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面向物联网数据收集的无人机自主路径规划

航空学报 2024年第8期45卷 229-243页

作者：张薇何若俊哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001

路径规划旨在为无人机(UAV)提供安全可靠的行进路径,而实际环境的动态性极大地增加了路径规划的难度。本文针对物联网(IoT)节点处的数据收集问题,构建了一个复杂的3D动态环境,在多评论家深度确定性梯度算法(MCDDPG)的基础上提出一种基... 详细信息

路径规划旨在为无人机(UAV)提供安全可靠的行进路径,而实际环境的动态性极大地增加了路径规划的难度。本文针对物联网(IoT)节点处的数据收集问题,构建了一个复杂的3D动态环境,在多评论家深度确定性梯度算法(MCDDPG)的基础上提出一种基于无人机电量约束、路径长度最小化(MCDDPG-EPM)算法。算法考虑无人机自身电量约束及其在物联网节点间的调度问题,确保无人机在电量供应安全的前提下以较短的路径长度完成数据采集工作。特别地,为了应对动态环境下突发障碍物移动问题,提出信息增强的概念,以降低移动障碍物带来的路径不确定性。仿真结果表明,当物联网节点数为20时,所提算法相较于双延迟深度确定性策略梯度算法(TD3)、传统A^(*)算法和蚁群算法(ACO)分别节省了11.8%、13.2%和15.1%的电量消耗。

关键词：路径规划物联网无人机多评论家深度确定性梯度算法双延迟深度确定性策略梯度算法

应用型大学青年教师工程实践能力培养研究——以南京工程学院信息与通信工程学院为例

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教育教学论坛 2024年第19期 173-176页

作者：杨会军程啟华徐伟业南京工程学院信息与通信工程学院江苏南京211167 南京工程学院工业中心江苏南京211167

青年教师的人数在大学师资队伍中的比重已超过50%。由于青年教师是在“学校—学校”的人才培养模式下成长起来的,工程实践能力不足。首先从人才培养模式、考核与评价机制和工程实践能力培养平台等三个方面分析了目前应用型大学在青年教... 详细信息

青年教师的人数在大学师资队伍中的比重已超过50%。由于青年教师是在“学校—学校”的人才培养模式下成长起来的,工程实践能力不足。首先从人才培养模式、考核与评价机制和工程实践能力培养平台等三个方面分析了目前应用型大学在青年教师培养方面存在的问题,然后阐明了理论教学和工程实践之间相辅相成的辩证关系,最后针对问题从四个方面给出了提高青年教师工程实践能力的路径,以南京工程学院信息与通信工程学院为例进行了说明,通过相关举措逐渐建立起“学校—企业—学校”的人才培养模式。

关键词：工程实践能力培养青年教师应用型大学

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基于点云分割网络的雷达信号分选方法

电子与信息学报 2024年第4期46卷 1391-1398页

作者：陈涛邱宝传肖易寒杨博溢哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001

针对现有基于图像分割的端到端雷达信号分选方法存在的像素点重叠与处理效率不高的问题,该文提出一种基于点云分割网络的端到端分选方法。首先将雷达脉冲流的脉冲描述字(PDW)映射为点云;之后利用点云分割网络(PointNet++)对该点云中各... 详细信息

针对现有基于图像分割的端到端雷达信号分选方法存在的像素点重叠与处理效率不高的问题,该文提出一种基于点云分割网络的端到端分选方法。首先将雷达脉冲流的脉冲描述字(PDW)映射为点云;之后利用点云分割网络(PointNet++)对该点云中各点依据其所属辐射源进行分割;最后将具有相同标签的点聚类形成脉冲集合,分别提取各脉冲集合所包含的辐射源并形成相应的辐射源描述字。仿真结果表明:所提方法能够有效对未知雷达信号进行分选,在脉冲丢失和虚假脉冲干扰的分选环境下也表现出较强的可靠性与稳定性,并且由于采用具有轻量化特点的模型使得该方法的执行效率更高。

