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基于多源数据聚合的神经网络侧信道攻击

计算机研究与发展 2024年第1期61卷 261-270页

作者：张润莲潘兆轩李金林武小年韦永壮密码学与信息安全重点实验室(桂林电子科技大学) 广西桂林541004

基于深度学习的侧信道攻击需要针对密码算法的每一个密钥字节建模并训练,数据采集和模型训练开销大.针对该问题,提出一种基于多源数据聚合的神经网络侧信道攻击方法.为筛选具有良好泛化效果的密钥字节泄露数据进行数据聚合,以AES-128算... 详细信息

基于深度学习的侧信道攻击需要针对密码算法的每一个密钥字节建模并训练,数据采集和模型训练开销大.针对该问题,提出一种基于多源数据聚合的神经网络侧信道攻击方法.为筛选具有良好泛化效果的密钥字节泄露数据进行数据聚合,以AES-128算法为例,先基于16个密钥字节的泄露数据训练16个单密钥字节模型,分别实现对16个密钥字节的恢复;其次,设计一种打分机制评估各单密钥字节模型的泛化效果,通过得分排序筛选出对各密钥字节恢复效果最好的单密钥字节模型;最后,以筛选模型所对应的各密钥字节泄露数据集构建多源数据聚合模型进行训练,实现密钥恢复.实验测试结果表明,多源数据聚合模型具有良好的泛化效果,有效提高了密钥恢复的准确率和效率,降低了恢复密钥所需的能量迹数量,其在采集能量迹较少的情况下依然具有较好的攻击效果.

关键词：侧信道攻击神经网络打分机制数据聚合数据标签

稀疏分解和图拉普拉斯正则化的图像前景背景分割方法

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浙江大学学报（工学版） 2024年第5期58卷 979-987页

作者：谭婷芳蔡万源蒋俊正桂林电子科技大学信息与通信学院广西壮族自治区桂林541004 桂林电子科技大学卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心广西壮族自治区桂林541004 西安电子科技大学杭州研究院浙江杭州311231

针对现有图像前景背景分割方法的分割结果存在孤立像素点的问题,利用图信号处理理论和稀疏分解模型,提出新的图像前景背景分割方法.将图像的内在结构建模为图,通过图模型有效地刻画像素之间的内在关联性.将图像的像素强度建模为图信号,... 详细信息

针对现有图像前景背景分割方法的分割结果存在孤立像素点的问题,利用图信号处理理论和稀疏分解模型,提出新的图像前景背景分割方法.将图像的内在结构建模为图,通过图模型有效地刻画像素之间的内在关联性.将图像的像素强度建模为图信号,其中图像背景作为平滑分量,由一组图傅里叶变换基函数线性表示,叠加在背景上的前景为稀疏分量,前景像素间的连通性可由图拉普拉斯正则化项进行刻画.将图像前景背景分割问题归结为包含稀疏分解模型和图拉普拉斯正则化项的约束优化问题,采用交替方向乘子法对该优化问题进行求解.实验结果表明,与现有的其他方法相比,所提方法具有更好的分割效果.

关键词：图信号处理图拉普拉斯正则化图傅里叶变换基函数稀疏分解前景背景分割

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脉冲展宽分幅相机的最优空间分辨能力分析

激光与光电子学进展 2024年第8期61卷 158-164页

作者：陈欢白雁力李姮高海英桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 桂林电子科技大学信息与通信学院广西桂林541004

短磁聚焦脉冲展宽分幅相机是一种具有长漂移区的二维超快诊断设备。通常采用轴上和离轴的点空间分辨率对其近轴空间分辨能力和工作面积进行评估,但由于像场弯曲会引起高斯像面的空间分辨不均匀,因此难以评价相机的整体空间分辨能力,所... 详细信息

