最新刊期
2024年第40卷第11期
- 摘要：海量视频流的传输和分析需要大量的带宽和计算资源，这对当前基于移动边缘计算（mobile edge computing，MEC）的卸载方案提出了严峻挑战。对此，提出了一种基于多流协同优化框架的自适应卸载方案。首先，在满足长期MEC能量预算的约束条件下，通过联合优化数据流选择决策、服务器卸载决策、带宽资源分配和计算资源分配来最小化视频任务的处理成本。然后，基于李雅普诺夫优化方法，将长期优化问题转化为每个时隙独立的确定性子问题，并利用马尔可夫近似和KKT条件求解每个时隙的混合整数非线性规划问题。仿真结果表明，所提方案在满足长期MEC能量约束的同时，其成本性能显著优于已有基准研究方案。关键词：移动边缘计算;多流自适应卸载;视频处理;李雅普诺夫优化722|1067|0更新时间：2025-03-17
- 摘要：同时透射与反射可重构智能表面（simultaneously transmitting and reflecting reconfigurable intelligent surface，STAR-RIS）具有同时透射与反射的特性，能够将传统RIS（conventional RIS，CRIS）的通信能力从半空间扩展至全空间。针对STAR-RIS辅助下的多用户多输入单输出（multiple-input single-output，MISO）通信系统，提出了一种基于时间切换（time switch，TS）模式的波束成形算法，以实现发射功率最小化。该算法首先通过最大比传输（maximum ratio transmission，MRT）得到基站初始发射波束，然后利用TS时隙正交性和信道增益最大化（channel gain maximum，CGM）将非凸优化问题解耦为恒模非凸问题和半正定规划（semi-definite programming，SDP）问题，最后利用流形优化与内点法联合求解。仿真结果表明，STAR-RIS相比CRIS可以有效降低发射功率；所提算法在相同信干噪比下，比主流算法具有更低的发射功率；TS模式在低信干噪比下相较于能量分裂（energy split，ES）模式具有更低的发射功率。关键词：同时透射与反射可重构智能表面;多用户;波束成形;最小化发射功率249|381|0更新时间：2025-03-17
- 摘要：在超宽带通信技术中，获取高质量的信道冲激响应数据对系统设计和性能优化至关重要。引入最小二乘生成对抗网络和改进的损失函数，能显著提升信道数据的捕捉和复现能力。结合特征匹配技术和条件生成对抗网络，可以增强生成数据的细节准确性和多样性，还能使模型根据不同通信环境和信号场景进行数据生成。在模型训练阶段，采用能够代表全局特征的重构信道数据，而在测试阶段使用了经历无线衰落的实际信道数据。实验结果显示，模型在小样本数据集和复杂衰落信道环境下的表现优于带有梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络（WGAN-GP），识别准确率提高4.8%，模式崩溃问题减少5%。关键词：数字孪生;信道建模;生成对抗网络;智能通信网络439|478|0更新时间：2025-03-17
- 摘要：为了消除训练数据集中真实语音和伪造语音的样本数量不平衡对合成伪造语音检测系统性能的影响，并进一步提高系统的检测准确率，提出了一种基于自监督对比学习的合成语音检测方法。所提方法将经过音高变换后的样本视为负样本，通过训练神经网络使锚点样本特征与负样本特征不同，从而促使网络提取对于音高变换敏感的特征，再采用深度残差网络作为后端分类器来判决语音真伪。实验结果表明，与传统手工设计的声学特征方法、基于深度学习的伪造语音检测系统以及基于端到端的伪造语音检测系统相比，所提方法显著降低了系统的等错误率。由于自监督对比学习的合成伪造语音检测方法可以训练网络提取对音高变换敏感的特征，并且不受数据集中真伪语音数量不平衡的影响，因此显著提高了合成伪造语音检测的准确率。关键词：伪造语音检测;合成语音检测;自监督对比学习;深度残差网络;音高变换284|677|0更新时间：2025-03-17
- 摘要：近年来，毫米波雷达信号在医疗监测领域的应用日益广泛，实现雷达信号到心电信号的精准映射已成为满足日常持续性非接触心电监测需求的关键挑战。详细介绍了毫米波雷达信号处理流程，探索了雷达信号与心电信号的细粒度映射关系，引入基于卷积块注意力机制模块（convolutional block attention module，CBAM）的卷积自编码器（convolutional autoencoder，CAE）与双向长短期记忆（bidirectional long short-term memory，BiLSTM）组合的CAE-BiLSTM深度学习网络，实现了雷达信号到心电图的非线性转换。实验结果表明，所提方法在形态学精度上的中位数为0.92，特征峰预测误差低于50 ms，显著增强了雷达信号与心电信号的映射关系，为非接触式心电信号的生成提供了新思路。关键词：毫米波雷达;非接触式;ECG;生命体征监测361|2344|0更新时间：2025-03-17
