摘要：针对传统多载波混沌键控系统中传输速率低、误码性能差的问题,提出一种无信号间干扰的多载波降噪差分混沌移位键控(NISI-MC-NRDCSK)方案。通过设计的正交混沌信号发生器得到两路时域正交的混沌载波信号,从而实现无信号间干扰的目的;同时,引入多个预定义的子载波和正交调制技术进一步提高系统的传输速率;接收端利用滑动平均滤波器对接收信号进行平均降噪,可改善系统的误码性能。推导了AWGN信道和多径瑞利衰落信道下的理论BER公式并进行了蒙特卡洛仿真实验,研究结果显示:仿真结果与理论分析基本一致,且系统有较强的抗噪声性能和抗多径干扰能力;相比于传统多载波差分混沌移位键控(MC-DCSK)系统,相同载波数下文中所提NISI-MC-NRDCSK系统的传输速率提高了4倍,相同误码性能下的信噪比可提升近3 dB。

摘要：针对相关延迟移位键控系统(CDSK)传输效率较差的缺点,设计出一种基于施密特正交降噪改进型多用户多进制相关延迟移位键控(NR-I-MUMA-CDSK)混沌通信系统。该系统在发送端利用施密特正交化产生N组不同的正交混沌序列,将产生的序列分别复制P次,结合多进制信息映射和多载波技术,使每个用户可以携带K个数据比特,并设计将N个用户信息通过N个不同正交混沌信号承载叠加后,在一条载波上进行传输,提升系统的传输速率和能量效率。接收端采用滑动平均滤波器处理信号,使噪声方差由N_(0)/2降低至N_(0)/2P,减小噪声干扰,进而减小系统误码率。对该系统在加性高斯白噪声(AWGN)信道和Rayleigh衰落信道下分别进行了理论公式推导和系统仿真分析。结果显示,相比CDSK文中系统提高了系统的信息传输速率和能量效率,且信息传输速率随N和K不断提升,同时随着K的增加,平均比特能量减少了接近100%。文中还对不同参数对系统误码率的影响进行仿真验证,结果表明系统误码率在两种信道下,均与P和进制数M成反比,与N和R成正比,与理论公式推导结果一致;同时在Ray-leigh衰落信道下对路径数L和不同路径增益下进行仿真,验证了路径数和路径增益对误码率的影响。相较于多种混沌通信系统,文中系统误码率大大降低,且系统误码率随着M的增大而减小,证明了该系统具有很好的理论价值及实际工程意义。

摘要：针对传统数字水印算法的透明性随嵌入强度的增加而下降的问题,已有许多零水印算法提出。然而大多数算法或是鲁棒性和稳定性较差,或是基于灰度图像设计的。本文提出一种基于彩色图像Tetrolet变换的频数质心零水印算法。该算法先提取彩色载体图像YCbCr空间的亮度分量,再对亮度分量进行Tetrolet变换获得其低频系数,再通过分块非负矩阵分解,采用计算频数质心的方法构造特征矩阵。对水印信息依次进行Polar码编码,二维交织构造出交织矩阵;最后将含有水印信息的交织方阵和特征矩阵进行异或操作生成零水印。仿真结果证明,该零水印算法可以有效抵抗非几何攻击、几何攻击以及组合攻击,水印提取归一化相关系数值在0.9以上,具有较强的鲁棒性和稳定性,且具有良好的实用性。

摘要：针对目前有监督语音增强忽略了纯净语音、噪声与带噪语音之间的幅度谱相似性对增强效果影响等问题,提出了一种联合精确比值掩蔽(ARM)与深度神经网络(DNN)的语音增强方法。该方法利用纯净语音与带噪语音、噪声与带噪语音的幅度谱归一化互相关系数,设计了一种基于时频域理想比值掩蔽的精确比值掩蔽作为目标掩蔽;然后以纯净语音和噪声幅度谱为训练目标的DNN为基线,通过该DNN的输出来估计目标掩蔽,并对基线DNN和目标掩蔽进行联合优化,增强语音由目标掩蔽从带噪语音中估计得到;此外,考虑到纯净语音与噪声的区分性信息,采用一种区分性训练函数代替均方误差(MSE)函数作为基线DNN的目标函数,以使网络输出更加准确。实验表明,区分性训练函数提升了基线DNN以及整个联合优化网络的增强效果;在匹配噪声和不匹配噪声下,相比于其它常见DNN方法,本文方法取得了更高的平均客观语音质量评估(PESQ)和短时客观可懂度(STOI),增强后的语音保留了更多语音成分,同时对噪声的抑制效果更加明显。

