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基于改进子载波预留算法的正交频分复用信号峰均比抑制方法研究

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1196-1202页

作者：刘子威杨彪赵珊珊杜鸿飞南京邮电大学南京210023

由于系统对线性元器件的要求非常严格,导致目前正交频分复用(OFDM)系统产生峰值平均功率比(PAPR)过高的问题,引起OFDM和基于OFDM的雷达一体化系统的信号失真,影响系统性能。针对该问题,该文提出了基于加权最小二乘法的子载波预留法(TR)... 详细信息

由于系统对线性元器件的要求非常严格,导致目前正交频分复用(OFDM)系统产生峰值平均功率比(PAPR)过高的问题,引起OFDM和基于OFDM的雷达一体化系统的信号失真,影响系统性能。针对该问题,该文提出了基于加权最小二乘法的子载波预留法(TR)。该算法首先将OFDM设计方案中的子载波分为数据子载波和预留的空白子载波,数据子载波调制数据子载波,空白子载波调制空白数据。然后利用原始数据通过加权最小二乘法得到最佳削峰系数和削峰数据,并将削峰数据调制在空白子载波上面。最后将削峰数据叠加到原始数据上,完成PAPR的抑制。仿真表明,基于加权最小二乘法的TR算法能够在1~3次迭代下实现良好的PAPR抑制效果,并且它的收敛速度相比于传统算法有了明显的提高。

关键词：正交频分复用峰值平均功率比子载波预留法

基于多光子纠缠的具有身份认证功能的多方量子安全直接通信

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科学通报 2024年第11期69卷 1491-1500页

作者：刘成杜明明钟伟盛宇波周澜南京邮电大学理学院南京210023 南京邮电大学电子与光学工程学院柔性电子(未来技术)学院南京210023 南京邮电大学量子信息与技术研究所南京210003

多方量子安全直接通信(multi-party quantum secure direct communication,MQSDC)可使多个信息发送方通过量子信道同时向一个信息接收方传递秘密信息,并从理论上保证传递信息的绝对安全性.已有的MQSDC方案均默认所有通信方为合法通信方... 详细信息

多方量子安全直接通信(multi-party quantum secure direct communication,MQSDC)可使多个信息发送方通过量子信道同时向一个信息接收方传递秘密信息,并从理论上保证传递信息的绝对安全性.已有的MQSDC方案均默认所有通信方为合法通信方,这在实际实验条件下难以保证,为窃听者冒充合法通信方窃取信息或扰乱通信提供了可能.本文提出了基于Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态的具有身份认证功能的三方量子安全直接通信方案.信息接收方可同时认证两个实际信息发送方的身份,确认身份合法后,再接收其发送的秘密信息,理论上可保证合法通信方身份认证码以及传输信息的安全.本方案使用单光子测量代替GHZ态测量,操作简单且成功率高.本文对方案在实际实验条件下的安全信息容量进行了数值模拟.本方案在未来量子网络领域具有重要的应用.

关键词：多方量子安全直接通信身份认证 Greenberger-Horne-Zeilinger态安全信息容量

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融合Stackelberg博弈和联邦学习的多星协作频谱认知方法研究

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通信学报 2024年第2期45卷 90-105页

作者：丁晓进徐叶辉包文张更新南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学物联网学院江苏南京210003

针对低成本和小型化低轨卫星的监测角度和方向分辨率相对较低、处理能力和峰值功率受限等因素造成单颗低轨卫星频谱认知能力弱的问题,提出了融合Stackelberg博弈和联邦学习的多星协作频谱认知方法。首先,结合各频谱认知卫星的可用算力... 详细信息

针对低成本和小型化低轨卫星的监测角度和方向分辨率相对较低、处理能力和峰值功率受限等因素造成单颗低轨卫星频谱认知能力弱的问题,提出了融合Stackelberg博弈和联邦学习的多星协作频谱认知方法。首先,结合各频谱认知卫星的可用算力、认知性能、处理与传输时延等特性,建立面向多频谱认知任务的协作卫星选择与算力资源分配算法;其次,基于所选择的节点和所分配的算力,设计低复杂度的多星协作频谱认知策略,其可自动辨识频谱空洞、检测干扰和识别调制模式。仿真实验结果表明,相比于单节点认知方法,所设计多星协作频谱认知策略能显著提升认知性能,且相比于对比模型,所设计策略中的模型可在不损失性能时,模型的参数量和浮点运算量降低分别可达96.69%和93.32%。

