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基于Luenberger观测器的不确定系统鲁棒状态反馈设计

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上海交通大学学报 2024年第4期58卷 492-497页

作者：赵东东闫磊周兴文耿宗盛阎石兰州大学信息科学与工程学院兰州730000

针对不确定系统测量输出矩阵含有不确定参数的问题,提出一种基于新龙伯格(Luenberger)类型观测器的鲁棒状态反馈设计方法.首先,针对实践中状态变量难以测量的问题,通过观测状态的反馈来进行观测器设计,考虑不确定系统中测量输出矩阵含... 详细信息

针对不确定系统测量输出矩阵含有不确定参数的问题,提出一种基于新龙伯格(Luenberger)类型观测器的鲁棒状态反馈设计方法.首先,针对实践中状态变量难以测量的问题,通过观测状态的反馈来进行观测器设计,考虑不确定系统中测量输出矩阵含有不确定参数的情况,设计一种新龙伯格类型观测器;其次,在新龙伯格类型观测器基础上,结合多仿射表示和松弛变量框架,得到与李亚普诺夫函数相关的凸线性矩阵不等式(LMI)条件,进而对闭环系统进行基于线性矩阵不等式组的鲁棒稳定性分析;最后,通过实验检验上述条件的可行性,证明该方法的实用性和有效性.

关键词：不确定系统龙伯格观测器多仿射表示鲁棒设计观测状态

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基于混合知识分解的增强残差网络

模式识别与人工智能 2024年第4期37卷 328-338页

作者：唐圣汲叶鹏林炜豪陈涛复旦大学信息科学与工程学院上海200433

当前如刺激性训练、组知识训练等方法收集残差网络中浅层网络的组知识进行自蒸馏,可提升网络性能,然而上述方法获取的组知识面临知识更新较慢、难以与数据混合技术结合等问题.为了解决此问题,文中提出基于混合知识分解的增强残差网络,... 详细信息

当前如刺激性训练、组知识训练等方法收集残差网络中浅层网络的组知识进行自蒸馏,可提升网络性能,然而上述方法获取的组知识面临知识更新较慢、难以与数据混合技术结合等问题.为了解决此问题,文中提出基于混合知识分解的增强残差网络,通过最小化分解误差,将混合知识分解建模为二次规划问题,从而能从混合知识中获取高质量的组知识.为了提升知识的鲁棒性与多样性,结合多种数据混合技术,构建复合数据混合技术.不同于效率较低的高精度优化算法,采用简单高效的线性知识分解方法,将先前的组知识作为知识基,并将混合知识分解到知识基上,利用增强后的组知识蒸馏采样的子网.在多个主流的残差模型及图像分类数据集上的实验验证文中网络的有效性.

关键词：深度学习神经网络知识蒸馏网络增强残差网络

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基于多域特征提取的水下目标材料分类方法

东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 781-788页

作者：韩宁王祎庭东南大学信息科学与工程学院南京211189

针对水下目标材料的分类问题,提出了一种基于多域特征提取的水下目标材料分类方法.将目标回波信号的时域自回归(AR)系数、倒谱域特征、时频联合域的谱峰及谱峰频率相结合,实现了对金属、岩石、塑料、橡胶4类水下目标材料的分类,并利用... 详细信息

针对水下目标材料的分类问题,提出了一种基于多域特征提取的水下目标材料分类方法.将目标回波信号的时域自回归(AR)系数、倒谱域特征、时频联合域的谱峰及谱峰频率相结合,实现了对金属、岩石、塑料、橡胶4类水下目标材料的分类,并利用消声水池的实测数据来验证该方法的有效性.结果表明,对于4类材料的仿真数据,所提方法的分类正确率均高于80%,且利用多域特征的效果明显优于利用单一特征.对于塑料和金属的实测数据,在信混比不小于0 dB时,所提方法的分类正确率可达80%以上.该方法对目标大小或形状等几何特征的差异具有较好的鲁棒性.

