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具有系数相关性的可变分数时延滤波器设计方法

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通信学报 2024年第4期45卷 137-145页

作者：庄陵刘莹宋诗苇重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信教育部工程研究中心重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

针对可变分数时延滤波器设计中的复杂度问题提出一种设计方法,将时域插值与泰勒级数展开相结合对Farrow结构进行系数配置,推导出相应的滤波器系数相关公式。该方法设计出的滤波器具有系数相关性,可使近一半滤波器系数独立,并得到低复杂... 详细信息

针对可变分数时延滤波器设计中的复杂度问题提出一种设计方法,将时域插值与泰勒级数展开相结合对Farrow结构进行系数配置,推导出相应的滤波器系数相关公式。该方法设计出的滤波器具有系数相关性,可使近一半滤波器系数独立,并得到低复杂度的滤波器实现结构。从复杂度、幅频响应及群时延、误差方面进行理论推导和仿真验证,分析结果表明,所提方法能有效降低可变分数时延滤波器的复杂度和计算成本。

关键词：可变分数时延滤波器时域插值系数相关性复杂度

智能反射面辅助的多入单出共生无线电鲁棒安全资源分配算法

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1203-1211页

作者：吴翠先周春宇徐勇军陈前斌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

针对信道不确定性影响、无线信息泄露和障碍物阻挡导致通信质量下降等问题,该文提出一种基于智能反射面(RIS)辅助的多输入单输出(MISO)共生无线电(SR)鲁棒安全资源分配算法。考虑主用户的安全速率约束、次用户的最小速率约束、RIS最小... 详细信息

针对信道不确定性影响、无线信息泄露和障碍物阻挡导致通信质量下降等问题,该文提出一种基于智能反射面(RIS)辅助的多输入单输出(MISO)共生无线电(SR)鲁棒安全资源分配算法。考虑主用户的安全速率约束、次用户的最小速率约束、RIS最小能量收集约束,基于有界信道不确定性,建立了一个联合主被动波束赋形优化的资源分配问题。利用半正定松弛、S-procedure和变量替换法将含参数摄动的非凸问题转化为确定性的凸优化问题,并提出一种基于半正定松弛的鲁棒资源分配算法。仿真结果表明,与现有算法相比,该文算法具有较好的收敛性和鲁棒性。

关键词：共生无线电不完美信道状态信息智能反射面物理层安全

基于L_(2)灵敏度最小化的数字滤波器状态空间实现稀疏化方法

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电子学报 2024年第2期52卷 518-527页

作者：庄陵张文静王光宇重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信教育部工程研究中心重庆400065 移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065

为解决传统数字滤波器在有限精度实现时因有限字长(Finite Word Length,FWL)效应导致滤波器性能下降的问题,提出一种L_(2)灵敏度最小化的数字滤波器状态空间实现稀疏化方法.推导前向差分算子数字滤波器结构传输函数及其等效状态空间实现... 详细信息

为解决传统数字滤波器在有限精度实现时因有限字长(Finite Word Length,FWL)效应导致滤波器性能下降的问题,提出一种L_(2)灵敏度最小化的数字滤波器状态空间实现稀疏化方法.推导前向差分算子数字滤波器结构传输函数及其等效状态空间实现,根据可控及可观格莱姆矩阵得到基于相似变换矩阵的L_(2)灵敏度表达式,并进行稀疏化校准,将L_(2)灵敏度最小化问题转换为凸函数求最值问题,求导得到L_(2)灵敏度最小化表达式,代回即得前向差分算子数字滤波器的稀疏化状态空间实现.仿真结果表明,所提方法设计的数字滤波器具有更好的抗FWL效应.

关键词：数字滤波器有限字长效应前向差分算子矩阵稀疏化 L_(2)灵敏度

车联网V2I场景下基于gNN的SC-FDMA智能信道估计

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电子学报 2024年第3期52卷 772-782页

作者：廖勇尹子松田肖懿重庆大学微电子与通信工程学院重庆400044

随着车联网的迅猛发展,车对路基础设施(Vehicle to Infrastructure,V2I)通信对车联网的可靠性和时延提出了更高的要求,而信道估计是接收机高可靠低时延通信的重要保障.为解决传统信道插值算法不能有效拟合V2I信道快时变特性、自适应多... 详细信息

