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压缩感知辅助的低复杂度SCMA系统优化设计

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 2011-2017页

作者：余礼苏钟润吕欣欣王玉皞王正海南昌大学信息工程学院南昌330031

稀疏码多址接入(SCMA)技术是一项备受重视的基于码域的非正交多址接入(NOMA)技术。针对现有SCMA码本设计中未能结合数据和解码器性质以及MPA复杂度较高的问题,该文提出一种压缩感知辅助的低复杂度SCMA系统优化设计方案。首先以系统误码... 详细信息

稀疏码多址接入(SCMA)技术是一项备受重视的基于码域的非正交多址接入(NOMA)技术。针对现有SCMA码本设计中未能结合数据和解码器性质以及MPA复杂度较高的问题,该文提出一种压缩感知辅助的低复杂度SCMA系统优化设计方案。首先以系统误码率为优化目标,设计一种码本自更新方法用于实现低复杂度检测器,该方法在稀疏向量重构训练过程中使用梯度下降法实现码本的自更新。其次,设计一种压缩感知辅助的多用户检测算法:符号判决正交匹配追踪(SD-OMP)算法。通过在发射端对发射信号进行稀疏化处理,在接收端利用压缩感知技术对多用户的稀疏信号进行高效的检测和重构,达到减少用户间的冲突和降低系统复杂度的目的。仿真结果表明,在高斯信道条件下,压缩感知辅助的低复杂度SCMA系统优化设计方案能够有效降低多用户检测的复杂度,且在系统用户部分活跃时能够表现出较好的误码率性能。

关键词：稀疏码多址接入压缩感知码本设计多用户检测低复杂度

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推荐系统冷启动问题解决方法研究综述

计算机科学与探索 2024年第5期18卷 1197-1210页

作者：毛骞谢维成乔逸天黄小龙董刚西华大学电气与电子信息学院成都610039

推荐系统在处理数据超载、提供个性化咨询服务、帮助客户投资决策等领域提供了重要功能。但推荐系统中存在的冷启动问题一直亟需解决和优化。基于此,对解决冷启动问题的传统方法和前沿方法进行分类,将近几年的研究进展和优秀的方法进行... 详细信息

推荐系统在处理数据超载、提供个性化咨询服务、帮助客户投资决策等领域提供了重要功能。但推荐系统中存在的冷启动问题一直亟需解决和优化。基于此,对解决冷启动问题的传统方法和前沿方法进行分类,将近几年的研究进展和优秀的方法进行阐述。首先,归纳了冷启动问题的传统三大解决方案:基于内容过滤的推荐、基于协同过滤的推荐和混合推荐。其次,归纳了目前较为前沿的解决冷启动的推荐算法,并依据其解决冷启动问题的策略点将其分类为数据驱动的策略和方法驱动的策略,再将方法驱动的策略分为基于元学习的算法、基于上下文信息和会话策略的算法、基于随机游走的算法、基于异质图信息和属性图的算法和基于对抗性机制的算法,其中根据处理冷启动问题的种类将算法分为解决新用户和新项目两类。再根据推荐领域的特殊性,将多媒体信息领域推荐和在线电商平台领域推荐的冷启动问题进行阐述。最后,总结并提出了未来解决冷启动问题可能的研究方向。

关键词：冷启动推荐系统元学习上下文信息随机游走

基于系数匹配与参数整合的P波旅行时计算方程

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第1期54卷 337-344页

作者：魏建孙祥娥长江大学电子信息学院湖北荆州434023

基于泰勒展开的旅行时公式是计算P波旅行时的一种常用方法。泰勒展开的结果仅在计算点附近准确,而地层中具有垂直对称轴的横向各向同性(transverse isotropy with vertical symmetry axis,VTI)介质进一步放大了旅行时计算的不准确性。... 详细信息

基于泰勒展开的旅行时公式是计算P波旅行时的一种常用方法。泰勒展开的结果仅在计算点附近准确,而地层中具有垂直对称轴的横向各向同性(transverse isotropy with vertical symmetry axis,VTI)介质进一步放大了旅行时计算的不准确性。本文提出了一种改进的P波旅行时计算方法。该方法以基于泰勒展开的偏移距八阶旅行时方程为基础,利用系数匹配方法分别处理偏移距八阶项与六阶项的系数、偏移距六阶项与四阶项的系数,用整合处理优化得到的参数结构,形成了基于系数匹配与参数整合的偏移距四阶P波旅行时计算方法。水平层状VTI介质模型测试结果表明,该方法能够得到更小的计算误差,保证其在远偏移距处具有较好的表现。三维垂直地震剖面数据实验结果表明,该方法经参数调整后能够进行数据分析,在中偏移距处的表现相对稳定,在远偏移距处具有一定优势。

