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面向DAG任务的分布式智能计算卸载和服务缓存联合优化

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 71-82页

作者：李云南子煜姚枝秀夏士超鲜永菊重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学软件工程学院重庆400065

建立了一种有向无环图(DAG,directed acyclic graph)任务卸载和资源优化问题,旨在应用最大可容忍时延等约束实现系统能耗最小化。考虑到网络中计算请求高度动态、完整的系统状态信息难以获取等因素,最后使用多智能体深度确定性策略梯度(... 详细信息

建立了一种有向无环图(DAG,directed acyclic graph)任务卸载和资源优化问题,旨在应用最大可容忍时延等约束实现系统能耗最小化。考虑到网络中计算请求高度动态、完整的系统状态信息难以获取等因素,最后使用多智能体深度确定性策略梯度(MADDPG,multi-agent deep deterministic policy gradient)算法来探寻最优的策略。相比于现有的任务卸载算法,MADDPG算法能够降低14.2%至40.8%的系统平均能耗,并且本地缓存命中率提高3.7%至4.1%。

关键词：移动边缘计算多智能体深度强化学习计算卸载资源分配服务缓存

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智能反射面辅助的环境反向散射通信系统信道估计算法研究

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电子与信息学报 2025年第1期47卷 75-83页

作者：徐勇军邱友静张海波重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

环境反向散射通信(AmBC)是一种新型的低功耗通信技术,它能利用周围环境中的射频(RF)信号源实现无源信息传输,但由于其存在双重衰落、障碍物阻挡等问题,导致反射链路信号强度弱。为此,该文将智能反射面(IRS)引入到AmBC系统中用以增强反... 详细信息

环境反向散射通信(AmBC)是一种新型的低功耗通信技术,它能利用周围环境中的射频(RF)信号源实现无源信息传输,但由于其存在双重衰落、障碍物阻挡等问题,导致反射链路信号强度弱。为此,该文将智能反射面(IRS)引入到AmBC系统中用以增强反射链路增益。然而,IRS与标签均为无源器件使得信道估计极具挑战性。为此,该文提出了一种IRS辅助的AmBC系统信道估计方案。首先,将信道分解为多个子信道,其中,反射链路的每个子信道对应一个IRS反射单元。然后,将最小二乘(LS)法作为估计准则,以最小化均方误差(MSE)为目标,探索了IRS反射模式与信道估计的联合设计。仿真结果表明,该信道估计方案具有良好的估计性能。

关键词：环境反向散射通信智能反射面信道估计

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面向通感一体化的三维矩阵束联合参数估计算法

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电子与信息学报 2025年第1期47卷 84-92页

作者：杨小龙张冰睿周牧张文重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

作为一种基于软硬件资源共享和信息共享的新型信息通信技术,通感一体化(ISAC)可将无线感知集成到Wi-Fi平台,为低成本的室内定位提供一种高效的方法。针对室内定位参数估计实时性与准确性问题,该文提出一种基于3维矩阵束(MP)联合参数估... 详细信息

作为一种基于软硬件资源共享和信息共享的新型信息通信技术,通感一体化(ISAC)可将无线感知集成到Wi-Fi平台,为低成本的室内定位提供一种高效的方法。针对室内定位参数估计实时性与准确性问题,该文提出一种基于3维矩阵束(MP)联合参数估计算法。首先,对信道状态信息(CSI)数据进行分析,构建包含到达角(AoA)、飞行时间(ToF)和多普勒频移(DFS)的3维矩阵。其次,对3维矩阵进行平滑处理并利用3维MP算法进行参数估计,通过聚类找到直达径。最后,利用双角定位法进行定位,验证该文所提算法的有效性。实验结果表明,与多重信号分类(MUSIC)参数估计算法相比,无需复杂的峰值搜索步骤,降低了90%计算复杂度。与2维MP算法相比,加入多普勒参数,使AoA估计误差均值在会议室和教室两种场景下分别降低了1.45°和2°。该文通过实际测试验证了所提算法在室内可以达到在置信度67%处平均0.56 m的定位精度。因此,该文所提算法有效地改善了现有室内定位参数估计的实时性和准确性。

关键词：通感一体化 3维矩阵束到达角飞行时间多普勒频移

基于加权最小二乘的稀疏FIR滤波器设计方法

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华南理工大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 84-91页

