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基于generalized-K信道的SIMO的物理层安全性能分析 Article

Hong-jiang LEI,Imran Shafique ANSARI,Chao GAO,Yong-cai GUO,Gao-feng PAN,Khalid A. QARAQE

《信息与电子工程前沿（英文）》 2016年第17卷第10期页码 1074-1084 doi: 10.1631/FITEE.1601070

摘要：概要：该文研究了基于generalized-K信道的单发多收系统的物理层安全性能。分别考虑源节点在有和没有窃听信道的信道状态信息的两种情况，将generalized-K分布近似为伽马分布和混合伽马分布，分别推导出系统的保密中断概率和平均保密容量的解析表达式。

关键词：物理层安全；generalized-K衰落；平均保密容量；保密中断概率；混合伽马分布

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基于非线性能量收集器的无线充电中继系统保密中断性能分析 Article

继亮张,高峰潘,宜原解

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第2期页码 246-252 doi: 10.1631/FITEE.1601352

摘要：在考虑解码转发和功率分配接收器的场景中，本文选择第K个最优中继来协助信源−中继−信宿链路的传输。同时，本文还推导了保密中断概率的解析表达式，并用通过仿真验证了分析结果。

关键词：解码转发；能量收集；非线性；保密中断概率

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存在信道状态估计误差的最大比合并/选择合并分集技术在单输入多输出窃密系统中的遍历保密容量分析 Article

Hui ZHAO, You-yu TAN, Gao-feng PAN, Yun-fei CHEN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第4期页码 578-590 doi: 10.1631/FITEE.1500430

摘要：在物理层中，本文研究了存在信道估计误差的最大比合并/选择合并的保密容量性能。在一个单输入多输出窃密信道中，信源向一个装备M根接收天线并采用最大比合并/选择合并技术处理多径信号的信宿发送保密信息。我们分别推导了两种情况下遍历保密容量的精确和近似闭式表达式：（1）最大比合并带有信道估计误差；（2）选择合并带有信道延迟。此外，本文得到了高信噪比斜率和高信噪比功率补偿两个重要的参数，它们在高信噪比条件下决定了遍历保密容量。最后，本文通过仿真分析验证了所得到的闭式表达式的准确性。

关键词：遍历保密容量，最大比合并，加权误差，物理层保密，选择合并，单输入多输出

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基于最大比合并的认知无线电物理层保密性能分析 Article

Hui ZHAO,Dan-yang WANG,Chao-qing TANG,Ya-ping LIU,Gao-feng PAN,Ting-ting LI,Yun-fei CHEN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2016年第17卷第9期页码 929-937 doi: 10.1631/FITEE.1500351

摘要：概要：在瑞利衰落信道下，本文研究了认知无线电网络中最大比合并的保密中断性能。在一个单输入多输出窃密系统中，本文考虑一个次级用户向另一个装备多根接收天线并且采用最大比合并提高其合并信噪比的次级用户发送保密信息。考虑上述的窃密环境，本文分别得到了精确和近似保密中断概率的闭式表达式。

关键词：认知无线电网络；最大比合并；保密中断概率；单输入多输出

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Secure analysis on artificial-noise-aided simultaneous wireless information and power transfer systems

Wei-min Hou, Qing-shan Tang,cstqs001@126.com

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第11期页码 1535-1670 doi: 10.1631/FITEE.2000083

摘要： In this paper, we investigate the secrecy outage performance in (SWIPT) systems taking assistance into account. Multiple antennas in the source and a single antenna in both the legitimate receiver and the eavesdropper are assumed. Specifically, the transmitted signal at the source is composed of two parts, where the first part is the information symbols and the other is the noise for the eavesdropper. To avoid making noise in the legitimate receiver, these two parts in the transmitted signals are modulated into two orthogonal dimensions according to the instantaneous channel state between the source and the legitimate receiver. We derive an approximate closed-form expression for the (SOP) by adopting the Gauss-Laguerre quadrature (GLQ) method, where the gap between the exact SOP and our approximate SOP converges with increase of the summation terms in the GLQ. To obtain the secrecy diversity order and secrecy array gain for the considered SWIPT system, the asymptotic result of the SOP is also derived. This is tight in the high signal-to-noise ratio region. A novel and robust SOP approximation is also analyzed given a small variance of the signal-to-interference-plus-noise ratio at the eavesdropper. Some selected Monte-Carlo numerical results are presented to validate the correctness of the derived closed-form expressions.

