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采用交替优化策略的三维模型兴趣点提取算法

计算机辅助设计与图形学学报 2022年第7期34卷 1095-1107页

作者：舒振宇易顺杨思鹏刘予琪隆威金海容辛士庆吴双卿浙大宁波理工学院计算机与数据工程学院宁波315100 浙江大学宁波研究院宁波315100 浙江大学机械工程学院杭州310027 浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058 浙江大学信息与电子工程学院杭州310027 浙江大学工程师学院杭州310015 山东大学计算机科学与技术学院青岛266237 浙大宁波理工学院信息科学与工程学院宁波315100

针对三维模型的兴趣点提取问题,提出一种基于交替优化的全监督检测算法.第1步,利用多种特征描述符对人工标注好的三维模型进行特征提取,得到每个顶点的特征向量,将其作为神经网络的输入;第2步,使用双调和距离场为模型表面顶点赋予概率标... 详细信息

针对三维模型的兴趣点提取问题,提出一种基于交替优化的全监督检测算法.第1步,利用多种特征描述符对人工标注好的三维模型进行特征提取,得到每个顶点的特征向量,将其作为神经网络的输入;第2步,使用双调和距离场为模型表面顶点赋予概率标签,并将顶点标签值作为神经网络的输出;第3步,通过神经网络学习输入特征与输出标签之间的复杂映射关系;第4步,将训练后的神经网络对训练集进行预测,并把兴趣点提取结果与人工标签进行对比,根据对比差异进一步优化顶点标签值,然后将顶点标签值作为输出、顶点特征向量作为输入,继续优化神经网络.将第3步和第4步重复多次进行交替优化,最终得到一个较优的神经网络模型.在公开数据集SHREC 2011上的实验结果表明,由于采用了交替优化的策略,所提算法在三维模型表面兴趣点提取的关键评价指标FNE和FPE上均优于传统算法,准确率实现了平均11个百分点以上的提升.

关键词：三维模型兴趣点交替优化

基于图信号交替优化的居民用户非侵入式负荷监测方法

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中国电机工程学报 2022年第4期42卷 1355-1364页

作者：冯人海袁万琦葛磊蛟天津大学电气自动化与信息工程学院天津市南开区300110

非侵入式负荷监测(non-intrusive load monitoring,NILM)是研究居民用户负荷信息的常用方法,但存在分解准确度低、算法泛化性能低等系列问题。为此,该文应用图信号处理(graph signal processing,GSP)理论,提出一种基于图信号交替优化的... 详细信息

非侵入式负荷监测(non-intrusive load monitoring,NILM)是研究居民用户负荷信息的常用方法,但存在分解准确度低、算法泛化性能低等系列问题。为此,该文应用图信号处理(graph signal processing,GSP)理论,提出一种基于图信号交替优化的居民用户NILM方法。该方法根据总负荷数据构建图信号模型,并基于图信号模型得到关于功率损耗的约束条件,较好地解决了传统方法缺乏负荷数据相关性研究的问题。相比于传统方法需要对模型参数多次调整,交替优化法可以自动调整参数,提高了实时监测能力,降低了电网运营成本。仿真结果表明,在1min采样率下,基于图信号交替优化法的总负荷分解准确度比NILM-GSP提高了15%,计算时间降低了10%,充分体现了该文算法性能的优越性。

关键词：非侵入式负荷监测图信号处理功率损耗交替优化

基于多IRS辅助的MU-MISO系统安全通信方案

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计算机应用研究 2024年第2期41卷 553-557,568页

作者：王丹黄池重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

在无线通信系统中,智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)可以调控反射单元的相移来反射信号,用于增强用户信号并抑制窃听者信号,解决基站和用户之间的安全通信问题。针对该问题,以系统加权和保密速率最大化为目标提出一种多... 详细信息

在无线通信系统中,智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)可以调控反射单元的相移来反射信号,用于增强用户信号并抑制窃听者信号,解决基站和用户之间的安全通信问题。针对该问题,以系统加权和保密速率最大化为目标提出一种多IRS辅助多用户多输入单输出(multi user-multiple input single output,MU-MISO)系统的安全通信方案。该方案首先将最大化加权和保密速率问题分解为发射波束形成和人工噪声向量优化、多IRS相位矩阵优化的两个子问题;其次,采用半定松弛、引用文献定理、辅助变量替换、一阶泰勒近似等方法,将每个子问题转换为简单凸问题进行求解;最后,基于交替优化算法依次求解两个凸优化子问题。数值仿真结果表明,与另外三个方案相比,所提方案可以有效增强系统的安全通信性能,并表明了多IRS部署比单个IRS可以实现更好的系统安全性。

