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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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    数字孪生辅助联邦学习中的边缘选择和资源分配联合优化

    唐伦文明艳单贞贞陈前斌...
    1343-1352页
    查看更多>>摘要：在基于联邦学习的智能驾驶中,智能网联汽车(ICV)的资源限制和可能出现的设备故障会导致联邦学习训练精度下降、时延和能耗增加等问题.为此该文提出数字孪生辅助联邦学习中的边缘选择和资源分配优化方案.该方案首先提出数字孪生辅助联邦学习机制,使得ICV能够选择在本地或利用其数字孪生体参与联邦学习.其次,通过构建数字孪生辅助联邦学习的计算和通信模型,建立以最小化累积训练时延和能耗为目标的边缘选择和资源分配联合优化问题,并将其转化为部分可观测的马尔可夫决策过程.最后,提出基于多智能体参数化Q网络(MPDQN)的边缘选择和资源分配算法,用于学习近似最优的边缘选择和资源分配策略,以实现联邦学习累积时延和能耗最小化.仿真结果表明,所提算法在保证模型精度的同时,有效降低联邦学习累积训练时延和能耗.

    智能驾驶联邦学习数字孪生深度强化学习

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    利用元学习算法的IRS-OTFS通信系统信道估计

    张祖凡段佳慧王国仲
    1353-1362页
    查看更多>>摘要：针对高多普勒场景下智能反射表面(IRS)辅助多用户通信系统存在的信道估计传输开销大的问题,该文结合正交时频空间(OTFS)调制特点构造一种IRS-OTFS通信系统,充分发挥IRS和OTFS的性能优势,并在此基础上提出一种学习率自适应的模型无关元学习(MAML)算法.对IRS-OTFS多用户信道估计任务做离线训练,根据各任务的收敛速度自适应地调整学习率,防止训练失衡,并利用信道之间的相关性和MAML算法的少样本、泛化特性得到全局模型和适应性模型,快速学习新用户信道的传输特性,降低传输开销,提高信道估计准确性.理论分析和仿真结果表明,该算法在信道传输条件相同的情况下,将传输开销降低了大约50％,并相对于基准算法有4.8 dB左右的性能提升.

    智能反射表面元学习正交时频空间信道估计

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    结合深度强化学习的边缘计算网络服务功能链时延优化部署方法

    孙春霞杨丽王小鹏龙良...
    1363-1372页
    查看更多>>摘要：该文针对边缘网络资源受限且对业务流端到端时延容忍度低的问题,结合深度强化学习与基于时延的Dijkstra寻路算法提出一种面向时延优化的服务功能链(SFC)部署方法.首先,设计一种基于注意力机制的序列到序列(Seq2Seq)代理网络和基于时延的Dijkstra寻路算法,用于产生虚拟网络功能(VNF)的部署以及服务SFC的链路映射,同时考虑了时延优化模型的约束问题,采用拉格朗日松弛技术将其纳入强化学习目标函数中;其次,为了辅助网络代理快速收敛,采用基线评估器网络评估部署策略的预期奖励值;最后,在测试阶段,通过贪婪搜索及抽样技术降低网络收敛到局部最优的概率,从而改进模型的部署.对比实验表明,该方法在网络资源受限的情况下,比First-Fit算法与TabuSearch算法的时延分别降低了约10％和86.3％,且较这两种算法稳定约74.2％与84.4％.该方法能较稳定地提供更低时延的端到端服务,使时延敏感类业务获得更好体验.

    服务功能链部署深度强化学习边缘网络端到端时延

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    基于高度角随机模型的GNSS外辐射源雷达定位算法

    杨东凯谭传瑞王峰李唐...
    1373-1381页
    查看更多>>摘要：针对GNSS外辐射源雷达定位时不同卫星对定位的误差贡献不同的问题,提出基于高度角随机模型的定位算法,理论分析目标位置估计量的克拉美罗界和统计特性,并计算卫星位置误差和地面站位置误差对定位误差的影响.仿真结果表明:所提出算法对不同GNSS卫星的直射、反射路径的伪距差测量值误差进行了合理分配,定位性能达到了克拉美罗界,且不会因为选星方案的改变而大幅恶化.对地面站位置误差和卫星位置误差的分析表明:地面站位置的标准差小于10 cm、卫星位置的标准差小于1 km时对定位总误差的贡献可以忽略不计.

    高度角随机模型GNSS定位克拉美罗界

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    采用改进特征子空间投影的SAR脉冲式直达波干扰抑制方法

    舒高峰刘明月李宁
    1382-1390页
    查看更多>>摘要：射频干扰(RFI)会污染合成孔径雷达(SAR)回波信号,增加SAR图像解译难度.脉冲式直达波干扰(PDWI)作为典型的RFI,在原始回波域以明亮条纹状掩盖SAR回波信息,对SAR成像质量产生严重影响.现有的干扰抑制方法中,传统的特征子空间投影(ESP)方法对整条含干扰脉冲进行干扰抑制,造成了脉冲中非干扰位置有用信号损失.为了保护有用信号,该文提出一种改进ESP的SAR脉冲式直达波干扰抑制方法.首先,通过两次检测干扰,获取PDWI在时域中的具体位置.其次,仅对检测的干扰位置数据,采用ESP将有用信号和干扰信号分离.最后,从原始数据中减去ESP重构的干扰数据以实现干扰抑制.仿真和实测数据处理表明,与现有方法相比,该方法能够有效避免SAR原始数据中有用信号的损失,抑制了脉冲式直达波干扰.

