来华留学生线上教学实践探索——以电子科技大学信息与通信工程学院为例

文章旨在探讨电子科技大学信息与通信工程学院来华留学生专业理论课程线上教学的手段、方法和效果,突出线上教学特点,科学定制教学计划和学习计划,以期在"停课不停学"下保障教学质量。利用各种技术手段完成理论课程的教学任务,同时通过在线问卷调查对教学效果进行评估。前期开展线上教学时,存在许多问题。对此,学院分别为任课教师和留学生定制特殊时期教学计划和学习计划,来提升教学质量和学习效果。

物联网环境下复杂光纤通信传输网络节点调度

为了解决物联网环境下,光纤通信传输网络节点能耗高、调度效率低的问题,提出一种物联网环境下复杂光纤通信传输网络节点调度方法。在物联网环境下,分析光纤通信传输网络节点的分布情况,根据动态联盟理论,以最快调度速度和最小投资为目标,构建复杂光纤通信传输网络节点调度模型。通过蚁群和粒子群算法相结合的融合算法展开全部搜索,获取最佳调度方案,实现光纤通信传输网络节点调度。实验结果表明,所提方法的节点平均能耗在6.0 mJ以下,LBF值始终高于0.20,且节点调度耗时始终低于200 ms,具有良好的调度效果。

2023年度“信息与通信系统”领域国家自然科学基金项目申请与资助情况统计分析

统计分析了2023年度“信息与通信系统”领域国家自然科学基金面上项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目、重点项目、优秀青年科学基金项目和国家杰出青年科学基金项目的申请与资助情况,结合涉及面最广、申请量最大的面上项目和青年科学基金项目,分析了依托单位与二级申请代码的资助情况,以便广大科研人员了解该领域基础研究队伍、主要研究方向和发展趋势,以及“十四五”期间该领域重点发展方向。最后介绍了2023年度落实自然科学基金改革相关举措情况,包括按照科学问题属性分类评审、深入推进原创探索计划、以及“负责任、讲信誉、计贡献”评审机制等。

航空信息网络服务功能链请求调度策略

为解决航空信息网络场景下业务突发、拓扑结构动态变化以及资源有限所带来的资源利用效率低下问题,针对服务功能链请求(Service Function Chain Requirement,SFCR)高效调度的难题,提出一种网络功能虚拟化的服务功能链调度算法。算法依据SFCR与平台的相关性进行映射,提高服务器处理效率并有效减少虚拟网络功能实例化数量及整合平台资源;综合考虑时延和流量影响对网络功能实例进行整合迁移,降低网络能耗同时提升网络资源利用率。仿真结果表明,在满足时延需求条件下,新方法在运行平台数量、SFCR接受率、网络资源消耗等方面具有较好的优化性能,适用于解决航空信息网络场景下的SFCR调度问题。

基于GNURadio与USRP的OFDM无线通信系统实验

针对目前无线通信课程内容侧重讲述基本理论推导,相关实验多关注模块功能仿真,缺乏系统性和真实场景的问题,提出了以GNURadio软件和通用软件无线电外设(USRP)硬件平台为基础的正交频分复用(OFDM)无线通信系统实验。该实验内容包括掌握OFDM的基本原理、搭建OFDM收发系统、分析相关通信性能和完成硬件系统,最后在实际无线通信场景中完成测试,实现实时视频传输。通过软件系统和硬件平台的协同,学生能充分了解无线通信的基本原理、各通信模块的使用、无线通信系统的架构以及相关的性能分析方法,完成从理论基础到工程应用、从模块验证到系统实现、从理想环境仿真到实际场景测试的跨越,从而全面提升工程素养。

以专业认证为契机开展通信工程专业建设关键环节的研究与实践

我国工程教育专业认证遵循3个基本理念:以学生为中心、成果导向、持续改进,这些理念对专业建设内涵式发展起到关键作用。文章基于电子科技大学通信工程专业所做的工作,详细讨论了以专业认证为契机开展专业持续改进建设过程中的4个关键环节,开展“深化工程教育文化、深化未来职业发展的目标培养、深化新型教育模式改革、深化教学质量保障体系”工作,为工科专业新形势下的高层次人才培养探索了一条可行途径。

