西安邮电大学学报

Journal of Xi’an University of Posts and Telecommunications

移动边缘计算

  • 基于深度Q网络算法的卫星边缘卸载策略

    王军选;王月雯;高阔阔;

    在星地融合网络中,为了降低用户卸载计算任务的时延和能耗,将边缘计算(Mobile Edge Computing, MEC)技术与星地协同网络结合,提出一种基于深度Q网络(Deep Q-Network, DQN)算法的卫星边缘卸载策略。在卫星网络边缘部署MEC服务器,将中心处理单元(Central Processing Unit, CPU)设为可与周围环境交互的智能体,建立任务卸载时延和能耗加权和最小化问题。为求解该非凸优化问题,将其转化为马尔科夫决策过程,确立对应的状态空间、动作空间和奖励函数及策略更新函数,寻求最优解。仿真结果表明,与基于Q学习(Q-learning)策略和基于演员家-评论家(Actor-Critic, AC)策略进行对比,所提策略可以有效地增加系统的平均回报值,降低系统开销。

    2024年01期 v.29;No.166 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1241K]
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  • 无人机反向散射计算任务完成率最大化方案

    刘伯阳;党儒鸽;郭天润;张浩然;刘超文;

    对多用户边缘计算通信系统中的资源分配问题进行研究,提出一种无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)辅助的反向散射通信(Backscatter Communication,BackCom)任务完成率最大化方案。该方案在UAV辅助的混合反向散射及主动传输边缘计算通信系统下建立非凸优化问题,利用连续凸近似(Successive Convex Approximation,SCA)算法将该非凸优化问题转化为凸优化问题,最终获得反射系数、主动传输发射功率、反向散射及主动传输各阶段时间的次优解。仿真结果表明,所提方案在不同参数下均有效可靠,与反射和本地计算、主动传输和本地计算这两种方案相比,能够在有效降低系统能耗的同时使用户设备任务完成率最大。

    2024年01期 v.29;No.166 10-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1189K]
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  • 多UAV辅助反向散射边缘计算网络能耗优化方案

    刘超文;王丽平;党儒鸽;张浩然;刘伯阳;

    为了改善通信过程中由于遮挡导致信号衰落及设备能量不足以支撑大数据传输的问题,提出一种多无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)辅助反向散射边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)网络能耗优化方案。该方案根据UAV与反向散射辅助MEC系统模型构建非凸优化问题,利用块坐标下降法(Block Coodinate Descent,BCD)和变量替换将非凸优化问题转化为凸问题,再利用拉格朗日对偶算法和次梯度算法对该凸问题进行迭代求解。基于连续凸近似(Successive Convex Approximation,SCA)算法优化UAV轨迹,以最小化用户设备与UAV的能耗加权和。仿真结果表明,所提方案在不同参数下均有效可靠,与固定所有UAV轨迹、固定通信UAV轨迹、固定功率UAV轨迹等3种方案相比,所提方案能够有效降低系统能耗。

    2024年01期 v.29;No.166 20-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1445K]
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通信与电子

  • 一种二级分段PMF-FFT卫星信号捕获算法

    黄海生;张弛;李鑫;丁福恒;

    针对在小点数快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)中,经典分段匹配滤波(Partial Matched Filtering,PMF)与FFT相结合的PMF-FFT卫星信号捕获算法存在增益损失,导致捕获灵敏度低、频率覆盖范围小和搜索速度慢的问题,提出了一种改进的二级分段PMF-FFT卫星信号捕获算法。截取部分FFT频率分量,缩短算法有效频率覆盖范围,以改善分段求和带来的包络增益衰减;采用在FFT频率分量中间位置追加搜索的方法,以改善FFT带来的扇贝损失;使用从粗略搜索到高精度搜索的策略,以减少搜索次数,提高搜索速度。仿真结果表明,相比经典PMF-FFT算法,在FFT点数不大于64点的情况下,改进算法能有效提高搜索增益和搜索速度,在8点FFT、125 Hz频率精度条件下,平均增益提升了22.19%,搜索次数减少了7.69%。

    2024年01期 v.29;No.166 32-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 991K]
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  • 一种宽输入瞬态增强LDO设计

    汪西虎;康敏安;郭仲杰;杨靳;郭世骁;

