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基于BSS从多角度X射线投影分离聚焦层的DBT重建

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光学学报 2024年第8期44卷 169-181页

作者：喻春雨刘明睿孙宁宁南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院江苏南京210023 美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校电子与计算机工程学院伊利诺伊厄巴纳61801美国北京邮电大学电子工程学院北京100876

提出一种基于盲源分离(BSS)从多角度投影提取出任意深度聚焦层的数字乳腺层析合成摄影(DBT)重建算法。首先,通过DBT成像设备采集乳腺的多角度投影,并对投影进行校正、对数变换等预处理工作;然后以中心投影为基准,根据成像几何将多角度... 详细信息

提出一种基于盲源分离(BSS)从多角度投影提取出任意深度聚焦层的数字乳腺层析合成摄影(DBT)重建算法。首先,通过DBT成像设备采集乳腺的多角度投影,并对投影进行校正、对数变换等预处理工作;然后以中心投影为基准,根据成像几何将多角度投影通过位移聚焦到所选的重建深度z处;最后,将位移后的多角度投影视为由一个聚焦层内信息和若干层外信息构成的线性组合,进而通过BSS将聚焦层信息分离出来,由此快速重建出乳腺厚度范围内任意深度z处的层面。以中心投影为参考,将位移叠加(SAA)法、滤波反投影(FBP)法、最大似然期望最大化(MLEM)3种当前DBT重建的主要算法与所提重建算法进行比较,4种算法对原投影的噪声污染的改善程度分别为13.4%、18.8%、88.5%、73.6%,图像对比度分别下降83.7%、81.4%、74.6%、10.7%,与中心投影的特征相似性分别为0.841、0.866、0.861、0.886,结构相似性分别为0.596、0.594、0.628、0.787,伪影扩散平均值分别为0.571、0.254、0.189、0.146。此外所提算法的重建速度小于SAA、FBP,但比采用2次迭代的MLEM高56.0%,因此所提算法在降低噪声、保持细节、抑制伪影、重建速度方面的综合性能优秀,且随着BSS技术和计算机硬件水平的快速发展而不断提高其分离重建性能,因此所提算法是一种实用性强、极具发展潜力的DBT重建算法。

关键词： X射线光学数字乳腺层析合成摄影盲源分离伪影扩散函数聚焦层重建

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基于多任务学习的行人重识别算法研究

电信科学 2024年第6期40卷 127-136页

作者：秘蓉新姚文文吴兵灏国家计算机网络应急技术处理协调中心北京100029 北京邮电大学计算机学院北京100876

行人重识别(person re-identification,re-ID)在多摄像机之间进行跨镜检索以匹配目标行人图像,可以在人脸、指纹等生物特征失效的情况下实现行人关联,已成为智能视频监控系统的关键技术,对智能安防、智慧城市等领域的产业落地进行了有... 详细信息

行人重识别(person re-identification,re-ID)在多摄像机之间进行跨镜检索以匹配目标行人图像,可以在人脸、指纹等生物特征失效的情况下实现行人关联,已成为智能视频监控系统的关键技术,对智能安防、智慧城市等领域的产业落地进行了有效赋能。传统的行人重识别算法通常采用表征学习或度量学习方法。基于多任务学习的机器学习模式,结合表征学习与度量学习方法,综合利用特征表示和距离度量两方面的优势,采用分类损失和三元组损失共同训练模型,使模型在特征提取和相似性度量上都得到充分的训练。实验结果表明,该方法在行人重识别任务中取得了更好的性能,验证了鲁棒性和在泛化能力方面的优越性。

关键词：行人重识别智能视频监控表征学习度量学习多任务学习

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特征关联的服务功能链可靠性优化算法

电讯技术 2024年第1期64卷 83-90页

作者：张顺利邵苏杰晋中学院信息技术与工程系山西晋中030619 北京邮电大学计算机学院北京100876

针对优化服务功能链(Service Function Chain,SFC)可靠性时资源利用率低的问题,提出了特征关联的服务功能链可靠性优化算法。首先,从底层节点的资源可用率、周边资源密集度、全网中心性评价其作为虚拟网络功能(Virtual Network Function... 详细信息

