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数字孪生战场:概念、架构与技术

系统工程与电子技术 2025年第1期47卷 141-152页

作者：熊宇涵李雄中山大学系统科学与工程学院广东广州510275

当前作战仿真模型存在态势理解滞后、物理模型无法更新等问题,这些问题将影响后续态势推演与决策效果。为此,提出数字孪生战场的概念,并建立数字孪生战场的4层架构模型。基于这种模型,分析其在战场空间的部署方式及寿命周期运用,探讨其... 详细信息

当前作战仿真模型存在态势理解滞后、物理模型无法更新等问题,这些问题将影响后续态势推演与决策效果。为此,提出数字孪生战场的概念,并建立数字孪生战场的4层架构模型。基于这种模型,分析其在战场空间的部署方式及寿命周期运用,探讨其潜在运用价值。同时,从多源数据采集与处理、孪生战场建模、模型动态更新和态势推演与决策4个视角出发,讨论数字孪生战场建模所需的关键技术。随着作战仿真模型的运用,可以帮助指挥机构做出更高效的决策。

关键词：数字孪生战场指挥决策多源数据采集作战建模模型更新态势推演

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复杂相干干扰场景下的稳健自适应波束形成器

信号处理 2025年第1期41卷 99-112页

作者：蔡篮娴姜园赵磊中山大学电子与通信工程学院广东深圳518107 广东省海空天通信重点实验室广东深圳518107

自适应波束形成是一种有效的空域抗干扰方案。然而当接收中的多个不同来向的干扰间存在强相干性,一般的自适应波束形成算法无法获得与干扰子空间理想正交的权矢量,对相干干扰的理想抑制失效,残余干扰将大大影响处理结果用于目标检测和... 详细信息

自适应波束形成是一种有效的空域抗干扰方案。然而当接收中的多个不同来向的干扰间存在强相干性,一般的自适应波束形成算法无法获得与干扰子空间理想正交的权矢量,对相干干扰的理想抑制失效,残余干扰将大大影响处理结果用于目标检测和定位等的可靠性。针对在同时存在独立干扰和多组自相干干扰的复杂相干干扰场景下自适应波束形成的干扰抑制性能急剧恶化的问题,本文结合协方差矩阵重构思想和空间差分技术,提出了一种改进的自适应波束形成器。该波束形成器的构建基于最小方差无畸变响应波束形成器,首先利用Capon空间谱的功率估计重构了独立干扰+噪声协方差矩阵,获得在不受到接收信号中的期望信号的影响下对独立干扰实现理想抑制的波束形成权矢量;其次,利用空间差分技术重构了恢复相干干扰子空间信息的相干干扰协方差矩阵,进而得到对接收信号中的相干干扰实现理想抑制的波束形成权矢量;最后,结合以上两个权矢量推导出可对接收信号中的所有干扰实现同时抑制的波束形成器。仿真结果验证了提出的波束形成器在未知干扰DOA信息下仍可自适应获得精确的深干扰抑制零陷,同时具有低旁瓣特性,与现有算法相比展现出更佳的输出性能,且优势在小快拍和接收含期望信号时仍具有稳健性。此外,本文通过理论分析表明,有别于现有算法,提出的波束形成器在接收中的干扰数量大于阵列阵元数的场景下仍可获得理想的干扰抑制性能,并在仿真实验中设计典型场景验证了理论分析的正确性。

关键词：自适应干扰抑制稳健波束形成相干干扰协方差矩阵重构空间差分

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面向业务过程协同的隐私数据通信方法

智能系统学报 2025年

作者：陈建兵李子谦余阳潘茂林中山大学计算机学院中山大学软件工程学院

将区块链应用于业务过程协同可以增强业务过程协同的可信性，但是现有的数据通信方式存在影响数据可靠性和区块链可追溯性、泄露数据隐私等问题，无法满足组织间正常业务过程协同的需求。为解决上述问题，提出了一种面向业务过程协同的... 详细信息

将区块链应用于业务过程协同可以增强业务过程协同的可信性，但是现有的数据通信方式存在影响数据可靠性和区块链可追溯性、泄露数据隐私等问题，无法满足组织间正常业务过程协同的需求。为解决上述问题，提出了一种面向业务过程协同的隐私数据通信方法，拓展了Wf-XML 2.0协议，并基于星际文件系统(inter planetary file system，IPFS)和非对称加密技术设计了代理组件Broker，将数据通信分为保存数据、请求数据和响应数据3个步骤执行来保障业务数据的隐私。通过Dolev-Yao攻击者模型、过程协同实际案例和实验对方法进行分析，验证了该方法的安全性、合理性和可行性。