基于延迟断点映射FMCW的双功能雷达通信系统设计

基于调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW)的双功能雷达通信(Dual-Functional RadarCommunication, DFRC)系统具有时频利用率高、抗多普勒性能强、距离旁瓣低的特点。现有的FMCW-DFRC波形系统产生双功能性能恶化,并增加通信接收机的链路复杂度。设计了一种基于延迟断点映射(Delayed Breakpoint Mapping, DBM)FMCW的DFRC系统,通过啁啾周期内延迟断点位置的映射和被分割的簇间的相位进行数据调制。通信接收端在载波混频和欠采样后,在数字域实现去啁啾、码片对齐和数据解调,极大降低了接收端生成相干信号和ADC性能的需求。在雷达处理链路中,设计了断点区域删除与拼接(Breakpoint Area Deletion and Splicing, BADS)方案,使DFRC的雷达性能与无调制的FMCW一致。仿真结果表明,与无补偿的方案相比,BADS方案距离图像的副瓣幅度减小约37 dB,且不受调制数据的影响。与现有基于啁啾波形的DFRC方案的通信性能相比,DBM-FMCW降低了约3 dB误符号率。

D2D通信增强的蜂窝网络中基于DDPG的资源分配

针对终端直通(D2D)通信增强的蜂窝网络中存在的同频干扰,通过联合调控信道分配和功率控制最大化D2D链路和速率,并同时满足功率约束和蜂窝链路的服务质量(QoS)需求。为有效求解上述资源分配所对应的混合整数非凸规划问题,将原问题转化为马尔可夫决策过程,并提出一种基于深度确定性策略梯度(DDPG)算法的机制。通过离线训练,直接构建了从信道状态信息到最佳资源分配策略的映射关系,而且无需求解任何优化问题,因此可通过在线方式部署。仿真结果表明,相较于遍历搜索机制,所提机制在仅损失9.726%性能的情况下将运算时间降低了4个数量级(99.51%)。

基于改进卷积神经网络的频谱自适应通信传输

虽然无线通信应用十分广泛,但是无线通信环境越来越复杂,很容易受到各种电磁干扰和电磁攻击的影响,提高其抗干扰性能一直是无线通信关注的重点。针对这一问题,利用认知无线电的电磁频谱感知结果,提出了一种基于改进卷积神经网络的频谱自适应通信传输方法。首先,利用传统的卷积神经网络和改进卷积神经网络对典型干扰类型进行识别,并根据识别结果估计对应的干扰参数,在此基础上结合频谱感知结果,遵循高效频谱利用效率原则自适应选取不受干扰影响的频谱来进行通信传输,以此达到抗干扰通信传输和提升频谱利用效率的双重目的。通过仿真验证了文中所提方法对干扰类型的识别正确率达到了98%以上,干扰参数估计的平均绝对百分比误差低于0.01,最后,利用软件无线电平台开展了实际的频谱自适应通信传输实验,在不同信干比下均能实现正常通信,实验结果表明其抗干扰通信效果显著。

电子工程创新训练项目教学改革:理论付诸实践

科学技术的飞速发展对创新型人才的培养提出了更高的要求。在电子工程学科中,现有的教育体系和教学方法开始展露出一些问题,例如,理论和实践之间联系不紧密可能会让学生未完全掌握所学知识。为寻求更好的解决方案,提出了以提升学生实践能力为核心的教育改革措施,提倡建立更全面的校企合作,设计了一项创新创业训练计划,包括许多不同主题的创新项目。学生对项目的完成情况,展现出了改革后教学效果的明显提升。以两个精心设计的课程相关项目为例,阐述了教学改革的思路以及对提高大学教育质量的重要作用。

