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电大山区地物环境中电波传播的电磁计算

西安电子科技大学学报 2024年第1期51卷 21-28页

作者：王楠刘俊志陈贵齐赵延安张玉西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071 国家无线电检测中心陕西监测站陕西西安710200

在无人驾驶与无人机等新兴行业中,信号覆盖范围的要求较高,不仅仅在城市,在人迹罕至的山地、沙漠、森林中也需要无线信号的覆盖才能真正完成远程操控,这些地区更多需要考虑的是地势变化对电磁传播所带来的影响。计算电磁学中的一致性几... 详细信息

在无人驾驶与无人机等新兴行业中,信号覆盖范围的要求较高,不仅仅在城市,在人迹罕至的山地、沙漠、森林中也需要无线信号的覆盖才能真正完成远程操控,这些地区更多需要考虑的是地势变化对电磁传播所带来的影响。计算电磁学中的一致性几何绕射理论方法是分析电大环境电磁问题的有效方法,使用计算电磁学的方法研究电磁波在山区地物环境中的传播规律。给出了一种建立不规则地形模型的新方法,可以通过数字高程的网格数据生成电磁算法可用的三次多项式曲面,使用多个立方曲面对不规则地形进行拼接,使用平均均方根误差验证模型数据的准确性。基于所得的地形数据,完成了并行的几何光学算法,并对区域电磁场的分布进行了仿真计算。选取了实际山区地物环境进行了实地测量,测量结果与仿真结果对比趋势一致,验证了该方法在非规则地形中电磁波传播分析中的有效性。考虑环境电磁计算的规模,建立了相应的并行策略,100核测试的并行效率可以保持在80%以上。

关键词：电大山区地物环境电波传播数字高程分形建模几何光学并行计算

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针对回波数据异常时的雷达前视超分辨快速成像方法

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雷达学报（中英文） 2024年第3期13卷 667-681页

作者：李维新李明陈洪猛左磊王东杨磊辛东金济南大学信息科学与工程学院济南250022 西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071 北京无线电测量研究所北京100854

机载扫描雷达前视成像可广泛应用于态势感知、自主导航和地形跟随。在雷达扫描过程中受到不经意的电磁脉冲干扰或设备性能异常等影响时,雷达回波数据出现异常值。已有的超分辨方法可以抑制回波中的异常值、提高角度分辨率,但没有考虑计... 详细信息

机载扫描雷达前视成像可广泛应用于态势感知、自主导航和地形跟随。在雷达扫描过程中受到不经意的电磁脉冲干扰或设备性能异常等影响时,雷达回波数据出现异常值。已有的超分辨方法可以抑制回波中的异常值、提高角度分辨率,但没有考虑计算实时性问题。针对上述问题,该文提出了一种机载雷达超分辨方法实现回波数据异常时的快速前视成像。为了更好地拟合回波噪声,引入对异常值更加鲁棒的学生t分布,并采用期望最大化方法对成像参数进行估计。受截断奇异值分解方法的启发,将截断的酉矩阵引入目标散射系数的估计公式中。通过矩阵变换降低了求逆矩阵的尺寸,从而降低了参数估计的计算复杂度。仿真结果表明该文提出加速方法可以用更短的时间提高前视成像的角度分辨率,抑制回波数据中的异常值。

关键词：前视成像超分辨数据异常矩阵变换

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融合强化学习的实体关系联合抽取模型

电子科技大学学报 2024年第2期53卷 243-251页

作者：翟社平李航亢鑫年杨锐西安邮电大学计算机学院西安710121 陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室西安710121

现有的实体关系联合抽取任务为了自动生成大规模训练数据引入远程监督策略,在处理数据时产生严重的噪声数据问题。对此提出了一种融合强化学习的实体关系联合抽取模型,该模型由强化学习和联合抽取模型两个部分组成,其中联合抽取模型由... 详细信息

现有的实体关系联合抽取任务为了自动生成大规模训练数据引入远程监督策略,在处理数据时产生严重的噪声数据问题。对此提出了一种融合强化学习的实体关系联合抽取模型,该模型由强化学习和联合抽取模型两个部分组成,其中联合抽取模型由图卷积网络和多头自注意力机制构成。首先,使用强化学习去除原始数据集中带有噪声的句子,将降噪后的高质量句子输入到联合抽取模型中;其次,使用联合抽取模型对输入句子中的实体和关系进行预测抽取,并向强化学习提供反馈奖励,指导强化学习挑选出高质量的句子;最后,对强化学习和联合抽取模型进行联合训练,并对模型进行迭代优化。实验证明了该模型能够有效处理数据噪声问题,在实体关系抽取方面优于基线方法。

