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基于注意力机制的可见光定位单元模型复制

中国激光 2024年第8期51卷 156-165页

作者：王创世陈勇刘焕淋吴金兰陈豪张薇薇重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065 重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对室内可见光定位接收信号强度易出现波动从而产生较大定位误差,以及从一个定位单元迁移到其他定位单元可能会降低定位精度的问题,笔者提出了一种基于注意力机制的卷积神经网络的室内三维定位方法,以减小接收信号波动产生的影响,并采... 详细信息

针对室内可见光定位接收信号强度易出现波动从而产生较大定位误差,以及从一个定位单元迁移到其他定位单元可能会降低定位精度的问题,笔者提出了一种基于注意力机制的卷积神经网络的室内三维定位方法,以减小接收信号波动产生的影响,并采用迁移学习将在第一个定位单元中训练的网络迁移到其他定位单元中,在保证定位精度不变的前提下减少了训练网络的成本。仿真结果表明:所提算法在5 m×5 m×3 m的定位单元内可以实现平均误差为3.54 cm的三维定位;采用迁移学习将已训练网络部署到第二个定位单元中,可以实现平均误差为3.67 cm的定位。实验结果表明:在1.2 m×0.75 m×1.2 m的定位单元实验中,所提算法可以实现平均误差为3.32 cm的三维定位,90%的误差分布在4.12 cm内;采用迁移学习将已训练网络部署到第二个定位单元中,可以实现平均误差为3.35 cm的定位。与现有算法相比,所提算法迁移前后的定位精度均有所改善。

关键词：光通信可见光定位注意力机制卷积神经网络迁移学习

室内多输入多输出可见光通信系统接入点与功率分配优化

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光学学报 2024年第3期44卷 20-29页

作者：陈勇吴金兰刘焕淋王创世张薇薇陈豪重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065 重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对室内用户在非均匀分布时选择最高信号强度接入点(AP)导致系统总速率和用户服务质量较低的问题,提出联合AP和功率分配的方法。考虑多个LED作为AP的可见光通信(VLC)网络,根据用户分布设计了一个基于用户信道增益权重回溯(BM)的AP分配... 详细信息

针对室内用户在非均匀分布时选择最高信号强度接入点(AP)导致系统总速率和用户服务质量较低的问题,提出联合AP和功率分配的方法。考虑多个LED作为AP的可见光通信(VLC)网络,根据用户分布设计了一个基于用户信道增益权重回溯(BM)的AP分配算法,使权重较低的用户接入到其他AP,降低资源竞争严重的LED上的用户负载;为了使所有用户均能满足通信需求,提出改进逐维动态正余弦算法(IDDSCA)的转换参数,并引入基于最优解方向的自适应搜索策略。利用IDDSCA动态调整每个AP下行链路的功率分配,同步优化系统总速率和用户服务质量。仿真结果表明,所提BM-IDDSCA方案相较于BM-DDSCA、SLCG-IDDSCA、BM-αPA、MT-PA与SLCG-QTPA方案在总速率方面分别提升2.94%、4.20%、2.03%、62.90%、4.89%。

关键词：可见光通信用户非均匀分布接入点分配服务质量功率分配逐维动态正余弦算法

室内VLC-NOMA的自适应用户分组和功率分配

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中国激光 2024年第14期51卷 201-209页

作者：刘焕淋宋文杰陈勇张彤陈浩楠谢裕欣邓棣重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065

为提高大规模设备接入基于非正交多址的室内可见光通信(VLC-NOMA)的平均意见分(MOS)和用户公平性,本文设计自适应用户分组和功率分配的联合优化(JOAUGPA)方法。在JOAUGPA中,提出基于层次凝聚聚类的自适应用户NOMA分组方法;设计一种NOMA... 详细信息

为提高大规模设备接入基于非正交多址的室内可见光通信(VLC-NOMA)的平均意见分(MOS)和用户公平性,本文设计自适应用户分组和功率分配的联合优化(JOAUGPA)方法。在JOAUGPA中,提出基于层次凝聚聚类的自适应用户NOMA分组方法;设计一种NOMA组的功率自适应调整方法,在满足用户的最小速率和MOS需求情况下提高系统的MOS值和用户公平性。仿真结果表明,所提方法能提高MOS值和用户公平性,当用户数为12时,相比随机用户分组(RUG)方法和固定功率分配(FPA)方法,所提JOAUGPA方法的MOS和用户公平性分别提高了6.88%和6.14%。

