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Robust DOA estimation and tracking for integrated sensing and communication massive MIMO OFDM systems

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Science China(Information Sciences) 2023年第10期66卷 278-296页

作者： Kui XU Xiaochen XIA Chunguo LI Wei XIE Jie LIU rangang zhu Huasen HE College of Communications Engineering Army Engineering University of PLA School of Information Science and Engineering Southeast University School of Electronic Countermeasures National University of Defense Technology School of Information Science and Technology University of Science and Technology of China

In this paper, we propose a robust direction-of-arrival(DOA) estimation and tracking scheme for a massive multiple input multiple output(MIMO) orthogonal frequency-division multiplexing(OFDM)system using integrated sensing and communication(ISAC). First, a frame structure is designed to enable integrated DOA estimation and tracking, as well as data transmission. Then, coherent combining and multipath combining methods are proposed as pilot signal preprocessing methods for robust DOA estimation and tracking. Finally, for ISAC massive MIMO-OFDM systems, a fast Fourier transform(FFT) algorithmbased robust DOA estimator design is proposed, including a preamble-based initial DOA estimation scheme and an embedded pilot-based DOA tracking scheme. The simulation results demonstrate that the proposed robust DOA estimation and tracking method can obtain accurate DOA estimation even when the signal-tonoise ratio is low. Furthermore, the estimation performance outperforms the conventional multiple signal classification(MUSIC) and estimation of signal parameters via rotational invariance technique(ESPRIT)methods.

关键词： integrated sensing and communication massive multiple input multiple output (MIMO) orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) direction-of-arrival (DOA) estimation and tracking frame structure and pilot sequence

基于块稀疏快速重构的MISO活跃用户集与信道联合估计

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数据采集与处理 2015年第3期30卷 552-563页

作者：康凯钟子发朱然刚王理电子工程学院通信对抗系安徽省电子制约技术重点实验室第二炮兵工程大学信息工程系中国人民解放军空军95865部队

针对多用户多输入单输出(Multiple input single output,MISO)系统的用户选择与信道估计问题,引入基于用户分布式自选择的信道接入策略,设计一种新的结合该策略的时分双分复用(Time division duplex,TDD)模式数据传输帧结构。利用用户... 详细信息

针对多用户多输入单输出(Multiple input single output,MISO)系统的用户选择与信道估计问题,引入基于用户分布式自选择的信道接入策略,设计一种新的结合该策略的时分双分复用(Time division duplex,TDD)模式数据传输帧结构。利用用户活跃模式自然稀疏性和信道冲激响应时延域稀疏性,将基站接收上行随机导频序列建模为块稀疏线性模型。基于凸松弛的l2/l1模型提出一种快速的块稀疏重构算法求解问题模型。算法首先对目标函数进行变量分裂,然后利用交替方向法对各变量进行交替更新,直至满足收敛条件。交替更新中,对于无法获得闭式解的信号变量项,采取块坐标下降法求解。计算机仿真表明,与块正交匹配追踪和块压缩采样匹配追踪比较,新算法能够在保持高重构精度的前提下获得更快的计算速度。

关键词：块稀疏信号重构分布式自选择随机身份标识序列交替方向法块坐标下降法

基于信誉值投票与随机数选举的PBFT共识算法

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计算机工程 2022年第6期48卷 42-49,56页

作者：陈润宇王伦文朱然刚国防科技大学电子对抗学院合肥230037

实用拜占庭容错(PBFT)算法在Raft和Paxos共识算法的基础上,解决了分布式系统中恶意节点向其他节点发送错误消息以扰乱系统正常运行的问题,但PBFT算法由于主节点选举随意导致共识效率低下,而现有PBFT改进算法普遍通信复杂度较高且容易出... 详细信息

