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基于可重构智能表面的信息调制与空分多址

信息工程大学学报 2024年第1期25卷 9-16页

作者：操文政金梁肖帅芳易鸣信息工程大学河南郑州450001

为了减小当前大规模天线系统中高射频成本和高功耗带来的发展限制,将可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)技术引入新型发射机设计中,提出了一种基于可重构智能表面的信息调制与空分多址方案。通过控制RIS反射系数... 详细信息

为了减小当前大规模天线系统中高射频成本和高功耗带来的发展限制,将可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)技术引入新型发射机设计中,提出了一种基于可重构智能表面的信息调制与空分多址方案。通过控制RIS反射系数实现信息的调制,同时形成指向多个用户包含不同信息的空间波束,实现多用户空分多址,具有低硬件复杂度、低成本、低功耗、易集成等优点。以双用户双流发送为例,基于二进制粒子群算法给出了方案的具体实现,并进行了仿真评估。仿真结果表明,该方案能完成面向双用户的双流信号同时同频的2幅移键控(Amplitude Shift Keying,ASK)调制,并通过空分多址发送给两个用户。

关键词：可重构智能表面信息调制空分多址二进制粒子群算法

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基于复杂阴影测量方法的建筑物高度反演

自然资源遥感 2024年第3期36卷 108-116页

作者：李志新纪松范大昭高定李永建王刃信息工程大学地理空间信息学院郑州450001 山东五征集团日照276800

阴影法能以较低的成本测量大范围的城市建筑物高度,但其中的阴影长度测量方法在复杂阴影场景中存在测量效率低、精度差、鲁棒性低等问题。对此,该文提出了一种复杂建筑阴影测量方法。该方法首先通过渔网法和多种约束条件相结合实现对阴... 详细信息

阴影法能以较低的成本测量大范围的城市建筑物高度,但其中的阴影长度测量方法在复杂阴影场景中存在测量效率低、精度差、鲁棒性低等问题。对此,该文提出了一种复杂建筑阴影测量方法。该方法首先通过渔网法和多种约束条件相结合实现对阴影的测量与划分;其次,统计所有划分区域的阴影长度值,利用四分位法和双向逼近策略确定阴影最优值;然后,综合评估所有区域最优值确定阴影长度;最后,利用立体交会的建筑高度对应用该阴影测量方法计算的建筑物高度进行验证。结果表明:该方法计算建筑物高度有90.6%以上绝对误差在0~5 m之间。因此可以得出该文方法计算的阴影长度有着较高的精度,能够满足不同种类的复杂阴影测量,提高了阴影法反演建筑物高度的精度,为城市建筑物高度的反演提供新的技术支撑。

关键词：渔网法分区统计四分位法剔除粗差双向逼近策略最优值评估

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近红外光谱快速分析技术的应用研究进展

化学通报 2024年第8期87卷 898-912页

作者：邵晨阳赵一墨鹿莉莉齐星宇王子栋陈澍奇田野马跃龙河南工业大学机电工程学院郑州450001 河南工业大学粮油食品学院郑州450001 嵩山实验室郑州450046

近红外光谱检测技术具有非侵入性、灵敏度高、响应速度快和效率高等优势,已经被广泛应用于农业、食品、临床医学检查和药物研发等领域。但其目前面临的瓶颈之一是难以实现实时在线检测、器件小型化和变深度检测。本文重点总结了近红外... 详细信息

近红外光谱检测技术具有非侵入性、灵敏度高、响应速度快和效率高等优势,已经被广泛应用于农业、食品、临床医学检查和药物研发等领域。但其目前面临的瓶颈之一是难以实现实时在线检测、器件小型化和变深度检测。本文重点总结了近红外光谱检测技术在食品分析、农业生产、生物医学、药物分析等领域的研究进展,详细分析了近红外检测过程中光谱检测器件的组成、光谱采集模式、光谱数据处理以及检测模型,阐述了数据处理方式对检测精度和检测结果的影响;最后,讨论了近红外光谱检测技术的发展方向,并对其应用前景进行了展望。

关键词：近红外光谱检测模型无损检测特征波长光谱范围

支持多个网络功能共存的可编程数据平面虚拟化

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电子与信息学报 2023年第10期45卷 3667-3675页

作者：李子勇胡宇翔田乐裴金川解放军战略支援部队信息工程大学郑州450002

网络虚拟化允许多个虚拟网络在同一物理基础设施上共存,有利于未来网络技术的增量部署。然而,当前可编程数据平面提供独占的数据平面抽象难以同时支持多个网络功能,该文提出一种支持并行流水线的虚拟化可编程数据平面结构(Virtualized P... 详细信息