关键词：实体关系联合抽取噪声数据强化学习多头自注意力机制图卷积网络

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基于知识推理的协作语义认知网络

无线电通信技术 2024年

作者：廖逸玮孙子剑李莹玉肖泳石光明琶洲实验室(黄埔) 华中科技大学电信学院中国地质大学(武汉)机电学院鹏城实验室西安电子科技大学人工智能学院电子信息对抗与仿真技术教育部重点实验室

6G无线网络“服务随心所想、网络随需而变、资源随愿共享”的全新愿景与需求，激发了一种新的通信范式——语义通信和语义认知网络的发展。语义通信通过传输信息的真实含义而非传输和复现完整的原始消息来提升通信效率和可靠性。要在 6G... 详细信息

6G无线网络“服务随心所想、网络随需而变、资源随愿共享”的全新愿景与需求，激发了一种新的通信范式——语义通信和语义认知网络的发展。语义通信通过传输信息的真实含义而非传输和复现完整的原始消息来提升通信效率和可靠性。要在 6G 网络中部署和充分发挥语义通信的潜力，需要一种能够有效处理和利用语义信息的新技术。提出了一种基于图推理和联邦学习的 6G 网络语义通信新框架，框架结合了图推理技术，例如图神经网络和知识图嵌入，以实现对大规模和复杂的语义知识库的高效且可扩展的推理；框架集成了联邦学习技术，可以跨多个边缘服务器进行协作和隐私保护推理，同时将敏感数据和个人数据保留在边缘服务器上。进行广泛的实验，以评估所提框架在推理准确性、效率和可扩展性方面的性能，并证明其相对于现有方法的优越性。框架在语义通信、图推理和联合边缘计算领域开辟了新的研究方向，对实现6G智能内生的通信网络的愿景至关重要。

关键词：智能内生语义通信语义认知通信隐性语义

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基于分布式知识推理的语义认知网络

无线电通信技术 2024年第3期50卷 413-421页

作者：廖逸玮孙子剑李莹玉肖泳石光明鹏城实验室华中科技大学电信学院琶洲实验室(黄埔) 中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院电子信息对抗与仿真技术教育部重点实验室西安电子科技大学人工智能学院

6G无线网络“服务随心所想、网络随需而变、资源随愿共享”的全新愿景与需求，激发了一种新的通信范式——语义通信和语义认知网络的发展。语义通信通过传输信息的真实含义而非传输和复现完整的原始消息来提升通信效率和可靠性。要在6G网络中部署和充分发挥语义通信的潜力，需要一种能够有效处理和利用语义信息的新技术。提出了一种基于图推理和联邦学习的6G网络语义通信新框架，框架结合了图推理技术，例如图神经网络和知识图嵌入，以实现对大规模和复杂语义知识库的高效且可扩展的推理；框架集成了联邦学习技术，可以跨多个边缘服务器进行协作和隐私保护推理，同时将敏感数据和个人数据保留在边缘服务器上。进行广泛的实验，以评估所提框架在推理准确性、效率和可扩展性方面的性能，并证明其相对于现有方法的优越性。框架在语义通信、图推理和联合边缘计算领域开辟了新的研究方向，对实现6G智能内生的通信网络的愿景至关重要。

关键词：智能内生语义通信语义认知通信隐性语义

基于环流相似度的变压器零模涌流识别与零序保护方法

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电网与清洁能源 2024年第4期40卷 54-64页

作者：李珂刘之畅屈建宇郭少雄尹项根国网陕西省电力公司西安供电公司陕西西安710000 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北武汉430074 电力安全与高效湖北省重点实验室(华中科技大学) 湖北武汉430074

随着我国电力系统规模的扩大和输电容量的增加,Yd连接的高阻抗变压器得到了广泛应用。传统的变压器零序差动保护采用二次谐波比进行涌流制动,但该方法在空投于内部故障时会出现拒动情况。提出了一种基于环流相似度的变压器零模涌流识别... 详细信息

随着我国电力系统规模的扩大和输电容量的增加,Yd连接的高阻抗变压器得到了广泛应用。传统的变压器零序差动保护采用二次谐波比进行涌流制动,但该方法在空投于内部故障时会出现拒动情况。提出了一种基于环流相似度的变压器零模涌流识别与零序保护方法,该方法计算原方零模涌流和副方环流的波形相似度,再根据变压器三相的饱和系数识别内部故障,综合实现变压器准确的涌流闭锁。仿真和实验结果表明,所提保护方法在变压器和应涌流及空投于内部故障情况下均能正确动作。