摘要：针对传统的正交差分混沌移位键控(DCSK)通信系统传输率低和误码率(BER)高的问题,提出一种正交多用户差分混沌移位键控(OMU-DCSK)通信系统.通过设计一个正交混沌信号发生器,在时域上得到三个严格相互正交的混沌载波信号,消除了信号与信号间的干扰,同时引入M个预定义子载波以进一步提高传输速率.在接收端,滑动平均滤波器用来对参考信号做降噪处理,再进行相关解调.在加性高斯白噪声(AWGN)和多径瑞利衰落信道下推导出误码率公式,并进行蒙特卡罗仿真,且与其他几种正交系统的传输速率和误码率进行对比.结果表明:该系统具有较高的传输速率和较低的误码率,证明了该系统的优越性及实际工程应用的可行性.

摘要：为提高目前基于掩蔽与基于频谱映射的语音增强方法性能上界以及复杂环境下的泛化能力,提出了一种在联合复频谱与复掩蔽学习框架下的协作式单通道语音增强方法。该方法采用编码器-双分支解码器结构,在编解码部分设计了一种交互协作学习单元(ICU)来监督交互语音信息流,并提供有效的潜在特征空间;中间层则是设计出一种多尺度融合Transformer,以少量参数在空间-通道维度上多尺度地提取细节信息后融合输出,同时对语音子频带与全频带信息建模。在大、小数据集与115种噪声环境下进行实验,结果表明该方法仅以0.57 M的参数量,取得比大部分先进且相关方法更优的主、客观指标,具有良好的鲁棒性与有效性。

摘要：硅材料因其超高的理论比容量、较低的放电电压及锂离子扩散势垒,成为最有发展前景的高容量锂离子电池负极材料之一。然而,硅负极在充放电过程中会引起巨大的体积膨胀,严重影响其电化学性能。设计具有纳米尺寸和多孔结构的硅负极材料是实现高容量硅负极的有效途径。但目前大多数的制备方法通常工艺复杂、成本高、产率低,限制了其商业应用。因此,采用低成本的方法实现优异电化学性能的多孔纳米硅材料的大规模制备成为了关键。综述了低成本的二氧化硅源镁热还原制备锂离子电池纳米多孔硅负极材料的研究进展,并对硅负极材料未来的商业化应用进行了展望,将为低成本制备锂离子电池纳米多孔硅负极材料的研究提供有用的资料。

摘要：现有的多用户差分混沌移位键控(multiple-user differential chaos shift keying,MU-DCSK)算法存在用户间干扰、误码性能不理想等问题。为了提高误码性能,提出一种基于正交混沌载波的多用户差分混沌移位键控(MU-DCSK based on orthogonal chaotic carrier,OMU-DCSK)通信系统。该系统通过设计一种正交混沌信号发生器,利用其转换特性和正交特性,有效降低平均比特能量和彻底消除多址干扰。推导出在瑞利信道中的比特误码率公式并进行仿真。理论分析和仿真结果表明,OMU-DCSK在较小牺牲系统复杂性的条件下,有效提高了系统的误码性能。

摘要：准确的动态心电信号异常检测依然是心电信号分析的难点。针对这种情况,本文设计了优化的Res-Net残差网络模型,该模型基于原Res-Net50模型在卷积层加入空洞卷积,并用评价指标相反数的近似公式代替损失函数,以获得较高的异常心电特征识别率。同时,对学习率、卷积核大小、衰减因子在内的多个超参数进行了测试和优化。为了验证该模型的可行性,本文选取了ICBEB心电数据库,对该数据库中12导联动态心电信号中所包含的9种心率失常进行自动分类,并对模型优化前后进行分类评价指标比较。实验结果表明,当设置参数lr=0.01,dropout=0.5,weightdecay=0.000 1时,优化Res-Net残差网络模型自动分类准确率达到0.95,模型分类评价指标F1得分0.89。该模型在提取动态心电图特征的同时进行了分类,获得较好效果,具有潜在的临床指导意义。

摘要：针对传统盲源分离算法采用单一步长而无法同时兼顾收敛速度与稳态性以及动量因子选取的问题,介绍了一种盲源分离优化方法。该方法依据自然梯度算法(Natural Gradient Algorithm,NGA)的收敛条件,通过输出信号建立一种新的表示信号分离程度的度量指标,通过此度量指标构造非线性单调函数,使步长与动量因子参数自适应调节,从而可以合理、准确地选择参数。仿真表明了在平稳和非平稳环境下所提分离指标的正确性,且该指标可有效监测信号分离程度;针对步长及动量因子参数选取所设计的优化策略能够有效地缓解固定值对算法性能的约束,在有无噪声的情况下,均获得了优良的分离效果。