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基于滑动窗口的协作频谱感知对抗拜占庭攻击

信息对抗技术 2024年第3期3卷 63-78页

作者：宋铁成吴俊梁浩宇程之序东南大学信息科学与工程学院江苏南京210018 杭州电子科技大学通信工程学院浙江杭州310018

认知无线电技术允许从用户动态地接入主要用户被授权的频谱,提高频谱利用率。协作频谱感知是认知无线电技术的一个重要组成部分,通过空间分集检测主用户信号。然而,由于认知无线网络的开放性,协作频谱感知过程可能会受到拜占庭攻击,恶... 详细信息

认知无线电技术允许从用户动态地接入主要用户被授权的频谱,提高频谱利用率。协作频谱感知是认知无线电技术的一个重要组成部分,通过空间分集检测主用户信号。然而,由于认知无线网络的开放性,协作频谱感知过程可能会受到拜占庭攻击,恶意用户伪造有关主用户信号的状态信息,然后对主用户的通信造成干扰或自私地占用频谱资源,此外,协作频谱感知因多个从用户协作而需要更多的时间来检测主用户信号,因而将导致协作频谱感知的性能和效率进一步降低。针对上述问题,提出了基于滑动窗口的协作频谱感知方案,以减轻拜占庭攻击的负面影响,提高协作效率。在深入分析融合中心盲的问题的基础上,从恶意用户的角度出发,建立了一个随机拜占庭攻击模型来描述恶意行为。为了解决感知样本融合过程中的盲的问题,提出了一种交付评估机制,为基于滑动窗口的协作频谱感知奠定了坚实的基础,并在一个滑动窗口内进一步评估信誉值,以提高报告阶段的协作效率。仿真结果表明,无论恶意比例如何,基于滑动窗口的协作频谱感知在始终攻击的情况下只需要6个平均样本数就可以提供100%的检测准确率,而在恶意比例超过50%的随机攻击的情况下依然能够展现出显著的性能优势。

关键词：协作频谱感知拜占庭攻击交付评估机制基于滑动窗口的权重分配动态报告方式序贯概率比检验

基于改进概率假设密度滤波器的非合作双基地雷达目标跟踪

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系统工程与电子技术 2023年第7期45卷 2002-2009页

作者：王森鲍庆龙潘嘉蒙祝茜国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073 国防科技大学ATR重点实验室湖南长沙410073 北京遥感信息研究所北京100192

为解决非合作双基地雷达目标跟踪面临的低检测概率和高杂波率问题,提出了改进的概率假设密度滤波器。首先,提出一种新的航迹标识与状态估计方法,并将存活概率定义为与目标状态相关的变量;随后,记录每个候选目标在每一时刻是否有量测的情... 详细信息

为解决非合作双基地雷达目标跟踪面临的低检测概率和高杂波率问题,提出了改进的概率假设密度滤波器。首先,提出一种新的航迹标识与状态估计方法,并将存活概率定义为与目标状态相关的变量;随后,记录每个候选目标在每一时刻是否有量测的情况,采用序贯概率比检验区分真实目标和由杂波引起的假目标;最后,离线估计目标状态。仿真实验结果表明,所提算法明显提高了非合作双基地雷达目标跟踪的性能,可以有效解决低检测概率和高杂波率问题。

关键词：非合作双基地雷达目标跟踪改进概率假设密度滤波器序贯概率比检验

面向软件定义网络的两级DDoS攻击检测与防御

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信息网络安全 2022年第1期22卷 1-8页

作者：于俊清李自尊吴驰赵贻竹华中科技大学网络空间安全学院武汉430074 华中科技大学网络与计算中心武汉430074

分布式拒绝服务(DDoS)攻击一直是互联网的主要威胁之一,在软件定义网络(SDN)中会导致控制器资源耗尽,影响整个网络正常运行。针对SDN网络中的DDoS攻击问题,文章设计并实现了一种两级攻击检测与防御方法。基于控制器北向接口采集交换机... 详细信息

分布式拒绝服务(DDoS)攻击一直是互联网的主要威胁之一,在软件定义网络(SDN)中会导致控制器资源耗尽,影响整个网络正常运行。针对SDN网络中的DDoS攻击问题,文章设计并实现了一种两级攻击检测与防御方法。基于控制器北向接口采集交换机流表数据并提取直接特征和派生特征,采用序贯概率比检验(Sequential Probability Ratio Test,SPRT)和轻量级梯度提升机(LightGBM)设计两级攻击检测算法,快速定位攻击端口和对攻击类型进行精准划分,通过下发流表规则对攻击流量进行实时过滤。实验结果表明,攻击检测模块能够快速定位攻击端口并对攻击类型进行精准划分,分类准确率达到98%,攻击防御模块能够在攻击发生后2 s内迅速下发防御规则,对攻击流量进行过滤,有效保护SDN网络的安全。

