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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 被引量:2
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作者 徐勇军 邱友静 张海波 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第1期75-83,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 环境反向散射通信 智能反射面 信道估计
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专题:6G与物联网技术
2
作者 徐勇军 张建华 李兴旺 《无线电通信技术》 北大核心 2025年第5期888-890,共3页
内容导读随着5G网络的广泛部署与应用,全球通信产业正迈入以智能化、泛在化、绿色化为核心特征的6G发展新阶段。6G不仅聚焦于极致的通信性能提升,还承载着构建智慧社会、推动产业数字化转型的使命。在这一背景下,物联网(Internet of Thi... 内容导读随着5G网络的广泛部署与应用,全球通信产业正迈入以智能化、泛在化、绿色化为核心特征的6G发展新阶段。6G不仅聚焦于极致的通信性能提升,还承载着构建智慧社会、推动产业数字化转型的使命。在这一背景下,物联网(Internet of Things,IoT)作为“万物互联”的核心支撑技术,正朝着更大规模、更高智能、更强感知的方向演进,二者的深度融合成为引领未来通信技术发展的关键动力。 展开更多
关键词 物联网技术 绿色化 智能化 智慧社会 6G
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低轨卫星通信系统面向安全通信的鲁棒资源分配算法
3
作者 徐勇军 鲁承壮 +3 位作者 董燚恒 赵涛 周继华 傅晓建 《电子学报》 北大核心 2025年第5期1482-1490,共9页
为了解决低轨卫星通信系统因广域覆盖特性导致用户信息极易被截获和窃听的问题,以及由于反馈延迟等因素导致的信道状态信息难以准确获取的问题,本文构建了存在信道不确定性的低轨卫星通信系统模型.根据用户最小安全速率约束、波束赋形... 为了解决低轨卫星通信系统因广域覆盖特性导致用户信息极易被截获和窃听的问题,以及由于反馈延迟等因素导致的信道状态信息难以准确获取的问题,本文构建了存在信道不确定性的低轨卫星通信系统模型.根据用户最小安全速率约束、波束赋形功率阈值约束以及信道不确定性约束建立联合优化卫星波束赋形矢量、人工噪声矢量和功率分配因子的鲁棒优化问题.针对该含不确定性的非凸问题,提出一种基于连续凸近似、S-procedure、半正定松弛等方法的迭代鲁棒资源分配算法.仿真结果表明,所提算法满足概率较传统非鲁棒算法可提升9.62%. 展开更多
关键词 低轨卫星通信系统 信息安全 资源分配 鲁棒性
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面向高超声速飞行器的高效智能计算系统
4
作者 徐勇军 刘杭达 +1 位作者 安梓嘉 刁博宇 《导弹与航天运载技术(中英文)》 北大核心 2025年第4期53-58,80,共7页
以美国黑燕高超声速飞机的实时遥感分析为例,分析典型智能化高超声速飞行器对强实时、高能效智能计算的需求。在此基础上,分别从智能模型轻量化、软硬件协同编译优化和超异构融合计算硬件三个层次详细分析如何构建面向智能化高超声速飞... 以美国黑燕高超声速飞机的实时遥感分析为例,分析典型智能化高超声速飞行器对强实时、高能效智能计算的需求。在此基础上,分别从智能模型轻量化、软硬件协同编译优化和超异构融合计算硬件三个层次详细分析如何构建面向智能化高超声速飞行器的强实时、高能效智能计算系统,并给出系统集成示例。未来通过强实时高能效智能计算系统的加持,智能化高超声速飞行器将更具自主性、可靠性与群体协同能力,可推动空天跨域飞行变革和全球快速穿梭领域的智能化升级。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 智能化 强实时 高能效 智能计算系统
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基于区块链的协作式车联网信任管理方案 被引量:1
5
作者 张海波 谭茂煌 +2 位作者 徐勇军 李方伟 王明月 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第3期720-728,共9页
