- 蔡亮;陈金勇;
<正>区块链是共识机制、智能合约、分布式账本、对等网络和密码技术等多项关键技术的创造性集成，是分布式技术的深化发展，具有弱中心、难篡改、可追溯等特点，正成为继人工智能、大数据、物联网等技术后，又一项对未来发展产生重大影响的战略新兴技术。区块链的兴起，带动了解决分布式一致性等问题的相关技术的融合。区块链面向弱信任场景下，提供了可传递信任的能力，得到了广泛的产业认同，正在引领全球新一轮技术变革和产业变革，有望成为全球技术创新和模式创新的“策源地”。
2024年04期 v.54;No.419 780-781页 [查看摘要][在线阅读][下载 798K] [下载次数：533 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：2 ] - 沈宇婷;惠怀海;陈金勇;
数据智能研究极大拓展了数据治理、处理、应用的流动范围，对动态安全和随遇响应有了更强要求。以数据分布式一致性技术和密码学为基础的区块链技术及其技术体系应用，具备体系赋能数据智能的天然优势。区块链技术体系以数据作为新型生产要素，能够提供基于数据供需关系的全域、全维、全类、全量数据的流动治理新模式，通过研究提出了“一域+两链+三服务”全周期安全治理基础框架、流动治理模式和实践方案路径，提供了适应数据智能发展的全方位新模式，支持形成了多场景数据主体的价值链条与平衡机制。
2024年04期 v.54;No.419 782-790页 [查看摘要][在线阅读][下载 2701K] [下载次数：339 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 朱旭彤;马华伟;胡笑旋;
作为数字货币的底层技术，区块链具有去中心化、集体维护、数据不可篡改和可追溯等特性，被认为在很多领域具有广泛的应用前景。卫星产业作为战略性新兴产业，其安全可靠、互联互通和隐私保护等需求，与区块链的核心特性天然吻合。当前区块链技术在卫星产业中的应用尚处于起步阶段，鲜有学者对区块链技术和卫星产业的集成应用进行探讨。通过系统阐述区块链技术的基本原理，对区块链技术当前在卫星产业中的研究现状进行了全面的总结。分析了区块链技术在卫星产业中最有潜力的3个应用场景，重点阐述了区块链在其中所发挥的功能和优势。提出了区块链技术应用于卫星产业需面临的挑战，并给出了解决思路，以为将来区块链技术在卫星产业中的深入应用提供参考。
2024年04期 v.54;No.419 791-803页 [查看摘要][在线阅读][下载 1892K] [下载次数：349 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 高建彬;刘洋洋;夏虎;程捷;夏琦;
针对许可区块链场景下实用拜占庭容错(Practical Byzantine Fault Tolerance, PBFT)共识算法通信开销大、主节点选取随意以及吞吐量低等问题，通过引入并优化信誉评分模型(Reputation Scoring Model, RSM)。提出了一种基于信誉分类的拜占庭容错(Byzantine Fault Tolerance Based on Reputation Classification, RCBFT)共识算法。定义RSM,依据节点的历史共识行为所获得的信誉评分排序对参与节点进行动态分类以及分级管理，提出基于信誉分类的多层次节点架构；在可信节点层中随机选取节点来担任主节点，优化主节点选取机制；设计了缓冲节点层类型转换策略(Type Conversion Strategy for Nodes, TCSN),兼顾了环境等非主观因素导致低信誉评分的诚实节点不能参与共识的问题，使得诚实节点尽可能多地参与共识，而拜占庭节点快速下降到最差类型中限制共识权限；RCBFT共识算法还对传统三阶段共识协议进行优化，减少通信开销，在确保容错性的同时能够提高算法性能。实验分析表明，相较于PBFT共识算法，RCBFT共识算法能够提升交易吞吐量，降低通信开销与共识时延。
2024年04期 v.54;No.419 804-816页 [查看摘要][在线阅读][下载 2135K] [下载次数：395 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 张岐坦;卜毅明;沈宇婷;
