检索结果-南通市图书馆

基于FL的无蜂窝网络用户调度与功率分配策略

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通信学报 2024年第9期45卷 129-143页

作者：王华华黄烨霞李玲重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

为解决无蜂窝网络系统中用户链路质量差异和通信、计算资源占用不平衡导致的联邦学习(FL)训练性能受限问题,设计了一个联合用户调度和功率分配的优化方案。首先,提出了一种低复杂度的基于资源优先的二次抽样用户调度(RPSS-US)算法,根据... 详细信息

为解决无蜂窝网络系统中用户链路质量差异和通信、计算资源占用不平衡导致的联邦学习(FL)训练性能受限问题,设计了一个联合用户调度和功率分配的优化方案。首先,提出了一种低复杂度的基于资源优先的二次抽样用户调度(RPSS-US)算法,根据用户计算资源的可用性和链路质量选择用户,优先调度对系统容量和全局模型更新贡献较大的用户参与FL任务,提高整体训练性能。随后,提出了一种基于二分法的功率分配(BM-PA)算法,通过优化功率分配改善用户链路质量差异,以提高数据传输速率,减少FL任务的总体时延。通过交替迭代优化这2个子问题,实现系统性能的联合优化。仿真结果表明,相较于其他对比算法,所提出的算法下行吞吐量提升了47.19%,上行吞吐量提升了22.60%,FL任务时间消耗减少了57.33%,并在达到相同模型精度时的时间开销最小。

关键词：无蜂窝网络联邦学习用户调度功率分配联合优化

双分支复频谱下多特征聚合的轻量化语音增强方法

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仪器仪表学报 2024年第7期45卷 279-291页

作者：张天骐沈夕文唐娟谭霜重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对目前多种改进的卷积循环网络(CRN)在单掩蔽或单映射的编解码结构下提取特征单一、捕获全局特征不强、参数量较大等问题,提出一种多特征聚合卷积模块与高效Transformer融合注意力机制结合的复频谱联合掩蔽和映射的单通道语音增强高... 详细信息

针对目前多种改进的卷积循环网络(CRN)在单掩蔽或单映射的编解码结构下提取特征单一、捕获全局特征不强、参数量较大等问题,提出一种多特征聚合卷积模块与高效Transformer融合注意力机制结合的复频谱联合掩蔽和映射的单通道语音增强高效网络。在编解码层设计一种双分支门控协作单元(DGCU),提取复频谱多层次特征后交互、聚合以弥补特征提取单一问题;中间层设计一种通道时频注意力融合模块,聚焦语音的时频、空间局部细节特征。最后在THCHS30数据集上进行消融和对比实验,实验结果表明,该网络以最低参数量、较低计算量实现了轻量化,在匹配和不匹配噪声下PESQ分别提升了10.5%~50.6%、16.3%~94.5%,客观、主观指标都优于其他对比的网络模型,表现出较高的降噪性能和网络泛化能力。

关键词：语音增强复频谱掩蔽和映射多特征聚合高效Transformer 轻量化

复谱映射下融合高效Transformer的语音增强方法

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信号处理 2024年第2期40卷 406-416页

作者：张天骐罗庆予张慧芝方蓉重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)过去在语音增强中表现优异但对全局特征捕获不足,以及Transformer近年展现出长序列间依赖优势但又存在局部细节特征丢失、参数量大等问题,该文为了充分利用CNN与Transformer的优势... 详细信息

