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全双工系统中的预编码技术研究

全双工系统中的预编码技术研究

作者：刘嘉楷电子科技大学

学位级别：硕士

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基于神经网络模型的软件漏洞爆发趋势预测

基于神经网络模型的软件漏洞爆发趋势预测

作者：龙楷西安工业大学

学位级别：硕士

随着信息技术的快速发展,软件系统规模和复杂性不断增加,软件漏洞也日益增多。掌握漏洞发展趋势有助于揭示其内在规律,为制定安全政策和技术提供科学依据。尽管目前在软件漏洞爆发趋势预测任务方面已经开展了一些研究,但仍存在若干亟待... 详细信息

随着信息技术的快速发展,软件系统规模和复杂性不断增加,软件漏洞也日益增多。掌握漏洞发展趋势有助于揭示其内在规律,为制定安全政策和技术提供科学依据。尽管目前在软件漏洞爆发趋势预测任务方面已经开展了一些研究,但仍存在若干亟待解决的问题:现有数据集中漏洞种类数量不足,数据缺乏多样性;传统模型通常假设数据关系是线性且平稳的,主要关注短期依赖关系,难以捕捉数据复杂的内在关系。针对这些问题,本文的研究内容和工作如下:(1)为解决当前数据多样性不足的问题,本文从公开漏洞数据库收集了202,251条漏洞信息,并基于月份和漏洞类型构建了七类数据集。首先,对漏洞编号进行检查,移除不同来源的相同漏洞;其次,检查每条漏洞信息的完整性,剔除无法补全信息的漏洞;接着,对数据进行格式转换和标准化处理,以便后续分析和处理;随后,统计和分析漏洞信息种类,从而形成漏洞类别信息库;最后,以月份为时间尺度对漏洞信息库进行统计划分,从而构造数据集。本文收集的漏洞信息来自多个公开数据库,增加了数据集的样本量和多样性。构建的数据集覆盖广泛的漏洞类型和特点,提升了数据集的多样性,有助于验证预测模型的泛化能力。(2)针对现有模型难以捕捉数据复杂内在关系的问题,本文提出了一个数据增强模块用于增强数据之间的内在联系,并以此为基础提出了一个新型Transformer-like模型——DEFormer。数据增强模块利用了傅立叶变换和逆傅立叶变换能将信号在时域和频域之间相互转换的特性,有效减少了数据转换损失,并增强了数据内在联系。DEFormer模型包含编码器和解码器。编码器使用数据增强模块替换Transformer的自注意力机制,用于增强数据内在联系。解码器采用单层线性网络进行预测,简化了模型并减少了内存需求。实验表明,该模型在各数据集上的综合表现优于基线模型,预测准确率均在80%以上。(3)神经网络模型在处理小样本数据时存在不足,而统计学模型在数据量较少的情况下表现相对较好,对此,本文设计并实现了一个混合神经网络模型——Mix-DEFormer,用于弥补DEFormer模型的弱点。模型核心思想是“误差修正”策略,首先,利用DEFormer其高效的神经网络结构进行初步预测;然后,利用STL-EEMD-ARIMA拟合DEFormer模型的预测误差,优化结果。该混合模型结合了DEFormer在深度学习和数据识别方面的优势,以及STL-EEMD-ARIMA在时间序列分析和细节趋势捕捉方面的专长,显著提高了预测准确率。结果表明,相比于DEFormer,Mix-DEFormer在各数据集上的性能提升了5%至30%,且预测准确率均超过90%。

关键词：软件漏洞漏洞爆发趋势预测深度学习自注意力机制

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定向连续取心钻具姿态监测系统设计

定向连续取心钻具姿态监测系统设计

作者：刘泽楷吉林大学

学位级别：硕士

目前,姿态监测技术在智能手机、机器人、辅助驾驶汽车、人体运动分析等智能设备和无人机侦察、导弹制导等军事领域应用广泛。在钻探领域,为了提高矿产资源勘探效率,需要对钻具进行姿态监测,以实现钻具的定向、定位与实时状态更新。由于... 详细信息

