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融合Stackelberg博弈和联邦学习的多星协作频谱认知方法研究
被引量:
1
1
作者
丁晓进
徐叶辉
+1 位作者
包文
张更新
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第2期90-105,共16页
针对低成本和小型化低轨卫星的监测角度和方向分辨率相对较低、处理能力和峰值功率受限等因素造成单颗低轨卫星频谱认知能力弱的问题,提出了融合Stackelberg博弈和联邦学习的多星协作频谱认知方法。首先,结合各频谱认知卫星的可用算力...
针对低成本和小型化低轨卫星的监测角度和方向分辨率相对较低、处理能力和峰值功率受限等因素造成单颗低轨卫星频谱认知能力弱的问题,提出了融合Stackelberg博弈和联邦学习的多星协作频谱认知方法。首先,结合各频谱认知卫星的可用算力、认知性能、处理与传输时延等特性,建立面向多频谱认知任务的协作卫星选择与算力资源分配算法;其次,基于所选择的节点和所分配的算力,设计低复杂度的多星协作频谱认知策略,其可自动辨识频谱空洞、检测干扰和识别调制模式。仿真实验结果表明,相比于单节点认知方法,所设计多星协作频谱认知策略能显著提升认知性能,且相比于对比模型,所设计策略中的模型可在不损失性能时,模型的参数量和浮点运算量降低分别可达96.69%和93.32%。
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关键词
卫
星
频谱认知
多星协作
STACKELBERG博弈
联邦学习
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职称材料
面向低轨卫星星座的多星协作信号检测技术
2
作者
王虎威
叶能
安建平
《中兴通讯技术》
2021年第5期12-17,共6页
低轨(LEO)卫星通信因其时延低、路损小且单星成本低等优势,近年来已成为全球通信领域的研究热点。面向未来数千乃至数万颗规模的LEO卫星星座,多星协作信号处理技术可以充分运用多颗卫星的信号收发与处理能力,挖掘低轨卫星星座的规模优势...
低轨(LEO)卫星通信因其时延低、路损小且单星成本低等优势,近年来已成为全球通信领域的研究热点。面向未来数千乃至数万颗规模的LEO卫星星座,多星协作信号处理技术可以充分运用多颗卫星的信号收发与处理能力,挖掘低轨卫星星座的规模优势,是使能未来6G空天地一体泛在互联的关键技术。分析了多星协作信号检测技术的典型技术路线和实现方案,并探寻多星协作虚拟阵列信号检测技术在未来大规模LEO卫星星座中的应用前景。
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关键词
低轨卫
星
星
座
多星协作
虚拟阵列
信号检测
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职称材料
分布式卫星码域协作传输技术
3
作者
徐亮
焦健
张钦宇
《中兴通讯技术》
北大核心
2024年第5期24-29,共6页
分布式卫星协作传输技术通过有效利用邻域跨轨的卫星集群资源,以实现高效的数据传输和信息共享。针对功率域多星协作传输技术面临的多星干扰信号处理复杂性高、传输可靠性差等问题,介绍了多星码域协作传输方案,包括满足多个卫星在时、...
分布式卫星协作传输技术通过有效利用邻域跨轨的卫星集群资源,以实现高效的数据传输和信息共享。针对功率域多星协作传输技术面临的多星干扰信号处理复杂性高、传输可靠性差等问题,介绍了多星码域协作传输方案,包括满足多个卫星在时、频、功率、码域上并行传输的码本设计,以及基于大规模MIMO的并行信号联合译码算法。仿真验证了相比功率域传输方案,码域传输方案能够在低信噪比条件下,支撑更大规模的卫星集群进行更可靠的多星并行传输。最后,讨论并总结了分布式卫星码域智能协作传输技术的若干开放问题与未来研究方向。
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关键词
分布式卫
星
网络
多星协作
码域传输
智能
协作
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职称材料
基于增量游走策略的多星在轨组阵压缩感知方法
4
作者
侯彦鹏
马嫄
张行健
《中兴通讯技术》
北大核心
2024年第5期41-47,共7页
利用低轨卫星的大规模星座优势,建立多星协同感知系统成为当前研究热点。针对传统集中式协作星间传输负载高以及中心节点故障对频谱监测的影响,提出了一种在轨组阵压缩感知方法。所提算法首先通过在轨宽带压缩采样,降低星上宽带信号采...