针对优化服务功能链(Service Function Chain,SFC)可靠性时资源利用率低的问题,提出了特征关联的服务功能链可靠性优化算法。首先,从底层节点的资源可用率、周边资源密集度、全网中心性评价其作为虚拟网络功能(Virtual Network Function,VNF)实例备选节点的优势,从VNF实例的节点度数与带宽流量评价其作为备选对象的优势。其次,逐个对优越性最高的VNF实例选择备份底层节点,直到所有SFC的可靠性满足客户要求。在为VNF实例选择备份底层节点时,提出了基于资源特征关联感知的备份节点选择算法,将当前VNF实例所映射的底层节点与其他待备份VNF实例的底层节点的邻接节点进行关联,为当前VNF实例选择最优备份底层节点的同时,减少为其他待备份VNF实例选择备份底层节点时链路的开销。仿真结果表明,相比于已有算法,该SFC可靠性优化算法下备份实例数降低了约29%,备份带宽资源消耗降低了约42%,SFC接受率提升了约12%。

关键词：网络功能虚拟化(VNF) 服务功能链(SFC) 服务可靠性资源备份特征关联

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知识嵌入深度强化学习的6G网络决策算法

重庆邮电大学学报（自然科学版） 2024年第1期36卷 59-67页

作者：张亚林高晖粟欣刘蓓重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 北京邮电大学信息与通信工程学院北京100876 清华大学北京信息科学与技术国家研究中心北京100000

为了保证6G网络场景下用户的服务质量(quality of service, QoS)时延以及解决深度强化学习(deep reinforcement learning, DRL)收敛时间较长的问题,对云-边-端架构下的计算网络进行了研究。提出了多评论家深度强化学习框架,在此基础上... 详细信息

为了保证6G网络场景下用户的服务质量(quality of service, QoS)时延以及解决深度强化学习(deep reinforcement learning, DRL)收敛时间较长的问题,对云-边-端架构下的计算网络进行了研究。提出了多评论家深度强化学习框架,在此基础上提出知识嵌入多评论家深度强化学习算法,将无线通信知识嵌入深度强化学习,采取深度强化学习与计算网络结合的方式对网络中的计算资源和频谱资源进行分配。仿真结果表明,所提出的方法相比于传统的深度强化学习方法能够有效减少收敛时间,并且能够在信道时变的环境下,保证用户时延的基础上能够实现实时决策。

关键词： 6G网络云-边-端计算资源分配深度强化学习(DRL) 决策

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基于HHO-SVM的抗SSDF攻击协作频谱感知方法

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系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 2146-2154页

作者：王全全顾志豪吴城坤宛汀南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 国家无线电监测中心北京100037

针对认知无线电网络中的频谱感知数据伪造(spectrum sensing data falsification,SSDF)攻击问题,提出一种基于哈里斯鹰优化(Harris hawks optimization,HHO)算法和支持向量机(support vector machine,SVM)的抗SSDF攻击协作频谱感知方法。首先从报告信息矩阵中提取用于区分次用户(secondary users,SU)类别的特征向量。其次通过HHO算法优化SVM内核参数,通过优化的SVM模型检测恶意SU,提高了在复杂感知环境中对SU分类的准确率。最后根据优化的SVM模型计算获得SU的可信度,并以可信度为权重融合感知数据,进一步加强系统的抗攻击性。仿真结果表明,所提方法能够对不同的SSDF攻击场景实现有效防御,相比现有的方法具有更好的频谱感知性能。

