融合位置信息和上下文的水面目标检测方法

针对复杂多变的水面环境中,小目标检测精度低、漏检率高且检测平台计算资源有限的问题,提出了一种基于Efficientdet-D0融合位置信息和上下文的水面目标检测方法.首先,采用坐标注意力机制对主干特征提取网络的主要模块移动翻转瓶颈卷积进行改进,将目标的位置信息集成到通道注意力中,提高网络对水面小目标的检测能力;其次,在特征融合网络BiFPN中引入Cot模块,增强特征融合网络对特征图相邻和全局上下文的获取能力,进一步提高检测小目标的能力;最后,为优化预测网络训练,将预测网络激活函数替换为H-swish.在WSODD测试集中的实验结果表明,本文模型的mAP相比于原始模型提高了16.95%,漏检率下降明显,且本文模型参数量小于大多现有模型,证明了本文方法在水面目标检测模型中的有效性.

车联网中最小化峰值信息年龄的任务卸载策略

为解决车联网中数据密集型任务对信息新鲜程度极为敏感的问题,针对车路协同场景提出一种最小化峰值信息年龄策略。在所提策略中,将峰值信息年龄定义为任务更新间隔、传输时间以及等待时间三者之和的期望,将变量高度耦合的非线性优化问题转化为任务卸载比例和任务更新间隔两个子问题。在任务卸载比例问题中,证明最小峰值信息年龄的存在条件并获得最优卸载比例。通过内点罚函数法求解车辆任务更新间隔问题。给出两个子问题的交替迭代策略,实现全局车辆峰值信息年龄最小。数值仿真结果验证了所提策略在减少全局车辆峰值信息年龄方面的有效性。

时变环境下的自由空间光通信系统信道建模研究

为了有效提升光通信系统信道传输效率,提出时变环境下的自由空间光通信系统信道建模研究。该方法基于通信时变环境,对光通信系统信号传播时的大气散射以及大气衰减特性分析。将大气散射系数以及大气衰减系数作为约束条件,结合光通信系统信道特性,获取光通信系统光源与接收器之间的距离,并计算系统接收端信号功率。通过上述约束条件以及距离、功率等参数建立信道冲击响应函数,实现自由空间光通信系统的信道传输模型的建立。实验结果表明,该方法模型与实际信道拟合效果好、信道模型效率最高达0.9以上,该方法的信道模型性能较高。

基于OGCE⁃BEM的OTFS信道估计

【目的】随着面向第六代移动通信技术研究工作的开展,传统的正交频分复用(OFDM)系统中的载波间干扰使得信道估计性能不足以提供高度可靠的通信,而正交时频空(OTFS)系统可以有效解决快速时变性和多普勒效应导致的通信系统可靠性下降问题,近年来受到了广泛关注。【方法】为了有效满足OTFS系统所需的信道估计性能需求,文章采用优化的广义复指数(OGCE)基扩展模型(BEM)将信道脉冲响应建模为时不变的基函数与基函数系数的形式,从而有效地拟合高速移动通信场景下的快速时变信道。OGCE⁃BEM通过更加密集的采样改善了频谱泄漏的问题,并且通过增加修正系数降低了高频基模型的误差。为了得到更为精确的基函数系数,文章基于遗忘因子与估计误差的关系,设计了可变遗忘因子的递归最小二乘(RLS)滤波器,使得RLS滤波器可以实时追踪基函数系数的变化。【结果】仿真结果表明,文章所提算法适用于高速移动通信场景,基函数的设计更为合理,相较于固定遗忘因子的估计方法,具有更低的均方误差,信道估计结果更加精确。与最小二乘(LS)、BEM⁃LS和BEM⁃线性最小均方差(LMMSE)信道估计方式相比,均方误差性能得到了明显提升。【结论】文章所提基于OGCE⁃BEM的信道估计算法有效减少了待估计未知参数量,提高了信道估计的准确性。

一种稀疏增强的压缩感知MIMO-OFDM信道估计算法

基于压缩感知(Compressed Sensing,CS)的信道估计可以达到减少导频的目的,但在频-时域信道矩阵到时延-多普勒域的稀疏变换中存在谱泄漏现象,影响了信道矩阵的稀疏性和估计的均方误差(MSE)性能。为此该文对信道的稀疏性进行研究,提出一种时域加窗的稀疏优化CS信道估计算法。通过对时域加窗,所提算法抑制了由离散截断导致的多普勒域泄漏,再据此设计出观测矩阵,以此方式增强信道在时延-多普勒域的稀疏性,并实现对稀疏的信道矩阵更为准确的重构,达到改善信道估计MSE性能的目的。仿真结果表明随信噪比的增大,加窗CS算法相比无窗CS算法有效改善了信道估计的性能。

