非完美信道状态信息下分布式智能反射面辅助安全通信研究 被引量：1

1

作者 冯友宏 张彦峨 +4 位作者 张玉峰 董国青 张然 王晔 徐龙珠 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2860-2868,共9页

针对非完美信道状态信息(CSI)下分布式智能反射面(RIS)安全通信问题,该文构建基于基站波束成形、人工噪声(AN)和RISs相移的联合优化问题,并提出相对应优化方法和1维线性搜索的有效算法来求解所构建的非凸优化方程。仿真结果表明:相对于... 针对非完美信道状态信息(CSI)下分布式智能反射面(RIS)安全通信问题,该文构建基于基站波束成形、人工噪声(AN)和RISs相移的联合优化问题,并提出相对应优化方法和1维线性搜索的有效算法来求解所构建的非凸优化方程。仿真结果表明:相对于随机相位、无AN辅助的安全传输策略,所提方法在非完美CSI场景可取得更高的安全传输速率;在总反射单元数目固定情况下,分布单元数目越多,所提算法优越性越明显;进一步,所提算法具有更强的鲁棒性,即本策略能更好地适应信道不确定性。 展开更多

关键词 智能反射面 物理层安全 分布式 鲁棒性 非凸优化

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基于粒子群的多毫米波安防机器人环境感知方法 被引量：2

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作者 戴虎 郑睿 +1 位作者 马小陆 吴敏 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期90-100,共11页

安防机器人常工作于昏暗、烟雾等环境,毫米波有探测这类环境的能力,但其点云是稀疏的,可将多毫米波的点云融合以提高环境感知的能力。点云融合时需要精确的结构参数,针对测量法获取结构参数存在误差的问题,在分析多毫米波点云坐标的基础... 安防机器人常工作于昏暗、烟雾等环境,毫米波有探测这类环境的能力,但其点云是稀疏的,可将多毫米波的点云融合以提高环境感知的能力。点云融合时需要精确的结构参数,针对测量法获取结构参数存在误差的问题,在分析多毫米波点云坐标的基础上,利用粒子群算法对毫米波雷达结构参数进行搜索,并根据搜索结果进行点云融合以及环境地图的构建;同时提出稀疏点云地图的评价指标,对毫米波感知效果进行定量评价。利用安防机器人在昏暗环境下开展实验,结果表明与结构参数由测量法获取的多毫米波感知系统对比,点云数量有所增加,地图边界空洞数量平均减少55%,边界噪声率平均下降12.9%,物体点云离散度平均下降约0.06,中心位置的偏移量均有所减小。 展开更多

关键词 调频毫米波 安防机器人 粒子群 环境感知 建图

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基于调频毫米波的安防移动机器人导航系统 被引量：12

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作者 郑睿 李方东 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期105-113,共9页

随着安防机器人应用领域的扩大,其工作环境的复杂性随之增加。在烟雾、灰尘和昏暗等特殊的室内环境中,视觉和激光导航方式不再适用。针对该问题,在开展毫米波雷达测距原理的研究的基础上,首先开展二脉冲对消器的研究,滤除静态杂波,并设... 随着安防机器人应用领域的扩大,其工作环境的复杂性随之增加。在烟雾、灰尘和昏暗等特殊的室内环境中,视觉和激光导航方式不再适用。针对该问题,在开展毫米波雷达测距原理的研究的基础上,首先开展二脉冲对消器的研究,滤除静态杂波,并设计动态门限检测器,准确获取毫米波雷达与移动机器人之间的距离;为了提高导航精度,提出一种分割聚类法,处理距离数据集合;最后基于三角定位原理设计安防机器人导航系统。实验结果表明,利用分割聚类法相比均值法,机器人的导航精度更高。在烟雾、昏暗的环境下,机器人可以沿着设定的直线和曲线运行,其导航误差约为0.11 m。 展开更多

关键词 调频毫米波 安防机器人 分割聚类法 三角定位 导航

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基于EKF的机器人捕捉轨迹未知的抛物方法 被引量：2

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作者 康骏 郑睿 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第1期13-17,共5页

针对机器人捕捉被抛出物体研究领域面临着当抛物轨迹动态未知时,机器人难以精确捕捉的问题,在研究六自由度机器人末端精确控制的基础上,模拟人捕捉抛物的思想,提出首先通过预测抛物的轨迹,预判机器人出机器人的近似捕捉点,并使机器人提... 针对机器人捕捉被抛出物体研究领域面临着当抛物轨迹动态未知时,机器人难以精确捕捉的问题,在研究六自由度机器人末端精确控制的基础上,模拟人捕捉抛物的思想,提出首先通过预测抛物的轨迹,预判机器人出机器人的近似捕捉点,并使机器人提前运动至该点等待;当抛物进入机器人工作空间时,再提出基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的捕捉的算法,使机器人克服扰动,实现精确捕捉。实验结果表明:采用六组不同的动态未知抛物的情况下,机器人可以实现精确的捕捉。在此基础上又开展多组实验,结果表明:机器人捕捉的成功率可达95%以上,因此该方法能够有效地提高动态未知环境下机器人捕捉抛物的成功率,推动了机器人智能化水平的发展。 展开更多

