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可见光通信中的分频预加重电路设计

电子学报 2023年第9期51卷 2437-2444页

作者：陈勇任治淼刘焕淋吴志倩胡陈毅重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065 重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

预加重作为解决发射端LED调制带宽限制问题的技术,在以往的研究中存在电路设计复杂、功耗大且效率低的问题.针对上述问题,本文从频域分析角度出发,基于预加重技术的原理提出了分频预加重电路,通过仿真与实验实现分频预加重电路并与预加... 详细信息

预加重作为解决发射端LED调制带宽限制问题的技术,在以往的研究中存在电路设计复杂、功耗大且效率低的问题.针对上述问题,本文从频域分析角度出发,基于预加重技术的原理提出了分频预加重电路,通过仿真与实验实现分频预加重电路并与预加重电路进行对比验证.仿真与实验表明,所提出的分频预加重方案在可见光通信中实现了与预加重电路相同的频率响应补偿效果,有效降低了驱动电路的复杂度和功耗.证明了分频预加重技术在基于可见光通信的LED驱动电路中实现低功耗集成的可行性.

关键词：预加重分频预加重可见光通信功耗频率响应

基于人工势场DDPG算法的移动机械臂协同避障轨迹规划

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计算机集成制造系统 2023年

作者：李勇张朝兴柴燎宁重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室

为了提高移动机械臂在狭窄通道和障碍物约束情况的避障轨迹规划能力，提出了一种人工势场法(APF)和深度确定性策略梯度算法(DDPG)结合的改进算法(APF-DDPG)。首先，对机械臂设计了APF规划得到近似姿态，再将研究问题表示为马尔科夫决策... 详细信息

为了提高移动机械臂在狭窄通道和障碍物约束情况的避障轨迹规划能力，提出了一种人工势场法(APF)和深度确定性策略梯度算法(DDPG)结合的改进算法(APF-DDPG)。首先，对机械臂设计了APF规划得到近似姿态，再将研究问题表示为马尔科夫决策过程，设计了状态空间、动作空间和奖惩函数，对规划过程进行阶段性分析处理，设计了一种引导机制来过渡各控制阶段，即避障阶段由DDPG主导训练，目标规划阶段由近似姿态引导DDPG训练，最终获得用于规划的策略模型。最后，建立并设计了固定和随机状态场景的仿真实验验证了本算法的有效性。实验结果表明，APF-DDPG算法，相较于传统DDPG算法，能够以更高收敛效率训练得到具有更高效控制性能的策略模型。

关键词：移动机械臂避障轨迹规划人工势场法深度确定性策略梯度引导训练

移动机器人视觉SLAM回环检测原理、现状及趋势

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电子测量与仪器学报 2022年第8期36卷 1-12页

作者：杨雪梅李帅永重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065

近年来,视觉SLAM以结构简单、成本低、可结合语义信息等优势得到广泛关注。回环检测在其中发挥着重要的作用。根据获得的回环信息,视觉SLAM后端优化算法便可以根据回环约束对位姿进行优化,消除移动机器人在长时间的工作下产生的累积误差... 详细信息

近年来,视觉SLAM以结构简单、成本低、可结合语义信息等优势得到广泛关注。回环检测在其中发挥着重要的作用。根据获得的回环信息,视觉SLAM后端优化算法便可以根据回环约束对位姿进行优化,消除移动机器人在长时间的工作下产生的累积误差,实现精确的长期定位,从而构建全局一致的运动轨迹和地图。首先介绍视觉SLAM中回环检测原理及作用,从特征提取、相似度判断、实验评估几个方面对传统词袋模型进行深入分析,并概述目前基于词袋模型和概率的改进算法,对比总结基于深度学习的回环检测方法,简单概述结合语义信息的回环检测方法,最后对回环检测技术目前存在的问题以及未来的发展趋势进行总结与展望。

关键词：视觉SLAM 回环检测词袋模型深度学习语义分割性能评价

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仓储场景中基于无线标签的三维定位方法

电子与信息学报 2023年第12期45卷 4218-4227页

作者：刘凯凯田增山李泽万晓榆重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065 重庆邮电大学经济管理学院重庆400065

