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基于弥聚子论对万有引力定律进行了拓展,提出了包含引力作用和斥力作用、普适于微观、介观和宏观领域的全宇观万有作用力假说,建立了全宇观万有作用力公式. 其基本依据是:当实物体的弥聚宗量Bm从0变至∞时,由全宇观量子化变量hB表征的实物体的波动性从最大(hB=h)降至最小(hB=hΔ),而其粒子性则相应地从最小升至最大. 其要点包括:①当一对实物体的粒子性一起达到其共同的上限时,万有引力定律对于这对实物体严格地成立;②在一般情况下,一对实物体之间万有作用力的性质(引力或斥力)与它们各自的全宇观量子化变量hB1、hB2以及彼此之间的距离r相关;③存在一个与上述实物体各自的波函数空间延伸线度S1和S2(分别由hB1和hB2决定)相关的临界距离rc,万有作用力的性质在r=rc时发生逆转:r>rc时表现为引力,r<rc时表现为斥力. 此假说的正确性有待实验检验,但一经证实,其意义或许是不可忽略的. 它有可能在固体物理学相关物理机制的诠释方面起到某种作用,甚至还有可能为广义相对论的进一步发展提供线索.
针对深空通信中的低信噪比环境,提出了一种高动态多普勒频偏捕获的联合检测算法.利用3个码元累积周期来缩小搜索范围,从而提高多普勒频偏的捕获概率.为了得到捕获概率增量的闭式表达式,研究了搜索范围对捕获概率的影响.理论分析和仿真结果表明,在同时存在极低信噪比和高动态多普勒频偏的条件下,该算法能有效地提高捕获概率和减小捕获误差.
提出了一种高效的会话发起协议(SIP)服务器畸形消息测试方法.通过SIP协议栈源代码静态分析,建立危险库函数与SIP服务器接口的映射关系;通过SIP消息模板和畸形库,生成针对危险库函数的畸形消息集;通过攻击效果分析和变异、继承操作逐代优化畸形消息集,得到具有显著攻击效果的SIP畸形消息测试集.对所提方法的有效性进行了实验验证.
提出一种适用于多输入多输出通信系统的简化的固定复杂度球型译码算法.研究多天线接收信号的概率分布,根据接收信号满足卡方分布的特性,提出利用累计分布函数,结合检测错误上限,确定裁剪半径,将检测过程中大于该裁剪半径的节点裁剪掉.仿真结果表明,简化的固定复杂度球型译码算法在高信噪比的情况下,可以有效降低计算复杂度.
在基于能量检测的脉冲超宽带测距算法中,如何提高测距精度始终是研究热点.提出一种基于门限比较的两步积分到达时间(TOA)估计算法及相应的门限设置算法.考虑到长积分周期门限比较(TC)算法的测距精度低于短周期,在前者基础上重新进行短周期积分检测,构成两步积分TOA估计算法;根据最优归一化门限与能量采样序列最大值均值比(AMMR, advanced maximum energy sample to mean ratio)的函数关系,提出基于AMMR值的门限设置算法(AMMR-TC),实现了最优归一化门限值的设置.由于短积分周期下,AMMR-TC的性能稍弱于基于能量序列最大最小值比的(MMR-TC)算法,提出将AMMR-TC与均值-门限比较(MEAN-TC)相结合的AMMR-MEAN-TC算法.仿真分析结果表明测距精度均有一定提高.
车联网的发展要求车内网安全可靠,控制器局域网是车内网最常用的通信协议.为增强控制器局域网总线的安全,提出一种适用于控制器局域网总线通信特点的广播认证算法,并描述了认证系统的结构.该算法采用序列加密的方式在所有电子控制单元中建立起相同的消息认证码列表,数据帧发送者只需要将相应的消息认证码序列插入数据域,其他电子控制单元会在接收到数据帧后将其中的消息认证码序列与消息认证码表中的消息认证码序列进行比较.最后分析了算法的安全性能、漏检率、延时和总线开销.
为定量分析脉冲熄灭产生的子载波间干扰对正交频分复用(OFDM)接收机差错性能的影响,在频率选择性瑞利衰落信道下理论分析给出脉冲熄灭OFDM接收机解调器输出信噪比的计算公式,并以此为基础,定量分析脉冲熄灭对OFDM接收机符号差错性能的影响.计算机仿真结果表明,给出的理论结果与仿真结果完全一致,验证了理论分析的正确性.
提出一种适用于云计算环境的基于人工免疫的手机恶意代码检测模型.提出扩展阴性选择算法,提取恶意代码的特征编码生成抗原,增加针对高亲和度检测器的克隆和变异算子,提高成熟检测器的生成效率,在特征检测和检测器生成阶段引入MapReduce并行处理机制,提高计算效率.仿真结果表明,检测模型对未知手机恶意代码具有较高的检测率和计算效率.
