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基于IEEE 802.1AS的多跳时钟同步算法与系统实现

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电子学报 2024年第3期52卷 814-823页

作者：赵国锋危瑞鹏邢媛徐川张汝凤重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对现有IEEE 802.1AS协议中单一主时钟无法保障多跳网络下高精度同步的问题,提出一种基于多属性决策的冗余时钟同步方法.首先,基于链路拥塞程度、节点拓扑属性和时钟源质量系数对时钟属性值进行建模;其次,采用多属性决策算法选取最佳... 详细信息

针对现有IEEE 802.1AS协议中单一主时钟无法保障多跳网络下高精度同步的问题,提出一种基于多属性决策的冗余时钟同步方法.首先,基于链路拥塞程度、节点拓扑属性和时钟源质量系数对时钟属性值进行建模;其次,采用多属性决策算法选取最佳主时钟并生成冗余时钟序列表;最后,利用FPGA(Field Programmable Gate Array)平台设计并实现冗余时钟同步系统,同时搭建真实网络环境对所提方法进行测试.结果表明,相较于现有方法,时钟同步精度提升了68%,主时钟失效后重新同步所需收敛时间减小了60%.

关键词：时钟同步 IEEE 802.1AS协议主时钟选取冗余时钟 FPGA

基于SVD-K-means算法的软扩频信号伪码序列盲估计

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系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 326-333页

作者：张慧芝张天骐方蓉罗庆予重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对通信中软扩频信号伪码序列盲估计困难的问题,提出一种奇异值分解(singular value decomposition,SVD)和K-means聚类相结合的方法。该方法先对接收信号按照一倍伪码周期进行不重叠分段构造数据矩阵。其次对数据矩阵和相似性矩阵分别... 详细信息

针对通信中软扩频信号伪码序列盲估计困难的问题,提出一种奇异值分解(singular value decomposition,SVD)和K-means聚类相结合的方法。该方法先对接收信号按照一倍伪码周期进行不重叠分段构造数据矩阵。其次对数据矩阵和相似性矩阵分别进行SVD完成对伪码序列集合规模数的估计、数据降噪、粗分类以及初始聚类中心的选取。最后通过K-means算法优化分类结果,得到伪码序列的估计值。该算法在聚类之前事先确定聚类数目,大大减少了迭代次数。同时实验结果表明,该算法在信息码元分组小于5 bit,信噪比大于-10 dB时可以准确估计出软扩频信号的伪码序列,性能较同类算法有所提升。

关键词：软扩频信号盲估计奇异值分解 K-means

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基于模型驱动深度学习的OTFS信道估计

电子与信息学报 2024年第2期46卷 680-687页

作者：蒲旭敏刘雁翔宋米雪陈前斌重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对单输入单输出(SISO)的正交时频空间(OTFS)调制系统,该文利用一种模型驱动深度学习算法进行OTFS信道估计。该方案首先将去噪近似消息传递(DAMP)算法进行深度展开,利用去噪卷积神经网络代替传统的去噪器,对含噪的时延多普勒信道进行... 详细信息

针对单输入单输出(SISO)的正交时频空间(OTFS)调制系统,该文利用一种模型驱动深度学习算法进行OTFS信道估计。该方案首先将去噪近似消息传递(DAMP)算法进行深度展开,利用去噪卷积神经网络代替传统的去噪器,对含噪的时延多普勒信道进行去噪估计,然后提供了状态演化方程来预测可学习去噪近似消息传递(LDAMP)算法的理论归一化均方误差性能。仿真结果表明,相比于其他估计方案,该方案不仅在低信噪比条件下具有优越的性能表现,而且还具有非常好的鲁棒性,在信道路径总数不变时,增加OTFS 2维网格点数量,可以有效提升信道估计精确度。

关键词：正交时频空间信道估计时延多普勒信道深度学习

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权重化QR分解的正交匹配追踪算法硬件实现

电子学报 2024年第5期52卷 1534-1542页

作者：王玺梁文凯杨虹张红升刘挺牟晓霜张磊余柏汕黎淼重庆邮电大学光电工程学院重庆400065

为在小型化、低成本的硬件平台实现正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)算法,针对OMP算法中最小二乘法的问题,该文构造一个确定性的传感矩阵,提出一种低复杂度、低资源的权重化QR分解的OMP(Weighted QR decomposition OMP,WQ... 详细信息