关键词：室内可见光通信非正交多址接入层次凝聚聚类功率调整平均意见分

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基于改进互补集成经验模态分解的脉搏波去噪

光学学报 2024年第7期44卷 51-60页

作者：陈勇姚知民刘焕淋廖钧鹏许力冯彦清重庆邮电大学工业物联网与网络化教育部重点实验室重庆400065 重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对脉搏波信号采集过程中存在噪声的问题,提出了基于改进互补集成经验模态分解的脉搏波去噪算法。利用光纤布拉格光栅传感器获取脉搏波信号,首先在互补集成经验模态分解算法中加入高斯白噪声,然后利用粒子群算法优化高斯白噪声幅值,以... 详细信息

针对脉搏波信号采集过程中存在噪声的问题,提出了基于改进互补集成经验模态分解的脉搏波去噪算法。利用光纤布拉格光栅传感器获取脉搏波信号,首先在互补集成经验模态分解算法中加入高斯白噪声,然后利用粒子群算法优化高斯白噪声幅值,以此来消除互补集成经验模态算法分解产生的模态混叠现象,并联合小波阈值函数对其处理后的脉搏波信号进行重构。实验结果表明,所提算法能够有效降低脉搏波信号中的噪声干扰,在信噪比、均方误差两个指标上均优于对比算法,为提取脉搏波的时域特征奠定了基础。

关键词：光纤布拉格光栅脉搏波信号去噪互补集成经验模态分解粒子群优化算法小波阈值

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基于盲点网络的低照度图像自监督增强

光学学报 2024年第13期44卷 95-104页

作者：陈勇张金亮刘焕淋邵凯鑫陈尚明熊杭英张佑瑞重庆邮电大学工业物联网与网络化教育部重点实验室重庆400065 重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对现有的低照度图像增强算法在增强的同时其图像中仍含有残留噪声、网络训练中将产生恒等映射以及成对数据集获取困难的问题,本文提出了一种基于盲点网络的自监督微光增强网络。首先,采用双边多尺度融合直方图均衡化的方法对图像亮度... 详细信息

针对现有的低照度图像增强算法在增强的同时其图像中仍含有残留噪声、网络训练中将产生恒等映射以及成对数据集获取困难的问题,本文提出了一种基于盲点网络的自监督微光增强网络。首先,采用双边多尺度融合直方图均衡化的方法对图像亮度进行调整,以此来克服传统直方图增强方法中的信息颜色损失;其次,所设计的去噪网络可以自适应地从原始图像中进行学习,同时采用像素混洗下采样解耦相邻像素空间中的相关性;最后,为保持图像空间和颜色的一致性设计了相关的损失函数。实验证明,本文算法克服了现有算法存在残留噪声、网络训练中产生恒等映射的问题,有效地提高了低照度图像质量。

关键词：图像处理微光图像增强图像去噪盲点网络直方图均衡化

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无人机使能的无线传感网总能耗优化方法

自动化学报 2024年

作者：李敏包富瑜王恒重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室

为降低无人机(Unmanned aerial vehicle, UAV)使能的无线传感网的能量消耗,延长网络生命周期,该文提出一种在地面节点能量预算下系统总能耗优化方法.首先,提出地面节点聚类方法,利用目标函数确定最优簇数,改进模糊C均值算法构建能量均... 详细信息

为降低无人机(Unmanned aerial vehicle, UAV)使能的无线传感网的能量消耗,延长网络生命周期,该文提出一种在地面节点能量预算下系统总能耗优化方法.首先,提出地面节点聚类方法,利用目标函数确定最优簇数,改进模糊C均值算法构建能量均衡的集群,采用退避定时器机制根据隶属度和能量值选择各集群的最优簇头,减少地面节点的能耗.其次,根据已选簇头位置,利用遗传算法规划UAV的飞行轨迹,减小UAV能耗.最后,通过单纯形搜索算法和连续凸逼近算法联合优化簇头发射功率和UAV悬停位置,减小数据采集时系统的总能耗.仿真结果表明,所提方法优于所比较的方案.

关键词：无线传感器网络无人机能耗聚类轨迹规划

矿物绝缘油中噻吩类非活性硫诱发绕组腐蚀的反应机理

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电力工程技术 2024年第4期43卷 186-192,201页

作者：高思航黄聪王锐韦昊罗小婷何维晟重庆邮电大学(工业物联网与网络化控制教育部重点实验室) 重庆400065

矿物绝缘油中腐蚀活性较强的硫化物已被证实会诱发油浸式电力设备绝缘故障,在绝缘油精炼过程中会被去除。部分非活性硫因其高效抗氧化性保留于矿物绝缘油中以提高油品的氧化安定性。然而,非活性硫在油浸式电力设备运行条件下的活化问题... 详细信息