作者：庄陵宋诗苇刘莹重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

大规模通信系统的发展对传统滤波器设计提出了更高的要求,稀疏有限脉冲响应(FIR)滤波器具有低计算复杂度与低实现成本的特点,但常规凸松弛近似设计方法会产生额外的逼近误差,稀疏性也不理想,并且求解过程复杂。针对FIR滤波器在设计中由... 详细信息

大规模通信系统的发展对传统滤波器设计提出了更高的要求,稀疏有限脉冲响应(FIR)滤波器具有低计算复杂度与低实现成本的特点,但常规凸松弛近似设计方法会产生额外的逼近误差,稀疏性也不理想,并且求解过程复杂。针对FIR滤波器在设计中由于乘法器个数多而导致实现成本高的问题,该文提出了一种基于加权最小二乘准则的稀疏FIR滤波器设计方法。首先,根据不同范数性质对初始稀疏表示的L0范数进行替换,即对目标函数进行改进,从而在保持稀疏性的基础上,解决非凸函数难以直接求解的问题;然后,将目标问题转化为2个凸子问题差的形式,根据迭代规则构造形式更为简单的子问题,采用交替求解方法求解子问题,以进一步提高求解效率并降低求解复杂度;最后,在确定0系数的位置后,通过求解一个加权最小二乘问题来进一步减小近似误差。仿真实验结果显示:与已有的稀疏滤波器求解方法相比,所提方法能够提高FIR滤波器的系数稀疏性,降低乘法器个数,并且在稀疏性增强的情况下获得较为折中的均方根误差与最大误差,同时计算机求解时间更少,求解效率更高。

关键词：滤波器设计方法有限脉冲响应加权最小二乘

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基于资源匹配的边缘异构集群在线任务调度

现代电子技术 2025年第06期 31-38页

作者：陈俊王欣曾浩覃剑西南电子技术研究所重庆大学通信工程学院

随着移动互联网的发展，终端业务对时延和算力的要求越来越高，采用异构处理器构建边缘集群成为解决通用芯片算力不足的可行方案。然而现有的任务调度研究往往只考虑CPU、内存等通用计算资源，缺少对异构计算技术与边缘计算相融合场景... 详细信息

随着移动互联网的发展，终端业务对时延和算力的要求越来越高，采用异构处理器构建边缘集群成为解决通用芯片算力不足的可行方案。然而现有的任务调度研究往往只考虑CPU、内存等通用计算资源，缺少对异构计算技术与边缘计算相融合场景的考虑。针对边缘侧的异构在线任务调度问题，结合时延和负载均衡两个指标，提出一个异构资源匹配度的概念，建立一种算力、需求和匹配度模型，并基于此设计一个在线任务调度算法。仿真实验结果表明，对比现有算法，所提算法在不增加计算复杂度和时延的前提下，有效提升了集群负载均衡，减少了资源碎片，提高了边缘侧处理性能。

关键词：边缘计算异构集群任务调度资源匹配负载均衡异构计算

空天地一体化网络中基于联邦深度强化学习的边缘协作缓存策略

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通信学报 2025年第1期46卷 93-107页

作者：刘亮荆腾祥段洁毛武平燕洪成马文杰重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 中国空间技术研究院北京100094

针对偏远地区网络覆盖范围有限的问题,将空天地一体化网络与移动边缘计算相结合,可以实现这些地区用户请求的低时延和高可靠传输,并能及时提供缓存服务。考虑到空天地一体化网络拓扑的动态变化和内容流行度不断更新的特点,首先提出了一... 详细信息

针对偏远地区网络覆盖范围有限的问题,将空天地一体化网络与移动边缘计算相结合,可以实现这些地区用户请求的低时延和高可靠传输,并能及时提供缓存服务。考虑到空天地一体化网络拓扑的动态变化和内容流行度不断更新的特点,首先提出了一种空天地一体化边缘协作缓存的网络架构。然后,将边缘服务器的缓存替换问题建模为马尔可夫决策过程。最后,提出了一种联邦离散柔性演员评论家(FDSAC)算法,其核心思想是将加权注意力机制融入联邦学习框架中,并将双向长短期记忆网络集成到DSAC模型。以重构后的奖励函数为优化目标,通过最大化长期负奖励的期望来学习最优的缓存替换策略。仿真结果表明,与其他算法相比,所提算法可以在保护用户隐私的前提下,将用户请求的缓存命中率提高18%,内容的访问时延降低25%。

