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面向智能无人通信系统的因果性对抗攻击生成算法

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通信学报 2024年第1期45卷 54-62页

作者：禹树文许威姚嘉铖东南大学移动通信全国重点实验室江苏南京210096 网络通信与安全紫金山实验室江苏南京211111

考虑到基于梯度的对抗攻击生成算法在实际通信系统部署中面临着因果性问题,提出了一种因果性对抗攻击生成算法。利用长短期记忆网络的序列输入输出特征与时序记忆能力,在满足实际应用中存在的因果性约束前提下,有效提取通信信号的时序... 详细信息

考虑到基于梯度的对抗攻击生成算法在实际通信系统部署中面临着因果性问题,提出了一种因果性对抗攻击生成算法。利用长短期记忆网络的序列输入输出特征与时序记忆能力,在满足实际应用中存在的因果性约束前提下,有效提取通信信号的时序相关性,增强针对无人通信系统的对抗攻击性能。仿真结果表明,所提算法在同等条件下的攻击性能优于泛用对抗扰动等现有的因果性对抗攻击生成算法。

关键词：智能通信系统对抗攻击深度学习因果系统长短期记忆网络

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轮轨接触几何约束方程迭代算法研究

机械工程学报 2024年第2期60卷 234-242页

作者：王建斌姚鑫张大福李大地屈升西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

轮轨磨耗演变仿真需要在动力学程序中实时更新型面曲线,在每个动力学积分步中实现轮轨接触几何快速计算是核心算法。研究轮轨接触几何约束方程Newton迭代求解接触点算法,根值迭代的收敛性取决于初值与目标值的距离以及约束方程雅可比矩... 详细信息

轮轨磨耗演变仿真需要在动力学程序中实时更新型面曲线,在每个动力学积分步中实现轮轨接触几何快速计算是核心算法。研究轮轨接触几何约束方程Newton迭代求解接触点算法,根值迭代的收敛性取决于初值与目标值的距离以及约束方程雅可比矩阵数值稳定性,极值迭代的收敛性取决于增量步在超曲面梯度的前进方向,约束方程哈希矩阵为半正定。基于迭代收敛影响因素,从型面曲线与导曲线平滑参数、Newton迭代缩放系数和迭代起点取值范围三方面研究轮轨接触几何迭代算法的稳定条件与参数选择区间。采用局部支撑特性的非均匀有理B样条曲线描述轮轨型面,局部控制点的变化不会引起全局形状的改变。以接触斑横轴尺寸为高斯平滑窗口对型面和导曲线进行平滑处理,满足雅可比矩阵数值稳定性要求。为避免轮缘接触区迭代增量越界振荡,选择缩放系数0.5以满足收敛速度和稳定性要求。基于Newton迭代分形研究不同接触区的无条件收敛稳定域,迭代初始参数选在目标点为中心±3mm的邻域可确保收敛稳定。

关键词：轮轨接触几何 Newton方法非均匀有理B样条曲线高斯平滑迭代分形

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延迟光反馈混沌半导体激光器的熵率评估

光电子·激光 2024年

作者：梁博蔡强徐兵杰马荔李璞西南通信研究所保密通信实验室广东工业大学广东省信息光子技术重点实验室太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室

延迟光反馈半导体激光器是近年来应用最广泛的混沌光源。然而，其不可预测性评估仍然是一个亟待解决的问题。从信息论的角度来看，根据线性化微分方程计算的Kolmogorov–Sinai熵可以准确地评估混沌激光信号的不可预测度。但是，评估实... 详细信息

延迟光反馈半导体激光器是近年来应用最广泛的混沌光源。然而，其不可预测性评估仍然是一个亟待解决的问题。从信息论的角度来看，根据线性化微分方程计算的Kolmogorov–Sinai熵可以准确地评估混沌激光信号的不可预测度。但是，评估实验数据的Kolmogorov–Sinai熵是非常困难，甚至是不可能的。本文证明了，在优化嵌入维度d、归一化垂直分辨率εN和采样时间τ后，Cohen-Procaccia熵可以作为一种实用的替代方法用于量化延迟光反馈半导体激光器实验产生混沌信号的不可预测度。

关键词：激光混沌半导体激光器延迟光反馈不可预测度 Cohen-Procaccia熵

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基于电磁力作用的地铁列车防滑控制研究

机械工程学报 2024年第6期60卷 334-341页

作者：陈清华杨云帆閤鑫凌亮王开云西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

针对地铁列车在轮轨低黏着接触状态下车轮打滑问题,提出一种基于电磁力作用的地铁列车防滑控制策略。基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立地铁列车-板式轨道耦合动力学模型,模型中考虑非线性轮轨相互作用关系和磁轨增黏装置的防滑控制策... 详细信息

