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基于5G信号的分布式被动雷达目标定位方法

信号处理 2024年第9期40卷 1621-1632页

作者：何漆龙黄川邱星晔李中余武俊杰杨建宇电子科技大学信息与通信工程学院四川成都611731 清华大学电子工程系北京100084

随着第五代(5th Generation,5G)无线通信技术的快速发展,基于5G信号的被动雷达技术在目标监测方面具有很大的应用潜力。特别是在分布式体制下,被动雷达系统能够有效整合多个站点信息,完成复杂的目标探测任务,为目标定位技术带来新的思... 详细信息

随着第五代(5th Generation,5G)无线通信技术的快速发展,基于5G信号的被动雷达技术在目标监测方面具有很大的应用潜力。特别是在分布式体制下,被动雷达系统能够有效整合多个站点信息,完成复杂的目标探测任务,为目标定位技术带来新的思路和方法。然而,在5G基站分布式场景下,基站大多部署在复杂环境中,导致目标定位过程中测量误差增大,从而限制了目标定位的精度。本文针对这一问题,结合5G独特的定位参考信号(Positioning Reference Signal,PRS),提出了一种迭代三步加权最小二乘(Iterative Three-step Weighted Least Squares,I3WLS)算法,用于实现分布式被动雷达目标精准定位。首先建立了基于5G信号的目标回波模型,通过回波时延信息构建了到达距离差(Range Difference of Arrival,RDOA)方程,然后利用加权最小二乘算法对目标位置初始估计值进行参数更新和迭代优化,最后通过线性变换距离约束方程保留目标位置的一次项,从而得到了目标的精确估计值。仿真结果表明,与现有方法相比,所提算法具有更好的定位精度和更强的鲁棒性,在被动雷达目标定位领域具有广阔的应用前景。

关键词：被动雷达 5G信号目标定位分布式到达距离差

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基于容性耦合的钢轨压力传感器电磁干扰分析

仪器仪表学报 2024年第4期45卷 317-324页

作者：杨阳朱峰西南交通大学电气工程学院成都611756 四川建筑职业技术学院机电与信息工程系德阳618000

目前随着弱电装置在铁路通信、传感测量等方面的普及,电磁干扰问题越来越引起人们的重视,但是关于电磁干扰机理的耦合分析等方面的工作开展较少。本文针对一则典型的钢轨压力传感器电磁干扰问题,从干扰源排查入手,建立了电源线与信号线... 详细信息

目前随着弱电装置在铁路通信、传感测量等方面的普及,电磁干扰问题越来越引起人们的重视,但是关于电磁干扰机理的耦合分析等方面的工作开展较少。本文针对一则典型的钢轨压力传感器电磁干扰问题,从干扰源排查入手,建立了电源线与信号线的容性耦合物理模型,提取线缆间分布电容参数,定量分析了耦合电场大小;同时找出干扰源,确定为电源线容性耦合导致的串扰电压干扰,给出了相应抑制干扰的措施,该分析与实测相符合。研究结果表明,接地装置对电源线地线的电磁干扰影响很大,从而进一步影响了信号线的信号电压。当接地电阻的埋入深度从0.1 m增加到0.6 m时,电源线的干扰电压得到了抑制;信号线的连接端头是容易耦合到外界电磁干扰的薄弱环节,是改善屏蔽效能的关键点。本文所提出的关于容性耦合的机理分析、计算方法、以及传感器信号的电磁干扰抑制措施,能够为今后电气设备的电磁干扰分析抑制提供普遍的借鉴意义。

关键词：容性耦合电磁干扰压力传感器串扰电压

跳数受限下的传感云网络多Sink节点重选址方法

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传感技术学报 2024年第3期37卷 533-538页

作者：钟林刘利泸州职业技术学院人工智能与大数据学院四川泸州646000 电子科技大学信息与软件工程学院四川成都610054

当传感云网络中的Sink节点处于静止状态时,分布在其周围的邻居节点极易出现“能量空洞”,导致能量消耗不均,节点出现不同的网络生存期,影响节点间数据正常传输。为此,在限制节点跳数的前提下,提出一种多Sink节点重选址方法。基于Sink节... 详细信息

