5G网络,开启万物互联、智慧生活新时代

<正>前不久,以华为为核心代表、由中国主导推动的PolarCode码被国际移动通信标准化组织3GPP采纳为5G eMBB(增强移动宽带)场景的相关技术方案,成为中国在5G移动通信技术研究和标准化上的重要进展。与此同时,负责我国5G试验的IMT—2020(5G)推进组也宣布,中国5G技术研发试验第二阶段技术规范正式发布,5G技术研发试验第二阶段测试将针对各厂商面向5G移动互联网和物联网不同应用场景的技术方案进行验证。尽管这些离5G标准尚远,中国通信企业在通信标准上撼动国际巨头还需时     

T3G空中接口信道仿真实现

随着3G产业链的不断完善与发展对人才的巨大的需求，通信企业对通信专业人才能力与知识的需求较以前有了许多新要求，目前许多高职院校已经将3G通信列入了电子、通信等专业的教学内容，T3G系统中采用了较多的新技术，而其中大部分技术需要物理层的支持，本文介绍了一种基于T3G系统物理层仿真软件的应用，并借助T3G系统仿真技术平台，实现T3G系统空中接口的仿真。     

车载自组网的物理层研究

车载自组网能有效提高道路交通安全。物理层作为车载移动自组网的底层,是整个网络的基础,需要满足高速移动时提供实时可靠、有效的接入。基于802.11p国际标准,对采用OFDM技术的车载自组网物理层传输帧格式、通信链路中的时频同步技术、多普勒估计与校正技术、通信信道的估计、均衡技术进行研究设计。仿真结果表明,该物理层能够满足车载自组网对可靠性和有效性的要求。     

4G移动通信系统及其在现有架构上的技术平移

在3G移动通信系统开展应用的同时，关于4G移动通信系统的讨论也已全面展开．本文首先给出了4G系统的定义和网络结构以及相关技术，然后就物理层技术和IP层技术等现有移动通信技术向4G系统的移转进行了详细论述．     

基于NOMA的人工噪声物理层安全性能研究

添加人工噪声也是提升物理层安全性能的重要方式之一,能够有效抑制窃听行为,对于提升物理层的安全可靠性也有帮助。将非正交多址接入技术(NOMA)融入传统的人工噪声辅助方案中,在提升物理层安全性能的同时也可以节约频谱资源,考虑非信任中继节点的情况下,提出基于NOMA技术的人工噪声辅助方案,推导该方案的中断概率和遍历和速率,并给出了遍历和速率上界的表达式。仿真结果表明,NOMA方案相比传统的正交多址接入技术(OMA)中断概率更低,同时也提升了系统的遍历和速率,证明NOMA方案可以有效提升物理层的安全可靠性,也可以防止非信任中继节点对信息进行窃取。     

移动通信系统平均物理层安全容量

为提升移动通信系统的安全性,研究了用户移动时的平均物理层安全容量。在实际传播环境中,用户移动会导致物理层安全容量在大范围内变化,因此提出合法用户平均物理层安全容量以刻画系统的安全通信性能。通过分析窃听者位置对平均物理层安全容量的影响,得到了平均物理层安全容量的分布特征。根据分布特征,提出了一种改善平均物理层安全容量的方案。该方案通过限制窃听者存在区域,保证用户平均物理层安全容量不低于指定值。理论和数值分析结果表明:所提方案可以有效地保障移动通信系统的平均物理层安全容量。     

HSPA+中的多天线与高阶调制技术

增强高速分组接入(HSPA )是一项新的B3G技术,其目的是为了对现有的高速分组接入系统(HSPA)进行平滑升级,从而在尽量保护现有系统投资基础上满足用户对更高数据速率的应用需求.在介绍3GPP标准中提出的HSPA 基础上,重点讨论了HSPA 系统物理层新引入的多天线收发(MIMO)和高阶调制技术,讨论了这些技术的具体实现方法以及对原HSPA系统带来的性能提升.通过仿真结果,可以看到这些性能上的提升使HSPA 系统可以在5 MHz带宽上获得与3GPP长期演进系统(LTE)相近的性能.     

