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自由空间连续变量量子密钥分发的信道透射率起伏特性仿真研究

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红外与激光工程 2024年第8期53卷 155-163页

作者：吴治庚李明姚正皓王天一天津师范大学电子与通信工程学院天津300387 天津师范大学天津市无线电能传输与无线通信重点实验室天津300387 贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025

自由空间量子信道的透射率在连续变量量子密钥分发的安全性分析中扮演重要角色。自由空间中的大气湍流导致透射率随机起伏,从而影响连续变量量子密钥分发。现有研究的自由空间量子信道透射率数学模型缺乏大气湍流效应物理层面的综合考量... 详细信息

自由空间量子信道的透射率在连续变量量子密钥分发的安全性分析中扮演重要角色。自由空间中的大气湍流导致透射率随机起伏,从而影响连续变量量子密钥分发。现有研究的自由空间量子信道透射率数学模型缺乏大气湍流效应物理层面的综合考量,因此在精确表征透射率方面存在局限性。文中从大气湍流的物理本质出发,采用分步传输结合相位屏平板方法对自由空间量子信道进行数值仿真研究,并将仿真结果与已有的数学模型进行了对比分析。对自由空间量子信道数值仿真执行10~5次,计算透射率并进行数理统计,得到自由空间量子信道透射率的概率密度,结果表明,采用改进Von Karman大气湍流谱模型能够精确实现真实的自由空间量子信道,而采用Kolmogorov大气湍流谱模型仿真计算得到的自由空间量子信道透射率被高估,最大误差达到5.28%;将数值仿真精确实现的透射率概率密度与已有的椭圆光束近似模型和光束漂移模型进行比较,发现这些模型均低估透射率,与真实的自由空间量子信道情况存在一定差异。研究结果能够精确表征自由空间量子信道透射率的随机起伏特性,可用于准确评估自由空间连续变量量子密钥分发的安全性。

关键词：自由空间连续变量量子密钥分发透射率随机起伏大气湍流

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利用跨模态调制的多模态情感分析

计算机工程与应用 2023年第10期59卷 171-179页

作者：程子晨李彦葛江炜纠梦菲张敬伟天津师范大学电子与通信工程学院天津300387 天津市无线移动通信与无线电能传输重点实验室天津300387

如何对模态进行有效表示和对模态间信息进行高效融合,一直是多模态情感分析领域的一个热点问题。已有研究大都以Transformer为基础,对其中自注意力模块进行改进以达到跨模态融合的效果。但基于Transformer的融合方式往往忽略了不同模态... 详细信息

如何对模态进行有效表示和对模态间信息进行高效融合,一直是多模态情感分析领域的一个热点问题。已有研究大都以Transformer为基础,对其中自注意力模块进行改进以达到跨模态融合的效果。但基于Transformer的融合方式往往忽略了不同模态之间的重要程度,同时Transformer无法有效地捕捉到时间特征。为此,提出了基于跨模态调制及模态门控网络模型。该模型利用LSTM网络和BERT分别作为视觉、听觉和文本模态的表示子网络;利用改进的Transformer模型的跨模态调制模块对不同的模态信息进行有效的融合;设计了模态门控网络,模拟人类对来自不同模态的信息进行综合的判断。利用MOSI、MOSEI数据集进行了对比实验,结果表明所提出的方法有效地提高了情感分类的准确度。

关键词：多模态情感分析(MSA) Transformer模型跨模态调制模态门控网络

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利用信息瓶颈的多模态情感分析

计算机工程与应用 2024年第2期60卷 137-146页

作者：程子晨李彦葛江炜纠梦菲张敬伟天津师范大学电子与通信工程学院天津300387 天津市无线移动通信与无线电能传输重点实验室天津300387

在多模态情感分析领域,之前的研究主要集中在如何针对不同模态的信息进行交互融合。然而基于各种复杂的融合策略会使得生成的多模态表示向量不可避免地携带大量与下游任务无关的噪声信息,这会导致较高的过拟合风险,并且影响高质量预测... 详细信息

在多模态情感分析领域,之前的研究主要集中在如何针对不同模态的信息进行交互融合。然而基于各种复杂的融合策略会使得生成的多模态表示向量不可避免地携带大量与下游任务无关的噪声信息,这会导致较高的过拟合风险,并且影响高质量预测结果的生成。为解决上述问题,根据信息瓶颈理论,设计了包含两个互信息估计器的互信息估计模块,旨在优化多模态表示向量与真实标签之间的互信息下界,同时最小化多模态表示向量与输入数据之间的互信息,以达到寻找一种简洁的、具有较好预测能力的多模态表示向量。利用MOSI、MOSEI和CH-SIMS数据集进行对比实验,结果表明提出的方法是富有成效的。