为有效提升业务数据跨级可信协作服务的可扩展性、高鲁棒性、高并发能力与处理效能，提出一种面向多层级大规模节点组网场景的高效共识算法——高效拜占庭容错(Efficient Byzantine Fault Tolerance, EBFT)。在现有共识算法的基础上，把轮换主节点作为常规共识流程的一部分，实现所有节点轮流担任主节点进行提案，以减轻单一主节点带来的压力并保证节点间的公平性。通过合并视图切换流程和正常流程实现了快速共识，进一步提升算法灵活性、可靠性和数字签名性能。仿真实验表明，所提算法满足了跨级大规模业务数据流转对业务系统处理能力和响应速度的实际需求。
2024年04期 v.54;No.419 817-825页 [查看摘要][在线阅读][下载 1661K] [下载次数：66 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 许津铭;蔡亮;孙路;尹可挺;
随着区块链的广泛部署，无人协同等延迟敏感型的应用对区块链系统的低时延需求日益提高。在协同场景下，区块链节点通常跨地域部署，节点异构性较强。在基于领导节点的拜占庭容错(Byzantine Foult Tolerant, BFT)共识协议中，不稳定的或能力较差的领导节点将导致不必要的高延迟，并降低区块链的可用性，特别是在资源有限的移动或传感器网络下。针对上述问题，提出了ε-LE,一种带有网络感知的领导选举方法，基于节点到领导节点的通信延迟测量结果，采用ε-greedy策略对领导节点进行选择，使得当前性能较优或网络中关键位置的节点具有更高概率成为领导节点，从而优化共识延迟。相较于AWARE等方法，ε-LE实现O(N)的通信复杂度，更加适用于具备线性通信复杂度的共识协议。实验结果表明，ε-LE能够选择可优化集群共识延迟的节点作为领导节点，在线性拓扑网络中实现了约21%的吞吐量提升。
2024年04期 v.54;No.419 826-834页 [查看摘要][在线阅读][下载 1692K] [下载次数：82 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 夏虎;田雯;高建彬;张天义;高然;夏琦;
安全多方求和/乘积是安全多方计算(Secure Multi-Party Computation, MPC)的一种典型问题，近年来在智能电网、电子投票和联合征信等场景中有诸多应用。如何实现数据隐私保护是安全多方求和/乘积计算应用领域的一个关键性问题。针对此问题，引入了区块链构建可信数据共享环境，以此为基础结合可验证秘密共享协议设计了简单可行的基于区块链的外包安全多方统计计算可验证隐私保护方案。应用实例证明了方案的安全性和可行性，理论分析和实验测试表明该方案可实现安全多方统计计算过程中数据的可验证隐私保护，且较Feldman方案在数据验证过程中有更小的计算开销。
2024年04期 v.54;No.419 835-847页 [查看摘要][在线阅读][下载 1508K] [下载次数：427 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：3 ] - 庄春华;刘少杰;厉梦圆;夏琦;
针对实现数据流通协同应用的问题，提出了一种基于轻量化区块链的数据主权管控方法，包括构建可信数字身份、数据访问安全、数据源头可信的数据流通协同体系，以促进协同各方在跨层次、跨领域、跨系统、跨部门、跨业务的情境下进行安全共享。如在特殊领域的人员选拔等，通过实施基于轻量化数据区块链技术的数据管控平台，成功实现了用户身份可信和数据权限控制等创新应用。关键步骤包括利用基于属性加密(Attribute-Based Encryption, ABE)算法对用户属性进行加密，使符合属性的用户能够进行解密，实现对数据的有选择性披露。在解决数据安全共享的挑战中发挥了关键作用。
2024年04期 v.54;No.419 848-856页 [查看摘要][在线阅读][下载 1489K] [下载次数：151 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ]
- 雷帮军;余翱;余快;
针对目标检测任务中小目标尺寸较小、背景复杂、特征提取能力不足、漏检和误检严重等问题，提出了一种基于YOLOv8s改进的小目标检测算法——Improved-v8s。