仓储行业在面向智能化发展中面临因无法获取物资的室内位置信息而导致出库、入库难等问题,为实现对物资准确定位,该文提出一种基于无线标签的目标3维定位方法。设计的无线标签安置在待定位物资上,将来自发射机正交频分复用(OFDM)信号反... 详细信息

仓储行业在面向智能化发展中面临因无法获取物资的室内位置信息而导致出库、入库难等问题,为实现对物资准确定位,该文提出一种基于无线标签的目标3维定位方法。设计的无线标签安置在待定位物资上,将来自发射机正交频分复用(OFDM)信号反射到具有均匀面阵(UPA)天线阵列的接收机,进行多通道的信道估计后,利用分步的稀疏恢复算法实现高维无线信道参数估计,并结合发射机、标签和接收机的空间几何位置,建立标签位置的优化问题,最后采用群智能算法搜索得到目标准确的3维位置。为验证系统,实现了标签及收发机原型,实测结果表明,目标的中值3维定位精度达到0.53 m。

关键词：室内3维定位无线标签均匀面阵稀疏恢复群智能

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地下水环境智慧监管技术集成与平台应用研究

中国环境监测 2024年第1期40卷 45-52页

作者：易树平方铖刘君全龚曼妮周兰兰邓易南方科技大学广东深圳518055 国家环境保护流域地表水-地下水污染综合防治重点实验室广东深圳518055 浙江省台州生态环境监测中心浙江台州318000 深圳市南科环保科技有限公司广东深圳518055 重庆邮电大学重庆400065

针对“双源”地下水(地下水污染源和集中式地下水型饮用水源)环境监管需求,研发了一套集地下水污染在线监测预警、评价溯源、预测应急于一体的可视化技术集成与应用平台。该平台将物联网、地下水数值模拟、大数据、云计算等技术集成应... 详细信息

针对“双源”地下水(地下水污染源和集中式地下水型饮用水源)环境监管需求,研发了一套集地下水污染在线监测预警、评价溯源、预测应急于一体的可视化技术集成与应用平台。该平台将物联网、地下水数值模拟、大数据、云计算等技术集成应用于环境监管,实现了工业园区地下水环境实时动态监测评价及预警、地下水污染路径溯源计算、地下水事故污染预测及应急支撑等网络服务与计算功能,并通过地下空间三维数字化处理,构建了“所见即所得”的三维虚拟现实界面,实现了对地下水环境的便捷、高效监管与决策。该平台兼容手机、平板电脑、台式计算机等固定和移动设备,可为“双源”地下水污染监控、管理和应急提供实时、高效的科技支撑。

关键词：地下水环境在线监测溯源计算预测预警可视化监管智慧环保

基于油液磨粒检测的机械测试技术教学探索与实践

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高教学刊 2024年第21期10卷 125-129页

作者：罗久飞宋鸿正邓云春李海青郑太雄重庆邮电大学信息产业合作研究中心重庆400000 重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400000

聚焦机械测试技术教学方法与内容的探索与实践,提出一种基于油液磨粒检测的创新教学方法,设计并实现教学实验平台。以实际科研案例为基础,建立实践指导理论学习的教学模式,充分培养学生的工程思维与实践能力。利用系统化、模块化思路构... 详细信息

聚焦机械测试技术教学方法与内容的探索与实践,提出一种基于油液磨粒检测的创新教学方法,设计并实现教学实验平台。以实际科研案例为基础,建立实践指导理论学习的教学模式,充分培养学生的工程思维与实践能力。利用系统化、模块化思路构建教学实验平台,实现教学与科研接轨。具体内容兼顾知识基础性与测量系统整体性,将涉及的抽象理论知识转化为直观的感性认知,促进学生对相关知识点的理解与掌握,激发学生探究具体科学问题的主动性,助力高水平复合型工程创新人才的培养。

关键词：机械测试技术磨粒检测传感器实验平台教学探索

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基于注意力机制的可见光定位单元模型复制

中国激光 2023年

作者：王创世陈勇刘焕淋吴金兰陈豪张薇薇重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室

针对室内可见光定位接收信号强度易出现波动，从而产生较大的定位误差，且从一个定位单元迁移到其他定位单元可能会降低定位精度的问题，提出一种基于注意力机制的卷积神经网络来减少接收信号波动产生的影响，并采用迁移学习来将在第一... 详细信息