利用低轨卫星的大规模星座优势,建立多星协同感知系统成为当前研究热点。针对传统集中式协作星间传输负载高以及中心节点故障对频谱监测的影响,提出了一种在轨组阵压缩感知方法。所提算法首先通过在轨宽带压缩采样,降低星上宽带信号采集的硬件成本与传输开销;之后根据各卫星节点的低维采样值,基于增量游走策略,顺序激活各卫星节点,以递增的方式进行协作迭代更新。基于低轨星座多重覆盖观测的互补性优势,运用多星在轨协作优化提高低信噪比下的频谱感知性能。仿真结果表明,与传统集中式协作优化算法相比,所提算法在降低计算复杂度的同时提升了频谱感知效能。
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关键词
低轨卫
星
多星协作
宽带压缩采样
增量游走策略
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职称材料
基于多维资源联合调度的低轨卫星通感一体化性能优化方法研究
5
作者
赵世秋
谢旭旭
+2 位作者
李云涛
丁晓进
张更新
《电子与信息学报》
2025年第4期968-978,共11页
针对低轨卫星场景下,传统固定功率分配、频谱带宽受限及全双工同频干扰等影响通感一体化性能的问题,该文提出一种基于多维资源联合调度的通感一体化(ISAC)性能优化方法。首先,以通信可达和速率、雷达探测互信息和位置精度因子的综合性...
针对低轨卫星场景下,传统固定功率分配、频谱带宽受限及全双工同频干扰等影响通感一体化性能的问题,该文提出一种基于多维资源联合调度的通感一体化(ISAC)性能优化方法。首先,以通信可达和速率、雷达探测互信息和位置精度因子的综合性能为优化目标,并考虑低轨卫星星座同时可用卫星数量多的特点,建立了包含选星、子信道功能分配和功率分配的多变量联合优化问题;其次,针对该混合整数非线性规划问题难以直接求解的特点,将该问题解耦成子问题,并基于块坐标下降法设计了一个综合性能优化方法对所解耦的子问题进行求解;最后,仿真结果表明,与基准方案相比,所提方法在相同资源限制下,提高用户的通信与感知综合性能可达7%以上,并探讨了较优的协作卫星数量。
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关键词
通信感知一体化
多星协作
多维资源联合调度
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职称材料
题名
融合Stackelberg博弈和联邦学习的多星协作频谱认知方法研究
被引量:
1
1
作者
丁晓进
徐叶辉
包文
张更新
机构
南京邮电大学通信与信息工程学院
南京邮电大学物联网学院
出处
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第2期90-105,共16页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.91738201,No.62171234)
2021-JCJQ-LB-006重点实验室基金资助项目(No.6142411422118)。
文摘
针对低成本和小型化低轨卫星的监测角度和方向分辨率相对较低、处理能力和峰值功率受限等因素造成单颗低轨卫星频谱认知能力弱的问题,提出了融合Stackelberg博弈和联邦学习的多星协作频谱认知方法。首先,结合各频谱认知卫星的可用算力、认知性能、处理与传输时延等特性,建立面向多频谱认知任务的协作卫星选择与算力资源分配算法;其次,基于所选择的节点和所分配的算力,设计低复杂度的多星协作频谱认知策略,其可自动辨识频谱空洞、检测干扰和识别调制模式。仿真实验结果表明,相比于单节点认知方法,所设计多星协作频谱认知策略能显著提升认知性能,且相比于对比模型,所设计策略中的模型可在不损失性能时,模型的参数量和浮点运算量降低分别可达96.69%和93.32%。
关键词
卫
星
频谱认知
多星协作
STACKELBERG博弈
联邦学习
Keywords
satellite spectrum cognitive
multi-satellite cooperation
Stackelberg game
federated learning
分类号
TN92 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
面向低轨卫星星座的多星协作信号检测技术
2
作者
王虎威
叶能
安建平
机构
北京理工大学
出处
《中兴通讯技术》
2021年第5期12-17,共6页
基金
国家自然科学基金(62101048、62071038、61771051、61971038)。
文摘
低轨(LEO)卫星通信因其时延低、路损小且单星成本低等优势,近年来已成为全球通信领域的研究热点。面向未来数千乃至数万颗规模的LEO卫星星座,多星协作信号处理技术可以充分运用多颗卫星的信号收发与处理能力,挖掘低轨卫星星座的规模优势,是使能未来6G空天地一体泛在互联的关键技术。分析了多星协作信号检测技术的典型技术路线和实现方案,并探寻多星协作虚拟阵列信号检测技术在未来大规模LEO卫星星座中的应用前景。
关键词
低轨卫
星
星
座
多星协作
虚拟阵列
信号检测
Keywords
LEO constellations
multi-satellite cooperation
virtual array
signal detection
分类号
TN911.23 [电子电信—通信与信息系统]
TN927.2 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
分布式卫星码域协作传输技术
3
作者
徐亮
焦健
张钦宇
机构
哈尔滨工业大学(深圳)
出处
《中兴通讯技术》
北大核心
2024年第5期24-29,共6页
基金
国家自然科学基金项目(62071141、62027802)
