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基于粒子滤波的混沌通信信号处理

基于粒子滤波的混沌通信信号处理

作者：冯四风河南理工大学

学位级别：硕士

电子线路中的混沌现象和混沌同步被发现之后，混沌通信作为一种保密性更强的通信技术成为通信领域的重要研究方向之一。目前，混沌信号的滤波、混沌同步、远距离混沌信号传输的噪声影响、信道的畸变、多径效应等问题是混沌通信实用化过... 详细信息

电子线路中的混沌现象和混沌同步被发现之后，混沌通信作为一种保密性更强的通信技术成为通信领域的重要研究方向之一。目前，混沌信号的滤波、混沌同步、远距离混沌信号传输的噪声影响、信道的畸变、多径效应等问题是混沌通信实用化过程中亟待解决的关键性问题。由于混沌信号属于非线性信号，这些问题大部分可以归结为一类非线性滤波。目前，人们大多采用的是近似线性或基于高斯假设的非线性信号处理技术，如扩展卡尔曼滤波和无味卡尔曼滤波等。然而，当系统具有很强的非线性或不能满足高斯假设条件时，此类方法不能得到较好的滤波效果。粒子滤波是贝叶斯估计框架下基于蒙特卡罗仿真的一种非线性滤波方法，它适用于普遍的非线性、非高斯系统的滤波问题，是非线性信号处理领域的一个重要的研究方向。基于粒子滤波技术，论文研究了混沌通信过程中的混沌同步、信号的解调和混沌系统参数的估计，具体研究内容及创新如下：（1）从滤波的角度出发，研究了基于扩展卡尔曼滤波、无味卡尔曼滤波和粒子滤波的混沌同步方法。重点讨论了粒子滤波的混沌同步，为了克服粒子枯竭现象，进一步提高粒子滤波的混沌同步性能，使用加自适应扰动噪声的方法来增加粒子多样性。仿真比较了这三种混沌同步方法的混沌同步性能。仿真结果表明，粒子滤波的混沌同步性能更好，特别是在低信噪比的情况下，其混沌同步性能要明显优于其它两种混沌同步方法。（2）针对双极性混沌键控系统，提出一种基于粒子滤波跟踪的解调方案，该解调方案有效解决了混沌同步不理想时相干解调所带来的高误码率的问题。同时以扩展卡尔曼滤波为典型代表，比较了分别基于扩展卡尔曼滤波和粒子滤波的解调方案的误码率性能，仿真结果表明，粒子滤波在该方案中所获得的误码率性能更佳，抗噪声性能更强。（3）针对混沌参数调制保密通信系统中扩展卡尔曼滤波和无味卡尔曼滤波对混沌系统参数估计性能较差的问题，采用粒子滤波算法估计混沌系统参数。为实现更好的估计性能，粒子滤波中参数的初始采样改为从所使用的参数值中随机抽取。仿真比较了扩展卡尔曼滤波、无味卡尔曼滤波和粒子滤波的参数估计性能，结果表明，粒子滤波可以进一步提高混沌系统参数的估计精度和收敛速度。

关键词：混沌通信粒子滤波混沌同步双极性混沌键控混沌参数调制

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基于数据库二进制日志的竞赛式仲裁优化方案

计算机工程 2021年第5期47卷 24-29页

作者：吴正江姚琪冯四风顾青河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000 普华诚信信息技术有限公司上海201499

在拟态防御理论中,仲裁模型在一定程度上决定了拟态系统的整体安全性和执行效率,而仲裁策略作为仲裁模型中的关键环节,会对裁决结果的正确性产生直接影响。针对竞赛式仲裁模型中由差模逃逸造成的裁决结果异常问题,提出一种竞赛式仲裁优... 详细信息

在拟态防御理论中,仲裁模型在一定程度上决定了拟态系统的整体安全性和执行效率,而仲裁策略作为仲裁模型中的关键环节,会对裁决结果的正确性产生直接影响。针对竞赛式仲裁模型中由差模逃逸造成的裁决结果异常问题,提出一种竞赛式仲裁优化方案,采用异构数据库执行体的二进制日志匹配结果对仲裁结果进行校验,保证裁决结果的正确性。实验结果表明,与竞赛式仲裁方案相比,优化方案能够提高仲裁结果正确率,减少SQL注入的差模逃逸事件,保证拟态系统在执行周期内的安全性和可靠性。

