基于光纤通信的物联网关键节点状态实时感知研究 被引量：2

1

作者 何春燕 费莉 郑秋菊 《激光杂志》 北大核心 2025年第2期179-184,共6页

为加快物联网建设,提高物联网效率,设计基于光纤通信的物联网关键节点状态实时感知方法。针对物联网感知层、网络层以及应用层结构,在感知层中应用光纤传感器,实时采集物联网关键节点状态数据,实现初步关键节点状态实时感知;由感知层将... 为加快物联网建设,提高物联网效率,设计基于光纤通信的物联网关键节点状态实时感知方法。针对物联网感知层、网络层以及应用层结构,在感知层中应用光纤传感器,实时采集物联网关键节点状态数据,实现初步关键节点状态实时感知;由感知层将这些数据提供至网络层,在网络层中通过光纤通信的波分复用光载无线网络实现感知数据传输,将感知数据安全传输至物联网应用层中,在应用层对这些感知数据进行存储与处理。经实验验证:该方法完成关键节点状态感知的时效较优,且误差相对较小;在传输过程中可以提供较高的通信效率以及吞吐量。因此,该方法具有良好的物联网关键节点状态实时感知能力。 展开更多

关键词 光纤通信 物联网 关键节点 状态实时感知 波分复用 通信效率

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基于压缩感知的可见光通信信号检测方法

2

作者 许癸驹 费莉 +1 位作者 曾国庆 滕宇萍 《激光杂志》 北大核心 2025年第1期191-195,共5页

可见光通信信号应用场景不同,为满足可见光实际应用场景实现信息的传输与接收,提出基于压缩感知的可见光通信信号检测方法。该方法先建立可见光通信信道模型,利用该模型获取当前可见光通信信号后,使用压缩感知算法对可见光通信信号进行... 可见光通信信号应用场景不同,为满足可见光实际应用场景实现信息的传输与接收,提出基于压缩感知的可见光通信信号检测方法。该方法先建立可见光通信信道模型,利用该模型获取当前可见光通信信号后,使用压缩感知算法对可见光通信信号进行稀疏表示、非线性采样处理和可见光通信信号特征重构后,得到不含高斯白噪声的可见光通信信号,再对可见光通信信号特征参量进行主分量分析,获取可见光通信信号中不同信号特征,依据该特征对可见光通信信号进行调制后,得到可见光通信信号检测结果。实验结果表明:该方法建立的可见光通信信道模型能够准确获得当前环境中的可见光通信信号,且对可见光通信信号实施压缩感知重构后,可有效去除信号中含有的干扰噪声,并可准确检测到可见光通信信号中不同类型的通信信号,应用效果显著。 展开更多

关键词 压缩感知 可见光 通信信号 检测方法 特征参量 信号调制

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时变信道下光通信编码方案设计与分析研究

3

作者 胡珺珺 霍佳璐 王宝珠 《激光杂志》 北大核心 2025年第3期187-192,共6页

为推动光通信技术在复杂多变的信道环境中降低码间干扰和信道失真,实现更加高效、稳定的数据传输,设计时变信道下光通信编码方案。构建考虑多径效应、非线性失真、信号衰减及噪声等因素的时变光通信信道模型,并引入直接序列扩频(DSSS)... 为推动光通信技术在复杂多变的信道环境中降低码间干扰和信道失真,实现更加高效、稳定的数据传输,设计时变信道下光通信编码方案。构建考虑多径效应、非线性失真、信号衰减及噪声等因素的时变光通信信道模型,并引入直接序列扩频(DSSS)技术和参数化时反矩阵(PTRM)技术减轻码间干扰和信道失真;在光通信的发送端,利用低密度奇偶校验(LDPC)编码技术设计了光通信编码方案,通过构建稀疏校验矩阵,并利用行列置换算法(RU算法)将校验矩阵转换为近似下三角形式,生成LDPC编码码字向量;在接收端采用软判决译码方法,通过精细的多电平量化处理和迭代算法,逐步逼近并确定发送码字。实验结果表明:在不同温度波动和信噪比条件下,该编码方案均能够显著降低误码率。 展开更多