Improved-v8s算法重新设计了特征提取和特征融合网络，优化检测层架构，增强浅层信息和深层信息的融合，提高了小目标的感知和捕获能力；在特征提取网络中使用部分卷积(Partial Convolution, PConv)和高效多尺度注意力(Efficient Multi-scale Attention, EMA)机制构建全新的F＿C_2f＿EMA,在降低网络参数量和计算量的同时，通过通道重塑和维度分组最大化保留小目标的特征信息；为了更好地匹配小目标的尺度，优化调整SPPCSPC池化核的尺寸，同时引入无参注意力机制(Simple-parameter-free Attention Module, SimAM),加强复杂背景下小目标特征提取；在Neck部分使用轻量级上采样模块——CARAFE,通过特征重组和特征扩张保留更多的细节信息；引入了全局注意力机制(Global Attention Mechanism, GAM)通过全局上下文的关联建模，充分获取小目标的上下文信息；使用GSConv和Effective Squeeze-Excitation(EffectiveSE)设计全新的G＿E＿C_2f,进一步降低参数量，降低模型的误检率和漏检率；使用WIoU损失函数解决目标不均衡和尺度差异的问题，加快模型收敛的同时提高了回归的精度。实验结果表明，该算法在VisDrone2019数据集上的精确度(Precision)、召回率(Recall)和平均精度(mean Average Precision, mAP)为58.5%、46.0%和48.7%,相较于原始YOLOv8s网络分别提高了8%、8.5%和9.8%,显著提高了模型对小目标的检测能力。在WiderPerson和SSDD数据集上进行模型泛化性实验验证，效果优于其他经典算法。
2024年04期 v.54;No.419 857-870页 [查看摘要][在线阅读][下载 3352K] [下载次数：7225 ] |[引用频次：62 ] |[阅读次数：4 ] - 程换新;乔庆元;骆晓玲;于沙家;
针对现存无人机航拍图像目标检测算法检测精度较低、模型较为复杂的问题，提出一种改进YOLOv8的目标检测算法。在骨干网络引入多尺度注意力EMA,捕捉细节信息，以提高模型的特征提取能力；改进C2f模块，减小模型的计算量。提出了轻量级的Bi-YOLOv8特征金字塔网络结构改进YOLOv8的颈部，增强了模型多尺度特征融合能力，改善网络对小目标的检测精度。使用WIoU Loss优化原网络损失函数，引入一种动态非单调聚焦机制，提高模型的泛化能力。在无人机航拍数据集VisDrone2019上的实验表明，提出算法的mAP50为40.7%,较YOLOv8s提升了1.5%,参数量降低了42%,同时相比于其他先进的目标检测算法在精度和速度上均有提升，证明了改进算法的有效性和先进性。
2024年04期 v.54;No.419 871-881页 [查看摘要][在线阅读][下载 3470K] [下载次数：4495 ] |[引用频次：54 ] |[阅读次数：1 ] - 杨云普;王青;曾燕萍;
为解决高速串行链路通信时由于均衡器未精细配置导致的信号完整性问题，通过研究IBIS-AMI模型均衡结构对信号完整性的影响，使用田口试验法建立仿真试验，实现各均衡参数优化，解决了均衡器参数需要精细配置的问题。建立并分析一阶线性模型，对最佳参数组合下的眼图做出预测，并将仿真值与预测值进行对比，验证了最佳参数组合的准确性。在最佳均衡参数下，发射端与接收端得到的预测值和仿真值最大偏差不超过6%,证明了该最佳参数组合是准确的。眼图扩张程度提升了25%,信号质量明显变好，为系统驱动程序设置与信号完整性研究提供了较好的指导与参考。
2024年04期 v.54;No.419 882-891页 [查看摘要][在线阅读][下载 3646K] [下载次数：257 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：2 ] - 张思伟;袁德成;王国刚;
研究了一个基于深度学习的大型智能表面(Large Intelligent Surface, LIS)毫米波多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)系统。为了克服波长和阵列间距相差较大的信号传输问题，传统的均匀线性阵列(Uniform Linear Array, ULA)被替代为均匀平面阵列(Uniform Planar Array, UPA)。提出了一种基于改进的双卷积神经网络——ChannelNet的信道估计方法。采用最小二乘(Least Squares, LS)算法获取初始化的信道信息，使用ChannelNet获得更高精度的信道信息，并重点探究了在UPA结构下的表现。通过与LS算法和多层感知器算法进行比较。结果表明，该算法在信道估计精度和效率方面均优于以上2种算法，且使用UPA结构的ChannelNet算法相对于使用ULA结构的表现更好。该方法在毫米波MIMO信道估计方面具有更好的性能。
2024年04期 v.54;No.419 892-899页 [查看摘要][在线阅读][下载 1871K] [下载次数：380 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：2 ] - 赵燕成;魏天旭;仝棣;赵景波;