为在小型化、低成本的硬件平台实现正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)算法,针对OMP算法中最小二乘法的问题,该文构造一个确定性的传感矩阵,提出一种低复杂度、低资源的权重化QR分解的OMP(Weighted QR decomposition OMP,WQR-OMP)算法硬件结构,在ZYNQ 7020型号芯片上搭建WQR-OMP SOC系统.WQR-OMP算法在传感矩阵进行QR分解后,根据三角矩阵R中元素的分布特性,通过权重化运算只保留主对角线上的元素而其他余元素归零,得到对角矩阵D,然后近似计算稀疏向量的解.实验结果表明:与基于QR分解的OMP(QR decomposition OMP,QR-OMP)和Batch-OMP算法的硬件结构相比,WQR-OMP算法硬件结构的重构速度更快、存储资源更少.在压缩率为0.25的条件下,WQR-OMP SOC系统对256×256分辨率图像的重构时间为400 ms左右,其速率比仅使用ARM处理器的重构速率提高了约6.3倍.与其他现有研究对比,该系统在Block RAM存储资源消耗较少的情况下,进一步提升了重构速度,适用于存储资源受限的硬件平台.

关键词：正交匹配追踪算法最小二乘权重化 QR分解 ZYNQ 7020

联合可靠实例挖掘和特征优化的无监督行人重识别

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年第3期36卷 368-378页

作者：许国良侯振东雒江涛刘杨刘立竹重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对无监督行人重识别方法的伪标签中包含大量噪声的问题,提出一种联合可靠实例挖掘和特征优化的行人重识别方法.首先设计一种衡量伪标签可靠度的指标,利用不同参数下DBSCAN聚类结果的稳定性衡量伪标签的质量;然后提出可靠实例挖掘策略... 详细信息

针对无监督行人重识别方法的伪标签中包含大量噪声的问题,提出一种联合可靠实例挖掘和特征优化的行人重识别方法.首先设计一种衡量伪标签可靠度的指标,利用不同参数下DBSCAN聚类结果的稳定性衡量伪标签的质量;然后提出可靠实例挖掘策略进行伪标签去噪,伪标签可靠度大于预设阈值的实例保留其原伪标签,反之则修正其伪标签;再提出融合全局和局部特征的二重动量更新策略,每个batch对涉及的样本进行即时特征更新,每个epoch对存储字典中所有样本特征进行更新;最后利用统一对比损失对骨干神经网络进行训练优化.在2个大型公共数据集Market-1501和DukeMTMC-reID上的实验结果表明,mAP分别达到77.9%和67.4%,Rank-1分别达到90.2%和88.2%.

关键词：行人重识别完全无监督可靠实例挖掘存储字典二重动量更新

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超高形状因子的硅基光学平顶滤波器

光学学报 2024年第7期44卷 170-180页

作者：廖莎莎吴俊贤重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

提出一种基于绝缘体上硅的具有超高形状因子的光学平顶滤波器方案。该方案采用跑道型微环谐振器(RMRR)辅助非对称马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构,可实现的3 dB带宽为1.94 nm,相应的形状因子1(3 dB带宽与通带内功率下降10 dB时的通带宽度之... 详细信息

提出一种基于绝缘体上硅的具有超高形状因子的光学平顶滤波器方案。该方案采用跑道型微环谐振器(RMRR)辅助非对称马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构,可实现的3 dB带宽为1.94 nm,相应的形状因子1(3 dB带宽与通带内功率下降10 dB时的通带宽度之比)和形状因子2(3 dB带宽与通带内功率下降15 dB时的通带宽度之比)分别为0.96和0.94,纹波因数(通带中最大功率与最小功率的比值)为2.40 dB。此外,分析了由RMRR引入的相移对该平顶滤波器性能的影响,并实验验证了通过调节施加在RMRR上的电压可以有效地调控其输出谱。该方案具有形状因子高、工艺复杂度低、体积小、质量轻、功耗低等优点,可广泛应用于高速光通信网络中。

关键词：光学器件平顶滤波器集成光学跑道型微环谐振器硅光子学

基于PnP-ADMM SOC平台的单像素高分辨成像系统

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光学学报 2024年第16期44卷 133-143页

作者：黎淼张玲强王玺王晨燕陈朝锐郭兆辉赵雪吟重庆邮电大学光电工程学院重庆400065

针对目前单像素成像系统实时成像环境压缩采样重构的噪声鲁棒性需求,实现了基于即插即用的交替方向乘子法(PnP-ADMM)非凸反演框架的单像素成像硬件系统。针对所建立PnP-ADMM反演重构算法采用3种降噪算子完成数值仿真,仿真结果表明,所建... 详细信息

