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室内VLC-NOMA网络的协作多点用户接入和功率分配

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电子学报 2024年

作者：刘焕淋胡阳陈勇张彤袁夕淋陈浩楠重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆邮电大学自动化学院

可见光通信与非正交多址技术结合，是满足室内高速通信和宽带数据接入的重要方法 .由于室内密集设备通信需求增长，小区间干扰和资源紧缺日趋严重，为了降低小区间干扰，进一步增强室内用户设备高速通信的用户体验质量（QoE）和提高可... 详细信息

可见光通信与非正交多址技术结合，是满足室内高速通信和宽带数据接入的重要方法 .由于室内密集设备通信需求增长，小区间干扰和资源紧缺日趋严重，为了降低小区间干扰，进一步增强室内用户设备高速通信的用户体验质量（QoE）和提高可见光通信的频谱资源利用率，论文提出室内基于非正交多址接入的可见光通信（VLC-NOMA）协作多点用户接入和功率分配算法.在用户接入阶段，设计基于用户体验质量（QoE）和多接入点协作的用户接入（UA-UEQCM）算法，根据用户需求的最小速率、推荐速率值和VLC-NOMA提供的可达速率，评估用户的QoE值和等效的用户满意度值；然后，基于VLC-NOMA中用户需求的MOS和VLC接入点协作可用资源，设计NOMA用户组的效用函数优化用户设备与多个接入点协作接入的双向选择，提高VLC-NOMA网络的MOS值；在功率分配阶段，采用改进教与学优化方法优化NOMA组的功率分配，设计VLC-NOMA的总MOS值为适应度函数值，采用自适应更新和学习模式，优化NOMA组的功率分配因子.仿真结果显示，相比对比的接入算法和功率分配，当用户数目为26时，论文所提接入算法和功率分配分别提高VLC-NOMA网络的总MOS值18.06%和10.94%.

关键词：可见光通信非正交多址接入协作多点用户接入功率分配体验质量

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基于注意力机制的可见光定位单元模型复制

中国激光 2024年第8期51卷 156-165页

作者：王创世陈勇刘焕淋吴金兰陈豪张薇薇重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065 重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对室内可见光定位接收信号强度易出现波动从而产生较大定位误差,以及从一个定位单元迁移到其他定位单元可能会降低定位精度的问题,笔者提出了一种基于注意力机制的卷积神经网络的室内三维定位方法,以减小接收信号波动产生的影响,并采... 详细信息

针对室内可见光定位接收信号强度易出现波动从而产生较大定位误差,以及从一个定位单元迁移到其他定位单元可能会降低定位精度的问题,笔者提出了一种基于注意力机制的卷积神经网络的室内三维定位方法,以减小接收信号波动产生的影响,并采用迁移学习将在第一个定位单元中训练的网络迁移到其他定位单元中,在保证定位精度不变的前提下减少了训练网络的成本。仿真结果表明:所提算法在5 m×5 m×3 m的定位单元内可以实现平均误差为3.54 cm的三维定位;采用迁移学习将已训练网络部署到第二个定位单元中,可以实现平均误差为3.67 cm的定位。实验结果表明:在1.2 m×0.75 m×1.2 m的定位单元实验中,所提算法可以实现平均误差为3.32 cm的三维定位,90%的误差分布在4.12 cm内;采用迁移学习将已训练网络部署到第二个定位单元中,可以实现平均误差为3.35 cm的定位。与现有算法相比,所提算法迁移前后的定位精度均有所改善。

关键词：光通信可见光定位注意力机制卷积神经网络迁移学习

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基于跨层次聚合网络的实时城市街景语义分割

光学精密工程 2024年第8期32卷 1212-1226页

作者：侯志强程敏婕马素刚屈敏杰杨小宝西安邮电大学计算机学院陕西西安710121 西安邮电大学陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室陕西西安710121