为了解决视觉同步定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping, SLAM)系统在动态场景下容易受到动态物体干扰，导致算法定位精度和鲁棒性下降的问题，提出了一种融合YOLOv5s轻量级目标检测网络的视觉SLAM算法。在ORB-SLAM2的跟踪线程中添加了目标检测和剔除动态特征点模块，通过剔除图像中的动态特征点，提高SLAM系统的定位精度和鲁棒性。改进了YOLOv5s的轻量化目标检测算法，提高了网络在移动设备中的推理速度和检测精度。将轻量化目标检测算法与ORB特征点算法结合，以提取图像中的语义信息并剔除先验的动态特征。结合LK光流法和对极几何约束来剔除动态特征点，并利用剩余的特征点进行位姿匹配。在TUM数据集上的验证表明，提出的算法与原ORB-SLAM2相比，在高动态序列下的绝对轨迹误差(Absolute Trajectory Error, ATE)和相对轨迹误差(Relative Pose Error, RPE)均提高了95%以上，有效提升了系统的定位精度和鲁棒性。相对当前一些优秀的SLAM算法，在精度上也有明显的提升，并且具有更高的实时性，在移动设备中拥有更好的应用价值。
2024年04期 v.54;No.419 900-910页 [查看摘要][在线阅读][下载 2881K] [下载次数：1053 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] - 张静;张强;苏颖;
用可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)增强无线覆盖和信道容量是未来通信网络的候选方案之一。为估计RIS辅助的多用户(Multi User, MU)通信系统上行链路的信道状态信息，提出一种基于注意力机制的深度残差网络，构建了包含稀疏块、特征增强块、注意力引导块和重构块的网络结构，隐式地学习残差噪声，利用注意力机制加强对特定信道噪声特征的提取。仿真结果表明，该方法的估计精度略低于线性最小均方误差(Linear Minimum Mean Square Error, LMMSE)估计，在高信噪比时比常规深度残差去噪网络的估计精度更高。
2024年04期 v.54;No.419 911-917页 [查看摘要][在线阅读][下载 1874K] [下载次数：339 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 王海群;邓金铭;张怡;曹清萌;
针对传统灰狼优化(Grey Wolf Optimization, GWO)算法求解无人机三维路径规划问题时会出现收敛速度慢、容易陷入局部最优等问题，提出一种改进混合灰狼优化算法——CLGWO。基于Cat混沌映射和反向学习策略初始化灰狼种群，为算法全局搜索过程中丰富种群多样性奠定基础；提出新型非线性收敛因子的改进策略，提高算法全局搜索能力。在灰狼位置更新中提出引入狮群优化(Lion Swarm Optimization, LSO)算法的扰动因子和动态权重，使灰狼具有主动的搜索能力，避免因灰狼失去种群多样性而陷入局部最优。为验证改进算法的有效性，进行了8个国际通用的标准测试函数收敛性对比实验和无人机三维路径规划仿真实验。实验结果表明，CLGWO算法在单峰、多峰函数上均有较好的收敛性、较高的寻优精度；三维路径仿真环境下，CLGWO算法的平均路径长度、平均迭代次数、平均运行时间相比于GWO算法分别优化了33%、31%、52%,且路径转折少，能较好地得到全局最优值，验证了CLGWO算法的有效性。
2024年04期 v.54;No.419 918-927页 [查看摘要][在线阅读][下载 2505K] [下载次数：1442 ] |[引用频次：29 ] |[阅读次数：1 ] - 远翔宇;杨风暴;杨童瑶;
山区地势具有陡峭、沟深壑大的环境特点，导致基于启发式算法的山区无人机路径规划速度慢、质量差，针对该问题提出了基于自适应动作策略蜣螂算法的路径规划方法。以路径长度、飞行安全性以及路径平滑度构建路径规划目标函数；在蜣螂算法中引入种群相似性动作变异策略和反向学习策略，平衡局部优化和全局优化能力；通过对比麻雀算法、蜣螂算法和灰狼算法在12个基准函数上的算法性能，结果表明所提方法具有更快的收敛速度、不易陷入局部最优。山区路径规划仿真实验表明，所提方法比蜣螂算法的路径规划质量提高了37.66%。
