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工业物联网中数字孪生辅助任务卸载算法

电子与信息学报 2024年第4期46卷 1296-1305页

作者：唐伦单贞贞文明艳李荔陈前斌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

针对工业物联网(IIoT)设备资源有限和边缘服务器资源动态变化导致的任务协同计算效率低等问题,该文提出一种工业物联网中数字孪生(DT)辅助任务卸载算法。首先,该算法构建了云-边-端3层数字孪生辅助任务卸载框架,在所创建的数字孪生层中... 详细信息

针对工业物联网(IIoT)设备资源有限和边缘服务器资源动态变化导致的任务协同计算效率低等问题,该文提出一种工业物联网中数字孪生(DT)辅助任务卸载算法。首先,该算法构建了云-边-端3层数字孪生辅助任务卸载框架,在所创建的数字孪生层中生成近似最佳的任务卸载策略。其次,在任务计算时间和能量的约束下,从时延的角度研究了计算卸载过程中用户关联和任务划分的联合优化问题,建立了最小化任务卸载时间和服务失败惩罚的优化模型。最后,提出一种基于深度多智能体参数化Q网络(DMAPQN)的用户关联和任务划分算法,通过每个智能体不断地探索和学习,以获取近似最佳的用户关联和任务划分策略,并将该策略下发至物理实体网络中执行。仿真结果表明,所提任务卸载算法有效降低了任务协同计算时间,同时为每个计算任务提供近似最佳的卸载策略。

关键词：工业物联网数字孪生边缘关联任务划分深度强化学习

空中智能反射面增强的URLLC多无人机网络

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西南交通大学学报 2024年第4期59卷 907-916页

作者：崔亚平应兆朋何鹏郑玉峰吴大鹏王汝言陈烙重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学先进网络与智能互联技术重庆市高校重点实验室重庆400065 重庆邮电大学泛在感知与互联重庆市重点实验室重庆400065

在多无人机超可靠低时延通信(ultra-reliable low-latency communications,URLLC)网络中,为满足超可靠低时延要求,引入空中智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助通信,提出一种多智能体深度确定性策略梯度(multi-agent deep deterministic policy gradient,MADDPG)方法.首先,建立URLLC多无人机系统模型,其中,多架主无人机作为空中基站为多个地面用户提供服务,一架辅无人机携带IRS作为空中无源中继,辅助主无人机与地面用户通信;然后,考虑多种信道条件和能耗,分别建立复合信道模型和总能耗模型;接着,对问题进行分析,在满足有限块长、无人机能量以及IRS相移的约束下,通过联合优化通信调度、IRS相移以及块长,达到总解码错误率最小化的目标;最后,考虑集中式训练在URLLC场景下的时延敏感限制以及分布式训练在无人机资源限制下的能量限制,设计集中式训练、分布式执行的MADDPG框架.研究结果表明:总解码错误率随着IRS反射单元的增加而急剧下降;同时,总解码错误率随着块长和发射功率的增大而减小,具体来说,块长每增加20个符号,总解码错误率减小91.1%.

关键词：多无人机智能反射面可靠性多智能体

基于环氧基POSS改性的低介电纳米多孔复合材料:微观结构对介电性能的影响

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复合材料学报 2024年第2期41卷 702-711页

作者：李晓丹刘小清何瑞刘宏宇王锋孟诗云重庆工商大学环境与资源学院催化与环境新材料重庆市重点实验室重庆400067

随着超大规模集成电路的迅速发展,微型集成化高密度半导体元件迫切需要低介电材料。本文合成了具有笼型结构的环氧基倍半硅氧烷(EOVS),并与环氧树脂E51共混得到纳米多孔EOVS/E51复合材料。改性后,EOVS在E51基体中均匀分散。随着EOVS的增... 详细信息

随着超大规模集成电路的迅速发展,微型集成化高密度半导体元件迫切需要低介电材料。本文合成了具有笼型结构的环氧基倍半硅氧烷(EOVS),并与环氧树脂E51共混得到纳米多孔EOVS/E51复合材料。改性后,EOVS在E51基体中均匀分散。随着EOVS的增多,其笼型结构引入的纳米孔隙使EOVS/E51复合材料的自由体积增大,单位体积内极化分子的密度降低,EOVS含量为15wt%时,介电常数由4.21下降至2.51(1 MHz)。但是,EOVS上的环氧基团提供了新的反应位点,EOVS/E51复合体系的交联密度随EOVS增多而增大,EOVS含量达20wt%时,复合材料的自由体积减小,介电常数转而增大。此外,EOVS中Si-O-Si键的疏水性使复合材料的耐湿性增强,而无机骨架的热稳定性及纳米增韧效应导致复合材料的耐热性和抗冲性能明显提升,在微电子领域应用前景广阔。