针对车联网(IoV)中传统信任管理方案对恶意车辆的识别假阳率高、无法满足多样化服务且传统共识算法不适用于当前车联网环境的问题,该文提出了基于区块链的协作式车联网信任管理方案。构建了基于狄利克雷分布的信任管理模型,将车辆信任... 针对车联网(IoV)中传统信任管理方案对恶意车辆的识别假阳率高、无法满足多样化服务且传统共识算法不适用于当前车联网环境的问题,该文提出了基于区块链的协作式车联网信任管理方案。构建了基于狄利克雷分布的信任管理模型,将车辆信任和协作服务划分为多个等级,针对不同服务调整信任等级阈值。设计了具有反馈机制的信任等级评价算法,考虑协作车辆当前状态、邻居推荐、历史信任信息、服务质量4方面因素,从协作前、后两阶段对协作车辆信任等级进行评价。改进了传统的工作量证明(PoW)共识算法,动态调整矿工节点出块难度。仿真结果表明,相比同类方案,所提方案在保证能够高效识别恶意节点的前提下,还能够进一步降低识别假阳率,提高协作成功率和共识效率。 展开更多
关键词 车联网 信任管理 区块链 车辆协作 共识算法
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SWARM-LLM:基于大语言模型的无人集群任务规划系统
6
作者 李婷婷 王琪 +1 位作者 王嘉康 徐勇军 《计算机科学》 北大核心 2025年第1期72-79,共8页
针对无人集群系统自主智能性不足、异构无人集群协同效率低、任务分配不均衡等问题,文中面向无人集群自主规划、高效协作、智能决策的需求,首先提出了一种新的基于大语言模型的无人集群任务规划系统框架(SWARM-LLM)。该框架利用大语言... 针对无人集群系统自主智能性不足、异构无人集群协同效率低、任务分配不均衡等问题,文中面向无人集群自主规划、高效协作、智能决策的需求,首先提出了一种新的基于大语言模型的无人集群任务规划系统框架(SWARM-LLM)。该框架利用大语言模型将高层次的任务指令转化为具体的智能无人集群任务规划方案,通过任务分解、任务分配、任务执行等多个阶段来实现无人集群协同任务。进一步地,设计了一套适用于无人集群规划的提示工程方法-规划链(Planning Chain, PC),用来指导和优化上述各阶段的实施。最终,在无人集群仿真环境(AirSim)中构建了不同类别和复杂度的任务,并进行了评估实验。与其他基于优化算法和机器学习的算法相比,实验结果证明了SWARM-LLM框架的有效性,并在任务成功率上展现出了显著的优势,平均性能提升了47.8%。 展开更多
关键词 任务规划 无人集群 大语言模型 协同策略 智能决策
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基于深度学习的通感一体化系统综述
7
作者 冉鑫怡 陈前斌 +3 位作者 徐勇军 左文科 赵耘 陈莉 《通信学报》 北大核心 2025年第6期233-250,共18页
随着无线通信与雷达感知技术的深度融合,通感一体化(ISAC)通过共享硬件平台与频谱资源,在提升系统效率方面展现出显著潜力。然而,传统ISAC依赖先验模型和专家知识,难以应对动态环境下的实时通信与感知需求。近年来,深度学习的快速发展... 随着无线通信与雷达感知技术的深度融合,通感一体化(ISAC)通过共享硬件平台与频谱资源,在提升系统效率方面展现出显著潜力。然而,传统ISAC依赖先验模型和专家知识,难以应对动态环境下的实时通信与感知需求。近年来,深度学习的快速发展为破解这一困境提供了新范式,使得系统能够更有效地处理大量数据,实现自适应学习,并在复杂环境中做出智能决策,进而优化系统性能。为此,针对基于深度学习的ISAC展开综述。首先,介绍了ISAC原理、系统模型、网络架构和技术方案类型;其次,阐述了ISAC主要采用的深度学习模型架构;然后,分析了深度学习在ISAC信道估计、信道编码、资源分配、人体检测、目标识别与追踪等典型场景的研究现状;最后,探讨了深度学习驱动的ISAC所面临的技术挑战和未来方向。此外,上述研究对推动6G网络通信感知深度融合、促进智能网络全要素协同发展,具有重要的理论意义与现实价值。 展开更多
关键词 通感一体化 深度学习 信道估计 信道编码 资源分配 人体检测 目标识别与追踪
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面向用户随机部署的RSMA有源RIS辅助通信系统性能研究
8
作者 张亚宾 李素月 徐勇军 《无线电通信技术》 北大核心 2025年第5期951-958,共8页
