检索结果-南通市图书馆

基于能谱CT的青铜器等效原子序数与密度估计方法

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光学学报 2024年第4期44卷 168-174页

作者：李思宇张欣睿蔡爱龙王少宇李磊闫镔信息工程大学信息系统工程学院成像与智能处理河南重点实验室河南郑州450001

基于衰减效应提出一种高阶拟合模型,能够快速准确地估计青铜器内部材料的等效原子序数与密度。为验证该方法的可行性,使用能谱计算机断层成像(CT)技术采集多个能量下的成像数据,开展实际数据拟合实验。在实际数据实验中原子序数估计的... 详细信息

基于衰减效应提出一种高阶拟合模型,能够快速准确地估计青铜器内部材料的等效原子序数与密度。为验证该方法的可行性,使用能谱计算机断层成像(CT)技术采集多个能量下的成像数据,开展实际数据拟合实验。在实际数据实验中原子序数估计的最大误差在5%以内,平均误差小于4%;密度估计的最大误差在10%以内,平均误差小于4%。实验结果表明,该模型能够仅通过两种能量的成像数据,在无损条件下快速准确地估计青铜器内部材料的等效原子序数与密度。

关键词：测量青铜器能谱计算机断层成像衰减效应等效原子序数高阶拟合模型

收发未精确同步条件下非相关多运动辐射源TOAs/FOAs协同定位方法

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电子学报 2024年第2期52卷 550-563页

作者：王鼎尹洁昕郑娜娥杨宾中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450001 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 国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002

在联合到达时间/到达频率的无线定位体制中,除了TOAs/FOAs(Time-Of-Arrivals/Frequency-Of-Arrivals)估计误差与传感器位置/速度先验观测误差以外,收发两端的传感器时钟同步误差也是影响定位精度的重要因素.为了抑制时钟同步误差和各类... 详细信息

在联合到达时间/到达频率的无线定位体制中,除了TOAs/FOAs(Time-Of-Arrivals/Frequency-Of-Arrivals)估计误差与传感器位置/速度先验观测误差以外,收发两端的传感器时钟同步误差也是影响定位精度的重要因素.为了抑制时钟同步误差和各类观测误差的影响,本文针对非相关多运动辐射源定位场景,提出一种基于加权多维标度分析的TOAs/FOAs多辐射源协同定位方法.文中首先通过构造两组标量积矩阵推导定位关系式,然后基于一阶误差分析方法得到该关系式中的误差渐近统计特性,并进而构建联合定位与时钟同步误差校正的优化准则.针对此优化模型,本文提出一种基于正交投影矩阵数学性质的参数解耦合优化算法,可实现对多运动辐射源位置/速度参数与同步误差参数的分步估计,显著降低了参与优化迭代的变量维数.此外,文中还在收发未精确同步条件下推导TOAs/FOAs多辐射源协同定位模型的克拉美罗界,定量证明多辐射源协同定位可以带来性能增益,并且利用一阶误差分析以及正交投影矩阵数学性质证明新方法的渐近统计最优性.仿真实验结果验证所提出的协同定位方法的优越性.

关键词：协同定位到达时间到达频率时钟同步误差加权多维标度分析正交投影矩阵理论性能分析克拉美罗界

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PCMA系统双同步序列联合盲估计

信号处理 2024年第2期40卷 313-325页

作者：李放邱钊洋查雄李钟书李天昀张昊信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450001

成对载波多址(Paired Carrier Multiple Access,PCMA)使用同一频率传输通信双方的调制波形,是一种重要的卫星通信多址方式。对PCMA信号进行盲分离是无线电频谱监测的重要内容,高精度的调制参数信息是盲分离的必要基础,同步序列辅助的调... 详细信息

成对载波多址(Paired Carrier Multiple Access,PCMA)使用同一频率传输通信双方的调制波形,是一种重要的卫星通信多址方式。对PCMA信号进行盲分离是无线电频谱监测的重要内容,高精度的调制参数信息是盲分离的必要基础,同步序列辅助的调制参数估计方法具有精度高、鲁棒性好等特点。然而在PCMA信号的盲接收中,往往无法预知同步序列,且两路同步序列估计需要在无法完成分离解调的条件下得到,因此难度较大。本文针对幅相调制(Amplitude-Phase Modulation,APM)类PCMA信号,利用通信系统数据帧的结构特性,采用子空间分解思想,重点分析了不同条件下的信号相关矩阵奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)结果,推导了特征值、特征向量与两路信号同步波形间的近似数学关系;提出“先整体后局部”的算法流程,首先对信号按帧长分段做整体SVD分解得到对同步波形及其位置的粗估计,而后对同步波形位置的原始PCMA信号做局部SVD分解,进一步提高估计性能,解决了PCMA信号盲接收中双同步序列估计的难题。仿真结果表明,本文算法可广泛适用于APM类PCMA信号的同步波形和同步序列盲估计问题,在低信噪比条件下算法性能优于最大似然的估计方法,随着信噪比的提升和使用数据量的增加,估计性能不断提高,能够得到对PCMA信号双同步序列的高精度估计,为数据辅助的参数估计方法应用于工程实践提供了先决条件,为PCMA信号调制参数估计和后续的盲分离技术研究提供重要基础。