关键词：环氧基POSS 环氧树脂复合材料介电常数自由体积交联密度

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基于MXene电磁屏蔽材料的研究

复合材料学报 2024年第5期41卷 2280-2293页

作者：梅婷冉娅蔡雄睿孟诗云李晓丹重庆工商大学环境与资源学院催化与环境新材料重庆市重点实验室重庆400067

电子设备的电磁辐射问题日益严重,开发高性能电磁屏蔽材料是现实的迫切需求。MXene由于其独特的层状结构、丰富的表面基团、优异的力学性能和突出的导电性,被认为在电磁屏蔽方面具有潜在的应用前景。为获得轻质、高效、稳定的电磁屏蔽材... 详细信息

电子设备的电磁辐射问题日益严重,开发高性能电磁屏蔽材料是现实的迫切需求。MXene由于其独特的层状结构、丰富的表面基团、优异的力学性能和突出的导电性,被认为在电磁屏蔽方面具有潜在的应用前景。为获得轻质、高效、稳定的电磁屏蔽材料,多种改性方法被用于提高MXene材料的电磁屏蔽效能,如通过定量控制MXene层状结构构建三维多孔、多层和插层等多种形态,通过氧化、掺杂、热处理和接枝等手段调控MXene表面终止基团及将MXene与其他材料杂化组装获得其他性能等。本文从结构设计、表面改性、复合杂化三方面综述了近几年国内外对MXene材料改性的研究进展,并对其提高电磁屏蔽效能进行了比较。

关键词： MXene 电磁屏蔽结构设计表面改性复合杂化

基于重叠Ket增强和张量列车的非平衡频谱制图算法

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电子学报 2024年第7期52卷 2468-2476页

作者：王欣申滨黄晓舸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

近年来,基于张量补全的频谱制图得到了广泛研究.目前用于频谱制图的张量补全算法大多隐含地假设张量具有平衡特性,而对于非平衡张量,难以利用其低秩性估计完整的张量信息,导致补全算法性能受损.本文提出基于重叠Ket增强(Overlapping Ket... 详细信息

近年来,基于张量补全的频谱制图得到了广泛研究.目前用于频谱制图的张量补全算法大多隐含地假设张量具有平衡特性,而对于非平衡张量,难以利用其低秩性估计完整的张量信息,导致补全算法性能受损.本文提出基于重叠Ket增强(Overlapping Ket Augmentation,OKA)和张量列车(Tensor Train,TT)的非平衡频谱制图算法,以解决非平衡张量在应用传统张量补全算法时性能下降的问题.首先使用OKA将低阶高维张量表示为高阶低维张量,在无信息损耗的情况下解决非平衡张量无法利用其低秩性进行张量补全的问题;然后使用TT矩阵化得到较平衡的矩阵,在维度较平衡条件下提高补全算法的精确度;最后利用高阶低维张量的低秩性,使用并行矩阵分解或基于F范数的无奇异值分解(Singular Value Decomposition Free,SVDFree)算法完成张量补全.仿真结果表明,针对非平衡张量,所提方案与现有的张量补全算法相比,可以获得更精确的无线电地图,同时所提SVDFree算法具有更低的计算复杂度.

关键词：频谱制图张量补全张量列车重叠Ket增强并行矩阵分解奇异值分解

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时间反转直扩通信系统及性能分析

电子学报 2024年第1期52卷 69-80页

作者：雷维嘉邹梦婷雷宏江唐宏重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

时间反转传输技术的空时聚焦特性能够有效地提升通信系统的性能.本文设计了一种将时间反转技术应用于直扩通信系统的方案,并对多径衰落信道下单用户和多用户系统的接收信干噪比、系统容量、误比特率等性能进行了理论分析与仿真验证.理... 详细信息

时间反转传输技术的空时聚焦特性能够有效地提升通信系统的性能.本文设计了一种将时间反转技术应用于直扩通信系统的方案,并对多径衰落信道下单用户和多用户系统的接收信干噪比、系统容量、误比特率等性能进行了理论分析与仿真验证.理论与仿真结果表明,通过时间反转预处理,直扩通信系统的性能得到了改善,且优于复杂度较高的多通道Rake接收的系统,且多径数目越多,优势越明显.

