计算、完全迁移和DQN(Deep Q Networks)方案相比,本文提出的算法在系统总能耗方面分别平均减少约52%、 13%和7%。

关键词：计算迁移边缘计算任务优先级深度强化学习资源分配

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含气量对激光空泡在刚性壁面空蚀的影响

强激光与粒子束 2012年第11期24卷 2576-2580页

作者：刘涛王江安宗思光梁善永张显峰海军工程大学电子工程学院光电研究所武汉430033

采用强脉冲激光器设计液体环境下刚性壁面空蚀实验平台,改变液体中含气量,利用高速相机观察不同含气量条件下激光空泡在壁面附近的脉动过程,并对刚性壁面造成的空蚀结果进行了观测。实验研究发现,随着液体中相对空气含量的提高,激光空... 详细信息

采用强脉冲激光器设计液体环境下刚性壁面空蚀实验平台,改变液体中含气量,利用高速相机观察不同含气量条件下激光空泡在壁面附近的脉动过程,并对刚性壁面造成的空蚀结果进行了观测。实验研究发现,随着液体中相对空气含量的提高,激光空泡脉动的最大尺寸增大,空泡的膨胀运动变剧烈,溃灭运动速度降低,空泡的溃灭强度降低,从而影响到溃灭冲击波和壁面微射流对刚性壁面的冲击速度,减弱了壁面空蚀,而液体中含气量的提高能够降低激光空泡对刚性壁面的空蚀程度。

关键词：含气量刚性壁面激光空泡空蚀