网络虚拟化允许多个虚拟网络在同一物理基础设施上共存,有利于未来网络技术的增量部署。然而,当前可编程数据平面提供独占的数据平面抽象难以同时支持多个网络功能,该文提出一种支持并行流水线的虚拟化可编程数据平面结构(Virtualized P4-based Programmable Data Plane architecture with Parallel Pipeline,VirtP6),允许在单个物理设备上运行多个相互隔离的网络功能。VirtP6改变了可编程数据平面的单一流水线结构,引入并行的多个数据包处理流水线,实现了可编程数据平面的虚拟化,并保证了不同虚拟网络功能之间的资源隔离、流量隔离和访问隔离。最后,针对VirtP6的虚拟化开销、隔离性、可扩展性、网络适用性能进行实验评估。实验结果显示,与HyperP4相比,VirtP6大大降低了虚拟化开销,将延迟减少了68%,吞吐量提高了75%,具有良好的隔离性和扩展性。

关键词：可编程数据平面网络虚拟化并行流水线网络功能

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顾及轨迹压缩的车辆路径查询算法

测绘学报 2023年第3期52卷 501-514页

作者：赵东保邓悦华北水利水电大学测绘与地理信息学院河南郑州450046 河南省地球物理空间信息研究院河南郑州450009

基于位置服务技术的迅猛发展,产生了巨量车辆轨迹数据。为了有效压缩并查询大规模车辆轨迹数据,本文提出一种面向压缩车辆轨迹的路径空间查询算法。本文算法基于Stroke道路层次结构压缩轨迹空间数据,提取关键变速点压缩轨迹时间数据,并... 详细信息

基于位置服务技术的迅猛发展,产生了巨量车辆轨迹数据。为了有效压缩并查询大规模车辆轨迹数据,本文提出一种面向压缩车辆轨迹的路径空间查询算法。本文算法基于Stroke道路层次结构压缩轨迹空间数据,提取关键变速点压缩轨迹时间数据,并构建了一种用于建立轨迹空间和时间数据之间联系的哈希编码,从而实现车辆轨迹的时空数据集成压缩。利用后缀数组对车辆轨迹的基于Stroke路段的压缩编码构建空间索引结构,再以此为基础,设计了车辆轨迹所对应路径的点信息查询算法、相同子路径查询算法和相似路径查询算法。试验结果表明,针对原始轨迹点空间数据,本文的压缩编码方法压缩比可以达到97∶1,与常规的基于路段编码方式相比,本文压缩编码在车辆轨迹的点信息路径查询方面,查询效率可以提升约2倍;在车辆轨迹的相同子路径查询方面,查询效率可以提升约8倍;在车辆轨迹的相似路径查询方面,查询耗时增长率减少了50%。本文算法对于大规模车辆轨迹的数据管理具有十分重要的基础性作用。

关键词：轨迹压缩 Stroke层次结构相同路径查询相似路径查询

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基于时频图切割的宽带信号智能检测与识别

郑州大学学报（工学版） 2023年第3期44卷 42-49页

作者：韩刚涛马瑞鹏吴迪郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001 郑州大学网络空间安全学院河南郑州450002 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院河南郑州450001

针对大带宽场景中非合作通信信号的高效检测问题,结合机器学习技术提出一种基于时频图切割的宽带信号智能检测与识别方法。该方法采用Mobilenet网络替代YOLOv4当中的CSPdarknet53网络进行特征提取,构建了一种轻量型的YOLOv4模型。同时,... 详细信息

针对大带宽场景中非合作通信信号的高效检测问题,结合机器学习技术提出一种基于时频图切割的宽带信号智能检测与识别方法。该方法采用Mobilenet网络替代YOLOv4当中的CSPdarknet53网络进行特征提取,构建了一种轻量型的YOLOv4模型。同时,模型引入Focal-EIOU代价函数和一种改进的加权盒融合算法(WBF),有效提高了训练效率以及检测与识别精度。实验结果表明:本文方法可以快速地检测出大带宽下通信采集数据中的连续信号和突发信号,以及信号的出现时刻、频率范围、调制方式等相关参数,其性能优于传统的能量检测方法。与其他同类方法相比,本文方法的平均检测精度(mAP)均大于81%,其中,采用YOLOv4-MobilenetV1模型的检测速度达到77.60帧/s,较好地兼顾了检测精度与实时性要求,更利于工程部署。