关键词：频谱感知频谱感知数据伪造攻击支持向量机加权融合

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6G无线覆盖扩展技术

中国科学：信息科学 2024年第5期54卷 1144-1176页

作者：许晓东韩书君赵芸王静贤何睿斯王德胜侯延昭费泽松张雪菲侯利明郭婧艾渤牛勇熊轲王方刚章嘉懿沈霞杜滢刘玲杜清河王碧舳孙梦颖张静璇谭力北京邮电大学信息与通信工程学院北京100876 北京邮电大学网络空间安全学院北京100876 北京邮电大学电子工程学院北京100876 鹏城实验室深圳518055 中国移动通信有限公司研究院北京100053 中国电子科技集团有限公司电子科学研究院北京100041 北京交通大学电子信息工程学院北京100091 北京交通大学计算机与信息技术学院北京100091 华中科技大学电子信息与通信学院武汉430074 北京理工大学信息与电子学院北京100041 中信科移动通信技术股份有限公司北京100083 中国信息通信研究院北京100191 中国科学院计算技术研究所北京100190 西安交通大学信息与通信工程学院西安710049

根据国际电信联盟关于IMT-2030愿景,第6代移动通信系统(the 6th generation mobile networks,6G)的覆盖服务需求将从单场景覆盖向多场景覆盖扩展,6G基础设施的部署也将逐步从2D覆盖向3D覆盖扩展、从局部覆盖向全球覆盖扩展、从中低频段... 详细信息

根据国际电信联盟关于IMT-2030愿景,第6代移动通信系统(the 6th generation mobile networks,6G)的覆盖服务需求将从单场景覆盖向多场景覆盖扩展,6G基础设施的部署也将逐步从2D覆盖向3D覆盖扩展、从局部覆盖向全球覆盖扩展、从中低频段融合使用向更高频段按需开启.上述需求使得6G在提升容量的同时,需要进一步考虑无线覆盖扩展需求.本文针对如何在6G网络结构时空尺度跨度大、全场景业务需求差异大、超密集覆盖能耗大等关键挑战下实现容量和能效约束下的覆盖能力扩展这一重大科学问题,首先提出了面向6G无线覆盖扩展的智能柔性组网架构;其次研究了面向6G无线覆盖扩展的关键技术,包括面向6G广域覆盖的多维立体空天地覆盖扩展技术、面向深度覆盖的超密集异构覆盖扩展技术和面向6G平滑度覆盖的超高速移动覆盖扩展技术;接着分析了基于语义通信的覆盖扩展技术;最后给出了6G全场景无线覆盖扩展仿真验证,通过定义6G无线覆盖扩展技术指标体系,进行了典型场景的覆盖性能仿真验证.

关键词： 6G 无线覆盖扩展组网架构关键技术指标体系

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新型多载波光通信系统研究进展(特邀)

光通信研究 2024年第1期1期(12)卷 42-47页

作者：葛坚黄雍涛余建国中国信息通信研究院技术与标准研究所互联网中心北京100098 北京邮电大学电子工程学院北京100876

为了满足当前日益增长的通信容量需求,新型多载波光纤通信技术成为科研人员关注的焦点。文章回顾了近20年来传统正交频分复用(OFDM)在光纤通信领域的发展历程,梳理了近年来滤波器组多载波(FBMC)和通用滤波多载波(UFMC)在光纤通信领域的... 详细信息

为了满足当前日益增长的通信容量需求,新型多载波光纤通信技术成为科研人员关注的焦点。文章回顾了近20年来传统正交频分复用(OFDM)在光纤通信领域的发展历程,梳理了近年来滤波器组多载波(FBMC)和通用滤波多载波(UFMC)在光纤通信领域的相关研究。自2016年以来,针对光通信中OFDM存在的问题,如:带外泄漏高、依赖循环前缀(CP),峰均功率比(PAPR)值过高和系统同步要求高等,国内外众多学者以新型多载波为突破口展开了研究。FBMC光通信具有旁瓣功率最低和频谱利用率高等特点,但是由于使用了偏移正交幅度调制(OQAM),对应的数字信号处理(DSP)算法需要针对虚部干扰重新设计。UFMC光通信具备强大的时间同步偏差容忍性,对频率偏移不敏感,可以复用OFDM的DSP算法,但也存在如何进一步抑制带外功率和降低计算复杂度等问题。最后,文章结合当前的研究现状,对下一代光纤通信系统的诉求提出了研究方向和建议。

关键词：多载波光通信正交频分复用滤波器组多载波通用滤波多载波

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一种用于中国空间站增强现实维护应用的自动跟踪框架

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Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2024年第3期41卷 387-402页