关键词 时变信道 OFDM 时频分解技术 LDPC编码 RU算法 软判决译码

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一种基于区域特征的SAR图像目标识别方法 被引量：2

4

作者 杨慧娉 赖小龙 刘丹 《电光与控制》 北大核心 2025年第3期76-81,共6页

针对复杂条件下合成孔径雷达(SAR)图像目标识别问题,提出联合目标和阴影区域的方法。在SAR图像中分割获取目标及其阴影区域,据此相应提取Zernike矩特征,用于描述目标的几何形状分布。目标区域及阴影均可对目标外形进行分析,两者具有较... 针对复杂条件下合成孔径雷达(SAR)图像目标识别问题,提出联合目标和阴影区域的方法。在SAR图像中分割获取目标及其阴影区域,据此相应提取Zernike矩特征,用于描述目标的几何形状分布。目标区域及阴影均可对目标外形进行分析,两者具有较强的相关性,故基于联合稀疏表示进行分类,对两者提取的Zernike矩特征矢量进行综合表征。根据联合稀疏表示输出结果,分别计算不同训练类别对目标及阴影的重构误差,并根据误差最小原则完成目标类别确认。联合目标和阴影区域能够更为全面地反映SAR图像中目标的几何形状信息,有利于增强区分不同类别的能力。以MSTAR数据样本为基础设置了标准操作条件以及型号差异、俯仰角差异和噪声干扰3类扩展操作条件,经实验验证及对比分析,结果表明了所提方法的性能优势。 展开更多

关键词 SAR图像 目标识别 目标区域 阴影 ZERNIKE矩 联合稀疏表示

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基于TDC的光栅信号载波调制细分方法研究

5

作者 王宝珠 李文娟 +2 位作者 余晓玫 谌丽 陈俊吉 《传感技术学报》 北大核心 2025年第4期683-688,共6页

针对光栅信号载波调制细分方法中采样频率与细分倍数相互制约的问题,提出一种基于TDC的光栅信号载波调制细分方法。根据载波调制原理,将光栅信号幅值中包含的被测位移信息调制到信号相位上,利用TDC芯片的高精度时间测量能力,提高相位解... 针对光栅信号载波调制细分方法中采样频率与细分倍数相互制约的问题,提出一种基于TDC的光栅信号载波调制细分方法。根据载波调制原理,将光栅信号幅值中包含的被测位移信息调制到信号相位上,利用TDC芯片的高精度时间测量能力,提高相位解调过程中的时间测量分辨力,在保证细分倍数的前提下,拓宽采样频率的可选择范围,从而解决采样频率与细分倍数相互制约的问题。实验研究表明,采样频率范围拓宽了125倍,提高了光栅在高分辨力条件下的快速响应能力。 展开更多

关键词 光栅信号细分 载波调制 TDC 采样频率 细分倍数

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多频激光脉冲下超分辨率图像小特征增强方法

6

作者 王玮 冯文果 费莉 《激光杂志》 北大核心 2025年第1期173-178,共6页

在成像过程中,针对多频激光脉冲散射会使得图像模糊并导致小特征不清晰的问题,提出多频激光脉冲下超分辨率图像小特征增强方法。采用最小加权二乘滤波,通过边缘保持的增强函数计算反射分量,完成超分辨率图像重建,并对其展开分块,计算图... 在成像过程中,针对多频激光脉冲散射会使得图像模糊并导致小特征不清晰的问题,提出多频激光脉冲下超分辨率图像小特征增强方法。采用最小加权二乘滤波,通过边缘保持的增强函数计算反射分量,完成超分辨率图像重建,并对其展开分块,计算图像中各个图像块的图像增强系数,利用块差异因子对相邻图像块合并。通过超分辨率图像块增强参数内插,获取各个像元的参数信息,进而对图像小特征增强。实验结果表明,所提方法应用下的PSNR值最高达到32.1 dB,颜色信息保留率在0.82到0.93之间,信息熵高达9.997,SSIM高达0.982,超分辨率图像小特征增强效果好。 展开更多