关键词：水下目标回波特征提取材料分类

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基于XMG的乘法器电路等价性验证算法

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第3期36卷 443-451页

作者：朱柏成储飞潘鸿洋王伦耀夏银水宁波大学信息科学与工程学院宁波315211

组合电路等价性验证是数字集成电路设计自动化(EDA)中的重要部分,随着算术电路在现代计算机系统中的占比逐渐增大,传统的等价性验证算法在验证多比特算术电路,尤其是乘法器电路时面临挑战.对此,提出一种基于XOR-Majority Graph(XMG)逻... 详细信息

组合电路等价性验证是数字集成电路设计自动化(EDA)中的重要部分,随着算术电路在现代计算机系统中的占比逐渐增大,传统的等价性验证算法在验证多比特算术电路,尤其是乘法器电路时面临挑战.对此,提出一种基于XOR-Majority Graph(XMG)逻辑表示的组合电路等价性验证算法.首先将2个待验证电路构建成的联接(Miter)电路进行XMG逻辑重写;然后在等价性一致的前提下对XMG的节点个数和逻辑深度进行逻辑重写优化;最后调用布尔可满足性(SAT)求解器和仿真器进行验证,得到最终等价性验证结果.实验结果表明,与ABC,Lingeling等工具相比,所提算法在验证时间上实现了平均489倍、最高1472倍的加速.

关键词：逻辑综合等价性验证乘法器电路异或-多数逻辑图

基于MIMO神经网络均衡的16QAM模分-波分复用相干传输系统

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光学学报 2024年第3期44卷 38-45页

作者：张尧王晨桑博涵张宇王心怡周雯余建军复旦大学信息科学与工程学院上海200433

提出了一种基于神经网络的多输入多输出(MIMO)均衡器,并在大容量模分-波分复用通信系统中进行了实验验证。该系统基于6模掺铒光纤放大器实现了16通道波分复用双极化48 Gbaud 16阶正交振幅调制(16QAM),在LP01、LP02、LP11a、LP11b、LP21a... 详细信息

提出了一种基于神经网络的多输入多输出(MIMO)均衡器,并在大容量模分-波分复用通信系统中进行了实验验证。该系统基于6模掺铒光纤放大器实现了16通道波分复用双极化48 Gbaud 16阶正交振幅调制(16QAM),在LP01、LP02、LP11a、LP11b、LP21a、LP21b六种模式上传输了100 km少模光纤(FMF)。为降低非线性的影响,在接收端数字信号处理中,采用基于多标签技术的MIMO神经网络均衡器,能够显著提升系统性能。实验结果表明,经100 km的FMF传输,MIMO神经网络均衡器的强大性能使得系统的比特误码率能满足15%软判决前项纠错阈值要求。

关键词：光纤光学光纤通信模分复用波分复用神经网络均衡

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一种非平滑相干干扰鲁棒的自适应波束形成器

系统工程与电子技术 2024年第5期46卷 1467-1476页

作者：卢文龙李旦毕权杨张建秋复旦大学信息科学与工程学院上海200433

针对文献报道的鲁棒自适应波束形成(robust adaptive beamforming,RAB)算法,分析了在存在相干干扰时其性能严重下降甚至失效的原因:通过将接收信号协方差矩阵分解为阵列流形矩阵左和共轭右乘一个矩阵P的描述形式,在存在相干干扰时,P为... 详细信息

针对文献报道的鲁棒自适应波束形成(robust adaptive beamforming,RAB)算法,分析了在存在相干干扰时其性能严重下降甚至失效的原因:通过将接收信号协方差矩阵分解为阵列流形矩阵左和共轭右乘一个矩阵P的描述形式,在存在相干干扰时,P为非对角阵,其非对角元素表征了信号与干扰间的互相关,该成分造成了RAB算法的失效;另表明:快拍数有限可视为特殊的相干干扰情况。为此,提出了一种构建P为对角阵的协方差矩阵拟合方法;并据拟合的协方差矩阵,给出了对非平滑相干干扰RAB方法。仿真验证了分析的有效性,所提方法在相干干扰时仍能实现非相干干扰时的性能,且收敛速度优于报道方法。