作者：赵鑫王月伏洪勇中国科学院空间应用工程与技术中心北京100094 重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

跟踪注册是增强现实(Augmented reality,AR)中一项至关重要的技术。基于人工标识和基于图像的注册方法已广泛应用于增强装配系统中。然而,由于空间产品的弱纹理、结构对称、数据有限以及难以张贴标识等特点,空间站的跟踪注册仍面临挑战... 详细信息

跟踪注册是增强现实(Augmented reality,AR)中一项至关重要的技术。基于人工标识和基于图像的注册方法已广泛应用于增强装配系统中。然而,由于空间产品的弱纹理、结构对称、数据有限以及难以张贴标识等特点,空间站的跟踪注册仍面临挑战。本文提出了一种专门为中国空间站诱导维修应用设计的三维物体跟踪方法,旨在用AR技术取代传统的纸质手册,为宇航员提供更直观的操作指导。本文提出了一种无标记的中国空间站智能维护方法。采用点对特征方法来估计初始帧姿态,不需要手动调整来获得相应的姿态,这对宇航员来说至关重要,因为在微重力环境中精确运动是一项重大挑战,而且结合曲率信息可以提高采用点对特征方法估计初始帧姿态的效率。通过结合纹理和区域信息,消除了对宇航员位置的精确限制,进一步增强了空间对称产品的跟踪鲁棒性。该方法利用点云匹配来估计第一帧的初始姿态,并在失去跟踪后重新计算姿态。一旦获得了前一帧的姿态,则仅根据二维图像的区域和纹理信息来计算跟踪,以获得实时跟踪。实验结果表明:本文方法与基于标识的方法具有相同的姿态趋势;基于电子游标卡尺测量之间的误差在毫米级;使用专门为航天产品设计的专用工具成功更换过滤器,证明了在空间站上实施诱导维修程序的实用性和潜力。

关键词：增强现实位姿跟踪 CAD模型中国空间站

资源失配时低代价的数据与计算密集型服务重配

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计算机学报 2024年第9期47卷 2035-2058页

作者：周长兵李小翠王煜炜王亚沙中国地质大学(北京)信息工程学院北京大学计算机学院北京大学(天津滨海)新一代信息技术研究院中国科学院计算技术研究所北京大学软件工程国家工程研究中心

随着边缘计算的广泛应用,近年来在网络边缘侧激增了一些延迟敏感的用户请求,这些应用对边缘网络中物联网设备提供的资源提出了较高的服务质量(Quality of Service,QoS)需求,例如严格的地理空间约束、时延/能量及其他资源约束.物联网设... 详细信息

随着边缘计算的广泛应用,近年来在网络边缘侧激增了一些延迟敏感的用户请求,这些应用对边缘网络中物联网设备提供的资源提出了较高的服务质量(Quality of Service,QoS)需求,例如严格的地理空间约束、时延/能量及其他资源约束.物联网设备提供的功能通常被封装为运行在边缘节点上的服务,用户请求可以通过组合数据和/或计算密集型的物联网服务来实现.考虑到物联网设备的资源稀缺性以及用户请求的在线持续部署和潜在长期执行特征,边缘服务运行期间对物联网设备资源的占用和释放导致边缘网络中资源动态变化.由于物联网设备的资源通常难以得到有效补充,且消耗差异可能较大,有些设备可能会过载,导致在当前时间点适配的物联网服务,在随后时间点可能难以适配用户请求,并导致QoS降级.针对边缘网络高负载时新请求持续部署导致特定强约束难以满足的挑战,本文开展资源失配时低代价的服务重配研究,提出了一种资源高效的服务重配方法,旨在通过服务迁移技术重调度物联网设备所提供的服务,以满足更多具有一定QoS约束的用户请求.基于上海电信基站数据集进行了大量实验,实例验证本文方法的有效性.实验结果表明,本文所提方法在满足用户服务请求时延约束、降低物联网设备能量消耗、提高边缘网络资源利用效益等方面表现均优于对比技术.

关键词：数据与计算密集型服务资源利用效益服务重配服务迁移边缘网络