关键词：软件定义网络分布式拒绝服务攻击序贯概率比检验轻量级梯度提升机

基于SPRT的水合物生成风险评价方法——应用于火驱尾气集输管道

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西安石油大学学报（自然科学版） 2023年第4期38卷 62-70页

作者：常明亮王盼锋王寿喜陈传胜王勇陈龙王力中国石油天然气管道工程有限公司西安设计分公司陕西西安710014 西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 中国石化川气东送天然气管道有限公司湖北武汉430000 中国石油新疆油田公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000

火驱尾气集输过程中极易引发水合物冻堵事故,科学评价集输管线水合物生成风险对于保障安全生产和制定防治策略具有重要意义。采用Chen-Guo模型和SRK方程预测水合物生成条件,并编制了水合物预测软件;引入基于可靠性的水合物生成极限状态... 详细信息

火驱尾气集输过程中极易引发水合物冻堵事故,科学评价集输管线水合物生成风险对于保障安全生产和制定防治策略具有重要意义。采用Chen-Guo模型和SRK方程预测水合物生成条件,并编制了水合物预测软件;引入基于可靠性的水合物生成极限状态方程,参考行业报警技术规范,提出基于序贯概率比检验法(SPRT)的水合物生成风险定量评价方法和报警机制,并将其应用于尾气集输管线。采用拉丁超立方抽样法(LHS)抽取尾气管道入口随机变量样本,使用HYSYS软件完成水力热力计算,对该评价方法进行了仿真与验证。结果表明:注入入口压力、温度及流量上、下行波动后,该方法对入口参数波动的响应机制良好,评价结果符合客观规律,可为火驱尾气集输管线水合物的生成风险评价提供理论支持。

关键词：水合物可靠性序贯概率比检验拉丁超立方抽样报警机制风险评价

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火电机组典型设备运行状态智能监测方法研究

火电机组典型设备运行状态智能监测方法研究

作者：汤嘉祥华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

我国于2020年正式提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的双碳目标。在党的二十大报告中明确提出,要积极稳妥推进碳达峰碳中和。中国能源利用产生的二氧化碳在二氧化碳总排放量中占比达88%左右,其中... 详细信息

我国于2020年正式提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的双碳目标。在党的二十大报告中明确提出,要积极稳妥推进碳达峰碳中和。中国能源利用产生的二氧化碳在二氧化碳总排放量中占比达88%左右,其中,电力行业排放约占能源行业排放量的四成,实现碳达峰碳中和,能源是主战场,电力是主力军。目前以煤为主的火电是仍是我国电力供应的主体,未来一段时间内,火电在保障电力安全、为可再生能源提供灵活调峰能力方面仍将发挥不可或缺的作用。保证火电机组可靠运行,需要保证机组中核心设备可靠运行。大型火电机组结构复杂,系统众多,一旦某个设备产生的故障未能及时发现处理,很容易扩展为更大的故障,导致整台机组停机。因此,开展火电机组典型设备运行状态智能监测方法研究对与确保火电机组的安全稳定可靠运行具有重要意义。首先,结合了火电机组工艺流程,分析了火电机组典型设备主要故障产生的原因。其次,针对火电机组典型设备运行状态智能监测问题,采用Tensorflow深度学习框架函数式API编程方法,分别建立了一次风机、二次风机、引风机和高压流化风机的设备运行状态智能监测模型。对现场导出的数据进行预处理,使用基于融合量子粒子群算法的自适应混沌向量加权平均算法优化了多输出长短时记忆神经网络的超参数。采用时间序列交叉验证法检验了神经网络模型的准确度。采用序贯概率比检验法实现设备运行状态监测,判断设备运行工况,对设备运行状态进行监测。最后开发了火电机组典型设备运行状态智能监测系统,将本文提出的火电机组典型设备运行状态智能监测方法应用于山西某电厂中。采用VB编程语言开发了 OPC客户端读取了火电机组典型设备实时数据,使用Python编程语言开发了TCP服务器和TCP客户端,实现了火电机组典型设备实时数据发送,使用Python编程语言开发火电机组典型设备运行状态智能监测软件,对典型设备运行状态进行监测,通过网页展示设备运行状态。为火电机组典型设备运行状态智能监测方法在工程中实际应用提供了一定的参考。

关键词：火电机组状态监测向量加权平均算法多输出长短时记忆神经网络序贯概率比检验

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P-范发布尺度参数的假设检验及其应用

P-范发布尺度参数的假设检验及其应用

作者：任欢湖北师范大学

学位级别：硕士

P-范分布是一类重要的分布,其密度函数为(?)其中Γ(·)为伽马函数,λ=(Γ(3/p)/Γ(1/p))1/2,σ(σ>0)为尺度参数,μ为位置参数,p(p>0)为形状参数。由上式可以知道拉普拉斯分布(令p=1)、正态分布(令p=2)、均匀分布(令p→∞)与退化分布均(... 详细信息