5G广播综述:标准化、实践与演进

5G广播采用点对多点传输方式,通过引入广播大塔,能够在移动通信网络提供线性电视、软件升级等不受终端数量限制的广播服务,与点对点传输模式形成优势互补,是未来广播技术发展最重要的方向。本文结合3GPP标准中广播多播技术的发展背景,梳理了从2G以来的广播多播服务的标准化过程,介绍5G广播标准发展重要阶段开展的试验和商用服务,并对未来5G广播发展的关键技术进行了探讨。     

基于自供电智能反射面辅助的MISO系统无线安全传输

为增强无线通信的安全性,面向多输入单输出(Multiple Input Single Output, MISO)系统,提出了基于自供电智能反射面(Intelligent Reflecting Surface, IRS)辅助的物理层安全传输方案,其中IRS被用以协助基站到合法用户的信息传输,同时抑制传输给窃听者的信号,以此实现系统的安全传输。为保证IRS有足够的能量维持其运行,设计了基于时间切换(Time Switching, TS)的能量收集方案,即将传输块分为能量收集阶段和信息反射阶段。在能量收集阶段,IRS从基站发射的射频信号中收集能量;在信息反射阶段,IRS利用先前收集的能量辅助基站的信息传输。为了最大化系统安全传输速率,设计了关于基站波束成形向量、时间分配和IRS反射相位的联合优化问题。由于该问题为非凸优化问题,为此设计了基于两阶段的高效算法,并通过交替优化、半正定松弛(Semi-Definite Relaxation, SDR)、连续凸逼近(Successive Convex Approximation, SCA)等技术获得了次优解。仿真结果表明,所提出的方案可以有效地提升系...     

工业互联网时代工厂安全生产的思考与实践

 流程工业企业安全生产问题日益成为全社会关注的焦点。聚焦工业企业运行的五大核心--“人、机、料、法、环”，以工业操作系统为平台，采用第五代移动通信（5G）、窄带物联网（NB-IoT）和云计算等技术，围绕人员安全、设备安全、物料安全、工艺安全和环境安全，提出了安全生产整体解决方案，以满足企业用户的安全需求，为工业互联网时代工厂安全生产保驾护航。     

大规模MIMO多用户双向中继系统的物理层安全性能分析

对大规模多输入多输出(multiple input and multiple out,MIMO)多用户双向中继网络的物理层安全性能进行分析。系统模型中假设窃听节点可以获取第一跳用户发送信号和第二跳中继发送信号,分析大规模MIMO中继采用最大比合并和最大比传输信号处理时的系统保密速率,进一步推导出中继天线数趋于无穷时的系统渐近保密速率表达式,并进行仿真验证。理论分析和仿真结果显示,即使在不采用专门的物理层安全技术时,大规模MIMO双向中继系统也能获得可观的保密速率。证明即使当窃听节点具备多用户干扰消除能力时,通过设置合理的用户和中继发送信号功率,大规模MIMO双向中继系统仍然具有较好的物理层安全性能。     

基于循环冗余校验辅助连续相约表的物理层广播信号译码算法

3rd Generation Partnership Project release15发布的第五代无线通信技术标准(5G new radio)中,物理层广播信号(physical broadcast channel,PBCH)采用了分布式循环冗余校验极化码进行编码。对于5G终端设备来说,Polar码译码延迟大、复杂度高。为了在5G超高速传输中快速地对Polar码译码,本文采用分布式循环冗余校验连续相约表的方法研究了PBCH信号的译码过程。算法中针对Polar码的特点,通过路径排序和早停功能,对路径进行选择,简化了Polar译码的复杂度。结果表明,该方法复杂度低,译码速度快,易于实现,可以为未来第五代无线通信终端提供设计参考。     

电力系统信息网络安全分析和研究

随着电力信息网络系统接入Interact,网络信息安全问题日趋严重,既要防止内部的攻击,也要防止病毒、黑客和非法访问等各种互联网上的攻击,信息网络的安全已成为影响电力系统安全运行的关键。必须针对各自特点采取相应的安全技术,通过综合设计解决其网络信息安全问题。本文从物理层、网络层、系统层、应用层、安全管理层五个层次详细分析了电力网络信息系统的特点和安全策略。     