关键词：旅行时计算系数匹配参数整合 VTI介质

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大规模LoRa传感网的退避算法优化

武汉大学学报(工学版) 2024年

作者：陈小莉陶智威魏权武汉大学电子信息学院

针对由于LoRa (Long Range)节点通信速率低以及节点数量大导致大规模LoRa传感网中碰撞现象严重的问题，提出一种机制简单、执行效率高的基于碰撞统计的自适应退避算法，该算法在统计节点上传数据时经历的碰撞次数基础上，判断信道竞争... 详细信息

针对由于LoRa (Long Range)节点通信速率低以及节点数量大导致大规模LoRa传感网中碰撞现象严重的问题，提出一种机制简单、执行效率高的基于碰撞统计的自适应退避算法，该算法在统计节点上传数据时经历的碰撞次数基础上，判断信道竞争的状态，并针对初始竞争窗口和重传过程中竞争窗口采取不同的更新策略。首先，LoRa节点根据历史碰撞次数自适应地选取初始竞争窗口；然后，在重传阶段，根据历史碰撞次数以不同的倍增系数加大重传竞争窗口，并在其它节点完成发送退出信道竞争时及时减小重传竞争窗口。OPNET仿真结果表明，与传统退避算法相比该自适应退避算法平均丢包量减少了约40.7%，平均重传次数减少了约28.3%，平均吞吐量提高了约10.3%，说明该算法通过更合理的竞争窗口更新策略，降低了大规模LoRa传感网中碰撞发生的概率，提升了信道利用率。

关键词：大规模LoRa传感网退避算法碰撞自适应平均丢包量

用于无损离子操纵结构的双极性射频电源的研制

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质谱学报 2024年

作者：刘青许润泽张允晶李灵锋李鹏苏州大学电子信息学院

无损离子操纵结构（structures for lossless ion manipulations，SLIM）是一种在特殊背景气体下，利用静电场、射频电场、离子驱动电场共同作用实现对气相离子无损传输的新结构，在物质传输和分离方面有着广阔的应用前景。为了充分发挥... 详细信息

无损离子操纵结构（structures for lossless ion manipulations，SLIM）是一种在特殊背景气体下，利用静电场、射频电场、离子驱动电场共同作用实现对气相离子无损传输的新结构，在物质传输和分离方面有着广阔的应用前景。为了充分发挥SLIM在体积和成本上的优势，研发了一款体积小、结构紧凑、成本经济的高频高压双极性射频（radio frequency，RF）电源。该电源使用隔离模块实现控制电路与功率电路的电气隔离，并采用以GaN金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）为核心的半桥电路作为输出级。针对SLIM的容性负载特性，利用电阻-电感-电容（RLC）电路的滤波特性，实现双极性正弦脉冲电压的输出。经测试，该电源可输出频率1 MHz、峰-峰值420 V（±210V）的双极性正弦射频高压信号。在实验室自建的基于行波的无损离子操纵结构（TW-SLIM）迁移谱实验平台上，以甲基膦酸二甲酯（DMMP）为样本，深入探究了射频电源幅值及频率对小分子离子传输效率的影响。结果表明，射频电源幅值及频率均会对TW-SLIM结构的离子传输效率产生影响，并存在1个最优值范围，与COMSOL的仿真结果相吻合。该射频电源能够有效支持TW-SLIM平台的稳定运行，对推动基于SLIM的小分子迁移谱技术的小型化和便携化研发具有重要的实用价值。

关键词：无损离子操纵结构(SLIM) 射频电源半桥电路隔离电路

融合高阶特征的在线社交媒体节点传播能力评估模型

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武汉大学学报(工学版) 2024年

作者：范嘉俊江昊叶东升武汉大学电子信息学院

随着互联网技术的快速发展，越来越多的人倾向于通过各种社交媒体平台获取和传播新闻资讯。社交媒体已成为网络舆情的主要传播渠道，评估其中用户节点的传播能力对于研究信息传播机制等都具有重要作用。目前基于网络拓扑结构的节点传播... 详细信息

随着互联网技术的快速发展，越来越多的人倾向于通过各种社交媒体平台获取和传播新闻资讯。社交媒体已成为网络舆情的主要传播渠道，评估其中用户节点的传播能力对于研究信息传播机制等都具有重要作用。目前基于网络拓扑结构的节点传播能力评估研究主要集中于分析网络的低阶拓扑结构，忽略了多个节点之间频繁交互所形成的高阶拓扑结构对传播能力的影响。因此，本文提出一种融合高阶特征的在线社交媒体节点传播能力评估模型，能够同时考虑两种拓扑特征的影响。该模型利用持续同调分析多种节点交互形式形成的不同高阶拓扑结构，得到节点的高阶拓扑特征，结合节点出度这一低阶拓扑特征，构建节点传播能力的评估指标。在多个数据集上进行的团体用户发现实验和网络破坏性实验分别证明了本文模型在提取节点交互特征和表征节点传播能力方面的优异性能。

