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一种小型化超宽带双极化天线

微波学报 2024年

作者：陈松旻庞晨周坚刘萌瑶赵梓彤李高升湖南大学电气与信息工程学院国防科学技术大学电子科学学院

本文设计了一种小型化超宽带双极化天线。为实现小型化，Vivaldi天线设计了契合模拟能量密度波纹的拟合曲线槽缝，从而大大拓展带宽。在未增大尺寸的同时设计超表面透镜，在实现小型化的基础上提高了增益。通过将设计的单极化Vivaldi天... 详细信息

本文设计了一种小型化超宽带双极化天线。为实现小型化，Vivaldi天线设计了契合模拟能量密度波纹的拟合曲线槽缝，从而大大拓展带宽。在未增大尺寸的同时设计超表面透镜，在实现小型化的基础上提高了增益。通过将设计的单极化Vivaldi天线十字交叉镶嵌得到最终的双极化天线。实测结果表明，双极化天线带宽为2.17GHz-13.7GHz，空间体积仅0.1442λl3(mm3)(λl为带内最低频波长)，最高增益达到12.32dBi，隔离度大于30dB。该天线可应用于雷达侦察系统等对极化敏感度高要求的应用场景。

关键词：小型化双极化天线拟合曲线槽缝超表面透镜 Vivaldi天线

里德堡原子微波调幅信号解调系统原子汽室高灵敏工作点分析

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光学学报 2024年

作者：喻强饶睿坚吴金云张引发国防科技大学信息通信学院

本文中,我们研究了基于里德堡原子的微波调幅信号解调系统中原子汽室的高灵敏工作点与耦合光、微波、里德堡原子能级参数之间的关系。首先,为了描述在解调微波调幅信号过程中,原子汽室对调幅微波中基带信号的敏感程度,我们定义了原子汽... 详细信息

本文中,我们研究了基于里德堡原子的微波调幅信号解调系统中原子汽室的高灵敏工作点与耦合光、微波、里德堡原子能级参数之间的关系。首先,为了描述在解调微波调幅信号过程中,原子汽室对调幅微波中基带信号的敏感程度,我们定义了原子汽室增益系数,它是原子汽室的透射率对微波电场强度幅值的一阶导数的绝对值,并推导得到了原子汽室增益系数的理论表达式。第二,通过数值仿真和理论分析得到,当里德堡原子能级固定并且频率零失谐条件下,通过调整耦合光和微波载波的电场强度,原子汽室增益系数会出现极大值,此时原子汽室处于高灵敏工作点。第三,在微波处于C波段范围内,原子汽室频率零失谐并且原子主量子数小于70的条件下,通过数值仿真计算得到,C波段微波对应的所有|3>,|4>能级参数和对应的原子汽室增益系数的极值,并且分析了影响原子汽室增益系数的因素;为实现原子汽室处于高灵敏工作点提供理论依据。仿真表明,在微波C波段,当133Cs的|1>,|2>,|3>,|4>能级分别为6S1/2,6P3/2,60D3/2,61P1/2,零失谐条件下,微波频率为4.03012GHz,耦合光和微波载波电场强度分别为3.929343×104V/m和2.144006×10-4V/m时,1cm长的原子汽室增益系数有最大值1688.2m/V。

关键词：里德堡原子调幅信号跃迁偶极矩拉比频率透射率

QPSK信号量子增强接收的混合测量方案研究

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中国激光 2024年第14期 255-262页

作者：郭畅党可征吴田宜杨君刚冉阳周子超东晨国防科技大学信息通信学院

量子增强接收技术具有比传统的相干探测技术更高的测量性能极限，在相干光通信领域能够为非正交量子态的识别提供更低的误符号率，提升相干光通信系统的性能。然而，目前QPSK信号的量子增强接收自适应反馈方案仍然面临方案过于复杂或性... 详细信息

量子增强接收技术具有比传统的相干探测技术更高的测量性能极限，在相干光通信领域能够为非正交量子态的识别提供更低的误符号率，提升相干光通信系统的性能。然而，目前QPSK信号的量子增强接收自适应反馈方案仍然面临方案过于复杂或性能难以突破标准量子极限的问题。本文联合经典零差测量和量子测量设计了混合测量方案，并基于报道的实验数据优化方案参数，最后通过蒙特卡罗仿真和数值模拟，计算混合测量方案在实验参数环境下的性能。该方案通过零差测量实现QPSK四态识别到二态识别问题的转换，并通过二元量子测量实现最终判决。仿真结果说明：对于平均光子数小于2的微弱相干光信号，混合测量方案具有在实际条件下突破标准量子极限的能力，在平均光子数为2时，误符号率相比标准量子极限降低了10%。本研究为QPSK微弱信号的量子增强接收提供了一种结构简单、性能能够突破标准量子极限的方案，为量子增强接收技术在星地相干光等长距离通信系统的应用提供了参考。