随着自动驾驶技术的迅速发展,精确高效的场景理解显得尤为重要。城市街景语义分割旨在准确识别并分割出行人、障碍物、道路和标志物等要素,为自动驾驶技术提供必要的道路信息。然而,当前的语义分割算法在城市街景分割中仍然面临一些挑战... 详细信息

随着自动驾驶技术的迅速发展,精确高效的场景理解显得尤为重要。城市街景语义分割旨在准确识别并分割出行人、障碍物、道路和标志物等要素,为自动驾驶技术提供必要的道路信息。然而,当前的语义分割算法在城市街景分割中仍然面临一些挑战,主要表现为不同类别的像素区分不够清晰、对于复杂场景结构的理解不够精准以及对小尺度对象或大尺度结构的分割不准确等问题。为此,本文提出一种基于跨层次聚合网络的实时城市街景语义分割算法。首先,在编码器末端设计了结合跨层次聚合的金字塔池化模块,用于高效提取多尺度上下文信息;其次,在编码器和解码器之间设计了跨层次聚合模块,通过引入通道注意力机制增强信息的表征能力,逐级聚合编码器阶段的特征以充分实现特征复用;最后,在解码器阶段设计了多尺度融合模块,在通道维度聚合全局信息与局部信息,促进深层特征与浅层特征的融合。将所提算法在两个通用的城市街景数据集上进行了验证。在一张RTX3090显卡上(TensorRT测速环境),本文算法在Cityscapes测试集以294 FPS的实时性达到73.0%mIoU的准确性,在更高分辨率的图像上以164 FPS的实时性达到75.8%mIoU的准确性;在CamVid数据集以239 FPS的实时性达到74.8%mIoU的准确性。实验结果表明,本文算法在准确性与实时性之间取得了有效平衡,对比其他算法的语义分割性能具有显著提升,为实时城市街景语义分割领域带来了新的突破。

关键词：语义分割卷积神经网络城市街景编码器-解码器结构金字塔池化模块

基于Transformer的文物图像修复方法

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计算机研究与发展 2024年第3期61卷 748-761页

作者：王真言蒋胜丞宋奇鸿刘波毕秀丽肖斌图像认知重庆市重点实验室(重庆邮电大学) 重庆400065

文物极易因为保存不当而导致部分结构或纹理缺失,而现有的图像修复技术由于受到先验信息和卷积操作的局限而无法直接应用于文物图像修复,为更合理地恢复文物图像原貌,提出了一种新的文物图像修复方法,将文物图像修复工作分为2个步骤:第... 详细信息

文物极易因为保存不当而导致部分结构或纹理缺失,而现有的图像修复技术由于受到先验信息和卷积操作的局限而无法直接应用于文物图像修复,为更合理地恢复文物图像原貌,提出了一种新的文物图像修复方法,将文物图像修复工作分为2个步骤:第1步使用Transformer进行粗略的图像重建并恢复连贯的结构;第2步使用卷积神经网络将粗略的重建图像进行上采样并恢复缺失区域的精细纹理.考虑到目前国内外没有高质量的大型文物数据库,因此也提出了一个新的高质量大型文物图像数据库.最终实验结果表明,在符合现实场景的破损修复实验和大面积破损修复实验中,修复效果在主观和客观评估中均优于当前图像修复算法.同时,支持多元化输出,为修复人员提供多样化参考,极大地提升了文物修复效率.