关键词 多频激光脉冲 超分辨率图像 小特征 增强

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基于光通信技术的5G网络信号路由优化研究 被引量：7

7

作者 余晓玫 谭祥 +1 位作者 李文娟 杨波 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第11期89-92,共4页

5G网络是当前的研究热点,为了提高5G网络数据处理速度,提高5G网络的吞吐量,设计了基于光通信技术的5G网络信号路由优化方法。首先分析了当前5G网络信号路由的研究进展,找到当前5G网络信号路由过程中存在的问题,然后采用光通信技术设计5... 5G网络是当前的研究热点,为了提高5G网络数据处理速度,提高5G网络的吞吐量,设计了基于光通信技术的5G网络信号路由优化方法。首先分析了当前5G网络信号路由的研究进展,找到当前5G网络信号路由过程中存在的问题,然后采用光通信技术设计5G网络,构建5G网络信号路由优化数学模型,并采用群智能算法对5G网络信号路由优化数学模型进行求解,找到最优的5G网络信号路由优化方案,最后与其他5G网络信号路由优化方法进行了对比测试。结果表明,本方法可以在短时间找到5G网络信号路由优化方案,使得信号传输成功率高达到94.69%,信号传输时延缩短,带宽利用率达到95%以上。 展开更多

关键词 光通信技术 5G网络 信号路由方案 信号传输成功率 数学模型

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面向车联网的激光雷达通信信号波形模式识别 被引量：1

8

作者 余晓玫 高飞 +2 位作者 李文娟 谭祥 王海江 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第9期166-171,共6页

为提高车联网激光雷达通信信号的信息传输识别效率,提出一种面向车联网的激光雷达通信信号波形模式识别方法。分离处理信号中时域部分,单独分析信号波谱形态,计算信号频谱中心波段频率,凭借归一化处理减少特征提取计算量,计算雷达矩形... 为提高车联网激光雷达通信信号的信息传输识别效率,提出一种面向车联网的激光雷达通信信号波形模式识别方法。分离处理信号中时域部分,单独分析信号波谱形态,计算信号频谱中心波段频率,凭借归一化处理减少特征提取计算量,计算雷达矩形信号和三角形信号的相像系数,描述信号能量分布情况,通过分形维数深度分析信号盒维数和信号分形集的复杂程度,优化改进灰关联分析法,以降低特征参数的误差和数据差,利用自适应熵权法确定信号特征对应权系数,自适应匹配各信号波形特征权重,最终将信号特征组合得到识别结果。实验结果表明,本方法对信号分解细致,信号识别时间最长为1.67 s,说明本方法的信号识别率高、速度快、鲁棒性好,具有一定的实用性。 展开更多

关键词 车联网 雷达通信信号 信号波形 信号识别 信号采样 特征提取

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高噪声条件下的光通信光束位置高精度定位方法 被引量：1

9

作者 邓娟 谌丽 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第12期150-155,共6页

为解决传统方法存在的不足,提出高噪声条件下的光通信光束位置智能定位方法。采集光通信光束位置信息,将其转化成电子信号;利用余弦信号调制信标光,处理光斑偏移量,构建位置智能定位的近似数学模型,使用滑动加权质心定位算法对畸变光斑... 为解决传统方法存在的不足,提出高噪声条件下的光通信光束位置智能定位方法。采集光通信光束位置信息,将其转化成电子信号;利用余弦信号调制信标光,处理光斑偏移量,构建位置智能定位的近似数学模型,使用滑动加权质心定位算法对畸变光斑定位稳定性问题进行补偿,并使用循环互相关方式修正光束位置误差。实验结果表明,该方法在正常场景下仅左向、右向的光束光斑位置坐标(-10°,0°)、(10°,0°)不同,低信噪比场景下仅左向、右向的光束光斑位置坐标(-10°,5°)、(10°,5°)不同,定位测试耗时最短为0.913 s。 展开更多

