基于随机化视觉词典组和上下文语义信息的目标检索方法

传统的视觉词典法(Bag ofVisual Words,BoVW)具有时间效率低、内存消耗大以及视觉单词同义性和歧义性的问题,且当目标区域所包含的信息不能正确或不足以表达用户检索意图时就得不到理想的检索结果.针对这些问题,本文提出了基于随机化视觉词典组和上下文语义信息的目标检索方法.首先,该方法采用精确欧氏位置敏感哈希(Exact Euclidean Locality Sensitive Hashing,E2LSH)对局部特征点进行聚类,生成一组支持动态扩充的随机化视觉词典组;然后,利用查询目标及其周围的视觉单元构造包含上下文语义信息的目标模型;最后,引入K-L散度(Kullback-Leibler divergence)进行相似性度量完成目标检索.实验结果表明,新方法较好地提高了目标对象的可区分性,有效地提高了检索性能.

基于多尺度上下文语义信息的图像场景分类算法

传统视觉词典模型没有考虑图像的多尺度和上下文语义共生关系.本文提出一种基于多尺度上下文语义信息的图像场景分类算法.首先,对图像进行多尺度分解,从多个尺度提取不同粒度的视觉信息;其次利用基于密度的自适应选择算法确定最优概率潜在语义分析模型主题数;然后,结合Markov随机场共同挖掘图像块的上下文语义共生信息,得到图像的多尺度直方图表示;最后结合支持向量机实现场景分类.实验结果表明,本文算法能有效利用图像的多尺度和上下文语义信息,提高视觉单词的语义准确性,从而改善场景分类性能.

基于建构主义和翻转课堂的信息安全专业课程教学

针对信息安全专业课程教学需求,探讨建构主义学习理论、翻转课堂和对分课堂等以学生为主体的教学理论和模式,提出"讲授—实践—讨论"三段式课堂教学设计。

融合边界信息的语音样例快速检索

提出了一种融合音素边界信息的语音样例快速检索方法。该方法首先提取查询样例和测试集的音素后验概率;然后,运用层次凝聚聚类算法将音素后验概率序列分段(即音素边界检测),计算每个分段的平均向量并将其分别组成新查询和新索引,再运用动态时间规整进行语音样例的检索;最后,使用虚拟相关反馈技术对检索结果进行修正。实验结果表明:尽管此方法的检索精度略低于直接运用动态时间规整进行检索的检索精度,但其检索速度大大优于后者,且与其他相关文献提出的方法相比,此方法在检索速度方面也具有明显优势。

基于软信息的扰码盲识别方法

针对非合作接收的加扰信号,提出2种基于软信息的扰码盲识别方法。方法 1利用软信息建立了扰码系数的代价函数,采用实数域的优化理论进行正向求解,不再需要对多项式测试闭集进行遍历;方法 2利用软信息建立了符合度的概念,以每个测试扰码多项式符合度的大小作为判别的标准,相比硬判决识别算法,其对接收信息得到了更充分的利用。仿真结果表明,方法 1相比Cluzeau提出的遍历方法,其自同步扰码多项式的识别时间可从5 min 18s缩短为8s;方法 2与现有硬判决算法相比,达到较高正确率时,具有约2 dB的信噪比增益。

基于软信息联合修正的非对称PCMA盲分离算法

针对非对称PCMA信号盲分离问题,在一种低复杂度的盲分离结构基础上,提出基于软信息联合修正提高强弱信号解调性能的盲分离算法。该算法利用强弱信号解调相互的影响,通过尝试修正高出错概率的强信号接收符号,比较修正前后强弱信号符号星座质量(软信息)的优劣来决定是否修正当前强弱信号的硬判决值,从而降低强弱信号解调误码率。仿真结果表明,当强信号信噪比高于17 dB时,强弱信号解调误码率分别降低近2个数量级,且算法计算复杂度低于传统基于重构抵消算法的计算复杂度。

基于SQLite的战场态势信息快速存取研究

为满足使用移动终端设备的作战单元对于战场态势信息的实时查询需求,提出了一种以小型嵌入式数据库SQLite为底层存储的查询预处理方法。根据态势信息的描述方式建立了信息存储模型,在此基础上结合Hash表检索思想设计了表结构,进而采用抽取压缩的思想实现态势信息的快速查询,通过仿真分析表明了该方法具有较好的效果。

基于工程认知的“数字技术基础”课程教学改革研究

本文针对目前"数字技术基础"课程中存在的问题,研究教学案例的选取和设计,关注案例对知识点、学习环节的衔接,建立数字电路系统化、工程化的概念,在实践教学中引入动态角色参与的团队模式,使得每个学生多角色地参与实际工程项目开发过程,建立了基于MOOC资源的网络教学平台,有利于激发学生的创新思维,提高学生自主学习和自主创新的能力。