MIMO-OFDM技术在4G移动通信系统中的应用

介绍了第四代移动通信中(4G)的概念,给出了OFDM技术、MIMO技术的原理和优势,讨论了MIMO-OFDM技术在4G系统中应用的必要性,分析了MIMO-OFDM系统中空时信号处理技术,信道估计,分集技术,自适应技术等关键技术。     

自主环境认知的发育机器人发育模型

发育模型是目前具有自主认知能力的发育机器人研究的热点,为解决发育模型问题,定义了发育机器人的体系结构,以及信息处理流程中的算法问题,并针对现有模型不能解决机器人“诱拐”问题,给出了一个任务驱动的发育模型。该模型结构将具有自主环境感知能力的发育机器人结构分为3层：物理层、信号处理层以及发育层。其中,物理层由传感系统、执行机构以及机器人本体组成;信号处理层主要负责实现传感信号的处理;发育层是发育机器人的核心,由特征提取与发育体组成,特征提取可以将大量的传感数据压缩到很少的几维以方便处理,发育体是整个系统的决策机构,负责感知与动作的匹配。     

一种CFP 40G/100G光模块物理层的测试方法

针对CFP 40G/100G光模块物理层测试需要,文章介绍了一种基于IEEE 802.3BA协议的测试方案。该测试方案利用泰克BertScope示波器测试平台,制作CFP测试夹具把CFP 40G/100G光模块高速电信号引出来,实现了对CFP 40G/100G光模块接收端和发送端物理层电信号的测试。通过对Finisar公司的CFP 40G和CFP 100G光模块发送端有源眼图、光模块接收端眼图及接收端芯片抖动的测试,验证了该测试方案的可行性。     

网络物理融合下基于随机博弈的车联网网络安全可靠性分析

交通事故已经成为威胁人民生命和财产安全的社会公害之一,车联网(Internet of Vehicles, IoV)作为能够有效增加道路安全的新兴技术,在道路交通安全防控方面扮演着至关重要的角色,在广泛应用的同时也面临着严峻的网络攻击挑战.为分析IoV系统可靠性对道路安全水平的影响,设计了基于马尔可夫过程的双人随机博弈模型,将受到攻击的IoV系统分为渗透阶段、破坏阶段与主动恢复阶段,基于IoV系统受攻击后的状态转移过程,研究了攻击者和防御者之间动态交互的影响及状态之间的级联关系.将IoV系统的安全部署成本划分为相互依赖的网络层和物理层两部分,在无法完全了解模型参数的情况下通过Minimax-Q算法预测攻击者行为,探究防御成功率与网络安全部署成本对攻击者策略的影响,评价了不同攻击策略下的系统可靠性(车辆系统平均失败时间、车辆系统稳态可用性和道路信息稳态机密性),并构建了车联网环境下的道路交通安全综合指标,探析了IoV系统网络安全对道路交通安全水平的影响.研究结果表明：(1)在渗透阶段,相比于网络层,物理层安全部署成本的变化对攻击策略的影响更为显著,在破坏阶段则呈相反趋势.(2)在应用受损状...     

8～12μm热红外图像的特征增强算法研究与DSP实现

热红外成像技术在众多领域和军事领域都发挥着重要的作用.由于焦平面阵列FPA红外探测器的噪声大以及弱小目标红外信号的灰度级不明显,文中采用Gauss与非线性中值联合滤波抑制噪声以及分线段增强算法对图像的特征进行增强.图像实时信号处理系统(DSP)用TMS320DM6437来实现.实验结果表明:该算法和DSP实时信号处理系统的结合,实现对弱小目标的特征增强.     

浅析基于ASP.NET的Web网络应用程序的安全开发

Web网络应用开发中,安全性是要考虑的关键问题,本文作者从系统规划阶段、设计开发阶段、发布运行阶段三个方面详细阐述安全策略的实现,总结出如何充分利用ASP.NET的安全机制、数据库安全控制、增强管理员网络安全防范意识,构建性能安全的Web应用程序。     

故障检测诊断技术在煤矿机电设备中的应用

诊断技术是以计算机技术、传感器技术、信号处理技术等多学科为基础的综合技术,其在工业发达国家起步最早,发展最为迅速.随着煤炭科学技术的发展,故障诊断技术在煤矿也得到了较为广泛的应用。提高安全、可靠性的途径有很多,其中采用故障检测诊断技术是一个重要、有效的措施。