WikiEdge:ArXiv速递/2025-04-04

摘要

• 原文标题：An Efficient GPU-based Implementation for Noise Robust Sound Source Localization
• 中文标题：基于GPU的高效噪声鲁棒声源定位实现
• 发布日期：2025-04-04 11:44:24+00:00
• 作者：Zirui Lin, Masayuki Takigahira, Naoya Terakado, Haris Gulzar, Monikka Roslianna Busto, Takeharu Eda, Katsutoshi Itoyama, Kazuhiro Nakadai, Hideharu Amano
• 分类：cs.SD, cs.RO, eess.AS
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2504.03373v1

中文摘要：机器人听觉技术涵盖声源定位(SSL)、声源分离(SSS)和自动语音识别(ASR)，使机器人和智能设备能获得类似人类听觉的能力。尽管应用广泛，但处理来自麦克风阵列的多通道音频信号涉及计算密集的矩阵运算，这会影响在中央处理器(CPU)上的高效部署，特别是在CPU资源有限的嵌入式系统中。本文提出了一种基于GPU的机器人听觉声源定位实现方案，在开源软件套件HARK平台中采用基于广义奇异值分解的多重信号分类(GSVD-MUSIC)这一抗噪算法。针对60通道麦克风阵列，该实现方案取得了显著的性能提升：在配备NVIDIAGPU和ARMCortex-A78AEv8.264位CPU的嵌入式设备Jetson AGX Orin上，GSVD计算加速比达4645.1倍，SSL模块加速比达8.8倍；在配置NVIDIAA100GPU和AMDEPYC 7352CPU的服务器上，GSVD计算加速比达2223.4倍，整个SSL模块加速比达8.95倍，使得大规模麦克风阵列的实时处理成为可能，并为后续潜在的机器学习或深度学习任务实时处理提供了充足容量。

摘要

• 原文标题：The EMPI Code for Plasma-Induced Effects on Radio Waves I: Non-Magnetized Media and Applications to Fast Radio Bursts
• 中文标题：等离子体对无线电波影响的EMPI代码 I：非磁化介质及快速射电暴应用
• 发布日期：2025-04-04 08:44:55+00:00
• 作者：Nan Xu, He Gao, Yuan-Pei Yang, Bing Zhang, Wei-Yang Wang, Tian-Cong Wang, Ran Gao
• 分类：astro-ph.HE, physics.plasm-ph
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2504.03273v1

中文摘要：电磁波在等离子体中传播时会发生改变。我们提出了EMPI（电磁波-等离子体相互作用）三维数值框架，用于模拟射电信号与冷等离子体间的相互作用。该代码通过输入等离子体密度分布、原始射电信号及望远镜的时间和频率分辨率，基于第一性原理计算合成观测信号。EMPI能模拟多种等离子体分布，包括解析描述的平滑函数（如高斯分布或指数分布）、统计模型（如湍流屏）以及难以用解析或统计方法建模的离散宏观结构（如孤立等离子体团）。验证测试表明，该代码能准确再现已知的等离子体传播效应，如色散、透镜效应、闪烁和散射。该框架为处理解析和统计场景提供了高效方法，弥合了二者间的鸿沟。凭借其全面能力，EMPI特别适用于研究宇宙学起源的射电源（尤其是快速射电暴等脉冲信号）。当这些信号穿越宇宙中多样复杂的等离子体环境时，其特性必然发生改变并产生可观测变化。在此背景下，EMPI成为研究这些源传播效应的有力工具，有助于深化对其本质及途经等离子体环境的认知。

摘要

• 原文标题：Optimization of pulsed saturation transfer MR fingerprinting (ST MRF) acquisition using the Cramér-Rao bound and sequential quadratic programming
• 中文标题：基于克拉美-罗界和序列二次规划的脉冲饱和转移磁共振指纹成像(ST MRF)采集优化
• 发布日期：2025-04-04 09:24:05+00:00
• 作者：Nikita Vladimirov, Moritz Zaiss, Or Perlman
• 分类：physics.med-ph
• 原文链接：http://arxiv.org/abs/2504.03298v1

中文摘要：目的：开发一种优化脉冲饱和转移磁共振指纹成像（ST MRF）采集的方法。方法：基于Bloch-McConnell模拟信号采用克拉美-罗下界（CRB）进行方差评估，随后进行数值序列二次规划优化及盆地跳跃法避免局部极小值。验证实验使用L-精氨酸仿体及健康志愿者（n=4）在3T场强下完成，扫描时间限制在40秒内。结果：与未优化的基线方案相比，所提出的优化方法显著提高了体内金标准参考值的一致性（NRMSE降低8%，SSIM提高7%，Pearson's r值提高15%，p<0.001）。结论：CRB与序列二次规划及快速Bloch-McConnell模拟器的结合，为优化和加速脉冲化学交换饱和转移（CEST）及半固态磁化转移（MT）MRF采集提供了有效手段。