多用户MIMO-OFDM系统基于QoE效用函数的跨层资源分配

对多用户MIMO-OFDM系统下行链路的资源分配问题进行了研究。依据实时(RT,real-time)和非实时(NRT,non real-time)业务的不同特点分别设计了QoE效用函数,并提出一种基于RT&NRT QoE效用函数的跨层资源分配算法。该算法利用所设计的效用函数计算用户分得资源所贡献的QoE增量,并根据由QoE增量确定的用户优先级完成时频资源块的分配,进而通过"拟注水"方式对功率分配进行优化。仿真结果表明,该算法相比已有算法在用户平均QoE、实时业务平均分组时延、非实时业务平均分组丢失率以及系统和吞吐量方面的性能均得到了明显改善。

密钥生成系统中的双门限量化算法研究

针对密钥生成系统中传统量化算法导致合法双方初始不一致率较高从而降低最终的密钥生成长度的问题,提出了双门限量化的基本模型,合法双方同时设置一个上门限和下门限,将高于上门限的采样值量化为1,低于下门限的采样值量化为0,同时将上、下门限之间的采样值舍弃。通过分析可知,这种量化方法有较高的可靠性,并且不会泄露有关密钥的任何信息。本文分析了其在密钥生成中的具体应用,并以合法双方最终生成的密钥的长度为目标函数,推导得到了双门限量化时最优的量化因子。进一步的仿真表明,相比较传统的等概量化,通过选择合适的量化因子,合法双方能够生成更长的密钥。在信噪比为15 dB-25 dB时,密钥长度的提升在0.1比特以上。

PCMA系统中干扰信号的频偏与时延联合估计

针对合作接收的高阶调制成对载波多址(PCMA,paired carrier multiple access)信号,提出一种频偏与时延联合估计的算法。算法利用本地存储的序列样本作为辅助数据,与混合信号求相关得到目标函数,采用二维搜索的方法估计频偏和时延。通过设置联合估计的门限值,大大降低算法的计算量。推导干扰信号频偏与时延估计的修正的克拉美罗界(MCRB,modified Cramer-Rao bound),为算法性能评价提供理论依据。仿真结果表明,8PSK调制方式下频偏估计算法与已有算法性能相当,但复杂度降低了23。

依托学科竞赛培养创新人才——以全国大学生物联网应用创新设计大赛为例

针对高等教育中的创新人才培养问题,以全国大学生物联网创新应用设计大赛为依托,紧密结合科研基础、课程设置等环节探索了创新人才培养的实践教学模式,分析了科研环境的基础性作用,与课程设置的有机结合方式,竞赛的组织环节等关键问题,并针对实施效果提出了需改进的措施。

基于正交调制的频率特性测量系统改进设计

对基于正交调制的频率特性测量系统做了优化设计。基于扫频信号源频率输出范围为100kHz^40 MHz。为提高扫频精度,扫频模式分为全频扫描和分段扫描,频率分辨率有1kHZ和10kHZ两种;为满足不同测量网络需求以及提高测量精度,设计了程控增益放大电路,其增益可调范围为数学34dB^14dB,增益步进值为4dB,使得放大器输出信号幅度满足20mV^5V要求;采用有效消除噪声的方法进一步提高了系统测量精度。改进后的测试系统幅频特性测量误差小于0.5dB,相频特性测量精度优于2°。

面向LTE的静止轨道卫星通信系统随机接入方式

针对长期演进计划(LTE)系统和卫星移动通信系统融合中接入方式存在的问题,提出了一种面向LTE的静止轨道(GEO)卫星移动通信的随机接入方式。该方式参考了卫星通用通信系统(S-UMTS)和长期演进计划系统的随机接入方式设计,对接入前导和接入时隙作适应性修改,并提出了一种新的用户随机接入流程。通过随机接入时隙长度的扩展,将控制信息加入到接入前导中,解决了GEO卫星环境下用户接入时间长和用户之间时延差大的问题;提出的用户随机接入流程,有效改善了用户的接入时间性能。仿真结果表明,提出的随机接入方式适用于面向LTE的GEO卫星通信系统。

基于蓝光LED的水下双向通信测试系统设计

蓝光在海水中具有良好的传输特性,使得水下可见光通信的优势明显,针对水下高速无线通信的需求,提出了一种基于蓝光LED的水下双向通信测试系统设计方案,完成了系统的整体硬件设计,并进行了下水测试。结果表明,该系统实现了水下通信链路60 MHz的带宽拓展,并在水下5 m距离实现了双向可靠通信。该系统验证了水下高速可见光双向通信的可行性,为今后研究基于可见光的水下高速无线通信奠定了基础。

