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基于改进子载波预留算法的正交频分复用信号峰均比抑制方法研究

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1196-1202页

作者：刘子威杨彪赵珊珊杜鸿飞南京邮电大学南京210023

由于系统对线性元器件的要求非常严格,导致目前正交频分复用(OFDM)系统产生峰值平均功率比(PAPR)过高的问题,引起OFDM和基于OFDM的雷达一体化系统的信号失真,影响系统性能。针对该问题,该文提出了基于加权最小二乘法的子载波预留法(TR)... 详细信息

由于系统对线性元器件的要求非常严格,导致目前正交频分复用(OFDM)系统产生峰值平均功率比(PAPR)过高的问题,引起OFDM和基于OFDM的雷达一体化系统的信号失真,影响系统性能。针对该问题,该文提出了基于加权最小二乘法的子载波预留法(TR)。该算法首先将OFDM设计方案中的子载波分为数据子载波和预留的空白子载波,数据子载波调制数据子载波,空白子载波调制空白数据。然后利用原始数据通过加权最小二乘法得到最佳削峰系数和削峰数据,并将削峰数据调制在空白子载波上面。最后将削峰数据叠加到原始数据上,完成PAPR的抑制。仿真表明,基于加权最小二乘法的TR算法能够在1~3次迭代下实现良好的PAPR抑制效果,并且它的收敛速度相比于传统算法有了明显的提高。

关键词：正交频分复用峰值平均功率比子载波预留法

基于多光子纠缠的具有身份认证功能的多方量子安全直接通信

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科学通报 2024年第11期69卷 1491-1500页

作者：刘成杜明明钟伟盛宇波周澜南京邮电大学理学院南京210023 南京邮电大学电子与光学工程学院柔性电子(未来技术)学院南京210023 南京邮电大学量子信息与技术研究所南京210003

多方量子安全直接通信(multi-party quantum secure direct communication,MQSDC)可使多个信息发送方通过量子信道同时向一个信息接收方传递秘密信息,并从理论上保证传递信息的绝对安全性.已有的MQSDC方案均默认所有通信方为合法通信方... 详细信息

多方量子安全直接通信(multi-party quantum secure direct communication,MQSDC)可使多个信息发送方通过量子信道同时向一个信息接收方传递秘密信息,并从理论上保证传递信息的绝对安全性.已有的MQSDC方案均默认所有通信方为合法通信方,这在实际实验条件下难以保证,为窃听者冒充合法通信方窃取信息或扰乱通信提供了可能.本文提出了基于Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态的具有身份认证功能的三方量子安全直接通信方案.信息接收方可同时认证两个实际信息发送方的身份,确认身份合法后,再接收其发送的秘密信息,理论上可保证合法通信方身份认证码以及传输信息的安全.本方案使用单光子测量代替GHZ态测量,操作简单且成功率高.本文对方案在实际实验条件下的安全信息容量进行了数值模拟.本方案在未来量子网络领域具有重要的应用.

关键词：多方量子安全直接通信身份认证 Greenberger-Horne-Zeilinger态安全信息容量

融合Stackelberg博弈和联邦学习的多星协作频谱认知方法研究

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通信学报 2024年第2期45卷 90-105页

作者：丁晓进徐叶辉包文张更新南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学物联网学院江苏南京210003

针对低成本和小型化低轨卫星的监测角度和方向分辨率相对较低、处理能力和峰值功率受限等因素造成单颗低轨卫星频谱认知能力弱的问题,提出了融合Stackelberg博弈和联邦学习的多星协作频谱认知方法。首先,结合各频谱认知卫星的可用算力... 详细信息

针对低成本和小型化低轨卫星的监测角度和方向分辨率相对较低、处理能力和峰值功率受限等因素造成单颗低轨卫星频谱认知能力弱的问题,提出了融合Stackelberg博弈和联邦学习的多星协作频谱认知方法。首先,结合各频谱认知卫星的可用算力、认知性能、处理与传输时延等特性,建立面向多频谱认知任务的协作卫星选择与算力资源分配算法;其次,基于所选择的节点和所分配的算力,设计低复杂度的多星协作频谱认知策略,其可自动辨识频谱空洞、检测干扰和识别调制模式。仿真实验结果表明,相比于单节点认知方法,所设计多星协作频谱认知策略能显著提升认知性能,且相比于对比模型,所设计策略中的模型可在不损失性能时,模型的参数量和浮点运算量降低分别可达96.69%和93.32%。