关键词：电子侦察信号分选端到端脉冲描述字点云

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基于改进粒子群的密度聚类算法混合矩阵估计

系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2211-2219页

作者：刘成浩张晓林孙溶辰李铭哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对混合矩阵估计算法中传统的噪声环境下基于密度的空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法需要人为设定邻域半径以及核心点数这一问题,提出双约束粒子群优化(double constrained particle... 详细信息

针对混合矩阵估计算法中传统的噪声环境下基于密度的空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法需要人为设定邻域半径以及核心点数这一问题,提出双约束粒子群优化(double constrained particle swarm optimization,DCPSO)算法,对DBSCAN算法的邻域半径参数进行寻优,将得到的最优参数作为DBSCAN算法的参数输入,然后计算聚类中心,完成混合矩阵估计。针对基于距离排序的源信号数目估计算法存在依靠经验参数的选取且不具备噪声点剔除能力的问题,提出了最大距离排序算法。实验结果表明,所提算法较相应的对比算法皆有提升,源信号数目估计准确率较原算法提高近40%,混合矩阵估计的误差较对比算法提升3 dB以上,且所提算法在收敛速度上优于原算法。

关键词：欠定盲源分离粒子群优化密度空间聚类混合矩阵估计

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基于线性调频连续波的合作式通信辐射源测距

哈尔滨工程大学学报 2024年第3期45卷 496-503页

作者：孙志国赵旭王震铎哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对加速运动目标参数估计中,离散多项式变换方法无法进行非整数估计的问题,本文提出基于瑞夫算法的离散多项式变换法和基于Chirp-Z变换的离散多项式变换法2种新型离散多项式变换算法,对加速运动目标速度和加速度进行估计,并对2种算法... 详细信息

针对加速运动目标参数估计中,离散多项式变换方法无法进行非整数估计的问题,本文提出基于瑞夫算法的离散多项式变换法和基于Chirp-Z变换的离散多项式变换法2种新型离散多项式变换算法,对加速运动目标速度和加速度进行估计,并对2种算法的估计误差和计算量进行了分析比较。结果表明:2种算法在信噪比-20 dB时均方误差开始接近克拉美罗界。基于瑞夫算法的离散多项式变换法与3次迭代基于Chirp-Z变换的离散多项式变换法均可在较低信噪比下可实现任意频率的有效估计且性能接近,二者均可实现低信噪比下速度、加速度的有效估计,但基于瑞夫算法的离散多项式变换法计算量远小于3次迭代基于Chirp-Z变换的离散多项式变换法。

关键词：线性调频信号参数估计多项式变换法通信辐射源测距加速度估计速度估计克拉美罗界信噪比

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基于相位统计信息特征的相移键控类信号识别

哈尔滨工程大学学报 2024年第6期45卷 1202-1209页

作者：张晓林李铭孙溶辰哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

为解决非协作通信中,相移键控类信号由于相位相似,导致在复杂环境下的分类识别困难的问题,本文在高斯噪声下通过对信号相位信息概率密度的推导,并使用高斯核密度估计的方法得到了一种恢复信号相位信息特征的方法。通过仿真实验将该方法... 详细信息

为解决非协作通信中,相移键控类信号由于相位相似,导致在复杂环境下的分类识别困难的问题,本文在高斯噪声下通过对信号相位信息概率密度的推导,并使用高斯核密度估计的方法得到了一种恢复信号相位信息特征的方法。通过仿真实验将该方法从加性高斯噪声推广到加性Alpha稳态分布噪声中。在该方法下,本文提出的特征对BPSK、QPSK、OQPSK、π/4_DQPSK、8 PSK 5类信号在Alpha噪声下可以准确识别。研究表明:使用支持向量机方法可以在信噪比0 dB以上时使信号的总体识别率达到90%以上。

关键词：非协作通信高斯核密度估计相位信息特征 Alpha稳态分布噪声相移键控调制识别信噪比支持向量机方法

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广义频分复用系统峰均功率比抑制算法

哈尔滨工程大学学报 2024年第4期45卷 794-799页

作者：宁晓燕刘承赟谌星宇王震铎哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了降低广义频分复用系统存在着多载波系统中固有的高峰均功率比问题,本文提出了一种适用于广义频分复用系统的子载波抑制高峰均功率比算法。该算法以限幅法为基础,降低了系统的高峰均功率比,但与限幅法不同的是,该算法几乎不会对带外... 详细信息