    当应用于恶劣的电子电路环境中时,汽车电子中电源管理类芯片可能发生瞬态高压和线路的动态变化。为了拓宽输入范围和改善瞬态响应性能,提出了一种宽输入瞬态增强低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator, LDO)设计。采用预稳压电路将输入高电压转化为低压电源,为电路内部模块供电来实现宽输入。主环路使用双调整管设计方式,通过添加快速响应通路的方式加快环路对输出电压变化的响应速度,结合快速放电电路以实现快速瞬态响应。应用米勒调零补偿和零点补偿方法以保证不同带载条件下环路的稳定性。仿真结果表明,设计LDO电路输入电压的范围为3~40 V,预稳压电路可以将输入的高电压降压至2.8 V;LDO输出电压典型值为5 V,最大可带载150 mA;当负载电流发生150 mA的跳变时,输出的上冲电压和下冲电压分别为40.32 mV和55.77 mV。与已有的相关设计相比,所提设计实现了较宽的输入范围,同时具有较好的瞬态响应性能。

    2024年01期 v.29;No.166 41-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1117K]
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  • 变步长CMA和DD-LMS双模式切换盲均衡算法

    杜慧敏;刘洋;马元中;

    针对经典盲均衡算法收敛速度较慢和稳态误差较大的问题,提出了一种基于变步长恒模算法(Constant Modulus Algorithm, CMA)和判决引导的最小均方(Decision Directed Least Mean Square, DD-LMS)算法的双模式切换盲均衡算法。在算法收敛初期采用CMA算法,以确保算法可以较快收敛。在收敛之后切换至DD-LMS算法,以进一步降低稳态误差。通过设定阈值来切换算法,取相邻多次迭代误差的平均值作为算法的切换值,以确保算法切换时机的合理性。另外,引入Softsign变步长函数并加入3个参数对该函数进行改进,使得Softsign变步长函数可以依据不同信道环境设定最佳参数,同时提高算法的收敛速度。仿真结果表明,在卫星通用信道条件下,所提算法的收敛迭代次数约为1 000次,稳态误差为-12 dB,在信噪比为15 dB时,误码率为1×10~(-6)。与相关算法对比,所提算法的收敛速度较高,误码率和稳态误差较低。

    2024年01期 v.29;No.166 53-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1039K]
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  • 一种基于扼流结构的基站天线碗状振子异频去耦方法

    魏庚明;王艺磊;贺怡;杨林;

    针对双频嵌入式布局的基站天线中存在高频振子辐射性能受低频振子严重干扰的问题,提出一种基于扼流结构的基站天线碗状振子异频去耦方法。设计了含去耦结构的基站天线,在低频振子臂上加载微带形式的扼流结构,通过分析扼流结构的等效电路、在高频天线工作频段的感应电流及单站雷达散射截面(Radar Cross-Section,RCS),调整扼流结构的性能参数,有效降低低频振子对高频振子的影响。通过设计具有去耦功能的双频双极化基站天线阵列,验证所提方法的可行性。结果表明,低频振子具有良好的阻抗匹配特性,所提方法能有效减弱高频振子受低频振子影响导致的交叉极化恶化问题,且能够稳定方向图波束宽度。

    2024年01期 v.29;No.166 64-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1486K]
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  • 高速通信系统中并行CRC计算及电路实现

    张丽果;张毅;曾泽沧;肖杉;曹亚莉;王睿;

    针对高位宽数据情况下的循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Code, CRC)电路计算工作频率较低以及资源占用过多的问题,设计并实现了一种并行CRC计算方法。该方法将CRC计算拆分为数据CRC计算和余数CRC计算两个部分,余数CRC计算由多个余数CRC计算模块级联完成,数据CRC计算模块由固定逻辑表达式实现,对二者计算结果做模二加法即得到CRC计算结果。根据数据长度选择相应的数据CRC计算模块和余数CRC计算模块的组合,以适应高位宽可变数据长度的CRC计算。以100 Gbps远程直接数据存取(Remote Direct Memory Access, RDMA)通信系统中的1 024 bits数据位宽CRC-32的计算为例,在VCU118开发板上实现了该算法的硬件电路。实验结果表明,所提设计仅使用4 760个查找表和2 658个触发器,整个系统带宽最高可达97.85 Gbps,最高工作频率可达326 MHz。与其他相关方法相比,提出的方法具有较高的工作频率且资源占用较少。

    2024年01期 v.29;No.166 71-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1050K]
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计算机与自动化