关键词：拟态防御仲裁策略竞赛式仲裁差模逃逸二进制日志

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基于粒子滤波参数估计的混沌保密通信系统

山东大学学报（理学版） 2011年第9期46卷 1-4页

作者：李辉冯四风河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454010

针对混沌参数调制保密通信系统中扩展卡尔曼滤波算法和无味卡尔曼滤波算法对混沌系统的状态和参数估计性能较差的问题,提出了用粒子滤波算法估计混沌系统参数的方法。在系统的发送端,通过待发送的二进制符号调制混沌系统的参数进而产生... 详细信息

针对混沌参数调制保密通信系统中扩展卡尔曼滤波算法和无味卡尔曼滤波算法对混沌系统的状态和参数估计性能较差的问题,提出了用粒子滤波算法估计混沌系统参数的方法。在系统的发送端,通过待发送的二进制符号调制混沌系统的参数进而产生混沌信号。在接收端,粒子滤波器用接收到的混沌信号估计出相应的混沌系统参数,从而恢复出发送端的二进制符号。仿真结果表明,较扩展卡尔曼滤波和无味卡尔曼滤波,粒子滤波算法在估计混沌系统参数时具有更短的收敛时间和更小的估计误差,能更有效地实现混沌保密通信。

关键词：混沌参数调制粒子滤波参数估计混沌保密通信

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一种拟态身份认证网关防御方案

小型微型计算机系统 2020年第9期41卷 1905-1911页

作者：高岩王丹阳冯四风顾青河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000 普华诚信信息技术有限公司上海201403

针对身份认证网关对未知攻击手段难以检测的核心问题,本文方案结合身份认证技术、访问控制技术与拟态防御技术,应用拟态防御中"动态异构冗余"模型架构,提出了一种基于容错的拟态身份认证网关防御方案.研究拟态防御框架下身份认证网关的... 详细信息

针对身份认证网关对未知攻击手段难以检测的核心问题,本文方案结合身份认证技术、访问控制技术与拟态防御技术,应用拟态防御中"动态异构冗余"模型架构,提出了一种基于容错的拟态身份认证网关防御方案.研究拟态防御框架下身份认证网关的性质、原理及方法架构,通过对身份认证、访问控制和授权管理各功能层面进行逻辑设计与实现,从理论上分析和验证拟态身份认证网关的抗攻击能力及自身的容侵能力.实验结果表明,较之传统身份认证网关,该方案对于无法预测到的漏洞与后门具有更好的抵御能力,使整体防御能力得到进一步提高.

关键词：拟态防御异构身份认证网关系统安全

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基于光纤陀螺的工程结构形变检测精度分析

中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 314-318页

作者：郭朝风浙江大立科技股份有限公司杭州310053

针对光纤陀螺形变检测系统在应用中遇到的形变精度难以评估和运行速度难以选择问题,对形变检测精度和光纤陀螺性能之间的关系进行了分析。从光纤陀螺的工程结构形变检测机理出发,基于光纤陀螺误差模型,分析了光纤陀螺零偏重复性误差和... 详细信息

针对光纤陀螺形变检测系统在应用中遇到的形变精度难以评估和运行速度难以选择问题,对形变检测精度和光纤陀螺性能之间的关系进行了分析。从光纤陀螺的工程结构形变检测机理出发,基于光纤陀螺误差模型,分析了光纤陀螺零偏重复性误差和稳定性误差与形变检测误差的对应关系,在此基础上还仿真分析了检测系统的运行速度与检测精度的关系。仿真结果表明,当运行速度较快时,稳定性误差是影响检测精度的主要因素,当运行速度较低时,重复性误差是影响检测精度的主要因素,若采用中精度光纤陀螺,运行速度2 m/s时,可实现均方根为8.514μm的形变测量精度。研究成果可为光纤陀螺工程结构形变检测技术的工程应用提供理论指导。

关键词：光纤陀螺形变检测运行速度仿真分析

全程电子化中基于电子营业执照的股东身份管理模式探索

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数码世界 2019年第7期 111-112页

作者：王亚红冯四风普华诚信信息技术有限公司

分析当前市场监督管理部门登记全程电子化中股东网络身份管理体系存在的问题,提出在市场监督管理领域构建统一的股东网络身份管理体系的建议,建设以市场监督管理总局为核心的全国统一股东身份管理和验证系统,实现全国市场经营主体的股... 详细信息

分析当前市场监督管理部门登记全程电子化中股东网络身份管理体系存在的问题,提出在市场监督管理领域构建统一的股东网络身份管理体系的建议,建设以市场监督管理总局为核心的全国统一股东身份管理和验证系统,实现全国市场经营主体的股东身份的鉴证管理和认证服务,更好地支撑和促进市场监督管理局登记全程电子化的创新发展。