提出一种基于广义空移键控调制的多输入单输出系统中的物理层安全传输方案.发射端利用合法接收者反馈的信道信息对发送信号进行预处理,使合法接收者接收的来自各发射天线信号的相位对齐;同时进行相位旋转来增加星座点间的距离,从而提高合法接收者的接收性能,降低误码率.而窃听者接收到的各信号的相位仍然为随机分布,接收性能明显低于合法接收者.对合法接收者和窃听者的误比特率和保密容量进行了理论和仿真分析.理论和仿真结果表明,所提方案能明显降低合法接收者的误比特率,即使在合法信道性能比窃听信道性能要差的情况下,系统仍然能实现保密传输.
针对异构网络中多业务场景下群组切换时网络拥塞的问题,提出了阻塞率约束下的多业务群组切换算法.将用户按业务类型进行分类,为不同业务类型的用户分配以不同的切换优先级.对于处在同一优先级的用户,在目标切换阻塞率约束条件下,将这些用户分散到不同的时隙上,从而避免大量用户同时选择同一个网络的情况.仿真结果表明,该算法能保证系统的切换阻塞率在可控范围之内,并且能满足不同业务类型用户的需求.
针对企业无线网络的特点,提出一种基于可控公平性约束的网络功率控制优化方法.该方法可根据节点受干扰的程度,灵活设置参数,以反映节点对公平性的不同需求,可在不同应用场景下对网络吞吐量和公平性指标进行适当的折中.仿真结果表明,相对于最大化吞吐量准则和最大最小公平准则,采用可控公平约束的企业无线网络功率控制算法,具有更好的灵活性,可更精细地调节节点间功率分配的关系,在抑制干扰的同时,保障网络性能的相对均衡和公平.
协作感知技术能大大提高认知无线电网络中的频谱感知效果,但也会产生一些安全隐患,如频谱感知数据伪造攻击.针对单个恶意次用户发起的连续性频谱感知数据伪造攻击和若干个恶意次用户发起的非连续性频谱感知数据伪造攻击,设计并实现了一种分布式协作频谱感知的信誉模型.仿真实验表明,该模型能有效地识别恶意次用户和抵御频谱感知数据伪造攻击.同时,该模型还具有较小的虚警率、丢失率和较好的容错能力.
为了解决密集无线局域网(WLAN)中干扰严重、能耗高、网络性能难以优化等问题,提出了一种分布式接入点功率调整算法.终端周期性扫描获得备用接入点集合,并计算关联到备用接入点的功率等级信息.各接入点收集本地关联终端的上述信息,以降低发射功率为准则独立地计算终端的最优接入点.本算法能够在满足终端吞吐量需求的条件下,自适应地完成接入点功率调整和关联接入点的切换,降低WLAN在非高峰时段的整体能耗.
C工程中的非四则运算在所有数值运算中出现的比例为23%.在使用搜索技术进行测试用例生成时,非四则运算的求解效率很低,因为非四则运算没有对应的区间运算法则以提高搜索效率.为此,提出一种等价变换方法,将非四则运算分解为多个四则运算,再应用四则运算的区间运算来提高整体的求解效率.实验表明,此方法能提高非四则运算的测试用例生成效率.
针对下行多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统,提出了满足在总功率限制和用户比例公平性约束下,使系统能量效率最大化的资源分配算法.为了降低计算复杂度,提出了两步优化的次优子载波和功率分配算法.第1步由子载波共享和平坦衰落假设得到估计的能效发射功率,并采用等功率分配方法完成子载波分配;第2步在子载波分配基础上完成能效最优的功率分配.仿真结果表明,所提算法以较低的复杂度逼近最优算法的性能,并且在保证用户比例公平性的同时带来明显的能效提升.
为保证群组时延敏感业务的传输时间限制,提出了基于马尔可夫决策过程(MDP)的群组时延约束随机接入控制算法.与现有文献对保证单个数据包时延或平均包时延的研究不同,以分组的整体时延为研究对象,且首次将群组时延约束作为该类业务的服务质量指标.该算法动态估计介质访问控制层参数和MDP决策门限,权衡当前最大回报和未来可能更大的回报制定传输策略.终端选择性地参与信道资源竞争,缓解数据突发造成的信道拥塞.仿真结果表明在业务负荷较大时,所提算法更能有效保证群组时延敏感业务的服务质量需求.
提出一种改进的基于l0范数的最小均方(LMS)算法.采用误差的相关函数值调整权系数步长因子以及零吸引项,增强系统的抗噪声性能;并且引入一种修正的权系数步长因子更新方法,进而使系统具有较快的跟踪速度.对提出的算法进行理论分析,最后在不同信噪比下进行仿真验证并与已有的基于l0范数的LMS算法进行比较.理论分析结合仿真验证都表明新提出算法具有较快的跟踪速度和强的抗噪声性能.
插帧和删帧是常见的视频帧间篡改方式,针对此研究问题,提出一种基于结构相似度均值(MSSIM)商的一致性检测算法.对于一段连续拍摄的视频,由于视频内容的连续性,相邻帧之间的MSSIM商具有连续现象.而对于经过插帧或删帧篡改的视频,其篡改点位置的MSSIM商会发生突变,从而破坏其一致性.为此,该算法首先计算每相邻两帧间的MSSIM值,之后对相邻MSSIM求商并以此作为特征,而后两次利用切比雪夫不等式及阈值法对提取特征进行异常点检测,从而实现对视频插帧和删帧的篡改检测及定位.实验结果表明,该算法对视频插帧和删帧篡改具有较高的检测率.