- 摘要：序列推荐系统以包含了显式信息的用户交互序列作为上下文，推测用户的下一个可能动作。其中，时间感知序列推荐挖掘了序列中的时间信息，并考虑了时间信息对用户决策的影响。但是现有的时间感知序列推荐模型只运用到了原始时间信息，原本的序列中还有很多额外信息没有被充分挖掘，如用户评分、项目属性、项目流行度以及项目的标题和评论等文本信息。因此，提出了DMTiSASRec模型，它既可以以更高效的方式挖掘时间信息中的相关秩序，还利用对比学习、多模态等技术对不同的额外信息进行挖掘。在5个不同领域、不同规模的公开数据集的实验数据表明，DMTiSASRec比现有模型更有效。关键词：序列推荐;时间感知;多模态;对比学习318|572|0更新时间：2025-03-17
- 摘要：评估指标权重的确定是影响智能汽车网络安全性评估的重要因素之一。针对传统确权方法忽略指标属性状态变化对评估指标权重影响的问题，提出了一种基于动态权重分配的网络安全评估模型。该模型首先对车辆自组织网络（vehicular Ad Hoc network，VANET）进行安全目标分解与分析，构建其安全性评估指标体系。针对构建出的安全性评估指标体系，利用基于排序的确权算法对安全指标进行指标关联性分析，随后采用所提出的动态权重分配算法，计算指标体系中各个指标的动态权重，进而实现智能汽车VANET的安全性评估，得到安全等级评估结果。实验结果表明，该模型可以提升智能汽车VANET评估的合理性。关键词：智能网联汽车;安全评估指标体系;动态权重分配;安全评估475|925|0更新时间：2025-03-17
- 摘要：基于透镜天线阵列的毫米波大规模MIMO系统，可以在不损失性能的情况下，有效减少所需的射频链数。为了解决现有波束空间信道中的功率泄露和多用户干扰问题，提出了一种联合QR分解和波束增益对准（beam gain alignment，BGA）的混合预编码方案。首先，设计了一种移相网络（phase shift network，PSN）结构，使得波束空间MIMO中的每个射频链能够选择多个波束来收集泄露功率。其次，对波束信道矩阵进行QR分解，以可达和速率为目标，按照递增顺序逐一选择合适的波束，直至选出最优波束选择矩阵。最后利用波束增益对准策略设计模拟预编码，为了消除系统中的多用户干扰，设计了一种使信道对角化的数字预编码器。仿真结果表明，所提算法有着更低的复杂度以及更高的可达和速率及能量效率。关键词：大规模MIMO;混合预编码;QR分解;波束增益对准;多用户干扰304|418|0更新时间：2025-03-17
- 摘要：为有效分析识别有源配电网信息物理系统（cyber physical system，CPS）状态，提出基于FP-Growth算法的有源配电网信息物理系统网络攻击检测方法。首先分析考虑网络攻击的有源配电网控制模型及CPS网络攻击影响机理，通过实时仿真平台对有源配电网CPS信息侧和物理侧进行监测来获取原始数据；然后通过额定电压、电流值制订数据离散化规则，并根据规则对原始数据进行离散量化处理来生成事件序列。在此基础上，采用FP-Growth算法挖掘历史数据异常信号的频繁项集和强关联关系，通过已有频繁序列特征对新的攻击类别和故障点进行识别，实现对有源配电网CPS网络攻击的检测。最后，仿真实验验证了所提方法的可行性和有效性。关键词：有源配电网;信息物理系统;网络攻击;FP-Growth算法;事件序列270|285|0更新时间：2025-03-17
- 摘要：当前，量子计算云平台以便捷、按需访问的方式，有效依托经典网络提供量子计算服务，成为量子计算能力输出的有效途径之一。探讨了量子计算云平台的架构、服务模式及全球发展动态，分析指出平台当前面临用户实时体验不足、噪声与误差制约算法性能、量子编程标准化不足以及平台间资源共享与协作存在局限等主要挑战。因此，明确了持续优化量子计算云平台的发展方向，提出优化用户体验、加速噪声中等规模量子（noisy intermediate-scale quantum，NISQ）算法研发及提升编程框架兼容性和推动平台合作交流等建议，为平台的深入发展提供重要支撑，释放量子计算云平台的潜在优势，以促进其在各行业的广泛应用与持续创新。关键词：量子计算;云计算;量子计算云平台;混合量子经典云计算353|1039|0更新时间：2025-03-17