关键词：持续同调节点传播能力社交网络分析高阶拓扑结构

RIS辅助通信系统中基于深度压缩感知的信道估计

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北京邮电大学学报 2024年第1期47卷 38-44页

作者：刘峰杨柳赵磊上海电机学院电子信息学院上海201306

针对可重构智能表面(RIS)辅助多用户通信系统中信道估计导频开销大和精度有限的问题,提出一种基于深度压缩感知的信道估计算法。为了降低传统正交匹配追踪(OMP)算法的导频开销,利用级联信道特有的双结构稀疏性质,提出改进OMP算法,获得... 详细信息

针对可重构智能表面(RIS)辅助多用户通信系统中信道估计导频开销大和精度有限的问题,提出一种基于深度压缩感知的信道估计算法。为了降低传统正交匹配追踪(OMP)算法的导频开销,利用级联信道特有的双结构稀疏性质,提出改进OMP算法,获得级联信道的粗估计值;为了进一步提升信道估计的精度,设计了一种深度学习模型,将粗估计信道矩阵视为低分辨的图像,通过多路卷积网络最大程度地隐式学习噪声特征;最后,提出了基于残差连接的多路卷积网络(RMCN)结构,利用噪声的空间特性和可加性,去除噪声对信道矩阵的影响,输出一个高分辨率的级联信道矩阵,从而完成信道估计。仿真结果表明,相比于传统OMP算法,所提RMCN-OMP算法的归一化均方误差减小了约2.5 dB,在降低导频开销的同时,具有更高的估计精度。

关键词：可重构智能表面信道估计深度压缩感知多路卷积网络

基于多判别器双流生成对抗网络的红外与可见光图像融合

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兵工学报 2024年第6期45卷 1799-1812页

作者：武凌霄康家银姬云翔马寒雁江苏海洋大学电子信息学院江苏连云港222005

针对现有的红外与可见光图像融合方法对源图像信息保留不充分的问题,改进了一种基于多判别器双流生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)的红外与可见光图像融合算法。改进的GAN融合框架包含一个生成器与四个判别器,将差分... 详细信息

针对现有的红外与可见光图像融合方法对源图像信息保留不充分的问题,改进了一种基于多判别器双流生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)的红外与可见光图像融合算法。改进的GAN融合框架包含一个生成器与四个判别器,将差分图像作为辅助信息,从而进一步提升网络的融合性能。算法中的差分图像不仅被作为源图像的附加信息,引导生成器关注不同模态图像的独特信息,还被用作真实数据分布,协助差分判别器与生成器进行对抗训练。所改进网络模型中,生成器采用双编码器-单解码器结构,其中编码器旨在提取不同模态特征,主要采用密集连接结构,并结合注意力模块;解码器旨在根据联结高维特征重构出融合图像。判别器对输入图像是来自真实图像还是融合图像进行判断,并根据判断的结果对生成器进行约束优化。实验结果表明,相较于对比算法,所提算法在主观判读和客观指标评价两方面均取得了更优异的融合效果。

关键词：图像融合红外图像差分图像生成对抗网络注意力机制

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光学遥感图像的小样本目标检测

遥感学报 2024年第7期28卷 1693-1701页

作者：周莲何楚汪鼎文郭子琪武汉大学计算机学院武汉430072 武汉大学电子信息学院武汉430072

对遥感图像进行目标检测,具有广阔的应用前景。针对小样本背景下遥感图像目标检测任务存在特征提取不足、定位困难和分类易混淆的问题,本文提出了一种基于协同注意力模块和对比学习分支的小样本目标检测算法。首先,对训练样本进行数据... 详细信息

对遥感图像进行目标检测,具有广阔的应用前景。针对小样本背景下遥感图像目标检测任务存在特征提取不足、定位困难和分类易混淆的问题,本文提出了一种基于协同注意力模块和对比学习分支的小样本目标检测算法。首先,对训练样本进行数据增强操作,以扩充数据集规模;其次,提出了一种协同注意力模块,包括设计的背景衰减注意力和空间感知注意力,利用遥感图像丰富的背景与目标特征信息,指导网络关注与目标定位相关的重点信息,从而便于RPN网络生成更好的区域建议框,减少遗漏目标的概率,提升模型对小样本类别的定位性能;然后,设计了一种对比学习分支。基于设计的对比损失函数,通过联合训练策略,在训练时从特征学习逐步过渡到分类器学习,提高了分类的准确率;最后,设计出一种基于微调的迁移学习范式的小样本目标检测模型,分为基础训练阶段和微调阶段,在基础训练阶段借助充足的基类样本训练模型学习类无关的参数,在微调阶段使用制作的小样本数据集帮助目标检测模型适应特定类别目标,提升其检测性能。此外,本文以两阶段微调方法TFA(Two-stage Fine-tuning Approach)为基准,通过在遥感数据集NWPU VHR-10和DIOR上验证本文提出算法的有效性,结果显示本文算法在NWPU VHR-10和DIOR数据集上与其他基准算法相比,平均精度均有大幅提升。

关键词：目标检测小样本学习遥感图像注意力机制对比学习