关键词：多智能反射面多用户安全通信交替优化非凸优化

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动态网络下交替优化正交匹配追踪混合预编码

电子测量与仪器学报 2022年第5期36卷 163-172页

作者：王舟明李正权代涛江南大学物联网工程学院无锡214122 江苏省未来网络创新研究院南京211111

为解决毫米波大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统中混合预编码频谱性能损失严重的问题,本文提出了一种动态网络下交替优化正交匹配追踪混合预编码算法。首先,通过恒模约束条件下的模拟预编码矩阵确定固定相... 详细信息

为解决毫米波大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统中混合预编码频谱性能损失严重的问题,本文提出了一种动态网络下交替优化正交匹配追踪混合预编码算法。首先,通过恒模约束条件下的模拟预编码矩阵确定固定相位移相器与天线之间较好的初始连接状态,以提高迭代收敛速率;然后,根据连接状态构造最佳候选模拟预编码矩阵,从而求解全局最优的索引向量;最后,由最优索引向量组成的数字预编码矩阵反馈到动态网络,可动态实现移相器与天线阵列连接状态的交替优化更新。同时,所提出的算法只需要少量固定相位的移相器,在频谱性能和复杂度之间达到良好平衡。仿真结果表明,与其他现有算法相比,该算法具有更高频谱效率、更高迭代收敛速率和更低复杂度,特别是当射频链路数大于数据流数时,频谱效率的提升更加显著。

关键词：混合预编码固定移相器动态网络交替优化频谱效率

相移耦合的STAR-RIS辅助NOMA通信系统低功耗传输方案研究

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南京邮电大学学报(自然科学版) 2024年第3期 26-32页

作者：付羿博王鸿南京邮电大学通信与信息工程学院

同时透射和反射的可重构智能表面(Simultaneously Transmitting and Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface, STAR-RIS)是未来B5G/6G无线通信的创新技术，其与非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)技术结合可大幅提升通信系统的频谱与功率效率，成为当前无线通信研究的热点。目前关于STAR-RIS的研究主要集中于透射相移和反射相移相互独立的场景，忽略了在电路实现过程中透射相移和反射相移之间的耦合效应。针对更加实际的相移耦合STAR-RIS辅助NOMA通信系统展开研究，建立了基站波束成形、相移与振幅系数的联合优化问题。通过使用连续凸逼近(Successive Convex Approximation, SCA)和半正定松弛(Semidefinite Relaxation, SDR)等技术工具，设计了高效的STAR-RIS单元间的交替优化算法，求解STAR-RIS辅助的NOMA下行传输功率最小化问题。仿真结果表明，提出算法的性能明显优于传统的反射RIS方法，且接近理想的独立相移STAR-RIS辅助系统。

关键词： STAR-RIS 非正交多址接入功率最小化交替优化相移耦合

双智能反射面辅助的感知通信一体化波束赋形与相移优化

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电讯技术 2024年第7期 1072-1078页

作者：谭子谦韩士莹李月南开大学电子信息与光学工程学院

部署智能反射面可有效解决基站与部分通信用户或潜在目标之间直接链路很弱的问题，但由于单个智能反射面的覆盖范围有限，因此研究了双智能反射面辅助的感知通信一体化系统。为了减小信道训练开销，使用了统计信道信息。建立了通过联合... 详细信息

部署智能反射面可有效解决基站与部分通信用户或潜在目标之间直接链路很弱的问题，但由于单个智能反射面的覆盖范围有限，因此研究了双智能反射面辅助的感知通信一体化系统。为了减小信道训练开销，使用了统计信道信息。建立了通过联合优化基站的发射波束赋形与智能反射面的相移，在保证通信用户遍历容量的最低要求下最大化波束图增益的问题。将该问题转化为3个子问题来解耦发射波束赋形与两个智能反射面的相移，进而提出用基于半定松弛的交替优化算法来求解问题。相较于单智能反射面场景，部署双智能反射面得到了超过两倍的波束图增益。

关键词：感知通信一体化(ISAC) 智能反射面(IRS) 统计信道信息半定松弛交替优化

基于博弈论的主动配电网扩展规划与光储选址定容交替优化

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电力系统自动化 2017年第23期41卷 38-45,116页

