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考虑碳减排收益的高速公路差异化收费定价模型

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第8期52卷 14-22页

作者：王江锋李秀东宋之凡郭恩懿北京交通大学城市交通信息智能感知与服务工程技术研究中心北京100044

高速公路差异化收费可以促进道路领域碳减排,助推“双碳”目标实现。文中将碳减排收益作为高速公路效益的组成部分,基于同时考虑高速公路效益和物流企业成本的目标,构建了基于双层规划的高速公路差异化收费定价模型。首先分析了货车路... 详细信息

高速公路差异化收费可以促进道路领域碳减排,助推“双碳”目标实现。文中将碳减排收益作为高速公路效益的组成部分,基于同时考虑高速公路效益和物流企业成本的目标,构建了基于双层规划的高速公路差异化收费定价模型。首先分析了货车路径选择因素;然后利用Logit模型构建了基于高速公路差异化收费的转移车流量测算方法和基于转移车流量的碳排放量测算方法,并提出了影子价格下的碳交易定价模型;最后,考虑碳减排效益部分最大化和物流企业成本最小化,提出了差异化收费双层规划模型,同时利用山东省高速公路A和并行国省道的车流量数据进行实例分析。结果表明:通过高速公路差异化收费策略的调整,双层规划模型在保证高速公路管理部门的最优化效益下可实现物流企业成本的最小化;在最优收费费率附近调整收费标准,对高速公路A的效益的影响较小,使得高速公路效益的波动影响低于1.5%,结果表现出良好的收益稳定性;文中所提出的差异化收费双层规划模型可实现高速公路碳减排效益最大化和物流企业成本最小化的目标。

关键词：差异化收费双层规划模型碳减排收益最优化实证分析

智能反射面辅助的多入单出共生无线电鲁棒安全资源分配算法

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1203-1211页

作者：吴翠先周春宇徐勇军陈前斌重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 数智化通信新技术应用研究中心重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

针对信道不确定性影响、无线信息泄露和障碍物阻挡导致通信质量下降等问题,该文提出一种基于智能反射面(RIS)辅助的多输入单输出(MISO)共生无线电(SR)鲁棒安全资源分配算法。考虑主用户的安全速率约束、次用户的最小速率约束、RIS最小... 详细信息

针对信道不确定性影响、无线信息泄露和障碍物阻挡导致通信质量下降等问题,该文提出一种基于智能反射面(RIS)辅助的多输入单输出(MISO)共生无线电(SR)鲁棒安全资源分配算法。考虑主用户的安全速率约束、次用户的最小速率约束、RIS最小能量收集约束,基于有界信道不确定性,建立了一个联合主被动波束赋形优化的资源分配问题。利用半正定松弛、S-procedure和变量替换法将含参数摄动的非凸问题转化为确定性的凸优化问题,并提出一种基于半正定松弛的鲁棒资源分配算法。仿真结果表明,与现有算法相比,该文算法具有较好的收敛性和鲁棒性。

关键词：共生无线电不完美信道状态信息智能反射面物理层安全

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物联网设备识别及异常检测研究综述

软件学报 2024年第1期35卷 288-308页

作者：樊琳娜李城龙吴毅超段晨鑫王之梁林海杨家海清华大学网络科学与网络空间研究院北京100084 北京信息科学与技术国家研究中心北京100084 国防科技大学信息通信学院湖北武汉430019

随着物联网技术的发展,物联网设备广泛应用于生产和生活的各个领域,但也为设备资产管理和安全管理带来了严峻的挑战.首先,由于物联网设备类型和接入方式的多样性,网络管理员通常难以得知网络中的物联网设备类型及运行状态.其次,物联网... 详细信息

随着物联网技术的发展,物联网设备广泛应用于生产和生活的各个领域,但也为设备资产管理和安全管理带来了严峻的挑战.首先,由于物联网设备类型和接入方式的多样性,网络管理员通常难以得知网络中的物联网设备类型及运行状态.其次,物联网设备由于其计算、存储资源有限,难以部署传统防御措施,正逐渐成为网络攻击的焦点.因此,通过设备识别了解网络中的物联网设备并基于设备识别结果进行异常检测,以保证其正常运行尤为重要.近几年来,学术界围绕上述问题开展了大量的研究.系统地梳理物联网设备识别和异常检测方面的相关工作.在设备识别方面,根据是否向网络中发送数据包,现有研究可分为被动识别方法和主动识别方法.针对被动识别方法按照识别方法、识别粒度和应用场景进行进一步的调研,针对主动识别方法按照识别方法、识别粒度和探测粒度进行进一步的调研.在异常检测方面,按照基于机器学习算法的检测方法和基于行为规范的规则匹配方法进行梳理.在此基础上,总结物联网设备识别和异常检测领域的研究挑战并展望其未来发展方向.