关键词：量子测量标准量子极限零差测量 QPSK相干态

DevSecOps中软件安全性测试技术综述

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计算机应用 2024年

作者：刘羿希何俊吴波刘丙童李子玉国防科技大学信息通信学院

软件安全性测试技术已经成为互联网时代软件开发商完善软件性能和抵御网络攻击的重要手段，将安全性（Security）融入开发（Development）和运维（Operations）过程中的理念（DevSecOps）作为新一代软件开发模式，能够识别软件可能存在... 详细信息

软件安全性测试技术已经成为互联网时代软件开发商完善软件性能和抵御网络攻击的重要手段，将安全性（Security）融入开发（Development）和运维（Operations）过程中的理念（DevSecOps）作为新一代软件开发模式，能够识别软件可能存在的威胁和有效评估软件安全性，可将软件安全风险置于可控范围内。本文以DevOps流程为研究起点，梳理DevOps软件开发模式各阶段涉及的软件安全性测试技术，包括源代码审计、模糊测试、漏洞扫描、渗透测试和安全众测技术，通过收集和分析SCI、EI、SCOPUS、CNKI、CSCD和万方等知名索引库中近三年的相关文献资料，归纳总结以上技术研究现状并给出相关测试工具的使用建议，同时针对各技术支撑手段优缺点，并对DevSecOps软件开发模式未来发展方向进行了展望。

关键词： DevSecOps 软件安全性测试模糊测试漏洞检测渗透测试

CLEFIA动态密码结构的零相关线性区分器构造研究

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信息网络安全 2024年第6期24卷 948-958页

作者：沈霞民熊涛李华沈璇国防科技大学信息通信学院武汉430010

随着分组密码应用研究的不断深入,研究者发现,“动态可变”分组密码设计可有效提升分组密码算法的应用灵活性和部署安全性。CLEFIA算法遵循“动态可变”思想,一些学者对CLEFIA算法的线性变换层加以改进,使得第6t(t≥1)轮中的扩散层可以... 详细信息

随着分组密码应用研究的不断深入,研究者发现,“动态可变”分组密码设计可有效提升分组密码算法的应用灵活性和部署安全性。CLEFIA算法遵循“动态可变”思想,一些学者对CLEFIA算法的线性变换层加以改进,使得第6t(t≥1)轮中的扩散层可以从{0,1}4上的多个线性双射变换中任意选取。为分析评估CLEFIA动态密码结构的安全性能,文章主要采取零相关线性分析理论,利用中间相错技术和矩阵表示方法,分析构造CLEFIA动态密码结构的零相关线性区分器。研究证明,在轮函数为双射的前提条件下,CLEFIA动态密码结构动态线性层控制参数μ_(i)∈F_(2),(0≤i≤4)无论取何值,总存在8轮零相关线性区分器;当控制参数μ_(0)=0时,存在9轮零相关线性区分器。

关键词：分组密码 CLEFIA动态密码结构零相关线性分析中间相错技术矩阵表示

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图像语义通信技术综述与展望

电讯技术 2024年

作者：郭畅何占豪杨君刚惠军华国防科技大学信息通信学院

在万物互联的时代背景下，智能城市、智能汽车和智慧工厂等领域蓬勃发展，图像数据传输需求急剧增加，给通信网络的传输能力带来了前所未有的压力。图像语义通信作为一种创新的通信范式，旨在通过传输图像中的语义信息提高通信效率。与... 详细信息

在万物互联的时代背景下，智能城市、智能汽车和智慧工厂等领域蓬勃发展，图像数据传输需求急剧增加，给通信网络的传输能力带来了前所未有的压力。图像语义通信作为一种创新的通信范式，旨在通过传输图像中的语义信息提高通信效率。与传统通信方法相比，图像语义通信在发送端提取图像中的语义信息并发送到信道，接收端则依据语义信息重构图像或直接应用于下游智能任务，有效降低了图像传输对通信资源的需求，显著提高了通信系统的传输效率，为图像传输提供了全新的思路和技术手段。为梳理图像语义通信研究现状并分析未来的发展方向，深入总结了语义通信理论及框架，详细探讨了图像语义通信的相关工作，介绍了语义通信的基本框架以及图像语义通信的理论及实验研究现状。同时，分析了现有图像语义通信技术面临的挑战和问题，旨在为未来的研究提供有益的参考和启示。最后，提出了面向任务的图像语义通信研究思路，为图像语义通信技术的发展提供了理论指导。

关键词：语义通信信息论面向任务知识库

基于灰度图谱分析的IP软核硬件木马检测方法

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计算机工程 2024年第3期50卷 44-51页

作者：倪林刘子辉张帅韩久江鲜明国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073 国防科技大学信息通信学院湖北武汉430030

