基于恒阻大变形锚索的滑坡监测预警系统研发及应用

随着人类建设活动的日益频繁,天然边坡人工扰动诱发的滑坡灾害逐渐增多,已经严重威胁到人员和工程构筑物的安全与稳定,滑坡监测变得越来越重要。介绍了一种经过改进后的滑坡监测预警系统,该装置基于北斗卫星和通用分组无线服务技术（GPRS）双路通讯平台,采用zigbee技术构建多跳自组织无线传感器网络,利用具有能量吸收特性的恒阻大变形锚索替换原来的常规锚索作为传力装置,保证边坡岩体变形2 m锚索不被拉断,实现了对大变形滑坡灾害的全过程监测预警目标。另外,按照红、橙、黄、蓝4个颜色等级,建立了临滑、近滑、次稳定和稳定4级预警准则,并开发出3D自动搜索和处理软件系统,嵌入监测区地形地貌遥感图、地质断面图、监测点分布图等矢量地图,具有自动搜索、监测数据智能处理、监测曲线自动显示和监测信息快速查询等功能。该系统已在南芬露天铁矿推广应用,根据预警准则成功对2011年10月5日发生的滑坡灾害提前5 d发出预警信息,并结合降雨量和累计采矿量监测数据,耦合对比分析滑坡前、后各参数的演变特征,证明滑动力监测参数是滑坡超前预警的惟一有效参数。该系统的成功应用为其他类似边坡的超前监测预警提供了理论和实践依据。     

基于带乘性噪声模型的水声通信字符估计算法研究

水声信道多途效应明显,而且存在衰落、散射、损耗以及随机时变等特性,使得水声通信系统的接收信号存在严重的码间干扰.利用带乘性噪声系统模型来刻画随机信道,在建模基础上利用最优滤波递推算法实现状态估计.由于状态向量中的第一维与接收信号之间存在一一对应关系,进而可实现水声信号的估计.该算法在最小方差意义下是最优的,能有效克服码间干扰和噪声污染.2种信道的仿真结果表明,在信噪比(SNR)为18db时,误码率(BER)均已经降低到10-4数量级,验证了算法的有效性.     

无线隐蔽通信研究综述

无线隐蔽通信是将消息隐藏在无线通信数据帧和信号中进行隐蔽传输的技术,属于无线通信和信息隐藏技术的交叉领域,其理论与技术的研究方兴未艾.本文分析了无线隐蔽通信的系统模型和主要能力要素,总结归纳了噪声式隐蔽信道容量的理论以及链路层、编码层、调制层和信号层中无线隐蔽通信技术的研究进展,并指出了需要进一步研究的问题.     

一种使用信号强度排序集合的单信标定位算法

为了满足室内高精度定位的需求,采用无线局域网物理层细粒度的信道状态信息来建立一个使用信号强度层次化排序集合的单信标定位算法。算法利用室内多径效应导致不同信道接收到的信道状态信息值不同的特性,来建立不同信道之间关系的指纹库,从而确定一个位置。实验结果表明仅仅使用单个信标的信道状态信息值的指纹定位算法的定位性能明显好于使用接收信号强度的定位算法,平均定位精度可以达到0.95m。     

CSI feedback-based CS for underwater acoustic adaptive modulation OFDM system with channel prediction

In this paper, we investigate the performance of adaptive modulation （AM） orthogonal frequency division multiplexing （OFDM） system in underwater acoustic （UWA） communications. The aim is to solve the problem of large feedback overhead for channel state information （CSI） in every subcarrier. A novel CSI feedback scheme is proposed based on the theory of compressed sensing （CS）. We propose a feedback from the receiver that only feedback the sparse channel parameters. Additionally, prediction of the channel state is proposed every several symbols to realize the AM in practice. We describe a linear channel prediction algorithm which is used in adaptive transmission. This system has been tested in the real underwater acoustic channel. The linear channel prediction makes the AM transmission techniques more feasible for acoustic channel communications. The simulation and experiment show that significant improvements can be obtained both in bit error rate （BER） and throughput in the AM scheme compared with the fixed Quadrature Phase Shift Keying （QPSK） modulation scheme. Moreover, the performance with standard CS outperforms the Discrete Cosine Transform （DCT） method.     

Blind equalization based on RLS algorithm using adaptive forgetting factor for underwater acoustic channel

Blind equalization based on adaptive forgetting factor, recursive least squares （RLS） with constant modulus algorithm （CMA）, is investigated. The cost function of CMA is simplified to meet the second norm form to ensure the stability of RLS-CMA, and thus an improved RLS-CMA （RLS-SCMA） is established. To further improve its performance, a new adaptive forgetting factor RLS-SCMA （ARLS-SCMA） is proposed. In ARLS-SCMA, the forgetting factor varies with the output error of the blind equalizer during the iterative process, which leads to a faster convergence rate and a smaller steady-state error. The simulation results prove the effectiveness under the condition of the underwater acoustic channel.     

SM4算法的差分功耗以及相关功耗分析研究

SM4算法是中国无线局域网产品的分组密码算法。功耗分析由于代价低、攻击效率高,因此对密码算法形成了很大的威胁。以SM4算法为研究对象,STC90C58AD微控制器为硬件仿真平台,采集相同密钥不同明文的SM4密码算法功耗曲线,分别研究了差分功耗分析及相关功耗分析的攻击方法。实验结果表明:使用相关功耗分析,210条功耗曲线可以恢复出第一轮的轮密钥;使用差分功耗分析,3500条功耗曲线可以恢复出第一轮的轮密钥。     

虚拟化无线接入点的设计

随着无线网络技术的发展,人们对无线局域网络的接入点技术提出了更高的要求。论文提出了一种对接入点设备进行虚拟化的设计方法,即把一个接入点虚拟成多个接入点,每个虚拟接入点具备原接入点的所有功能。这样仅通过一个接入点设备可以组建多个不同的无线局域网,并且每个网络拥有自己的安全策略。在不改变原来硬件的情况下成功完成了软件的设计,并把它应用于实际的接入点设备之中。     

无线传感器-执行器网络研究动态及发展

介绍了无线传感器-执行器网络的一些基本概念、常见结构及组成,总结了其特点。列举了无线传感器-执行器网络目前应用领域的几个实例及将来可能的应用领域。探索并总结了目前针对无线传感器-执行器网络研究的热点问题并指出研究此种网络所面临的挑战。     

RSA算法时序模板SDPA攻击研究

通过对8051芯片(支持ISO7816协议)上RSA算法功耗曲线进行大量测试观察,发现传统模幂运算二元表示算法分支语句存在指数信息的泄露。针对这一缺陷,首先尝试基于分支语句时间序列的先验模板攻击方法,实验表明传统的先验模板准确率只有85%左右。通过对匹配错误数据的深入分析,发现传统先验模板攻击的局限性,继而提出了基于SDPA时序模板攻击方法。新方法模拟真实待测环境构建模板,消除了先验模板攻击中因指数不同造成的相同模板间的差异,有效地提高了攻击的准确性。实验验证新方法的攻击正确率达到100%。