关键词：区块链过程协同 Wf-XML 2.0 非对称加密数据隐私互操作协议通信方法 Dolev-Yao

径向高斯涡旋光束阵列在大气中传输的闪烁指数分析

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中国光学(中英文) 2025年第1期18卷 142-149页

作者：张延娜欧军池灏杨淑娜杭州电子科技大学通信工程学院浙江杭州310018

涡旋光束阵列在自由空间光通信领域有很大的应用价值。本文采用多相位屏模拟大气湍流,研究了径向高斯涡旋光束阵列在大气湍流环境中传输的光场演化过程和轴上闪烁特性,分析了不同初始光束参数对径向高斯涡旋光束阵列的轴上闪烁指数的影... 详细信息

涡旋光束阵列在自由空间光通信领域有很大的应用价值。本文采用多相位屏模拟大气湍流,研究了径向高斯涡旋光束阵列在大气湍流环境中传输的光场演化过程和轴上闪烁特性,分析了不同初始光束参数对径向高斯涡旋光束阵列的轴上闪烁指数的影响,并将其与单束高斯涡旋光束的轴上闪烁指数进行对比。研究结果表明:在弱湍流区域,rytov指数小于0.5时,单束高斯涡旋光束的轴上闪烁指数一直保持在小于1的数值区域,远小于径向高斯涡旋光束的轴上闪烁指数;而在中等强度湍流区域,径向高斯涡旋光束阵列的轴上闪烁指数小于单束高斯涡旋光束的轴上闪烁指数。此外,还发现径向高斯涡旋光束阵列的轴上闪烁指数会随着轨道角动量值的减小和径向阵列半径的增大而减小。研究结果对于大气湍流环境下的涡旋光通信具有一定的理论意义和应用价值。

关键词：径向高斯涡旋光束阵列轴上闪烁指数相位屏仿真

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基座模型技术背景下的具身智能体综述

浙江大学学报(工学版) 2025年第2期59卷 213-226,268页

作者：李颂元朱祥维李玺中山大学电子与通信工程学院广东深圳518107 浙江大学计算机科学与技术学院浙江杭州310058

近年来,虽然自然语言处理、计算机视觉、多模态学习等领域的基座模型取得了突破性的进展,展现出了通用人工智能的潜力,但它们在因果推理和物理常识理解方面的表现远不及人类或动物.这是因为这些模型主要依赖于大量的数据和计算能力,缺... 详细信息

近年来,虽然自然语言处理、计算机视觉、多模态学习等领域的基座模型取得了突破性的进展,展现出了通用人工智能的潜力,但它们在因果推理和物理常识理解方面的表现远不及人类或动物.这是因为这些模型主要依赖于大量的数据和计算能力,缺乏与现实世界的直接互动和经验积累.许多研究者开始质疑,单纯通过增加模型规模是否足以克服这些根本性的问题.这促使学界重新审视智能的本质,认为智能不仅是计算能力的提升,更是源于与环境的互动.具身智能正逐渐受到人工智能领域的关注,因为它强调智能体通过与物理世界的直接互动,学习和适应环境,展现出更接近生物智能的特性.结合基座模型的技术背景,对具身人工智能进行全面的调研.讨论当前具身智能体背后的技术思想、测试基准及应用.对未来具身人工智能的趋势和挑战进行前瞻性的分析.

关键词：具身智能多模态学习基座模型强化学习

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存在噪声不确定度的高斯白噪声下基于特征值频谱感知算法

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系统工程与电子技术 2025年

作者：张睿陈增茂杨永琦哈尔滨工程大学信息与通信工程学院

针对传统频谱感知算法易受噪声不确定度影响，提出一种基于采样协方差矩阵的最大特征值与信号能量之差的频谱感知算法(difference between maximum eigenvalue and signal energy，DMEE)。在存在噪声不确定度的高斯白噪声的环境下，通... 详细信息

针对传统频谱感知算法易受噪声不确定度影响，提出一种基于采样协方差矩阵的最大特征值与信号能量之差的频谱感知算法(difference between maximum eigenvalue and signal energy，DMEE)。在存在噪声不确定度的高斯白噪声的环境下，通过理论分析与仿真实验，验证所提算法不存在信噪比墙的现象，且不易受噪声不确定度的影响，与基于次级用户接收端采样信号协方差矩阵的特征值同类算法相比，提升了存在噪声不确定度的高斯白噪声环境下频谱感知性能。

关键词：认知无线电频谱感知采样协方差噪声不确定度特征值

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卫星物联网容量增强的波束优化设计技术研究

电子与信息学报 2025年第1期47卷 93-101页

作者：刘子威徐圆圆边东明张更新南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003 陆军工程大学通信工程学院南京210007