混沌空间光通信研究进展

随着空间通信技术的迅猛发展,人们对信息安全的需求愈发迫切。基于半导体激光器的空间激光通信凭借其终端体积小、功耗低、高带宽以及无电磁频谱约束等特点,已广泛应用于空间高速通信领域。激光混沌通信技术作为一种在物理层对空间光通信加密的安全技术手段,逐渐成为了空间光通信的研究热点。结合当前国内外自由空间光通信、混沌激光通信、混沌空间光通信的发展历程,介绍了近年来混沌空间光通信关键技术的研究进展,主要包括自由空间光通信快速跟瞄技术、混沌空间光通信大气湍流抑制技术和激光混沌空间同步技术。最后结合当前混沌空间光通信发展现状与不足,对混沌空间光通信的研究方向和可借鉴的关键技术进行了展望,旨在为该领域的进一步发展提供参考和借鉴。

合作式MIMO雷达通信一体化系统的检测与互信息增益

本文研究合作式多输入多输出(Multiple-input multiple-output,MIMO)雷达通信一体化系统的性能,雷达系统和通信系统在共存的基础上相互合作。一方面,通信端将信息与雷达端共享,则源自雷达发射机和通信发射机的目标回波都被利用起来以完成雷达任务,一体化系统可等效为主被动混合式的MIMO雷达系统,有利于提高雷达方面的性能。另一方面,雷达端将信息与通信端共享,则在传统通信基础上,经雷达目标反射的通信信号也可被加以利用,完成通信任务,有利于提高通信方面的性能。本文以雷达目标检测概率和通信互信息为例,推导雷达系统和通信系统的性能,分析表明合作给MIMO雷达通信一体化系统中雷达端和通信端都带来了性能提升。进一步,针对功率有限的系统,讨论合作式MIMO一体化系统的功率分配问题,并仿真得到了最优的功率分配方式。

基于互信息的雷达通信频谱复用方法

针对雷达通信一体化的应用需求,本文提出了基于互信息的雷达通信频谱复用方法。首先,建立了雷达通信一体化系统的信号模型;其次,构建了基于互信息的雷达性能评价指标,并在此基础上以通信率为通信性能评价指标,建立了基于信息论相关理论基础的雷达通信一体化系统性能评价模型;接着,根据雷达接收信号与通信接收信号的频带复用程度将频谱分配模式分为传统频谱非复用和两种频谱复用模式,推导了雷达通信一体化系统在三种模式下的性能内界;最后,通过对三种模式下的系统性能及频谱资源需求量进行定量仿真评估,对比了频谱复用模式相对于传统频谱非复用模式的系统效能得益,验证了所提方法的有效性。

雷达通信一体化5G信号设计方法

随着第五代(Fifth Generation, 5G)通信技术的发展,利用雷达通信一体化5G信号实现低空目标探测具有广泛的应用前景。本文提出一种雷达通信一体化5G信号设计方法,首先建立了雷达通信一体化正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号发射接收模型,并提出一种区间线性相位压缩(Interval Linear Phase Compression,ILPC)通信信息调制方法来降低通信加入对信号探测性能的影响;接着以峰均功率比(Peak to Average Power Ratio, PAPR)、雷达脉压后的信噪比(Signal to Noise Ratio, SNR)恢复因子以及通信误码率(Bit Error Rate,BER)为优化目标,以发射信号循环前缀置零和时/频域序列恒模为约束,建立多目标优化问题模型;为了兼顾雷达性能和通信性能,本文提出一种时/频域迭代Clipping加滤波算法求解该优化问题。最后,在典型5G通信工作场景下验证了所提方法的有效性。

基于迁移学习提高WiFi室内定位中信道状态信息指纹库的鲁棒性

基于信道状态信息(CSI)数据的WiFi指纹可用于室内定位。与信号强度值(RSSI)数据相比,CSI具有更高的数据信息粒度,并且可以在多个子载波上获得。当使用CSI数据进行室内定位时,相对于RSSI可以获得更好的结果。然而,无论使用RSSI还是CSI信号,在室内定位部署期间的一段时间后,室内环境通常会发生变化,并且基于测试数据的指纹数据库通常会恶化甚至失效。该文提出使用迁移学习算法来建立用于室内定位的指纹数据库。迁移学习的优势在于,可以使用较少的数据来获得更好的迁移训练结果。该文使用迁移学习来迁移指纹数据库的预测,延长指纹数据库的生命周期,并提高室内定位的鲁棒性。经过实验,1周后室内定位准确率保持在98%,两周后保持在97%。在相同成本下,该模型的生命周期和定位精度高于长短期记忆网络(LSTM)、卷积神经网络(CNN)、支持向量机(SVM)、深度神经网络(DNN)和其他定位系统。