    射频干扰合成孔径雷达脉冲式直达波干扰特征子空间投影

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    基于点云分割网络的雷达信号分选方法

    陈涛邱宝传肖易寒杨博溢...
    1391-1398页
    查看更多>>摘要：针对现有基于图像分割的端到端雷达信号分选方法存在的像素点重叠与处理效率不高的问题,该文提出一种基于点云分割网络的端到端分选方法.首先将雷达脉冲流的脉冲描述字(PDW)映射为点云;之后利用点云分割网络(PointNet++)对该点云中各点依据其所属辐射源进行分割;最后将具有相同标签的点聚类形成脉冲集合,分别提取各脉冲集合所包含的辐射源并形成相应的辐射源描述字.仿真结果表明:所提方法能够有效对未知雷达信号进行分选,在脉冲丢失和虚假脉冲干扰的分选环境下也表现出较强的可靠性与稳定性,并且由于采用具有轻量化特点的模型使得该方法的执行效率更高.

    电子侦察信号分选端到端脉冲描述字点云

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    基于支持向量回归和分位数的雷达K分布海杂波形状参数估计方法

    薛健孙孟玲潘美艳
    1399-1407页
    查看更多>>摘要：针对传统的雷达K分布海杂波形状参数估计方法在异常样本存在情况下估计精度严重下降的问题,该文提出一种基于支持向量回归(SVR)和样本分位数比值的K分布海杂波形状参数估计方法.首先给定K分布杂波参数和分位数位置的值,根据K分布的累积分布函数计算样本分位数比值及其对数,然后建立以样本分位数比值对数为输入、待估计形状参数为输出的SVR模型,通过交叉验证确定SVR模型的超参数,最后训练SVR模型实现对K分布海杂波形状参数的稳健精确估计.仿真和实测雷达数据表明,所提方法的估计误差低于基于矩的估计方法的估计误差,并且与基于分位数的估计方法具有相近估计性能.此外,相比已有基于分位数的方法,所提方法的超参数容易确定,并且不依赖于查表.

    海杂波K分布参数估计支持向量回归模型样本分位数

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    仅测角机动目标跟踪原始对偶高斯粒子滤波

    张宏伟
    1408-1417页
    查看更多>>摘要：为消减仅测角机动目标跟踪系统中由时空不一致引起的投影基点偏移和高斯截断两类误差,该文采用映射表示和-稀疏正则表征时空因果一致约束,引入模糊综合贴近度建立次优建议分布,构建因果不变结构传ℓ1ℓ2,1递粒子集合以近似目标后验高斯积分,推导原始对偶高斯粒子滤波(PDGPF)算法.实验结果表明,相比交会测量最小二乘法,PDGPF算法定位旋翼无人机(UAV)的精度提升了18.4％～69.6％.相比于软约束辅助粒子滤波(SCAPF)算法,PDGPF算法在时空映射一致约束下能够自适应地修正粒子的权值,从而更为准确、稳定地跟踪机动点目标,整体计算负担减小了12.9％.

    机动目标跟踪仅测角时空不一致原始对偶因果不变

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    星下点观测的星载卫星导航反射信号海面风矢量极大似然估计

    王峰李建强张国栋张琦...
    1418-1427页
    查看更多>>摘要：该文针对星载全球导航卫星反射计(GNSS-R)镜面反射信号对海面风向不敏感导致海面风向反演难问题,分析非镜向海面散射信号特征,提出星下点非镜向观测模式,定义该模式下海面风矢量敏感特征观测量,在此基础上提出基于星载GNSS-R海面风矢量极大似然估计(MLE)反演算法直接利用两颗及以上导航卫星的星下点非镜向散射信号进行海面风矢量的反演,并提出风矢量搜索算法提高反演效率.通过搭建星载GNSS-R仿真平台验证算法的可行性和评估算法性能.结果表明:所提算法可直接利用非镜向独立观测模式下的多颗导航卫星散射信号反演得到海面风速和风向;多星观测可消除观测几何导致的模糊解从而将海风风向4个模糊解降至2个模糊解,但无法消除海浪谱的对称性导致的海面风向模糊解.在2～25 m/s的风速内,当信噪比(SNR)大于11 dB时,3星观测的风速均方根误差(RMSE)优于2 m/s,风向的均方根误差优于15°.

    全球导航卫星系统反射计极大似然估计海面风矢量遥感

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    基于断面水边线定向的视频测流摄像机标定

    张振姜天生赵丽君程泽...
    1428-1437页
    查看更多>>摘要：针对现有基于直接线性变化法(DLT)的图像法测流技术依赖于地面控制点,存在效率低、风险高、宽断面天然河流操作难度大等问题,该文提出一种基于断面水边线定向的摄像机姿态角标定方法(CSWO).该方法将标定过程分解为实验室内参标定和现场外参标定两步,其中后者又被划分为摄像机定位和定向两个环节.定向环节中首先在摄像机安装时将光轴与断面方向对齐,使方位角置零.然后利用无畸变图像中人工标注的平直断面水边线的斜率计算出横滚角.接下来通过计算水边线与图像纵轴交点作为其亚像素像方坐标.最后依据透视投影成像模型,联合水位与插值断面高程求得的物方坐标解算出俯仰角.该方法应用于时空图像测速法(STIV),实现了200 m宽河流的免像控表面流速测量.结果表明:起点距的最大绝对误差为0.59 m,最大相对误差为0.45％,表面流速的最大相对误差小于6.3％.

    表面流速测量STIV免地面控制点摄像机标定断面水边线

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