关键词 低信噪比 光通信 光束位置 智能定位

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基于机器视觉技术的红外与可见光人脸图像配准 被引量：3

10

作者 王红梅 曾国庆 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第2期113-118,共6页

为解决某些环境图像中人脸轮廓模糊,人脸面部特征单一问题,提出基于机器视觉技术的红外与可见光人脸图像配准方法。采集红外与可见光人脸图像,对其进行直方图均衡化处理,采用Canny边缘算子方法提取人脸图像轮廓,并依据轮廓的梯度大小以... 为解决某些环境图像中人脸轮廓模糊,人脸面部特征单一问题,提出基于机器视觉技术的红外与可见光人脸图像配准方法。采集红外与可见光人脸图像,对其进行直方图均衡化处理,采用Canny边缘算子方法提取人脸图像轮廓,并依据轮廓的梯度大小以及方向特征实现红外与可见光人脸图像配准。实结果表明:该方法可有效提升红外与可见光人脸图像的配准度,在无遮挡时配准度数值为0.961,在遮挡10%和20%时,配准度数值分别为0.949和0.944,由此说明该方法应用效果较为显著。 展开更多

关键词 机器视觉 红外与可见光 人脸图像配准 图像采集卡 均衡化处理 轮廓提取

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基于激光三角测量的人脸识别方法研究 被引量：2

11

作者 王红梅 曾国庆 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第10期221-226,共6页

激光三角测量可依据入射光与被测量面法线之间关系获得反射激光光点位置,在目标识别、位移计算等领域应用广泛,为此研究基于激光三角测量的人脸识别方法,满足精准非接触人脸识别的需求。该方法运用激光三角测量方法向人面部发射激光,得... 激光三角测量可依据入射光与被测量面法线之间关系获得反射激光光点位置,在目标识别、位移计算等领域应用广泛,为此研究基于激光三角测量的人脸识别方法,满足精准非接触人脸识别的需求。该方法运用激光三角测量方法向人面部发射激光,得到不同平面激光线条,再通过平面坐标转换方法获取激光平面坐标系与图像坐标系的转换关系,然后建立人脸识别几何结构模型,利用该模型得到人脸识别的几何面部轮廓特征,再使用激光光点定位算法,通过获取激光光点分布局部主方向得到人脸识别结果。实验结果表明:该方法运用激光三角测量人脸结果较为准确,可有效提取人脸口鼻、眉眼等轮廓,且识别人脸精度较高;即便在数据量达到1000张时,识别精度仍保持在99.20%;在数据量达到1000张时,相比其他对比方法而言,该方法识别耗时最低,为0.21 s。综上,基于激光三角测量的人脸识别方法为安全、智能交互等领域提供了有效的解决方案,具有广阔的应用前景和价值。 展开更多

关键词 激光三角测量 人脸识别 特征提取 坐标转换 激光光点定位 轮廓线

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IRS多分区辅助太赫兹多子阵列波束成形设计 被引量：2

12

作者 张祖凡 唐睿 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期78-88,共11页

在智能反射表面(IRS)辅助太赫兹(THz)通信系统中,为突破信道稀疏性对系统空间多路复用增益的限制,提出收发端采用宽间隔多子阵列混合波束成形架构,设计IRS多分区辅助THz多子阵列的传输方案。首先,基于频谱效率最大化原则,构建一个含有... 在智能反射表面(IRS)辅助太赫兹(THz)通信系统中,为突破信道稀疏性对系统空间多路复用增益的限制,提出收发端采用宽间隔多子阵列混合波束成形架构,设计IRS多分区辅助THz多子阵列的传输方案。首先,基于频谱效率最大化原则,构建一个含有多变量耦合和非凸约束的非凸目标函数;然后,将优化问题解耦成2个易于求解的子问题,即IRS反射系数矩阵设计问题和收发端混合波束成形矩阵设计问题;最后,采用黎曼流形优化算法计算IRS反射系数矩阵,并通过数理推导得到混合波束成形矩阵的闭式解。仿真结果表明,与基准方案相比,所提方案可以获得更好的频谱效率。 展开更多