P-范分布是一类重要的分布,其密度函数为(?)其中Γ(·)为伽马函数,λ=(Γ(3/p)/Γ(1/p))1/2,σ(σ>0)为尺度参数,μ为位置参数,p(p>0)为形状参数。由上式可以知道拉普拉斯分布(令p=1)、正态分布(令p=2)、均匀分布(令p→∞)与退化分布均(令p → 0)为一元P-范分布的特例。在很多情况下,误差实际上并不服从正态分布,用P-范分布描述误差分布会更接近于实际。因此,对P-范分布进行研究具有重要意义。然而,几乎所有的学者只研究P-范分布参数估计及其相关应用问题,却很少有人研究P-范分布的假设检验问题。由于假设检验是统计推断的重要内容之一,所以本文用三种检验方法研究P-范分布尺度参数的检验问题,主要内容如下:第二章用似然比检验方法研究了一个和两个总体为P-范分布的未知尺度参数的检验问题,得到了似然比检验统计量的渐近分布及其(近似)密度函数,并给出了拉普拉斯分布、正态分布等特殊情形下的(近似)密度函数。最后给出了一些模拟算例来验证本文方法的有效性。第三章给出了原假设情况下序贯概率比检验(SPRT)的停止法则和判决法则,求出了 P-范分布序贯概率比检验法的操作特性函数,并给出了 P-范分布序贯概率比检验法所需要的样本量。最后也给出模拟算例,算例的结果显示P-范分布的序贯概率比检验法所需要的平均样本量是经典的Neyman-Pearson检验法所需样本量的38%～51%。第四章给出了原假设情况下Lq-似然比检验统计量的表达式,并借助P-范分布参数的Lq-似然估计的存在性和渐近性,得到了检验统计量的密度函数。最后给出了模拟算例,算例结果进一步证明此理论方法的合理性。

关键词： P-范分布尺度参数似然比检验序贯概率比检验 Lq-似然比检验

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计数型序贯网图检验的算法实现

系统工程理论与实践 2010年第1期30卷 91-95页

作者：刘海涛张志华海军工程大学理学院武汉430033

在深入分析序贯网图检验方法的基础上,通过构造马氏链模型,给出其实际风险的计算方法,给出了序贯网图检验方案的制定方法.结果表明序贯网图检验比国际标准IEC1123有明显改进.

关键词：序贯概率比检验序贯网图检验 IEC1123 最大样本量

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基于粒子滤波的弱目标检测前跟踪算法

系统工程与电子技术 2007年第12期29卷 2143-2148页

作者：龚亚信杨宏文胡卫东郁文贤国防科学技术大学ATR重点实验室湖南长沙410073

针对低信噪比条件下弱目标的实时检测与跟踪,提出了一种基于粒子滤波,结合序贯概率比检验和固定样本长度似然比检验的递归检测前跟踪算法。粒子滤波用以解决跟踪中的非线性和非高斯问题;序贯概率比检验通过序贯累积多帧观测数据来提高... 详细信息

针对低信噪比条件下弱目标的实时检测与跟踪,提出了一种基于粒子滤波,结合序贯概率比检验和固定样本长度似然比检验的递归检测前跟踪算法。粒子滤波用以解决跟踪中的非线性和非高斯问题;序贯概率比检验通过序贯累积多帧观测数据来提高信噪比,以最小时延检测到目标存在;固定样本长度似然比检验,通过选择合理的样本长度,保证持续检测到目标,且无延迟检测目标消失。仿真试验表明,该算法有着良好的检测与跟踪性能。

关键词：检测前跟踪粒子滤波序贯概率比检验固定样本长度

基于键合图模型的机车制动系统故障检测与隔离

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同济大学学报（自然科学版） 2015年第6期43卷 894-899页

作者：牛刚赵亚君同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海201804

针对机车制动机列车管压力控制模块,采用键合图理论开展了动态建模分析,由建立的故障键合图模型推导出相应的解析冗余关系,提取出完整的故障特征矩阵.利用序贯概率比检验方法对采集的监测数据进行连续判读,实时跟踪识别工况下的系统异... 详细信息

针对机车制动机列车管压力控制模块,采用键合图理论开展了动态建模分析,由建立的故障键合图模型推导出相应的解析冗余关系,提取出完整的故障特征矩阵.利用序贯概率比检验方法对采集的监测数据进行连续判读,实时跟踪识别工况下的系统异常状况,并将得到的残差状态向量同故障特征矩阵进行匹配,实现对故障部件的检测与隔离.仿真实例验证了建议方法的技术可行性.

关键词：制动系统故障检测与隔离键合图序贯概率比检验