可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)和速率分拆多址接入(Rate Splitting Multiple Access,RSMA)技术是未来无线系统中具有广阔前景的2项新兴通信技术。与无源RIS(Passive RIS,PRIS)相比,有源RIS(Active RIS,ARIS)... 可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)和速率分拆多址接入(Rate Splitting Multiple Access,RSMA)技术是未来无线系统中具有广阔前景的2项新兴通信技术。与无源RIS(Passive RIS,PRIS)相比,有源RIS(Active RIS,ARIS)具有克服“乘性衰落”的优势。针对随机部署下ARIS辅助RSMA系统的中断性能展开研究,在Nakagami-m小尺度衰落模型下,多个用户随机分布在ARIS周围的半圆形区域内。通过对用户到ARIS的距离排序,以最远用户实现最优相移为切入点,采用矩匹配方法为每个RSMA用户计算关于级联信道功率特性的形状和尺度参数,并推导了用户中断性能的闭式表达式。进一步分析了功率分配系数对中断概率(Outage Probability,OP)的影响,并给出了分集阶数和渐近OP的表达式。仿真结果表明,在功率预算为50 dBm和适量RIS元件的条件下,ARIS辅助下非最优相移用户的OP较PRIS辅助系统降低了58%;最优相移用户的功率消耗减少了53 dBm。 展开更多
关键词 有源可重构智能表面 速率分拆多址接入 中断概率 随机用户部署 分集阶数
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低功耗物联网研究综述:原理、架构与应用场景
9
作者 骆东鑫 李晶 +3 位作者 徐勇军 陈莉 唐鹏 赵耘 《无线电通信技术》 北大核心 2025年第5期976-988,共13页
随着物联网技术的蓬勃发展,大量终端设备广泛部署,海量终端设备能量补充难题以及频谱拥挤状况愈发突出。这些问题不仅限制了物联网的进一步发展,还对现有网络基础设施提出了严峻考验。低功耗物联网作为应对这些问题的关键技术,受到了广... 随着物联网技术的蓬勃发展,大量终端设备广泛部署,海量终端设备能量补充难题以及频谱拥挤状况愈发突出。这些问题不仅限制了物联网的进一步发展,还对现有网络基础设施提出了严峻考验。低功耗物联网作为应对这些问题的关键技术,受到了广泛关注。基于此,对低功耗物联网进行了研究。对低功耗物联网进行概述,包括其原理及多种低功耗通信技术;在现有研究成果的基础上,分析了低功耗物联网的主要传输架构;针对物联网中复杂的通信环境,给出了不同传播环境下低功耗物联网的通信架构;讨论了现有低功耗物联网的典型应用场景,展现其在多个领域的潜在价值;对低功耗物联网的未来研究趋势进行展望。 展开更多
关键词 低功耗物联网 低功耗无线通信技术 网络传输架构 可重构智能超表面
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决策智能中的时间序列预测大模型
10
作者 邵泽志 余澄庆 +2 位作者 李雨杰 王飞 徐勇军 《指挥与控制学报》 北大核心 2025年第2期146-157,共12页
不同场景下时序数据的异质性极大地影响了智能决策中时序预测算法的泛化性和有效性,对其应用构成了重要阻碍。时序预测大模型是解决这一挑战的重要技术。综合了时序预测领域的最新研究动态,从模态视角自上而下地探讨了时序预测大模型的... 不同场景下时序数据的异质性极大地影响了智能决策中时序预测算法的泛化性和有效性,对其应用构成了重要阻碍。时序预测大模型是解决这一挑战的重要技术。综合了时序预测领域的最新研究动态,从模态视角自上而下地探讨了时序预测大模型的4种实现思路:基于提示的方法、基于微调的方法、基于对齐的方法以及时序预测基础模型。梳理了时序预测大模型构建过程中的核心要素和可用技术。探讨了未来的重要挑战和研究方向。 展开更多
关键词 时间序列 大语言模型 基础模型 预测
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一种基于多状态颜色一致性约束的激光-惯性-视觉里程计
11
作者 刘春明 于光远 +3 位作者 李琮 施鹏程 孙世颖 徐勇军 《电讯技术》 北大核心 2025年第1期119-126,共8页
基于视觉、激光等单一传感器的定位方法难以适应多样化的环境,围绕激光雷达、惯性测量单元和相机3种模态的传感器信息源,针对激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)与视觉测量没有充分关联的问题,提出了一种基于多状态颜色一致... 基于视觉、激光等单一传感器的定位方法难以适应多样化的环境,围绕激光雷达、惯性测量单元和相机3种模态的传感器信息源,针对激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)与视觉测量没有充分关联的问题,提出了一种基于多状态颜色一致性约束的激光雷达-惯性-视觉里程计方法,以提高系统的鲁棒性和定位精度。