基于视觉区域聚合与双向协作的端到端图像描述生成

近几年,基于Transformer的预训练模型展现了强大的模态表征能力,促使了多模态的下游任务(如图像描述生成任务)正朝着完全端到端范式的趋势所转变,并且能够使得模型获得更好的性能以及更快的推理速度.然而,该技术所提取的网格型视觉特征中缺乏区域型的视觉信息,从而导致模型对对象内容的描述不精确.因此,预训练模型在图像描述生成任务上的适用性在很大程度上仍有待探索.针对这一问题,提出一种基于视觉区域聚合与双向协作学习的端到端图像描述生成方法(visual region aggregation and dual-level collaboration,VRADC).为了学习到区域型的视觉信息,设计了一种视觉区域聚合模块,将有相似语义的网格特征聚合在一起形成紧凑的视觉区域表征.接着,双向协作模块利用交叉注意力机制从两种视觉特征中学习到更加有代表性的语义信息,进而指导模型生成更加细粒度的图像描述文本.基于MSCOCO和Flickr30k两个数据集的实验结果表明,所提的VRADC方法能够大幅度地提升图像描述生成的质量,实现了最先进的性能.

窃听双向协作网络机会中继选择方案的保密性能分析

对于多中继、窃听双向协作网络,研究使用机会中继选择和模拟网络编码技术来增强窃听系统物理层安全性。具体地,窃听双向协作网络的通信过程共3个时隙。第1和第2时隙,两信源分别发送消息到中继节点;第3时隙,根据最大最小中继选择方案,选取一个成功解码两信源消息的中继节点。使用模拟网络编码技术将两信源消息混合,把混合消息广播给两信源。分析了最大最小中继选择方案,推导出该方案保密中断概率的闭式表达式。对最大最小中继选择方案进行渐近分析,并求得该方案的保密分集阶数等于中继节点的个数。仿真结果表明,最大最小中继选择方案的保密中断概率随中继节点数增加而迅速减小。

基于双向协作中继网络的物理层安全技术研究

在信息化战场中,军事通信领域越来越重视对军用移动通信系统的应用。为提高军用移动通信系统的安全性能,研究了双向协作中继网络的物理层安全传输问题。以最大化系统安全速率为目标,提出了一种基于标准粒子群优化算法的中继选择及功率分配联合优化方法用于对抗窃听者,通过仿真将所提算法与等功率分配和最优中继选择算法、最优功率分配和随机中继选择算法、等功率分配和随机中继选择算法进行了比较。仿真结果表明,所提算法优于其他3种算法,提高了系统的安全速率,有效地抵抗了窃听者的窃听,从而显著提升了系统的安全性能。

基于功率分配的双向协作频谱接入方法

提出了一种基于功率分配的双向协作频谱接入方法.在该方法中,认知用户通过双向协作的方式接入授权用户频谱,使用一部分功率转发授权用户信息,帮助授权用户达到目标速率,然后使用剩余的功率发送自己的信息.该方法研究了认知用户如何对功率进行分配,在保证授权用户达到目标速率的条件下,最大化认知用户的速率.仿真结果验证了所提频谱接入方法的有效性,同时说明授权用户和认知用户都能够从所提频谱接入方法中获得好处.

复杂环境下双向协作通信研究

双向协作通信应用于航空自组网、车联网等未来无线通信,面临着高速运动环境下信道状态变化导致通信质量大幅下降问题。利用随机信道建模方式,考虑通信过程前后子阶段信道状态信息相关性,推导了信道状态联合概率密度闭式表达式;提出了以最小化系统中断概率为目标的最优功率分配策略以改善双向协作通信系统的中断性能。蒙特卡罗仿真结果表明在不同的系统平均信噪比、信道相关系数(与通信节点运动速度相关)下最优功率分配相比于等功率分配可有效提高系统中断性能。基于最优功率分配的双向协作通信能克服高速运动环境下信道状态变化问题,具有高可靠高速率特点,能为航空自组网、车联网等未来无线通信应用提供技术支撑。

双向协作系统的中继选择和功率分配策略

针对瑞利衰落信道下双向多中继协作通信系统,为了降低中断概率,提出了一种基于最小化中断概率的中继选择策略和功率分配方案。首先联合考虑两条链路的中继节点处信噪比和信道增益实现双链路中继选择,然后推导出一种新的最优中继下双向放大转发协作中断概率的近似表达式上界,并利用凸优化求解得到使中断概率最小的最优功率分配解。仿真结果表明,与现有策略相比,提出的策略能够明显降低系统中断概率和误码率,显著提高系统性能。