深圳市科创委项目(JSGG20220831110801003、GXWD20231127123203001)
哈工大原创前沿探索基金项目(HIT.OCEF.2024046)。
文摘
分布式卫星协作传输技术通过有效利用邻域跨轨的卫星集群资源,以实现高效的数据传输和信息共享。针对功率域多星协作传输技术面临的多星干扰信号处理复杂性高、传输可靠性差等问题,介绍了多星码域协作传输方案,包括满足多个卫星在时、频、功率、码域上并行传输的码本设计,以及基于大规模MIMO的并行信号联合译码算法。仿真验证了相比功率域传输方案,码域传输方案能够在低信噪比条件下,支撑更大规模的卫星集群进行更可靠的多星并行传输。最后,讨论并总结了分布式卫星码域智能协作传输技术的若干开放问题与未来研究方向。
关键词
分布式卫
星
网络
多星协作
码域传输
智能
协作
Keywords
cohesive clustered satellites
multi-satellite cooperation
code-domain transmission
intelligent cooperation
分类号
TN927.2 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于增量游走策略的多星在轨组阵压缩感知方法
4
作者
侯彦鹏
马嫄
张行健
机构
深圳大学电子与信息工程学院
广东省智能信息处理重点实验室
哈尔滨工业大学(深圳)
出处
《中兴通讯技术》
北大核心
2024年第5期41-47,共7页
基金
国家自然科学基金项目(62101295)
中国科协青年人才托举工程项目(2020ONRC001、2023ONRC001)
深圳市科技计划资助项目(ZDSYS20220527171402005)。
文摘
利用低轨卫星的大规模星座优势,建立多星协同感知系统成为当前研究热点。针对传统集中式协作星间传输负载高以及中心节点故障对频谱监测的影响,提出了一种在轨组阵压缩感知方法。所提算法首先通过在轨宽带压缩采样,降低星上宽带信号采集的硬件成本与传输开销;之后根据各卫星节点的低维采样值,基于增量游走策略,顺序激活各卫星节点,以递增的方式进行协作迭代更新。基于低轨星座多重覆盖观测的互补性优势,运用多星在轨协作优化提高低信噪比下的频谱感知性能。仿真结果表明,与传统集中式协作优化算法相比,所提算法在降低计算复杂度的同时提升了频谱感知效能。
关键词
低轨卫
星
多星协作
宽带压缩采样
增量游走策略
Keywords
low earth orbit satellite
multi-satellite cooperation
wideband compressive sensing
walk-incremental strategy
分类号
TN927.2 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于多维资源联合调度的低轨卫星通感一体化性能优化方法研究
5
作者
赵世秋
谢旭旭
李云涛
丁晓进
张更新
机构
南京邮电大学通信与信息工程学院
出处
《电子与信息学报》
2025年第4期968-978,共11页
基金
国家自然科学基金(62171234)。
文摘
针对低轨卫星场景下,传统固定功率分配、频谱带宽受限及全双工同频干扰等影响通感一体化性能的问题,该文提出一种基于多维资源联合调度的通感一体化(ISAC)性能优化方法。首先,以通信可达和速率、雷达探测互信息和位置精度因子的综合性能为优化目标,并考虑低轨卫星星座同时可用卫星数量多的特点,建立了包含选星、子信道功能分配和功率分配的多变量联合优化问题;其次,针对该混合整数非线性规划问题难以直接求解的特点,将该问题解耦成子问题,并基于块坐标下降法设计了一个综合性能优化方法对所解耦的子问题进行求解;最后,仿真结果表明,与基准方案相比,所提方法在相同资源限制下,提高用户的通信与感知综合性能可达7%以上,并探讨了较优的协作卫星数量。
关键词
通信感知一体化
多星协作
多维资源联合调度
Keywords
Integrated Sensing And Communication(ISAC)
Multi-satellite cooperation
Joint scheduling of multi-dimensional resources
分类号
TN925 [电子电信]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
融合Stackelberg博弈和联邦学习的多星协作频谱认知方法研究
丁晓进
徐叶辉
包文
张更新
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
面向低轨卫星星座的多星协作信号检测技术
王虎威
叶能
安建平
《中兴通讯技术》
2021
0
在线阅读
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职称材料
3
分布式卫星码域协作传输技术
徐亮
焦健
张钦宇
《中兴通讯技术》
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
4
基于增量游走策略的多星在轨组阵压缩感知方法
侯彦鹏
马嫄
张行健
《中兴通讯技术》
北大核心
2024
0
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职称材料
5
基于多维资源联合调度的低轨卫星通感一体化性能优化方法研究
赵世秋
谢旭旭
李云涛
丁晓进
张更新
《电子与信息学报》
2025
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职称材料
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