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电子与信息学报
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吴一戎

月刊

1009-5896

jeit@mail.ie.ac.cn

010-58887066

100190

北京市北四环西路19号

电子与信息学报/Journal Journal of Electronics & Information TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是电子科学高级综合性学术刊物。主要刊登有关电子与信息科学方面的具有创新性的、高水平的文章。
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    高效前缀约简的三维Hilbert空间填充曲线编解码算法

    贾连印范瑶丁家满李晓武...
    633-642页
    查看更多>>摘要：3维Hilbert空间填充曲线(3D HSFC)的编码和解码效率对空间查询处理、图像处理等领域的应用举足轻重.现有的3维编解码算法独立编解码每一个点,忽略了Hilbert曲线的局部保持特性.为了提高编解码效率,该文设计了高效的3D状态视图,并提出一种新的前缀约简的3D HSFC编码算法(PR-3HE)和前缀约简3D HSFC解码算法(PR-3HD),这两个算法通过公共前缀的定义和识别、公共前缀约简及多种优化技术来最小化需要编码的阶数,从而提高3D HSFC的编解码效率.理论上证明:当编码或解码一个k阶的窗体(窗体内总共含有2k×2k×2k个点)时,PR-3HE平均每个点的编码阶数不超过2,PR-3HD平均解码阶数不超过8/7.相对于传统的基于迭代的方法,编解码时间复杂度从O(k)降低到了.实验结果表明,该文算法在模拟数据集和真实数据集上的表现O(1)显著优于现有算法.

    3维Hilbert空间填充曲线3维状态视图前缀约简3DHSFC编码算法3DHSFC解码算法

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    利用自适应光照初始化的弱光图像增强方法

    刘波田广粮肖斌马建峰...
    643-651页
    查看更多>>摘要：由于光照分量分解估计的高度不确定性,如何准确估计图像的光照分量一直是基于Retinex模型的图像增强方法需要解决的难题.该文提出一个简单有效的方法,准确估计图像的初始光照分量,进而实现弱光图像增强.具体地,首先根据输入图像得到其对应的光照权重矩阵,以指导光照分量的自适应初始化估计;随后在光照结构约束下,对初始光照分量优化估计,并进一步执行非线性光照调整;最终结合Retinex模型得到增强结果.实验表明,该方法不仅能够实现准确的图像分解估计,而且与现有的弱光图像增强方法相比,该文所提方法在多个数据集上的主观视觉效果和客观评价指标都有更好的表现,同时也保持着良好的运行效率.

    弱光图像增强Retinex模型光照自适应估计

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    基于硬件损伤的认知反向散射通信网络鲁棒安全资源分配算法

    徐勇军姜思巧张海波王正强...
    652-661页
    查看更多>>摘要：为了提高反向散射通信网络频谱效率、传输鲁棒性及信息安全性,该文提出一种基于硬件损伤的认知反向散射通信网络鲁棒安全资源分配算法.首先,考虑认知反向散射用户的最小安全速率、传输时间、能量收集和反射系数等约束,基于有界信道不确定性和频谱感知误差模型,建立一个多变量耦合的吞吐量最大化非凸资源分配问题.其次,利用最坏准则、连续凸近似和交替优化方法,将原问题转换为凸优化问题,并提出一种基于迭代的鲁棒资源分配算法.仿真结果表明,与现有算法对比,所提算法具有较好的鲁棒性.

    认知反向散射通信鲁棒资源分配硬件损伤安全通信频谱感知误差

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    多接入边缘计算赋能的AI质检系统任务实时调度策略

    周晓天孙上张海霞邓伊琴...
    662-670页
    查看更多>>摘要：AI质检是智能制造的重要环节,其设备在进行产品质量检测时会产生大量计算密集型和时延敏感型任务.由于设备计算能力不足,执行检测任务时延较大,极大影响生产效率.多接入边缘计算(MEC)通过将任务卸载至边缘服务器为设备提供就近算力,提升任务执行效率.然而,系统中存在信道变化和任务随机到达等动态因素,极大影响卸载效率,给任务调度带来了挑战.该文面向多接入边缘计算赋能的AI质检任务调度系统,研究了联合任务调度与资源分配的长期时延最小化问题.由于该问题状态空间大、动作空间包含连续变量,该文提出运用深度确定性策略梯度(DDPG)进行实时任务调度算法设计.所设计算法可基于系统实时状态信息给出最优决策.仿真结果表明,与基准算法相比,该文所提算法具有更好的性能表现和更小的任务执行时延.

    多接入边缘计算任务调度资源分配深度强化学习AI质检系统

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    基于不完美CSI的低轨卫星通信系统鲁棒资源分配算法

    吴翠先董燚恒徐勇军张海波...
    671-679页
    查看更多>>摘要：为了解决低轨卫星通信系统因资源受限导致的能量与速率不平衡的问题,同时考虑信道不确定性对实际卫星通信系统性能衰退的影响,该文提出一种基于最大化最小能效的鲁棒资源分配算法.首先,考虑每个用户中断速率约束、功率分配系数约束和最大发射功率约束,基于高斯信道不确定性,构建了联合优化卫星波束成形向量与功率分配因子的鲁棒资源分配模型.所描述的问题是一个含参数摄动的非凸、非确定性多项式难问题,很难直接求解.为此,基于丁克尔巴赫、伯恩斯坦不等式、半正定松弛和交替优化等方法将其转化为等价的凸优化问题,并提出一种基于迭代的混合鲁棒波束成形与功率分配算法.仿真结果表明,该文算法具有较好的能效和较强的鲁棒性.