针对目前单像素成像系统实时成像环境压缩采样重构的噪声鲁棒性需求,实现了基于即插即用的交替方向乘子法(PnP-ADMM)非凸反演框架的单像素成像硬件系统。针对所建立PnP-ADMM反演重构算法采用3种降噪算子完成数值仿真,仿真结果表明,所建立单像素成像PnP-ADMM反演重构算法在采样率为12.50%及25.00%的条件下峰值信噪比可达24.82 dB及29.64 dB,结构相似性分别可达0.75及0.88。硬件系统实验结果表明,在采样率为25.00%的情况下,采用邻近算子、软阈值算子和全变分算子的PnP-ADMM片上系统(SOC)重构分辨率为256 pixel×256 pixel的图像的耗时分别为0.369 s、0.303 s和0.681 s,相比于仅使用ARM处理器分别提高了141.9倍、172.1倍和80.3倍。在采样率为25.00%、成像距离为300 cm条件下,所建立PnP-ADMM SOC单像素成像系统能够实现0.445~0.500 lp/mm的分辨率,具有较好的噪声抑制能力。

关键词：成像系统单像素成像交替方向乘子法即插即用 FPGA

基于多特征融合的MIMO-OFDM系统单-混信号调制识别算法

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系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1456-1465页

作者：邹涵张天骐马焜然杨宗方重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

为解决非协作通信中多输入多输出正交频分复用(multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing, MIMO-OFDM)系统的单-混信号调制识别问题,提出一种基于多特征融合和决策融合的调制识别方法。首先,利用特... 详细信息

为解决非协作通信中多输入多输出正交频分复用(multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing, MIMO-OFDM)系统的单-混信号调制识别问题,提出一种基于多特征融合和决策融合的调制识别方法。首先,利用特征矩阵的联合近似对角化(joint approximate diagonalization of eigenvalue matrix, JADE)算法从接收端恢复发送信号;然后,提取恢复后信号的四次方谱、循环谱和高阶累积量作为输入样本,利用多特征融合网络对输入样本进行训练;最后,使用决策融合策略根据每条支路输出得到最终判决结果。仿真实验结果表明,所提方法可以对MIMO-OFDM系统中的7种信号进行有效识别,在信噪比为10 dB时识别精度可达99.4%。

关键词：正交频分复用单-混信号调制识别四次方谱循环谱高阶累积量决策融合

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基于慢波基片集成波导的小型化移相功分器

电子学报 2024年第5期52卷 1562-1569页

作者：黄文詹中杰陈肖重庆邮电大学光电工程学院重庆400065

针对移相器和功分器的功能融合设计,提出了一种基于慢波基片集成波导(Slow-Wave Substrate Integrated Waveguide,SW-SIW)的小型化移相功分器,两个输出分支等长带宽,可实现30°相移量.其中一个输出分支通过基片集成波导(Substrate Integ... 详细信息

针对移相器和功分器的功能融合设计,提出了一种基于慢波基片集成波导(Slow-Wave Substrate Integrated Waveguide,SW-SIW)的小型化移相功分器,两个输出分支等长带宽,可实现30°相移量.其中一个输出分支通过基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)实现,而另一个输出分支将互补开口谐振环(Complementary SplitRing Resonator,CSRR)加载在上层金属表面,代替传统SIW连续的金属表面,该CSRR由经典CSRR结构演变而来,同时为了降低由CSRR加载所造成的相位上的不稳定,在CSRR内部添加金属化通孔,实现SW-SIW,使得截止频率和相速度降低.测试结果表明,移相功分器在9.0~11.8 GHz频带范围内反射系数|S11|小于-10 d B,相对工作带宽为26.9%,插入损耗小于1.3 d B.两个输出端口的相位差稳定在30°±3°,幅度差小于1.4 d B,实现了等功率分配.所设计的移相功分器具有较小的尺寸和低制造成本,适合应用在相控阵天线中.

关键词：移相功分器基片集成波导慢波基片集成波导小型化互补开口谐振环