双瑞利衰落下双向协作车载系统差错性能分析方案

在车际通信过程时,场景中的遮挡物和车间相对运动所引起的多普勒频移会增加数据传输的误比特率,降低了车际通信的可靠性。为了提高车际通信可靠性,提出了一种基于双瑞利衰落模型的双向协作车载系统差错性能分析方案。该方案利用双瑞利衰落来描述车际通信系统的衰落特性,通过一阶自回归函数中的多普勒频偏系数来获取时变信道参数,然后在解码转发和放大转发的双向协作方式下,采用多进制数字相位调制信号优化系统中各单元的功率分配因子,提高了车载系统的抗差错性能,使得车际通信的可靠性得到保证。数值分析表明,相对于单向协作方案,该方案可以提升车际通信的误比特率性能2~3 dB。

一种基于功率和带宽分配的双向协作频谱共享协议

为了在频谱共享中减少主次系统之间干扰的同时提高认知系统的信息传输速率,提出了一种基于功率和带宽分配的双向协作频谱共享协议。在该协议中主次系统通过使用不同的带宽来传输信息以减少两者之间的干扰。认知用户使用双向协作的方式利用一部分带宽和功率帮助转发授权用户的信息,帮助其达到目标传输速率,作为交换剩余的带宽和功率资源则用于认知系统的信息传输。以最大化认知系统传输速率为目标,推导出了功率和带宽联合分配的最优分配系数。仿真结果表明与其他基准协议相比,该协议在减小了主次系统之间干扰的同时,认知系统的传输速率也有显著地提高。

基于SWIPT的多用户双向中继协作系统资源分配算法研究

在双向中继协作系统中,随着用户数和中继数量增加,节点间的传输干扰成为影响系统性能的不可忽略因素,如何考虑节点间传输干扰并设计合理的资源分配算法是提升性能的关键。对此设计一种实现简单、复杂度相对较低、可扩展性好的避免干扰资源分配算法RABST(Resource Allocation based on SWIPT and TDMA)。考虑了中继节点能量和信息的分配比例、传输功率等资源的分配,以及多用户的链路资源来提高链路的总传输速率和利用率。将RABST建模成优化问题并求解,优化了系统的资源分配并最大化了系统吞吐量。仿真实验证明了RABST可以有效地增大系统吞吐量。

车载双向AF协作通信系统的中断性能分析

在车载通信系统中采用双向中继协作通信可以提升系统性能。然而,车辆移动造成的链路相关性会增大车载双向中继协作通信系统的中断概率。针对这个问题,建立了车载双向链路相关性系统模型,用相关系数描述车辆移动造成的双向链路特性,简化了系统中断性能分析。同时,在中继采用AF方式下得到系统中断性能的闭式解,且中断概率一定时,求得最优功率分配方案。数值分析表明,相关系数比功率分配系数对中断性能影响的幅度更大,相比传统单向AF中继协作通信系统的最优功率分配方案,最多可以节省4 d B的总功率。

海警机构海上维权执法协作的问题与规制

《海警法》第59条确立了海警机构海上维权执法协作机制。海警机构与其他部门在海上维权执法方面的有效协作,不仅有助于提升我国海洋治理能力的现代化水平,也有利于维护国家主权和海洋权益。当前,海上维权执法机构之间的协作在执法目标、管辖区域、执法权限、回应过程等方面存在一些不协调的问题。上述问题产生的主要原因在于:缺少常设协作机构,单向性协作存在行动阻碍,部门本位制约,配套机制供给不足等。有鉴于此,应当坚持法治原则,适时组建涉海综合协调机构,构建双向协作机制,完善配套的程序机制,从而有效提升海上维权执法协作水平,加快海洋强国建设。

基于协作波束形成的中继阻塞混合无线物理层安全传输

针对双向无线协作通信系统的安全传输(信息论安全)问题,提出一种基于多节点协作波束形成的中继与阻塞混合机制来提高物理层信息传输的安全性.其基本思想是:在协作传输阶段,系统中的一部分协作节点进行分布式波束形成来帮助发送方发送信息给合法用户,同时另一部分协作节点发送干扰信号阻塞窃听者的侦听,从而显著改善系统在协作广播阶段的安全性能.基于这一机制,针对窃听者的瞬时信道状态信息已知与否,本文提出两种不同的协作波束形成方法和优化方案,这两种方案在数学上均归结为解决一个或一系列的二阶凸锥规划问题,从而可以通过内点法有效地求解.仿真结果和对比实验验证了在中继节点数目较多时本文提出的混合安全机制和波束形成方法相对于单纯的协作中继机制或单纯的协作阻塞机制而言显著地提高了系统的物理层安全性能.