作者：刘洪范博宇唐翀葛少云王莹郭力智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072 国网天津市电力公司天津市300010

针对当前主动配电网规划方法无法反映投资者先后决策的问题,提出了基于博弈理论的主动配电网扩展规划与光储选址定容的双层交替优化方法。首先,基于当前欧洲国家广泛采用的自消费模式,提出了考虑峰谷电价的光伏和储能系统运行策略;其次... 详细信息

针对当前主动配电网规划方法无法反映投资者先后决策的问题,提出了基于博弈理论的主动配电网扩展规划与光储选址定容的双层交替优化方法。首先,基于当前欧洲国家广泛采用的自消费模式,提出了考虑峰谷电价的光伏和储能系统运行策略;其次,在此基础上建立了主动配电网扩展规划和光储选址定容的双层优化模型;然后,提出了双层优化模型求解方法,上层优化模型应用二进制粒子群算法进行优化,下层优化模型中引入博弈理论,决定光储的容量配置;最后,采用某规划区的配电系统进行仿真,优化结果表明,光储系统的合理配置与接入方案可有效降低用户的用电成本,也可有效降低配电系统的网络损耗。

关键词：光伏储能自消费交替优化博弈理论

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区分性联合稀疏字典交替优化的语音增强

西安电子科技大学学报 2019年第3期46卷 74-81页

作者：贾海蓉王卫梅王雁裴俊华太原理工大学信息与计算机学院

在联合稀疏字典的语音增强中,由于联合字典的相似性,导致稀疏重构阶段产生语音和噪声混淆进而产生语音失真问题。针对此,在训练阶段提出一个费希尔准则下的目标函数。该函数包含了语音和噪声的区分约束项,并用与信号变化相关的平衡因子... 详细信息

在联合稀疏字典的语音增强中,由于联合字典的相似性,导致稀疏重构阶段产生语音和噪声混淆进而产生语音失真问题。针对此,在训练阶段提出一个费希尔准则下的目标函数。该函数包含了语音和噪声的区分约束项,并用与信号变化相关的平衡因子去调整各项权值,为尽可能减小混淆误差提供了保障;同时,为了能使目标函数收敛,设计了一种交替优化字典和稀疏系数的算法,迭代寻找所需的字典和稀疏系数,完成语音字典和噪声字典的输出,得到具有非相似即区分性能较好的联合字典。在增强阶段,将带噪语音信号在联合字典上进行稀疏表示,并估计出语音幅度谱和噪声幅度谱。最后,结合维纳滤波器和理想二值掩模的优点,提出了新的软掩模滤波器,进一步消除了残余噪声。通过对不同信噪比的带噪语音进行实验,新算法得到的语音信噪比和听觉感知评价都较高,验证了新算法在提高语音性能方面的有效性。

关键词：语音增强费希尔稀疏表示交替优化软掩模滤波器

融合K近邻信息的局部三层交替优化MK诊断模型

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仪器仪表学报 2018年第5期39卷 123-131页

作者：张伟许爱强平殿发海军航空工程学院科研部

针对小样本条件下航空电子设备模块级功能故障诊断问题,将局部多核学习的局部特征表示能力与超限学习机运算高效的特点相结合,提出一种新的多故障诊断模型。一方面,通过将训练样本的近邻信息融入学习过程中,有效提升了诊断模型的推广能... 详细信息

针对小样本条件下航空电子设备模块级功能故障诊断问题,将局部多核学习的局部特征表示能力与超限学习机运算高效的特点相结合,提出一种新的多故障诊断模型。一方面,通过将训练样本的近邻信息融入学习过程中,有效提升了诊断模型的推广能力;另一方面,通过构造关于局部多核超限学习机初始-对偶混合优化问题的三步交替优化策略,实现了小样本条件下对故障信息的深度挖掘,并在l1-范数约束与l2-范数约束下分别实现了对局部核权重的迭代更新。将所提诊断模型应用于某型前端接收机,结果表明,相比一般的多核、局部多核诊断方法,所提方法在实现低漏警、低虚警的同时,l1-范数约束的诊断方法将诊断精度平均提升了3.57%,l2-范数约束的诊断算法将诊断精度平均提升了4.61%。

关键词：故障诊断局部多核学习近邻选择交替优化超限学习机