短磁聚焦脉冲展宽分幅相机是一种具有长漂移区的二维超快诊断设备。通常采用轴上和离轴的点空间分辨率对其近轴空间分辨能力和工作面积进行评估,但由于像场弯曲会引起高斯像面的空间分辨不均匀,因此难以评价相机的整体空间分辨能力,所以研究一种能量化空间分辨能力的方法具有重要意义。为探讨新方法,采用COMSOL软件建立模型,基于场曲特性重建三维成像曲面,采用标准差分析成像曲面与高斯像面之间的偏离程度,通过融合点空间分辨率和整体调制度构建高斯像面空间分辨率,并运用相对误差量化高斯像面空间分辨均匀性。研究结果显示,在组合磁透镜的孔距为200 mm、漏磁缝隙为10 mm、轴向宽度为100 mm、漂移区长度为400 mm、成像半径为21 mm、阴极为-3.75 kV的情况下,随着成像磁场变化,成像曲面与高斯像面之间的偏离程度,以及高斯像面空间分辨率均呈开口向上的抛物线形状,并在成像磁场为41.97 Gs(1 Gs=10^(-4)T)时,两像面偏离程度标准差达到最小,为2.82 mm,高斯像面空间分辨率提升至最优,为292.80μm,表征空间均匀性的调制度差值降低至最小,为330%。本文研究为评估短磁聚焦脉冲展宽分幅相机的最优空间分辨性能提供了一种可量化的参考方法。

关键词：超快诊断技术脉冲展宽分幅相机短磁聚焦高斯像面空间分辨能力

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基于流式细胞仪的激光器驱动系统研究与设计

光子学报 2024年第6期53卷 132-144页

作者：张子涵陈真诚陈望唐雪辉雷天继谭出朱福音廖爱文肖昌林殷世民方成桂林电子科技大学电子工程与自动化学院桂林541004 桂林电子科技大学生命与环境科学学院桂林541004 桂林优利特医疗电子有限公司桂林541004 桂林电子科技大学广西自动检测技术与仪器重点实验室桂林541004

为获得适用于流式细胞仪的功率稳定、波长稳定、低噪声的激光光源,设计了一款恒功率控制的半导体激光器驱动系统。系统采用多量子阱激光二极管,以STM32为主控核心,以MAX8521芯片为温度控制核心,采用双闭环功率控制,实现对激光器输出光... 详细信息

为获得适用于流式细胞仪的功率稳定、波长稳定、低噪声的激光光源,设计了一款恒功率控制的半导体激光器驱动系统。系统采用多量子阱激光二极管,以STM32为主控核心,以MAX8521芯片为温度控制核心,采用双闭环功率控制,实现对激光器输出光功率的高精度低噪声控制。实验结果表明,该系统的温度波动在±0.016℃范围内,温度控制不稳定度为±0.055%,输出光功率长期不稳定度为±0.078%,光噪声率为0.109%,输出光波长稳定在637~638 nm,仪器分辨率的全峰宽变异系数均小于等于1.70%,优于YY/T0588-2017流式细胞仪行业标准的要求。所设计的半导体激光器驱动系统温控精度高、输出长期稳定、光噪声小、成本低,能够有效满足流式细胞仪检测的需求。

关键词：流式细胞仪半导体激光器光功率控制温度控制不稳定度

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张量分解和自适应图全变分的高光谱图像去噪

西安电子科技大学学报 2024年第2期51卷 157-169页

作者：蔡明娇蒋俊正蔡万源周芳桂林电子科技大学信息与通信学院广西壮族自治区桂林541004 桂林电子科技大学卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心广西壮族自治区桂林541004 桂林电子科技大学广西无线宽带通信与信号处理重点实验室广西壮族自治区桂林541004

高光谱图像在采集过程中受到观测条件、成像仪材料属性、传输条件等客观因素的影响,不可避免地会引入各种噪声。这严重降低了高光谱图像的质量以及限制了后续处理的精度。因此,高光谱图像去噪是一个极其重要的预处理步骤。针对高光谱图... 详细信息