实用拜占庭容错(PBFT)算法在Raft和Paxos共识算法的基础上,解决了分布式系统中恶意节点向其他节点发送错误消息以扰乱系统正常运行的问题,但PBFT算法由于主节点选举随意导致共识效率低下,而现有PBFT改进算法普遍通信复杂度较高且容易出现系统集中化趋势。针对上述问题,提出一种基于信誉值投票与随机数选举的RN-VPBFT共识算法。通过增设监督节点,实现权力分散和信息中转,保证系统安全运行。在投票确定初始信誉值的过程中,引入随机参数使得满足条件的节点均有机会当选主节点,缓解系统集中化趋势。建立节点动态信誉模型,区分系统中的诚实节点与恶意节点,简化共识算法的一致性协议,降低算法通信复杂度。实验结果表明,与PBFT算法和基于信誉投票的PBFT改进算法相比,RN-VPBFT算法将通信复杂度由O(N2)降至O(N),并且所有诚实节点的信誉值之差仅为0.02,具有更低的通信复杂度及更好的去中心化特性。

关键词：区块链共识算法实用拜占庭容错算法信誉值投票随机数选举

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超宽带信号监测处理中关键技术研究

电光与控制 2009年第4期16卷 25-28页

作者：朱然刚王梅钟子发雷迎科电子工程学院合肥230037 安徽省电子制约技术重点实验室合肥230037

以瞬时带宽超过1 GHz的超宽带信号监测处理为应用背景,利用高性能FPGA和超高速ADC实现了超高速数据采集、海量数字存储的技术方案。基于此方案的终端处理系统采用软件无线电技术架构,对1 GHz超宽带信号具有实时监测处理功能、实时引导... 详细信息

以瞬时带宽超过1 GHz的超宽带信号监测处理为应用背景,利用高性能FPGA和超高速ADC实现了超高速数据采集、海量数字存储的技术方案。基于此方案的终端处理系统采用软件无线电技术架构,对1 GHz超宽带信号具有实时监测处理功能、实时引导干扰能力;实验测得系统采样速率600 Msps时系统信纳比达到44 dB,有效位数为7.1b,达到了较好的实验效果。

关键词：超高速数据采集海量数字存储 FPGA 有效位数

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一种改进的基于压缩感知的稀疏信道估计算法

数据采集与处理 2017年第4期32卷 705-712页

作者：李赛峰王勇朱然刚葛轶洲叶中付中国科学技术大学信息科学技术学院合肥230027 电子制约技术安徽省重点实验室合肥230037 合肥电子工程学院合肥230037 通信信息控制和安全技术重点实验室嘉兴314033

分析了突发信号的结构特征,提出了一种改进的基于压缩感知的稀疏信道估计方法。在信道初始估计中,利用前导伪随机序列的自相关特性,估计信道的路径时延,以此初始化稀疏重构算法,增加了信道估计的先验信息。在后续处理中,利用前一时刻已... 详细信息

分析了突发信号的结构特征,提出了一种改进的基于压缩感知的稀疏信道估计方法。在信道初始估计中,利用前导伪随机序列的自相关特性,估计信道的路径时延,以此初始化稀疏重构算法,增加了信道估计的先验信息。在后续处理中,利用前一时刻已估计出的信道信息,跟踪估计当前时刻的信道信息。仿真证明,与最小二乘估计算法、正交匹配追踪算法和分离近似稀疏重构算法相比,本文提出的算法提高了信道估计的精度,降低了接收系统的误码率。

关键词：压缩感知伪随机序列稀疏重构最小二乘估计

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电磁环境态势生成与认知技术研究现状与展望

探测与控制学报 2022年第6期44卷 8-17页

作者：胡炜林朱然刚彭闯王伦文国防科技大学电子对抗学院安徽合肥230001

为了拓宽电磁环境态势的研究思路,推进电磁环境态势研究和应用体系的建设,分析了电磁环境态势生成与认知技术研究现状,并展望其发展趋势。梳理了电磁环境态势的相关概念,给出了电磁环境态势的定义,阐述了国内外电磁环境态势的描述方法... 详细信息

为了拓宽电磁环境态势的研究思路,推进电磁环境态势研究和应用体系的建设,分析了电磁环境态势生成与认知技术研究现状,并展望其发展趋势。梳理了电磁环境态势的相关概念,给出了电磁环境态势的定义,阐述了国内外电磁环境态势的描述方法、评估技术、异常检测技术和认知技术,并比较其性能,指出电磁环境态势研究所面临的挑战,并提出若干发展建议。该研究可为电磁环境态势认知和应用系统的发展提供参考。