关键词：人工噪声；多天线系统；保密中断概率；无线携能

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基于非完美信道状态的下行OFDMA系统中优化物理层安全问题的资源分配算法研究 None

Wei YANG, Jing MAO, Chen CHEN, Xiang CHENG, Liu-qing YANG, Hai-ge XIANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第3期页码 398-408 doi: 10.1631/FITEE.1700026

摘要：介绍了一种基于正交频分多址（OFDMA）技术的下行通信系统中优化物理层安全问题的资源分配方案。讨论了3种非完美信道状态信息情况，分别是：（1）信道信息存在估计误差；（2）信道信息反馈存在时延，需要通过预测估计当前信道状态；（3）反馈信道容量受限，导致量化误差，运用率失真理论可以推导出反馈信道容量的下界我们把优化问题建模成一个功率和子载波的联合分配问题，优化目标为最大化用户最小的遍历安全容量。该优化问题是一个混合整数非线性规划问题，最优解计算复杂度较高。

关键词：资源分配；正交频分多址（OFDMA）；非完美信道状态信息；物理层安全

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脉冲中子、伽马探测系统性能表征与设计技术

欧阳晓平

《中国工程科学》 2009年第11卷第5期页码 44-53

摘要：用于复杂能谱脉冲中子、伽马混合辐射场时间谱、强度谱测量的探测系统，主要性能包括探测灵敏度、时间响应、能量响应、线性电流和中子、伽马分辨能力等指标参数，这些参数的获得与实现，需要根据中子、伽马射线与物质相互作用的基本原理

关键词：中子、伽马混合场脉冲辐射探测探测系统设计原理性能参数

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Zhen-hua YUAN, Chen CHEN, Xiang CHENG, Guo-cheng LV, Liu-qing YANG, Ye JIN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第6期页码 796-807 doi: 10.1631/FITEE.1700023

摘要：主要研究在相关信道模型条件下两跳无线通信网络的中继物理层安全波束成形方案设计问题。中继节点无法获得窃听信道的瞬时信道状态信息，只可获得合法信道的瞬时状态信息，以及合法信道与窃听信道之间的相关性信息，据此中继节点可推导出窃听信道状态的条件概率分布。以系统近似遍历安全容量为优化目标，研究了2种中继波束成形方案：1最大化合法信道容量的“广义匹配转发方案”；2“普通阶波束成形方案”。另外，还讨论了基于遍历安全容量下界的“下界最优化波束成形方案”。与上述两方案比对，“广义匹配转发方案”是最优的秩-1方案，“普通阶波束成形方案”则是基于近似遍历安全容量的迭代最优的中继转发方案。通过仿真对各波束成形方案的性能进行比较，验证了本文的分析。

关键词：物理层安全；中继波束成形；相关信道；遍历安全速率；凸优化

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基于层次的K-means初始化算法

汤九斌,陆建峰,唐振民,杨静宇

《中国工程科学》 2007年第9卷第11期页码 74-79

摘要：

K-means算法是一种常用的聚类算法，但是聚类中心的初始化是其中的一个难点。笔者提出了一个基于层次思想的初始化方法。一般聚类问题均可看作加权聚类，通过层层抽样减少数据量，然后采用自顶向下的方式，从抽样结束层到原始数据层，每层都进行聚类，其中每层初始聚类中心均通过对上层聚类中心进行换算得到，重复该过程直到原始数据层，可得原始数据层的初始聚类中心模拟数据和真实数据的实验结果均显示基于层次抽样初始化的K-means算法不仅收敛速度快、聚类质量高，而且对噪声不敏感，其性能明显优于现有的相关算法。

关键词：层次技术初始聚类中心加权数据 K平均聚类

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衬底式安全工业物联网中的协作MIMO优化研究 Research Article

王新尧1,鲍叙言2,黄育侦3,郑重1,费泽松1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第2期页码 259-274 doi: 10.1631/FITEE.2200188

摘要：本文研究协作多输入多输出（cooperative multi-input multi-output，C-MIMO）系统中的物理层安全技术，该技术可以被用于主次用户共存的衬底式认知无线电网络，并通过提高次级C-MIMO接收机的安全速率同时减少对主用户的干扰来实现上述安全通信范式。该通信模型尤其适合应用于基于非授权频谱的工业互联网安全传输场景，可以实现频谱效率和安全速率的有效平衡和折衷。仿真结果表明，在自适应选择的特征空间中传输信号和人工噪声，C-MIMO系统可以完全消除保密中断概率，获得相比固定特征空间预编码方案更高的安全速率。此外，针对大维C-MIMO提出的简化EAP方法可以显著提高安全速率。