随着车联网的迅猛发展,车对路基础设施(Vehicle to Infrastructure,V2I)通信对车联网的可靠性和时延提出了更高的要求,而信道估计是接收机高可靠低时延通信的重要保障.为解决传统信道插值算法不能有效拟合V2I信道快时变特性、自适应多普勒频移能力弱和传统神经网络可解释性不强的问题,本文提出基于图神经网络(graph Neural Network,gNN)的单载波频分多址(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access,SC-FDMA)智能信道估计算法.该算法将信道频率响应中的数据点作为图的节点、符号间时域相关性作为边,将图化后的数据送入graphSAgE信道插值器(graphSAgE Channel Interpolator,gCI)中,通过边更新、聚合操作、节点更新三大模块进行网络训练,同时采用多普勒频移矢量作为节点特征控制网络拟合不同多普勒条件的信道,使得网络具备可解释性.最后,系统仿真验证了在不同速度环境下算法的有效性和鲁棒性,较线性插值、样条插值以及全连接网络,本文所提gCI在低、中和高速移动环境下具有最优的误码率(Bit Error Rate,BER)和归一化均方误差(Normalized Mean Square Error,NMSE)性能,特别地,在200 km/h高速移动条件下gCI的优势更为明显.

关键词：车联网 V2I 双选衰落信道高速移动多普勒频移 gNN 信道估计信道频率响应

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

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基于多环境因素分析的猪舍温湿度预测模型

华南农业大学学报 2024年第5期45卷 709-721页

作者：朱佳明孙彬蒲施桦潘学民徐顺来胡彬齐仁立重庆市畜牧科学院重庆402460 国家生猪技术创新中心重庆402460

【目的】针对环控设备调控滞后导致的密闭猪舍内温湿度波动大问题,提出合适的多元时间序列温湿度预测模型。【方法】采用皮尔逊相关性分析确定采集到的12种环境因子的相关性,初步筛选模型的输入特征。对已筛选的输入特征归一化,消除数... 详细信息

【目的】针对环控设备调控滞后导致的密闭猪舍内温湿度波动大问题,提出合适的多元时间序列温湿度预测模型。【方法】采用皮尔逊相关性分析确定采集到的12种环境因子的相关性,初步筛选模型的输入特征。对已筛选的输入特征归一化,消除数据尺度的影响,选取DDgCRN、长短期记忆网络、支持向量回归和随机森林模型,对模型预测结果实例验证,筛选出性能最好的模型。【结果】筛选确定了温湿度预测模型的输入特征。经对比验证,DDgCRN模型预测精度最高,其预测温度和湿度的平均绝对误差分别为0.079和0.458,均方根误差分别为0.134和0.719,平均绝对百分比误差分别为0.392%和0.675%。模型输入配置比较分析表明,过多的输入特征并不能使得模型的预测能力提高,反而可能降低,且不同类型的模型以及不同的预测目标都有不同的合适的输入特征。【结论】使用DDgCRN温湿度预测模型对舍内的温湿度变换可以起到提前警告作用,为精准控制养殖环境温湿度提供参考。

关键词：多环境因素密闭猪舍温湿度预测模型相关性分析

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干湿料饲喂方式下商品猪生产和健康指标模型构建与比较

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华南农业大学学报 2024年第5期45卷 694-701页

作者：唐明凤孙彬胡彬王浩蒲施桦龙定彪重庆市畜牧科学院重庆402460 国家生猪技术创新中心重庆402460

【目的】精准饲养是当前生猪养殖产业的大趋势,但在实际应用中存在缺乏前期基础数据、各阶段湿料饲喂的采食量不明确等问题。本研究旨在探究干湿料饲喂猪只的生长发育规律、采食量动态模型和健康情况。【方法】选取132头平均初始体质量... 详细信息

【目的】精准饲养是当前生猪养殖产业的大趋势,但在实际应用中存在缺乏前期基础数据、各阶段湿料饲喂的采食量不明确等问题。本研究旨在探究干湿料饲喂猪只的生长发育规律、采食量动态模型和健康情况。【方法】选取132头平均初始体质量为(10.56±1.21)kg的商品猪,随机分为2组,每组11次重复,每次重复6头猪,2组分别饲喂干料和湿料,试验周期为120 d。通过Logistic、gompertz和Von Bertalanffy 3种模型分析拟合干湿料饲喂猪只的生长曲线和采食量动态模型,并对干湿料饲喂猪只的健康情况进行研究。【结果】Von Bertalanffy模型拟合干料饲喂猪只生长曲线的效果最好,拟合度为0.999;gomperz模型能更好地拟合湿料饲喂猪只的生长曲线,拟合度为0.999。gomperz模型拟合干料饲喂猪只采食量模型的效果最好,拟合度为0.851;Von Bertalanffy模型能更好地拟合湿料饲喂猪只的采食量模型,拟合度为0.988。湿料饲喂保育仔猪的腹泻率和腹泻指数显著低于干料饲喂(P<0.05)。【结论】本研究构建了干湿料饲喂猪只的生长曲线和采食量模型,拟合效果较好;探明了干湿饲喂猪只的健康情况,为猪只的精准饲养提供了数据支撑。

