基于价值函数分解和通信学习机制的异构多智能体强化学习方法

许多现实世界的系统可以被建模为多智能体系统,多智能体强化学习为开发这些系统提供了一种有效的方法,其中基于集中训练与分散执行范式的价值函数分解方法得到了广泛的研究.然而现有的价值分解方法一般缺乏通信机制,在处理需要通信学习的多智能体任务时表现不佳.同时,目前大多数通信机制都是针对同构多智能体环境设计的,没有考虑异构多智能体场景.在异构场景中,由于智能体动作空间或观测空间的异构性,智能体之间的信息共享并不直接.如果不能对智能体的异构性进行有效地建模处理,通信机制将变得无效,甚至会影响多智能体的协作性能.为了应对这些挑战,本文提出一个融合价值函数分解和通信学习机制的异构多智能体强化学习框架.具体地:(1)与采用同构图卷积网络的方法不同,该框架利用异构图卷积网络融合智能体的异构特征信息得到有效的嵌入;(2)利用通信学习模块获得的嵌入信息和局部观测历史计算每个智能体的动作价值,以选择和协调智能体的动作;(3)通过设计的互信息损失函数和价值函数分解模块的损失函数联合训练,能够有效地训练整个方法.本文首先在两个异构多智能体平台上进行实验,实验结果表明该方法能学到比基线方法更有效的策略,在两个平台上相比基线方法分别提高了 13%的平均奖励值和24%的平均胜率.此外,在交通信号控制场景中验证了该方法在现实系统中的可行性.

基于多重函数投影同步的保密通信新算法

本文提出了一种新的混沌同步方案——多重函数投影同步,该同步方案比许多现有同步方案更加广义,两个同步系统之间的同步行为更加复杂。基于所提的同步方案并引入参数扰动因子,设计了一种新的保密通信算法,并通过理论分析和数值模拟,证实了算法的有效性和可行性。最后,通过讨论和对比实验展示了该算法的安全性。

一种基于Socket通信的嵌入式设备测试方案

嵌入式设备的一个主要特征就是其对高实时性的要求。这样嵌入式测试程序就无法在传统的非实时操作系统上运行,而是需要运行在一款实时操作系统上,因此,在嵌入式测试人机交互界面上易用性方面就会受限。目前主流的方案是测试程序采用上位机加下位机分离的体系结构来解决操作和可视问题。研究了一种基于Socket通信的嵌入式设备自动化测试方案,解决了上位机加下位机测试结构上的通信难题。

复变函数与积分变换在通信工程专业中的教学实践

复变函数与积分变换课程在电子信息类工科专业中占据举足轻重的作用,由于课程应用性强,相比高等数学较为抽象、复杂,大多数授课教师是数学系专任教师,不能尽可能地将课程内容充分联系电子信息类专业进行有侧重的讲解,导致授课效果不是很理想,对通信工程专业学生后续学习信号与系统等专业核心课程不能做好衔接工作。笔者采用实践与理论相结合的教学方式,融合前期电路分析、后期信号与系统部分内容,提高学生学习兴趣;通过实例讲解,学生能够充分了解设置课程的作用及其意义,从而达到对课程内容的精准掌握。

基于径向基函数神经网络的交通信号控制优化

文章采用迭代训练的学习算法,结合径向基函数构建神经网络,通过构建的网络能够得到交通信号控制策略,为交叉路口的交通问题提供更加高效的交通信号控制方案。文章的神经网络与传统的交通控制策略相比,降低了车辆的平均延误时间。针对移动交通流检测信息的特点,提出了一种基于移动交通流检测信息的路况概率神经网络判别方法,通过分析路况的相关因素,同时考虑信号控制交叉口红灯对车辆行程时间延误的影响,通过结合径向基函数算法改进的概率神经网络,根据实地调查的数据,得出预测更加准确的神经网络。预测的结果通过对比,降低了交叉路口车辆的平均延误时间,减少了交通安全隐患。

