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基于时空注意力-Seq2Seq网络的ISAR包络对齐方法

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信号处理 2024年第9期40卷 1659-1673页

作者：李文哲李开明岳屹峰王金昊许慧革罗迎中国人民解放军93107部队辽宁沈阳110141 空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077 信息感知技术协同创新中心陕西西安710077

包络对齐是逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像中平动补偿处理的第一步,包络对齐的精度对于方位聚焦和成像质量具有重要影响。针对稀疏孔径和低信噪比条件下传统的包络对齐算法性能显著降低的问题,本文提出一... 详细信息

包络对齐是逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像中平动补偿处理的第一步,包络对齐的精度对于方位聚焦和成像质量具有重要影响。针对稀疏孔径和低信噪比条件下传统的包络对齐算法性能显著降低的问题,本文提出一种基于时空注意力-Seq2Seq网络的包络对齐方法。该网络模型以门控循环单元为编码解码单元,针对点目标距离像包络的能量分布特征对空间注意力机制进行改进后,添加时间和空间两维注意力机制形成对ISAR距离像回波包络进行对齐的能力。数据生成方面,基于电磁波仿真参数和目标运动仿真参数进行成像模拟仿真构造了ISAR回波数据集,经过8倍插值后输入网络进行训练,使网络学习到从未对齐回波到对齐回波的映射关系。所提方法以离线训练代替在线相关计算,融合了Seq2Seq模型在处理序列到序列问题上的结构优势、时间注意力机制在捕捉长期依赖关系和空间注意力机制在提取区域特征上的突出能力,实现了稀疏孔径和低信噪比条件下对距离-慢时间域ISAR回波的自动对齐。通过向训练好的时空注意力-Seq2Seq网络输入未对齐的回波序列,网络可以在不改变回波相位结构的前提下自动实现包络对齐。仿真和实测数据对齐结果表明,和传统的包络对齐方法相比,所提方法在稀疏孔径和低信噪比条件下优势明显,在欠采样率为50%、信噪比为0 dB条件下对雅克-42飞机实测回波数据的包络对齐实验中,该方法将循环移位误差由39、26减小至6,将成像结果的图像熵由4.58、4.22减小至1.71,验证了其良好性能。

关键词：逆合成孔径雷达成像包络对齐时空注意力机制 Seq2Seq模型

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美俄防空反导武器系统发展探析及启示

战术导弹技术 2024年第2期 76-82页

作者：王旭祥宗彬锋周池军郭蓬松中国人民解放军93704部队北京101100 空军工程大学防空反导学院西安710051

为适应现代战争环境下有效抗击敌方空袭的作战需求,防空反导武器装备呈现出以网络为中心、平台一体化、功能多元化、组件模块化的发展特点。针对防空反导武器系统未来的发展趋势,分析了俄罗斯以平台中心为牵引的防空反导武器系统的发展... 详细信息

为适应现代战争环境下有效抗击敌方空袭的作战需求,防空反导武器装备呈现出以网络为中心、平台一体化、功能多元化、组件模块化的发展特点。针对防空反导武器系统未来的发展趋势,分析了俄罗斯以平台中心为牵引的防空反导武器系统的发展,主要包括C系列防空导弹系统的升级和改进,以及俄罗斯防空系统发展的特点;分析了美军以网络中心为牵引的防空反导武器系统的发展,提出美军防空反导的“四大网络”。在此基础上,提出了在新战争形态下的防空反导武器系统的发展思路,以及对技术发展和体系建设的建议。

关键词：防空反导平台一体化网络中心化武器系统升级防空系统

ACCQPSO:一种改进的量子粒子群优化算法及其应用

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信息网络安全 2024年第4期24卷 574-586页

作者：孙隽丰李成海宋亚飞空军工程大学防空反导学院西安710051 中国人民解放军94994部队南京210000

针对量子粒子群优化算法前期易陷入局部极值点、后期寻优精度不高等问题,文章提出一种自适应交叉算子的混沌量子粒子群优化算法,并将其应用于BP神经网络超参数寻优。首先,利用Logistics映射初始种群为混沌序列进行最优解搜索,增强初始... 详细信息

针对量子粒子群优化算法前期易陷入局部极值点、后期寻优精度不高等问题,文章提出一种自适应交叉算子的混沌量子粒子群优化算法,并将其应用于BP神经网络超参数寻优。首先,利用Logistics映射初始种群为混沌序列进行最优解搜索,增强初始种群的随机性与遍历性,提高算法寻优能力;然后,通过纵向交叉操作进行种群中个体的信息交换,并引入自适应交叉概率公式,增加种群多样性,提高算法的寻优精度;最后,在实验中,一方面,选取8个函数在高低两个维度进行验证,同时进行Wilcoxon秩和检验分析以及消融实验,验证该算法相较其他算法的有效性;另一方面,通过算法优化BP神经网络应用到网络安全态势预测任务中,实验结果表明该算法收敛速度相较于对比算法有大幅度提升。

