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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。
正式出版
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    空间耦合低密度奇偶校验码残差滑窗译码算法

    周华李子杰
    867-874页
    查看更多>>摘要：针对空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码滑窗译码(SWD)算法中错误传播导致的高误码率问题,该文提出基于动态残差的滑窗译码(RSWD)算法.通过在窗口内计算边信息更新前后的残差值,动态选择可靠度最低(残差值最大)的边信息优先更新,降低边信息无效更新的频率,提高窗内译码收敛速度.仿真结果表明:相比于传统SWD算法,RSWD算法在窗口中各位置的误比特数明显降低,抑制错误传播效果明显;在高信噪比(SNR)区域或者低迭代次数的情况下,RSWD算法的误码率性能优于SWD算法;此外,将动态残差应用到消息复用(MR)和窗口扩展(WE)两种窗译码算法中,亦能得到类似结论,提升窗译码性能.

    空间耦合低密度奇偶校验码错误传播滑窗译码残差算法

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    智能反射面辅助的抗干扰安全通信系统鲁棒资源分配算法

    席兵冯彦博邓炳光张治中...
    875-885页
    查看更多>>摘要：为了解决恶意干扰攻击、窃听和不完美信道状态信息造成的通信质量降低和安全性差等问题,该文提出一种智能反射面(IRS)辅助的抗干扰安全通信系统鲁棒资源分配算法.首先,基于合法用户的最小安全速率约束、最大发射功率约束和IRS相移约束,在非法节点不完美信道状态信息、干扰器波束成形向量未知的情况下,构建了一个联合优化基站的波束成形向量、人工噪声的协方差矩阵和IRS的相移矩阵的鲁棒资源分配问题.其次,为了求解该非凸问题,利用交替优化、Cauchy-Schwarz不等式、连续凸逼近和泰勒级数展开等方法,将原问题转化为易于求解的凸优化问题.仿真结果表明,与传统算法相比所提算法能有效提高系统安全性、降低功率开销、提高抗干扰裕度,且在一定信道误差范围内能够减低约35％的保密中断概率,具有较强的鲁棒性.

    物理层安全智能反射面抗干扰鲁棒性人工噪声

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    基于深度学习的下行大规模MIMO OFDM系统的1比特预编码算法

    周宸颢温利嫄钱骅康凯...
    886-894页
    查看更多>>摘要：大规模多输入多输出(MIMO)系统中通过在基站端配备数百根天线,在提高频谱利用效率的同时,也带来了系统成本的增加.本课题组之前提出了一种适用于下行大规模MIMO正交频分复用(OFDM)系统的收敛保证的多载波1比特预编码算法(CG-MC1bit),能够获得较优的系统性能,但相应的计算复杂度较高,阻碍了其在实时系统中的应用.为进一步解决大规模MIMO系统中的成本和功耗问题,该文提出了一个模型驱动的神经网络,在CG-MC1bit算法的基础上迭代展开(Unfolding)得到了一种更加高效的CG-MC1bit-Net算法.具体而言,将迭代算法展开为一个神经网络,并引入可训练的参数来替代前向传播中的高复杂性操作.实验结果表明,该方法能够自动更新参数,与传统的预编码算法相比,收敛速度更快,计算复杂度更低.

    大规模多输入多输出预编码正交频分复用(OFDM)迭代展开神经网络

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    基于超球面三元组编码的干扰模式开集识别

    高玉龙王国强王钢
    895-905页
    查看更多>>摘要：干扰模式识别是现代军事通信对抗中必不可少的一环,随着复杂电磁环境当中各种新型恶意干扰样式层出不穷,对于未知型干扰的判决也变得愈发重要.因此,要求干扰模式识别算法保持对于已知型干扰高精度识别的同时,也能够完成对于未知型干扰的判决,以排除未知型恶意干扰的影响.基于此,该文将未知型干扰存在时的干扰模式识别问题建模为开集识别问题,并提出一种基于超球面3元组编码的干扰模式开集识别方法.所提方法基于超球面3元组对输入的时频图像进行降维编码以提高识别精度,然后采用元识别分类器准确地完成干扰模式开集识别任务.通过仿真试验证明该算法在干信比大于-2 dB时能够高效地完成开放空间中的干扰模式识别任务.

    未知型干扰信号开集识别3元组损失超球面元识别

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    欠采样下的多频带通信信号高精度载频估计

    黄翔东宋金水李燕平
    906-913页
    查看更多>>摘要：为根本解决当前主流的基于调制宽带转化器(MWC)的欠采样频率估计方法存在的3个问题,即采样通道数目多、载频估计精度低、信源频带分布稀疏度条件高,该文提出基于互素谱相位差校正的通信信号载频估计方法.通过将两路互素欠采样取代多路调制宽带转化器欠采样,克服了其耗费欠采样通道数目多的缺陷;基于此,既推导出全景谱谱峰位置与两路互素输出IDFT支路序号对的映射关系,又推导出相邻快拍下该序号对的IDFT相位差与载频值的解析关系,从而克服了主流方法的载频估计精度低的缺陷;通过将最小尺寸全相位滤波器对半分解方法融入原型滤波器设计,构造出两路并行互素谱分析器,还彻底克服了对信源频带分布稀疏度条件高的依赖.仿真表明,相比于主流方法,该文方法仅需耗费不足其1/2的样本数量,载频估计的相对误差降至其1/20以下.