当传感云网络中的Sink节点处于静止状态时,分布在其周围的邻居节点极易出现“能量空洞”,导致能量消耗不均,节点出现不同的网络生存期,影响节点间数据正常传输。为此,在限制节点跳数的前提下,提出一种多Sink节点重选址方法。基于Sink节点寿命和传感云网络代价函数引入质心理论,建立质点系并确定质心位置;将Sink节点向流量大的节点移动,并与其他Sink节点相互协作、避免发生冲突,直至到达质心位置,实现多Sink节点重选址。结果表明,所提方法重选址的节点生存时间最高为1 000 s为,数据包交付率为98%,节点平均剩余能量值高于0.6 J。

关键词：传感云网络 Sink节点节点重选址质点系网络生存期

基于通信信道模型的关联成像系统质量评价方法

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光学学报 2024年第2期44卷 153-162页

作者：杜雄宇汪琪欧阳光洲马灵玲陶醉黄方牛沂芳中国科学院空天信息创新研究院中国科学院定量遥感信息技术重点实验室北京100094 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049 电子科技大学资源与环境学院四川成都611731

提出一种成像前评价关联成像系统性能的方法,基于通信系统信道评价方法对观测矩阵进行分析,计算成像系统的信道容量,以信道容量来评价系统性能。对100幅成像场景、20种不同类型的观测矩阵以及2种重建算法进行成像仿真,并与成像重建后的... 详细信息

提出一种成像前评价关联成像系统性能的方法,基于通信系统信道评价方法对观测矩阵进行分析,计算成像系统的信道容量,以信道容量来评价系统性能。对100幅成像场景、20种不同类型的观测矩阵以及2种重建算法进行成像仿真,并与成像重建后的图像质量评测效果进行对比分析。结果表明:本文在成像前对系统性能的评价结果与成像后的验证结果具有较好的一致性,当采样比例相同时,重构图像的均方差和信道容量对矩阵元素分布类型具有相同的依赖关系;当矩阵元素分布类型相同时,归一化信道容量和归一化反转均方差随采样次数变化的曲线具有很高的拟合程度,其拟合系数R2值普遍大于0.8。本文方法具有很强的适用性,其效果不随图像尺寸的变化而变化,能够广泛应用于常见的遥感场景。

关键词：成像系统观测矩阵采样比例分布类型信道容量性能评价

纳米Cr_(2)O_(3)对铝合金微弧氧化膜组织和性能的影响

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兵器材料科学与工程 2024年第4期47卷 77-84页

作者：方琴陈庚曾舟李京筱白莹莹苗景国王正云四川工程职业技术学院材料工程系四川德阳618000 上海电子信息职业技术学院中德工程学院上海300222 西华大学材料科学与工程学院四川成都610039

在恒流模式下对7050铝合金开展微弧氧化试验。用SEM、EDS、XRD、膜层测厚仪、维氏硬度计、电化学工作站和磨损试验机等研究了不同纳米Cr_(2)O_(3)含量对7050铝合金微弧氧化陶瓷膜组织和性能的影响。结果表明:添加纳米Cr_(2)O_(3)能减小... 详细信息