关键词：卫星频谱认知多星协作 Stackelberg博弈联邦学习

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CsBiI薄膜的制备及其太阳能电池的数值模拟

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复合材料学报 2024年

作者：任雨轩柏晨丁伟方栋密保秀高志强南京邮电大学材料科学与工程学院南京邮电大学先进材料研究院

近年来，人们致力于探索新型无铅无机钙钛矿材料，旨在追赶铅基钙钛矿太阳能电池的性能。在本工作中，首次使用分层交替蒸镀BiI3和CsI薄膜的方式成功制备了质量较好的无铅无机Cs3Bi2I9薄膜，并通过真空蒸镀将KI掺杂到Cs3Bi2I9薄膜中，... 详细信息

近年来，人们致力于探索新型无铅无机钙钛矿材料，旨在追赶铅基钙钛矿太阳能电池的性能。在本工作中，首次使用分层交替蒸镀BiI3和CsI薄膜的方式成功制备了质量较好的无铅无机Cs3Bi2I9薄膜，并通过真空蒸镀将KI掺杂到Cs3Bi2I9薄膜中，获得的薄膜带隙减小、激子寿命增加。将上述两种薄膜作为活性层，制备了结构为ITO/CuPc/活性层/C60/Al的太阳能电池。为了提高这类太阳能电池的性能，使用SCAPS-1D太阳能电池模拟软件对上述结构的器件进行数值模拟，以获得最佳器件的参数。模拟器件各功能层的厚度经过优化且增加活性层供体掺杂浓度后，最大功率转换效率只有8.62%。然后，选取其他合适的空穴传输材料以及电子传输材料以优化器件结构，模拟出的最佳器件表现出25.66%的功率转换效率。这项工作为后续实验制备Cs3Bi2I9薄膜太阳能电池提供了理论指导。

关键词：钙钛矿 Cs Bi I 分层交替蒸镀薄膜太阳能电池 SCAPS-1D

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基于ECA-CNN的混合指纹室内定位方法

计算机研究与发展 2024年第2期61卷 428-440页

作者：王正康骆冰清南京邮电大学计算机学院、软件学院、网络空间安全学院南京210023

在指纹法的定位中,指纹特征和定位模型是影响定位精度的2个关键因素.在指纹特征的选取方面,可见光强度稳定性较高,但位置特征区分度低;无线信号强度区分度较高,但波动性较强.在定位模型的构建方面,基于卷积神经网络(convolutional neura... 详细信息

在指纹法的定位中,指纹特征和定位模型是影响定位精度的2个关键因素.在指纹特征的选取方面,可见光强度稳定性较高,但位置特征区分度低;无线信号强度区分度较高,但波动性较强.在定位模型的构建方面,基于卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)的定位模型在特征提取时不能有效地突出重要特征.针对上述问题,提出一种基于ECA-CNN的混合指纹室内定位方法(hybrid fingerprint indoor localization method based on ECA-CNN, ECACon-HF).首先,利用可见光强度和低功耗蓝牙(Bluetooth low energy, BLE)接收信号强度指示(received signal strength indication, RSSI)来构建混合指纹,降低BLE指纹不稳定的影响,并增强不同位置之间的区分度.同时,基于高效通道注意力(efficient channel attention, ECA)模块改进CNN定位模型,ECA能够通过跨通道交互策略自适应地提取指纹中的重要信息,抑制指纹中的环境干扰,增强混合指纹特征表达能力,更有效地利用混合指纹优势.实验结果显示,ECAConHF在构建的混合指纹库上可以达到0.316 m的定位精度,高于在单一指纹上的精度;并且基于同一指纹库,ECACon-HF相比其他室内定位方法,定位精度具有明显优势.

关键词：室内定位混合指纹可见光强度注意力机制低功耗蓝牙

宽带多载波微波光链路的自适应非迭代线性化技术

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光学学报 2024年第12期44卷 197-205页

作者：卢冰陈康侯维刚白一凡张佳昕郭磊重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学智能通信与网络安全研究院重庆400065

本文针对宽带多载波微波光子链路(MPL)中产生的带内三阶交调失真(IMD3)和带外互调失真(XMD),给出了相应的非线性失真模型,然后基于失真模型中的XMD和IMD3信号与基频信号符号相反的特性来获取具有闭式解的代价函数,从而在快速自适应获取... 详细信息

本文针对宽带多载波微波光子链路(MPL)中产生的带内三阶交调失真(IMD3)和带外互调失真(XMD),给出了相应的非线性失真模型,然后基于失真模型中的XMD和IMD3信号与基频信号符号相反的特性来获取具有闭式解的代价函数,从而在快速自适应获取最优线性化系数的同时完成对XMD和IMD3的补偿。与现有的XMD和IMD3补偿方法相比,该方法无需系统和信号的先验参数,无需复杂的训练和迭代优化过程,实用性更好。仿真结果表明,在基于马赫-曾德尔调制器的MPL中传输多音信号时,链路中产生的XMD和IMD3分别被抑制了35 dB和29 dB以上;此外,当传输多载波正交频分复用信号时,信号的误差矢量幅值从8.1%优化到了2.2%。