高光谱图像在采集过程中受到观测条件、成像仪材料属性、传输条件等客观因素的影响,不可避免地会引入各种噪声。这严重降低了高光谱图像的质量以及限制了后续处理的精度。因此,高光谱图像去噪是一个极其重要的预处理步骤。针对高光谱图像去噪问题,提出了低秩张量分解和自适应图全变分的高光谱图像去噪算法。首先,利用低秩张量分解来描述高光谱图像的全局空间和光谱相关性,并使用自适应权重图全变分来刻画高光谱图像空间维度上的分段平滑特性和保留高光谱图像的边缘信息;此外,采用l1-范数、Frobenius-范数分别刻画包括条纹噪声、脉冲噪声、死线噪声在内的稀疏噪声和高斯噪声。由此高光谱图像去噪问题归结为一个包含低秩张量分解和自适应图全变分的约束优化问题。利用增广拉格朗日乘子法对该优化问题进行交替求解。实验结果表明,所提出的高光谱图像去噪算法与现有的算法相比,能够充分刻画高光谱图像数据的内在结构特性,具有更好的去噪性能。

关键词：高光谱图像去噪 Tucker分解自适应图全变分

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V2X环境下基于MPC算法的弯道区域CACC车队轨迹跟踪控制策略

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控制与决策 2024年第3期39卷 975-984页

作者：赵红专吴浩卢宁宁付建胜许恩永展新何水龙桂林电子科技大学广西智慧交通重点实验室广西桂林541004 桂林电子科技大学建筑与交通工程学院广西桂林541004 东风柳州汽车有限公司商用车技术中心广西柳州545005 桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004

针对CACC (cooperative adaptive cruise control)车队在弯道行驶的安全性和稳定性问题,提出一种V2X (vehicle to everything)环境下基于MPC (model predictive control)算法的弯道区域CACC车队行驶轨迹跟踪策略.首先,分析CACC车队在弯道区域的行驶工况以及纵向平衡问题,并基于牛顿第二定律构建车辆在弯道行驶的车辆动力学模型;其次, CACC车队基于V2X技术实现车车之间状态信息的实时交互,并以基于车辆运动学的MPC算法为基础,引入可变间距的车队安全距离控制模型,提出一种适用于弯道区域的轨迹跟踪模型;最后,通过二次规划进行模型求解.实验分析结果表明:V2X环境下的CACC车队在弯道行驶过程中面对不同的行驶工况能够不同程度地保证车车之间的安全性、稳定性以及驾乘人员的舒适性,有效验证了所提V2X环境下基于MPC算法的弯道区域CACC车队轨迹跟踪策略的可行性.

关键词：弯道区域 CACC车队轨迹跟踪 MPC 可变间距二次规划

群智创新时代下社区居家养老服务交互设计研究

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包装工程 2024年第14期45卷 388-398页

作者：汪沙娜谭嫄嫄桂林电子科技大学广西桂林541004

目的解决目前养老中因服务组织参与度不高及智能交互产品利用率低下而导致的养老服务质量欠佳的问题。方法通过对当前社区居家养老服务现状进行分析,结合群智创新的发展及特点,分析养老服务设计的群智创新过程,提出了群智创新时代下基... 详细信息

目的解决目前养老中因服务组织参与度不高及智能交互产品利用率低下而导致的养老服务质量欠佳的问题。方法通过对当前社区居家养老服务现状进行分析,结合群智创新的发展及特点,分析养老服务设计的群智创新过程,提出了群智创新时代下基于用户的养老服务新组织,借助KANO模型原理对养老服务需求项目进行群体用户分析,并对分析数据结果进行优先顺序排序,获得老年用户群体对养老服务设计的真实需求情况。结果构建了以用户为中心的社区居家养老服务设计框架,并结合服务设计工具进行智能交互界面设计。结论对交互设计界面的测评显示,老年人对其满意度极高,该养老服务新模式有别于传统养老模式,顺应当今群智创新时代下大数据、互联网、云平台等科技的发展需求,在提高养老服务满意度的同时,使养老服务质量达到最优的效果。