针对卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)过去在语音增强中表现优异但对全局特征捕获不足,以及Transformer近年展现出长序列间依赖优势但又存在局部细节特征丢失、参数量大等问题,该文为了充分利用CNN与Transformer的优势并弥补各自不足,提出了一种在复频谱映射下的新型卷积模块与高效Transformer融合的单通道语音增强网络。该网络由编码层、传输层与双分支解码层组成:在编解码部分设计了一种协作学习模块(Collaborative Learning Block,CLB)来监督交互信息,在减少参数量的同时提高主干网络对复特征的获取能力;传输层中则提出一种时频空间注意Transformer模块分别对语音子频带和全频带信息建模,充分利用声学特性来模拟局部频谱模式并捕获谐波间依赖关系。将该模块进一步与通道注意分支相结合,设计了一种可学习的双分支注意融合(Dual-branch Attention Fusion,DAF)机制,从空间-通道角度提取上下文特征以加强信息的多维度传输;最后,在此基础上搭建一种高斯加权渐进网络作为中间传输层,通过堆叠DAF模块进行加权求和后输出以充分利用深层特征,使得解码过程更具鲁棒性。分别在英文VoiceBank-DEMAND数据集、中文THCHS30语料库与115种环境噪声下进行消融以及综合对比实验,结果表明,该文方法仅以最小0.68×10^(6)的参数量,相比于大部分最新相关网络模型取得了更优的主、客观指标,具有较为突出的增强性能与泛化能力。

关键词：语音增强复频谱映射高效Transformer 轻量型网络

细微特征增强的多级联合聚类跨模态行人重识别算法

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电子测量与仪器学报 2024年第3期38卷 94-103页

作者：范馨月张阔张干李嘉辉重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

目前跨模态行人重识别研究注重于通过身份标签在全局特征或局部特征上提取模态共享特征来减少模态差异,但却忽视了具有辨别力的细微特征。为此提出了一种基于特征增强的聚类学习网络,该网络通过全局和局部特征来挖掘并增强不同模态的细... 详细信息

目前跨模态行人重识别研究注重于通过身份标签在全局特征或局部特征上提取模态共享特征来减少模态差异,但却忽视了具有辨别力的细微特征。为此提出了一种基于特征增强的聚类学习网络,该网络通过全局和局部特征来挖掘并增强不同模态的细微特征,并结合多级联合聚类学习策略,最小化模态差异和类内变化。针对训练数据设计了随机颜色转换模块,在图像输入端增加模态之间的交互,以克服颜色偏差的影响。通过在公共数据集上进行实验,验证了所提方法的有效性,其中在SYSU-MM01数据集的全搜索模式下Rank-1和mAP分别达到了70.52%和64.02%;在RegDB数据集的V2I检索模式下Rank-1和mAP分别达到了88.88%和80.93%。

关键词：行人重识别跨模态随机颜色转换细微特征增强多级联合聚类学习

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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

基于扩张卷积和Transformer的视听融合语音分离方法

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信号处理 2024年第7期40卷 1208-1217页

作者：刘宏清谢奇洲赵宇周翊重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

为了提高语音分离的效果,除了利用混合的语音信号,还可以借助视觉信号作为辅助信息。这种融合了视觉与音频信号的多模态建模方式,已被证实可以有效地提高语音分离的性能,为语音分离任务提供了新的可能性。为了更好地捕捉视觉与音频特征... 详细信息

为了提高语音分离的效果,除了利用混合的语音信号,还可以借助视觉信号作为辅助信息。这种融合了视觉与音频信号的多模态建模方式,已被证实可以有效地提高语音分离的性能,为语音分离任务提供了新的可能性。为了更好地捕捉视觉与音频特征中的长期依赖关系,并强化网络对输入上下文信息的理解,本文提出了一种基于一维扩张卷积与Transformer的时域视听融合语音分离模型。将基于频域的传统视听融合语音分离方法应用到时域中,避免了时频变换带来的信息损失和相位重构问题。所提网络架构包含四个模块:一个视觉特征提取网络,用于从视频帧中提取唇部嵌入特征;一个音频编码器,用于将混合语音转换为特征表示;一个多模态分离网络,主要由音频子网络、视频子网络,以及Transformer网络组成,用于利用视觉和音频特征进行语音分离;以及一个音频解码器,用于将分离后的特征还原为干净的语音。本文使用LRS2数据集生成的包含两个说话者混合语音的数据集。实验结果表明,所提出的网络在尺度不变信噪比改进(Scale-Invariant Signal-to-Noise Ratio Improvement,SISNRi)与信号失真比改进(Signal-to-Distortion Ratio Improvement,SDRi)这两种指标上分别达到14.0 dB与14.3 dB,较纯音频分离模型和普适的视听融合分离模型有明显的性能提升。

