为了降低多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)无线通信系统的符号间干扰并改善系统对频率偏移和定时的敏感,提出一种联合载波频偏估计算法. 采用灵活分割相关及最小均方误差准则改进传统载波频率估计算法,实现了基于MIMO-OFDM无线通信系统的精确频偏估计. 分析和仿真结果表明,本算法能在信道状况较差情况下实现均方误差估计性能10-6以下,适用于MIMO-OFDM无线通信系统.
针对数字内容使用和共享中版权保护的问题,提出一种基于代理重加密的多媒体数字版权授权协议. 该协议允许内容提供商在客户端加密多媒体内容,内容使用者获取加密的多媒体内容后向许可证服务器申请许可证,内容使用者下载许可证后向密钥代理服务器提交内容加密密钥重加密申请,密钥代理服务器重加密内容加密密钥后返回给内容使用者,而许可证服务器无法获取内容加密密钥明文. 在该协议的基础上,实现了云计算环境下的数字电视节目内容共享平台. 对比结果和实际运行情况表明,该协议在内容使用和共享过程中不需要重新加密内容,能有效抵抗合谋攻击,效率及安全性较高.
为了实现对低成本标签的认证和隐私保护,提出了轻量级无线射频识别(RFID)双向认证协议. 利用HB#协议通信量和存储量较小的特性,结合物理不可克隆函数防止标签被克隆,认证结束后进行密钥更新防范位置追踪. 分析结果表明,该协议实现了标签与阅读器间的双向认证,不仅具有HB#协议的安全特性,还具有抵抗克隆攻击、内存读取攻击、保护隐私安全等特性,同时可以减轻阅读器搜索密钥的负担.
针对现有方法主要用于顺序程序的路径覆盖的问题,提出了一种可应用于并发程序路径覆盖的适应值函数构造方法及实现算法,测试者可以运用该方法生成覆盖指定并发路径的测试用例.该方法的核心是通过计算测试用例的执行轨迹和目标路径之间的相似度来评估测试用例的适应值.实验结果表明,该方法为搜索可覆盖小概率目标路径的测试用例提供较强的导向性,并可以完全自动化地为每条目标路径构造出其适应值函数.
基于整数环Zn上圆锥曲线的多重签名思想,提出了一种高效的整数环Zn上圆锥曲线的多重签密方案. 在基于大整数分解和圆锥曲线离散对数的双重困难问题下对方案的安全性进行了证明. 该方案中的签密和解签密运算是在圆锥曲线上进行的,因此明文嵌入方便,求逆简单,元素阶的计算及曲线上点的运算均更加容易. 与现有方案的效率进行对比,提出的多重签密方案在信息运算量方面有极大的改进.
为了提高增强型放大转发协同通信系统的性能,对协同中继协议进行了研究,提出了基于竞争策略和自动请求重传机制的增强型放大转发协议. 该协议在3节点协同通信系统的基础上通过目的节点的反馈信息对信道进行估计,当直传不成功时,利用源节点与中继节点的竞争来确定转发方式. 详细推导了该协议的中断概率闭式结果,给出了高信噪比时的中断概率近似表达,并在此基础上给出了分集复用折中和协同增益. 理论分析和数值仿真结果表明,所提出的放大转发协议选择最优的转发方式,能有效改善系统的中断性能.
为了将全球定位系统(GPS)和基站定位系统相结合,以实现城市环境中的无缝定位及更高的定位精度,提出了一种针对GPS/基站定位系统的信息融合算法. 通过分析接收机运动特点,建立系统状态模型,采用联邦卡尔曼滤波器,对2个定位系统的定位信息进行先分散后集中处理. 分析了信息分配因子对滤波效果的影响,并提出了一种根据精度因子及载噪比来进行信息分配的方法. 该算法通过融合GPS和基站的定位数据,可有效提高定位精度. 仿真及实测结果说明了算法的有效性.
在保证主用户服务质量的前提下,将接入点(AP)以认知用户的身份接入到主用户频谱,合理地分享主用户信道资源. 将信道分配问题建模为整数线性规划问题,提出一个混合最优信道分配算法(HOCA),该算法基于一种有权连接图的最小生成树,可以快速准确地在主用户和认知AP频谱中为主用户和认知AP分配干扰最小的信道. 最后,将HOCA算法和其他2种信道分配算法,次最优机会信道分配和次最优信道分配-2算法进行了数值分析,验证了HOCA在吞吐量性能的有效性.