该方法紧耦合了激光雷达-惯性里程计(LiDAR-Inertial Odometry,LIO)和视觉-惯性里程计(Visual-Inertial Odometry,VIO)两个子系统,并定义了带有颜色信息的全局地图表示形式。LIO子系统中点云经过运动补偿后,直接用于构建点到面的残差。VIO子系统利用全局地图中点的深度信息,根据滑动窗口中多个相机状态观测到同一地图点颜色的一致性,构建光度误差约束,并通过不变扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)状态估计器进行系统状态更新。在南洋理工大学发布的公共数据集上进行了实验,所提方法在该数据集不同序列上的绝对轨迹误差平均值为0.402 m。 展开更多
关键词 多传感器融合定位 状态估计 视觉-惯性里程计 激光-惯性里程计
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基于硬件损伤的认知反向散射通信网络鲁棒安全资源分配算法 被引量:6
12
作者 徐勇军 姜思巧 +2 位作者 张海波 王正强 周继华 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期652-661,共10页
为了提高反向散射通信网络频谱效率、传输鲁棒性及信息安全性,该文提出一种基于硬件损伤的认知反向散射通信网络鲁棒安全资源分配算法。首先,考虑认知反向散射用户的最小安全速率、传输时间、能量收集和反射系数等约束,基于有界信道不... 为了提高反向散射通信网络频谱效率、传输鲁棒性及信息安全性,该文提出一种基于硬件损伤的认知反向散射通信网络鲁棒安全资源分配算法。首先,考虑认知反向散射用户的最小安全速率、传输时间、能量收集和反射系数等约束,基于有界信道不确定性和频谱感知误差模型,建立一个多变量耦合的吞吐量最大化非凸资源分配问题。其次,利用最坏准则、连续凸近似和交替优化方法,将原问题转换为凸优化问题,并提出一种基于迭代的鲁棒资源分配算法。仿真结果表明,与现有算法对比,所提算法具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 认知反向散射通信 鲁棒资源分配 硬件损伤 安全通信 频谱感知误差
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基于用户窃听的MU-MISO反向散射通信系统鲁棒资源分配算法 被引量:3
13
作者 徐勇军 徐然 +2 位作者 周继华 陈量 黄东 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期204-212,共9页
针对反向散射通信系统信道估计不准、信息容易被窃听等问题,该文提出一种基于用户窃听的多用户-多输入单输出(MU-MISO)反向散射通信系统鲁棒资源分配算法,以提高系统传输鲁棒性与信息安全性。首先,考虑基站最大功率、时间分配、信道不... 针对反向散射通信系统信道估计不准、信息容易被窃听等问题,该文提出一种基于用户窃听的多用户-多输入单输出(MU-MISO)反向散射通信系统鲁棒资源分配算法,以提高系统传输鲁棒性与信息安全性。首先,考虑基站最大功率、时间分配、信道不确定性、能量收集和保密率等约束,建立一个MU-MISO的反向散射通信系统鲁棒资源分配问题。其次,基于非线性能量收集模型和有界球形信道不确定性模型,利用变量松弛法和S过程将原NP-hard问题转化为确定性问题,随后利用连续凸近似、半正定松弛与块坐标下降法将其转化为凸优化问题求解。仿真结果表明,与传统非鲁棒算法对比,所提算法具有较高的系统容量和较低的中断概率。 展开更多
关键词 反向散射通信 物理层安全 非线性能量收集 鲁棒资源分配
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可重构智能表面辅助通信系统网络架构演进综述 被引量:3
14
作者 徐勇军 鲁承壮 陈前斌 《无线电通信技术》 北大核心 2024年第2期294-302,共9页
随着无线通信技术的发展,越来越多的无线终端接入到通信系统中,对通信网络造成很大的业务承载与传输压力,尤其是障碍物严重阻挡或强信道衰落情况下,使得接收机信号以及系统频谱效率下降现象日益严峻。为了解决该问题,近年来,可重构智能... 随着无线通信技术的发展,越来越多的无线终端接入到通信系统中,对通信网络造成很大的业务承载与传输压力,尤其是障碍物严重阻挡或强信道衰落情况下,使得接收机信号以及系统频谱效率下降现象日益严峻。为了解决该问题,近年来,可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)作为一种有效的6G候选技术被提出。RIS可以通过电磁调控方式主动改变信道传输质量,从而能够解决无线通信系统频谱效率受限、信号补盲、绕障通信等现实难题。基于此,对RIS辅助通信网络架构演进进行了研究。介绍了RIS的基本概念,并对其三种基本网络架构进行了分析与对比;根据不同的信号传输类型和传输环境,对RIS辅助通信网络架构进行了分析与设计;对当前网络架构发展所面临的挑战以及未来研究趋势进行了展望,为RIS辅助通信系统性能分析、资源分配、网络优化、RIS位置部署提供帮助。 展开更多
