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一种具有多普勒容忍性的通感一体化波形设计

雷达学报（中英文） 2023年第2期12卷 275-286页

作者：王佳欢范平志时巧周正春西南交通大学信息科学与技术学院成都611756

针对现有联合设计的通感一体化波形对运动目标探测性能不足的问题,该文提出了一种具有多普勒容忍性的通感一体化波形联合设计方案。首先,基于脉冲串模糊函数,推导了构造多普勒容忍波形等价于波形在相关区内具有极低的积分旁瓣电平。基于... 详细信息

针对现有联合设计的通感一体化波形对运动目标探测性能不足的问题,该文提出了一种具有多普勒容忍性的通感一体化波形联合设计方案。首先,基于脉冲串模糊函数,推导了构造多普勒容忍波形等价于波形在相关区内具有极低的积分旁瓣电平。基于此,构建了以最小化一体化波形的加权积分旁瓣电平为优化准则,以发射波形的能量、峰均功率比以及与通信波形之间的相位差为约束条件的优化问题,从而实现具有多普勒容忍性的通感一体化波形的构造。由于该优化问题的非凸性,该文提出一种基于优化最小化的迭代优化算法对其进行求解。数值仿真实验表明,相比传统一体化波形,该文提出的一体化波形具有更高的多普勒容忍性和更低的误符号率,在保证通信质量的前提下显著提升了通感一体化系统对运动目标的探测性能。

关键词：通感一体化波形多普勒容忍积分旁瓣电平优化最小化误符号率

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基于动态分流元胞传输模型的城市道路网络韧性评估

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交通运输系统工程与信息 2022年第6期22卷 134-143,211页

作者：吕彪谢智宇康宇翔赵雨萌西南交通大学信息科学与技术学院成都611756

为全面评估重大扰动事件下城市道路网络抵御扰动并从扰动中快速恢复的能力,提出以改进元胞传输模型模拟路网流量分布状态,以韧性为测度指标的路网性能评估模型。针对传统元胞传输模型交叉口分流比例恒定的不足,明确考虑扰动事件影响期... 详细信息

为全面评估重大扰动事件下城市道路网络抵御扰动并从扰动中快速恢复的能力,提出以改进元胞传输模型模拟路网流量分布状态,以韧性为测度指标的路网性能评估模型。针对传统元胞传输模型交叉口分流比例恒定的不足,明确考虑扰动事件影响期内因出行者调整路径可能导致的路径流量波动,构建出行决策行为与元胞流量传输的强耦合机制,提出一种新的动态分流元胞传输模型;基于动态分流元胞传输模型获得的路网性能参数,以路网效率为路网基础性能指标,构建反映扰动事件影响期内路网效率累积动态变化的韧性指标;并基于Sioux Falls网络开展算例研究。算例结果表明:相比传统元胞传输模型,提出的动态分流元胞传输模型通过设置交叉口动态分流参数,建立出行决策行为与元胞流量传输的动态耦合关系和路径流量变化与交叉口元胞分流比例的自洽机制,可准确描述路网实际流量分布状态;提出的基于路网效率的韧性指标可全面反映扰动事件发生后路网性能退化到恢复全过程的动态累积性能,直观展示路网抵御扰动并从扰动中恢复的能力,契合韧性内涵;韧性评估中若忽视出行决策行为潜在影响,将获得次优甚至明显偏离实际的方案或结果。

关键词：交通工程韧性动态分流元胞传输模型道路网络路网效率

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支持策略更新和即时密文验证的外包属性基加密方案

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计算机研究与发展 2024年

作者：苏泽林张文芳王小敏西南交通大学信息科学与技术学院

属性基加密提供了全新的基于密码学的访问控制方案，适用于多用户数据共享场景，但由于加密阶段和访问策略更新过程的计算和通信开销较大，且现有的外包属性基加密方案大多数都没有提供面向数据拥有者的密文正确性验证方法，很大程度上... 详细信息

属性基加密提供了全新的基于密码学的访问控制方案，适用于多用户数据共享场景，但由于加密阶段和访问策略更新过程的计算和通信开销较大，且现有的外包属性基加密方案大多数都没有提供面向数据拥有者的密文正确性验证方法，很大程度上限制了属性基加密的实际应用.针对上述问题，提出了一种支持动态策略更新和即时验证密文正确性的属性基外包加密方案，能够在不可信云环境下有效地保护数据的隐私性.方案根据外包加密原理设计策略更新过程，只需要完成少量计算即可生成更新密钥.利用双线性对的运算特性和解密运算结构设计密文验证算法，通过引入验证转换密钥使密文验证效率明显高于解密运算.方案根据不同的云环境模型设计了高效验证算法和严格验证算法，分别适用于诚实且好奇和不可信的云环境中.方案在标准模型下被证明满足选择明文攻击安全性.性能分析和效率对比表明，该方案的本地加密、策略更新和密文验证的计算量都有所减少，使得整体方案较现有方案更加轻量化，适用于资源受限设备的数据共享场景.