    载频估计互素欠采样调制宽带转换器相位差频率校正多频带通信信号

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    智能反射面增强的全双工环境反向散射通信系统波束成形算法

    张晓茜徐勇军吴翠先黄崇文...
    914-924页
    查看更多>>摘要：当前传统环境反向散射通信存在双重衰落、障碍物阻挡和网络容量有限的问题.智能反射面(RIS)作为6G的关键候选技术因能够主动改善信号传输质量、提升通信系统传输性能而备受关注.为此,该文将RIS与全双工技术引入到环境反向散射通信系统,研究了考虑硬件损伤与RIS离散相移的RIS增强全双工环境反向散射通信系统波束成形算法.首先,考虑反射节点最小能量收集与服务质量约束、功率站最大发射功率约束和RIS相移约束,建立了总发射功率最小的波束成形优化问题.然后,利用交替优化、半正定松弛、变量替换、半正定规划将原非凸问题转化成可求解的凸优化问题.最后,仿真结果表明,所提算法比传统波束成形方法平均功耗降低了7.8％.

    环境反向散射通信智能反射面资源分配硬件损伤

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    定向接收低冲突率水声网络媒体接入控制协议

    郑茂醇韩笑葛威孙瑶...
    925-933页
    查看更多>>摘要：在全向水声通信网络场景中,较大的传播时延和较高的数据包碰撞率严重影响了网络性能.相比全向接收技术,声矢量传感器的声压和振速通过线性加权组合可以形成单边指向性,实现定向接收某个方向上的信号,进而提高网络的空间复用率.该文首先分析了声矢量传感器定向接收模式下的网络中断概率,验证定向接收技术网络应用的可行性.然后,提出了定向接收低冲突概率媒体接入控制协议(DRLCP-MAC).该协议利用指向性接收波束握手机制建立稳定的数据传输链路,通过状态转移策略构建多对并行通信链路,缩小虚拟载波监听范围,提高网络的空间复用度.仿真结果表明,与水下冲突避免多址接入协议(MACA-U)和时隙地面多址接入协议(Slotted-FAMA)相比,DRLCP-MAC协议使信道接入成本降低了约50％和60％,网络吞吐量提升了约60％和400％,端到端时延降低了约50％和85％.

    水声网络定向收信矢量传感器媒体接入控制协议

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    考虑信息年龄的无人机辅助智能交通系统计算卸载优化

    钟伟锋黄旭民康嘉文谢胜利...
    934-943页
    查看更多>>摘要：该文考虑无人机(UAV)交通监测与移动边缘计算(MEC)技术结合的智能交通系统.为了保障系统中数据时效性并且降低系统能耗,提出计及信息年龄(AoI)的UAV计算卸载优化方法.首先,建立UAV辅助的MEC系统模型,允许MEC服务器缓存常用的应用程序并为UAV提供计算卸载,以支持UAV执行交通监测任务.通过联合优化UAV任务卸载决策、UAV上下行通信带宽分配以及被卸载任务的计算资源分配,最小化所有UAV与MEC服务器的总能耗,同时满足AoI与资源容量等约束条件.其次,系统能耗最小化问题是混合整数非凸优化问题,因此采用离散化和线性化手段,快速获得问题的近似最优解,并设计离散点生成算法来调节近似误差.最后,仿真结果表明,即使对于大型的非凸问题,所提方法也能够快速得到近似最优解,并且可以在不同的任务场景中满足AoI等约束条件,最大限度降低系统能耗.仿真结果验证了所提方法的有效性.

    移动边缘计算智能交通系统无人机信息年龄能耗优化

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    宽带复合双基地雷达舰船目标长度估计方法

    艾小锋邱梦奇胡旖航徐志明...
    944-951页
    查看更多>>摘要：舰船目标长度特征对舰船目标识别具有重要作用,该文提出一种基于宽带复合双基地雷达联合观测的舰船目标长度估计方法.该方法综合利用单/双基地雷达高分辨距离像(HRRPs)长度,结合双基地雷达-舰船之间的空间关系求解,实现了单次测量估计舰船目标的实际长度,并分析了各种误差因素和几何构型条件下的估计误差.典型场景动态仿真证明了所提方法的有效性,结果表明在高分辨距离像长度误差小于5％条件下,舰船目标长度估计误差小于5％,为舰船目标特征提取与识别提供了新思路.

    双基地雷达舰船目标高分辨距离像长度估计

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    基于空时级联单脉冲的多目标高效参数估计算法

    沈明威张永舒李建霓吴迪...
    952-959页
    查看更多>>摘要：比幅单脉冲最大似然算法(ACM-ML)在进行目标参数估计时需要进行距离与速度的2维松弛迭代搜索,导致了计算效率低、运算量大的问题.针对上述问题,该文提出一种基于空时级联单脉冲的高效多目标参数估计算法(M-STCMP算法).该算法将单脉冲概念引入脉冲域,利用时域单脉冲计算目标速度,避免了ACM-ML算法中对速度的迭代搜索,将2维松弛迭代搜索降为1维搜索,有效降低了计算复杂度.考虑时域单脉冲无法同时匹配分布在不同时域主波束的速度各异的多个检测目标,进一步利用目标信号的多普勒信息,在各多普勒单元分别进行时域单脉冲测速,并搜索目标距离值.最后为抑制目标间的信号泄露,将所有目标的估计参数进行级联迭代获得高精度参数估计值.理论分析和仿真结果验证了M-STCMP算法的有效性.

    时域单脉冲多目标分离参数估计松弛迭代

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