针对地铁列车在轮轨低黏着接触状态下车轮打滑问题,提出一种基于电磁力作用的地铁列车防滑控制策略。基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立地铁列车-板式轨道耦合动力学模型,模型中考虑非线性轮轨相互作用关系和磁轨增黏装置的防滑控制策略。通过数值仿真分析低黏着接触状态和牵引/制动工况下轮轨动态作用和防滑控制效果。研究结果表明,在低黏着接触条件下车轮易发生打滑现象。采用基于电磁力作用的防滑控制策略可增加轮轨垂向力,进而增大轮轨蠕滑力,同时阻止车轮打滑现象;与传统的防滑控制策略相比,采用考虑基于电磁力作用的防滑控制策略时,在轮轨低黏着接触区段可提高地铁车轮的牵引/制动效率。

关键词：地铁列车磁轨增黏装置轮轨低黏着接触条件防滑控制车辆-轨道耦合动力学牵引/制动

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面向语义通信网络的能效跨层优化

中国科学：信息科学 2024年第4期54卷 758-776页

作者：余开文樊仁和苟文龙俞传航武刚电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室成都611731

语义通信关注传输信息的内在含义,通过语义提取可显著减少需要传输的数据量,提高通信效率,在未来智能设备通信场景中展现出巨大的潜力.然而,深度学习使能的语义编解码进一步加剧传统通信的能量消耗.针对该问题,本文提出一种联合跨层优... 详细信息

语义通信关注传输信息的内在含义,通过语义提取可显著减少需要传输的数据量,提高通信效率,在未来智能设备通信场景中展现出巨大的潜力.然而,深度学习使能的语义编解码进一步加剧传统通信的能量消耗.针对该问题,本文提出一种联合跨层优化框架,并设计了一种语义能效指标来评估用户的体验质量和全局系统的能量损耗.将该优化过程建模为部分可观测的马尔可夫过程,联合优化物理层中的功率控制和语义层中的语义压缩配置:功率分配用于消除小区间干扰,语义压缩等级配置用于优化语义传输效率.仿真结果表明,所提框架和算法能够有效解决语义层和物理层的联合优化问题.

关键词：资源分配语义通信语义感知网络能量效率多智能体强化学习

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无人机平台运动状态下节点间高精度时间同步

西安电子科技大学学报 2024年第3期51卷 19-29页

作者：陈聪段柏宇徐强潘文生马万治邵士海电子科技大学通信抗干扰全国重点实验室四川成都611731 电磁空间认知与智能控制技术实验室北京100089

节点间的时间同步是无人机集群资源调度、协同定位、数据融合的基础,在同步精度要求较高的场景中常用双向时间同步进行节点间的时间同步。然而无人机的相对运动会导致两次同步消息的传播时延不等,进而引起时间同步误差。针对该问题,首... 详细信息

节点间的时间同步是无人机集群资源调度、协同定位、数据融合的基础,在同步精度要求较高的场景中常用双向时间同步进行节点间的时间同步。然而无人机的相对运动会导致两次同步消息的传播时延不等,进而引起时间同步误差。针对该问题,首先从线性方程组求解角度分析了时间同步误差的产生原因,提出了一种利用双触发双向时间同步以增加方程个数、并在节点匀速运动前提下减少未知量个数的方法。然后推导了该方法下钟差的求解公式,结果表明钟差求解与节点的匀速运动速度无关。随后比较了在加性高斯白噪声信道中双触发式双向时间同步方法与现有运动补偿方法的钟差估计性能,并分析了时间戳处理时延和速度改变对钟差求解精度的影响。最后通过外场实验验证了双触发式双向时间同步的有效性。仿真及实验结果表明,相比于传统双向时间同步,双触发式双向时间同步不会因节点的匀速运动导致主从节点间的时间同步出现系统偏差。

关键词：无人机双向时间同步非对称传输时延线性方程组

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DPF和CDPF主动再生排放特性对比分析

内燃机学报 2024年第1期42卷 35-43页

作者：孟忠伟曾渤淞冉格萌陈钊西华大学流体及动力机械教育部重点实验室四川成都610039 西华大学汽车测控与安全四川省重点实验室四川成都610039

基于外加热源再生台架和颗粒物加载装置,探究了不同再生温度和碳载量下柴油机颗粒捕集器(DPF)和催化型DPF(CDPF)主动再生时出口气体和颗粒物排放特性.结果表明:催化剂铂(Pt)的涂敷有利于碳黑(PU)的氧化,在相同碳载量条件下,CDPF更易产... 详细信息