关键词：零模涌流和应作用变压器保护波形相似度零序保护

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非结构网格瞬态电磁场计算中的高效通信方法

西安电子科技大学学报 2022年第4期49卷 16-23页

作者：李岷轩江树刚吴庆恺林中朝西安电子科技大学陕西省超大规模电磁计算重点实验室陕西西安710071

针对使用非结构网格的时域间断伽略金方法在并行计算时通信复杂的问题,提出一种适用于瞬态电磁场大规模并行计算的最小通信周期策略。将进程间点对点通信的拓扑结构映射为通信矩阵,利用通信缓冲区未满时非关联进程的通信互不干扰特性,... 详细信息

针对使用非结构网格的时域间断伽略金方法在并行计算时通信复杂的问题,提出一种适用于瞬态电磁场大规模并行计算的最小通信周期策略。将进程间点对点通信的拓扑结构映射为通信矩阵,利用通信缓冲区未满时非关联进程的通信互不干扰特性,对互不干扰的进程通信顺序进行排序,将每轮同时进行的通信记为同一个通信周期,重新填充通信矩阵。最小通信周期策略对初始通信矩阵不断递归地取各元素余子式,每次递归结束后即得到一个通信周期中同时进行通信的进程,将这些进程对应的元素排除在下一次递归之外,直到所有初始通信矩阵所有元素排序完毕。最小通信周期策略能够有效降低并行迭代计算过程中的总通信周期数,减少通信过程消耗的时间,从而提升算法的计算效率。与传统策略相比,最小通信策略的通信周期数缩减到3%,并行效率显著提高,计算时间减少。同时,使用该策略在国产超级计算机神威·太湖之光上以8000核组(8000进程,520000核心)进行计算时取得了约70.38%(10倍扩展)的并行效率。

关键词：时域间断伽略金方法辅助微分方程并行算法

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卫星互联网路由技术综述

西安电子科技大学学报 2024年

作者：魏雯婷伏丽莹王琨卢雪玉周兆军西安电子科技大学通信工程学院先进通信网全国重点实验室陕西烽火电子股份有限公司西安研发中心

卫星互联网呈现全球覆盖、灵活接入、可靠传输的发展趋势，是构建广覆盖、巨连接、立体化、全方位、全天候的空天地一体化信息网络的关键。由于星座规模快速扩张、网络拓扑高度复杂以及业务需求多元动态，卫星互联网的传输压力与日俱增... 详细信息

卫星互联网呈现全球覆盖、灵活接入、可靠传输的发展趋势，是构建广覆盖、巨连接、立体化、全方位、全天候的空天地一体化信息网络的关键。由于星座规模快速扩张、网络拓扑高度复杂以及业务需求多元动态，卫星互联网的传输压力与日俱增。路由技术负责卫星之间数据传输路径选择与数据转发，是提升星间数据传输效率和保障网络服务质量的关键，在高移动性、高时延、高动态通信以及空间环境复杂的星间组网环境中面临诸多挑战。以卫星互联网星间路由技术为研究对象，概述了卫星互联网的基本组成架构及工作模式。根据星间组网所面临的挑战，从动态信息感知、网络故障建模及跨层混合组网等方面系统梳理了星间路由的主要技术路线并分析了星间路由技术的研究进展，以及现有的各类解决方法在星上计算及存储能力受限时的适用性。最后结合当前卫星互联网路由技术的瓶颈与新兴网络技术，对未来卫星互联网路由技术进行了展望。

关键词：卫星互联网路由技术网络架构

基于国产众核超级计算机的6×10~5核并行矩量法

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电子与信息学报 2019年第4期41卷 845-850页

作者：顾宗静吴昊翔赵勋旺林中朝张玉张崎西安电子科技大学陕西省超大规模电磁计算重点实验室西安710071

为实现电磁计算的安全可靠和自主可控,该文基于"天河二号"国产众核超级计算机平台,开展大规模并行矩量法(MoM)的开发工作。为减轻大规模并行计算时计算机集群的通信压力以及加速矩量法积分方程求解,通过分析矩量法电场积分方程离散生成... 详细信息

为实现电磁计算的安全可靠和自主可控,该文基于"天河二号"国产众核超级计算机平台,开展大规模并行矩量法(MoM)的开发工作。为减轻大规模并行计算时计算机集群的通信压力以及加速矩量法积分方程求解,通过分析矩量法电场积分方程离散生成的矩阵具有对角占优特性,提出一种新型LU分解算法,即对角块矩阵选主元LU分解(BDPLU)算法,该算法减少了panel列分解的计算量,更重要的是,完全消除了选主元过程的MPI通信开销。利用BDPLU算法,并行矩量法突破了6×10~5 CPU核并行规模,这是目前在国产超级计算平台上实现的最大规模的并行矩量法计算,其矩阵求解并行效率可达51.95%。数值结果表明,并行矩量法可准确高效地在国产超级计算平台上解决大规模电磁问题。

关键词：矩量法 LU分解国产超级计算机 6×105核