关键词 六自由度机器人 捕捉抛物 轨迹预测 扩展卡尔曼滤波(EKF)算法

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直流微电网中DC-DC变换器的切换控制方法研究 被引量：15

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作者 卢自宝 龚莉 +1 位作者 赵传超 郑睿 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期202-209,共8页

本文针对直流微电网中的DC-DC变换器进行了研究,以变换器的开关动作为切换信号建立线性切换系统模型,基于PWM波的特性提出一种新的切换控制方法用于DC-DC变换器网络。该切换控制方法既与时间有关又与系统状态有关,首先通过系统状态误差... 本文针对直流微电网中的DC-DC变换器进行了研究,以变换器的开关动作为切换信号建立线性切换系统模型,基于PWM波的特性提出一种新的切换控制方法用于DC-DC变换器网络。该切换控制方法既与时间有关又与系统状态有关,首先通过系统状态误差信号来确定每一周期内的切换时间且在周期的端点处必须切换,然后将周期内对应子系统的激活时间累加得到该周期的占空比。通过仿真和实验对比,可以看出该方法限定每个开关周期只进行一次切换,能够降低系统的切换频率,在负载需求波动时能够快速响应并将输出电压稳定在期望值的±1%内,验证了该切换控制方法的优越性。该方法的实施将在一定程度上降低直流微电网的损耗和提高其稳定性。 展开更多

关键词 直流微电网 DC-DC变换器 线性切换系统 切换控制方法

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基于分布式智能反射面的物理层安全通信研究 被引量：7

6

作者 冯友宏 张彦峨 董国青 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期2081-2088,共8页

智能反射面(IRS)能够实时调整无线传输环境提高通信效率,在后5G和6G研究中得到广泛关注。该文研究分布式IRSs安全速率最大化问题:考虑功率和恒模约束以及IRS链路之间的相关性,以最大化安全传输速率为目标,构建基站波束成形和IRSs相移参... 智能反射面(IRS)能够实时调整无线传输环境提高通信效率,在后5G和6G研究中得到广泛关注。该文研究分布式IRSs安全速率最大化问题:考虑功率和恒模约束以及IRS链路之间的相关性,以最大化安全传输速率为目标,构建基站波束成形和IRSs相移参数联合优化问题。采用分式规划和流形优化算法求解构建的非凸优化方程。仿真结果表明,相较于传统算法,该文算法具有较高处理效率有效提高系统安全性,也进一步表明分布式部署IRS比集中部署安全性能更优。 展开更多

关键词 物理层安全通信 智能反射面 分布式 相关性 非凸优化

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直流微电网中能量协调控制策略的研究 被引量：2

7

作者 卢自宝 丁浩 +3 位作者 孙方云 丁梓琼 龚莉 郑睿 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1215-1225,共11页

为解决直流微电网中母线电压稳定和能量流动平衡的问题,提出了基于直流微电网能量平衡关系的切换控制策略,将直流微电网的母线电压平衡转化为能量平衡,并将直流微电网建模为具有5种模式的线性切换系统,针对每种模式设计了稳定母线电压... 为解决直流微电网中母线电压稳定和能量流动平衡的问题,提出了基于直流微电网能量平衡关系的切换控制策略,将直流微电网的母线电压平衡转化为能量平衡,并将直流微电网建模为具有5种模式的线性切换系统,针对每种模式设计了稳定母线电压的控制器;为实现模式之间的无缝平滑切换,在任意切换稳定的基础上,针对微电网的能量流动特点,给出相应的模式切换规则。通过理论分析可知,该切换控制策略能够很好地实现母线电压稳定和能量平衡,对单一模式以及模式之间的切换进行了仿真研究,结果表明:该控制策略能在功率不平衡时,将母线电压波动控制在额定电压的±5%以内并能快速恢复到期望电压。 展开更多

关键词 直流微电网 切换控制策略 母线电压平衡 能量平衡 线性切换系统

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网联环境中基于免疫思想的公交通行策略

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作者 李操 郑睿 +4 位作者 马小陆 丁梓琼 仲俊屹 张升 齐晶晶 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期449-462,共14页