2024年04期 v.54;No.419 928-936页 [查看摘要][在线阅读][下载 3227K] [下载次数：1751 ] |[引用频次：35 ] |[阅读次数：1 ] - 梁秀满;贾梓涵;于海峰;刘振东;
针对无人机图像中由于目标微小且相互遮挡、特征信息少导致检测精度低的问题，提出一种基于改进YOLOv7的无人机图像目标检测算法。在颈部和检测头中加入了坐标卷积，能更好地感受特征图中目标的位置信息；增加P2检测层，减少小目标特征丢失、提高小目标检测能力；提出多信息流融合注意力机制——Spatial and Channel Attention Mechanism(SCA),动态调整注意力对空间信息流和语义信息流的关注，获得更丰富的特征信息以提高捕获目标的能力；更换损失函数为SIoU,加快模型收敛速度。在公开数据集VisDrone2019上进行对比实验，改进后算法的mAP50值相比YOLOv7提高了4%,达到了52.4%,FPS为37,消融实验验证了每个模块均提升了检测精度。实验表明，改进后的算法能较好地检测无人机图像中的目标。
2024年04期 v.54;No.419 937-946页 [查看摘要][在线阅读][下载 3056K] [下载次数：1156 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：1 ]
- 欧阳心如;陈天伟;杨卫聪;
随着遥感技术的快速发展，利用遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index, RSEI)进行区域生态环境质量监测取得了一定进展，但是RSEI在应用不同区域中很少考虑空气质量对当地生态环境的影响。针对这一局限性，以南宁市为例，在RSEI的基础上，加入能精准监测城区高分辨率空气质量的差值霾指数(Difference Haze Index, DHI),构建新型遥感生态指数(new Remote Sensing Ecological Index, RSEInew),随后对比分析RSEI与RSEInew的平均相关度和PC1,验证了构建的RSEInew模型更具有表征区域生态环境的代表性。利用RSEInew模型对南宁市生态环境质量进行动态变化分析，结果表明，2013—2021年，南宁市生态环境质量得到优化，RSEInew提升了15%,整体生态环境水平处于中等(0.4～0.6)以上。
2024年04期 v.54;No.419 947-953页 [查看摘要][在线阅读][下载 1684K] [下载次数：376 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 张杰;刘小芳;姚蕊;
针对如何有效提高全球导航卫星系统干涉反射(Global Navigation Satellite System Interferometric Reflectometry, GNSS-IR)土壤湿度反演的精度，提出了一种结合数字信号分析和深度神经网络(Deep Neural Network, DNN)的土壤湿度反演方法。该方法利用小波变换(Wavelet Transform, WT)方法代替传统的多项式拟合法降噪，从而有效提高反射信号提取精度；利用希尔伯特变换(Hilbert Transform, HT)获得观测信号的平均瞬时属性，即每个观测周期的平均瞬时振幅、平均瞬时频率和平均瞬时相位；利用DNN算法建立上述3个属性与土壤湿度的非线性映射关系，从而实现土壤湿度的反演。利用2015和2016年在美国科罗拉多州查塔菲县附近的PBO P037测站收集的GNSS观测数据进行模型建立和评估分析。结果表明，该方法的均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE)为0.009 5 cm~3/cm~3,相对于传统线性回归模型具有很大的改善，有效提高了GNSS-IR土壤湿度反演的精度。
2024年04期 v.54;No.419 954-961页 [查看摘要][在线阅读][下载 2405K] [下载次数：305 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 李鹏远;陈正宇;葛奎;赵祥伟;王虎;