关键词：信号检测深度学习大带宽轻量型 Focal-EIOU

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基于贝叶斯网络的干旱-森林火灾灾害链定量建模研究

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自然灾害学报 2023年第1期32卷 38-46页

作者：李思宇梁达韦燕芳张翔武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 武汉大学测绘学院湖北武汉430079 中国地质大学(武汉)国家地理信息系统工程技术研究中心中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院湖北武汉430078 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

为理解干旱-森林火灾灾害链的演化过程,以陕西省和湖北省为研究区域,分析了干旱发生条件及干旱气候因子与森林火灾之间的因果关系,构建了干旱-森林火灾灾害链的贝叶斯网络模型。通过对两省气候数据、干旱数据和林火数据的统计分析,获得... 详细信息

为理解干旱-森林火灾灾害链的演化过程,以陕西省和湖北省为研究区域,分析了干旱发生条件及干旱气候因子与森林火灾之间的因果关系,构建了干旱-森林火灾灾害链的贝叶斯网络模型。通过对两省气候数据、干旱数据和林火数据的统计分析,获得了该网络结构上各个变量的条件概率,再根据贝叶斯网络推理的原理,计算了不同的变量取值下森林火灾的发生概率,并结合已知事实和Brier检验方法评价了该网络模型的准确性。实验结果表明,本文构建的干旱-森林火灾灾害链贝叶斯网络模型能够较为准确地预测森林火灾的发生,以定量化的手段初步揭示了干旱-森林火灾灾害链的演化过程。在此基础上可提出针对性的森林火灾防治措施,从而减少链式灾害带来的巨大损失。

关键词：贝叶斯网络干旱建模火灾灾害链

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面向大规模网络的服务功能链部署方法

计算机工程 2023年第8期49卷 122-129页

作者：张冠莹伊鹏李丹朱棣毛明郑州大学网络空间安全学院郑州450000 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息技术研究所郑州450000

网络功能虚拟化(NFV)将网络功能从硬件中间盒中解耦出来,部署功能实例并编排为服务功能链(SFC),从而实现网络服务。针对资源受限情况下大规模网络环境中的SFC动态部署问题,提出一种基于多智能体的群策部署方法,该方法结合了集中式深度... 详细信息

网络功能虚拟化(NFV)将网络功能从硬件中间盒中解耦出来,部署功能实例并编排为服务功能链(SFC),从而实现网络服务。针对资源受限情况下大规模网络环境中的SFC动态部署问题,提出一种基于多智能体的群策部署方法,该方法结合了集中式深度强化学习(DRL)和传统分布式方法的优点。将SFC部署问题建模为部分可见马尔可夫决策过程,每个节点部署一个Actor-Critic智能体,仅通过观察本地节点信息即可得到全局训练策略,具有DRL的灵活性和自适应性。本地智能体控制交互过程,以解决集中式DRL方法在大规模网络中控制复杂、响应速度慢等问题。基于多线程的思想,收集、整合每个节点的经验进行集中式训练,避免完全分布式训练过程中部分节点因请求流量少而导致训练不充分、策略不适用等问题。实验结果表明,该方法无须考虑网络规模而且不依赖特定场景,可以很好地适应现实中复杂多变的网络环境,在相对复杂的流量环境中,与CDRL、GCASP方法相比,在多种流量模式下所提方法的部署成功率均提高了20%以上,同时能够降低部署成本。

关键词：网络功能虚拟化服务功能链深度强化学习部分可见马尔可夫决策过程多智能体

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Web3.0下的区块链相关技术进展

科技导报 2023年第15期41卷 36-45页

作者：斯雪明潘恒刘建美祝卫华姚中原上海交通大学区块链研究中心上海200030 中原工学院前沿信息技术研究院郑州450007

区块链是Web3.0构建可信互联、价值互联的关键技术。作为一种新的去中心化基础设施,区块链自身技术也在不断发展。结合Web3.0背景,介绍了区块链的去中心化身份、智能合约、激励机制和隐私保护等相关技术进展和问题,以助力实现基于Web3.... 详细信息

区块链是Web3.0构建可信互联、价值互联的关键技术。作为一种新的去中心化基础设施,区块链自身技术也在不断发展。结合Web3.0背景,介绍了区块链的去中心化身份、智能合约、激励机制和隐私保护等相关技术进展和问题,以助力实现基于Web3.0的数据安全共享、业务流通、用户权益保障,从而达到更加公平的价值分配和价值流动。

关键词： Web3.0 去中心化身份智能合约安全激励机制隐私保护