在V2X网联环境中,公交系统能够获取全局的动态信息,以相邻公交车站之间的道路为场景开展网联公交的通行策略研究。以绿信比之差为主要参数,构建公交快速通行的数学模型;遗传算法与免疫思想相结合,设计亲和度,选取优秀抗体,提出一种混合... 在V2X网联环境中,公交系统能够获取全局的动态信息,以相邻公交车站之间的道路为场景开展网联公交的通行策略研究。以绿信比之差为主要参数,构建公交快速通行的数学模型;遗传算法与免疫思想相结合,设计亲和度,选取优秀抗体,提出一种混合遗传算子;改进自适应交叉、变异概率,提出一种基于免疫思想的公交通行策略。仿真结果表明:对比固定相位时长,采用遗传算法和基于免疫思想的通行策略均可较大程度地减少公交车的运行时间、等待时间和停车次数等重要指标;对比遗传算法的通行策略,基于免疫思想的通行策略绿信比变化降低了约8.8%,收敛速度提升了约26.8%,改进的策略减少了陷入局部最优的风险,能实现网联公交的快速通行,提升公交系统的运行效率。 展开更多

关键词 V2X 公交系统 通行策略 免疫思想 混合遗传算子

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基于联合优化的网络切片资源分配策略 被引量：7

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作者 王再见 谷慧敏 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期234-245,共12页

为解决5G网络中各类应用差异性大对通信需求侧重点不同造成的网络资源利用率低的问题,提出一种基于联合优化的网络切片资源分配策略,旨在通过综合考虑切片间资源分配和切片内资源调度问题,最大化网络资源利用率和网络收益。首先,在切片... 为解决5G网络中各类应用差异性大对通信需求侧重点不同造成的网络资源利用率低的问题,提出一种基于联合优化的网络切片资源分配策略,旨在通过综合考虑切片间资源分配和切片内资源调度问题,最大化网络资源利用率和网络收益。首先,在切片间资源分配问题中定义一个切片用户平均满意度函数,基于切片用户数量、切片调度时延以及切片优先级等约束,提出基于用户服务质量(Qo S)的比例公平资源分配算法,以权衡各切片之间的公平性和用户需求。其次,在切片内资源调度问题中引入服务降级和资源迁移函数,针对拥塞和非拥塞2种情况为内部接入用户和外部接入用户分别建立价格模型。基于所提价格模型建立基站与用户之间的Stackelberg博弈,并采用一种低复杂度的全局搜索算法求解该博弈的最佳响应,使基站效用和用户效用最优。仿真结果表明,所提策略能够有效提高资源利用率和网络收益,并降低网络拥塞,较好地实现资源分配的公平性。 展开更多

关键词 资源分配 网络切片 比例公平 STACKELBERG博弈

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基于强化学习的写字楼动态电力价格策略 被引量：2

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作者 樊园杰 张磊 +2 位作者 吴利刚 周倩 张梁 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第8期3202-3208,共7页

针对城市商业区写字楼的微电网能源管理系统,如何有效地进行能量协同调度具有重要的理论价值与应用价值。提出了基于强化学习的写字楼能量调度的需求侧动态价格响应算法。首先,将物业与写字楼之间的模型建立为一个马尔可夫决策过程(Mark... 针对城市商业区写字楼的微电网能源管理系统,如何有效地进行能量协同调度具有重要的理论价值与应用价值。提出了基于强化学习的写字楼能量调度的需求侧动态价格响应算法。首先,将物业与写字楼之间的模型建立为一个马尔可夫决策过程(Markov decision process,MDP),通过使用Q-Learning算法中的贪婪策略来探索写字楼中每个时间间隙的最佳电力零售价格。实验结果表明:通过需求侧动态价格能量调度策略不仅可以提高电网的可靠性和能源的有效利用率,实现电力分流、削峰和填谷,也可有效降低写字楼的能量消耗,同时降低用户的电力能耗使用成本,使得各方利益最大化,验证了所提算法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 强化学习 能量调度 电力价格 马尔可夫决策过程(MDP) 需求响应

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基于微孔参数优化的超流体陀螺噪声抑制方法 被引量：1

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作者 郑睿 余童 程龙阅 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期684-689,共6页

为了解决超流体陀螺噪声较大,限制其高测量精度的潜力发挥的问题,提出了一种基于微孔参数优化的噪声抑制方法。根据超流体流过单一微孔的速度幅值,分析了微孔孔径对超流体流量幅值的影响;在考虑热噪声的情况下,推导了微孔数量和超流体... 为了解决超流体陀螺噪声较大,限制其高测量精度的潜力发挥的问题,提出了一种基于微孔参数优化的噪声抑制方法。根据超流体流过单一微孔的速度幅值,分析了微孔孔径对超流体流量幅值的影响;在考虑热噪声的情况下,推导了微孔数量和超流体流量幅值之间的方程;构建了微孔参数与超流体陀螺噪声之间的数学模型。基于该数学模型开展仿真与分析,由仿真结果可知:随着微孔孔径和微孔数量的增加,陀螺噪声呈现下降的趋势。采用最优微孔参数:微孔孔径为95 nm,微孔数量为5625时,超流体陀螺的噪声被抑制为取通用参数(微孔孔径为70 nm,微孔数量为4225)时的1/2,使得超流体陀螺的测量精度得到了显著提高。 展开更多