一种新的基于粒子群优化的双簇头分簇路由算法

针对无线传感器网络分簇路由算法中簇头节点负载过重,簇头能量利用率不高,提出了一种基于粒子群优化的双簇头多跳路由算法。该算法根据簇头任务的不同,利用节点的能量、距离汇聚节点的距离以及节点的位置关系分别构建适应值函数,选择出最优主簇头完成数据采集和融合任务,以及与其协作的最优副簇头完成簇间数据转发任务,最终实现采集能耗和传输能耗最小化。仿真实验结果表明,与其他路由算法相比,该算法可以有效减轻簇头节点负载,减小簇头能量消耗,均衡整个网络能耗,延长了网络的生存周期。

基于Householder-QR分解的低复杂度天线选择算法

对多天线空分复用系统中以符号误码率为准则的天线选择算法进行了深入分析,针对以往传统天线选择算法对所有天线子集搜索计算复杂度高的问题,提出了基于复域Householder-QR分解的天线选择算法.所提算法深入分析了线性接收机接收端信噪比与系统信道矩阵之间的关系,利用接收端信噪比近似边界值得到了低复杂度的选择方案,该算法不仅有效地降低了计算复杂度,同时误码率性能与以往算法相近,提高了空分复用系统的传输可靠性,适用于实际相关信道传播环境.仿真实验表明,与传统算法相比该算法具有良好的性能.

一种基于相异度的接收天线选择算法

对于多输入多输出系统天线选择算法而言,穷尽搜索算法能够达到最优的性能,但包含较多矩阵运算,计算复杂度较高。而传统基于相关度和相似度的天线选择算法虽具有较低计算量,但损失了较大的容量性能。针对这一问题,以容量性能为目标,提出了基于相异度的接收天线选择算法,分析了不同相异度下所提选择准则对系统性能的影响。与传统相关度和相似度天线选择算法相比,所提算法有效降低了计算复杂度,改善了系统的容量性能,仿真结果表明:所提算法具有较好的系统性能,适用于实时通信系统。

现代通信技术课程教学改革与实践

现代通信技术课程是电子类相关专业中非常重要的一门专业课程。为了满足高等学校教学质量和教学改革工程的需要,减小课程内容与实际通信技术发展的差距,深入研究了现代通信技术课程的传统教学模式。根据该课程的内涵和知识体系,对于如何促进教学方法、教学手段的改革进行了探讨,特别是对教学内容和实验教学等方面进行了积极有益的实践与探索。教学实践结果表明,通过教改,提高了教学质量,实现了良好的教学效果,更为建设高水平的课程打下良好基础。

一种用于频率可重构超宽带天线的改进的nABD测向算法

测向系统对于频带宽度、测角精度及测向范围等方面有着较高的要求。针对这一问题,对于接收天线的频率响应、阻抗带宽特性进行了可重构设计,以达到测向系统对宽频带的要求。同时,在所设计天线元方向特性的基础上,对传统的比幅测向算法nABD进行研究,给出相应的天线元加权系数调整方法,以获得较优的测角精度和测向范围。由仿真结果可知,所设计天线具有较好的工作频率范围与可重构阻带特性,所提测向算法可以获得较高的角度分辨率和较大的测向范围。

一种低复杂度的MIMO系统球形检测算法

球形译码检测算法是多输入多输出(MIMO)系统中一种高效的检测算法,但是其初始搜索半径影响着算法的复杂度。本文针对此问题,提出基于蚁群算法的球形译码检测算法。该算法首先利用蚁群算法分布式计算的寻优能力来检测确定初始半径,然后在新的半径下进行球形译码检测。仿真实验结果表明,改进SD检测算法的性能效果较好,与传统球形译码算法相比,该检测方法能有效减少在低信噪比时的运算复杂度,同时在高信噪比时可以逼近最大似然译码的检测性能。

Femtocell网络中基于PSO的频谱感知技术

在Femtocell和Macrocell构成的两层网络中,干扰问题十分突出,传统的研究主要集中在静态的资源分配上,未能有效地提高频谱资源的利用率。基于认知无线电中的频谱感知技术,检测出空洞的频谱资源分配给Femtocell使用。给出了多用户多天线Femtocell系统的协作频谱感知模型,推导出全局检测概率,在给定虚警概率的前提下,在融合中心基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法优化分配每个Femtocell用户感知信息的权值,最大化系统的全局检测概率,提高频谱资源的利用率。仿真结果表明,所提算法能够有效地改善系统的检测性能,具有较好的实时性,适用于实际的两层网络通信系统。

