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基于不完美CSI的低轨卫星通信系统鲁棒资源分配算法

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电子与信息学报 2024年第2期46卷 671-679页

作者：吴翠先董燚恒徐勇军张海波薛青重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 浙江省信息处理与通信网络重点实验室浙江310058

为了解决低轨卫星通信系统因资源受限导致的能量与速率不平衡的问题,同时考虑信道不确定性对实际卫星通信系统性能衰退的影响,该文提出一种基于最大化最小能效的鲁棒资源分配算法。首先,考虑每个用户中断速率约束、功率分配系数约束和... 详细信息

为了解决低轨卫星通信系统因资源受限导致的能量与速率不平衡的问题,同时考虑信道不确定性对实际卫星通信系统性能衰退的影响,该文提出一种基于最大化最小能效的鲁棒资源分配算法。首先,考虑每个用户中断速率约束、功率分配系数约束和最大发射功率约束,基于高斯信道不确定性,构建了联合优化卫星波束成形向量与功率分配因子的鲁棒资源分配模型。所描述的问题是一个含参数摄动的非凸、非确定性多项式难问题,很难直接求解。为此,基于丁克尔巴赫、伯恩斯坦不等式、半正定松弛和交替优化等方法将其转化为等价的凸优化问题,并提出一种基于迭代的混合鲁棒波束成形与功率分配算法。仿真结果表明,该文算法具有较好的能效和较强的鲁棒性。

关键词：低轨卫星通信波束成形能效优化鲁棒性

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不确定度引导的对抗主动学习目标检测方法

激光与光电子学进展 2024年

作者：王晒雅汤红忠罗海凡高尚许岳兵湘潭大学智能计算与信息处理教育部重点实验室衡阳师范学院物理与电子工程学院湘潭大学自动化与电子信息学院

基于主动学习的目标检测通常是用更少标注数据提高目标检测模型性能，即指学习者可以从大量未标注样本中选取有价值的样本进行人工标注，迭代训练与优化模型。然而，现有基于主动学习的目标检测方法仍然无法有效平衡样本不确定性和多样... 详细信息

基于主动学习的目标检测通常是用更少标注数据提高目标检测模型性能，即指学习者可以从大量未标注样本中选取有价值的样本进行人工标注，迭代训练与优化模型。然而，现有基于主动学习的目标检测方法仍然无法有效平衡样本不确定性和多样性，且查询样本冗余度高。为了解决这一问题，该文提出一种不确定度引导的对抗主动学习目标检测方法(Adversarial Active Learning method Guided by Uncertainty for object detection,AALGU)。首先，引入损失预测模块评估未标注样本的不确定度，并利用不确定度引导对抗网络训练，构建具有不确定性和多样性的查询样本集；其次，基于特征相似度评估样本差异性，降低查询样本的冗余度；最后，采用多种目标检测框架在MS COCO数据集与Pascal VOC数据集上的实验结果表明，所提方法能在较少标注下能有效提升目标检测精度。

关键词：目标检测主动学习不确定度对抗网络

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SAR抗转发式干扰波形设计与优化

哈尔滨工业大学学报 2024年第9期56卷 17-30页

作者：张云姚慧雨张倩李高鹏哈尔滨工业大学电子与信息工程学院哈尔滨150001 对海监测与信息处理工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150001

为提高合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统对抗转发式欺骗干扰的性能,提出一种基于非线性调频(non-linear frequency modulation,NLFM)信号的正交波形设计与优化技术,结合自主收发策略来优化波形组,使捷变发射的波形相互正... 详细信息

为提高合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统对抗转发式欺骗干扰的性能,提出一种基于非线性调频(non-linear frequency modulation,NLFM)信号的正交波形设计与优化技术,结合自主收发策略来优化波形组,使捷变发射的波形相互正交,从而达到在复杂环境下抑制转发式欺骗干扰的效果。首先,分析SAR系统转发式欺骗干扰的机理、波形捷变发射方法的合理性和有效性,提出利用正交波形设计进行抗干扰的方法;其次,采用S曲线法和分段函数法产生NLFM信号,基于拉格朗日算法,结合遗传算法对NLFM信号的波形组进行了优化设计;最后,通过仿真实验验证了本文方法设计的优化波形组在SAR系统中对抗转发式欺骗干扰的有效性。结果表明:由分段函数法产生NLFM波形后,在合适的干扰转发时延下,采用拉格朗日遗传算法优化NLFM波形的正交性,改善了波形的主瓣宽度和峰值旁瓣比,增强了捷变波形的正交性,提高了波形质量。

关键词：波形设计欺骗干扰信号生成波形优化非线性系统

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LS-SVM和抗差估计的GNSS/INS紧组合欺骗检测算法

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北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 299-307页

作者：柯晔吕志伟周玟龙邓旭商向永武文博战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院郑州450001 解放军31618部队福州350000 光电对抗测试评估技术重点实验室洛阳471000