目前,姿态监测技术在智能手机、机器人、辅助驾驶汽车、人体运动分析等智能设备和无人机侦察、导弹制导等军事领域应用广泛。在钻探领域,为了提高矿产资源勘探效率,需要对钻具进行姿态监测,以实现钻具的定向、定位与实时状态更新。由于随钻监测技术与装备受到国外公司封锁与禁运,需要进行这方面的技术攻关,因此,本文对随钻监测系统进行设计,具体内容如下:(1)随钻姿态监测系统的硬件设计,包括主控制器、九轴数字运动处理器、远距离无线串口和电源。其中九轴数字运动处理器集成了三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计,可获取钻具姿态原始数据。主控模块采用STM32F103C8T6单片机,可以对九轴数字运动处理器传回的数据进行实时的采集与处理,并通过远距离无线串口发送至上位机,最终由上位机实现实时姿态展示。结合对随钻测量探管的结构分析,针对小口径钻具姿态监测的需求对系统电路进行了元件选型、布局,所设计的板卡尺寸为70×25×8 mm,并进一步改进至25×25×14 mm,相比于传统随钻监测方案采用的米级探测短节,本文研究的系统体积大大降低。(2)原始数据的解算与滤波由STM32主控完成。为了降低九轴数字运动处理器的温漂、零漂,主控获取到原始数据后,首先采用互补滤波进行数据融合,再将融合后的数据进行四元数解算与卡尔曼滤波滤波,最终以欧拉角的形式输出,并可通过矩阵变换转化为描述钻孔空间状态的顶角、方位角和工具面角。(3)在姿态数据展示方面,本文设计了基于Lab VIEW的姿态监测上位机,通过远距离无线串口与板卡进行通信,并将接收到的信号以角度数显、趋势曲线和实时3D的形式展示于上位机界面,所能达到的显示精度为0.1°,最大误差为0.5°。通过实验验证了本文设计的姿态监测浅层定向取心钻具的随钻姿态监测系统的有效性和稳定性,为实现深层定向连续取心钻具的姿态监测提供了一种新思路。

关键词：随钻姿态监测惯性测量单元卡尔曼滤波互补滤波上位机

三角晶格钴化物Na2BaCoPxV2-xO8的磁基态演变和CoCl2的新奇物性研究

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三角晶格钴化物Na2BaCoPxV2-xO8的磁基态演变和CoCl2的新奇物性研...

作者：徐若楷湖北师范大学

学位级别：硕士

三角晶格磁性材料是一种典型的几何阻挫体系,其中存在较强的量子涨落,这可能导致系统出现一些新奇的量子磁性态,例如隐藏序、Berezinskii-Kosterlitz-Thouless相、自旋冰、量子自旋液体等。尤其是量子自旋液体,近些年备受研究者的关注... 详细信息

三角晶格磁性材料是一种典型的几何阻挫体系,其中存在较强的量子涨落,这可能导致系统出现一些新奇的量子磁性态,例如隐藏序、Berezinskii-Kosterlitz-Thouless相、自旋冰、量子自旋液体等。尤其是量子自旋液体,近些年备受研究者的关注。量子自旋液体被认为是铜氧化物高温超导体的母体,对于理解高温超导机制具有重要作用;同时,该物态中存在分数化激发和衍生规范场,具备实现量子计算的潜力,因此成为了凝聚态物理的一个前沿研究方向。考虑到量子自旋液体本身物理十分复杂,而现有的候选材料数量有限,且材料本身也存在多种问题,对现有材料进行多角度的研究,以及探索合成新的材料体系成为了当前的一个迫切任务。本文将以三角晶格钴化物NaBaCoP/VO和CoCl为研究对象,开展多/单晶样品的制备工作,并通过化学掺杂、外加磁场等手段对其物态进行调控,探索其中可能和量子自旋液体物理有关的新奇物理现象。论文具体内容如下:（1）从三角晶格钴氧化物NaBaCoVO出发,利用无磁的P部分替代V,我们得到了一系列掺杂样品NaBaCoPVO。本文尝试通过化学掺杂手段对磁有序基态进行抑制,期望得到与量子自旋液体态有关的相区。X射线衍射结果显示,在全掺杂浓度区间内（0≤x≤2）,母体的晶体结构并未发生改变,仅是晶格常数发生微小变化。磁化和比热表征表明,P的引入能有效抑制母体中的铁磁相变温度。当掺杂量x≥0.6时,系统演化为一个既无长程磁序、也不存在自旋冻结的磁无序态,这种磁无序行为一直持续到x=2.0,该点已被认为是和量子自旋液体态有关。基于以上结果,我们建立了NaBaCoPVO的磁相图。该结果证明,无磁离子P的引入可以有效抑制系统的铁磁相变温度,驱使系统进入一个较宽的可能和量子自旋液体物理有关的相区。（2）我们对另外一种钴基三角晶格材料CoCl进行研究,并利用高温熔融法首次成功制备出其大尺寸的单晶样品。X射线衍射结果显示,其空间群属于R-3m,且具有较好的结晶质量。磁化率和比热测试表明,系统在25 K附近发生了反铁磁相变。进一步对材料施加磁场发现,磁相变对于不同方向的磁场会有不同的响应。当磁场平行于晶体的ab方向时,磁相变随磁场强度增加逐渐被抑制,直到5 T时完全消失;当磁场平行于c方向时,磁相变几乎不受磁场强度的影响。这些结果说明,该磁性系统中存在明显的磁各向异性相互作用,这和具有高度各向异性特点的Kitaev磁行为有些类似,值得后续更多的关注。