  • 基于元启发优化算法的数值型蜕变关系生成方法

    王曙燕;王思维;

    针对蜕变测试难以获取蜕变关系且容易出现错误导致测试成本过高的问题,提出一种基于元启发优化算法的数值型蜕变关系生成方法。通过分析数值型蜕变关系的数学特征并组合等式与不等式关系,构成输入、输出参数矩阵。结合粒子群和模拟退火两种元启发优化搜索算法,设定合适的代价函数,将构成的参数矩阵作为搜索粒子,搜索并生成各种等式、不等式的蜕变关系。实验结果表明,与仅使用一种搜索算法相比,所提方法能够在不改变解的类型情况下跳过局部最优,节省时间开销,提高了蜕变关系生成效率。

    2024年01期 v.29;No.166 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 883K]
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  • 基于混合反向注意力机制的息肉分割网络

    兰蓉;孙宇浩;赵凤;郭迪;

    针对肠息肉图像分割结果存在伪影、边界模糊及精度低等问题,提出一种基于混合反向注意力机制的息肉分割网络。该网络使用U型网络结构,设计多尺度并行空洞卷积注意力模块,以更加细粒度的多尺度特征减少下采样细节的损失。采用密集连接和特征融合的方式设计跨阶段局部模块,减少上下文之间的语义差异,补充细节特征。利用位置注意力和通道注意力同反向注意力相结合策略,构建区域与边界关系的同时学习位置和通道的特征,进而清晰分割出息肉与正常粘膜。实验结果表明,该网络提高了分割精度,消除了边界外部的部分伪影,在一定程度上改善了边界模糊的问题。

    2024年01期 v.29;No.166 87-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1230K]
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  • 基于SSA-RF的SAR图像变化检测方法

    唐浩漾;吝张茹;秦波;李文杰;

    为了提高合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像变化检测精度,提出一种基于麻雀搜索算法优化随机森林(Sparrow Search Algorithm-Random Forest, SSA-RF)的SAR图像变化检测方法。该方法首先通过对数比值法得到两时相SAR图像的差异图,然后在差异图预处理后进行层次模糊C均值(Fuzzy C-means, FCM)聚类预检测,生成有效标签。最后,利用标签训练随机森林二次检测模型,并采用麻雀搜索算法对随机森林进行参数优化构建性能稳定的分类器,得到差异图变化类与不变化类的分类结果,从而实现SAR图像的变化检测。实验结果表明,该方法较好地保留了变化区域信息,有效提高了SAR图像的变化检测精度。

    2024年01期 v.29;No.166 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1296K]
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  • 一种基于EFD的混合属性聚类算法

    王文庆;向孜瑞;

    为了提高混合属性聚类效率,提出一种基于扩张翻转距离(Expand Flip Distance, EFD)的混合属性聚类算法。以信息熵及熵权法为基础,通过定义扩张属性和属性扩张量得到EFD,将其作为待聚类对象属性区分的依据,进行聚类对象的属性约简,最终对约简后的属性构建混合属性聚类模型,实现混合属性聚类。实验结果表明,所提算法获得的聚类谱系图和聚类结果均优于对比算法,验证了该算法的合理性和有效性。

    2024年01期 v.29;No.166 103-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 844K]
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  • 征稿启事

    <正>《西安邮电大学学报》是西安邮电大学主办的科学技术学术刊物,以追求真理、崇尚科学、坚持学术性和应用性并重为办刊宗旨,主要刊登通信与信息技术、电子科学与技术、计算机理论与技术、自动控制理论与技术、传统行业信息化以及信息产业管理与发展等相关理论研究的最新成果。《西安邮电大学学报》面向国内外公开发行,现为中国科技核心期刊(中国科技论文统计源期刊),中国高校优秀科技期刊,中国通信学会《信息通信领域高质量科技期刊分级目录》T2级期刊,中国电子学会《电子技术、通信技术领域高质量科技期刊分级目录》T3级期刊,且先后被中国学术期刊综合评价数据库(CAJCED)、中国核心期刊(遴选)数据库(万方)、中国期刊全文数据库(CJFD)、中文科技期刊数据库(维普)、《中国无线电电子学文摘》、美国《化学文摘》(CA)、日本科学技术振兴机构(中国)数据库(JSTChina)等收录。

    2024年01期 v.29;No.166 111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1877K]
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