针对传统欺骗检测算法对斜率较小的斜坡式欺骗检测时间过长、虚警率和漏检率偏高等问题,提出一种最小二乘支持向量机(LS-SVM)和抗差估计的全球卫星导航系统(GNSS)和惯性导航系统(INS)紧组合欺骗检测算法。所提算法通过抗差自适应调整增... 详细信息

针对传统欺骗检测算法对斜率较小的斜坡式欺骗检测时间过长、虚警率和漏检率偏高等问题,提出一种最小二乘支持向量机(LS-SVM)和抗差估计的全球卫星导航系统(GNSS)和惯性导航系统(INS)紧组合欺骗检测算法。所提算法通过抗差自适应调整增益矩阵,有效削弱欺骗对新息的影响,将抗差优化的训练数据集经LS-SVM回归得到的预测新息来代替滤波器中的欺骗新息,从而进一步提高对斜率较小的斜坡式欺骗检测处理能力。仿真结果表明:在检测欺骗值为0.1 m/s的斜坡式欺骗时,所提算法与传统算法相比,检测时间缩短26.65%,虚警率降低40.63%,定位精度提高72.72%。所提算法具有检测快、虚警率低的优势,适用于GNSS/INS紧组合导航用户的斜坡式欺骗检测。

关键词：最小二乘支持向量机抗差估计 GNSS/INS紧组合欺骗检测斜坡式

使用异质集成学习和心电信号异构特征融合的睡眠呼吸暂停分类方法

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仪器仪表学报 2024年第6期45卷 320-327页

作者：韩亮罗统军蒲秀娟刘媛梁国祥重庆大学微电子与通信工程学院重庆400044 生物感知与智能信息处理重庆市重点实验室重庆400044

睡眠呼吸暂停(SA)会影响睡眠质量,增加心脑血管疾病风险,其准确分类有助于在SA早期阶段及时开展针对性治疗。本文提出一种使用异质集成学习和异构特征融合的SA分类新方法。首先从原始心电信号中提取小波时频谱,使用SE-ResNet作为初级分... 详细信息

睡眠呼吸暂停(SA)会影响睡眠质量,增加心脑血管疾病风险,其准确分类有助于在SA早期阶段及时开展针对性治疗。本文提出一种使用异质集成学习和异构特征融合的SA分类新方法。首先从原始心电信号中提取小波时频谱,使用SE-ResNet作为初级分类器;然后提取RR间期序列和R峰值序列,使用1D CNN-LSTM作为初级分类器;再提取心率变异性特征,使用SVM作为初级分类器。最后采用堆叠法作为异质集成学习的融合策略,再使用另一个SVM作为次级分类器实现SA分类。在Apnea-ECG数据集上进行实验,所提出的SA分类方法的准确率为89.12%。实验结果表明,所提方法有效利用了各初级分类器的多样性和异构特征的互补性,其性能优于传统的SA分类方法。

关键词：睡眠呼吸暂停集成学习异构特征融合心电信号深度学习

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语音深度伪造及其检测技术研究进展

中国图象图形学报 2024年第8期29卷 2236-2268页

作者：许裕雄李斌谭舜泉黄继武广东省智能信息处理重点实验室深圳518060 深圳市媒体信息内容安全重点实验室深圳518060 深圳大学电子与信息工程学院深圳518060 深圳大学计算机与软件学院深圳518060

语音深度伪造技术是利用深度学习方法进行合成或生成语音的技术。人工智能生成内容技术的快速迭代与优化,推动了语音深度伪造技术在伪造语音的自然度、逼真度和多样性等方面取得显著提升,同时也使得语音深度伪造检测技术面临着巨大挑战... 详细信息

语音深度伪造技术是利用深度学习方法进行合成或生成语音的技术。人工智能生成内容技术的快速迭代与优化,推动了语音深度伪造技术在伪造语音的自然度、逼真度和多样性等方面取得显著提升,同时也使得语音深度伪造检测技术面临着巨大挑战。本文对语音深度伪造及其检测技术的研究进展进行全面梳理回顾。首先,介绍以语音合成(speech synthesis,SS)和语音转换(voice conversion,VC)为代表的伪造技术。然后,介绍语音深度伪造检测领域的常用数据集和相关评价指标。在此基础上,从数据增强、特征提取和优化以及学习机制等处理流程的角度对现有的语音深度伪造检测技术进行分类与深入分析。具体而言,从语音加噪、掩码增强、信道增强和压缩增强等数据增强的角度来分析不同增强方式对伪造检测技术性能的影响,从基于手工特征的伪造检测、基于混合特征的伪造检测、基于端到端的伪造检测和基于特征融合的伪造检测等特征提取和优化的角度对比分析各类方法的优缺点,从自监督学习、对抗训练和多任务学习等学习机制的角度对伪造检测技术的训练方式进行探讨。最后,总结分析语音深度伪造检测技术存在的挑战性问题,并对未来研究进行展望。本文汇总的相关数据集和代码可在https://***/media-sec-lab/Audio-Deepfake-Detection访问。