关键词：语音分离视听融合多头自注意力机制扩张卷积

基于自适应矩阵的核联合稀疏表示高光谱图像分类

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遥感信息 2024年第2期39卷 19-27页

作者：陈善学夏馨重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对高光谱图像丰富的空间信息和光谱信息未充分利用的问题,提出了基于自适应矩阵的核联合稀疏表示高光谱图像分类的方法。在特征表示阶段,定义了自适应矩阵特征,通过结合自适应邻域块策略与非线性相关熵度量构成的特征来描述原始光谱像... 详细信息

针对高光谱图像丰富的空间信息和光谱信息未充分利用的问题,提出了基于自适应矩阵的核联合稀疏表示高光谱图像分类的方法。在特征表示阶段,定义了自适应矩阵特征,通过结合自适应邻域块策略与非线性相关熵度量构成的特征来描述原始光谱像素,充分融合了形状可变的空间信息与非线性光谱信息。在分类阶段,考虑自适应矩阵和高光谱图像非线性,采用对数欧式核函数,构建了核联合稀疏表示模型,以获得重构误差。同时利用字典空间信息构建了矩阵相关性,引入平衡参数实现了稀疏重构误差与矩阵相关性的联合分类。在两个数据集上的实验结果表明,该算法充分利用了高光谱图像的空间信息、光谱信息,能够有效提高分类精度。

关键词：高光谱图像分类核联合稀疏表示自适应邻域块自适应矩阵矩阵相关性

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带残余频偏的软扩频信号伪码序列盲估计

系统工程与电子技术 2024年第10期46卷 3586-3593页

作者：张天骐张慧芝罗庆予方蓉重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对带残余频偏的软扩频信号伪码序列盲估计难的问题,提出一种奇异值分解(singular value decomposition,SVD)结合全数字锁相环(digital phase locked loop,DPLL)的方法。所提方法首先对待处理信号通过不重叠分段生成数据矩阵,每段信号... 详细信息

针对带残余频偏的软扩频信号伪码序列盲估计难的问题,提出一种奇异值分解(singular value decomposition,SVD)结合全数字锁相环(digital phase locked loop,DPLL)的方法。所提方法首先对待处理信号通过不重叠分段生成数据矩阵,每段信号长度为一倍伪码周期;然后利用其自相关矩阵的右上角元素估计失步点进行同步,并且在重新计算自相关矩阵后根据较大特征值个数估计进制数;最后通过多次快速SVD算法结合DPLL最终实现伪码序列的盲估计。仿真结果显示,所提方法在低信噪比条件下可以有效估计出带残余频偏的软扩频信号的伪码序列,并且性能优于其他对比方法。

关键词：软扩频信号盲估计残余频偏奇异值分解全数字锁相环

支持无线采能及簇间负载均衡的无人机辅助数据调度及轨迹优化算法

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电子与信息学报 2024年第10期46卷 4009-4016页

作者：柴蓉李沛欣梁承超陈前斌重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

该文研究了无人机(UAV)辅助无线传感器网络的数据收集问题。首先提出基于均值漂移算法的传感器节点(SN)初始分簇策略,进而以簇间负载均衡为目标,设计SN切换算法。基于所得成簇策略,将UAV数据收集及轨迹规划问题建模为系统能耗最小化问... 详细信息

该文研究了无人机(UAV)辅助无线传感器网络的数据收集问题。首先提出基于均值漂移算法的传感器节点(SN)初始分簇策略,进而以簇间负载均衡为目标,设计SN切换算法。基于所得成簇策略,将UAV数据收集及轨迹规划问题建模为系统能耗最小化问题。由于该问题是一个非凸问题,难以直接求解,将其分为两个子问题,即数据调度子问题及UAV轨迹规划子问题。针对数据调度子问题,提出一种基于多时隙库恩-蒙克雷斯算法的时频资源调度策略。针对UAV轨迹规划子问题,将其建模为马尔可夫决策过程,并提出一种基于深度Q网络的UAV轨迹规划算法。仿真结果验证了所提算法的有效性。

关键词：无人机数据收集轨迹优化马尔可夫决策过程