面向星地协同通信系统智能超表面多维资源非正交匹配算法设计

1

作者 梁微 李奥莹 +4 位作者 罗薇 李立欣 林文晟 李旭 卫保国 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第10期3562-3579,共18页

由于地面用户与基站之间有障碍物遮挡,致使直连链路被阻断,该文考虑基于双联路通道的空天地一体化网络(SAGIN),利用空中智能超表面(ARIS)辅助地面用户与基站间的通信,以及高空平台(HAP)辅助低轨卫星(LEO)与地面基站间的通信。具体而言,... 由于地面用户与基站之间有障碍物遮挡,致使直连链路被阻断,该文考虑基于双联路通道的空天地一体化网络(SAGIN),利用空中智能超表面(ARIS)辅助地面用户与基站间的通信,以及高空平台(HAP)辅助低轨卫星(LEO)与地面基站间的通信。具体而言,在第1段上行链路传输中,地面用户将利用ARIS作为无源中继传输信息至基站。在第2段上行链路传输中,LEO作为通信用户先将信号发射至HAP,再由HAP放大信号转发至地面基站,其中HAP和地面基站通信链路可能存在云层阻挡仍需依靠ARIS辅助通信。综上所述,由于地面用户数量远远大于ARIS数量,该文以最大化系统能效为目标,利用1对多双边匹配论算法对地面用户们进行分组,且组内用户采用非正交多址接入(NOMA)方式进行传输,组间用户则采用频分多址接入(FDMA)方式。进一步,在考虑地面用户分组、地面用户功率分配、LEO波束赋形、ARIS群波束赋形等约束条件后,该文所提ARIS赋能交替迭代网络效能优化算法(APIA-SAGIN)设计方案,并通过仿真验证了所提算法的可行性。 展开更多

关键词 智能超表面 非正交多址接入 能效优化 凸优化 匹配论 空天地一体化网络

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基于神经网络的拉深力智能化预测系统 被引量：7

2

作者 吕冬 丁柯 +4 位作者 何丹农 张永清 阮雪榆 彭大暑 江勇 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期420-425,共6页

结合塑性力学理论、正交试验法及神经网络技术建立了精确计算杯形件拉深力的智能化预测系统。根据Hill的各向异性理论导出了新的计算杯形件拉深过程中拉深力变化的理论公式 ,并求出了最大拉深力。应用正交试验法分析了各工艺参数对最大... 结合塑性力学理论、正交试验法及神经网络技术建立了精确计算杯形件拉深力的智能化预测系统。根据Hill的各向异性理论导出了新的计算杯形件拉深过程中拉深力变化的理论公式 ,并求出了最大拉深力。应用正交试验法分析了各工艺参数对最大拉深力的影响。针对在应用BP网络时遇到的两个关键问题进行了讨论并提出了解决方案。应用人工神经网络技术把理论公式与试验数据结合在一起建立了智能化预测系统。 展开更多

关键词 拉深力 塑性力学 正交试验 人工神经网络

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切削力建模方法综述 被引量：11

3

作者 胡创国 张定华 +1 位作者 任军学 杨蕾 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期564-570,共7页

航空航天工程广泛采用薄壁复杂结构零件,实现其高效精密数控加工关键技术具有重大的现实意义．传统的CAD/CAM软件在确定切削策略和规划刀位轨迹时,一般仅基于零件的理想几何形状．由于切削力引起的刀具、零件显著的加工变形即“让刀”现... 航空航天工程广泛采用薄壁复杂结构零件,实现其高效精密数控加工关键技术具有重大的现实意义．传统的CAD/CAM软件在确定切削策略和规划刀位轨迹时,一般仅基于零件的理想几何形状．由于切削力引起的刀具、零件显著的加工变形即“让刀”现象,必然导致零件的实际加工表面与理论值之间存在较大偏差．工程师往往不得不通过选用比较保守的切削用量和多次重复精加工过程来保证零件的加工精度．为了能够从根本上解决这一问题,很有必要通过建立准确的切削力预报模型,仿真切削加工的物理过程,揭示工件和刀具的加工变形规律,补偿原始数控刀具轨迹,最终达到改善工件加工精度和提高加工效率的目的．本文综述了各种不同的切削力建模方法,包括基于切屑形成机理的二维正交切削力模型、基于单位切削力系数的铣削力模型、神经网络模型以及模糊灰色理论等．目的是为实现薄壁复杂结构零件的加工变形预测控制、关键工艺参数优化以及加工过程的物理仿真提供理论基础． 展开更多