在恒流模式下对7050铝合金开展微弧氧化试验。用SEM、EDS、XRD、膜层测厚仪、维氏硬度计、电化学工作站和磨损试验机等研究了不同纳米Cr_(2)O_(3)含量对7050铝合金微弧氧化陶瓷膜组织和性能的影响。结果表明:添加纳米Cr_(2)O_(3)能减小陶瓷膜孔径,提升致密度,优化陶瓷膜结构;当纳米Cr_(2)O_(3)由1 g/L增至5 g/L时,陶瓷膜的厚度、硬度均先增后减;与未添加相比,添加纳米Cr_(2)O_(3)的陶瓷膜的耐蚀性和耐磨性均明显提升;陶瓷膜主要由γ-Al_(2)O_(3)相和少量的α-Al_(2)O_(3)相、莫来石相、Cr_(2)O_(3)相构成;总体来看,当纳米Cr_(2)O_(3)为3 g/L时,陶瓷膜的性能最优,厚度、显微硬度、自腐蚀电流和磨耗比分别为30.98μm、1273HV0.1、5.162×10^(-8)A/cm^(2)、0.0913%。

关键词：微弧氧化 7050铝合金陶瓷膜 Cr_(2)O_(3)

支持属性立即撤销的可复用属性基签名及其密钥协商方案

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网络与信息安全学报 2024年第2期10卷 81-94页

作者：张智烁杨会喜黄文廖永建周世杰电子科技大学信息与软件工程学院四川成都610057 沧州市职业技术学院机电工程系河北沧州061001 四川大学计算机学院四川成都610065

为了解决后台分布式微服务-前端反向代理网络架构中统一细粒度访问控制和数据安全通信的问题,提出了可撤销属性的认证方策略属性基签名,基于Type-3配对的属性基签名及其互认证密钥协商方案。在所提方案签名算法中,无须关联访问策略,生... 详细信息

为了解决后台分布式微服务-前端反向代理网络架构中统一细粒度访问控制和数据安全通信的问题,提出了可撤销属性的认证方策略属性基签名,基于Type-3配对的属性基签名及其互认证密钥协商方案。在所提方案签名算法中,无须关联访问策略,生成的签名只和用户部分属性有关,访问策略在验证算法中输入,来校验与签名相关联的用户属性是否真实合法并满足访问策略,所以签名与访问策略实现了解耦,使得一个签名可复用于多个访问策略的认证过程。另外,提出了属性哈希过滤算法,并基于该算法实现了属性的立即撤销机制,使得签名者不能用过期无效的属性继续用于策略认证。并在选择策略模型下严格地验证了所提属性基签名方案的存在不可伪造性。进一步地,为了实现数据的安全通信,提出了与所提属性基签名方案配套的满足扩展Canetti-Krawczyk安全模型的认证密钥协商方案。最后,通过理论和实验对比分析得知,在安全级别为128 bit高级加密标准的要求下,所提方案中的微服务器端的认证算法比其他属性认证算法消耗更少的时间,因此所提方案更加适用于复合微服务请求的场景。

关键词：细粒度访问控制属性哈希过滤属性撤销解耦式属性基签名互认证密钥协商不可伪造性

BDBFT：一种物联网场景下基于信誉预测模型的共识协议

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计算机科学 2024年

作者：王璞高湛云王振飞宋哲理郑州大学计算机与人工智能学院郑州财税金融职业学院信息技术系

区块链技术在物联网场景的应用中具有强数据安全性和高可信度的优势，但区块链技术中的共识算法存在能耗高、计算成本高、可扩展性低等缺点，在物联网应用中部署区块链系统面临物联网节点低存储容量、低能耗和低计算能力的问题。本文在... 详细信息

区块链技术在物联网场景的应用中具有强数据安全性和高可信度的优势，但区块链技术中的共识算法存在能耗高、计算成本高、可扩展性低等缺点，在物联网应用中部署区块链系统面临物联网节点低存储容量、低能耗和低计算能力的问题。本文在实用拜占庭容错算法(PBFT)的基础上，提出一种物联网场景下基于信誉预测模型的共识协议(BDBFT)。首先，根据分组策略的地理位置分类标准对节点进行分组以选取共识节点，减少组内通信的通信时延；其次，引入基于Dirichlet分布的细粒度信誉预测模型，根据每轮视图生命周期中的信誉信息动态地更新模型，并基于历史信誉信息和当前信誉信息投票高预测概率的节点作为共识节点。仿真实验结果表明，相对于PBFT算法和LRBFT算法，BDBFT算法有效降低拜占庭节点参与共识的概率，在时间延迟、吞吐量、通信开销和安全性这四个方面具有明显的性能提升。

