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基于悬空槽波导的高灵敏度折射率传感器

光学学报 2024年第4期44卷 319-328页

作者：廖莎莎赵帅张伍浩张艺达唐亮重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

介绍了一种基于绝缘体上硅(SOI)的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型高灵敏度折射率传感器。在该传感器中采用悬空槽(SSlot)波导作为传感臂,条形波导作为参考臂,利用两臂不同模式之间的干涉提高传感器的灵敏度。分析了MZI型传感器的工作原理,推... 详细信息

介绍了一种基于绝缘体上硅(SOI)的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型高灵敏度折射率传感器。在该传感器中采用悬空槽(SSlot)波导作为传感臂,条形波导作为参考臂,利用两臂不同模式之间的干涉提高传感器的灵敏度。分析了MZI型传感器的工作原理,推导了灵敏度公式,通过灵活调节两臂长度和合理设计SSlot波导,实现了9.824×10^(4)nm/RIU的高灵敏度。该传感器还具有尺寸小、制造简单等优势,可广泛应用于生物医疗、环境监测等领域。

关键词：光谱学硅光子学折射率传感器马赫-曾德尔干涉仪灵敏度

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智能反射面室内部署的位置规划方法

电子与信息学报 2024年第4期46卷 1314-1320页

作者：王文鼐耿心怡余锦涵吴炜王斌南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

智能反射面(IRS/RIS)应用于实际无线通信系统时,如何优选布放位置及面板取向,是提升技术实效所面临的主要问题之一。RIS布放的数学规划问题,不仅有优化目标的设计,还要考虑通信环境的建筑物分布和可选部署面的有效散射截面。相比于室外... 详细信息

智能反射面(IRS/RIS)应用于实际无线通信系统时,如何优选布放位置及面板取向,是提升技术实效所面临的主要问题之一。RIS布放的数学规划问题,不仅有优化目标的设计,还要考虑通信环境的建筑物分布和可选部署面的有效散射截面。相比于室外较为开放的空间,RIS的室内部署存在更多限制性条件。针对室内既有墙面的RIS布放,该文设计了多终端接入选址规划模型和等价问题。为约化其非线性计算,通过单终端退化分析,给出目标函数的卡西尼卵形线分布特征,证明RIS布放范围限于各终端及基站在部署面投影的重叠区,提出基于对半搜索法的高效启发式算法。数值仿真了2种复杂室内结构的多终端接入场景,结果表明所提算法不仅有显著加速效益,还可扩展用于多RIS网络规划。

关键词：智能反射面室内部署位置规划算法设计

基于SVD-K-means算法的软扩频信号伪码序列盲估计

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系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 326-333页

作者：张慧芝张天骐方蓉罗庆予重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对通信中软扩频信号伪码序列盲估计困难的问题,提出一种奇异值分解(singular value decomposition,SVD)和K-means聚类相结合的方法。该方法先对接收信号按照一倍伪码周期进行不重叠分段构造数据矩阵。其次对数据矩阵和相似性矩阵分别... 详细信息

针对通信中软扩频信号伪码序列盲估计困难的问题,提出一种奇异值分解(singular value decomposition,SVD)和K-means聚类相结合的方法。该方法先对接收信号按照一倍伪码周期进行不重叠分段构造数据矩阵。其次对数据矩阵和相似性矩阵分别进行SVD完成对伪码序列集合规模数的估计、数据降噪、粗分类以及初始聚类中心的选取。最后通过K-means算法优化分类结果,得到伪码序列的估计值。该算法在聚类之前事先确定聚类数目,大大减少了迭代次数。同时实验结果表明,该算法在信息码元分组小于5 bit,信噪比大于-10 dB时可以准确估计出软扩频信号的伪码序列,性能较同类算法有所提升。

关键词：软扩频信号盲估计奇异值分解 K-means

联合可靠实例挖掘和特征优化的无监督行人重识别

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年第3期36卷 368-378页

作者：许国良侯振东雒江涛刘杨刘立竹重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对无监督行人重识别方法的伪标签中包含大量噪声的问题,提出一种联合可靠实例挖掘和特征优化的行人重识别方法.首先设计一种衡量伪标签可靠度的指标,利用不同参数下DBSCAN聚类结果的稳定性衡量伪标签的质量;然后提出可靠实例挖掘策略... 详细信息