关键词 正交切削 球头铣削 单位切削力系数 神经网络 模糊灰色理论

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基于改进免疫克隆选择算法的含分布式电源配电网规划方法 被引量：28

4

作者 徐玉琴 李雪冬 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期97-101,共5页

基于改进的免疫克隆选择算法,建立了包含分布式电源的配电网规划数学模型;在免疫克隆选择过程中引入聚类竞争算子及混合变异算子,使免疫克隆选择算法尽快收敛;为解决配电网规划时产生的大量不可行解的问题,借助图论知识和搜索技术给出... 基于改进的免疫克隆选择算法,建立了包含分布式电源的配电网规划数学模型;在免疫克隆选择过程中引入聚类竞争算子及混合变异算子,使免疫克隆选择算法尽快收敛;为解决配电网规划时产生的大量不可行解的问题,借助图论知识和搜索技术给出了不可行解的修复方案,对孤岛、孤链和环进行修复,将非辐射状网络转换为辐射状网络。算例结果验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 配电网规划 分布式电源 免疫克隆选择算法 聚类理论 混合变异 不可行解的修复方案

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基于统计学习理论的小波神经网络优化 被引量：4

5

作者 黄敏 崔宝同 顾树生 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1769-1772,共4页

传统的离散仿射小波神经网络训练都是建立在大样本基础上的,当样本数量较少时,不能保证网络的泛化能力。在研究统计学理论的基础上,提出了以结构风险最小化为目标的训练方法。首先根据样本数据和小波基函数的时频局部化特性构造隐含层... 传统的离散仿射小波神经网络训练都是建立在大样本基础上的,当样本数量较少时,不能保证网络的泛化能力。在研究统计学理论的基础上,提出了以结构风险最小化为目标的训练方法。首先根据样本数据和小波基函数的时频局部化特性构造隐含层函数集,并按照小波基函数的能量大小来建立函数嵌套结构,然后采用自适应正交最小二乘法来训练网络权值,保证训练的小波神经网络结构风险最小化。仿真表明该方法不仅具有较高的收敛速度,而且最大限度地保证了网络的泛化能力。 展开更多

关键词 统计学习理论 小波神经网络 结构风险最小化 自适应正交最小二乘法

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基于粗糙集理论和启发式径向基函数神经网络的中长期电力负荷预测模型 被引量：7

6

作者 夏非 范莉 苏浩益 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第16期21-26,共6页

针对中长期负荷预测的特点,提出了基于当年负荷总量、当年负荷增长量、前年负荷总量、前年负荷增长量和年国内生产总值等多个指标的启发式径向基函数神经网络中长期负荷预测模型。通过正交信号修正法处理原始数据,利用偏最小二乘法拟合... 针对中长期负荷预测的特点,提出了基于当年负荷总量、当年负荷增长量、前年负荷总量、前年负荷增长量和年国内生产总值等多个指标的启发式径向基函数神经网络中长期负荷预测模型。通过正交信号修正法处理原始数据,利用偏最小二乘法拟合出单位国内生产总值电耗。以单位国内生产总值电耗作为启发式算子,在当年历史负荷数据的基础上合理假设待预测年的负荷总量,利用启发式算子反推出该负荷值对应的年国内生产总值,结合其余指标量构建神经网络扩展训练样本训练神经网络,创造性地将神经网络外推预测转化为内插求值。利用粗糙集理论对启发式神经网络模型的预测值进行修正,使预测精度进一步提高。实际算例的结果表明,所提出的方法预测精度较高,具有较强的可行性和实用性。 展开更多

关键词 负荷预测 径向基函数神经网络 正交信号修正法 属性约简 粗糙集理论 启发式算子

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基于匹配理论的NOMA异构网络资源分配算法 被引量：8

7

作者 龙恳 李伟 +2 位作者 鲁江丽 蒋明均 隆泉 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期165-171,共7页