针对室内可见光定位接收信号强度易出现波动，从而产生较大的定位误差，且从一个定位单元迁移到其他定位单元可能会降低定位精度的问题，提出一种基于注意力机制的卷积神经网络来减少接收信号波动产生的影响，并采用迁移学习来将在第一个定位单元中训练的网络迁移到其他定位单元中，保证定位精度不变的前提下减少训练网络的成本。仿真结果表明，在5 m×5 m×3 m的定位单元内可以实现平均误差为3.54 cm的三维定位，采用迁移学习部署到第二个定位单元中，可以实现平均误差为3.67 cm的精度的定位。实验结果表明，在1.2 m×0.75 m×1.2 m的定位单元实验中，可以实现平均误差为3.32 cm的三维定位，90%的误差在4.12 cm内；采用迁移学习部署到第二个定位单元中则可以实现平均误差为3.35cm的定位，与现有的算法及卷积神经网络定位算法相比，迁移前后的定位精度均有所改善。

关键词：可见光定位注意力机制卷积神经网络迁移学习

突发流量自适应的6TiSCH网络分布式PID调度

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电子测量与仪器学报 2023年第9期37卷 142-148页

作者：张焱陈峰谢泽堃蔡有鑫韩延黄庆卿重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065 重庆邮电大学工业互联网研究院重庆401120

工业物联网络6TiSCH通过对时隙跳频模式和IPv6协议的引入,在支持海量节点接入、确定性可靠传输以及低功耗运行方面优势明显。虽然6TiSCH操作子层的定义为用户自定义调度策略提供了规范化的调度执行过程,但在实际应用中仍面临不同应用场... 详细信息

工业物联网络6TiSCH通过对时隙跳频模式和IPv6协议的引入,在支持海量节点接入、确定性可靠传输以及低功耗运行方面优势明显。虽然6TiSCH操作子层的定义为用户自定义调度策略提供了规范化的调度执行过程,但在实际应用中仍面临不同应用场景的上层调度函数(即决策实体)个性化设计的问题。本文将控制理论引入确定性工业无线网络的资源调度应用中,将分布式节点间通信资源调控抽象为闭环控制问题,结合经典比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制算法,阐述基于PID控制理念的6TiSCH网络资源调度原理,设计面向突发流量场景的6TiSCH网络分布式PID调度算法,构建突发流量友好的上层调度函数。基于OpenMote-B的6TiSCH网络平台实验表明,所提方法支持流量需求动态变化的节点间通信资源的自适应调度,尤其对多种类型突发流量可以快速响应。

关键词：工业物联网 6TiSCH 时隙跳频分布式调度 PID

多小波系数增强动态聚合联邦深度网络的多工况故障诊断

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电子测量与仪器学报 2023年第5期37卷 68-78页

作者：张焱何姝钡韩延黄庆卿重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室重庆400065 重庆邮电大学工业互联网研究院重庆401120

针对分布式场景下单节点样本有限、多节点间工况分布不平衡等导致的深度学习故障诊断精度低的问题,提出一种多小波系数增强动态聚合联邦深度网络用于分布式小样本下的多工况机械故障诊断。提出多小波系数增强动态聚合联邦深度网络的诊... 详细信息

针对分布式场景下单节点样本有限、多节点间工况分布不平衡等导致的深度学习故障诊断精度低的问题,提出一种多小波系数增强动态聚合联邦深度网络用于分布式小样本下的多工况机械故障诊断。提出多小波系数增强动态聚合联邦深度网络的诊断框架,单终端节点从本地样本中提取小波系数特征,提出多小波系数深度网络融合的特征增强方法,局部模型从多样性小波系数集合中提取更具判别性故障特征;聚合节点通过对多终端节点局部模型的聚合以构建全局联邦深度网络模型,并用于多工况故障诊断;为降低多节点间数据非独立同分布的影响,提出平衡模型贡献度的联邦动态加权聚合算法。轴承振动数据分析结果表明,所提方法能在分布式小样本条件下实现高精度的多工况故障诊断。

关键词：故障诊断小样本多工况联邦学习特征增强