随着芯片设计、制造、封装等流程的分工细化,利用第三方知识产权(IP)软核进行二次开发可以明显提升设计效率,减少重复工作。但是大量非自主可控IP软核被用于加速设计时,可能导致芯片在设计阶段被植入硬件木马,使得芯片安全性难以保证。... 详细信息

随着芯片设计、制造、封装等流程的分工细化,利用第三方知识产权(IP)软核进行二次开发可以明显提升设计效率,减少重复工作。但是大量非自主可控IP软核被用于加速设计时,可能导致芯片在设计阶段被植入硬件木马,使得芯片安全性难以保证。当前IP软核安全检测方法主要依赖功能测试、代码覆盖率和翻转率分析,或在语义层面进行关键字匹配,且无法对加密IP软核进行检测。在分析硬件木马结构及其在IP软核中实现特征的基础上,利用非可控IP软核与“Golden”IP软核中寄存器传输级(RTL)代码灰度图谱的特征差异,基于Trust-Hub构建“Golden”软核集,提出基于灰度图谱特征的IP软核硬件木马检测模型和算法。以功能篡改型IP软核B19-T100为实验对象,通过调整合适的成像矩阵参数,利用分块匹配对比方式实现硬件木马检测,结果表明,该算法的检测精度达97.18%。在对B19、B15、S38417等5类共18个样本进行测试时,所提算法的平均检测精度达92%以上,表明其可实现对硬件木马的有效识别,检测精度和适用性较强。

关键词：知识产权软核硬件木马灰度图谱芯片安全特征差异

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物联网设备识别及异常检测研究综述

软件学报 2024年第1期35卷 288-308页

作者：樊琳娜李城龙吴毅超段晨鑫王之梁林海杨家海清华大学网络科学与网络空间研究院北京100084 北京信息科学与技术国家研究中心北京100084 国防科技大学信息通信学院湖北武汉430019

随着物联网技术的发展,物联网设备广泛应用于生产和生活的各个领域,但也为设备资产管理和安全管理带来了严峻的挑战.首先,由于物联网设备类型和接入方式的多样性,网络管理员通常难以得知网络中的物联网设备类型及运行状态.其次,物联网... 详细信息

随着物联网技术的发展,物联网设备广泛应用于生产和生活的各个领域,但也为设备资产管理和安全管理带来了严峻的挑战.首先,由于物联网设备类型和接入方式的多样性,网络管理员通常难以得知网络中的物联网设备类型及运行状态.其次,物联网设备由于其计算、存储资源有限,难以部署传统防御措施,正逐渐成为网络攻击的焦点.因此,通过设备识别了解网络中的物联网设备并基于设备识别结果进行异常检测,以保证其正常运行尤为重要.近几年来,学术界围绕上述问题开展了大量的研究.系统地梳理物联网设备识别和异常检测方面的相关工作.在设备识别方面,根据是否向网络中发送数据包,现有研究可分为被动识别方法和主动识别方法.针对被动识别方法按照识别方法、识别粒度和应用场景进行进一步的调研,针对主动识别方法按照识别方法、识别粒度和探测粒度进行进一步的调研.在异常检测方面,按照基于机器学习算法的检测方法和基于行为规范的规则匹配方法进行梳理.在此基础上,总结物联网设备识别和异常检测领域的研究挑战并展望其未来发展方向.

关键词：物联网设备识别异常检测

IRS和UAV-IRS共同辅助中继网络公平下行通信方案

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重庆邮电大学学报(自然科学版) 2024年

作者：许满青张毅徐川徐小涛国防科技大学信息通信学院重庆邮电大学通信与信息工程学院

针对长距离中继通信系统中地面用户（ground user， GU）公平性不足和系统灵活性不高的问题，提出一种智能反射面（intelligent reflecting surface， IRS）和机载智能反射面（UAV-IRS）共同辅助的中继网络多用户公平下行通信传输方案... 详细信息

针对长距离中继通信系统中地面用户（ground user， GU）公平性不足和系统灵活性不高的问题，提出一种智能反射面（intelligent reflecting surface， IRS）和机载智能反射面（UAV-IRS）共同辅助的中继网络多用户公平下行通信传输方案。为实现该中继网络下行链路的通信公平，通过联合优化系统通信调度、系统时隙分配参数、IRS和UAV-IRS反射相移矩阵以及UAV-IRS飞行轨迹来最大化系统用户最小吞吐量。由于该优化问题是非凸问题，将优化问题分解为四个非凸子问题，引入线性规划（linear programming， LP）、松弛变量和连续凸近似（successive convex approximations， SCA）等方法分别对四个子问题进行求解，然后通过交替优化得到原非凸问题的近似解。仿真结果表明，所提方案在有效提升系统用户最小吞吐量的同时保障了多用户通信的公平性，并发现系统用户最小吞吐量与IRS和UAV-IRS的反射元件数量、UAV-IRS飞行轨迹以及IRS和中继所处地理位置等因素有关。

关键词：智能反射面无人机中继通信时隙分配