关键词：语音深度伪造语音深度伪造检测语音合成(SS) 语音转换(VC) 人工智能生成内容(AIGC) 自监督学习对抗训练

智能反射面增强的全双工环境反向散射通信系统波束成形算法

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 914-924页

作者：张晓茜徐勇军吴翠先黄崇文重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 数智化通信新技术应用研究中心重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065 浙江大学信息与电子工程学院杭州310007

当前传统环境反向散射通信存在双重衰落、障碍物阻挡和网络容量有限的问题。智能反射面(RIS)作为6G的关键候选技术因能够主动改善信号传输质量、提升通信系统传输性能而备受关注。为此,该文将RIS与全双工技术引入到环境反向散射通信系统... 详细信息

当前传统环境反向散射通信存在双重衰落、障碍物阻挡和网络容量有限的问题。智能反射面(RIS)作为6G的关键候选技术因能够主动改善信号传输质量、提升通信系统传输性能而备受关注。为此,该文将RIS与全双工技术引入到环境反向散射通信系统,研究了考虑硬件损伤与RIS离散相移的RIS增强全双工环境反向散射通信系统波束成形算法。首先,考虑反射节点最小能量收集与服务质量约束、功率站最大发射功率约束和RIS相移约束,建立了总发射功率最小的波束成形优化问题。然后,利用交替优化、半正定松弛、变量替换、半正定规划将原非凸问题转化成可求解的凸优化问题。最后,仿真结果表明,所提算法比传统波束成形方法平均功耗降低了7.8%。

关键词：环境反向散射通信智能反射面资源分配硬件损伤

可重构智能反射面辅助太赫兹通信系统鲁棒波束赋形算法

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 808-816页

作者：袁一铭徐勇军周继华重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 浙江省信息处理与通信网络重点实验室杭州310058 航天新通科技有限公司重庆401332

太赫兹通信作为6G的关键技术之一,被认为是能够解决频谱资源短缺、提升系统容量的有效手段。然而,由于路径损耗极高和分子的吸收作用,太赫兹容易被障碍物阻挡导致通信中断。为了解决该问题,该文将可重构智能反射面(RIS)引入到太赫兹通... 详细信息

太赫兹通信作为6G的关键技术之一,被认为是能够解决频谱资源短缺、提升系统容量的有效手段。然而,由于路径损耗极高和分子的吸收作用,太赫兹容易被障碍物阻挡导致通信中断。为了解决该问题,该文将可重构智能反射面(RIS)引入到太赫兹通信系统中,且考虑信道不确定性对传输稳定性的影响,基于用户服务质量约束、基站发射功率约束及RIS离散相移约束,建立多用户能效最大化波束赋形模型。利用丁克尔巴赫、连续凸近似、S-程序、半正定松弛、相位映射和块坐标下降将原非凸优化问题转化为凸优化问题进行求解。仿真结果表明,与传统非鲁棒波束赋形对比,所提算法能效提升了15.4%,中断概率减小了15.48%。

关键词：太赫兹通信可重构智能反射面鲁棒波束赋形能量效率

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面向强后处理场景的图像篡改定位模型

通信学报 2024年第4期45卷 146-159页

作者：谭舜泉廖桂樱彭荣煊黄继武深圳大学计算机与软件学院广东深圳518060 深圳市媒体信息内容安全重点实验室广东深圳518060 广东省智能信息处理实验室广东深圳518060 深圳大学电子与信息工程学院广东深圳518060 深圳北理莫斯科大学工程系智能感知与计算广东省重点实验室广东深圳518116

针对微信、微博等社交平台对图像进行的压缩、尺度拉伸等有损操作带来的篡改痕迹模糊或被破坏的挑战,提出了一种对抗强后处理的图像篡改定位模型。该模型选用了基于Transformer的金字塔视觉转换器作为编码器,用于提取图像的篡改特征。同... 详细信息

针对微信、微博等社交平台对图像进行的压缩、尺度拉伸等有损操作带来的篡改痕迹模糊或被破坏的挑战,提出了一种对抗强后处理的图像篡改定位模型。该模型选用了基于Transformer的金字塔视觉转换器作为编码器,用于提取图像的篡改特征。同时,设计了一个类UNet结构的端到端编码器-解码器架构。金字塔视觉转换器的金字塔结构和注意力机制可以灵活关注图像的各个区块,结合类UNet结构能够多尺度地提取图像上下文间的关联信息,对强后处理的图像有着较好的鲁棒性。实验结果表明,所提模型在对抗JPEG压缩、高斯模糊等常见的后处理操作以及在不同社交媒体传播场景的数据集上的定位性能上明显优于目前主流的篡改定位模型,展现出了优异的鲁棒性。

关键词：强后处理场景图像篡改定位鲁棒性金字塔视觉转换器