为了降低广义频分复用系统存在着多载波系统中固有的高峰均功率比问题,本文提出了一种适用于广义频分复用系统的子载波抑制高峰均功率比算法。该算法以限幅法为基础,降低了系统的高峰均功率比,但与限幅法不同的是,该算法几乎不会对带外性能及误码率性能造成影响。由于子载波抑制高峰均功率比算法的峰均功率比抑制性能略差于限幅法,因此本文进一步提出将部分序列传输与子载波抑制高峰均功率比结合来进一步抑制系统高峰均功率比的算法。仿真表明:本文提出的算法的高峰均功率比抑制性能与限幅法相同,且不会对系统的带外与误码率性能造成影响。

关键词：广义频分复用高峰均功率比限幅法子载波抑制峰均功率比复杂度部分传输序列法带外误码率

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高速切换场景下的双门限判决算法研究

哈尔滨工程大学学报 2024年第6期45卷 1196-1201页

作者：孙志国王程王震铎宁晓燕哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

传统的越区切换算法无法应对高速列车提速带来的通信质量需求增长,本文提出一种基于双门限判决的位置触发切换算法,以提升越区切换时的通信质量。选择大小双门限值,能够有效减少信号强度波动带来的影响。在接收信号强度波动较小时采用... 详细信息

传统的越区切换算法无法应对高速列车提速带来的通信质量需求增长,本文提出一种基于双门限判决的位置触发切换算法,以提升越区切换时的通信质量。选择大小双门限值,能够有效减少信号强度波动带来的影响。在接收信号强度波动较小时采用双门限中的较小值,波动较大时则采用较大值,针对每次测量结果实时进行连续双判决。仿真结果表明:相较于传统切换算法,双门限判决算法能够使得切换发生位置更靠近基站重叠区域的中点,进而降低切换掉话率和切换失败率。同时双判决减小了平均切换次数,使通信体验得到了极大提升。

关键词：越区切换 LTE-R 列车通信系统双门限判决掉话率切换失败率性能仿真动态检测

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非线性量测下的机动多目标跟踪

哈尔滨工业大学学报 2024年第5期56卷 64-73页

作者：国强任海宁周凯戚连刚哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001 先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001

为了解决非线性量测下机动多目标跟踪实时性差、跟踪误差大以及对杂波变化鲁棒性较差的问题,基于随机有限集理论,提出了一种采用量测转换和模糊算法改进的多模型δ-广义标签多伯努利滤波器。首先,推导了交互多模型的δ-GLMB滤波器,通过... 详细信息

为了解决非线性量测下机动多目标跟踪实时性差、跟踪误差大以及对杂波变化鲁棒性较差的问题,基于随机有限集理论,提出了一种采用量测转换和模糊算法改进的多模型δ-广义标签多伯努利滤波器。首先,推导了交互多模型的δ-GLMB滤波器,通过去相关无偏量测转换实现位置量测从极坐标系到笛卡尔坐标系的无偏转换,并通过预测值去除量测误差和其协方差的相关性造成的滤波估计偏差,实现了非线性场景下的机动多目标跟踪;然后,通过航迹和量测的关联新息以及目标的机动约束构建联合波门,降低了杂波量测的数量;最后引入改进的模糊算法,以目标的模型后验概率为输入,根据模型的分离程度自适应调节运动模型的过程噪声,增加滤波精度。研究结果表明:在杂波环境下,通过与CKf-JMS-δ-GLMB、CKf-IMM-δ-GLMB等非线性多模型滤波器对比,所提算法计算时间较小,且跟踪精度更高,鲁棒性强。所提算法避免了传统的非线性处理方式计算量较大的问题,并且具有较好的杂波抑制特性,提升了非线性量测下机动多目标跟踪的性能。

关键词：非线性量测机动多目标 δ-广义标签多伯努利滤波器量测转换交互多模型模糊算法