为分析北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System, BDS)B1C/B2a新信号的服务水平，基于混合差分的方法，结合全球均匀分布的观测站数据解算得到BDS精密钟差，进一步估计宽窄巷未校准相位延迟(Uncalibrated Phase Delay, UPD)。使用二次差法对所估计的BDS-3钟差精度进行评估分析，验证估计产品的准确性；通过UPD产品长期序列来研究其稳定性；将估计的钟差和UPD等产品应用于精密单点定位浮点解和固定解(Precise Point Positioning-Ambiguity Resolution, PPP-AR)进行验证。根据数据处理结果可知，地球静止轨道(Geosynchronous Earth Orbit, GEO)、倾斜地球同步轨道(Inclined Geosynchronous Satellite Orbit, IGSO)和中地球轨道(Medium Earth Orbit, MEO)3种轨道类型的估计卫星钟差平均精度分别为0.209、0.095、0.087 ns; BDS-3宽巷UPD长期序列标准差(Standard Deviations, STD)均在0.04周以内，窄巷UPD一天内的最大变化不超过0.15周，BDS-2宽窄巷UPD的稳定性略差于BDS-3;全球范围内均匀挑选的测站PPP浮点解的平均定位精度在北(North, N)、东(East, E)、天(Up, U)各方向分别为2.21、3.50、6.01 cm,经模糊度固定后，固定解分别提升至1.11、1.26、3.50 cm,提升了49.8%、64.0%、41.8%,验证了估计钟差和UPD方法的正确性与新信号良好的服务性能。
2024年04期 v.54;No.419 962-970页 [查看摘要][在线阅读][下载 2990K] [下载次数：255 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 李刚;郭磊;支春阳;刘佳浩;郝泽华;
近年来，北斗导航系统建设逐渐完善，北斗三号区域短报文通信(Reginal Short Message Communication, RSMC)服务已进入行业应用越来越广的关键时期。WiFi信号与北斗三号RSMC出站信号频率接近，在实际使用过程中，2个系统可能存在兼容性问题。针对WiFi信号干扰对北斗三号RSMC出站信号性能的影响问题，介绍了北斗三号RSMC出站信号的空口特性，分析了WiFi信号对北斗三号RSMC出站信号的带外干扰和带内干扰，基于等效载噪比的分析方法，从载噪比损失方面对干扰的强度做了仿真分析，并给出了改进方法。研究结果为WiFi和北斗区域短报文服务兼容并存提供技术基础。
2024年04期 v.54;No.419 971-976页 [查看摘要][在线阅读][下载 1639K] [下载次数：181 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 王换换;王建玲;闫新庆;
遥感图像能够更为丰富地反映地物内部信息，但多种应用场景下会出现时间序列关键特征难以提取，导致图像分类效果不佳的问题。为此，设计一种面向多应用场景的遥感图像长短期记忆(Long Short Term Memory, LSTM)网络分类模型。对场景遥感图像时间序列特征进行表示；改进动态时间弯曲质平均算法，利用改进算法提取场景遥感图像时间序列关键形态特征；构建LSTM模型，利用梯度下降法训练LSTM模型，更新网络的权值与偏置，在训练完成的网络内，输入时间序列关键形态特征，输出遥感图像场景分类结果。实验结果表明，所设计模型可有效分类遥感图像场景，对场景遥感图像分类的Kappa值为0.97,分类耗时5.6 s,分类不同类别遥感图像场景时的预测分布方差最大为0.6,该方法的分类精度较高，且消融实验结果显示所设计模型的召回率高达95%,F1值高达0.96,由此可见，所设计模型对场景遥感图像分类具有显著的有效性。
2024年04期 v.54;No.419 977-983页 [查看摘要][在线阅读][下载 1449K] [下载次数：510 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 刘瑞华;王彦军;马赞;马琬淇;
基于航空无线电技术委员会(Radio Technical Committee for Aeronautics, RTCA)等的相关技术标准，结合卫星通信链路预算理论，给出全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)机载天线增益适航性分析的理论方法，并对北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System, BDS)机载天线增益进行适航性分析计算。以BDS机载天线增益适航性分析结果为设计指标进行BDS B1I频段机载无源天线的验证设计与仿真。BDS机载无源天线仿真结果满足设计指标，并具有良好的低仰角增益与圆极化性能。证明了所给GNSS机载天线增益适航性分析方法的可行性与BDS机载天线增益适航性分析结果的合理性。