关键词：属性基加密策略更新密文重加密外包加密密文验证

基于RPEpose和XJ-GCN的轻量级跌倒检测算法框架

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计算机应用 2024年

作者：梁睿衍杨慧西南交通大学信息科学与技术学院

传统的以ViT(Vision Transformer)模型为基准架构的关节点检测模型通常采用二维正弦位置编码，易丢失图像关键的二维形状信息，导致精度下降；而行为分类模型中，传统的时空图卷积网络（ST-GCN）在单标签分区策略中存在非物理连接的关... 详细信息

传统的以ViT(Vision Transformer)模型为基准架构的关节点检测模型通常采用二维正弦位置编码，易丢失图像关键的二维形状信息，导致精度下降；而行为分类模型中，传统的时空图卷积网络（ST-GCN）在单标签分区策略中存在非物理连接的关节连接间关联度缺失问题。针对上述问题，设计一种轻量化实时跌倒检测算法框架，以快速准确地检测跌倒行为。在所提算法框架中，提出RPEpose(Relative Position Encoding pose estimation)新型关节点检测模型和XJ-GCN(Cross-Joint attention Graph Convolutional Networks)新型行为分类模型。一方面，RPEpose模型采用新型的相对位置编码克服原有位置编码的位置不敏感缺陷，提升ViT架构在关键点检测中的性能；另一方面，提出X-Joint注意力（Cross Joint attention）机制，将分区策略重构为XJL(X-Joint Labeling)分区策略，该策略对所有关节连接之间的依赖关系建模，能获得关节连接潜在相关性，具有分类性能优异且参数量小的优势。实验结果表明，在COCO 2017验证集上，对于分辨率为256×192的图像，RPEpose模型仅需要8.2 GFLOPs(Giga FLOating Point of operations)的计算开销且测试精度达到了74.3%；在以交叉目标（X-Sub）为划分标准的NTU RGB+D数据集上，XJ-GCN模型的测试精度为89.6%，比CoST-GCN(Continual Spatio-Temporal Graph Convolutional Network)提高了3.6%。结合RPEpose模型和XJ-GCN模型的轻量化跌倒检测算法框架的处理速度和预测准确率分别为30 frame/s和87.2%，验证了所提框架具有较高的实时性和准确性。

关键词：跌倒检测关节点检测相对位置编码时空图卷积网络注意力机制

同步多链路Wi-Fi网络基于DDQN的资源分配和优化

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重庆邮电大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王果信方旭明何蓉西南交通大学信息科学与技术学院

针对同步多链路Wi-Fi网络资源分配复杂度高以及难以同时优化系统吞吐量和传输时延以提升网络性能的问题，提出了一种基于双重深度Q网络(double deep Q network， DDQN)的Wi-Fi网络同步多链路资源分配和优化算法。将各个链路信道划分为... 详细信息

针对同步多链路Wi-Fi网络资源分配复杂度高以及难以同时优化系统吞吐量和传输时延以提升网络性能的问题，提出了一种基于双重深度Q网络(double deep Q network， DDQN)的Wi-Fi网络同步多链路资源分配和优化算法。将各个链路信道划分为多种不同规格的资源块（resource unit， RU）组合，利用DDQN进行RU组合选取，结合KM(kuhn-munkres)算法为设备分配RU，从而降低资源分配复杂度。针对网络性能提升问题，将满意度定义为吞吐量和时延的函数，联合优化资源分配和传输时长，以提升满意度，从而提升系统吞吐量、降低传输时延。在饱和业务流量及低负载流量模型下进行仿真分析，结果表明，所提算法具有较好的收敛性能，并且在提升满意度和系统吞吐量、降低传输时延方面优于其他对比算法。

关键词： Wi-Fi网络多链路资源分配强化学习传输时长

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基于倒装键合的高速高功率平衡光电探测器

光学学报 2024年

作者：王紫赟谢小军魏超潘炜闫连山西南交通大学信息科学与技术学院

作为微波光子传输系统的核心组件，高速高功率平衡光电探测器可有效抑制激光器相对强度噪声和掺铒光纤放大器自发辐射噪声，从而提高系统链路增益。本文提出并制备一种高速高功率改进型单行载流子平衡光电探测器，通过引入P型掺杂牺牲... 详细信息

作为微波光子传输系统的核心组件，高速高功率平衡光电探测器可有效抑制激光器相对强度噪声和掺铒光纤放大器自发辐射噪声，从而提高系统链路增益。本文提出并制备一种高速高功率改进型单行载流子平衡光电探测器，通过引入P型掺杂牺牲层，调节漂移层电场强度，赋能光生电子近弹道输运特性，进而降低载流子渡越时间，有效提升器件带宽，并抑制高功率条件下器件功率饱和。同时，将光电探测器芯片倒装键合在高导热系数金刚石基片上，降低光电探测器芯片核心温度，进一步提高器件射频输出功率。在-3 V偏压下器件暗电流小于200 nA。有源区直径为4μm、6μm、8μm的器件分别具有52 GHz、42 GHz和40 GHz的3 dB带宽响应。直径为6μm和8μm的器件在50 GHz、47 GHz处射频输出功率分别达到8 dBm和14 dBm。