关键词：直接序列扩频时间反转 Rake接收机系统容量误比特率

智能反射表面辅助的非正交多址接入系统用户分组、波束赋形与相移的优化

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 858-866页

作者：雷维嘉于顺洪雷宏江唐宏重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

该文研究智能反射表面(IRS)辅助的多天线非正交多址接入(NOMA)网络中用户分组、发送波束赋形、相移等的联合优化问题。系统中1个分组分配1个波束并在组内进行连续干扰消除检测。该文提出一种不依赖于发送波束赋形和IRS相移的用户分组配... 详细信息

该文研究智能反射表面(IRS)辅助的多天线非正交多址接入(NOMA)网络中用户分组、发送波束赋形、相移等的联合优化问题。系统中1个分组分配1个波束并在组内进行连续干扰消除检测。该文提出一种不依赖于发送波束赋形和IRS相移的用户分组配对策略,将用户分组与其他优化分离,显著降低了优化问题求解的难度和计算复杂度。进一步,联合优化基站发送波束赋形、功率分配和IRS相移矩阵,最小化基站的总发送功率。原始优化问题是一个多变量相互耦合的非凸优化问题,利用松弛变量、连续凸逼近、半定松弛、交替迭代优化等方法将原问题转化为凸问题并求解。仿真结果显示,相较于1个用户1个波束的方案,所提方案在基站天线数较少时性能更优,而在天线数较多时也与该对比方案非常接近,但所提方案的优化计算复杂度更低。而对比采用不同分组算法、随机IRS相移方案、最大比发射方案,以及无IRS的方案,所提方案的性能始终更优。

关键词：智能反射表面非正交多址接入用户分组波束赋形

时间反转OFDM系统中增强安全性能的功率分配与人工噪声设计

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电子学报 2024年第5期52卷 1570-1581页

作者：雷维嘉毕文佳雷宏江唐宏重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

时间反转技术特有的时空聚焦特性使其具有抗窃听能力.本文对提高时间反转正交频分复用系统安全性能的优化方案进行研究.首先,通过应用时间反转预滤波的时空聚焦特性来提高合法接收端相对于窃听端的信号强度;然后,以最大化保密速率为目... 详细信息

时间反转技术特有的时空聚焦特性使其具有抗窃听能力.本文对提高时间反转正交频分复用系统安全性能的优化方案进行研究.首先,通过应用时间反转预滤波的时空聚焦特性来提高合法接收端相对于窃听端的信号强度;然后,以最大化保密速率为目标对子载波的功率分配进行优化.为进一步提升系统保密传输能力,利用循环前缀提供的自由度实现零空间人工噪声,在对窃听端形成有效干扰的同时,不对合法接收端造成影响.通过对子载波功率分配和人工噪声协方差阵进行联合优化,最大化系统的保密传输速率.仿真结果表明,所提优化方案能显著提高系统的保密速率.

关键词：物理层安全正交频分复用时间反转功率分配人工噪声

医用高分子微针在非透皮局部给药中的研究进展

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生物医学工程学杂志 2024年第2期41卷 406-412,420页

作者：李海艳韩宏娟王璐姚婧芝肖文谦(综述) 李波(审校) 重庆科技大学、纳微复合材料与器件重庆市重点实验室重庆401331

微针是一种具有广阔发展前景的新型局部给药系统,因具有能够迅速穿透组织屏障、实现局部定点和靶向给药等优点,其应用也逐步扩展到非透皮的给药领域,可以为组织或器官的疾病或损伤提供快速、有效的治疗手段。经过文献检索发现医用高分... 详细信息

微针是一种具有广阔发展前景的新型局部给药系统,因具有能够迅速穿透组织屏障、实现局部定点和靶向给药等优点,其应用也逐步扩展到非透皮的给药领域,可以为组织或器官的疾病或损伤提供快速、有效的治疗手段。经过文献检索发现医用高分子微针在非透皮给药的最新应用进展还缺乏归纳和总结,本文首先阐述了相关微针的制备材料及制造技术,接着对微针在非透皮给药领域中的典型应用进行了综述,主要涉及口腔、眼部、血管和心脏等组织或器官疾病的治疗及修复,最后总结现阶段微针在非透皮给药中存在的问题,对其发展进行了展望,以供相关领域的研究者借鉴与参考。

关键词：微针非透皮药物递送