矿物绝缘油中腐蚀活性较强的硫化物已被证实会诱发油浸式电力设备绝缘故障,在绝缘油精炼过程中会被去除。部分非活性硫因其高效抗氧化性保留于矿物绝缘油中以提高油品的氧化安定性。然而,非活性硫在油浸式电力设备运行条件下的活化问题及其对绝缘性能造成的影响并未得到关注。文中针对矿物绝缘油中的典型非活性硫(噻吩类硫化物),聚焦油纸绝缘中非活性硫诱发绕组腐蚀的反应机理,采用材料物相分析方法探究噻吩类硫化物的热裂解产物,结合热裂解动力学分析方法,分析噻吩类硫化物在不同升温速率下的活化能变化规律,并开展噻吩类硫化物在油纸绝缘热老化作用下的试验研究。热裂解气相色谱、质谱以及热裂解傅里叶红外光谱结果表明,噻吩类硫化物(噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩)在热裂解过程中的主要活化产物为具有极强腐蚀性与挥发性的H 2 S。不同热裂解升温速率下,噻吩类硫化物的失重率规律基本一致,其中噻吩最容易发生热裂解,其次是苯并噻吩,最后为二苯并噻吩。在油纸绝缘低温过热条件下,由于体系能量的不断积累,会导致噻吩类硫化物发生活化进而生成低分子强腐蚀性硫化物,加剧油品腐蚀性,最终导致油纸绝缘发生硫腐蚀。

关键词：矿物绝缘油非活性硫噻吩类硫化物活化机理热裂解硫腐蚀

基于摩擦纳米发电机的输电线路振动能量收集装置

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电力工程技术 2024年第5期43卷 208-215页

作者：高思航冯少轩刘咏熙王锐韦昊罗小婷重庆邮电大学(工业物联网与网络化控制教育部重点实验室) 重庆400065

在电力物联网蓬勃发展的当下,如何持续且长时间地供能成为了数以万计的传感器所要面临的技术难题。摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator,TENG)作为新崛起的高效供能技术,在传感器的自供电领域有着非常广阔的应用前景。文中基于... 详细信息

在电力物联网蓬勃发展的当下,如何持续且长时间地供能成为了数以万计的传感器所要面临的技术难题。摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator,TENG)作为新崛起的高效供能技术,在传感器的自供电领域有着非常广阔的应用前景。文中基于摩擦电工作原理,利用多层弹性体结构的垂直接触分离TENG,设计出一种面向输电线路微风振动的多层弹性体TENG能量采集装置。通过振动能量采集器输出性能测试平台模拟输电线路微风振动状态,对不同频率和振幅下能量采集器的基本电气特性进行测试,结合电能管理策略,构建面向输电线路微风振动的振动能量采集自供电系统,实现宽频带振动能量的高效采集与转换,完成对商用传感器的供能。最后,通过输电线路振动缩比模型验证文中所设计振动能量采集装置的有效性与可行性。文中设计的振动能量采集自供电系统能够有效地将输电线路宽频振动能量转换为电能,具有结构简易、经济性好的特点,解决了电力物联网传感器不能持久绿色供电的问题。

关键词：摩擦纳米发电机(TENG) 电力物联网输电线路微风振动自供电系统宽频带能量收集

量测随机丢失下基于容积卡尔曼滤波的厚尾噪声处理方法

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重庆邮电大学学报（自然科学版） 2024年第3期36卷 572-581页

作者：李帅永聂嘉炜郭成春重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065

针对量测随机丢失和厚尾量测噪声条件下的非线性状态估计易发散问题,提出了一种新的非线性卡尔曼滤波方法。引入服从Gamma分布的辅助参数,将厚尾量测噪声建模为Student’s t分布,以解决厚尾噪声导致的状态估计易发散问题,并采用服从Benr... 详细信息

针对量测随机丢失和厚尾量测噪声条件下的非线性状态估计易发散问题,提出了一种新的非线性卡尔曼滤波方法。引入服从Gamma分布的辅助参数,将厚尾量测噪声建模为Student’s t分布,以解决厚尾噪声导致的状态估计易发散问题,并采用服从Benroulli分布的随机变量来描述量测信号随机丢失的现象;在量测随机丢失下,基于目标状态和未知参数建立联合后验分布,并使用变分贝叶斯方法,联合估计系统状态、量测丢失概率和未知的厚尾噪声。非线性目标跟踪仿真实验表明,提出的算法可自适应估计未知的量测丢失概率,在野值概率为5%的条件下,算法目标跟踪的位置、速度和转动速率均方根误差分别为对比算法的37%、28%和60%;在野值概率为10%的条件下,其他算法均出现了发散现象,而提出的算法依然能够以较低的误差跟踪目标,体现了所提算法良好的鲁棒性和优越性。

关键词：非线性状态估计量测随机丢失厚尾噪声 Student’s t分布变分贝叶斯

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