基于外加热源再生台架和颗粒物加载装置,探究了不同再生温度和碳载量下柴油机颗粒捕集器(DPF)和催化型DPF(CDPF)主动再生时出口气体和颗粒物排放特性.结果表明:催化剂铂(Pt)的涂敷有利于碳黑(PU)的氧化,在相同碳载量条件下,CDPF更易产生温度波峰,且再生效率略高于DPF;DPF再生过程中伴随着较高体积分数的CO排放,且升温阶段会出现一个低浓度的核模态颗粒排放窗口,后续再生阶段几乎无颗粒物释放;CDPF再生过程中几乎没有CO生成,但在再生阶段会伴随着大量的30 nm以下的小颗粒释放,且随着再生温度和碳载量的升高,CDPF出口颗粒物浓度逐渐升高.DPF和CDPF再生时分别具有不同优化窗口,既有利于减少颗粒物排放同时又保持较高的再生效率.

关键词：柴油机颗粒捕集器主动再生气体排放颗粒物排放

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面向多层多域巨型星座的卫星网络拓扑控制

通信学报 2024年第7期45卷 1-9页

作者：徐晓帆章跃跃曹馨悦缪馨燕锋杜平上海卫星互联网研究院有限公司上海200120 卫星互联网全国重点实验室上海200120 上海市卫星互联网重点实验室上海200120 东南大学移动通信全国重点实验室江苏南京210018

针对巨型星座单星任务的时变性以及由此产生的负载过重、单节点脆弱性以及网络控制平面的高可靠性需求,研究面向多层多域巨型星座的卫星网络拓扑控制,提出了一种基于北斗网格位置码的多层多域拓扑描述模型。首先给出了域、层、片、元相... 详细信息

针对巨型星座单星任务的时变性以及由此产生的负载过重、单节点脆弱性以及网络控制平面的高可靠性需求,研究面向多层多域巨型星座的卫星网络拓扑控制,提出了一种基于北斗网格位置码的多层多域拓扑描述模型。首先给出了域、层、片、元相关概念及其定义,以实现对卫星节点和星间链路的拓扑特征的统一表征,刻画卫星节点的连通状态以及整个星座的网络拓扑结构;然后设计了一套以在轨控制器为核心、以地面网络控制为辅助的拓扑控制架构,用于提供常态化运行服务保障;最后通过仿真平台对巨型星座子域划分和统一表征进行了验证分析。仿真结果表明,所提拓扑描述模型能够提高巨型星座卫星网络拓扑控制过程的实时性与准确率。

关键词：巨型星座多层多域北斗网格位置码网络拓扑控制

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基于联合损伤补偿方法的超奈奎斯特模分复用无源光网络

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中国激光 2024年第5期51卷 76-87页

作者：张倩武詹书成刘博洋陈冠文李智宇欧阳远江曹炳尧李正璇吴雅婷上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网重点实验室特种光纤与先进通信国际合作联合实验室上海200444

为了利用模分复用(MDM)和超奈奎斯特(FTN)传输技术提高无源光网络(PON)的传输容量和频谱效率,同时也为了保证系统具有良好的误码率性能,本文提出了基于矩阵分解预编码和MIMO预均衡器的联合损伤补偿方法,用于消除超奈奎斯特模分复用无源... 详细信息

为了利用模分复用(MDM)和超奈奎斯特(FTN)传输技术提高无源光网络(PON)的传输容量和频谱效率,同时也为了保证系统具有良好的误码率性能,本文提出了基于矩阵分解预编码和MIMO预均衡器的联合损伤补偿方法,用于消除超奈奎斯特模分复用无源光网络(FTN-MDM-PON)中存在的MDM信道损伤和FTN传输损伤。对于矩阵分解预编码技术,本文采用奇异值分解(SVD)预编码、带功率预分配的奇异值分解(SVD PA)预编码和Cholesky分解(Chol)预编码方式,分别将它们与MIMO预均衡器结合后对比三种联合方案降低FTN-MDM-PON系统误码率的效果。仿真实验结果表明:采用SVD PA预编码、Chol预编码与MIMO预均衡器结合的联合损伤补偿方法时,FTN-MDM-PON系统中的4个线偏振(LP)模式的FTN信号经过5 km少模光纤(FMF)传输后,接收端误码率能够低于7%硬判决-前向纠错(HD-FEC)门限3.8×10^(-3)。其中,Chol预编码与MIMO预均衡器结合的联合补偿方案降低误码率的效果最优,相比于表现较优的SVD PA预编码结合MIMO预均衡器方案,接收光灵敏度提升了1 dB~3 dB。

关键词：光通信无源光网络模分复用多输入多输出超奈奎斯特预编码预均衡