关键词：鲁棒自适应波束形成 Capon谱相干干扰协方差矩阵拟合

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多维阵列张量模型的鲁棒波束成形方法

系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2175-2183页

作者：毕权杨李旦张建秋复旦大学信息科学与工程学院上海200433

传统波束成形算法在应对维数较高的多维阵列时,训练快拍数难以满足远大于信号维数这一要求,从而导致波束成形器性能急剧下降。针对这一问题,本文给出了多维阵列输出数据的张量模型,基于多维阵列子维度的可分离性,引入张量波束成形方法,... 详细信息

传统波束成形算法在应对维数较高的多维阵列时,训练快拍数难以满足远大于信号维数这一要求,从而导致波束成形器性能急剧下降。针对这一问题,本文给出了多维阵列输出数据的张量模型,基于多维阵列子维度的可分离性,引入张量波束成形方法,分析了其在训练快拍数需求上具有的优势。然后,基于张量波束成形中子维度干扰协方差矩阵的模型,通过直接估计干扰协方差矩阵实现了一种鲁棒张量波束成形方法。分析表明:该方法可更好地应对非均匀杂波环境以及相干干扰,并得到更高的输出信干噪比,以给出的二维极化敏感阵列为例,所提方法的训练快拍数需求为传统方法的1/3,相干干扰下输出信干噪比提高了约2.5 dB,仿真验证了分析的有效性。

关键词：鲁棒波束成形张量波束成形多维阵列相干干扰

基于一体化波形的W波段光子辅助通信感知系统

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光学学报 2024年第7期44卷 35-43页

作者：何汶忠刘家轩杨雄伟魏怡王凯辉周雯余建军复旦大学信息科学与工程学院上海200433

提出并演示了一个光子辅助的集成雷达和通信系统,该系统利用光子辅助拍频在W波段产生毫米波信号。通过将正交相移键控(QPSK)信号编码到线性调频连续波(LFMCW)雷达信号上,实现了传感和通信波形的集成。一体化波形可以通过去啁啾分离通信... 详细信息

提出并演示了一个光子辅助的集成雷达和通信系统,该系统利用光子辅助拍频在W波段产生毫米波信号。通过将正交相移键控(QPSK)信号编码到线性调频连续波(LFMCW)雷达信号上,实现了传感和通信波形的集成。一体化波形可以通过去啁啾分离通信信号与雷达感知信号,并通过脉冲压缩实现高分辨率感知。实验结果表明,在91 GHz频段内可实现单目标和双目标检测,感知精度约为2.0 cm。此外,成功实现了W波段下2 m、10 m和50 m传输距离的20 Gbit/s高质量无线通信。该系统还适用于各种成分的一体化波形,为高速通信和高分辨率雷达感知融合提供了有效参考。

关键词：光通信通信与雷达感知一体化系统毫米波通信脉冲压缩一体化波形

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基于双向重采样的高分辨率前视成像算法

航空学报 2024年第4期45卷 228-241页

作者：郑志瀛谭鸽伟蒋丁一华侨大学信息科学与工程学院厦门361021

高速平台双基SAR的高速机动特性和双基前视构型使其高分辨率成像面临严峻挑战。在该体制下,发射机以侧视方式发送信号,而高速运动的接收平台在前视模式下接收回波。由于高速度、大加速度的存在,使SAR回波的距离徙动现象以及二维耦合、... 详细信息

高速平台双基SAR的高速机动特性和双基前视构型使其高分辨率成像面临严峻挑战。在该体制下,发射机以侧视方式发送信号,而高速运动的接收平台在前视模式下接收回波。由于高速度、大加速度的存在,使SAR回波的距离徙动现象以及二维耦合、空变特性都更加严重,传统的“停走停”模型不再适用。为了解决上述问题,提出了适用于高速平台的“非停走停”斜距方程及回波模型,然后通过分析信号中的空变分量及其对回波相位的影响,提出了基于双向重采样的成像算法。该算法有效补偿了SAR回波在距离和方位向的空变相位误差,提高了高速平台双基SAR的前视聚焦性能,通过仿真验证了所提算法的有效性。

关键词：高速平台双基SAR 前视成像 “非停走停”回波模型二维空变特性双向重采样算法