2024年04期 v.54;No.419 984-991页 [查看摘要][在线阅读][下载 1621K] [下载次数：161 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]
- 李葛;杨博;文彦博;何顺杰;胡珍珍;
当用户移动时，信号的传输距离随之变化。基于此，利用毫米波通信对传输距离的敏感性提出了距离自适应调制策略。当用户接收误码率(Bit Error Rate, BER)超过门限时，用户通过反馈信道请求基站调整信号调制阶数和发送功率来保证BER在门限以下。基站根据用户反馈的BER门限、传输距离以及天线增益等确定调制阶数，通过最大化频谱效率(Spectrum Efficiency, SE)得到最优发送功率。通过仿真得出，当传输距离小于300 m时，采用256阶数的正交幅度调制(256-order Quadrature Amplitude Modulation, 256QAM);距离在300～500 m时，采用64QAM调制；距离在500～800 m时，采用16QAM调制；距离大于800 m时，采用4QAM调制。比较已有的毫米波广义空间调制(Generalized Space Modulation-QAM,GSM-QAM)、脉冲位置调制(Pulse Position Modulation, PPM)和固定QAM调制策略，所提出的改进的自适应调制策略在保证BER的前提下，数据率最高。
2024年04期 v.54;No.419 992-997页 [查看摘要][在线阅读][下载 1569K] [下载次数：128 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 冉黎琼;陈金勇;高林;宋海权;王邦平;于泳;刘洋;乔少杰;
企业科技成果作为国家科技创新的重要组成部分，是科技创新的重要体现。如何科学评价新时期企业科技成果创新是一个普遍存在的问题，针对传统层次分析法(Analytical Hierarchy Process, AHP)在确定权重系数方面存在的不足，以国有企业科技创新评价为落脚点，提出一种基于主成分分析法(Principal Component Analysis, PCA)和AHP的科技创新量化考核方法，建立了国有企业科技创新量化考核指标要素信息库，构建新型科研平台科技创新能力考核指标体系。综合考虑了主客观因素，利用PCA得到指标层中各指标的重要度，通过AHP得到判断矩阵，提高判断矩阵的准确性和合理性。实验结果表明，采用基于PCA和AHP的科技创新量化考核算法得到的国有企业科技创新量化考核评估结果更加客观合理，并通过人机交互系统展示考核的分析结果。
2024年04期 v.54;No.419 998-1008页 [查看摘要][在线阅读][下载 1799K] [下载次数：1250 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 寇瑜萍;邓丁;欧钢;黄仰博;牟卫华;
随着卫星导航技术的发展，芯片、模块和板卡等导航产品被广泛应用到各种导航终端设备上，但这些设备在开放环境中的通信安全问题日益凸显。物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function, PUF)是一种新型“硬件指纹”技术，基于PUF的身份认证方式可以对设备进行硬件层面的认证，满足其轻量级和高安全性的认证需求。针对多数PUF易受到机器学习(Machine Learning, ML)建模攻击的问题，对不同的结构改进方法进行介绍，分析了几种常用ML攻击算法的特点，提出了防御和攻击两方面的性能评价方法，从安全性方面讨论了PUF的未来发展趋势。
2024年04期 v.54;No.419 1009-1018页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K] [下载次数：476 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 张恩齐;林俊鹏;陈平平;
提出了一种基于低密度奇偶校验(LDPC)编解码作为信道编码方案的LoRa通信系统。经过权衡利用LDPC码编码以及LLR-BP解码替代汉明码，在不改变LoRa核心调制技术和参数定义的前提下，略去交织过程，并使系统具备了更好的误码性能，灵活支持较长的数据包的传输。仿真结果表明，在同一编码率下，当误码率(Bit Error Rate, BER)水平为10~(-3)时，基于LDPC编解码作为信道编码方案的LoRa通信系统相较于传统系统信噪比性能能够放宽1.5 dB左右，该结果对于LoRa系统的各个扩频因子(SF)均成立，具有一定的参考价值。