关键词：养老服务群智创新 KNAO模型交互界面

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基于时-频注意力机制网络的水声目标线谱增强

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电子与信息学报 2024年第1期46卷 92-100页

作者：古天龙张清智李晶晶暨南大学可信人工智能教育部工程研究中心广州510632 桂林电子科技大学广西可信软件重点实验室桂林541004

为提高被动声纳对水下低噪声安静型目标的检测,研究者开始关注基于深度学习的线谱增强方法,其中,基于LSTM的线谱增强网络由于同时具有时域和频域的非线性处理能力,具有很强的灵活性,然而其性能还需要进一步提升。为此,该文提出了基于时... 详细信息

为提高被动声纳对水下低噪声安静型目标的检测,研究者开始关注基于深度学习的线谱增强方法,其中,基于LSTM的线谱增强网络由于同时具有时域和频域的非线性处理能力,具有很强的灵活性,然而其性能还需要进一步提升。为此,该文提出了基于时-频注意力机制的网络模型(TFA-Net),通过在LSTM模型的基础上同时增加时域注意力机制和频域注意力机制,充分利用了目标信号在时域和频域的双重重要特征,提升了对LOFAR谱的线谱增强效果。TFA-Net中的时域注意力机制利用LSTM隐藏状态之间的关联性,增加了模型在时域的注意力,频率注意力机制通过将深度残差收缩网络中收缩子网络的全链接层设计为1维卷积层,增加了模型在频域的注意力。相比于LSTM,TFA-Net具有更高的系统信噪比增益:在输入信噪比为–3 dB的情况下,将系统信噪比增益由2.17 dB提升到12.56 dB;在输入信噪比为–11 dB的情况下,将系统信噪比增益由0.71 dB提升到10.6 dB。仿真和实测数据的实验结果表明,TFA-Net可以有效提升LOFAR谱的线谱增强效果,解决低信噪比下水下目标的检测问题。

关键词：水下目标检测 LOFAR 线谱增强 LSTM 注意力机制

BaSrGaO: Tb力致发光材料的制备及性能研究

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无机材料学报 2024年

作者：史瑞刘伟李林李欢张志军饶光辉赵景泰桂林电子科技大学机械工程学院桂林电子科技大学信息材料广西重点实验室桂林电子科技大学材料科学与工程学院

力致发光材料因其独特的机械能-光能转换方式使其在应力传感领域具有广泛的应用前景并有望成为新一代可视化应变传感材料，目前力致发光材料体系的拓展和性能的提高仍然是研究的重点。本研究采用BaSrGa4O8基质(六方晶系，空间群为P63，... 详细信息

力致发光材料因其独特的机械能-光能转换方式使其在应力传感领域具有广泛的应用前景并有望成为新一代可视化应变传感材料，目前力致发光材料体系的拓展和性能的提高仍然是研究的重点。本研究采用BaSrGa4O8基质(六方晶系，空间群为P63，具有非中心对称结构)，通过高温固相法合成了系列Tb3+掺杂绿色力致发光荧光粉。材料在不同的力学激励下(拉伸、压缩、扭曲)都可以发出明亮的绿光。用玻璃棒在制备的力致发光弹性体上分别书写B、S、G、O、T、b，观察到清晰的笔记映射，通过对力致发光图像的颜色映射图进行分析，可追溯在书写笔记过程中的受力情况，这是首次在上述基质掺杂体系中观测到力致发光现象。在254 nm紫外激发下，BaSr1-xGa4O8: xTb3+荧光粉亦呈现明亮的发射波长为543 nm的绿色发光，归因于Tb3+的5D4-7F5跃迁，具有和力致发光同样的发光中心，去除紫外照射后样品仍显示出强烈的余辉发光，通过力致发光、光致发光、长余辉发光结合热释光分析，进一步阐明了三者之间的内在联系。本研究拓宽了高性能力致发光材料的范围，材料展现出可视化应力传感、信息安全防伪等领域潜在的应用前景。

关键词：力致发光长余辉发光应力传感