关键词：文物数据库文物图像补全 Transformer 卷积神经网络超分辨虚拟修复

室内VLC-NOMA的自适应用户分组和功率分配

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中国激光 2024年第14期51卷 201-209页

作者：刘焕淋宋文杰陈勇张彤陈浩楠谢裕欣邓棣重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065

为提高大规模设备接入基于非正交多址的室内可见光通信(VLC-NOMA)的平均意见分(MOS)和用户公平性,本文设计自适应用户分组和功率分配的联合优化(JOAUGPA)方法。在JOAUGPA中,提出基于层次凝聚聚类的自适应用户NOMA分组方法;设计一种NOMA... 详细信息

为提高大规模设备接入基于非正交多址的室内可见光通信(VLC-NOMA)的平均意见分(MOS)和用户公平性,本文设计自适应用户分组和功率分配的联合优化(JOAUGPA)方法。在JOAUGPA中,提出基于层次凝聚聚类的自适应用户NOMA分组方法;设计一种NOMA组的功率自适应调整方法,在满足用户的最小速率和MOS需求情况下提高系统的MOS值和用户公平性。仿真结果表明,所提方法能提高MOS值和用户公平性,当用户数为12时,相比随机用户分组(RUG)方法和固定功率分配(FPA)方法,所提JOAUGPA方法的MOS和用户公平性分别提高了6.88%和6.14%。

关键词：室内可见光通信非正交多址接入层次凝聚聚类功率调整平均意见分

室内多输入多输出可见光通信系统接入点与功率分配优化

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光学学报 2024年第3期44卷 20-29页

作者：陈勇吴金兰刘焕淋王创世张薇薇陈豪重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065 重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对室内用户在非均匀分布时选择最高信号强度接入点(AP)导致系统总速率和用户服务质量较低的问题,提出联合AP和功率分配的方法。考虑多个LED作为AP的可见光通信(VLC)网络,根据用户分布设计了一个基于用户信道增益权重回溯(BM)的AP分配... 详细信息

针对室内用户在非均匀分布时选择最高信号强度接入点(AP)导致系统总速率和用户服务质量较低的问题,提出联合AP和功率分配的方法。考虑多个LED作为AP的可见光通信(VLC)网络,根据用户分布设计了一个基于用户信道增益权重回溯(BM)的AP分配算法,使权重较低的用户接入到其他AP,降低资源竞争严重的LED上的用户负载;为了使所有用户均能满足通信需求,提出改进逐维动态正余弦算法(IDDSCA)的转换参数,并引入基于最优解方向的自适应搜索策略。利用IDDSCA动态调整每个AP下行链路的功率分配,同步优化系统总速率和用户服务质量。仿真结果表明,所提BM-IDDSCA方案相较于BM-DDSCA、SLCG-IDDSCA、BM-αPA、MT-PA与SLCG-QTPA方案在总速率方面分别提升2.94%、4.20%、2.03%、62.90%、4.89%。

关键词：可见光通信用户非均匀分布接入点分配服务质量功率分配逐维动态正余弦算法

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融合显隐式反馈的协同过滤推荐模型

控制与决策 2024年第3期39卷 1048-1056页

作者：欧朝荣胡军重庆邮电大学计算智能重庆市重点实验室重庆400065

融合显式和隐式反馈已被应用于提升推荐模型的性能,但是,现有的此类推荐模型未能保留显式反馈中反映用户偏好程度的信息,且现有研究认为拥有显式反馈的数据和仅拥有隐式反馈的数据对于模型具有同等影响,未能充分发挥显式反馈的优势.针... 详细信息

融合显式和隐式反馈已被应用于提升推荐模型的性能,但是,现有的此类推荐模型未能保留显式反馈中反映用户偏好程度的信息,且现有研究认为拥有显式反馈的数据和仅拥有隐式反馈的数据对于模型具有同等影响,未能充分发挥显式反馈的优势.针对这些问题,提出一种新的融合显式和隐式反馈的协同过滤推荐模型(CEICF).首先,所提出模型提取显式反馈中的特征得到用户/物品的全局偏好向量;然后,从隐式反馈中提取用户/物品的潜在向量,进而将两种向量进行融合得到用户/物品的偏好向量;最后,使用神经网络预测用户与物品交互的可能性.在训练模型时,定义一种加权的二进制交叉熵损失函数,加强显式反馈对模型的影响来增强模型捕获用户偏好的能力.为了验证所提出模型的有效性,在覆盖不同领域的现实数据集上进行实验,实验结果表明,CEICF可有效地融合显式和隐式反馈,且推荐效果相对于基线模型有显著提升.