关键词：物联网设备识别异常检测

具有系数相关性的可变分数时延滤波器设计方法

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通信学报 2024年第4期45卷 137-145页

作者：庄陵刘莹宋诗苇重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信教育部工程研究中心重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

针对可变分数时延滤波器设计中的复杂度问题提出一种设计方法,将时域插值与泰勒级数展开相结合对Farrow结构进行系数配置,推导出相应的滤波器系数相关公式。该方法设计出的滤波器具有系数相关性,可使近一半滤波器系数独立,并得到低复杂... 详细信息

针对可变分数时延滤波器设计中的复杂度问题提出一种设计方法,将时域插值与泰勒级数展开相结合对Farrow结构进行系数配置,推导出相应的滤波器系数相关公式。该方法设计出的滤波器具有系数相关性,可使近一半滤波器系数独立,并得到低复杂度的滤波器实现结构。从复杂度、幅频响应及群时延、误差方面进行理论推导和仿真验证,分析结果表明,所提方法能有效降低可变分数时延滤波器的复杂度和计算成本。

关键词：可变分数时延滤波器时域插值系数相关性复杂度

可重构智能表面辅助通信系统时变级联信道估计

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通信学报 2024年第1期45卷 119-128页

作者：邵凯鲁奔王光宇重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065 移动通信教育部工程研究中心重庆400065

针对可重构智能表面(RIS)辅助通信系统时变级联信道的估计中需解决的级联信道稀疏表示、时变信道参数跟踪和信号重构等关键问题,提出了一种结合Khatri-Rao积的分层贝叶斯卡尔曼滤波(KR-HBKF)算法。该算法首先利用信道的稀疏特性,通过Kha... 详细信息

针对可重构智能表面(RIS)辅助通信系统时变级联信道的估计中需解决的级联信道稀疏表示、时变信道参数跟踪和信号重构等关键问题,提出了一种结合Khatri-Rao积的分层贝叶斯卡尔曼滤波(KR-HBKF)算法。该算法首先利用信道的稀疏特性,通过Khatri-Rao积和克罗内克积变换得到RIS级联信道的稀疏表示,将RIS级联信道估计问题转化为低维度的稀疏信号恢复问题。然后,根据RIS级联信道的状态演化模型,在HBKF算法的预测模型中引入了时间相关性参数,应用改进的HBKF解决时变信道参数跟踪和信号重构问题,完成时变级联信道的估计。KR-HBKF算法综合利用了信道的稀疏性和时间相关性,能以较小的导频开销获得更好的估计精度。仿真结果表明,与传统压缩感知算法相比,所提算法具有约5 dB的估计性能提升,且在不同的时变信道条件下具有更好的鲁棒性。

关键词：可重构智能表面信道估计贝叶斯压缩感知卡尔曼滤波

智能反射面增强的全双工环境反向散射通信系统波束成形算法

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 914-924页

作者：张晓茜徐勇军吴翠先黄崇文重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 数智化通信新技术应用研究中心重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065 浙江大学信息与电子工程学院杭州310007

当前传统环境反向散射通信存在双重衰落、障碍物阻挡和网络容量有限的问题。智能反射面(RIS)作为6G的关键候选技术因能够主动改善信号传输质量、提升通信系统传输性能而备受关注。为此,该文将RIS与全双工技术引入到环境反向散射通信系统... 详细信息

当前传统环境反向散射通信存在双重衰落、障碍物阻挡和网络容量有限的问题。智能反射面(RIS)作为6G的关键候选技术因能够主动改善信号传输质量、提升通信系统传输性能而备受关注。为此,该文将RIS与全双工技术引入到环境反向散射通信系统,研究了考虑硬件损伤与RIS离散相移的RIS增强全双工环境反向散射通信系统波束成形算法。首先,考虑反射节点最小能量收集与服务质量约束、功率站最大发射功率约束和RIS相移约束,建立了总发射功率最小的波束成形优化问题。然后,利用交替优化、半正定松弛、变量替换、半正定规划将原非凸问题转化成可求解的凸优化问题。最后,仿真结果表明,所提算法比传统波束成形方法平均功耗降低了7.8%。

关键词：环境反向散射通信智能反射面资源分配硬件损伤

基于L_(2)灵敏度最小化的数字滤波器状态空间实现稀疏化方法

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电子学报 2024年第2期52卷 518-527页

作者：庄陵张文静王光宇重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信教育部工程研究中心重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