在非正交多址接入异构网络中,通过联合资源分配和用户调度可达到用户调度数与系统吞吐量之间的平衡。提出一种基于匹配理论的用户-子信道双边匹配算法(USTSMA)。在满足用户最小数据速率需求和已知完美信道状态信息的条件下,将用户和子... 在非正交多址接入异构网络中,通过联合资源分配和用户调度可达到用户调度数与系统吞吐量之间的平衡。提出一种基于匹配理论的用户-子信道双边匹配算法(USTSMA)。在满足用户最小数据速率需求和已知完美信道状态信息的条件下,将用户和子信道认为是追求自身最大收益的两个独立集合,通过迭代的方式实现用户和子信道之间的稳定匹配。在此基础上,利用注水算法解决用户的功率分配问题。仿真结果表明,USTSMA在系统总吞吐量、用户调度数等方面性能优于S-MGA和GA两种用户分组算法以及正交频分多址接入方案,并且逼近最优上界。 展开更多

关键词 非正交多址接入 异构网络 用户调度 功率分配 匹配理论

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基于正交试验的乘用车运输网络优化方法 被引量：5

8

作者 秦璐 刘弘超 孙智源 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2018年第12期38-46,共9页

在交通部治理公路超限运输的背景下,本文研究了乘用车物流企业多式联运模式下的网络优化问题,以运输网络总成本最小为目标,考虑物流时效、枢纽节点容量及规模经济效应等因素,构建了基于轴辐式理论的运输网络优化模型,提出了混合智能优... 在交通部治理公路超限运输的背景下,本文研究了乘用车物流企业多式联运模式下的网络优化问题,以运输网络总成本最小为目标,考虑物流时效、枢纽节点容量及规模经济效应等因素,构建了基于轴辐式理论的运输网络优化模型,提出了混合智能优化算法。针对多参数多水平的寻优问题,对模型的三个关键输入参数,即枢纽节点数量、枢纽节点容量和规模效应折扣系数,引入正交试验方法,降低求解多参数多水平寻优问题的工作量,为确定各参数合理取值提供了新的途径。研究结果表明:枢纽节点容量、折扣系数与枢纽数量三个输入参数对优化结果的影响具有主次顺序,影响程度依次减弱,而且只有枢纽节点容量与折扣系数对乘用车运输网络总效益的影响起显著作用。采用混合轴辐式的网络结构与多式联运的运输组织模式进行优化后的运输网络,相对于原有"点对点"公路运输网络总成本减少10%,从运营管理与成本控制两方面均可有效应对公路治超带来的风险。 展开更多

关键词 轴辐式理论 运输网络优化 混合智能优化算法 正交试验 乘用车运输网络

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改进PSO算法的BP网络对泵控马达系统的优化 被引量：1

9

作者 杨统 王崴 刘晓卫 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第14期242-246,共5页

针对如何有效改善BP网络易陷于局部极小和收敛速度慢的缺点,提出了一种带有变异灰色算子的多群体协同混沌粒子群算法(GMMCCPSO)。将灰色变异算子应用于多群体协同粒子群的主群,以避免主群过早出现局部收敛现象;将混沌理论引入各从群,以... 针对如何有效改善BP网络易陷于局部极小和收敛速度慢的缺点,提出了一种带有变异灰色算子的多群体协同混沌粒子群算法(GMMCCPSO)。将灰色变异算子应用于多群体协同粒子群的主群,以避免主群过早出现局部收敛现象;将混沌理论引入各从群,以增强各从群的局部搜索能力。利用改进的粒子群算法来优化BP神经网络的权值和阈值,有效地改善了BP网络易陷入局部极小和收敛慢的缺点,同时也极大地提高了其映射能力。通过对泵控马达系统进行MATLAB仿真研究,结果表明:改进的PSO-BP网络有效地改善了该系统存在对突加负载的识别能力、系统振荡性和响应速度差的缺点。 展开更多

关键词 反向传播(BP)神经网络 变异灰色算子 多群体协同 混沌理论 泵控马达系统

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多重序列突变网络系统分析与应用

10

作者 沈世镒 胡刚 +1 位作者 王奎 董骝焕 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期632-640,共9页