关键词：信息过载个性化推荐协同过滤显式反馈隐式反馈神经网络

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基于SM2数字签名的匿名凭证协议

软件学报 2024年第7期35卷 3469-3481页

作者：赵艳琦杨晓艺冯琦禹勇西安邮电大学网络空间安全学院陕西西安710121 香港理工大学电子计算学系中国香港999077 武汉大学国家网络安全学院湖北武汉430040 陕西师范大学计算机科学学院陕西西安710119

匿名凭证作为一种隐私保护的数字身份认证技术,在认证用户数字身份有效性的同时,能够保护用户身份隐私,广泛应用于匿名身份认证、匿名通证、去中心化的数字身份管理系统等.现有的匿名凭证通常采用承诺-签名-证明的构造范式,通常要求采... 详细信息

匿名凭证作为一种隐私保护的数字身份认证技术,在认证用户数字身份有效性的同时,能够保护用户身份隐私,广泛应用于匿名身份认证、匿名通证、去中心化的数字身份管理系统等.现有的匿名凭证通常采用承诺-签名-证明的构造范式,通常要求采用的签名算法具备重随机化特性,如CL系列签名、PS系列签名及结构保持签名.现实应用中多采用ECDSA、Schnorr、SM2等数字签名进行数字身份认证,但其缺乏对用户身份隐私的保护.因此,在认证的同时,保护身份的隐私性,构造兼容ECDSA、Schnorr、SM2等数字签名的匿名凭证具有一定的现实意义.探索基于SM2数字签名构造匿名凭证协议的方法.在申请证书阶段,借助Pedersen承诺对用户属性进行承诺,同时依据SM2签名消息为H(m)的结构特点,证明Pedersen承诺消息与哈希承诺中消息的相等性.为实现这种代数结构和非代数结构陈述的等价性证明,借鉴ZKB++技术对承诺消息进行转化,进而实现跨域证明,并签发基于SM2数字签名的授权证书.在匿名凭证展示阶段,结合零知识证明技术证明持有SM2数字签名,保证了用户的匿名性.给出基于SM2数字签名的匿名凭证协议的具体构造,并进一步证明该协议的安全性.最后,通过对协议的计算复杂度分析与算法执行效率测试验证协议的有效性和可用性.

关键词： SM2 匿名凭证协议零知识证明 ZKB++

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基于模糊控制的PWM整流器电压调速策略

深圳大学学报（理工版） 2024年第1期41卷 101-107页

作者：黄自鑫汪伟王乐君武汉工程大学电气信息学院湖北武汉430205 南开大学人工智能学院天津300071 武汉工程大学智能机器人湖北省重点实验室湖北武汉430205 武汉纺织大学湖北省数字化纺织装备重点实验室湖北武汉430200 重庆市复杂系统与仿生控制重点实验室重庆邮电大学重庆400065

针对三相脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器控制系统的直流侧电压响应速率问题,提出一种基于模糊控制的电压快速响应控制策略.建立PWM整流器在qd坐标系下的数学模型,并进行欠驱动特性分析和控制策略研究,设计级联双闭环控制结... 详细信息

针对三相脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器控制系统的直流侧电压响应速率问题,提出一种基于模糊控制的电压快速响应控制策略.建立PWM整流器在qd坐标系下的数学模型,并进行欠驱动特性分析和控制策略研究,设计级联双闭环控制结构.利用部分反馈线性化策略,设计电流内环控制器,为提升直流侧电压响应速度,提出电压外环模糊控制策略.所提控制策略能够在0.05 s实现稳定,功率因数达到了0.99,提升了系统抗扰动能力,仿真结果证明了所设计控制方案的有效性.

关键词：控制理论脉宽调制整流器欠驱动特性双闭环控制反馈线性化模糊控制滑模控制