关键词：电磁环境态势态势生成电磁频谱地图态势异常检测态势认知

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区块链技术在电子信息装备管理中的应用分析

航天电子对抗 2019年第5期35卷 42-45页

作者：朱然刚张霍国防科技大学电子对抗学院

自区块链问世以来,因其去中心化、可溯源、共识机制、可编程、智能合约等技术特点,而得到了广泛应用并取得了卓越成效。从本质上看区块链是一种信息资源管理概念的革新,在提升电子信息装备管理效率方面有巨大的开发潜力,同时也能为即将... 详细信息

自区块链问世以来,因其去中心化、可溯源、共识机制、可编程、智能合约等技术特点,而得到了广泛应用并取得了卓越成效。从本质上看区块链是一种信息资源管理概念的革新,在提升电子信息装备管理效率方面有巨大的开发潜力,同时也能为即将到来的装备物联网时代提前布局。将区块链技术引入电子信息装备管理领域,首先介绍区块链技术国内外研究现状,而后分析区块链技术优势和应用价值,最后重点探讨其在电子信息装备管理中的应用潜力,并分析了其在装备管理应用中面临的挑战和应对策略。

关键词：区块链电子信息装备装备管理

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埋地储罐结构设计与ANSYS数值模拟

石油工程建设 2014年第6期40卷 1-5,10页

作者：俞然刚刘浩宋龙杰祝晓晓农漪朱海中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580

文章总结了埋地储罐结构设计方法,分析了其受力特点,针对储罐的特殊工况提出了采用ANSYS软件进行数值模拟的方法。结合具体设计实例,介绍了在结构设计之后,利用ANSYS软件进行建模加载计算得出储罐在覆土外压作用下的变形及应力分布规律... 详细信息

文章总结了埋地储罐结构设计方法,分析了其受力特点,针对储罐的特殊工况提出了采用ANSYS软件进行数值模拟的方法。结合具体设计实例,介绍了在结构设计之后,利用ANSYS软件进行建模加载计算得出储罐在覆土外压作用下的变形及应力分布规律的方法。对比分析理论计算与数值模拟结果,验证了数值模拟结果的正确性,指出常规稳定性设计的不合理之处,说明了数值模拟作为储罐结构设计的参考和补充的必要性。

关键词：埋地储罐结构设计 ANSYS 数值模拟变形应力

经尿道内腔镜术中阴茎勃起的临床干预效果及安全性分析（附34例报告）

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中国男科学杂志 2011年第5期25卷 14-17页

作者：潘斌鲁军陆明陈建刚朱华张定国南通市第一人民医院泌尿外科南通226001 上海交通大学附属上海市第一人民医院泌尿外科

目的探讨内腔镜手术中出现阴茎勃起处理方法的有效性和安全性。方法白2005年3月至2009年3月，施行各类经尿道手术3338例，在术中出现阴茎勃起34例。其中全麻组7例（20．6％）、硬膜外组26例（76．5％）、腰麻组1例（2．9％）。分别采用... 详细信息

目的探讨内腔镜手术中出现阴茎勃起处理方法的有效性和安全性。方法白2005年3月至2009年3月，施行各类经尿道手术3338例，在术中出现阴茎勃起34例。其中全麻组7例（20．6％）、硬膜外组26例（76．5％）、腰麻组1例（2．9％）。分别采用局部冷生理盐水湿敷、α-肾上腺素能受体激动剂、β-受体激动剂、抗胆碱能类药物、阴茎背神经阻滞等处理。结果除早期2例保守治疗失败取消手术外，其余病例经处理后均成功施行手术且无显著并发症。结论术中阴茎勃起可先予冷盐水湿敷，若无效则应结合患者的年龄、心血管情况，考虑使用血管活性药物或阴茎背神经阻滞。

关键词：麻醉内窥镜手术阴茎勃起