关键词：多模态情感分析信息瓶颈理论互信息估计

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基于概念漂移检测的数据流集成分类

天津师范大学学报（自然科学版） 2019年第1期39卷 76-80页

作者：张宝菊陈一迪薛磊天津师范大学天津市无线移动通信与无线电能传输重点实验室天津300387

提出一种概念漂移的并行检测机制及数据流集成分类系统.该系统从错误率和漂移度2个方面周期性地并行检测数据流,并利用Choquet模糊积分辅助构建集成分类器,动态调整每个分类器的权重,从而在保证分类准确性的同时,自适应不断变化的数据... 详细信息

提出一种概念漂移的并行检测机制及数据流集成分类系统.该系统从错误率和漂移度2个方面周期性地并行检测数据流,并利用Choquet模糊积分辅助构建集成分类器,动态调整每个分类器的权重,从而在保证分类准确性的同时,自适应不断变化的数据流环境.在公开数据集上进行实验,并与已有算法进行比较,实验结果表明所提算法在分类性能和应对新概念能力方面均优于其他算法.

关键词：数据流概念漂移 Choquet模糊积分集成分类

基于卷积神经网络的IVOCT冠状动脉钙化斑块分割方法

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中国激光 2024年第18期51卷 225-234页

作者：夏巍韩婷婷陶魁园王为高静天津师范大学电子与通信工程学院天津300387 天津市无线移动通信与无线电能传输重点实验室天津300387 南京航空航天大学机械结构力学与控制国家重点实验室江苏南京210016

冠状动脉钙化斑块检测在评估疾病和介入手术效果中至关重要。血管内光学相干断层扫描(IVOCT)作为一种强大的影像技术,常用于评估冠状动脉疾病(CAD)和规划经皮冠状动脉介入治疗(PCI),其分辨率比冠状动脉造影、计算机断层扫描或磁共振成... 详细信息

冠状动脉钙化斑块检测在评估疾病和介入手术效果中至关重要。血管内光学相干断层扫描(IVOCT)作为一种强大的影像技术,常用于评估冠状动脉疾病(CAD)和规划经皮冠状动脉介入治疗(PCI),其分辨率比冠状动脉造影、计算机断层扫描或磁共振成像高出数个数量级。在IVOCT影像采集过程中,每次回撤扫描会生成300~500张图像,医护人员在短时间内完成冠状动脉钙化斑块的定量分析是一项巨大的挑战。提出一种上下文信息融合的卷积神经网络(CAB-U-Net),用于IVOCT影像中冠状动脉钙化斑块自动分割。基于CAB-U-Net设计一种动态注意力机制和位置编码结合的CFT(context fusion transformer)模块,用于增强网络特征提取能力。CAB-U-Net引入ASPP(atrous spatial pyramid pooling)和BiFPN(Bi-directional feature pyramid network)模块,加强多尺度特征图之间的信息传递和融合。利用CAB-U-Net在48位临床患者的IVOCT图像上进行训练和测试,结果显示交并比(IOU)为0.9065,精确度为0.9332,召回率为0.9662,F1-score为0.9494。CAB-U-Net自动分割的钙化斑块的角度和面积,与专家标注结果的相关性系数分别达到0.9535和0.9894。Bland-Altman分析结果进一步证实该方法和专家手动标注结果在分割钙化斑块方面具有良好的一致性。所提出的方法对自动评估冠状动脉钙化病变和术中支架部署规划具有较高的价值。

关键词：深度学习生物医学血管内光学相干断层扫描冠状动脉钙化斑块分割卷积神经网络

基于HSV空间的Retinex低照度图像增强算法

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天津师范大学学报（自然科学版） 2023年第6期43卷 69-74页

作者：张宝菊孙友辰王琼张翠萍张博天津师范大学电子与通信工程学院天津300387 天津市无线移动通信与无线电能传输重点实验室天津300387

针对低照度图像存在亮度较低、照明不均匀、对比度较差、细节信息损失等问题,提出一种基于HSV空间的Retinex低照度图像增强算法.首先将低照度图像转化为HSV空间;然后在HSV空间对亮度通道采用改进的Retinex算法和基于自适应Gamma校正与CL... 详细信息

针对低照度图像存在亮度较低、照明不均匀、对比度较差、细节信息损失等问题,提出一种基于HSV空间的Retinex低照度图像增强算法.首先将低照度图像转化为HSV空间;然后在HSV空间对亮度通道采用改进的Retinex算法和基于自适应Gamma校正与CLAHE算法联合的亮度增强算法实现对低照度图像的亮度增强;其次,通过双边滤波,利用线性拉伸进行饱和度分量图像增强;最后将增强后的图像重新转换为RGB格式,并利用自动白平衡技术恢复图像物体原本的颜色.实验结果表明,该算法有效改善了低照度图像的质量,达到较好的视觉效果,PSNR、SSIM和信息熵等指标优于其他算法.