关键词：空天地一体化网络移动边缘计算缓存离散柔性演员评论家联邦学习

水声OTFS通信系统的研究现状、挑战与趋势

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电讯技术 2025年第2期65卷 165-176页

作者：廖勇刘爽汪浩重庆大学微电子与通信工程学院重庆400044 重庆首讯科技有限公司重庆401147

水声通信作为海洋信息传输的核心技术,广泛应用于海洋探测、海事监管及海底工程等领域。然而,水声信道因双重色散特性而极具挑战性,对系统设计构成重大障碍。尽管正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术... 详细信息

水声通信作为海洋信息传输的核心技术,广泛应用于海洋探测、海事监管及海底工程等领域。然而,水声信道因双重色散特性而极具挑战性,对系统设计构成重大障碍。尽管正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术已在水声通信中得到广泛应用,但其性能仍受限于信道状态估计的准确性。正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)调制技术通过将数据转换到时延-多普勒域内传输,能够有效地应对水声信道中的多径效应和多普勒频移,提高通信系统的性能和可靠性。综述了OTFS在水声通信中的关键处理技术,涵盖信道估计、信道均衡及多址接入技术三个核心方面,并从天线拓展、机器学习融合及同步创新等方面探讨了未来发展趋势,同时详细分析了复杂信道环境下的信号检测、计算复杂度与实时性平衡、参数估计准确性及水下环境对数据可靠性的影响面临的技术挑战。

关键词：水声通信正交时频空(OTFS) 信道估计信道均衡多址接入

高速移动环境下OTSMB-LMMSE-PIC迭代检测方法

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通信学报 2025年第1期46卷 13-22页

作者：李国军郑翔王杰重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学超视距可信信息传输研究所重庆400065

为提升正交时序复用(OTSM)在高速移动环境下传输的可靠性,提出了一种基于并行干扰消除的分块线性最小均方误差(B-LMMSE-PIC)迭代检测方法。该方法在时域分块进行MMSE-PIC符号估计,并且使用诺伊曼(Neumann)级数逼近涉及的矩阵反演,将计... 详细信息

为提升正交时序复用(OTSM)在高速移动环境下传输的可靠性,提出了一种基于并行干扰消除的分块线性最小均方误差(B-LMMSE-PIC)迭代检测方法。该方法在时域分块进行MMSE-PIC符号估计,并且使用诺伊曼(Neumann)级数逼近涉及的矩阵反演,将计算复杂度降为线性阶;随后在时延-序列域计算估计符号的均值与方差作为下一次迭代的先验信息。仿真结果表明,在移动速度为540km/h的场景下使用16QAM调制且误码率为10-4时,所提方法与目前广泛使用的基于最大比合并(MRC)的迭代rake检测方法相比有2.48dB的性能增益。

关键词：正交时序复用线性最小均方误差并行干扰消除诺伊曼级数

面向新能源汽车能源交易系统的PoRT共识机制

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通信学报 2025年第1期46卷 157-166页

作者：张海波李佳琪刘开健李方伟重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 公共大数据安全技术重庆市重点实验室重庆401420

针对新能源汽车的能源交易系统在交易过程中容易出现隐私泄露等交易安全问题,设计了一种区块链下基于旅行验证的信誉值证明共识机制。首先,可信机构选择RSU作为节点构建区块链网络。然后,车辆采用基于旅行验证的信誉值证明(PoRT),通过... 详细信息

针对新能源汽车的能源交易系统在交易过程中容易出现隐私泄露等交易安全问题,设计了一种区块链下基于旅行验证的信誉值证明共识机制。首先,可信机构选择RSU作为节点构建区块链网络。然后,车辆采用基于旅行验证的信誉值证明(PoRT),通过位置签名确定、行驶里程验证和信誉值判断与更新3个阶段保证分布式信誉值数据库的迭代更新,进而确保能源交易系统的可持续运行。实验结果表明,与使用其他共识机制的能源交易系统相比,所提机制在面对车联网中常见攻击时具有更高的安全性和更低的交易时延。

关键词：车联网区块链能源交易共识机制