关键词：量子粒子群优化算法混沌映射交叉算子自适应调整策略 BP神经网络

对数正态纹理距离相关性辅助的海杂波背景雷达目标检测方法

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电子与信息学报 2024年第9期46卷 3611-3618页

作者：薛健郭妍西安邮电大学通信与信息工程学院西安710121

传统的海杂波背景雷达目标自适应检测器通常假设杂波纹理在距离维上独立同分布,忽略了纹理在距离维的相关性信息。为了改善纹理距离相关海杂波环境下雷达目标自适应检测性能,该文首先将复合高斯海杂波的纹理分量建模为对数正态随机变量... 详细信息

传统的海杂波背景雷达目标自适应检测器通常假设杂波纹理在距离维上独立同分布,忽略了纹理在距离维的相关性信息。为了改善纹理距离相关海杂波环境下雷达目标自适应检测性能,该文首先将复合高斯海杂波的纹理分量建模为对数正态随机变量,然后基于广义似然比检验提出一种基于均匀对数正态纹理的广义似然比检测器。提出的雷达目标自适应检测器融合了纹理的先验分布知识及其在距离维的相关性信息。仿真和所用实测数据表明,与已有检测方法相比,所提方法对纹理距离相关海杂波背景下的雷达目标具有更高的检测概率。

关键词：雷达目标检测海杂波对数正态纹理距离相关性

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免疫组学的研究进展

中国免疫学杂志 2024年第1期40卷 185-191页

作者：唐康侯永利王亚珍陈丽华中国人民解放军空军军医大学基础医学院免疫学教研室西安710032

随着高通量测序技术、生物信息学等相关领域进展以及人类对免疫系统功能认识的逐步深入,免疫组学从最初解析B细胞受体(BCR)、T细胞受体(TCR)基因序列逐渐发展为解析和绘制宿主免疫系统和抗原的互作关系以及宿主免疫系统应答机制的全景图... 详细信息

随着高通量测序技术、生物信息学等相关领域进展以及人类对免疫系统功能认识的逐步深入,免疫组学从最初解析B细胞受体(BCR)、T细胞受体(TCR)基因序列逐渐发展为解析和绘制宿主免疫系统和抗原的互作关系以及宿主免疫系统应答机制的全景图谱,主要包括抗原表位组学、免疫基因组学、免疫蛋白质组学、抗体组学和免疫信息学等方面的研究,并基于大量免疫学研究数据建立了ImmPort、VDJdb和IEDB等免疫学数据库,加速了新抗原表位的发现和免疫应答机制等研究。免疫组学能够揭示免疫系统与疾病的关联,促进新型疫苗和免疫治疗策略开发,将有效推动个体化医疗和精准药物治疗。近年免疫组与暴露组等的整合以及与人工智能的融合将对全面理解免疫系统对环境因素的响应和调节机制、解析疾病发生和发展的分子机制产生重大影响。

关键词：免疫组免疫组学免疫信息学人工智能

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融合SENet和Transformer的应用层协议识别方法

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计算机科学与探索 2024年第3期18卷 805-817页

作者：陈乾洪征司健鹏中国人民解放军陆军工程大学指挥控制工程学院南京210000

协议识别技术在网络通信和信息安全领域具有至关重要的地位和作用。针对现有基于时空特征的协议识别方法提取协议特征不充分、不全面的问题,提出了一种基于SENet和Transformer的应用层协议识别方法。该方法关注协议数据的时空特征,由加... 详细信息

协议识别技术在网络通信和信息安全领域具有至关重要的地位和作用。针对现有基于时空特征的协议识别方法提取协议特征不充分、不全面的问题,提出了一种基于SENet和Transformer的应用层协议识别方法。该方法关注协议数据的时空特征,由加入SENet注意力的残差网络构成的空间特征提取模块和Trans-former网络编码器构成的时间提取模块组成。空间特征提取阶段,在残差网络结构中加入SE块获取多个卷积通道间的联系,自适应地为通道分配权重,提取不同通道中更加活跃的协议空间特征;时间特征提取阶段,由基于多头注意力机制的Transformer编码器通过堆叠的方式构建时间特征提取模块,利用输入数据的位置信息全面地获取协议数据的时间特征。通过对更加充足的空间特征和更加全面的时间特征的提取和学习,可以获得更有效的协议识别信息,进而提高协议识别性能。在ISCX2012和CSE_CIC_IDS2018混合数据集上的实验结果表明,所提模型的总体识别准确率达到99.20%,F1值达到98.99%,高于对比模型。

关键词： SENet 残差网络自注意力 Transformer 协议识别网络安全

不平衡数据下基于SVM增量学习的指挥信息系统状态监控方法

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系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 992-1003页

作者：焦志强易侃张杰勇姚佩阳空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077 中国人民解放军95910部队甘肃酒泉735018 信息系统工程重点实验室江苏南京210007