关键词：卫星频谱认知多星协作 Stackelberg博弈联邦学习

CsBiI薄膜的制备及其太阳能电池的数值模拟

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复合材料学报 2024年

作者：任雨轩柏晨丁伟方栋密保秀高志强南京邮电大学材料科学与工程学院南京邮电大学先进材料研究院

近年来，人们致力于探索新型无铅无机钙钛矿材料，旨在追赶铅基钙钛矿太阳能电池的性能。在本工作中，首次使用分层交替蒸镀BiI3和CsI薄膜的方式成功制备了质量较好的无铅无机Cs3Bi2I9薄膜，并通过真空蒸镀将KI掺杂到Cs3Bi2I9薄膜中，... 详细信息

近年来，人们致力于探索新型无铅无机钙钛矿材料，旨在追赶铅基钙钛矿太阳能电池的性能。在本工作中，首次使用分层交替蒸镀BiI3和CsI薄膜的方式成功制备了质量较好的无铅无机Cs3Bi2I9薄膜，并通过真空蒸镀将KI掺杂到Cs3Bi2I9薄膜中，获得的薄膜带隙减小、激子寿命增加。将上述两种薄膜作为活性层，制备了结构为ITO/CuPc/活性层/C60/Al的太阳能电池。为了提高这类太阳能电池的性能，使用SCAPS-1D太阳能电池模拟软件对上述结构的器件进行数值模拟，以获得最佳器件的参数。模拟器件各功能层的厚度经过优化且增加活性层供体掺杂浓度后，最大功率转换效率只有8.62%。然后，选取其他合适的空穴传输材料以及电子传输材料以优化器件结构，模拟出的最佳器件表现出25.66%的功率转换效率。这项工作为后续实验制备Cs3Bi2I9薄膜太阳能电池提供了理论指导。

关键词：钙钛矿 Cs Bi I 分层交替蒸镀薄膜太阳能电池 SCAPS-1D

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基于滤波网络综合的宽带功率放大器设计

微波学报 2024年

作者：姚小江周图镔丛密芳中国科学院微电子研究所南京邮电大学镇江研究院南京邮电大学集成电路科学与工程学院

提出了一种滤波匹配网络的功率放大器设计方法。该方法将高阶匹配网络转换为具有晶体管寄生输出电容和寄生封装电感的低阶无源匹配网络，从而实现了更加紧凑的面积。为了验证所提出设计方法的可行性，设计了一款超宽带LDMOS功率放大器... 详细信息

提出了一种滤波匹配网络的功率放大器设计方法。该方法将高阶匹配网络转换为具有晶体管寄生输出电容和寄生封装电感的低阶无源匹配网络，从而实现了更加紧凑的面积。为了验证所提出设计方法的可行性，设计了一款超宽带LDMOS功率放大器进行验证。测试结果：在300～900MHz范围内，其输出功率在49.3～50.9dBm之间，漏极效率为50%～68%。此外，利用W-CDMA信号对电路进行了线性度指标测试：在44dBm的输出功率下，整个带宽的ACPR值低于-43dBc，在48dBm的输出功率下，其仍然能够维持在-30 dBc左右。实验结果表明，所提出的网络综合方法在超宽带功率放大器的设计中能够很好的满足各项性能指标，因此用于宽带设计具有一定优势。

关键词：功率放大器超宽带滤波网络横向扩散金属氧化物半导体

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基于ECA-CNN的混合指纹室内定位方法

计算机研究与发展 2024年第2期61卷 428-440页

作者：王正康骆冰清南京邮电大学计算机学院、软件学院、网络空间安全学院南京210023

在指纹法的定位中,指纹特征和定位模型是影响定位精度的2个关键因素.在指纹特征的选取方面,可见光强度稳定性较高,但位置特征区分度低;无线信号强度区分度较高,但波动性较强.在定位模型的构建方面,基于卷积神经网络(convolutional neura... 详细信息

在指纹法的定位中,指纹特征和定位模型是影响定位精度的2个关键因素.在指纹特征的选取方面,可见光强度稳定性较高,但位置特征区分度低;无线信号强度区分度较高,但波动性较强.在定位模型的构建方面,基于卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)的定位模型在特征提取时不能有效地突出重要特征.针对上述问题,提出一种基于ECA-CNN的混合指纹室内定位方法(hybrid fingerprint indoor localization method based on ECA-CNN, ECACon-HF).首先,利用可见光强度和低功耗蓝牙(Bluetooth low energy, BLE)接收信号强度指示(received signal strength indication, RSSI)来构建混合指纹,降低BLE指纹不稳定的影响,并增强不同位置之间的区分度.同时,基于高效通道注意力(efficient channel attention, ECA)模块改进CNN定位模型,ECA能够通过跨通道交互策略自适应地提取指纹中的重要信息,抑制指纹中的环境干扰,增强混合指纹特征表达能力,更有效地利用混合指纹优势.实验结果显示,ECAConHF在构建的混合指纹库上可以达到0.316 m的定位精度,高于在单一指纹上的精度;并且基于同一指纹库,ECACon-HF相比其他室内定位方法,定位精度具有明显优势.