- 摘要：针对中压电力载波通信中由电力线信道的复杂特性和动态噪声环境导致的数据传输效率低下、抗干扰能力弱以及信号传输可靠性差的难题，将数字信号处理（digital signal processing，DSP）作为中压电力载波通信系统的核心控制单元，结合正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing，OFDM）模块和长短期记忆（long short-term memory，LSTM）网络信道噪声模型设计，实现了一种高度集成且智能化的通信技术系统。该系统能够根据电力线信道的复杂特性和动态变化的噪声环境，通过合理分配子载波资源、高效调制解调和实时噪声预测与抑制，显著提高通信系统的频谱效率、抗干扰能力和信号传输的可靠性。实验结果表明，该设计的平均绝对百分比误差（mean absolute percentage error，MAPE）仅为10.62%，均方根误差（root mean square error，RMSE）仅为7.20%。所提系统为中压电力载波通信提供了一种高效、精确的解决方案，有助于推动智能电网、远程监控等领域的进一步发展。关键词：中压电力载波通信;信道噪声建模;OFDM;LSTM;DSP160|429|0更新时间：2025-03-17
研究与开发
- 摘要：随着5G网络的广泛应用，数据传输速度与容量显著提升，推动了物联网、自动驾驶、远程医疗等领域的创新发展，同时也对网络安全提出了更高要求。量子计算的进步对传统公钥密码体系构成重大威胁，Shor算法和Grover算法可分别破解基于大整数分解和离散对数问题的公钥密码，并提高对称加密算法和杂凑算法的破解效率。为应对这一挑战，全球多个标准化组织正积极推进量子安全密码的研究与标准化工作。首先概述了5G网络架构及其安全需求，并分析了量子计算对传统密码体系的影响。随后，介绍了量子安全密码算法的最新进展，并探讨了这些算法在5G网络终端接入与数据传输安全中的集成方式。最后，提出了量子安全密码应用策略，并验证了其技术可行性，以期为构建更加安全可靠的5G网络提供理论和技术参考。关键词：5G网络;量子安全算法;网络安全;密码应用521|1086|0更新时间：2025-03-17
- 摘要：大型企业集团作为平台化、多元化发展的复杂联合体组织，具有数据服务快速创新、多业务系统信息协同、数据可信治理和数据资产管理等中台型数据能力需求。分析了非可信系统环境下的企业数据中台典型架构及问题，提出了基于区块链技术的可信数据服务中台技术路径、系统架构和可信度评估指标模型，研究了数据服务多门户、多方系统协同、数据功能模块化、“云网链”基础设施这4项关键机制的实现，为企业通过数据要素可信技术应用和机制创新、激发业务发展新动能提供了解决思路。进一步结合区块链服务网络在大型集团企业中的案例实践，阐述了所提架构机制的应用效果。关键词：区块链;数据中台;数据治理;可信数据;企业集团186|725|0更新时间：2025-03-17
- 摘要：对于电信运营商而言，话单量预测在业务运营、IT系统建设规划以及系统运维方面都是至关重要的一环。传统的预测方法采用以人工预测为主，程序脚本统计为辅的方式来完成，预测的准确性受人为因素影响较大，且固定的规则无法表征受到多重因素影响的话单量的变化规律，因此，需要引入人工智能模型进行话单量的动态预测。通过研究并测试常用的人工智能预测模型，采用依据业务特征改进的Prophet模型对网间结算系统的话单量进行预测，预测效果相较于传统预测方法获得了显著提升。关键词：话单量预测;Prophet模型;时间序列;人工智能194|875|0更新时间：2025-03-17
- 摘要：大型新能源场站选址偏远，多将其并入升压变电站并经长距离交流线路将电能送至负荷中心，造成升压站母线与负荷中心电气连接强度薄弱，易发生母线电压低频振荡。为揭示低频振荡的产生机理，建立了多电压源换流器（voltage source converter，VSC）并网系统的低频动态通用分析模型。该模型着眼于系统低频动态，对各VSC及交流电网独立建模，适用于在不同控制策略下的任意数量VSC并网建模。基于此模型，通过状态空间分析揭示了电网强度、VSC运行点，以及各VSC动态环节耦合等各因素对系统低频动态稳定性的影响机理。基于分析结果，提出虚拟公共并网点控制策略，该策略以汇集母线电压作为各VSC的统一控制目标，可有效抑制弱连接系统内各VSC的动态交互产生的低频振荡，并设计参数自整定功能以消除线路参数变化导致的误差。通过PSCAD/EMTDC仿真验证基于低频动态通用分析模型得出的各要素对低频动态影响结果的正确性，以及虚拟公共并网点控制策略对于低频振荡抑制的有效性。关键词：多VSC系统;通用分析模型;动态环节交互;改进控制策略;低频振荡抑制107|312|0更新时间：2025-03-17
工程与应用
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