针对无监督行人重识别方法的伪标签中包含大量噪声的问题,提出一种联合可靠实例挖掘和特征优化的行人重识别方法.首先设计一种衡量伪标签可靠度的指标,利用不同参数下DBSCAN聚类结果的稳定性衡量伪标签的质量;然后提出可靠实例挖掘策略进行伪标签去噪,伪标签可靠度大于预设阈值的实例保留其原伪标签,反之则修正其伪标签;再提出融合全局和局部特征的二重动量更新策略,每个batch对涉及的样本进行即时特征更新,每个epoch对存储字典中所有样本特征进行更新;最后利用统一对比损失对骨干神经网络进行训练优化.在2个大型公共数据集Market-1501和DukeMTMC-reID上的实验结果表明,mAP分别达到77.9%和67.4%,Rank-1分别达到90.2%和88.2%.

关键词：行人重识别完全无监督可靠实例挖掘存储字典二重动量更新

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非理想干扰消除全双工协作NOMA系统性能分析及功率分配

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电子学报 2024年第3期52卷 792-802页

作者：申滨蒋慧林董坤明重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

随着非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术的不断发展,协作NOMA(Cooperative Non-Orthogonal Multiple Access,CNOMA)也受到广泛关注.该文研究了由一个基站(Base Station,BS)、一个远端用户和一个近端用户组成的全双工(Full-Duplex,FD)协作NOMA(FD-CNOMA)系统,其中近端用户作为一个FD解码转发中继以传输远端用户的信号.考虑实际情况中存在基站与远端用户有无直接链路两种情况,以及非理想连续干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)对系统带来的残留干扰问题,该文提出并解决了在该模型下用户的功率分配问题.最后,该文基于此模型给出了中继用户和远端用户的中断概率闭式表达式和遍历速率的近似闭式表达式.理论分析与仿真结果表明,即便存在非理想SIC和自干扰,相对于半双工(Half-Duplex,HD)协作NOMA(HDCNOMA)和NOMA系统而言,FD-CNOMA系统表现出更好的系统性能.同时,非理想SIC和中继用户自干扰都会对用户性能产生负面影响,且非理想SIC在遍历速率上对HD机制的影响较FD机制更为严重.最后,文中提出的功率分配方法较随机功率分配和固定功率分配分别获得了13%和10%的速率提升.

关键词：协作非正交多址接入中断概率平均可实现速率非理想干扰消除

基于图卷积神经网络的室内穿墙无源目标检测算法

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电子学报 2024年第2期52卷 614-625页

作者：杨小龙唐婷李兆玉唐鑫星重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对室内穿墙场景下目标状态差异而导致的信道状态信息(Channel State Information,CSI)功率谱密度在时序发生相应变化规律的不同,本文提出了一种基于图卷积神经网络(Graph Convolutional Neural,GCN)的室内穿墙无源目标检测算法.不同... 详细信息

针对室内穿墙场景下目标状态差异而导致的信道状态信息(Channel State Information,CSI)功率谱密度在时序发生相应变化规律的不同,本文提出了一种基于图卷积神经网络(Graph Convolutional Neural,GCN)的室内穿墙无源目标检测算法.不同于传统的基于CSI的统计特征实现目标检测的相关系统,该算法从CSI的图域出发,基于CSI时频图特征构建得到GCN图结构后,使用可实现对复杂图中各节点进行分类的GCN作为分类器,提高了室内复杂环境下目标检测的性能.该方法在对原始CSI进行异常值去除和小波阈值去噪的基础上,利用短时傅里叶变换得到每个子载波上CSI幅值的时频图;然后根据各子载波CSI时频图特点,将存在能量的频率平均分为5个频段,再计算每个频段的平均功率谱密度,并在每个时序对其进行排序;最后基于对平均功率谱密度排序后各频段索引的变化规律构造GCN图,并将其邻接矩阵和特征矩阵输入GCN网络中进行训练,最终实现图节点特征与目标状态的一一映射.实验结果表明,在玻璃墙和砖墙场景下,本文提出的算法能够很好地刻画目标状态不同而导致的CSI功率谱密度变化规律的差异,且其平均检测准确率均高于现有的R-TTWD(Robust device-free Through-The-Wall Detection)和TWMD(The-Wall Moving Detection)目标检测算法.