关键词：感知无线电；物理层安全；协作多输入多输出（C-MIMO）；特征空间自适应预编码；差分凸规划

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Joint cooperative beamforming and artificial noise design for secure AF relay networks with energy-harvesting eavesdroppers Article

He-hao NIU, Bang-ning ZHANG, Dao-xing GUO, Yu-zhen HUANG, Ming-yue LU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第6期页码 850-862 doi: 10.1631/FITEE.1601832

摘要：研究AF中继网络同时信息与能量传输的物理层安全技术，提出利用鲁棒协作波束成形和人工噪声提升系统的安全和能量传输性能。将能量接收机视作潜在窃听者，在中继功率及能量采集门限约束下，提出最大化源节点与合法接收机之间的最差安全速率优化问题。为求解该非凸问题，提出了双层优化方法，其中包括一维搜索与半正定松弛。仿真结果表明本文算法比其他方案有更好的安全速率性能。

关键词：同时无线信息与能量传输；物理层安全；中继网络；协作波束成形；人工噪声

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森林火险与气象因素的多元相关性及其分析

宋卫国,马剑,Satoh K,王健

《中国工程科学》 2006年第8卷第2期页码 61-66

摘要：

森林火灾发生概率预测涉及气象、树种、地理条件与人类活动等诸因素，气象参数对火灾的影响一直是森林火灾研究的重点之一。选用日平均湿度、降水量、平均风速、平均温度和日照时间等5种典型气象参数，利用BP神经网络分析了它们对火灾发生概率的综合影响；研究了多种气象参数综合作用下火灾发生概率的变化规律。结果表明，气象参数与火灾发生概率之间存在稳定的关联，神经网络在处理多参数综合影响方面具有较好的泛化能力，可以作为预测林火概率的可靠方法，为森林火灾研究提供了基础数据。

关键词：神经网络森林火灾火灾发生概率气象参数火灾风险

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有限资源下最大可靠性网络流中断模型

赵佳,于华

《中国工程科学》 2015年第17卷第1期页码 137-142

摘要：

提出了最大可靠性网络流中断模型。此模型是在给定的网络图中，通过在边上设置监测点来阻止给定两个顶点之间的网络流量，同时考虑所设置监测点失效的可能，在给定的资源限制下，最大化中断网络流的可能性，即给定起点和终点的网络图，在资源有限的情况下，选择一些边设置监测点使得从起点到终点的所有路都包含尽可能多的已被设置中断点的边。

关键词：中断模型；k-可靠性；对偶；线性规划松弛；互补松弛型

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基于广义极值分布和马尔科夫随机场的全极化合成孔径雷达图像潮间带区域地物分类方法 None

Ting-ting JIN, Xiao-qiang SHE, Xiao-lan QIU, Bin LEI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第2期页码 253-264 doi: 10.1631/FITEE.1700462

摘要：该算法将广义极值分布模型（GEV）的极化特征与马尔可夫随机场（MRF）的平滑滤波结合，并加入拟合优度检验，以确定统计模型各组成部分的显著性。将极化熵和各向异性的分类结果有效结合，得到最终分类结果。

关键词：潮间带区域地物分类；极化合成孔径雷达；有限混合模型；马尔可夫随机场；广义极值分布模型

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连续非线性最优控制问题的勒让德—伽辽金逼近方法 Article

Xue-song CHEN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第10期页码 1479-1487 doi: 10.1631/FITEE.1601101

摘要：该方法基于伽辽金逼近理论（Galerkin approximation）求解广义哈密尔顿—雅可比—贝尔曼（Hamilton-Jacobi-Bellman, GHJB）方程。勒让德—伽辽金逼近方法（GALP）尚未被用于求解连续非线性最优控制问题。由于勒让德多项式（Legendre polynomials）具有正交性，在计算函数内积时，该方法可以明显减少积分计算量。

关键词：广义哈密尔顿—雅可比—贝尔曼方程；非线性最优控制；伽辽金逼近（Galerkin approximation）；勒让德多项式（Legendre polynomials）

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基于generalized-K信道的SIMO的物理层安全性能分析

Hong-jiang LEI,Imran Shafique ANSARI,Chao GAO,Yong-cai GUO,Gao-feng PAN,Khalid A. QARAQE

期刊论文

基于非线性能量收集器的无线充电中继系统保密中断性能分析

继亮张,高峰潘,宜原解

期刊论文

存在信道状态估计误差的最大比合并/选择合并分集技术在单输入多输出窃密系统中的遍历保密容量分析

Hui ZHAO, You-yu TAN, Gao-feng PAN, Yun-fei CHEN

期刊论文