基于云计算的舰船通信网络入侵检测方法研究

为在面临大规模网络攻击或突发攻击时,提高入侵检测的实时性,提出基于云计算的舰船通信网络入侵检测方法。通过云计算的MapReduce编程模型,设计MapReduce并行化的遗传量子粒子群优化算法,在舰船通信网络数据内,提取网络入侵特征;利用MapReduce并行化熵聚类算法,确定径向基函数神经网络的基函数中心;确定基函数中心后,在MapReduce编程模型的Map函数内,输入网络入侵特征样本,训练神经网络,优化神经网络权值,通过Reduce函数输出训练结束指示,完成神经网络训练;在完成训练的MapReduce并行化径向基函数神经网络内,输入特征样本,输出舰船通信网络入侵检测结果。实验证明,该方法可有效提取舰船通信网络入侵特征;在不同网络攻击类型下,该方法均可精准完成舰船通信网络入侵检测。

基于混沌序列的MIMO-OFDM雷达通信一体化波形设计

为了解决多输入多输出的正交频分复用(multiple input multiple output orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)雷达通信一体化信号波形由于通信信息的不确定性导致模糊函数旁瓣水平较高以及系统雷达探测能力较差的问题,提出利用混沌序列对通信信息进行直接扩频。但普通单级混沌序列具有保密性低,可用数量少,容易被破解的缺点。因此采用一种基于加权算法优化的混合型级联混沌序列对通信信息进行扩频调制,然后再通过MIMO-OFDM一体化系统进行传输。由仿真结果可知,加权后的级联混沌序列相关性和误码率性能较m序列和Gold序列更好,经此序列扩频后的一体化信号模糊函数旁瓣水平会更低,故该一体化波形雷达探测性能更佳。且混沌序列越长,信号波形雷达探测能力越好。

成对载波多址技术在靶场卫星通信系统中的应用

卫星通信具有覆盖范围广、部署方便和不受地理环境限制等优点,是靶场信息通信系统的重要组成部分,但由于卫星转发器资源有限、通信保障难等原因,致使卫星通信系统应用存在一定的限制。采用将基于相关函数的成对载波多址(Paired Carrier Multiple Access, PCMA)技术应用于靶场卫星通信系统的方式,通过PCMA设备使通信双方工作在同一频段,从而节约近一半卫星转发器资源,同时实现卫星通信保障需求,具有较好的自干扰抑制能力,有效提升了靶场卫星通信系统性能。

云边环境下微服务通信网络入侵行为识别方法

通信网络入侵行为具有多样性,难以保障入侵行为的识别效果,因此提出一种云边环境下微服务通信网络入侵行为识别方法。引入非线性变换函数,对微服务通信网络入侵行为的特征进行半监督学习,通过将原始入侵行为映射到高维空间,获取正常运行状态下特征向量的参数。在构建以改进降噪自编码网络为基础的网络入侵行为识别模型的过程中,引入注意力机制,根据网络状态数据的重构误差与所设定的网络入侵行为特征阈值之间的差异,判断具体的入侵行为。根据测试结果,该方法能够准确识别出不同类型的入侵攻击。

GDS-MIMO-OFDM雷达通信一体化波形设计

针对正交频分复用(OFDM)雷达通信一体化波形存在的通信速率较低、自相关旁瓣较高的问题,提出了一种基于Gold码扩频的多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)雷达通信一体化波形。将MIMO-OFDM与扩频序列相结合,利用相关性较好的Gold码对通信信息进行扩频,再与OFDM脉冲符号进行调制,进而设计出一种既能提高通信速率又能改善雷达性能的一体化波形。仿真实验证明,较相同仿真条件下的Gold-OFDM、脉冲压缩-正交频分复用(PC-OFDM)一体化波形而言,所设计的一体化波形的通信速率能够倍数提高且可以在不影响通信性能的前提下降低信号模糊函数的旁瓣,从而改善一体化系统的雷达性能。