关键词： Wi-Fi 信道状态信息穿墙目标检测短时傅里叶变换图卷积神经网络

可重构智能表面辅助双功能雷达通信系统的联合波束优化

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电子与信息学报 2024年第1期46卷 222-228页

作者：王华华孙宸朱鹏云重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

双功能雷达通信系统(DFRC)是有效解决未来网络频谱资源拥挤问题的理想技术之一,该文引入了可重构智能表面(RIS)技术,旨在提升用户的加权和速率和系统的探测性能。首先在雷达功率约束和可重构智能表面的恒定模约束以及通信的整体功率预算... 详细信息

双功能雷达通信系统(DFRC)是有效解决未来网络频谱资源拥挤问题的理想技术之一,该文引入了可重构智能表面(RIS)技术,旨在提升用户的加权和速率和系统的探测性能。首先在雷达功率约束和可重构智能表面的恒定模约束以及通信的整体功率预算下,构建了通信用户的加权和速率和系统探测性能最大化的优化模型。通过联合优化基站的主动波束和可重构智能表面的无源被动波束形成,该文设计了一种有效的基于加权最小均方误差、分式规划和流形优化的交替优化算法,将非凸优化问题转化为两个子问题并利用迭代进行求解。仿真结果表明,所提方案对解决该问题的有效性和对用户加权和速率在较低迭代次数下达到收敛,并且可使用户的加权和速率上限提升0.86 bit/(s·Hz)和使系统探测更具方向性。

关键词：双功能雷达通信可重构智能表面波束成形加权和速率

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超高形状因子的硅基光学平顶滤波器

光学学报 2024年第7期44卷 170-180页

作者：廖莎莎吴俊贤重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

提出一种基于绝缘体上硅的具有超高形状因子的光学平顶滤波器方案。该方案采用跑道型微环谐振器(RMRR)辅助非对称马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构,可实现的3 dB带宽为1.94 nm,相应的形状因子1(3 dB带宽与通带内功率下降10 dB时的通带宽度之... 详细信息

提出一种基于绝缘体上硅的具有超高形状因子的光学平顶滤波器方案。该方案采用跑道型微环谐振器(RMRR)辅助非对称马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构,可实现的3 dB带宽为1.94 nm,相应的形状因子1(3 dB带宽与通带内功率下降10 dB时的通带宽度之比)和形状因子2(3 dB带宽与通带内功率下降15 dB时的通带宽度之比)分别为0.96和0.94,纹波因数(通带中最大功率与最小功率的比值)为2.40 dB。此外,分析了由RMRR引入的相移对该平顶滤波器性能的影响,并实验验证了通过调节施加在RMRR上的电压可以有效地调控其输出谱。该方案具有形状因子高、工艺复杂度低、体积小、质量轻、功耗低等优点,可广泛应用于高速光通信网络中。

关键词：光学器件平顶滤波器集成光学跑道型微环谐振器硅光子学

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基于多尺度分区有向时空图的步态情绪识别

电子与信息学报 2024年第3期46卷 1069-1078页

作者：张家波高洁黄钟玉徐光辉重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

为了有效获取节点之间在多尺度、远距离以及在时间和空间位置上的依赖关系,以提高对步态情绪识别精度,本文首先提出一种构建分区有向时空图的方法:使用所有帧节点进行构图,然后按区域有向连接。其次,提出一种多尺度分区聚合与分区融合... 详细信息

为了有效获取节点之间在多尺度、远距离以及在时间和空间位置上的依赖关系,以提高对步态情绪识别精度,本文首先提出一种构建分区有向时空图的方法:使用所有帧节点进行构图,然后按区域有向连接。其次,提出一种多尺度分区聚合与分区融合的方法。通过图深度学习对图节点进行更新。并对相似节点特征进行融合。最后,提出一个多尺度分区有向自适应时空图卷积神经网络(MPDAST-GCN)方法。网络通过在时间维度上构建图,获取远距离帧节点特征,并自适应地学习每帧上的特征数据。MPDAST-GCN将输入数据分类成高兴、伤心、愤怒和平常4种情绪类型。并在发布的Emotion-Gait数据集上,相比于目前最先进的方法实现6%的精度提升。

关键词：步态情绪识别情绪识别图深度学习