针对指挥信息系统历史状态样本有限的特点,基于支持向量机(support vector machines,SVM)设计了一种面向不平衡数据的SVM增量学习方法。针对系统正常/异常状态样本不平衡的情况,首先利用支持向量生成一部分新样本,然后通过分带的思想逐... 详细信息

针对指挥信息系统历史状态样本有限的特点,基于支持向量机(support vector machines,SVM)设计了一种面向不平衡数据的SVM增量学习方法。针对系统正常/异常状态样本不平衡的情况,首先利用支持向量生成一部分新样本,然后通过分带的思想逐带产生分布更加均匀的新样本以调节原样本集的不平衡比。针对系统监控实时性要求高且在运行过程中会有新样本不断加入的特点,采用增量学习的方式对分类模型进行持续更新,在放松KKT(Karush-Kuhn-Tucker)更新触发条件的基础上,通过定义样本重要度并引入保留率和遗忘率的方式减少了增量学习过程中所需训练的样本数量。为了验证算法的有效性和优越性,实验部分在真实系统中获得的数据集以及UCI数据集中3类6组不平衡数据集中与现有的算法进行了对比。结果表明,所提算法能够有效实现对不平衡数据的增量学习,从而满足指挥信息系统状态监控的需求。

关键词：指挥信息系统系统监控支持向量机不平衡数据增量学习

CDBS:基于CRYSTALS-Dilithium算法的盲签名方案

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通信学报 2024年第7期45卷 184-195页

作者：杨亚涛常鑫史浩鹏王伟王克北京电子科技学院电子与通信工程系北京100070 西安电子科技大学通信工程学院陕西西安710071

为了应对传统盲签名方案在用户端、签名方和验证者交互过程中无法抵御量子计算攻击的这一难题,以NIST选定的后量子数字签名算法CRYSTALS-Dilithium为基础框架,设计了一种新型抗量子计算攻击的盲签名方案CDBS。整体方案采用Fiat-Shamir... 详细信息

为了应对传统盲签名方案在用户端、签名方和验证者交互过程中无法抵御量子计算攻击的这一难题,以NIST选定的后量子数字签名算法CRYSTALS-Dilithium为基础框架,设计了一种新型抗量子计算攻击的盲签名方案CDBS。整体方案采用Fiat-Shamir签名结构,包括密钥生成、盲化、签名、去盲和验证5个阶段,方案内部结合拒绝采样技术防止密钥泄露,使用NTT算法优化多项式计算以提高签名和验证效率。分析表明,所提方案安全性依赖于模误差学习(MLWE)问题和小整数解(SIS)问题,同时满足正确性、盲性和不可伪造性。与其他基于格的盲签名方案相比,所提方案具有较高的安全性,且签名生成过程更高效,占用开销更小。在相同样本参数设置下,所提方案整体开销仅为MBS方案的67.1%。经软件测试验证,实现一次完整的盲签名和验证过程平均仅需657.65μs。所提方案为CRYSTALS-Dilithium数字签名算法的拓展应用提供了参考。

关键词：盲签名数字签名 CRYSTALS-Dilithium 格后量子密码

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基于压缩感知的光载太赫兹通感系统分析

光学学报 2024年第11期44卷 1-12页

作者：王琎赵峰左延群段云飞孔令杰钱强侯帅帅西安邮电大学电子工程学院陕西西安710121 西安邮电大学通信与信息工程学院陕西西安710121

高速率通信与高精度感知是6G技术的关键。提出了一种基于压缩感知的光载太赫兹通感一体化系统,理论分析了基于压缩感知的通感一体化信号产生与接收原理。基于MATLAB和VPI联合仿真分析了一体化信号的通信与感知性能、通感一体化性能边界... 详细信息

高速率通信与高精度感知是6G技术的关键。提出了一种基于压缩感知的光载太赫兹通感一体化系统,理论分析了基于压缩感知的通感一体化信号产生与接收原理。基于MATLAB和VPI联合仿真分析了一体化信号的通信与感知性能、通感一体化性能边界以及压缩感知算法对感知精度的影响。结果表明:16正交幅度调制(16QAM)-线性调频(LFM)信号可以实现32 Gbit/s的通信速率,且误码率低于前向纠错(FEC)软判决阈值2.4×10^(-2)。在1 m无线链路中:当通信与感知信号的功率比值为7时,通信性能最佳,感知性能最差,此时误码率为0.0093,距离误差为4.12 cm;当通信与感知信号的功率比值为0.125时,感知性能最佳,通信性能最差,此时距离误差为0.413 cm,误码率为0.0633。在压缩感知仿真中,当数据压缩比为4且测量距离小于1.6 m时,距离误差均小于2 cm。同时数据量的压缩降低了对模数转化器的性能需求,为高性能通感一体化技术的实现提供了参考。

关键词：光通信光载太赫兹通信通感一体化压缩感知 6G技术