为分析多重生物序列的突变结构,首先是要作它们的多重比对,在多重比对基础上可作出各序列的系统树与最小距离树,在最小距离树中如果把它们的弧用突变模结构来表示,那么我们称由此所产生的数学模型为多重序列突变网络系统(以下简称突变网... 为分析多重生物序列的突变结构,首先是要作它们的多重比对,在多重比对基础上可作出各序列的系统树与最小距离树,在最小距离树中如果把它们的弧用突变模结构来表示,那么我们称由此所产生的数学模型为多重序列突变网络系统(以下简称突变网络),突变网络分析的主要问题是如何确定各种不同类型突变的相互关系问题,一种最简单关系是二个突变的突变区域互不重叠,我们称之为正交化。因此突变网络分析的一个重要目的是对突变网络作正交化的简化,本文给出了突变网络正交化的基本定理,并以SARS病毒基因组为例,说明它们的突变网络系统模型与正交化运算,并由此得到SARS病毒从早期传播到爆发的基因突变过程的确定。 展开更多

关键词 多重序列突变网络系统 突变网络的正交化理论 SARS序列分析

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灰色神经网络在高速铣削表面质量预测模型中的应用 被引量：1

11

作者 张利堂 《机床与液压》 北大核心 2014年第7期63-66,共4页

高速铣削加工技术在制造业中应用广泛,为了快捷、全面地获取其表面质量的加工工艺特性,设计了L9(34)多因素正交试验,在此基础上结合灰色理论小样本、简单与神经网络非线性超强的特性,建立了灰色神经组合模型,试验证明该模型具有精确的... 高速铣削加工技术在制造业中应用广泛,为了快捷、全面地获取其表面质量的加工工艺特性,设计了L9(34)多因素正交试验,在此基础上结合灰色理论小样本、简单与神经网络非线性超强的特性,建立了灰色神经组合模型,试验证明该模型具有精确的拟合精度和理想的泛化能力,为高速铣削加工工艺的仿真研究提供了一条新的途径。 展开更多

关键词 高速铣削 正交试验 灰色理论 神经网络

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水下声速场构建方法综述 被引量：4

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作者 黄威 高凡 +1 位作者 王君婷 徐天河 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2005-2017,共13页

实时、精确地构建区域声速场是建设水下综合定位、导航、授时与通信体系的重要组成部分。本文梳理并分析了水下声速场构建领域的研究现状,总结了声速剖面直接测量方法与反演方法。声速反演法相比于直接测量法具有更高的便捷性和可接受... 实时、精确地构建区域声速场是建设水下综合定位、导航、授时与通信体系的重要组成部分。本文梳理并分析了水下声速场构建领域的研究现状,总结了声速剖面直接测量方法与反演方法。声速反演法相比于直接测量法具有更高的便捷性和可接受的精度性能。然而,声速反演方法依赖于声呐观测数据,因此难以适用于无水下观测系统覆盖的地区,并且无法对未来时刻的声速分布进行预测。如何在无声场观测数据情况下,综合利用历史先验信息进行智能化、高精度地全海深声速场构建,弹性化为水下用户提供不同精度、实时性需求的声速分布估计服务,是未来声速场构建研究主流趋势。 展开更多

关键词 水下声速场 声速剖面反演 射线声学理论 匹配场处理 正交经验函数分解 启发式算法 压缩感知 深度学习 神经网络

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联合匹配场和神经网络的声速时间场构建方法 被引量：4

13

作者 李林洋 徐天河 +3 位作者 王君婷 黄威 高凡 舒建旭 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2044-2053,共10页

局域声速场变化严重影响了海洋声学定位与导航的精度,构建高精度、高分辨率的声速时间场尤为重要。针对局域声速场参考样本不足导致声速场构建精度较低的问题,本文依据匹配场和神经网络理论,建立了联合匹配场和神经网络的声速时间场构... 局域声速场变化严重影响了海洋声学定位与导航的精度,构建高精度、高分辨率的声速时间场尤为重要。针对局域声速场参考样本不足导致声速场构建精度较低的问题,本文依据匹配场和神经网络理论,建立了联合匹配场和神经网络的声速时间场构建方法。利用通信数据和全水深声速剖面数据,采用匹配场处理进行声速剖面仿真,其次通过后向传播神经网络拟合经验正交函数分解重构系数构建声速剖面,并与实测抛弃式温盐深剖面仪数据进行对比。结果表明:与平均声速剖面的1.079 m/s相比,考虑匹配场仿真声速剖面的联合匹配场和神经网络的声速时间场构建方法的均方根误差为0.665 m/s,提高了38.4%。因此,该算法可以提高复杂海洋环境中声速时间场的构造精度。 展开更多

关键词 声速时间场构建 匹配场处理 后向传播神经网络 声速剖面反演 经验正交函数分解 启发式算法 射线声学理论 第一模态系数

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