关键词 智能反射表面 两级空间多路复用 混合波束成形 黎曼流形优化

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一种Enlighten-GAN网络的指纹超分辨率重建方法 被引量：6

13

作者 高飞 余晓玫 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1577-1584,共8页

将低分辨率(LR)图像重建为高分辨率(HR)图像的主流模型是生成对抗网络(GAN)。然而,由于基于GAN的方法利用从其他图像中学习到的内容来恢复高频信息,在处理新的图像时往往会产生伪影。由于,指纹图像的特征比自然图像更加复杂。因此,将以... 将低分辨率(LR)图像重建为高分辨率(HR)图像的主流模型是生成对抗网络(GAN)。然而,由于基于GAN的方法利用从其他图像中学习到的内容来恢复高频信息,在处理新的图像时往往会产生伪影。由于,指纹图像的特征比自然图像更加复杂。因此,将以前的网络应用于指纹图像,尤其是中等分辨率的图像,会导致收敛不稳定伪影效果更加严重。针对以上弊端,本文提出了一种Enlighten-GAN超分辨率方法,来解决指纹图像的重建问题。具体来说,我们设计了启发块来控制网络收敛到一个可靠的点,并利用自我监督分层感知损失以改进损失函数提升网络性能。实验结果证明Enlighten-GAN方法在指纹图像的重建效果性能上具有更加卓越的效果。 展开更多

关键词 超分辨率重建 指纹图像 生成对抗网络

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一种基于属性散射中心的SAR遮挡目标识别方法 被引量：5

14

作者 郑秋菊 邓华阳 陈欣 《电讯技术》 北大核心 2022年第8期1125-1130,共6页

针对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像遮挡目标识别问题,提出基于属性散射中心局部最优匹配的方法。综合考虑匹配对数量以及匹配对之间的差异,采用粒子群算法构建测试样本和模板样本的属性散射中心集之间的局部最优匹配... 针对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像遮挡目标识别问题,提出基于属性散射中心局部最优匹配的方法。综合考虑匹配对数量以及匹配对之间的差异,采用粒子群算法构建测试样本和模板样本的属性散射中心集之间的局部最优匹配关系。在此基础上,引入SAR遮挡目标带来的散射中心变化特性,定义稳健的相似度准则。基于散射中心匹配结果计算测试样本与各类模板的相似度进而判定其目标类别。在MSTAR数据集上的实验结果表明,所提方法在标准操作条件下对10类目标取得98.72%的平均识别率,在随机缺失、方向缺失两种遮挡模型下也取得优于对比方法的性能,证明了所提方法对于SAR遮挡目标识别的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 遮挡目标识别 属性散射中心 最优局部匹配

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基于深度行为分类的人员轨迹盲推方法 被引量：2

15

作者 郑秋菊 陈欣 《电讯技术》 北大核心 2022年第3期373-378,共6页

针对传统的非足部基于人员轨迹盲推的室内定位(Pedestrian Dead Reckoning,PDR)方法仅适合单个行为条件下的定位,无法适应真实定位场景的问题,提出了一种基于深度行为分类的人员轨迹盲推方法。该方法首先利用基于循环神经网络(Recurrent... 针对传统的非足部基于人员轨迹盲推的室内定位(Pedestrian Dead Reckoning,PDR)方法仅适合单个行为条件下的定位,无法适应真实定位场景的问题,提出了一种基于深度行为分类的人员轨迹盲推方法。该方法首先利用基于循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)的深度学习进行人员行为分类,并且根据分类结果(手持条件下、口袋中、自由晃动)设计不同的模型进行迈步检测、步长估计和航向估计,从而对人员的位置进行估计。实测实验验证了所提方法的有效性,其行为识别的准确率达到98%,并且相比于两种传统的单一行为定位方法,定位精度分别提高了1.7 m和2.3 m。 展开更多