空时复用多用户MIMO系统联合天线选择

在下行多用户MIMO通信系统中,用户间很难相互利用彼此间信息,用户间干扰消除必须在基站完成。又由于多用户MIMO系统的复杂结构,使得其链路成本极大增加。针对这些问题,提出一种低复杂度的预编码算法和相应的优化预处理算法,达到消除多用户干扰的目的,与传统线性预编码算法相比,所提算法可充分利用多用户系统容量,为用户提供较好的空间发射分集增益。同时,为了降低系统硬件成本,进一步给出一种基于误码率的发送端、接收端联合天线选择算法。所提天线选择算法可以取得与优化预处理算法相近的误码率性能,使得多用户通信系统性能与硬件成本间达到很好的折衷。仿真结果表明所提算法可以获得较好的性能,适用于实际的通信系统。

基于Householder变换的快速天线选择算法

基于符号误码率准则的天线选择技术可以有效地提高空分复用系统的传输性能,降低系统成本。但同时其对算法的实时性、快速性提出了更高的要求。以往天线选择算法通过奇异值分解来得到天线子集次最优解,计算量大、计算复杂度高。针对这一问题,对空分复用系统的信噪比边界特性进行了深入分析,提出了基于递推Householder-QR分解的天线选择算法。与传统算法相比,该算法降低了计算量的同时提高了系统的传输可靠性,改善了空分复用系统的性能。仿真结果表明:该算法具有良好的性能,并适用于实际相关信道传播环境。

基于CFD的高炉热风炉联合仿真方法

针对由于热风炉结构复杂,理论求解和物理实验研究均很难得到其热交换精确解的情况,提出基于计算流体动力学(CFD)的数值模拟联合仿真方法,可以有效地分析不同热交换载体结构对于热交换的影响,仿真结果验证此方法的可行性。

多用户MIMO系统用户选择算法

MIMO系统在不增加带宽的情况下可以有效提高频谱效率。但由于多用户MIMO系统现存预编码方法和系统天线数目的限制,使得系统容纳用户数为一限定值,无法满足实际需要。针对这一问题,给出一种等功率分配的用户选择算法,其通过对信道容量等效近似来得到较优的用户组。为了降低用户选择复杂度,给出一种迭代的次优用户选择算法,达到快速选取较优用户的目的。仿真结果表明所提算法可以获得较好的系统容量性能,适用于实际通信系统。

基于FPGA的无线通信平台设计

设计了基于现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)和nRF24L01的无线通信平台架构。以FPGA为主控芯片,设计了串行外设接口(serial peripheral interface,SPI)、直接数字频率合成(direct digital synthesis,DDS)模块以及逻辑控制模块,并对nRF24L01进行芯片配置,实现了FPGA与n RF24L01之间的高速数据交互。通过测试证明,基于FPGA的无线通信平台具有通信速率高、通用性强、性能稳定等特点,能够适用于多种通信应用场景。

低复杂度多用户多输入多输出系统预编码算法

针对多用户多输入多输出(Multi-user Multiple-input Multiple-output,MIMO)系统虽可获得很好的系统容量性能,用户间却彼此存在干扰的问题,提出了一种具有较低计算量的线性块对角化预编码算法,并进一步给出了发送端性能优化预处理算法,从而较好的消除用户间干扰,并充分利用多用户MIMO系统容量性能.所提算法可以获得相近的误码率性能,具有较低的计算量,较好的满足了无线通信系统实时性、快速性的要求.仿真结果验证了所提算法的有效性.

一种改进的相关信道下MIMO天线选择算法

由于MIMO系统天线间距的限制等原因,实际MIMO无线信道往往是衰落相关的,而信道相关性严重影响了MIMO系统的性能。针对这个问题,提出一种改进的基于相关性天线选择算法,通过选择具有最小平均相关性和最大相关矩阵行列式的天线子集作为最优天线集合。在选择较少天线的情况,降低了计算复杂度,达到几乎与相关性选择算法相同的性能,且非常接近最优选择算法。仿真结果证明了改进算法的有效性和可靠性。

基于综合职业能力培养的“一体化”教学体系构建研究

经济社会的快速发展,对人才的要求越来越高,高职教育的客观规律决定了必须把培养学生的综合职业能力放在首位。高职大学生综合职业能力是由专业能力、方法能力与社会能力三方面构成。整体构建理论与实践相结合的"一体化"教学体系,是培育高职大学生综合职业能力的有效策略。