关键词：成对载波多址奇异值分解同步序列参数估计

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基于解调重构的跳频信号辐射源个体识别方法

电讯技术 2024年第2期64卷 252-260页

作者：刘人玮查雄李天昀章昕亮龚佩信息工程大学信息系统工程学院郑州450001

现有跳频信号辐射源个体识别方法大多围绕跳变瞬态的特征进行讨论,其捕获和精准定位的难度较大。因此,提出了一种基于解调重构的跳频信号辐射源个体识别方法,能够有效利用跳频信号的稳态信息进行辐射源个体识别。首先对跳频信号进行跳... 详细信息

现有跳频信号辐射源个体识别方法大多围绕跳变瞬态的特征进行讨论,其捕获和精准定位的难度较大。因此,提出了一种基于解调重构的跳频信号辐射源个体识别方法,能够有效利用跳频信号的稳态信息进行辐射源个体识别。首先对跳频信号进行跳变定时,提取出各跳的基带波形;然后解调出各跳的符号,并将其经过理想成型滤波器,得到理想的重构基带波形;最后将原始波形和重构波形一起送入神经网络,得到分类结果。给出发射机畸变模型和畸变参数范围,经过多次测试给出网络参数的建议取值范围,并进行验证实验。实验结果表明,该方法能够有效地完成跳频信号辐射源个体识别任务。

关键词：跳频信号特定辐射源识别解调重构

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利用卷积长短期记忆网络预测全球电离层Ne

信号处理 2024年第7期40卷 1368-1376页

作者：侯世敏张剑杜剑平战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450001

由于电离层电子密度随时间变化,且空间分布不均匀,对不同频段的无线电波产生延缓和折射,因此电离层电子密度变化是影响短波通信、卫星通信、全球导航卫星系统和其他空间通信质量的一个主要因素,本文对全球电离层电子密度(Number of elec... 详细信息

由于电离层电子密度随时间变化,且空间分布不均匀,对不同频段的无线电波产生延缓和折射,因此电离层电子密度变化是影响短波通信、卫星通信、全球导航卫星系统和其他空间通信质量的一个主要因素,本文对全球电离层电子密度(Number of electron,Ne)的预测工作对短波通信设备三维射线实时追踪定位提供必要条件。本文采用国际电离层参考模型提供的2016年电离层Ne数据,根据数据的三维空间时间序列特征,搭建了自编码器和卷积长短期记忆(Convolutional Long Short-Term Memory Network,Conv LSTM)网络组成的网络结构,在不引入地球自转周期之外任何先验知识的条件下,对Ne数据进行深度学习并实现预测,首先通过实验对比了SGD、Adagrad、Adadelta、Adam、Adamax和Nadam六种优化算法的性能,又对比了三种预测策略的均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE),1h-to-1h预测策略的全球平均RMSE为1.0 NEU(最大值的0.4%),1h-to-24h和24h-to-24h预测策略的全球平均RMSE为6.3 NEU(2.6%)。由实验结果得出以下结论,一是Nadam优化算法更适合电离层Ne的深度学习,二是1h预测策略的性能与之前类似的电离层TEC预测工作(RMSE高于1.5 TECU,最大值的1%)相比有竞争力,但预测时间太短且对数据的实时性要求较高,三是两种24h预测策略虽能实现长期预测但性能不理想,要实现三维空间时间序列的长期高精度预测需要进一步改善神经网络、模型结构和预测策略。

关键词：卷积长短期记忆网络国际电离层参考模型电离层 Ne 预测深度学习

光子计数探测器投影数据噪声的p-范分布统计分析

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光学学报 2024年第3期44卷 94-102页

作者：郭杰蔡爱龙王少宇郑治中李磊闫镔战略支援部队信息工程大学基础部河南郑州450001 战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院成像与智能处理河南重点实验室河南郑州450001

光子计数型能谱计算机断层扫描(CT)已成为CT成像领域的最新技术,建立精确的噪声模型可以为开发高效的能谱重建算法和降低辐射剂量提供理论支撑。通过对光子计数型能谱CT投影数据噪声进行深入分析和理论推导,提出了能谱CT投影数据噪声的p... 详细信息

光子计数型能谱计算机断层扫描(CT)已成为CT成像领域的最新技术,建立精确的噪声模型可以为开发高效的能谱重建算法和降低辐射剂量提供理论支撑。通过对光子计数型能谱CT投影数据噪声进行深入分析和理论推导,提出了能谱CT投影数据噪声的p-范分布模型。首先,综合考虑光子计数探测器能量采集中的光子统计波动和电子热噪声,利用贝叶斯公式推导噪声分布模型。然后经过投影数据的密度函数拟合验证、拟合优度检验等实验环节对所提理论模型进行检验。结果表明,相比于传统分布模型,所提分布模型能够更加精准地刻画光子计数型能谱CT成像机理和物理过程。最后,对投影数据观测序列进行时间序列分析,并将预测得到的结果用于修复异常值。从仿真实验结果和实际数据实验结果可以看出,该预测值具有良好的修复效果。