关键词 室内定位 轨迹盲推(PDR) 行为分类 深度学习

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基于功率反射法的E型可重构功分器 被引量：1

16

作者 费莉 彭洪 +2 位作者 王玮 张馨月 王宝珠 《微波学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期74-77,共4页

基于对功率反射电路和级联传输线的分析计算,提出了一种新型分配比可重构方法。奇-偶模分析表明,当改变功率反射电路中级联传输线的电长度时,可以实现任意范围的功率分配比连续可调。在此原理的基础上,利用E型调谐电路代替级联传输线,... 基于对功率反射电路和级联传输线的分析计算,提出了一种新型分配比可重构方法。奇-偶模分析表明,当改变功率反射电路中级联传输线的电长度时,可以实现任意范围的功率分配比连续可调。在此原理的基础上,利用E型调谐电路代替级联传输线,设计了一款工作在2.45 GHz的E型可重构功分器。仿真和实物测试得到,当E型调谐电路中变容二极管的偏置电压在0~20 V范围内改变时,可重构功分器的功率分配比可以在-21.3~22 dB之间连续可调,同时回波损耗和隔离度均优于20 dB,插入损耗低于1.3 dB。 展开更多

关键词 变容二极管 可重构功分器 E型调谐电路 奇-偶模分析法

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用于三维成像的激光传感器旋转扫描系统

17

作者 曾国庆 王红梅 +2 位作者 党晓圆 卢伯年 韦俊龙 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第1期227-231,共5页

以实现物体三维成像为目的,设计用于三维成像的激光传感器旋转扫描系统。激光传感器采集物体光条图像,将光条图像传到上位机,使用旋转扫描测量模型获取物体光束的三维空间坐标数据,使用OpenGL开发图形库构建物体三维云图,将光条图像按... 以实现物体三维成像为目的,设计用于三维成像的激光传感器旋转扫描系统。激光传感器采集物体光条图像,将光条图像传到上位机,使用旋转扫描测量模型获取物体光束的三维空间坐标数据,使用OpenGL开发图形库构建物体三维云图,将光条图像按照3D轮廓扫描顺序获取物体红、绿、蓝分量,将这些分量与物体3D空间坐标数据整合后,完成物体三维云图着色。实验结果表明:该系统具备较丰富的伺服控制功能,且标定物体光平面坐标误差仅为0.005 mm;物体三维成像逼真度较高,与实物颜色较为接近,三维成像效果优秀。 展开更多

关键词 三维成像 激光传感器 旋转扫描系统 光条图像 伺服控制 三维云图 三维着色

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基于中性集与谱聚类的前视声呐图像检测

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作者 赖小龙 刘彪 +1 位作者 刘光宇 高勇 《兵器装备工程学报》 2025年第11期267-273,共7页

针对前视声呐图像伴有背景复杂、环境噪声强、弱边缘等特点,导致目标检测准确率低等问题,提出了基于中性集合与谱聚类的前视声呐图像目标检测方法。引入中性集旨在有效保护目标物体的边缘像素完整性,同时优化图像分割性能;易于谱聚类能... 针对前视声呐图像伴有背景复杂、环境噪声强、弱边缘等特点,导致目标检测准确率低等问题,提出了基于中性集合与谱聚类的前视声呐图像目标检测方法。引入中性集旨在有效保护目标物体的边缘像素完整性,同时优化图像分割性能;易于谱聚类能够准确划分包含目标物体的多个独立区域;最后,仅需提取亮度和狭长度2个特征,即可检测目标物体。通过仿真,能够对不同目标的前视声呐图像进行精准检测,验证了该算法的鲁棒性及有效性,Dice系数达到0.868,精确率达到0.87。 展开更多

关键词 中性集 谱聚类 特征提取 目标检测 图像增强

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