摘要：融合先验物理知识的深度时空序列预测方法通常使用偏微分方程(PDE)进行建模,这种做法通常存在两大问题:(1)偏微分方程的近似精度低;(2)无法在循环网络中有效捕捉多种空间尺度的时空特征和时空序列的边缘相关空间信息。为此,该文提出了融合泰勒微分的卷积循环神经网络(TDI-CRNN)。首先,为了提高高阶偏微分方程的近似精度并缓解偏微分方程应用的局限性,设计了一种多阶泰勒近似物理模块。该模块首先使用泰勒展开式对输入序列作微分逼近,再将不同阶数之间的微分卷积层使用微分系数耦合,最后动态调整泰勒展开结果的截断阶数与微分项数。其次,为了捕获循环网络隐藏状态的多种空间尺度特征并更好地捕捉时空序列的边缘相关空间信息,设计了一种多尺度注意力循环模块(MSARM),在该模块的多尺度卷积空间注意力UNet(即MCSA-UNet)的卷积层中使用了多尺度卷积和空间注意力机制,目的是关注时空序列的局部空间区域。在Moving MNIST,KTH以及CIKM数据集上开展了大量实验,Moving MNIST数据集的均方误差(MSE)指标下降到42.7,结构相似性指数(SSIM)提高到0.912;KTH数据集的SSIM和峰值信噪比(PSNR)分别提高到0.882和29.03;CIKM数据集上的临界成功指数(CSI)提高到0.515。最终的可视化和定量预测结果均验证了TDI-CRNN模型的合理性和有效性。

摘要：现有基于深度学习的大多数方法在实现患者抑郁程度自动识别的过程中,主要存在两大挑战:(1)难以利用深度模型自动地从面部表情有效学习到抑郁强度相关的全局上下文信息,(2)往往忽略抑郁强度相关的全局和局部信息之间的语义一致性。为此,该文提出一种全局抑郁特征局部感知力增强和全局-局部语义相关性特征融合(PLEGDF-FGLSCF)的抑郁强度识别深度模型。首先,设计了全局抑郁特征局部感知力增强(PLEGDF)模块,用于提取面部局部区域之间的语义相关性信息,促进不同局部区域与抑郁相关的信息之间的交互,从而增强局部抑郁特征驱动的全局抑郁特征表达力。然后,提出了全局-局部语义相关性特征融合(FGLSCF)模块,用于捕捉全局和局部语义信息之间的关联性,实现全局和局部抑郁特征之间的语义一致性描述。最后,在AVEC2013和AVEC2014数据集上,利用PLEGDF-FGLSCF模型获得的识别结果在均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)指标上的值分别是7.75/5.96和7.49/5.99,优于大多数已有的基准模型,证实了该方法的合理性和有效性。

摘要：在结合脑电(EEG)信号与人脸图像的双模态情感识别领域中,通常存在两个挑战性问题:(1)如何从EEG信号中以端到端方式学习到更具显著性的情感语义特征;(2)如何充分利用双模态信息,捕捉双模态特征中情感语义的一致性与互补性。为此,提出了多层次时空特征自适应集成与特有-共享特征融合的双模态情感识别模型。一方面,为从EEG信号中获得更具显著性的情感语义特征,设计了多层次时空特征自适应集成模块。该模块首先通过双流结构捕捉EEG信号的时空特征,再通过特征相似度加权并集成各层次的特征,最后利用门控机制自适应地学习各层次相对重要的情感特征。另一方面,为挖掘EEG信号与人脸图像之间的情感语义一致性与互补性,设计了特有-共享特征融合模块,通过特有特征的学习和共享特征的学习来联合学习情感语义特征,并结合损失函数实现各模态特有语义信息和模态间共享语义信息的自动提取。在DEAP和MAHNOB-HCI两种数据集上,采用跨实验验证和5折交叉验证两种实验手段验证了提出模型的性能。实验结果表明,该模型取得了具有竞争力的结果,为基于EEG信号与人脸图像的双模态情感识别提供了一种有效的解决方案。

摘要：面向无线体域网(WBAN)传输环境,该文主要论述信道编码与联合信源信道编码系统的码字设计。针对物理层的低功耗和高可靠传输需求,从低密度奇偶校验(LDPC)码的优化设计角度展开,主要在信道模型分类、传输系统构建、技术挑战与解决方案、信道适配性编码设计这4个层面进行梳理和总结。最后,对WBAN环境下LDPC码优化设计的未来研究工作进行展望,为构建下一代通信技术提供参考。

