针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)通信系统中存在的信息安全传输问题,提出了一种双重混沌加密安全传输方案。第一重加密为利用混沌加密矩阵对信号星座图进行置乱,其中混沌加密矩阵由复合离散混沌序...针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)通信系统中存在的信息安全传输问题,提出了一种双重混沌加密安全传输方案。第一重加密为利用混沌加密矩阵对信号星座图进行置乱,其中混沌加密矩阵由复合离散混沌序列作用到三层神经网络得到;第二重加密为利用复合离散混沌序列控制相位旋转因子对经过离散傅里叶逆变换后的信号进行相位旋转。仿真结果表明,采用所提出的双重加密方案进行传输,合作接收方的误码率低于不采用加密的OFDM系统和只采用第一重加密方案的OFDM系统,非合作方的误码率始终保持在0.5左右,密钥空间为2^(311),使系统具有较好的安全性能。展开更多
石质文物假山长期曝露于室外,受多源因素影响易形成不均匀沉降,因此假山沉降传感器监测与长时精准预测对石质文物保护十分必要。现有沉降长时预测方法难以有效解决噪声和瞬时波动造成的精度降低与应用可靠性问题。为此,本文提出一种融...石质文物假山长期曝露于室外,受多源因素影响易形成不均匀沉降,因此假山沉降传感器监测与长时精准预测对石质文物保护十分必要。现有沉降长时预测方法难以有效解决噪声和瞬时波动造成的精度降低与应用可靠性问题。为此,本文提出一种融合多源因素的编码器-解码器沉降长时预测模型。在多源因素编码器中设计动态多源因素融合模块将深度特征进行融合并实时计算沉降、温度、振动、裂缝等多源因素与目标数据的动态相关性;在时域增强解码器中构建多头自适应平滑模块,通过多头注意力的方法自适应学习各时间步的平滑指数,保留时间序列长期趋势,减少传感器带来的噪声和瞬时波动。本模型以环秀山庄沉降监测系统的实测数据集进行验证,结果表明该模型相较于基线方法在评价指标均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)指标、平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)指标以及连续排序概率评分(Continuous Ranked Probability Score,CRPS)最高分别提升了19.1%、19%以及16.3%,且符合实际应用需求。展开更多
由于传统的互补金属-氧化物-半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)神经元电路与生物学的契合性较差且电路复杂,提出了一种基于忆阻器的多端口输入的泄露-整合-激发(Leaky-Integrate-Fire,LIF)神经元电路。该电路由运...由于传统的互补金属-氧化物-半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)神经元电路与生物学的契合性较差且电路复杂,提出了一种基于忆阻器的多端口输入的泄露-整合-激发(Leaky-Integrate-Fire,LIF)神经元电路。该电路由运放、逻辑门等器件以及忆阻器构成,主要分为信号叠加模块和神经元信号产生模块。通过施加多个双尖峰脉冲信号并调节输入信号的数量和频率,模拟了生物神经元受到的不同程度刺激。研究发现施加到神经元上信号的数量和频率达到一定的值,神经元电路才会输出电压信号,这与生物体中只有受到一定程度的刺激时才会做出反应的现象是一致的。进一步,调节该电路中神经元信号产生模块的阈值电压大小,研究发现输入相同的信号,只有当电路的阈值电压较低时,神经元电路才能输出电压信号,这与生物中不同部位受到相同的刺激,神经元兴奋程度越高,越容易做出反应的现象一致。由此,该文所提出的LIF神经元电路不仅解决了传统电路输入信号单一、输入信号波形与生物信号波形差异大等问题,而且能模拟生物神经元的兴奋程度,这为人工神经网络的设计提供理论依据。展开更多
在大数据和5G时代背景下,对于线性最小二乘定位算法(Linear Least Squares,LLS)在FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)上的加速研究,是一项具有挑战性且意义重大的工作。FPGA由于其可编程性、高性能和高能效比的特点...在大数据和5G时代背景下,对于线性最小二乘定位算法(Linear Least Squares,LLS)在FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)上的加速研究,是一项具有挑战性且意义重大的工作。FPGA由于其可编程性、高性能和高能效比的特点,为解决5G实时计算提供了一个可行的方案。基于以上背景,为了解决面向异构平台的线性最小二乘定位算法加速问题,开展了基于线性最小二乘定位算法的FPGA设计研究,以在现实基站中更好的部署线性最小二乘定位算法。为了减少算法部署的硬件资源,首先对基站采集数据进行了优化预处理,然后提出了基于固定基元的FPGA硬件程序优化方法。在虹口区真实数据集上开展了抽取实验。实验结果表明:利用基于固定基元的FPGA硬件程序优化方法,其预处理时间、方程解算时间相较于传统的CPU计算减少了99.5%,计算误差在1 m以内,资源相对于原本的硬件部署方法减少50%。展开更多
文摘针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)通信系统中存在的信息安全传输问题,提出了一种双重混沌加密安全传输方案。第一重加密为利用混沌加密矩阵对信号星座图进行置乱,其中混沌加密矩阵由复合离散混沌序列作用到三层神经网络得到;第二重加密为利用复合离散混沌序列控制相位旋转因子对经过离散傅里叶逆变换后的信号进行相位旋转。仿真结果表明,采用所提出的双重加密方案进行传输,合作接收方的误码率低于不采用加密的OFDM系统和只采用第一重加密方案的OFDM系统,非合作方的误码率始终保持在0.5左右,密钥空间为2^(311),使系统具有较好的安全性能。
文摘石质文物假山长期曝露于室外,受多源因素影响易形成不均匀沉降,因此假山沉降传感器监测与长时精准预测对石质文物保护十分必要。现有沉降长时预测方法难以有效解决噪声和瞬时波动造成的精度降低与应用可靠性问题。为此,本文提出一种融合多源因素的编码器-解码器沉降长时预测模型。在多源因素编码器中设计动态多源因素融合模块将深度特征进行融合并实时计算沉降、温度、振动、裂缝等多源因素与目标数据的动态相关性;在时域增强解码器中构建多头自适应平滑模块,通过多头注意力的方法自适应学习各时间步的平滑指数,保留时间序列长期趋势,减少传感器带来的噪声和瞬时波动。本模型以环秀山庄沉降监测系统的实测数据集进行验证,结果表明该模型相较于基线方法在评价指标均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)指标、平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)指标以及连续排序概率评分(Continuous Ranked Probability Score,CRPS)最高分别提升了19.1%、19%以及16.3%,且符合实际应用需求。
文摘由于传统的互补金属-氧化物-半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)神经元电路与生物学的契合性较差且电路复杂,提出了一种基于忆阻器的多端口输入的泄露-整合-激发(Leaky-Integrate-Fire,LIF)神经元电路。该电路由运放、逻辑门等器件以及忆阻器构成,主要分为信号叠加模块和神经元信号产生模块。通过施加多个双尖峰脉冲信号并调节输入信号的数量和频率,模拟了生物神经元受到的不同程度刺激。研究发现施加到神经元上信号的数量和频率达到一定的值,神经元电路才会输出电压信号,这与生物体中只有受到一定程度的刺激时才会做出反应的现象是一致的。进一步,调节该电路中神经元信号产生模块的阈值电压大小,研究发现输入相同的信号,只有当电路的阈值电压较低时,神经元电路才能输出电压信号,这与生物中不同部位受到相同的刺激,神经元兴奋程度越高,越容易做出反应的现象一致。由此,该文所提出的LIF神经元电路不仅解决了传统电路输入信号单一、输入信号波形与生物信号波形差异大等问题,而且能模拟生物神经元的兴奋程度,这为人工神经网络的设计提供理论依据。