关键词： Retinex算法 HSV颜色空间低照度图像图像增强

基于部分连接结构的低复杂度混合多用户预编码算法

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移动通信 2023年第8期47卷 79-85页

作者：张新张柳伟张秀天津师范大学天津市无线移动通信与无线电能传输重点实验室天津300387

为了解决大规模多输入多输出混合预编码系统功耗大、算法复杂度高、频效低等问题,针对传统混合预编码部分连接结构系统,提出了一种基于部分连接结构的新的低复杂度混合预编码算法,所提方案可暂时获得模拟域闭合解降低复杂性。不考虑用... 详细信息

为了解决大规模多输入多输出混合预编码系统功耗大、算法复杂度高、频效低等问题,针对传统混合预编码部分连接结构系统,提出了一种基于部分连接结构的新的低复杂度混合预编码算法,所提方案可暂时获得模拟域闭合解降低复杂性。不考虑用户之间的干扰,基于奇异值分解和最小均方误差准则设计用户的模拟域预编码。基于块对角化预编码方法,利用得到的模拟等效信道获得数字域预编码,并基于注水算法对发射功率进行分配,进一步提高通信质量。仿真结果表明,所提算法在频效和能效方面优于传统算法,且在不完美信道条件下,仍能获得令人满意的性能。

关键词：大规模多输入多输出毫米波部分连接结构多用户混合预编码

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基于倒谱分析的混合模糊图像复原参数判别方法(英文)

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天津师范大学学报（自然科学版） 2017年第5期37卷 60-65页

作者：石明珠巩宪伟天津师范大学天津市无线移动通信与无线电能传输重点实验室天津300387

在成像过程中,有2种较为常见的模糊形式会导致图像模糊,并造成图像信息的大量丢失,它们分别是相机和物体之间的相对运动模糊和离焦模糊,以及二者都存在的混合模糊.针对混合模糊图像,提出了基于倒频谱分析的参数识别方法.首先,根据频谱... 详细信息

在成像过程中,有2种较为常见的模糊形式会导致图像模糊,并造成图像信息的大量丢失,它们分别是相机和物体之间的相对运动模糊和离焦模糊,以及二者都存在的混合模糊.针对混合模糊图像,提出了基于倒频谱分析的参数识别方法.首先,根据频谱特征上的差异来确定模糊类型.然后,使用倒谱分析的方法定量确定点扩散函数(PSF)的参数.实验结果表明,基于倒频谱分析的参数识别方法可以获得较高的参数判别精度.

关键词：运动模糊散焦模糊倒谱分析

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数字基带信号直接传输系统的研究与设计

天津师范大学学报（自然科学版） 2018年第1期38卷 51-55页

作者：刘增陈劲佟颖段发阶季茂林天津师范大学天津市无线移动通信与无线电能传输重点实验室天津300387 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300074 Xilinx北京有限公司北京100120

数字基带信号的直接传输会随着传输距离的增加而使得信号幅度逐渐衰减.为了提高传输质量,提出了一种基于高速模数转换器和最小二乘法自适应均衡的软阈值数字基带信号直接传输方法,使用模数转换器的接收机替代传统的均衡器芯片,对波形进... 详细信息

数字基带信号的直接传输会随着传输距离的增加而使得信号幅度逐渐衰减.为了提高传输质量,提出了一种基于高速模数转换器和最小二乘法自适应均衡的软阈值数字基带信号直接传输方法,使用模数转换器的接收机替代传统的均衡器芯片,对波形进行多级量化,并在自适应均衡后输出信号.首先使用高速模数转换器接收非屏蔽双绞线传输的基带差分信号波形,然后通过软阈值自适应均衡算法进行信号整形,最后将每个二进制数据位软信息组成的多级数据序列作为Turbo译码器的输入信号.电路实验中,在发送端通过1个199 m和1个201 m的非屏蔽均匀铜质双绞线输出12.5 MHz伪随机序列,实现了数字基带信号的时钟提取以及软阀值的均衡输出.该方法延长了数字基带信号的传输距离,同时也保证了数字基带信号的传输质量.

关键词：多级量化自适应均衡软阈值数字基带信号