关键词 可重构智能表面 通信网络架构 频谱效率
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基于统计信道状态信息的智能反射面辅助反向散射通信系统鲁棒资源分配算法 被引量:4
15
作者 徐勇军 徐娟 +1 位作者 田秦语 黄崇文 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1986-1995,共10页
为解决传统反向散射通信(BackCom)系统存在通信距离短、系统吞吐量较低和克服信道不确定性能力差的问题,该文提出一种基于统计信道状态信息(CSI)的智能反射面(RIS)辅助反向散射通信系统鲁棒资源分配算法。考虑功率站最大发射功率约束、... 为解决传统反向散射通信(BackCom)系统存在通信距离短、系统吞吐量较低和克服信道不确定性能力差的问题,该文提出一种基于统计信道状态信息(CSI)的智能反射面(RIS)辅助反向散射通信系统鲁棒资源分配算法。考虑功率站最大发射功率约束、反射节点的能量中断约束和吞吐量中断约束、反射系数约束、RIS相移约束和信息传输时间约束,建立了系统加权和吞吐量最大化的鲁棒资源分配模型;利用伯恩斯坦不等式、交替优化和半正定松弛方法,将原非凸问题转换成凸优化问题求解,并提出一种基于迭代的鲁棒吞吐量最大化算法。仿真结果表明,与传统非鲁棒资源分配算法和无RIS资源分配算法相比,所提算法具有更强的鲁棒性和更高的吞吐量。 展开更多
关键词 反向散射通信 智能反射面 鲁棒资源分配 信道不确定性
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智能反射面辅助的多天线通信系统鲁棒安全资源分配算法 被引量:1
16
作者 徐勇军 符加劲 +1 位作者 黄琼 黄东 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期165-174,共10页
为了解决蜂窝通信系统中因窃听者、障碍物阻挡和信道不确定性导致安全性低和传输质量差的问题,该文提出一种智能反射面(IRS)辅助的多天线通信系统鲁棒安全资源分配算法。首先,考虑合法用户的安全速率约束、最大发射功率约束和IRS相移约... 为了解决蜂窝通信系统中因窃听者、障碍物阻挡和信道不确定性导致安全性低和传输质量差的问题,该文提出一种智能反射面(IRS)辅助的多天线通信系统鲁棒安全资源分配算法。首先,考虑合法用户的安全速率约束、最大发射功率约束和IRS相移约束,基于有界信道不确定性,建立了一个联合优化基站主动波束、IRS被动波束的鲁棒资源分配问题。然后,利用S-程序、连续凸近似、交替优化和罚函数等方法对含参数摄动的原非凸问题进行转换,得到可直接求解的确定性凸优化问题。最后,提出一种基于迭代的鲁棒能效最大化算法。仿真结果表明,该文算法具有较好的能效和较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 智能反射面 多天线通信系统 鲁棒性 安全通信
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不完美信道状态信息下的多输入单输出共生无线电系统资源分配算法 被引量:1
17
作者 徐勇军 王名扬 +2 位作者 田秦语 张海波 薛青 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4354-4362,共9页
针对信道估计误差会导致传统最优资源分配算法失效的问题,该文提出一种基于不完美信道状态信息(CSI)的多输入单输出(MISO)共生无线电系统鲁棒资源分配算法。考虑每个用户最小吞吐量约束、传输时间约束、基站最大发射功率约束和用户反射... 针对信道估计误差会导致传统最优资源分配算法失效的问题,该文提出一种基于不完美信道状态信息(CSI)的多输入单输出(MISO)共生无线电系统鲁棒资源分配算法。考虑每个用户最小吞吐量约束、传输时间约束、基站最大发射功率约束和用户反射系数约束,基于有界信道不确定性模型,建立了一个传输时间、波束成形向量和反射系数联合优化的鲁棒吞吐量最大化资源分配问题。利用拉格朗日对偶、变量替换和交替优化方法将原问题转换成凸优化问题求解。仿真结果表明,与传统非共生资源分配算法相比,所提算法的吞吐量提升11.7%,中断概率减小5.31%。 展开更多
关键词 共生无线电 鲁棒资源分配 吞吐量最大化