关键词：三角晶格钴化物几何阻挫磁无序量子自旋液体化学掺杂

基于深度学习的电气设备红外图像及异常发热区域检测研究

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基于深度学习的电气设备红外图像及异常发热区域检测研究

作者：韩志楷天津理工大学

学位级别：硕士

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风电变桨轴承的刚度特性与寿命研究

风电变桨轴承的刚度特性与寿命研究

作者：李嘉楷西安理工大学

学位级别：硕士

在风电领域,四点接触球轴承作为一种典型的结构形式,在变桨轴承中发挥着至关重要的作用。此类轴承在结构上表现出高度的紧凑性,其承载能力卓越,同时占用的空间相对较小。本文以四点接触球轴承为研究对象,针对其刚度特性构建了刚度模型... 详细信息

在风电领域,四点接触球轴承作为一种典型的结构形式,在变桨轴承中发挥着至关重要的作用。此类轴承在结构上表现出高度的紧凑性,其承载能力卓越,同时占用的空间相对较小。本文以四点接触球轴承为研究对象,针对其刚度特性构建了刚度模型。通过深入分析,研究了不同工况条件及结构参数对轴承刚度性能的具体影响,并研究了轴承修正寿命在不同工况条件及结构参数下的变化情况。主要研究工作如下:1)针对单排四点接触球轴承,建立了考虑时变因素的刚度模型,并深入分析了不同工况条件和结构参数对其时变刚度特性的影响。研究结果显示,在一个完整的滚动周期内,轴向刚度与径向刚度呈现出截然不同的变化趋势,其中轴向刚度显著超越径向刚度。两者的变化趋势均呈现出类似正弦曲线的波动特性,但整体时变特性不明显。2)建立了考虑负游隙的双排四点接触球轴承的刚度模型,并分析了结构参数和外部载荷对刚度的影响。轴承受纯轴向或径向载荷时,轴承的刚度会因为负游隙的存在而明显提高,并随着载荷的增加而减小,最终负游隙的影响完全消失。当轴承受到轴向和径向联合载荷作用时,负游隙的影响不明显。3)在考虑轴承可靠度、材料、润滑以及污染的条件下,对轴承寿命进行了修正计算。对于单排四点接触球轴承,随着外部载荷的增大,轴承的修正寿命减小;随着转速的增加,刚开始轴承的寿命先增加后减小;对于双排四点接触球轴承,外部载荷、滚动体数量以及转速对轴承额定寿命的影响与单排四点接触球轴承基本一致。随着负游隙绝对值的减小,轴承的额定寿命会呈现先增加后减小并逐渐稳定的趋势。4)搭建了四点接触球轴承刚度试验台,并分别进行了单排和双排四点接触球轴承的刚度试验,初步验证了本文建立的刚度模型。在不同载荷条件下,获取了轴与轴承之间的相对位移,分析了轴承的刚度,结果表明,两类轴承的刚度测试值与理论值均具有较好的吻合度,验证了刚度模型的正确性。

关键词：四点接触球轴承时变刚度负游隙寿命