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针对物联网设备的旁路攻击及防御方法的研究
1
作者
何乐生
冯毅
+2 位作者
岳远康
杨崇宇
胡崇辉
《通信学报》
北大核心
2025年第2期166-175,共10页
物联网设备通常使用计算能力受限的微控制器来实现,因而只能采用轻量级对称加密算法来保证其数据安全,且其自身的特点决定了只能被部署在开放环境中,极易遭受旁路攻击。针对这一问题,在基于自主设计的旁路攻击验证平台上开展实验,并提...
物联网设备通常使用计算能力受限的微控制器来实现,因而只能采用轻量级对称加密算法来保证其数据安全,且其自身的特点决定了只能被部署在开放环境中,极易遭受旁路攻击。针对这一问题,在基于自主设计的旁路攻击验证平台上开展实验,并提出了安全密钥管理方案及改进的S盒设计,作为旁路攻击防御方法。验证平台由两级差分放大器和抗干扰有限冲激响应(FIR)滤波器构成,能够捕捉微弱的功耗变化,并设计了针对轻量级加密算法的两轮相关能量攻击。通过获取正确密钥相关系数置信度的评估方法,在对PRESENT算法的3 000条功耗曲线进行10 000次攻击后,成功率超过96%,正确密钥的相关性均值均超过0.6,在95%的置信水平下,拥有狭窄的置信区间,而采用改进后的算法进行相同实验时,攻击成功率仅为9.12%。
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关键词
物联网安全
轻量级密码
旁路攻击
相关能量分析
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职称材料
面向“新工科”的“物联网技术基础实验”教学初探
被引量:
6
2
作者
周永录
普园媛
+2 位作者
尉洪
杨艳华
刘宏杰
《工业和信息化教育》
2020年第8期54-59,共6页
在“新工科”建设背景下,面向物联网工程专业开设“物联网技术基础实验”课程,采用开源口袋实验室、项目案例驱动、虚实结合、自主选题综合实验等教学方法,学生从一年级开始接受与物联网技术紧密结合的开源电子软硬件知识的系统学习与...
在“新工科”建设背景下,面向物联网工程专业开设“物联网技术基础实验”课程,采用开源口袋实验室、项目案例驱动、虚实结合、自主选题综合实验等教学方法,学生从一年级开始接受与物联网技术紧密结合的开源电子软硬件知识的系统学习与实践训练,激发学生的学习兴趣与实验热情,使学生的创新思维能力和动手实践能力得到显著提升,为后续对专业课程的学习奠定了良好基础,同时为参加创新创业项目实践活动起到了良好的助力作用。
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关键词
物联网工程
实验教学
开源硬件
口袋实验室
虚实结合
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职称材料
基于检测残差消除的CP-OTFS系统信号检测算法
被引量:
1
3
作者
明映成
常俊
+2 位作者
唐红刚
杨川
潘润勇
《现代电子技术》
北大核心
2024年第1期1-6,共6页
正交时频空(OTFS)调制技术因其高抗频率色散的性能,有望成为6G中高移动性场景下通信的关键技术。通过在OTFS系统发送端加入循环前缀(CP),可克服信道多径效应导致的码间干扰。针对当前CP-OTFS系统信号检测算法计算复杂度高的问题,提出一...
正交时频空(OTFS)调制技术因其高抗频率色散的性能,有望成为6G中高移动性场景下通信的关键技术。通过在OTFS系统发送端加入循环前缀(CP),可克服信道多径效应导致的码间干扰。针对当前CP-OTFS系统信号检测算法计算复杂度高的问题,提出一种基于检测残差消除的信号检测算法。采用时频域低复杂度初始检测后,结合系统时延-时间域的输入-输出关系计算初始检测残差。以检测残差为迭代变量,通过计算反馈值更新检测信号,并在时延-多普勒域进行逐符号最大似然检测。在迭代计算过程中逐步消除检测残差,并给出了算法停止准则。实验结果表明,该算法在信噪比为15 dB时误码性能比线性最小均方差算法提升了2.79 dB,比消息传递算法提升了1.76 dB,并且具有更好的收敛性和更低的计算复杂度。
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关键词
正交时频空
循环前缀
计算复杂度
检测残差
信号检测
误码性能
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职称材料
ZP-OTFS系统信道估计的帧平均算法
4
作者
杨川
常俊
+1 位作者
刘夕龙
潘润勇
《现代电子技术》
北大核心
2024年第19期1-7,共7页
面向车辆无线通信、卫星通信等高移动性场景,正交时频空(OTFS)调制具有适应快速时变无线信道的特性,使其成为6G的候选技术之一。针对零符号填充正交时频空系统(ZP-OTFS)嵌入式导频(EP)信道估计算法中导频及保护符号开销较大且没有充分...