关键词：室内定位混合指纹可见光强度注意力机制低功耗蓝牙

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基于特征融合的毫米波雷达行为识别算法

计算机科学 2024年

作者：韩崇樊卫北郭澳南京邮电大学计算机学院

基于毫米波雷达的人体行为识别方法以远程非接触的方式捕获人类活动的电磁波信号进行识别，不受烟雾和光线等的干扰，具有一定的隐私保护性，是当前的一个研究热点。然而现有的算法存在着特征输入单一，模型结构复杂，泛化能力验证性不... 详细信息

基于毫米波雷达的人体行为识别方法以远程非接触的方式捕获人类活动的电磁波信号进行识别，不受烟雾和光线等的干扰，具有一定的隐私保护性，是当前的一个研究热点。然而现有的算法存在着特征输入单一，模型结构复杂，泛化能力验证性不够等问题。提出了一种特征融合的人员行为识别算法双分支特征融合卷积神经网络(Two Steam Features Fusion Convlutional Neural Network，2S-FCNN)，使用搭载注意力机制的残差神经网络作为骨干网络，并行输入时间距离图和时间速度图，采用特征加权分数融合方式融合特征后进行分类识别，实现了较高的识别准确率。在公开数据集和自建数据集上与现有其他算法的进行了深入的对比实验，实验结果表明本文提出的算法在识别率和泛化能力方面都具有良好的性能。

关键词：毫米波雷达行为识别特征融合注意力机制

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单光子空间W态的高效无噪线性放大方案

科学通报 2024年第19期69卷 2804-2813页

作者：王雪杰周澜杜明明钟伟李喜云盛宇波南京邮电大学电子与光学工程学院柔性电子(未来技术)学院南京邮电大学理学院南京邮电大学量子信息与技术研究所

光子传输损耗是长距离量子通信实用化的重要障碍.单光子空间W态是量子通信的重要资源.为保护单光子空间W态抵御其在远距离纠缠分发过程中的光子传输损耗,本文提出了一种基于具有局域压缩操作的高效量子剪刀的单光子空间W态无噪线性放大... 详细信息

光子传输损耗是长距离量子通信实用化的重要障碍.单光子空间W态是量子通信的重要资源.为保护单光子空间W态抵御其在远距离纠缠分发过程中的光子传输损耗,本文提出了一种基于具有局域压缩操作的高效量子剪刀的单光子空间W态无噪线性放大方案.本方案中,各个远距离用户需要同时运行带有局域压缩操作的高效量子剪刀方案.只有当所有用户的量子剪刀方案都运行成功时,单光子空间W态的无噪线性放大方案才运行成功.通过在量子剪刀中加入局域压缩操作,本方案可有效提升对单光子空间W态的放大因子.本方案在未来基于单光子空间W态的长距离量子通信领域具有潜在的应用.

关键词：单光子空间W态无噪线性放大量子剪刀局部压缩操作放大因子

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脑电信号多特征融合与卷积神经网络算法研究

计算机工程与应用 2024年第8期60卷 148-155页

作者：宋世林张学军南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院南京210023 南京邮电大学射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室南京210023

针对脑电信号(electroencephalogram,EEG)运动想象中单一特征无法多维表征信号中的信息导致的分类准确率不高的问题,提出一种基于样本熵和共空间模式特征融合的特征提取算法。算法先对原始脑电信号进行小波包分解,从中选择包含μ和β节... 详细信息

针对脑电信号(electroencephalogram,EEG)运动想象中单一特征无法多维表征信号中的信息导致的分类准确率不高的问题,提出一种基于样本熵和共空间模式特征融合的特征提取算法。算法先对原始脑电信号进行小波包分解,从中选择包含μ和β节律的分量进行重构,然后分别提取重构信号的样本熵和CSP(common spatial pattern,CSP)特征,将两者融合组成新的特征向量,使用所设计的一维卷积神经网络对其进行识别获得分类结果。所提方法在2003年BCI Dataset III中获得了91.66%的分类准确率,在2008年BCI Dataset A中获得了85.29%的平均分类准确率。与近年来文献中提出的多特征融合算法相比,准确率提高了7.96个百分点。

关键词：脑电信号运动想象小波包重构样本熵共空间模式卷积神经网络