为解决传统数字滤波器在有限精度实现时因有限字长(Finite Word Length,FWL)效应导致滤波器性能下降的问题,提出一种L_(2)灵敏度最小化的数字滤波器状态空间实现稀疏化方法.推导前向差分算子数字滤波器结构传输函数及其等效状态空间实现... 详细信息

为解决传统数字滤波器在有限精度实现时因有限字长(Finite Word Length,FWL)效应导致滤波器性能下降的问题,提出一种L_(2)灵敏度最小化的数字滤波器状态空间实现稀疏化方法.推导前向差分算子数字滤波器结构传输函数及其等效状态空间实现,根据可控及可观格莱姆矩阵得到基于相似变换矩阵的L_(2)灵敏度表达式,并进行稀疏化校准,将L_(2)灵敏度最小化问题转换为凸函数求最值问题,求导得到L_(2)灵敏度最小化表达式,代回即得前向差分算子数字滤波器的稀疏化状态空间实现.仿真结果表明,所提方法设计的数字滤波器具有更好的抗FWL效应.

关键词：数字滤波器有限字长效应前向差分算子矩阵稀疏化 L_(2)灵敏度

雷达目标散射中心正向模型扩展及散射特性分析

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电讯技术 2024年

作者：李臻化梦博杨泽望刘建何思远边志丹北京跟踪与通信技术研究所武汉大学电子信息学院

在现有研究中，散射中心正向建模的对象都是理想导电(Perfect Electric Conductor， PEC)材质目标，而真实目标表面通常会涂刷非金属的介质材料，如吸波涂层或防锈漆等等，故为满足雷达目标特性规划、特征信号控制和优化设计需求，有必... 详细信息

在现有研究中，散射中心正向建模的对象都是理想导电(Perfect Electric Conductor， PEC)材质目标，而真实目标表面通常会涂刷非金属的介质材料，如吸波涂层或防锈漆等等，故为满足雷达目标特性规划、特征信号控制和优化设计需求，有必要将散射中心正向建模方法拓展至涂覆目标。有鉴于此，研究从目标几何模型和分区部件涂覆介质阻抗参数出发，结合空间射线分集及追踪技术，通过正向途径将目标整体散射特性分解并离散化为多个部件级散射源。然后通过高频电磁理论定量计算和推导散射源三维相位中心（位置参数）、散射贡献（幅度参数）、频率依赖因子、分布宽度等参数，针对介质涂覆（或局部涂覆）电大尺寸目标开展了散射中心正向模型扩展与散射特性分析研究。以简化坦克为例，对目标强散射结构表面涂覆吸波材料，针对性降低其散射幅值，进而改变目标的强散射源分布，结果验证了所提模型的准确性和可行性。实验建立的正向模型物理机理清晰，在样本目标各部件或结构及其材料涂覆特性与散射中心之间建立起可供优化设计操作的映射关系，为实际复杂环境下雷达目标特性规划、特性快速预估，乃至支撑下游的许多实际应用领域，包括目标探测与识别、目标遥感等，提供了一种可资参考的低成本方法。

关键词：散射中心正向建模涂覆目标雷达目标特性规划

基于逐层增量分解的深度网络神经元相关性解释方法

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自动化学报 2024年第10期50卷 2049-2062页

作者：陈艺元李建威邵文泽孙玉宝智能信息处理与通信技术省高校重点实验室(南京邮电大学) 南京210003 南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003 南京信息工程大学教育部数字取证工程研究中心南京210044

神经网络的黑箱特性严重阻碍了人们关于网络决策的直观分析与理解.尽管文献报道了多种基于神经元贡献度分配的决策解释方法,但是现有方法的解释一致性难以保证,鲁棒性更是有待改进.本文从神经元相关性概念入手,提出一种基于逐层增量分... 详细信息

神经网络的黑箱特性严重阻碍了人们关于网络决策的直观分析与理解.尽管文献报道了多种基于神经元贡献度分配的决策解释方法,但是现有方法的解释一致性难以保证,鲁棒性更是有待改进.本文从神经元相关性概念入手,提出一种基于逐层增量分解的神经网络解释新方法LID-Taylor(Layer-wise increment decomposition),且在此基础上先后引入针对顶层神经元相关性的对比提升策略,以及针对所有层神经元相关性的非线性提升策略,最后利用交叉组合策略得到最终方法SIG-LID-IG,实现了决策归因性能的鲁棒跃升.通过热力图对现有工作与提出方法的决策归因性能做了定性定量评估.结果显示,SIG-LID-IG在神经元的正、负相关性的决策归因合理性上均可媲美甚至优于现有工作.SIG-LID-IG在多尺度热力图下同样取得了精确性更高、鲁棒性更强的决策归因.

关键词：神经网络可解释性决策相关性逐层相关性传播类激活图积分梯度

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