关键词：干料湿料生长发育规律生长曲线采食量动态模型精准饲养猪

液态饲喂杂粕型饲粮对生长猪生长性能、养分消化率、血清炎性因子及粪便短链脂肪酸含量的影响

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动物营养学报 2024年第1期36卷 151-161页

作者：刘志云钟晓霞官小凤母新杨周晓容黄金秀重庆市畜牧科学院重庆402460 国家生猪技术创新中心重庆402460

本试验旨在研究液态饲喂杂粕型饲粮对生长猪生长性能、养分消化率、血清炎性因子及粪便短链脂肪酸(SCFAs)含量的影响。选取平均体重为(30.00±4.26)kg的“杜×长×大”三元杂交猪126头,随机分为3组,每组7个重复,每个重复6头猪。试验Ⅰ... 详细信息

本试验旨在研究液态饲喂杂粕型饲粮对生长猪生长性能、养分消化率、血清炎性因子及粪便短链脂肪酸(SCFAs)含量的影响。选取平均体重为(30.00±4.26)kg的“杜×长×大”三元杂交猪126头,随机分为3组,每组7个重复,每个重复6头猪。试验Ⅰ组饲喂豆粕型颗粒饲粮;试验Ⅱ组饲喂杂粕型颗粒饲粮(由双低菜籽粕、玉米胚芽粕、喷浆玉米皮及米糠替代部分豆粕和玉米组成);试验Ⅲ组饲喂杂粕型液态饲粮,即在杂粕型饲粮的基础上加入2.7倍的水,混合均匀后饲喂。各组饲粮营养水平基本一致。试验期56 d。结果表明:1)试验全期,与试验Ⅰ组相比,试验Ⅱ组平均日采食量和平均日增重分别降低了2.29%和5.33%(P>0.05),料重比提高了3.40%(P>0.05);与试验Ⅱ组相比,试验Ⅲ组平均日采食量和平均日增重分别提高了7.04%(P32%(P>0.05)。2)试验Ⅱ组和试验Ⅲ组干物质、总能和粗蛋白质消化率极显著低于试验Ⅰ组(P0.05)。3)试验Ⅲ组粪便丁酸含量显著高于试验Ⅱ组(P0.05)。4)与试验Ⅰ组相比,试验Ⅱ组和试验Ⅲ组血清抗炎因子白细胞介素-10(IL-10)含量极显著提高(P0.05)。综上可知,与豆粕型颗粒饲粮相比,杂粕型颗粒饲粮会降低生长猪采食量和养分消化率,提高血清炎性因子含量,而通过液态方式饲喂杂粕型饲粮可改善饲粮适口性,提高生长猪采食量,降低血清促炎因子IL-1β含量,对养分消化率无改善作用。

关键词：杂粕液态饲喂生长猪生长性能养分消化率炎性因子粪便短链脂肪酸

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基于全频谱共享的三维轨迹和功率优化方法

电子与信息学报 2024年第3期46卷 835-847页

作者：裴二荣陈新虎陈琪美孙远欣黎伟重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 武汉大学电子信息学院武汉430072 重庆金美通信有限公司重庆400035

当前蜂窝系统频谱资源极度短缺,免授权频谱因而被建议在蜂窝系统中使用。无人机(UAV)的飞行轨迹和功率控制对频谱利用效率有重大影响。然而,基于频谱共享的3维轨迹和功率优化方法却鲜少研究。为此,该文首先提出一种全频谱共享方法,即无... 详细信息

当前蜂窝系统频谱资源极度短缺,免授权频谱因而被建议在蜂窝系统中使用。无人机(UAV)的飞行轨迹和功率控制对频谱利用效率有重大影响。然而,基于频谱共享的3维轨迹和功率优化方法却鲜少研究。为此,该文首先提出一种全频谱共享方法,即无人机通过控制上行蜂窝用户和设备到设备(D2D)用户的发射功率,在不影响WiFi设备正常传输的前提下使用免授权频谱;同时无人机也能够在不影响其他下行蜂窝用户的前提下使用授权频谱。然后基于提出的全频谱共享方法,该文构建了无人机电池能量约束下的3维飞行轨迹和发射功率的联合优化问题。为了求解提出的复杂多变量耦合的非凸优化问题,该文采用块坐标下降和连续凸逼近方法将原问题转化为3维轨迹优化和功率控制两个凸优化子问题并迭代求解。大量仿真结果证明提出的基于3维轨迹和功率优化的全频谱共享方法能够显著提高频谱利用效率。

关键词：全频谱共享无人机通信设备到设备 3维轨迹功率控制