面向车辆无线通信、卫星通信等高移动性场景,正交时频空(OTFS)调制具有适应快速时变无线信道的特性,使其成为6G的候选技术之一。针对零符号填充正交时频空系统(ZP-OTFS)嵌入式导频(EP)信道估计算法中导频及保护符号开销较大且没有充分利用时变信道特性的问题,文中提出一种导频嵌入零符号帧结构辅助的帧平均算法(FACEA)。采用时延时间域信号联合门限判决矩阵进行信道预估计,通过对连续多帧OTFS信号预估计矩阵的平均,得到时域信道矩阵。仿真结果表明,该算法在终端用户高速移动场景下性能优于现有嵌入式导频辅助信道估计算法,且在不同快速时变信道下该算法也表现出较好的鲁棒性,在特定信道下实现了信道估计最佳性能。
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关键词
高速移动通信
正交时频空系统
零填充
嵌入式导频
信道估计
帧平均算法
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职称材料
基于多尺度模型融合和VMD-TCN-RF混合网络的短期电力负荷预测方法
被引量:
6
5
作者
李发崇
李鹏
+1 位作者
高莲
沈鑫
《电子器件》
CAS
北大核心
2023年第4期1035-1042,共8页
为了充分挖掘不同尺度影响因子对短期电力负荷的影响,以及解决预测精度受数据非平稳特性影响的问题,提出了一种基于多尺度模型融合和VMD-TCN-RF混合网络的短期电力负荷预测方法。该方法先采用变分模态分解(Variational Mode Decompositi...
为了充分挖掘不同尺度影响因子对短期电力负荷的影响,以及解决预测精度受数据非平稳特性影响的问题,提出了一种基于多尺度模型融合和VMD-TCN-RF混合网络的短期电力负荷预测方法。该方法先采用变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)将历史负荷分解为若干平稳性好的本征模态函数(Intrinsic Mode Function, IMF)分量,再把VMD分解得到的各个历史负荷的IMF分量和气象数据分别送入时间卷积网络(Temporal Convolutional Network, TCN)进行特征提取;将所有TCN网络提取的特征融合为一个新的特征向量;最后将融合得到的特征向量与经过One-Hot编码的日期因素特征向量拼接,把拼接得到的向量送入随机森林网络进行预测。通过公开的电力负荷数据集对本方法进行验证,结果表明所提方法与现有模型相比具有更高的预测精度。
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关键词
短期电力负荷预测
多尺度模型融合
变分模态分解
时间卷积网络
随机森林
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职称材料
基于小波变换和残差神经网络的全盲频谱感知方法
被引量:
3
6
作者
罗聪
鲁进
钱琼
《电讯技术》
北大核心
2023年第6期775-780,共6页
为了解决非平稳信号的时频图特征难以提取的问题,提出了基于小波变换和残差神经网络的全盲频谱感知方法。该方法通过连续小波变换将捕获的主用户信号变换成时频信息矩阵,同时转化为图片作为输入,通过残差网络进行训练和识别。仿真测试...