随着越来越多的相似服务发布到Internet,服务质量(QoS)已成为用户选择Web服务时的关注焦点.识别用户客户端的上下文特征的差异性,有助于为新用户预测Web服务QoS,但现有研究缺乏对影响用户QoS体验的上下文特征的系统分析.提出了一种客户端上下文感知的Web服务QoS预测方法,该方法通过量化分析客户端的地理位置、网络位置、接入设备等上下文特征,应用模糊层次分析法计算历史用户与当前用户的上下文相似度,并以该相似度结果为指导,结合协同过滤技术,以特征加权合成方法预测Web服务的QoS值.通过实验对比和分析可知,该方法能有效解决"新用户问题",并提高Web服务QoS预测的精度.
为了在数字芯片上以低硬件复杂度实现Polar码的译码算法,对Polar码连续消除(SC)译码算法接收符号和SC译码输入的初始比特对数似然比(LLR)的量化问题进行了研究.分析了接收符号量化区间和量化比特数对Polar码SC译码性能的影响.对译码输入初始LLR,从均匀量化和非均匀量化两方面,并对非均匀量化采用了归一化非均匀量化和小数非均匀量化两种方式,分析了初始LLR的量化对Polar码SC译码性能的影响.仿真结果表明,分别对接收符号和初始LLR采用区间[-4, 4]和区间[-20, 20]上的6 bit均匀量化,就可以使Polar码SC译码算法的误比特率(BER)性能损失在小于0.1 dB的同时,具有更简单的硬件实现复杂度.
认知无线电网络中,受当前频谱感知和功率分配概念的束缚,次用户系统的频谱利用率和信道容量仍十分有限.分析了传统的认知无线电框架,提出了一种基于连续感知信息的普适性框架,即次用户在得到感知信息后,不再对主用户是否存在进行二元判决,而是根据连续感知信息直接进行功率分配.分别在连续功率分配和多电平功率分配的场景下进行了数学建模,分析结果表明,所提出的普适性框架给出了认知无线电系统性能的理论上限,而传统的3种认知无线电框架仅是所提出的普适性框架的特殊情况.
为了准确全面地评估计算机网络脆弱性,对攻击图中存在的攻击环路、状态爆炸、难以量化分析等问题进行了研究,提出了属性攻击图向贝叶斯网络转化的方法和新的环路消除算法,并利用这两个算法建立贝叶斯属性攻击图模型.在该模型中,利用贝叶斯公式进行推导,得到评估指标的计算公式.利用通用漏洞评分系统数据计算节点的发生概率和评估指标,进行计算机网络脆弱性评估.通过进行实验分析,证明了该模型的可行性和有效性.与其他的脆弱性评估方法相比,该模型具有评估准确、计算简洁、动态量化评估的特点.
针对3用户的多输入多输出(MIMO)干扰信道,提出了一种新的空时编码传输方案,设计了一种速率为2的空时码字,通过对该码字进行干扰对齐预编码使得后2个接收端接收到的非期望接收码字对齐,然后进行非线性运算消除这2个接收端的非期望接收码字,再通过单向协作链路以及接收端的非线性运算消除另一个接收端的非期望接收码字.与相同场景中的已有方案相比,所提方案在保持相同分集增益的同时,提高了传输效率.仿真结果显示,传输速率相同时,所提方案有较高的可靠性.
针对无线自组织网络的能耗和容错问题,提出了一种基于路径重链接的贪婪随机自适应搜索程序(GRASP)启发式算法.首先,通过构建双连通图使得任意2个连通的节点之间至少有2条通信路径,从而提高容错能力;然后,在双连通网络的基础上,利用对功率的操作进行局部搜索,找出功率分配的最优值,从而达到优化整个网络能耗的目的.在随机生成的非对称测试问题上的仿真实验结果表明,相比MST-aug算法和贪婪算法,提出的算法在欧氏实例中的总能耗分别降低了37.85%、5.39%,在随机实例中的总能耗分别降低了74.63%、3.15%,且明显降低了边干扰和节点干扰,适用于故障容错需求较高的无线自组织网络环境.
针对延迟容忍网络(DTN)中喷雾等待(SaW)路由协议在转发消息时选择中继节点的盲目性,提出一种基于节点效用的路由协议SaW-Utility.此路由协议在转发消息时,将根据节点剩余缓存和节点交付概率等因素选择中继节点,从而减少中继节点选择的盲目性.仿真结果表明,相比于SaW路由协议,SaW-Utility路由协议明显提高了消息转发成功率,降低了网络开销.
在建立芯片功耗模型的基础上,提出根据工艺偏差和木马电路功耗数据特征不同来对功耗数据进行特征抽取的方法,从而减弱工艺偏差对检测的影响.建立基于重叠率检验的数理统计检测模型.通过在高级加密标准算法S-box电路上的功耗仿真实验分析,基于功耗特征抽取和重叠率检验模型,表明所提检测模型可较好地对硬件木马进行检测.