关键词：市场监督管理局登记全程电子化股东身份管理电子营业执照自然人股东

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基于中国国情的一种网络信任体系研究

信息网络安全 2015年第6期 79-84页

作者：顾青谢超冯四风上海普华诚信信息技术有限公司上海201403

文章首先分析了中国电子商务发展中存在的突出问题。中国电子商务发展态势良好,但网络市场经营主体身份及其经营许可的确认机制还没有形成,政府在网络市场上的监管力度不足,网络市场诚信缺失,网络市场经营主体经营行为不规范,消费者合... 详细信息

文章首先分析了中国电子商务发展中存在的突出问题。中国电子商务发展态势良好,但网络市场经营主体身份及其经营许可的确认机制还没有形成,政府在网络市场上的监管力度不足,网络市场诚信缺失,网络市场经营主体经营行为不规范,消费者合法权益无法得到保障,这些都制约了电子商务的健康发展。其次,介绍了中国网络信任体系的发展特点。目前中国的网络信任体系主要是以第三方认证机构发放的数字证书为基础,通过数字证书以及第三方认证机构提供的电子认证服务来构建诚信的安全的网络电子商务环境和业务应用。最后,提出了符合中国国情的网络信任体系。基于电子证照提供公信服务,基于数字证书提供公证服务,构建了一个公信和公证有机结合的网络信任体系;并对电子营业执照及电子营业执照系统进行了设计和说明;以电子营业执照为例,提出了电子营业执照和数字证书相结合的一个具体实现。

关键词：电子商务网络信任体系电子证照数字证书公信服务

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网络可信身份管理体系研究

信息安全研究 2016年第10期2卷 931-935页

作者：顾青谢超冯四风普华诚信信息技术有限公司上海201403

通过对影响工商全程电子化进度的网络身份管理问题的探讨,分析了当前网络可信身份管理存在的主要问题,提出构建多层次一体化的网络身份管理体系的建议,该体系适应当前互联网对网络可信身份管理的需求,能够更好地支撑和促进互联网应用向... 详细信息

通过对影响工商全程电子化进度的网络身份管理问题的探讨,分析了当前网络可信身份管理存在的主要问题,提出构建多层次一体化的网络身份管理体系的建议,该体系适应当前互联网对网络可信身份管理的需求,能够更好地支撑和促进互联网应用向纵深创新和发展.同时,为我国网络可信身份管理体系的发展完善提供有益参考.

关键词：全程电子化身份认证网络可信身份管理自然人电子身份标识数字证书

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基于光束偏移器的光的轨道角动量分束器

物理学报 2024年第7期73卷 163-170页

作者：张卓张景风孔令军北京理工大学物理学院先进光电量子结构设计与测量教育部重点实验室纳米光子学与超精密光电系统北京市重点实验室北京100081

近年来,光的轨道角动量自由度的高维度特性引起了广泛的关注.该自由度在许多科学领域得到了研究和应用,特别是在光通讯和量子信息领域.为了充分利用轨道角动量的高维特性,不同的轨道角动量态的非破坏分离成为一个最基本的要求.然而,目... 详细信息

近年来,光的轨道角动量自由度的高维度特性引起了广泛的关注.该自由度在许多科学领域得到了研究和应用,特别是在光通讯和量子信息领域.为了充分利用轨道角动量的高维特性,不同的轨道角动量态的非破坏分离成为一个最基本的要求.然而,目前已有的轨道角动量分束系统,要么在稳定性和级联拓展性方面有所不足;要么分离后的轨道角动量态的特性遭到严重破坏,无法参与进一步的相互作用过程.本文基于光束偏移器构建微型Mach-Zehnder干涉仪,设计了一个稳定且紧凑的轨道角动量分束器,实现了轨道角动量模式的非破坏分束.设计中由于只存在光束的全反射,因此理论上能量损耗为零.在微型Mach-Zehnder干涉仪中的光束经过的光学元件相同,且光束的空间偏移量较小,所以该轨道角动量分束器具有很好的稳定性.此外,由于被分开的轨道角动量态与入射的轨道角动量态具有相同的传播方向,因此该分束器具有很好的可拓展性,便于级联使用.本研究对轨道角动量这一高维自由度在光通讯等相关领域的应用有重要意义.

关键词：轨道角动量态识别光通讯