基于数字信息素的无人机集群频谱监视控制算法

频谱监视对电磁环境的频谱态势掌握至关重要.特别地,用无人机集群作为执行对象,可以提高监视效率,节省大量人力成本.本文针对频谱监视任务,设计了用于评估监视效果的评价函数,提出了一种基于人工势场的数字信息素无人机集群安全控制算法.该算法使用数字信息素矩阵来模拟电磁空间的搜索状态,并通过在集群内的个体之间建立信息素势场以实现自适应的无人机集群分布式航迹规划.周期性的采样和插值解决了未知域的优先级矩阵更新问题,引导无人机优先监视频谱热点区域.不同于已有的基于飞行概率的决策算法,本文算法充分利用了数字信息素所映射的环境信息,可以避免无人机陷入局部状态的重复搜索,适用于动态频谱环境.仿真实验表明本文的决策算法在静态和动态频谱监视场景下均能使评价函数快速收敛,达到较好的监视效果.

基于视频先验信息的轻量化去噪卷积神经网络

提出了一种基于视频先验信息的轻量化去噪卷积神经网络.先验信息从近邻的多帧视频图像中获取,采用了基于预去噪的视频运动补偿方法消除噪声和运动偏移对信息获取准确度的影响.为降低卷积神经网络复杂度,构建了基于双路处理的卷积神经网络用于去除视频噪声,特别是设计了双路稠密连接单元,实现了网络的轻量化.双路稠密连接单元通过高、低分辨率特征分解和特征拼接,有效降低了网络复杂度.实验结果表明:采用本文方法去除视频噪声能够获得较好的客观评价结果和主观视觉结果 .此外,在减少网络参数、降低浮点运算次数和提升运行速度方面均体现出了良好性能.

基于Vague集的雷达电子防护优先级决策方法

针对区域多雷达目标电子防护优先级决策问题,提出了一种基于Vague集的雷达电子防护优先级决策方法。首先以雷达的本质能力即探测目标能力为驱动,建立了表征雷达电子防护优先级的指标体系,并根据指标属性进行了规范化处理;在此基础上,基于指标体系中同时包含定量指标和模糊区间指标特点,提出了采用灰色加权关联的Vague集多属性决策方法求解区域内多个雷达的电子防护优先级排序。算例结果分析表明,无论是定量指标还是模糊区间指标,所提方法求解的电子防护优先级排序结果均与指标参数分布特性高度吻合,排序结果相对客观,可信度高。

单兵通信系统头盔天线研究进展

头盔天线是指以特殊的人工结构或材料共形到单兵可穿戴头盔上的一种天线,它是单兵无线通信系统中的核心器件。当前的头盔天线研究仅关注辐射全向性、大宽带、高增益和低比吸收率(SAR)中的某一方面或两个方面,难以满足快速发展的战术通信要求。近年来各种基于人工磁导体、超构材料等新型材料/结构的天线设计和阻抗匹配方法被相继提出,使得头盔天线有望突破增益、带宽、尺寸、重量和电磁辐射之间相互制约的技术难题。该文旨在通过系统总结国内外对于头盔天线在控制辐射方向、扩展带宽、增益提高、抑制比吸收率的研究进展之基础上,展望未来头盔天线重点突破的技术方向,并提出一种基于非福斯特电路的圆形阵列头盔天线技术构想。

基于非线性失真装置研究的“模拟电子技术基础”实验教学改革探讨

根据三极管的工作特性,以模拟开关和可调电源组合为基础,设计了一种非线性失真研究装置。根据设计过程中的实践探索,结合“模拟电子技术基础”课程教学过程中遇到的问题,针对性地给出对应的解决方案,为“新工科”背景下的课程改革提供参考。