针对切换业务在高速铁路通信系统中比较容易掉线的问题,提出一种基于优先级的接纳控制机制,联合利用自适应资源预留算法与基于弹簧的资源抢占模型,以保障系统切换业务掉线率(HSDP)需求. 自适应资源预留算法可以根据切换业务通话量强度自适应地为切换业务预留带宽资源. 在最小化资源抢占对现有业务影响的条件下,基于弹簧的资源抢占模型可以确保切换业务从现有可变速率业务中合理地抢占带宽资源,以进一步改善HSDP性能. 仿真结果表明,该机制可以有效提升HSDP性能,同时保持令人满意的新业务阻塞率性能.
提出一种基于神经网络预测信道质量指示(CQI)的长期演进下行调度方法,设计了基于神经网络的CQI预测模型,使用系统中已获得的CQI历史值来预测调度时刻的当前CQI值,调度器使用此预测值进行调度. 仿真结果表明,该方法对由CQI延迟所导致的系统性能下降有明显改善.
为研究社会网络用户情感行为,以新浪微博数据为基础,对用户微博内容情感进行分级,进而对微博用户群体情感行为进行分析,建立了分级别情感发帖模型,并进行了仿真实验. 通过分析发现用户在表达某一级别情感的发帖量均服从幂律分布,且幂指数随着情感级别趋向平和而增加. 大部分用户通过微博表达情感时较为平和,需要表达激烈的情感时,用户参与比例会减小. 在级别情感发帖模型的建立过程中,考虑到了发帖人受到周围情感环境因素的影响以及自身情感的随机性变化,并通过模型仿真的结果验证了分级别情感发帖量服从幂律分布以及幂指数的变化趋势.
提出了一种下行多用户中继系统收发机联合优化算法,研究了基站端和中继端都采用预编码技术下基于最小均方误差准则的收发机联合优化问题. 在第1跳信噪比较高的情况下,系统误差协方差矩阵可以简化分解为2个独立的部分,从而将两跳收发机联合优化问题的求解转化单跳多输入多输出(MIMO)优化问题进行求解,同时可以获得基站端预编码的闭式解,不仅简化了求解过程也降低了算法的计算复杂度和系统的信道信息反馈开销. 仿真结果验证了算法的性能.
为了分析大规模天线系统能效与谱效、基站天线个数及小区半径间的关系,为实际通信系统参数设置提供理论依据,针对采用迫零检测算法的上行大规模多输入多输出系统,引进实际功耗模型,推导出能效与谱效、接收天线个数及小区半径间的闭式关系,进而根据此闭式得到系统的最优能效、相应的谱效和消耗的功率. 仿真结果表明,合理的谱效工作点设置、增加基站接收天线个数和减小小区半径是增强系统能效的重要手段.
中继节点的选择将直接影响机会网络的数据转发性能. 对此提出一种带有投递概率感知的低开销机会网络路由机制. 利用节点间的间接相遇时间间隔估计间接相遇概率,并结合直接相遇概率预测节点间的综合相遇概率,进而合理地选择中继节点,以极低开销的方式转发数据. 结果表明,在数据传输过程中,所提出机制的负载率平均降低了64.9%.
针对分布式系统的特点,提出了一种基于网格空间的测度属性关联度计算方法,并以此建立了网络模型来刻画分布式系统测度属性的关系;提出了基于隐马尔可夫模型的测度属性关系网络划分方法;利用最新监测的属性关联度信息,设计了基于测度属性关系网络划分的分布式系统异常检测算法;对多种攻击进行异常检测实验,从而验证了提出方法的有效性.
针对长期演进(LTE)的包交换和可变速率服务特点,将LTE网络对异质业务的服务过程抽象为可变速率服务器的包级排队系统,以研究异质业务共享服务器的方法. 把异质业务粗略划分为人对人(H2H)、机器对机器(M2M)2类,根据网络技术和业务特性,分别用MMPP/M/1/KM+ARQ、M/M/1/KH两种队列模型建模网络对M2M、H2H两种业务到达服务. 2类业务共享同一服务器,服务过程受H2H队长阈值控制,平均服务速率遵循指数或线性变化,总服务速率保持不变. 构建3维马尔可夫模型,推导服务器共享系统状态的生成矩阵,求解3维马尔可夫链. 仿真实验给出2种服务模式下的系统性能,同时展示了不同突发特性的M2M到达对系统性能的影响.