为了解决非平稳信号的时频图特征难以提取的问题,提出了基于小波变换和残差神经网络的全盲频谱感知方法。该方法通过连续小波变换将捕获的主用户信号变换成时频信息矩阵,同时转化为图片作为输入,通过残差网络进行训练和识别。仿真测试了不同小波基对非平稳信号的分解能力和所提算法在各种复杂无线信道环境下对非平稳信号的检测性能和泛化能力,以及对不同主用户信号的适应能力。结果表明,在信噪比为-16 dB时,该方法能在虚警概率为0.1时达到0.92的检测概率,同时amor小波更适合用于非平稳信号的分解且训练识别能力更优。
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关键词
频谱感知
非平稳信号
小波变换
残差神经网络
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职称材料
题名
针对物联网设备的旁路攻击及防御方法的研究
1
作者
何乐生
冯毅
岳远康
杨崇宇
胡崇辉
机构
云南
大学信息学院
云南省高校物联网技术及应用重点实验室
出处
《通信学报》
北大核心
2025年第2期166-175,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.U1631121)。
文摘
物联网设备通常使用计算能力受限的微控制器来实现,因而只能采用轻量级对称加密算法来保证其数据安全,且其自身的特点决定了只能被部署在开放环境中,极易遭受旁路攻击。针对这一问题,在基于自主设计的旁路攻击验证平台上开展实验,并提出了安全密钥管理方案及改进的S盒设计,作为旁路攻击防御方法。验证平台由两级差分放大器和抗干扰有限冲激响应(FIR)滤波器构成,能够捕捉微弱的功耗变化,并设计了针对轻量级加密算法的两轮相关能量攻击。通过获取正确密钥相关系数置信度的评估方法,在对PRESENT算法的3 000条功耗曲线进行10 000次攻击后,成功率超过96%,正确密钥的相关性均值均超过0.6,在95%的置信水平下,拥有狭窄的置信区间,而采用改进后的算法进行相同实验时,攻击成功率仅为9.12%。
关键词
物联网安全
轻量级密码
旁路攻击
相关能量分析
Keywords
IoT security
lightweight cryptosystem
side-channel attack
correlation power analysis
分类号
TN918.9 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
面向“新工科”的“物联网技术基础实验”教学初探
被引量:
6
2
作者
周永录
普园媛
尉洪
杨艳华
刘宏杰
机构
云南
大学信息学院
云南省高校物联网技术及应用重点实验室
出处
《工业和信息化教育》
2020年第8期54-59,共6页
基金
2018年教育部“新工科”研究与实践项目“面向‘新工科’的物联网工程专业人才培养模式探索与实践”(项目编号:暂无)
2018年云南省高等学校本科教育教学改革研究项目“面向‘新工科’的物联网工程创新应用型人才培养体系探索与实践”(项目编号:JG2018015)。
文摘
在“新工科”建设背景下,面向物联网工程专业开设“物联网技术基础实验”课程,采用开源口袋实验室、项目案例驱动、虚实结合、自主选题综合实验等教学方法,学生从一年级开始接受与物联网技术紧密结合的开源电子软硬件知识的系统学习与实践训练,激发学生的学习兴趣与实验热情,使学生的创新思维能力和动手实践能力得到显著提升,为后续对专业课程的学习奠定了良好基础,同时为参加创新创业项目实践活动起到了良好的助力作用。
关键词
物联网工程
实验教学
开源硬件
口袋实验室
虚实结合
分类号
G642 [文化科学—高等教育学]
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职称材料
题名
基于检测残差消除的CP-OTFS系统信号检测算法
被引量:
1
3
作者
明映成
常俊
唐红刚
杨川
潘润勇
机构
云南
大学信息学院
云南省高校物联网技术及应用重点实验室
出处
《现代电子技术》
北大核心
2024年第1期1-6,共6页
基金
国家自然科学基金项目(61562090)。
文摘
正交时频空(OTFS)调制技术因其高抗频率色散的性能,有望成为6G中高移动性场景下通信的关键技术。通过在OTFS系统发送端加入循环前缀(CP),可克服信道多径效应导致的码间干扰。针对当前CP-OTFS系统信号检测算法计算复杂度高的问题,提出一种基于检测残差消除的信号检测算法。采用时频域低复杂度初始检测后,结合系统时延-时间域的输入-输出关系计算初始检测残差。以检测残差为迭代变量,通过计算反馈值更新检测信号,并在时延-多普勒域进行逐符号最大似然检测。在迭代计算过程中逐步消除检测残差,并给出了算法停止准则。实验结果表明,该算法在信噪比为15 dB时误码性能比线性最小均方差算法提升了2.79 dB,比消息传递算法提升了1.76 dB,并且具有更好的收敛性和更低的计算复杂度。
关键词
正交时频空
循环前缀
计算复杂度
检测残差
信号检测
误码性能
Keywords
OTFS
cyclic prefix
computational complexity
residual of detection
signal detection
bit error performance
分类号
TN911.5-34 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
ZP-OTFS系统信道估计的帧平均算法
4
作者
杨川
常俊
刘夕龙
潘润勇
机构
云南
大学信息学院
云南省高校物联网技术及应用重点实验室
出处
《现代电子技术》
北大核心
2024年第19期1-7,共7页
基金
国家自然科学基金项目(62002312)
云南大学专业学位研究生实践创新基金项目资助(ZC-23234914)。
文摘