卫星物联网终端低功耗、轻控制的设计需求导致系统采用常规随机接入协议时易发生大量碰撞,难以满足系统吞吐量要求。现有容碰撞随机接入技术依赖功率控制、波形积累的方式,在实际中难以实现。该文分析了功率域碰撞分离所需条件,提出面... 详细信息

卫星物联网终端低功耗、轻控制的设计需求导致系统采用常规随机接入协议时易发生大量碰撞,难以满足系统吞吐量要求。现有容碰撞随机接入技术依赖功率控制、波形积累的方式,在实际中难以实现。该文分析了功率域碰撞分离所需条件,提出面向功率域信号分离的辅助波束设计方案,在常规接收波束外增设辅助接收波束,通过优化辅助波束增益构造接收信号信噪比差异,支撑碰撞信号分离。仿真表明,所提方案能够显著提升随机接入的吞吐量。

关键词：卫星物联网随机接入信号分离波束形成

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基于消息传递的OTFS信号检测算法综述

电讯技术 2025年第2期65卷 188-198页

作者：廖勇于晨重庆大学微电子与通信工程学院重庆400044

由于正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)调制解决了多普勒频移的影响,能够适应快时变信道下的传输要求,已成为第六代(The Sixth Generation, 6G)移动通信系统中关键候选技术。同时,信号检测对OTFS在信道传输中的性能发... 详细信息

由于正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)调制解决了多普勒频移的影响,能够适应快时变信道下的传输要求,已成为第六代(The Sixth Generation, 6G)移动通信系统中关键候选技术。同时,信号检测对OTFS在信道传输中的性能发挥着重要作用。目前消息传递(Message Passing, MP)算法作为主流的信号检测算法,在OTFS系统中被广泛使用。然而,在实际环境下MP信号检测算法仍面临着诸多技术挑战。首先介绍了OTFS系统的基本原理和信号处理流程,其次对MP算法的信号检测原理进行阐述,然后将MP的优化算法分为4类,分别为近似消息传递(Approximate Message Passing, AMP)算法、高斯近似消息传递(Gaussian Approximate Message Passing, GAMP)算法、正交近似消息传递(Orthogonal Approximate Message Passing, OAMP)算法以及单元近似消息传递(Unitary Approximate Message Passing, UAMP)算法,对各类算法分别概述其原理并进行了分析、归纳和总结,接着对MP及其优化算法面临的技术挑战进行了探讨,最后对其未来的发展趋势进行了展望。

关键词： 6G 正交时频空(OTFS) 信号检测消息传递

烧结助剂对BaZr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2)O_(3)–δ电解质烧结行为及电导率的影响

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无机材料学报 2025年第1期40卷 84-90页

作者：张婧慧陆晓彤毛海雁田亚州张山林中山大学化学工程与技术学院珠海519082

BaZr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2)O_(3)–δ(BZCY)作为质子导体型固体氧化物燃料电池的典型电解质材料之一,具有高质子电导率及高稳定性等优点。然而,BZCY电解质的烧结活性较差,通常需要较高的烧结温度来实现致密化,而过高的烧结温度不利于电... 详细信息

BaZr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2)O_(3)–δ(BZCY)作为质子导体型固体氧化物燃料电池的典型电解质材料之一,具有高质子电导率及高稳定性等优点。然而,BZCY电解质的烧结活性较差,通常需要较高的烧结温度来实现致密化,而过高的烧结温度不利于电池的制备及应用。本研究旨在降低BZCY电解质的烧结温度,通过引入NiO、Fe_(2)O_(3)、ZnO与CuO等烧结助剂,探讨了烧结助剂对BZCY烧结行为的影响。结果表明,除Fe_(2)O_(3)外,其余氧化物均能有效促进BZCY烧结体的晶粒生长。其中,添加CuO对BZCY烧结过程的促进作用最显著。在BZCY中添加质量分数2%的CuO(BZCY-2%CuO)后,即使烧结温度降低至1250℃,烧结体仍能保持高于98%的相对密度。此外,在600℃的加湿H_(2)气氛下,BZCY-2%CuO的电导率高达2.7×10^(–2)S·cm^(–1),且在加湿H_(2)下的电导率相较于加湿空气高出近5倍。更为关键的是,BZCY-2%CuO电解质在电池工作条件下的电子导电性可以忽略不计,保持了优异的稳定性。

关键词：质子导体型固体氧化物燃料电池 BaZr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2)O_(3)–δ 电解质烧结助剂烧结行为电导率