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基于熵和置信度的非平衡问题欠采样Boosting框架 被引量:1
18
作者 冯本勇 徐勇军 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第1期269-277,284,共10页
为了解决传统方法中存在的边界过拟合、泛化性能差、重要信息丢失问题,提出一种基于熵和置信度的非平衡问题欠采样Boosting框架。将动态重采样方法与Boosting集成在一起,以解决边界过拟合问题,提高泛化性能;在Ecuboost中使用置信度和熵... 为了解决传统方法中存在的边界过拟合、泛化性能差、重要信息丢失问题,提出一种基于熵和置信度的非平衡问题欠采样Boosting框架。将动态重采样方法与Boosting集成在一起,以解决边界过拟合问题,提高泛化性能;在Ecuboost中使用置信度和熵作为基准,以保证欠采样过程中大多数样本的有效性和结构分布,提出的基于置信度的Boosting框架使动态采样方法进一步提升方法的泛化能力。用两个大型数据集上的实验对比结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 置信度 欠采样 不平衡
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基于多状态空间建模Mamba的电机故障诊断方法
19
作者 徐勇军 曾德灿 《包装工程》 北大核心 2025年第15期269-276,共8页
目的提升包装装备在高负荷连续化生产场景下电机系统多状态故障诊断的精度和效率,解决传统方法对复杂动态特征捕捉不足及模型轻量化不足等问题。方法基于时频域多模态信号特征融合,构建选择性状态空间模型(Mamba)。首先,采用快速傅里叶... 目的提升包装装备在高负荷连续化生产场景下电机系统多状态故障诊断的精度和效率,解决传统方法对复杂动态特征捕捉不足及模型轻量化不足等问题。方法基于时频域多模态信号特征融合,构建选择性状态空间模型(Mamba)。首先,采用快速傅里叶变换提取电机振动信号的全局频域特征,通过连续小波变换生成时频域图像,捕捉局部动态特性;然后,设计基于结构化状态空间建模的特征融合框架,建立电机健康状态动态演化轨迹的微分方程模型;最后,构建轻量化分类器,实现多模态特征协同推理。结果在CWRU和TBVD电机数据集上的实验结果表明,通过时频域特征融合,使得故障分类准确率达到99.88%,相较于单模态方法提升了7.2%;Mamba模型的参数量仅需2.7×10^(6),比传统诊断模型减少了39.3%以上,推理速度提升了3.8倍。结论提出的多状态空间建模方法有效实现了包装装备电机故障特征的动态表征与高效融合,在保持模型轻量化的同时,显著提升了诊断精度,为智能维护系统提供了可工程化部署的解决方案。 展开更多
关键词 时频域特征融合 包装装备故障诊断 选择性状态空间模型 轻量化模型 智能化故障诊断
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基于图表征知识蒸馏的图像分类方法 被引量:4
20
作者 杨传广 陈路明 +2 位作者 赵二虎 安竹林 徐勇军 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3435-3447,共13页
知识蒸馏的核心思想是利用1个作为教师网络的大型模型来指导1个作为学生网络的小型模型,提升学生网络在图像分类任务上的性能.现有知识蒸馏方法通常从单一的输入样本中提取类别概率或特征信息作为知识,并没有对样本间关系进行建模,造成... 知识蒸馏的核心思想是利用1个作为教师网络的大型模型来指导1个作为学生网络的小型模型,提升学生网络在图像分类任务上的性能.现有知识蒸馏方法通常从单一的输入样本中提取类别概率或特征信息作为知识,并没有对样本间关系进行建模,造成网络的表征学习能力下降.为解决此问题,本文引入图卷积神经网络,将输入样本集视为图结点构建关系图,图中的每个样本都可以聚合其他样本信息,提升样本的表征能力.本文从图结点和图关系2个角度构建图表征知识蒸馏误差,利用元学习引导学生网络自适应学习教师网络更佳的图表征,提升学生网络的图建模能力.相比于基线方法,本文提出的图表征知识蒸馏方法在加拿大高等研究院(Canadian Institute For Advanced Research,CIFAR)发布的100种分类数据集上提升了3.70%的分类准确率,表明本文方法引导学生网络学习到了更具有判别性的特征空间,提升了图像分类能力. 展开更多
关键词 知识蒸馏 图卷积神经网络 图像分类 元学习 表征学习
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