关键词：物联网区块链 PBFT Dirichlet分布分组策略信誉预测模型

基于Slepian序列信号字典的目标频段瞬态信号检测方法

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电子科技大学学报 2024年第4期53卷 519-524页

作者：雷茂林叶芃杨慧芝王培睿赵禹杨扩军电子科技大学自动化工程学院成都611731 电子科技大学(深圳)高等研究院深圳518110 四川建筑职业技术学院基础教学部成都610300 电子科技大学信息与通信工程学院成都611731

提出一种基于Slepian序列信号字典的目标频段瞬态信号检测方法,该方法只关注目标频段的能量信息,是一种高效率的检测方式。首先,选取标准正交的Slepian序列组成信号字典,该字典能够表征目标频段内信号特征;然后,通过判断被观测信号样点... 详细信息

提出一种基于Slepian序列信号字典的目标频段瞬态信号检测方法,该方法只关注目标频段的能量信息,是一种高效率的检测方式。首先,选取标准正交的Slepian序列组成信号字典,该字典能够表征目标频段内信号特征;然后,通过判断被观测信号样点与字典的匹配程度实现检测。对比实验表明,该方法的计算效率比短时傅里叶变换提升92%以上,比离散小波变换提升71%以上,比加窗Wigner-Ville分布提升35%以上。仿真实验使用时域稀疏的脉冲调制信号进行验证,结果表明了该检测方法的有效性。

关键词：信号检测频谱分析瞬态分析 Slepian序列多窗谱法频谱感知时频分析

计及DoS攻击和通信时滞的电力系统负荷频率控制

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工程科学与技术 2024年第3期56卷 249-258页

作者：刘星月田永强施开波周坤唐琳成都大学电子信息与电气工程学院四川成都610106 中国计量大学浙江省智能制造质量大数据溯源与应用重点实验室浙江杭州310018 华为技术有限公司云南昆明650011 四川大学电气工程学院四川成都610065

针对电力系统通信网络中存在的时滞和DoS攻击现象,本文提出了基于采样特性的电力系统离散负荷频率控制方案。首先,计及电力系统负荷波动的情况,在多区域电力系统负荷频率控制系统(LFC)模型的基础上,将通信网络中DoS攻击的危害量化为采... 详细信息

针对电力系统通信网络中存在的时滞和DoS攻击现象,本文提出了基于采样特性的电力系统离散负荷频率控制方案。首先,计及电力系统负荷波动的情况,在多区域电力系统负荷频率控制系统(LFC)模型的基础上,将通信网络中DoS攻击的危害量化为采样信号连续丢失数,并分别考虑通信网络中通信时滞和输出信号采样特性,建立包含输出状态反馈控制器的电力系统LFC模型。其次,基于此模型,利用含有控制命令更新周期、DoS攻击导致的最大采样信号连续丢失数、通信时滞、H_(∞)稳定指标的双边闭环Lyapunov泛函、LMI技术,提出LFC系统满足一定H_(∞)指标的稳定准则,并给出离散状态输出反馈LFC控制器的设计及求解方法。最后,本文以单区域和双区域LFC系统为例进行了仿真验证。结果表明:与已有文献方法相比,本文方法在保持系统H_(∞)渐近稳定前提下,能够容忍更大的通信时滞,且结果的保守性更低;同时可以看出本文所设计的控制器在保证H_(∞)稳定性能的基础上,对一定能量限制的DoS攻击具有弹性的防御性能。因此本文方案的有效性和优越性得到了验证。

关键词：时滞 DoS攻击负荷频率控制方案采样特性 Lyapunov泛函