2024年04期 v.54;No.419 1019-1025页 [查看摘要][在线阅读][下载 2002K] [下载次数：566 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 薛珮芸;师晨康;白静;赵建星;汪思斌;
针对单个语音去噪算法在去噪过程中关注点较为单一，而多个语音去噪算法在融合时存在细节信息被削弱、融合效果不理想的问题，提出一种多个语音去噪算法下的自适应门限融合策略，将带噪信号分别经过3种不同的去噪算法得到3个去噪信号；根据自适应门限值以帧为单位进行帧筛选，得到自适应门限融合策略下的去噪信号；为提高识别效果，采用倒谱提升器对Gammatone频率倒谱系数(Gammatone Frequency Cepstrum Coefficient, GFCC)进行改进，并联合支持向量机进行噪声环境下的语音识别。实验结果表明，在5、10、15、20 dB四种信噪比下，通过该融合策略所得到的去噪信号与目前主流的顺序融合及多级融合方式相比，在语音识别率方面平均提高3.6%,融合倒谱提升器的GFCC特征相比于GFCC特征平均提高了2.2%。
2024年04期 v.54;No.419 1026-1033页 [查看摘要][在线阅读][下载 1527K] [下载次数：274 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 刘壮;盛志超;魏浩;余鸿文;方勇;
工业控制场景下5G-A终端传输时延是确定性网络能力的直接表征之一，时延预测对提高网络确定性至关重要。由于传输时延序列的不稳定性和随机性，单一模型难以准确预测。针对该问题，提出一种基于优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)和卷积注意力长短时记忆网络(Convolutional Attention Long Short Term Memory Network, CA-LSTM)的传输时延预测方法。为提高VMD的分解性能，利用相关系数检验法确定时延序列分解的模态数，并利用蝗虫优化寻优分解的惩罚因子和保真度系数；设计CA-LSTM网络，借助卷积滤波器以及注意力机制使得网络具备分辨时延特征重要程度的能力；将各模态预测值重建成一维时延值得到预测结果。实验研究结果表明，优化VDM能够将5G终端传输时延序列有效分解，结合CA-LSTM模型相比于经典LSTM在MSE、RMSE和MAE上分别提升了37.1%、21.3%和23.6%。
2024年04期 v.54;No.419 1034-1042页 [查看摘要][在线阅读][下载 2490K] [下载次数：241 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 马利芬;王伟;池耀磊;朱宏伟;韩磊;
刚性罐道是立井采矿中煤炭运输以及设备运输环节的重要组成机械，对罐道做出精确的故障诊断具有保证和提高立井采矿生产效率的重要意义。面对罐道难以实现精确故障诊断的问题，在Improved Convolution Neural Networks with Training Interference(ITICNN)的基础上添加了Inception＿v4与Long Short Term Memory(LSTM),提出了一种高精度卷积神经网络——Improved Convolution Neural Network Based on ITICNN(IBICNN),并采用了一种方向振动传感器收集罐道振动信号，用IBICNN的卷积层提取振动信号数字特征，并用LSTM提取多方向振动信号之间的相关性信息的刚性罐道故障诊断方法。通过搭建实验平台对罐道实验模型进行了故障诊断研究，取得了99.4%的诊断率。为了解决罐道在使用过程中伴有大量噪声从而难以诊断故障的问题，在Adaptive Batch Normalization(AdaBN)算法的基础上进行了改进，并采取自迁移学习的方法，提高了IBICNN的抗噪声能力，在噪声含量为100%的情况下取得了90.11%的诊断率。
2024年04期 v.54;No.419 1043-1052页 [查看摘要][在线阅读][下载 3368K] [下载次数：284 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] 下载本期数据