摘要：为了解决在被控对象和控制器同时摄动时控制系统的设计问题,提出了一般控制系统的强鲁棒性能概念。通过数学模型转换,将控制器的摄动转化为被控对象的摄动。给出了一类可采用H∞混合灵敏度求解强鲁棒控制器的一种设计方法。提高了在被控对象和控制器同时摄动时系统的性能。研究了不确定性权函数和性能权函数权函数的选取。考虑到SISO系统的特点,给出了求解强鲁棒PI控制器的简单算法,设计了强鲁棒控制的PI控制器参数。通过仿真示例验证了设计方法的有效性和可行性。

摘要：综合基片集成波导和双模滤波器两种前沿技术,设计了一种新型微波带通滤波器结构,该滤波器结构简单,无载品质因数高达10 000。同时,通过使用凹型过渡方式,解决了基片集成波导与微带线的过渡问题,从而方便了滤波器和有源微波电路的集成。文章设计的滤波器中心频率在5.63 GHz,通过TE102和TE201两种模式耦合,产生一个传输零点,极大的改善了阻带效果。实验表明,通带内反射损耗S11优于25 dB,3 dB带宽达60 MHz。

摘要：传统直接序列扩频技术的抗干扰能力已不足以应对复杂电磁环境下多种电磁干扰的影响,跳码多址接入(Code-Hopping Multiple Access,CHMA)技术在自组网中表现出良好的抗截获、抗干扰性能,但使用伪随机生成的跳码图案存在严重的码碰撞问题,且因不理想相关性易受多址干扰、多径干扰及有意干扰的影响。此外,面对多种干扰类型不同信道编码和映射方式展示出不同的性能,亟需联合考虑传统跳码技术与信道编码和映射方式的跳变。互补码获取多维度分集增益具有理想相关特性,因此文中采用互补码作为扩频码提出了一种面向复杂电磁环境包含信道编码和映射方式跳变的广义跳码技术。文中首先详细介绍了同步和异步互补码编码的CHMA(Complementary Coded Code-Hopping Multiple Access,CC-CHMA)技术原理与流程;然后,针对同步和异步通信的不同特性分别提出了分组跳码图案和自适应跳码图案,前者通过跳码图案的分组设计以均分可用互补码从而缓解同步CC-CHMA中的码碰撞,后者由基于碰撞检测和强化学习的跳码图案生成算法生成并能够有效减少异步多径信道中的码碰撞。仿真结果表明,相比典型的伪随机跳码图案,所提出的跳码图案能够显著缓解CHMA的码碰撞问题,为通信承载能力和抗干扰能力提供可观的性能增益。

摘要：最优QoS划分研究基于性能的价格体系下的资源分配问题,组播最优QoS划分(MOPQ)是将组播树上端到端QoS要求划分到本地链路,使得总代价最小。研究了求解MOPQ问题的遗传算法,设计了由树代价与叶结点惩罚因子构成的适应度函数,提出了双子群混合遗传算法。该算法充分利用了遗传算法的全局搜索优势,模拟退火算法的局部搜索优势以及双子群的协作优势。仿真结果表明该算法的有效性。

摘要：分析了GPS微带天线阵列阵元间的互耦特性,得出了满足互耦要求的合适的最小阵元间距;设计了一种小型四阵元GPS微带偏振天线阵列,该阵列采用传统右圆极化阵元和双线性极化阵元相结合,使得相同阵元的天线阵列的自由度提高;从仿真的结果可以看出,在不增加阵列面积的情况下,该阵列能够在干扰方向产生比传统微带天线阵列更深的零陷,很大程度地提高了阵列的抗干扰性能;最后给出了GPS微带双频偏振层叠天线的一些重要的设计参数。

摘要：为了将虚拟仪器技术应用于实践教学中,基于虚拟仪器开发平台(LabVIEW),设计了通信虚拟实验系统,并应用于通信实验教学中。利用虚拟仪器技术,设计了6个虚拟实验和3个虚拟仪器,将整个系统网络化,形成远程虚拟实验系统,该系统是一个功能较完善的虚拟实验系统,有效地提高了通信实验教学的质量与水平。