    低轨卫星通信波束成形能效优化鲁棒性

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    基于模型驱动深度学习的OTFS信道估计

    蒲旭敏刘雁翔宋米雪陈前斌...
    680-687页
    查看更多>>摘要：针对单输入单输出(SISO)的正交时频空间(OTFS)调制系统,该文利用一种模型驱动深度学习算法进行OTFS信道估计.该方案首先将去噪近似消息传递(DAMP)算法进行深度展开,利用去噪卷积神经网络代替传统的去噪器,对含噪的时延多普勒信道进行去噪估计,然后提供了状态演化方程来预测可学习去噪近似消息传递(LDAMP)算法的理论归一化均方误差性能.仿真结果表明,相比于其他估计方案,该方案不仅在低信噪比条件下具有优越的性能表现,而且还具有非常好的鲁棒性,在信道路径总数不变时,增加OTFS 2维网格点数量,可以有效提升信道估计精确度.

    正交时频空间信道估计时延多普勒信道深度学习

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    基于多分量LFM信号时频分析的水声多普勒和时延估计研究

    宁更新肖若君谢靓
    688-696页
    查看更多>>摘要：在水声多普勒因子和时延估计研究实用化的进程中,利用多分量线性调频(LFM)信号实现估计的算法研究越来越普遍.针对多分量LFM信号时频域存有交叉项时各分量参数估计不准确的问题,提出基于非完全残差与脊线段匹配的自适应模态分解方法.该方法采用非完全残差函数保留了交叉点处的部分时频信息,利用脊线段匹配方法提供更精确的预设时频脊线,改进了各分量LFM信号调频斜率和起始频率的估计精度.联合两个估计量进一步给出了多普勒因子和时延估计的算法.仿真结果表示,较现有模态分解算法,所提改进方法有效解决了估计分量过程中交叉区间断裂带来的估计误差;水声多径的条件下,该方法的多普勒因子和时延估计精度优于对比的现有方法.

    时频分析多普勒因子时延估计多分量LFM信号自适应模态分解

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    基于二阶统计特性的方向向量估计算法的DOA估计

    侯进盛尧宝张波
    697-704页
    查看更多>>摘要：为了减小天线阵流形误差对波达方向(DOA)估计结果的影响,以及克服基于传统盲源分离算法的DOA估计算法不能应用于少通道测向设备的不足,提出一种基于2阶统计特性的方向向量估计算法的DOA估计算法.首先,根据确定性最大似然(DML)估计算法谱函数的特征,构造关于协方差矩阵的酉约束下的优化问题;然后,通过优化该问题获得各个单信号的实际方向向量;最后,将各个单信号的实际方向向量输入到空间谱算法中实现DOA估计.由于将多信号的DOA估计转化为多个单信号的DOA估计,因此在天线阵列流形存在误差时,所提算法比传统的DOA方法具有更好的DOA估计性能.由于所提算法仅需使用协方差矩阵,因此所提算法可应用于少通道测向设备.由仿真实验结果可知,在阵列流形存在误差以及测向设备为少通道测向设备时,与传统DOA方法相比,所提算法的DOA估计的准确度、抗扰度以及分辨率更高.

    DOA估计天线阵列流形误差盲源分离酉约束

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    基于双面平行带线的全空间扫描漏波天线

    王亨辉孙胜刘能武刘元安...
    705-712页
    查看更多>>摘要：为了实现从后向端射到前向端射的连续波束扫描天线,该文基于双面平行带线结构提出了一种具有全空间扫描能力的漏波天线.天线单元由双面平行带线传输线和一对反向加载的开路枝节组成,两个开路枝节分别位于传输线的上导带和下导带.加载的反向开路枝节等效为一个偶极子,使得天线单元具有全向辐射性能,作为整个全空间扫描漏波天线的基础单元.为了抑制周期漏波天线中的开阻带问题,又在天线基础单元上加载了一对平衡槽以实现频率平衡条件,还加载了一对匹配槽以匹配周期结构的阻抗.最后实现了一款天线原型,经仿真与实验验证,该天线能够在7.6 GHz到14.0 GHz的频率范围内,实现从后向端射,经侧向辐射,然后到前向端射的全空间扫描能力.

    漏波天线全空间波束扫描Bloch阻抗开阻带抑制双面平行带线

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    端接复杂电路传输线网络的电磁耦合时域并行计算方法

    叶志红张玉鲁唱唱
    713-719页
    查看更多>>摘要：针对端接复杂电路传输线(TL)网络的电磁耦合问题,仍缺乏高效的场路协同仿真技术.该文将传输线方程与时域有限差分(FDTD)方法、诺顿定理和置换定理以及NGSPICE软件相结合,并引入消息传递接口(MPI)并行技术,提出一种高效的时域混合并行算法(FDTDTL-NGSPICE).首先,根据诺顿定理和置换定理,将传输线网络分解为传输线子系统和复杂电路子系统,并构建对应的等效电路模型.然后,使用FDTDTL并行算法计算传输线子系统沿线各点的电压和电流,并获取对应诺顿等效电路的电流源和等效导纳大小.最后,使用NG-SPICE对复杂电路子系统进行传导干扰分析,获得复杂电路各元件上的瞬态响应,并将端口电压反馈给传输线子系统作为边界,实现传输线网络电磁耦合的场线路联合协同仿真.通过对3类典型场景的计算实例,分别使用时域混合并行算法和电磁仿真软件CST电缆工作室(CS)进行数值模拟并对比,验证所提算法的置信度.

    传输线网络复杂电路诺顿定理时域有限差分与传输线方程的混合并行算法NGSPICE软件

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