关键词：微波光子学数字线性化三阶交调失真互调失真

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基于混合协作NOMA的安全MEC能耗优化

系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 1116-1124页

作者：余雪勇傅新程朱洪波南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室江苏南京210003 南京邮电大学教育部泛在网络健康服务系统工程研究中心江苏南京210003

非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)技术的广泛应用改变了传统物理层安全对用户传输速率的限制,在降低时延的同时会引起系统能耗增加。针对安全通信与降低能耗问题,提出一种基于混合协作NOMA的安全边缘计算传输方法... 详细信息

非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)技术的广泛应用改变了传统物理层安全对用户传输速率的限制,在降低时延的同时会引起系统能耗增加。针对安全通信与降低能耗问题,提出一种基于混合协作NOMA的安全边缘计算传输方法。该方法对每个用户数据处理过程设计了多时隙混合协作方案,根据不同用户的信道条件分别设置卸载决策,保证用户间公平,并推导出系统保密中断概率的闭合表达式。然后以最小化系统能耗为目标,采用基于块坐标下降的三步迭代优化算法求得最优卸载方案。仿真结果显示,所提出的传输方法能在保证信息安全的条件下有效地减少系统能耗。

关键词：非正交多址接入物理层安全移动边缘计算中断概率块坐标下降

虚拟多输入多输出无线电能与信息同步传输技术

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电工技术学报 2024年第14期39卷 4282-4293页

作者：周岩刘志丹李烁涵南京邮电大学自动化学院、人工智能学院南京210023

在无线通信系统中,多输入多输出(MIMO)天线技术可有效提高信号传输速率和信道利用率。传统的能量调制式无线电能与信息同步传输(SWPIT)技术主要依赖单输入单输出线圈实现系统的供电和通信,难以实现多路并行通信。该文针对需要多信号接... 详细信息

在无线通信系统中,多输入多输出(MIMO)天线技术可有效提高信号传输速率和信道利用率。传统的能量调制式无线电能与信息同步传输(SWPIT)技术主要依赖单输入单输出线圈实现系统的供电和通信,难以实现多路并行通信。该文针对需要多信号接收器的无线供电场景,提出一种虚拟MIMO-SWPIT技术以满足多端通信的需求。所提系统可在两种状态下工作:当仅需无线供电时,系统工作在谐振状态进行高效电能传输;当需要通信时,通过控制逆变器开关信号的相移角和频率,在发射线圈中构造非标准正弦多载波(即虚拟多输入),以其中的基波和谐波分量作为通信载波传输信息。系统接收回路对基波和谐波所携带的信息进行解调(即虚拟多输出),同时谐波分量可用于负载供电。搭建的实验样机实现了稳定的电能与双通道信息并行同步传输,通信时电压波动低于3%,每路通道信息传输速率为4.0 kbit/s,验证了所提方案的可行性。

关键词：无线电能与信息同步传输多输入多输出移相调制移频调制

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单光子空间W态的高效无噪线性放大方案

科学通报 2024年第19期69卷 2804-2813页

作者：王雪杰周澜杜明明钟伟李喜云盛宇波南京邮电大学电子与光学工程学院柔性电子(未来技术)学院南京210023 南京邮电大学理学院南京210023 南京邮电大学量子信息与技术研究所南京210003

光子传输损耗是长距离量子通信实用化的重要障碍.单光子空间W态是量子通信的重要资源.为保护单光子空间W态抵御其在远距离纠缠分发过程中的光子传输损耗,本文提出了一种基于具有局域压缩操作的高效量子剪刀的单光子空间W态无噪线性放大... 详细信息

光子传输损耗是长距离量子通信实用化的重要障碍.单光子空间W态是量子通信的重要资源.为保护单光子空间W态抵御其在远距离纠缠分发过程中的光子传输损耗,本文提出了一种基于具有局域压缩操作的高效量子剪刀的单光子空间W态无噪线性放大方案.本方案中,各个远距离用户需要同时运行带有局域压缩操作的高效量子剪刀方案.只有当所有用户的量子剪刀方案都运行成功时,单光子空间W态的无噪线性放大方案才运行成功.通过在量子剪刀中加入局域压缩操作,本方案可有效提升对单光子空间W态的放大因子.本方案在未来基于单光子空间W态的长距离量子通信领域具有潜在的应用.

关键词：单光子空间W态无噪线性放大量子剪刀局部压缩操作放大因子

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