为减少短喷泉码硬译码的延时和抖动,进行了理论分析和仿真优化. 首先,推导了任意删除概率下硬译码延时和抖动的表达式,并分析了度数分布对这两者的影响;其次,针对几种典型短喷泉码,通过仿真优化降低了延时和抖动,其中,码长为1 024包的2种Raptor码的最小延时和抖动分别可优化至9.56%和3.22%,比现有短喷泉码有较大提升,具有较强的实用性.
特高频率的测量是当前国际时频测控领域的研究热点. 针对特高频率测量难、精度不易保证等问题,结合时空转换关系,提出了一种优于皮秒分辨率的特高频率测量方法. 利用异频相位检测原理,把频率的测量转换为精密短时间间隔的测量,在短时间间隔测量中引入时间和空间的转换关系,利用信号传输延迟的稳定性,通过测量空间长度量获得延迟时间相位差,最终实现特高频率的测量. 实验结果证明了该方法的有效性和可行性,在射频范围内其测量分辨率可达到10-12/s量级,与传统的频率测量方法相比,具有结构简单、成本低廉及测量精度高的特点.
提出了一种针对威胁场景的风险评估方法. 首先构建了威胁场景的递阶层次化风险评价指标体系结构,定义了描述安全措施与风险形成关系的"不可控性"指标,增强了指标体系的完备性;其次定义了指标的高斯型隶属函数,在此基础上提出一种基于隶属度矩阵构造法的模糊综合评判模型,降低了评估过程中人为主观因素的影响;最后将上述模糊综合评判模型与层次分析法相结合对TS的风险度进行了量化计算. 通过实例分析表明该方法是科学的、有效的,为实现风险度大小排序提供了重要依据.
将多基站协作通信的功率分配问题转换为最大化系统容量问题,通过设置路径损耗门限为各用户判决与其通信的协作基站,并以最大化系统容量为目标,分别给出基于遗传算法和基于粒子群优化算法的多基站协作通信功率分配方案. 数值分析表明,当用户数量为100时,相对于多基站协作通信等功率分配方案,所提出的2种功率分配方案分别提高系统容量5.25 bit·s-1·Hz-1和7.38 bit·s-1·Hz-1. 另外,基于粒子群优化算法的功率分配方案在算法性能上优于基于遗传算法的功率分配方案.
基于证书的密码体制结合了基于公钥基础设施的密码体制和基于身份的密码体制的优点,既简化了公钥的管理又不存在密钥托管问题,对一个无双线性对的基于证书的签名方案进行了密码学分析,指出该方案存在类型Ⅱ攻击者的伪造性攻击和其证明中的不当之处,并用散列函数绑定随机数的方法对其进行了改进. 改进方案在离散对数是困难问题的假设下,在最强的安全模型中被证明是安全的. 由于不需要耗时的双线性对运算,新方案效率较高,适合于无线传感器网络等能量受限的系统使用.
提出了一种优化认知双向中继系统生存时间的中继节点选择策略. 基于解码转发型协议,次级用户作为主用户系统的中继节点对接收信号进行处理,在帮助主用户系统进行数据传输的同时,可实现次级用户系统的数据传输. 通过引入每次数据传输所需的发射功率、中继节点剩余能量以及系统中断概率等因素,能有效地提高系统长期吞吐量,延长系统生存时间.
为提高协作频谱感知的检测精度,提出了一种基于协作感知网络来选择感知用户和估计信噪比的算法. 算法利用感知用户之间采样信号的相关特性,构造了相关矩阵,根据矩阵元素的性质估算出各感知用户的信道特性参数:感知用户信道增益比、信噪比和噪声方差等. 算法的实现仅仅基于感知用户的采样信号,无需借助于主用户的任何先验信息,因而具有极高的实用价值. 同时简要分析了要实现该算法,感知用户数量必须大于等于3. 通过仿真实验验证了不同条件下信噪比和信道增益比的估计效果.