面向车辆无线通信、卫星通信等高移动性场景,正交时频空(OTFS)调制具有适应快速时变无线信道的特性,使其成为6G的候选技术之一。针对零符号填充正交时频空系统(ZP-OTFS)嵌入式导频(EP)信道估计算法中导频及保护符号开销较大且没有充分利用时变信道特性的问题,文中提出一种导频嵌入零符号帧结构辅助的帧平均算法(FACEA)。采用时延时间域信号联合门限判决矩阵进行信道预估计,通过对连续多帧OTFS信号预估计矩阵的平均,得到时域信道矩阵。仿真结果表明,该算法在终端用户高速移动场景下性能优于现有嵌入式导频辅助信道估计算法,且在不同快速时变信道下该算法也表现出较好的鲁棒性,在特定信道下实现了信道估计最佳性能。
关键词
高速移动通信
正交时频空系统
零填充
嵌入式导频
信道估计
帧平均算法
Keywords
high mobility communication
OTFS system
ZP
EP
channel estimation
frame-averaged algorithm
分类号
TN929.5-34 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于多尺度模型融合和VMD-TCN-RF混合网络的短期电力负荷预测方法
被引量:
6
5
作者
李发崇
李鹏
高莲
沈鑫
机构
云南
大学信息学院
云南省高校物联网技术及应用重点实验室
云南
电网有限责任公司
出处
《电子器件》
CAS
北大核心
2023年第4期1035-1042,共8页
基金
国家自然科学基金项目(62163036)
云南省中青年学术和技术带头人后备人才培养计划项目(202105AC160094)。
文摘
为了充分挖掘不同尺度影响因子对短期电力负荷的影响,以及解决预测精度受数据非平稳特性影响的问题,提出了一种基于多尺度模型融合和VMD-TCN-RF混合网络的短期电力负荷预测方法。该方法先采用变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)将历史负荷分解为若干平稳性好的本征模态函数(Intrinsic Mode Function, IMF)分量,再把VMD分解得到的各个历史负荷的IMF分量和气象数据分别送入时间卷积网络(Temporal Convolutional Network, TCN)进行特征提取;将所有TCN网络提取的特征融合为一个新的特征向量;最后将融合得到的特征向量与经过One-Hot编码的日期因素特征向量拼接,把拼接得到的向量送入随机森林网络进行预测。通过公开的电力负荷数据集对本方法进行验证,结果表明所提方法与现有模型相比具有更高的预测精度。
关键词
短期电力负荷预测
多尺度模型融合
变分模态分解
时间卷积网络
随机森林
Keywords
short-term power load forecasting
multi-scale feature model fusion
variational mode decomposition
temporal convolutional network
random forest
分类号
TM734 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于小波变换和残差神经网络的全盲频谱感知方法
被引量:
3
6
作者
罗聪
鲁进
钱琼
机构
云南
大学信息学院
云南省高校物联网技术及应用重点实验室
出处
《电讯技术》
北大核心
2023年第6期775-780,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61701432)。
文摘
为了解决非平稳信号的时频图特征难以提取的问题,提出了基于小波变换和残差神经网络的全盲频谱感知方法。该方法通过连续小波变换将捕获的主用户信号变换成时频信息矩阵,同时转化为图片作为输入,通过残差网络进行训练和识别。仿真测试了不同小波基对非平稳信号的分解能力和所提算法在各种复杂无线信道环境下对非平稳信号的检测性能和泛化能力,以及对不同主用户信号的适应能力。结果表明,在信噪比为-16 dB时,该方法能在虚警概率为0.1时达到0.92的检测概率,同时amor小波更适合用于非平稳信号的分解且训练识别能力更优。
关键词
频谱感知
非平稳信号
小波变换
残差神经网络
Keywords
spectrum sensing
non-stationary signal
wavelet transform
residual neural network
分类号
TN911.23 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
针对物联网设备的旁路攻击及防御方法的研究
何乐生
冯毅
岳远康
杨崇宇
胡崇辉
《通信学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
面向“新工科”的“物联网技术基础实验”教学初探
周永录
普园媛
尉洪
杨艳华
刘宏杰
《工业和信息化教育》
2020
6
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职称材料
3
基于检测残差消除的CP-OTFS系统信号检测算法
明映成
常俊
唐红刚
杨川
潘润勇
《现代电子技术》
北大核心
2024
1
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职称材料
4
ZP-OTFS系统信道估计的帧平均算法
杨川
常俊
刘夕龙
潘润勇
《现代电子技术》
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
5
基于多尺度模型融合和VMD-TCN-RF混合网络的短期电力负荷预测方法
李发崇
李鹏
高莲
沈鑫
《电子器件》
CAS
北大核心
2023
6
在线阅读
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职称材料
6
基于小波变换和残差神经网络的全盲频谱感知方法
罗聪
鲁进
钱琼
《电讯技术》
北大核心
2023
3
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职称材料
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