关键词：高速光电探测器光电探测器平衡光电探测器倒装键合微波光子学

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基于非正交多址和卷积神经网络的光接入方案

激光与光电子学进展 2022年

作者：邓鹏程杨慧王睿易安林西南交通大学信息科学与技术学院

针对下一代光接入网，提出基于功率域非正交多址的扩容无源光网络方案。在传统的功率域复用通信系统中，接收信号通常基于信道估计函数，采用串行干扰消除（SIC）方法进行解调和恢复。该接收方案要求精确的信道估计，存在差错传播效应...

针对下一代光接入网，提出基于功率域非正交多址的扩容无源光网络方案。在传统的功率域复用通信系统中，接收信号通常基于信道估计函数，采用串行干扰消除（SIC）方法进行解调和恢复。该接收方案要求精确的信道估计，存在差错传播效应。提出基于修正卷积神经网络（CNN）的信号接收方案，利用大量数据独立拟合各用户信道函数，打破SIC解调算法中用户间的依赖链，提升传输性能和系统公平性。结果表明：在扩容功率域非正交多址无源光网络中，相比传统SIC解调算法，基于修正CNN的接收方案可分别提升远端用户（传输60公里）和近端用户（传输20公里）的传输性能约0.5dB和1.7dB，其公平性指数更接近1。

关键词：

基于YOLOv3的芯片缺陷检测模型设计与优化

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半导体技术 2024年

作者：林文迪周睿阳邸志雄西南交通大学信息科学与技术学院

传统的芯片缺陷检测效率低，鉴于深度学习在机器视觉领域应用广泛且效果显著，基于YOLOv3神经网络设计了微波芯片缺陷检测模型并加以优化。将原来的损失函数改为Complete-IoU（CIoU）损失函数，优化真实框与预测框之间重合度的计算方式... 详细信息

传统的芯片缺陷检测效率低，鉴于深度学习在机器视觉领域应用广泛且效果显著，基于YOLOv3神经网络设计了微波芯片缺陷检测模型并加以优化。将原来的损失函数改为Complete-IoU（CIoU）损失函数，优化真实框与预测框之间重合度的计算方式；增加了空间金字塔池化(SPP)结构以实现不同尺度特征融合；用高效的k-means++聚类算法计算出更加适用于微波芯片缺陷数据集的初始锚框；采用空间注意力机制（SAM）提高模型对芯片缺陷图像的关注能力。实验结果表明，与YOLOv3模型相比，优化后的模型在芯片缺陷检测方面效果更佳，mAP@0.5提高了2.06%，mAP@[0.5:0.95] 提高了17.52%。

关键词：深度学习 YOLOv3 芯片缺陷检测 Complete-IoU(CIoU) 空间金字塔池化(SPP)

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可同时求解最大最小值的安全保密计算协议

工程科学与技术 2023年第5期55卷 262-271页

作者：张文芳张湾湾王小敏西南交通大学信息科学与技术学院四川成都611756

安全多方计算因其具有去中心化、输入隐私性、公平性等特点,对于研究数据隐私保护问题具有重要的价值,其中一个最基本的问题就是保密计算多个数据的最值。本文针对现有方案不能一次性保密计算最大值和最小值、效率低下、计算结果由特定... 详细信息

安全多方计算因其具有去中心化、输入隐私性、公平性等特点,对于研究数据隐私保护问题具有重要的价值,其中一个最基本的问题就是保密计算多个数据的最值。本文针对现有方案不能一次性保密计算最大值和最小值、效率低下、计算结果由特定解密密钥持有者获取等问题,提出一种无需可信第三方的可同时求解最大值、最小值的安全高效保密计算方案。本文方案首先给出一个可同时求解最大值和最小值的编码方法,其基本思想是给定一个势为l的有序数全集(l≥参与者个数n),各参与者据其所持数据在全集中的位置编码得到长度为l的数组(数值所在位置编为随机数,其他位置编为1),各数组按位相乘后的最左和最右非1数值所在位置即为最大值和最小值在全集中的位置。在上述基础上,结合ElGamal同态加密算法保证所有参与者数据的安全性,并利用最大门限解密使得每个参与者都持有部分解密密钥,进而解决保密计算结果由唯一的指定解密密钥持有者获取的安全性瓶颈问题。接着,基于理想-现实模拟范例方法证明所提方案在半诚实模型下的安全性,结果表明所提方案可以抵抗任意参与者的合谋攻击。最后,选取同类最大(小)值方案进行效率分析和性能对比。理论分析和仿真验证表明所提协议在满足更高安全性的前提下,计算复杂度和通信复杂度较已有方案具有一定的优势。

关键词：安全多方计算最大值最小值 ElGamal同态加密门限解密模拟范例

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