关键词 超流体陀螺 噪声抑制 参数优化 噪声分析

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超流体陀螺灵敏度和分辨率研究

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作者 郑睿 李方东 赵传超 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1457-1463,共7页

灵敏度和分辨率是新型高精度超流体陀螺的重要性能指标,对其进行分析研究具有重要意义。基于超流体陀螺的工作原理,研究陀螺灵敏度与工作曲线之间的关系;分析位移检测系统中薄膜的振动幅值,推导陀螺检测元件噪声的方程,构建陀螺分辨率... 灵敏度和分辨率是新型高精度超流体陀螺的重要性能指标,对其进行分析研究具有重要意义。基于超流体陀螺的工作原理,研究陀螺灵敏度与工作曲线之间的关系;分析位移检测系统中薄膜的振动幅值,推导陀螺检测元件噪声的方程,构建陀螺分辨率的数学模型;研究热能量引起的超流体相位波动,推导陀螺热噪声的方程,构建陀螺极限分辨率的数学模型。结果表明:超流体陀螺分辨率主要由检测元件噪声决定,其极限分辨率由热噪声决定;超流体陀螺灵敏度和分辨率呈现周期性的变化,其极限分辨率保持恒定;利用相移控制系统,把工作点锁定在使灵敏度最高的位置,此时陀螺分辨率为10^-8(rad·s^-1)/Hz数量级,其极限分辨率可达10^-9(rad·s^-1)/Hz数量级。 展开更多

关键词 陀螺仪 超流体 灵敏度 分辨率 热噪声

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深度学习算法的激活函数研究 被引量：31

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作者 张有健 陈晨 王再见 《无线电通信技术》 2021年第1期115-120,共6页

作为深度学习算法中重要的环节,激活函数可以为神经网络引入非线性因素。大量学者通过提出或改进激活函数的方法在一定程度上提高了算法的优化及泛化能力。研究了现阶段的激活函数,将激活函数大致分为S系激活函数和ReLU系激活函数,从不... 作为深度学习算法中重要的环节,激活函数可以为神经网络引入非线性因素。大量学者通过提出或改进激活函数的方法在一定程度上提高了算法的优化及泛化能力。研究了现阶段的激活函数,将激活函数大致分为S系激活函数和ReLU系激活函数,从不同激活函数的功能特点和存在的饱和性、零点对称和梯度消失及梯度爆炸的现象进行研究分析,针对Sigmoid,Tanh,ReL,P-ReLU,L-ReLU等典型激活函数分别应用在卷积神经网络(Covolutional Neural Network,CNN)和循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)中测试。在CNN中使用MNIST,CIFAR-10经典数据集测试不同激活函数,并在RNN中使用大豆粮油数据集对大豆的产值进行预警,通过结果得到S系激活函数比ReLU系激活函数收敛更快,而ReLU系激活函数则在精度上优于S系激活函数,其中P-ReLU在大豆产值预测中达到93%的最高精度。 展开更多

关键词 激活函数 卷积神经网络 循环神经网络 深度学习

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网联环境中新能源货车的粒子群调度方法 被引量：1

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作者 赵传超 郑睿 +1 位作者 龚莉 马小陆 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1337-1350,共14页

在V2X(vehicle to everything)智能网联环境中,新能源货车的调度系统需获取实时的动态信息。利用传统的粒子群调度方法,系统存在易陷入局部最优和求解效率不高的问题。在研究新能源货车多目标优化问题的基础上,提出改进的新能源货车粒... 在V2X(vehicle to everything)智能网联环境中,新能源货车的调度系统需获取实时的动态信息。利用传统的粒子群调度方法,系统存在易陷入局部最优和求解效率不高的问题。在研究新能源货车多目标优化问题的基础上,提出改进的新能源货车粒子群调度方法。改进惯性权重更新方式使惯性权重呈非线性递减,降低系统陷入局部最优的风险;设计“先验性”路径编码的方式,优化路径编码,提高算法的求解效率,减少新能源货车的能源消耗。仿真结果表明:总路径长度、路径平滑度和算法的收敛速度方面均有改善,在静态和动态环境中,改进的方法均能实现新能源货车的合理调度,对于构建新能源货车的智能网联系统有重要意义。 展开更多

关键词 V2X(vehicle to everything) 新能源货车 惯性权重 路径编码 粒子群算法

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