关键词：光子计数型能谱计算机断层扫描投影数据噪声拟合优度检验一元p-范分布时间序列分析

基于分布式小型前端组阵的长波信号智能检测方法

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电讯技术 2024年

作者：陈怀胡赟鹏沈智翔李睿中国人民解放军72221部队战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院

面向分布式小型化磁感前端阵列接收长波信号场景，针对长波频段噪声复杂特性，提出了一种宽带多信号智能联合检测方法。该方法基于已知参考信号样本预训练神经网络，通过神经网络在预训练阶段学习分布式接收样本矢量在各维度上的潜在复... 详细信息

面向分布式小型化磁感前端阵列接收长波信号场景，针对长波频段噪声复杂特性，提出了一种宽带多信号智能联合检测方法。该方法基于已知参考信号样本预训练神经网络，通过神经网络在预训练阶段学习分布式接收样本矢量在各维度上的潜在复杂关联性规律，进而部署网络后可输出基于输入样本矢量联合概率的置信度量，用于判断当前样本是否存在目标信号从而得到检测结果。基于宽带信号仿真数据集进行实验，结果表明算法可直接对宽带数据进行处理，并能有效完成频谱感知，能够在低信噪比和相关噪声条件下获得接近理论处理增益的检测性能，达到80%以上的检测率。在此基础上，采用中科院空天信息创新研究院布设于内蒙古的超短基线电磁探测阵列（Mini-Array by Chinese Academy of Sciences， CASMA）采集的实际长波信号数据进行性能验证，算法性能测试结果同样验证了所提方法的有效性。本方法不限于长波信号，也适用于其他具备参考信号条件下的信号盲检测的场景，实现在信道参数未知、信号微弱等盲环境条件下获得更优的目标信号检测性能。

关键词：分布式小型前端长波信号检测相关噪声神经网络

模型误差影响下基于CNN+BiLSTM神经网络的非圆信号目标直接跟踪算法

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同方期刊数据库

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电子学报 2024年第4期52卷 1315-1329页

作者：尹洁昕王鼎杨欣杨宾中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450001 国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002 郑州大学计算机与人工智能学院河南郑州450001

针对运动观测阵列状态误差与接收频率抖动同时影响下的非圆信号无源跟踪问题,提出了一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)+双向长短时记忆网络(Bi-directional Long Short-Term Memory,BiL⁃STM)的直接跟踪算法.该算... 详细信息

针对运动观测阵列状态误差与接收频率抖动同时影响下的非圆信号无源跟踪问题,提出了一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)+双向长短时记忆网络(Bi-directional Long Short-Term Memory,BiL⁃STM)的直接跟踪算法.该算法首先利用多运动观测阵列信号各频带间的相关性与辐射源信号的非圆特性,建立模型误差影响下的扩展多站观测矢量;接着利用多个观测时隙内扩展多站观测矢量的信号子空间构造空时特征输入序列;然后设计基于CNN与BiLSTM混合神经网络的直接跟踪模型,通过训练实现对非圆目标的轨迹矢量直接估计.本文算法是从原始数据信号子空间中估计轨迹矢量的直接跟踪模式,相比传统“观测参数估计+滤波轨迹跟踪”的两步估计模式,具有更高的估计精度.由于本文算法在神经网络训练过程中学习到模型误差的信息,因此能够实现对多种误差的校正.仿真结果表明,本文算法较传统两步跟踪算法与现有直接跟踪算法均具有更高的轨迹估计精度,能够明显提升模型误差影响下多站协同跟踪的鲁棒性.

关键词：直接跟踪非圆信号模型误差卷积神经网络双向长短时记忆网络

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面向异构信号处理平台的混合优化调度算法

电讯技术 2024年第7期64卷 1132-1139页

作者：李宇东马金全岳春生冀亚玮张坤沈小龙中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院郑州450001 中国人民解放军65022部队沈阳110000

针对异构信号处理平台中通信密集型任务并行复杂度高、通信延迟大等问题,提出了一种基于二阶聚簇和任务复制的混合优化调度算法。该算法对经典调度算法中任务最早开始时间的计算方法进行改进;通过改进传统聚簇方法,有效避免了任务的重... 详细信息

针对异构信号处理平台中通信密集型任务并行复杂度高、通信延迟大等问题,提出了一种基于二阶聚簇和任务复制的混合优化调度算法。该算法对经典调度算法中任务最早开始时间的计算方法进行改进;通过改进传统聚簇方法,有效避免了任务的重复聚簇;结合任务复制连锁效应,设计了基于关键前驱节点的多任务复制方法;利用二阶聚簇法进一步减小调度长度,同时解决了处理器资源浪费的问题。通过随机生成的有向无环图进行仿真实验,结果表明,该算法在通信量较大的情况下具有更小的调度长度和更大的加速比,对于通信密集型任务具有良好的调度结果。

关键词：异构平台通信密集型任务混合优化调度二阶聚簇关键前驱路径任务复制