基于WebSocket协议的网页即时通信系统研究与实现

随着用户对Web信息即时性要求的提高,一种不需要客户端,完全基于网页,提供定制化服务,在社区、论坛、电商网站中提供即时交流互动和服务的技术应运而生。对比HTTP和WebSocket 2种协议,文章设计了一种基于WebSocket协议的网页即时聊天系统,通过全双工消息传递,在浏览器和服务器之间创建了一条快速通道,实现了实时性要求,降低了服务器的资源占用率。聊天系统提供了用户登录、上线提醒、下线提醒和群发消息等功能,在保持传统B/S即时通信系统易扩展和易管理特点的同时,在带宽占用、消息收发时延方面具有显著的性能优势。

电磁学中的格林函数

文章回顾了电磁学中的格林函数理论与格林函数方法。首先,引入标量波动方程对应的格林函数,并与信号系统中的冲击响应函数作类比。其次,引入矢量波动方程对应的并矢格林函数,包括均匀和非均匀介质中的格林函数,并探讨其与电磁理论中的互易定理、等效原理之间的联系。最后,介绍了考虑介质的运动效应和电磁场的量子效应下的格林函数理论。此外,文章也探讨了电磁格林函数在无线通信、电磁兼容等工程领域的应用。

面向函数计算的信息论和编码

在云计算、大数据、物联网和人工智能的共同刺激下,数据量在不断膨胀。经典的香农信息论仅着眼于“语法”层次,即传输信息符号的准确程度如何,且各类信息的编码均面向人类,如文本、图像、语音、视频等。数据和智能时代各类信息的编码或面向智能体,目的为某种任务的达成或功能的实现,其注重“语义”和“语用”层次,这些均可看作信息的运算、量化等函数计算。因此,提出并讨论了面向函数计算的信息论和编码。主要论述三个方面的内容,首先是分布式函数压缩,考虑相关信源下的算术和函数压缩系统,基于图染色的方法,完全刻画了模型的压缩容量;其次是网络函数计算,考虑在任意的网络上计算任意目标函数,使用割集强划分的方法,得到了一个新的基于割集的“普适”上界,这是目前最好的“普适”上界;最后是信息论安全网络函数计算,考虑任意网络上计算任意目标函数,并且满足任意给定的安全性限制,采用信息论和图论等知识,刻画了安全计算容量的一个上界,并提出了一个线性的函数计算安全网络编码的构造方案,从而得到了安全计算容量的一个下界。

重叠加窗下卫星直序扩频通信干扰非线性抑制方法

由于离散傅里叶变换是通过对整个窗口内的信号进行频域变换,如果信号在窗口的两端产生不连续性,会导致频谱泄漏。而重叠加窗技术能够通过窗口的重叠部分来平滑信号,在不同时间窗口之间实现平滑过渡,减小频率泄漏和旁瓣效应的影响。因此,为提高通信性能,文中研究重叠加窗下卫星直序扩频通信干扰非线性抑制方法。将卫星直序扩频通信信号分成两路,通过改进升余弦窗函数,分别进行1/2重叠加窗处理;利用调制离散傅里叶变换算法变换加窗后的两路扩频通信时域信号,得到频域信号;采用自适应门限干扰检测算法非线性干扰抑制两路频域信号;由改进自适应幅度恢复非对称算法还原抑制后的频域信号,并对其进行逆变换处理,得到时域信号;按照1/2重叠加窗思想,融合两路时域信号,完成通信干扰非线性抑制。实验结果证明:该方法可有效重叠加窗处理卫星直序扩频通信时域信号,避免了旁瓣效应的影响,准确地抑制了卫星直序扩频通信干扰。

考虑通信延迟的桥梁防撞自动预警方法

在开展桥梁超高防撞自动预警时,通信延迟现象会直接影响预警方法的预警效果,从而威胁船只的安全运行,为此提出考虑通信延迟的桥梁防撞自动预警方法。具体分析防撞预警的影响因素,基于分析结果建立通信延迟模型计算出数据预警通信时的探测时延,根据计算结果,在考虑通信延迟的情况下完成采集数据;再根据采集的数据确定防撞预警准则,获取隶属度函数以及相关约束条件;结合模糊神经网络建立桥梁的防撞预警模型,依据该模型完成桥梁的防撞自动预警。实验结果表明,使用该方法开展防撞预警,预警效果较好。