煤矿井下可见光通信定位系统设计

煤矿井下照明灯的泛在全覆盖特性,为可见光通信的应用提供了得天独厚的优势,利用这一优势设计了一种煤矿井下可见光通信定位系统。该系统将可见光通信、红外通信和电力线通信技术相结合,构建了适于煤矿井下应用环境的可见光通信系统,实现了煤矿井下人员定位、上行报警和下行广播预警等功能。与原有的煤矿井下通信定位系统相比,该通信系统性能稳定、抗电磁干扰、定位精度高,凸显出很好的实用价值。

基于加权TV正则化的X射线CT系统能谱估计方法

在CT硬化伪影校正、双能CT图像重建以及CT辐射剂量计算等实际应用中,X射线的能谱信息具有重要的作用。然而,由于透射测量方程组系数矩阵的病态性、X光子的统计涨落和噪声的干扰,使得EM等能谱估计方法难以获得较精细的能谱刻画。针对该问题,提出一种基于加权TV正则化的X射线CT系统能谱估计方法。首先采用能谱能量范围内带有不同K-edge的材料作为体模以降低投影测量方程之间的相关性。然后,利用CT成像系统的几何参数来获取投影测量数据所对应的准确透射长度信息来减小投影方程的测量误差。最后,综合利用透射衰减测量数据的保真性、轫致辐射能谱部分的连续性、特征辐射能谱部分的离散性、能谱的非负性和归一性以及平均有效衰减系数等信息,使用加权TV正则化方法建立目标函数,利用正则化理论中的L曲线准则通过黄金分割参数搜索策略求得最优正则化参数及对应的能谱估计结果。分别通过不同统计波动模型下的仿真能谱和实际测量数据对算法性能进行了验证,结果表明该方法与EM等方法相比,不受初始能谱的影响,有效提高了能谱估计结果的稳定性和准确性。

降低可见光OFDM系统限幅失真的部分线性压扩变换研究

针对可见光正交频分复用(OFDM)系统发光二极管(LED)限幅失真严重的问题,提出一种部分线性压扩变换方法。输出光功率约束较大或较小时,在发射端对直流光正交频分复用(DCO-OFDM)双极性信号中的正信号或负信号进行线性压缩变换,在接收端对压扩信号进行扩展变换可以有效地减小限幅噪声。输入信号功率一定时,在有效信噪比最大原则下对部分线性压扩变换系数和直流偏置进行优化,系统能够获得最佳性能。仿真实验表明,随着约束光功率增大,系统性能越差,且压缩系数的最优值也越小。随着QAM调制阶数的增加,部分线性压扩变换获得的性能增益越小。

多径信道下MIMO系统发送天线数估计

为了解决认知无线电或信号截获中多径信道下MIMO系统发送天线数估计问题,首先分析了现有模型在多径信道下失效的原因,将MIMO多径信道模型等效变换出一种虚拟信道矩阵,从而建立多径信道下MIMO系统发送天线数估计模型;然后,利用随机矩阵理论中协方差矩阵最小特征值分布的相关研究结果,证明了时不变瑞利信道的协方差矩阵最小特征值收敛于第二类Tracy-Widom分布,分析了该特点对发送天线数估计的影响,并提出一种改进的RMT估计算法来估计多径信道下MIMO系统发送天线数.最后对改进算法进行了仿真验证,结果表明在低信噪比和小数据条件下,改进算法的估计性能相比RMT算法有较大提升.

OFDM-WLAN系统互相关超分辨TOA估计

在正交频分复用无线局域网系统的室内场景下,针对单快拍多重信号分类的超分辨到达时间估计由于多径数估计不准确导致的到达时间估计误差偏大的问题,提出了一种未知多径数的互相关超分辨到达时间估计算法。该算法根据正交频分复用无线局域网系统的物理层协议数据单元的特点,考虑到前导码中相邻两个长正交频分复用符号的信道不变性和噪声的不相关性,首先利用两个长正交频分复用符号估计两组信道频域响应,然后,采用前后向频域平滑的方法,求两组信道频域响应的互相关矩阵,进而用所求互相关矩阵逆的高次幂近似噪声特征矩阵的乘积,最后构造伪谱函数并进行谱峰搜索,从而实现到达时间的估计。仿真结果表明,该算法估计精度高,且对噪声不敏感,具有较好的鲁棒性。