基于自适应哈希函数的电力线载波通信网络终端功率控制方法

在对网络终端功率进行控制时,由于网络状态动态波动,通信网络终端功率的适应性调节能力较差,为此,提出了基于自适应哈希函数的电力线载波通信网络终端功率控制方法。考虑电力线载波通信网络的实际运行状态是动态波动的,为哈希函数设置了自适应机制,构建了自适应哈希函数,利用自适应函数对原始的电力线载波通信网络运行状态数据进行计算后,在可变的多混沌映射系统次迭代得到最终的哈希值。在电力线载波通信网络终端功率控制阶段,计算了处于蜂窝模式时和处于设备到设备(device-to-device,D2D)通信模式时,通信网络终端受到其他通信网络终端的干扰,并将其作为自适应哈希函数的输入值,将最终的哈希值一致作为参数调整基准,实现了对各通信网络终端功率的控制。在测试结果中,所提控制方法不仅有效降低了恒定通信条件下的网络终端功率上升幅度,同时有效降低了动态通信条件下的网络终端功率输出,具有较高的适应性调节能力。

复变函数在通信系统中的应用及性能分析

本文旨在探讨复变函数在通信系统中的应用及其性能分析。首先介绍了复变函数的基本概念和性质,其次,讨论了复变函数在信号处理中的应用,包括信号的傅里叶变换、滤波和频谱分析等。此外,探讨了复变函数在通信信道建模中的应用,包括信道传输函数的建模和信道容量的计算等。最后,总结了复变函数在通信系统中的应用进行了性能分析,包括误码率、信噪比和信道容量等指标的分析。实验结果表明,复变函数在通信系统中具有很高的应用价值和性能优势,可以有效地提高通信系统的性能和可靠性。

基于OPPERMANN序列扩频的雷达通信一体化波形设计

共享波形设计是雷达通信一体化系统最大化资源利用效率的关键。针对现有的一体化波形多址通信功能欠缺问题,设计了一种基于OPPERMANN序列扩频的雷达通信一体化波形。利用OPPERMANN序列对雷达脉冲信号进行加权,在子脉冲内调制多个下行链路用户的通信信号,并采用正交的OPPERMANN序列对不同用户的通信信号和雷达信号进行扩频,从而实现雷达与通信双重功能。理论分析和仿真实验表明,所设计的一体化波形使雷达和通信信号共享同一频带,不仅可以同时与多个下行链路的用户进行通信,还具有不同类型的模糊函数,可以满足雷达系统在目标探测和目标跟踪场景下的波形设计需求。

离散变量影响下激光通信网络拓扑结构优化研究

激光通信网络在进行信息传输时容易受到离散变量的影响,降低信息传输质量。为此,研究离散变量影响下激光通信网络拓扑结构优化方法。生成激光通信网络初始拓扑结构,分析离散变量带来的影响。根据激光通信网络拓扑结构优化目标,建立激光通信网络的拓扑结构优化目标模型。采用多目标进化方法,剔除拓扑结构中的冗余链路,实现对激光通信网络拓扑结构的优化。实验结果表明,所提方法优化后的网络拓扑结构链路平均长度在50 cm以下,通信节点能量在48 J以上,网络生存轮数高于371轮,优化性能好,有效剔除了网络拓结构中的冗余路径。

基于5G绿色宽带通信的能效资源分配优化方法研究

针对5G通信中的能效优化问题,分析了下行链路用户中大规模MIMO-OFDMA系统的能效资源分配最大化问题。提出了基于最小速率要求的能效最大化资源分配算法,在合理分配带宽后,分配功率和天线数量,以提高系统的最佳能效。最后,基于拉格朗日函数将能效最优目标函数转换为凸优化问题,从而求得最优解。试验阶段,以典型无线通信网络为例进行分析,结果表明与NSGA-Ⅱ和基于FP的资源分配算法相比,所提出的算法能效、吞吐量、最佳基站天线数等方面综合性能最优。所提模型可为5G通信系统最优资源分配方案的研究提供一定借鉴作用。