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簡(jiǎn)介:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正在深刻改變著人類的生產(chǎn)及生活方式,但數(shù)據(jù)和用戶信息泄露等網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題日益突出。信息加密技術(shù)是提高信息安全性的重要途徑。認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是下一代無(wú)線通信與網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù),是實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)融合、高效利用網(wǎng)絡(luò)資源滿足用戶端到端服務(wù)需求的最佳方法。圖像加密技術(shù)是利用數(shù)字圖像的特性設(shè)計(jì)加密算法,以提高加密算法安全性和運(yùn)算效率的一種技術(shù)。數(shù)字水印可以將標(biāo)識(shí)直接或間接嵌入數(shù)字載體中,不易被探知和修改,也不影響原載體使用價(jià)值,是信息隱藏技術(shù)研究領(lǐng)域的重要分支和研究方向。本文的主要工作是研究信息安全加密技術(shù),并探索無(wú)線認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的應(yīng)用,主要分為圖像加密部分和數(shù)字水印部分。圖像加密部分包括空域圖像加密和頻域圖像加密,數(shù)字水印部分包括數(shù)字圖像水印生成、嵌入與檢測(cè)。其中,加密算法是提升信息安全防護(hù)效果的關(guān)鍵。首先在圖像加密環(huán)節(jié)中,介紹了混沌加密算法,小波加密算法,并且在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)字圖像的加密;然后在數(shù)字水印部分,介紹了一些數(shù)字水印的特征概念以及基本模型,并且改進(jìn)和應(yīng)用了魯棒數(shù)字圖像水印技術(shù);最后無(wú)線認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,介紹了無(wú)線認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及安全防護(hù)內(nèi)容,并闡述和研究了用戶合法性認(rèn)證的問(wèn)題。本文研究了認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中圖像加密與數(shù)字水印技術(shù)的應(yīng)用,具體的創(chuàng)新性研究成果主要體現(xiàn)在以下方面1在研究了圖像空域及頻域常用加密算法的基礎(chǔ)上,提出了一種用混沌加密及小波變換混合的圖像加密算法,實(shí)現(xiàn)圖像的置亂和壓縮,該算法有較大的安全性。2在研究了數(shù)字水印常用技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了一種數(shù)字水印技術(shù)與圖像加密技術(shù)相結(jié)合的思路,即先將嵌入對(duì)象進(jìn)行圖像加密推出密文,再把密文通過(guò)數(shù)字水印隱藏到載體中。3在認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,主用戶基站進(jìn)行用戶授權(quán)時(shí),可以使用經(jīng)過(guò)圖像加密及數(shù)字水印隱藏的對(duì)象進(jìn)行通信,從而為用戶合法性認(rèn)證提供了一種新的途徑。本文最后分析了認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境信息加密存在的問(wèn)題,并提出了進(jìn)一步探索和研究的方向。
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簡(jiǎn)介:隨著汽車電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步,為了實(shí)現(xiàn)汽車的電子化控制,滿足汽車駕駛舒適、安全和智能的要求,車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。本文就是在這一背景下進(jìn)行了基于CAN和LIN總線的汽車車身網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用研究。本文在介紹汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展歷程和目前汽車網(wǎng)絡(luò)主流協(xié)議的基礎(chǔ)上,提出了汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)線控技術(shù)、無(wú)線技術(shù)、優(yōu)化結(jié)構(gòu)和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),詳細(xì)探討了CAN和LIN總線協(xié)議,并針對(duì)兩種協(xié)議的特點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比,說(shuō)明了LIN總線正作為低端總線的標(biāo)準(zhǔn)而受到廣泛關(guān)注。在協(xié)議分析的基礎(chǔ)上,探討了汽車車身網(wǎng)絡(luò)的典型解決方案,并參照典型方案提出了基于FREESCALE的8位MCUMC68HC08AZ60ACANLIN網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)座椅和后視鏡控制的設(shè)計(jì)方案。隨后重點(diǎn)說(shuō)明了CAN和LIN通信接口的軟硬件設(shè)計(jì),構(gòu)造了網(wǎng)關(guān)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)子模塊的控制。最后本文對(duì)系統(tǒng)的低功耗和診斷設(shè)計(jì)進(jìn)行了說(shuō)明,為實(shí)際應(yīng)用提供了很好的解決方案。
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簡(jiǎn)介:計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)廣泛應(yīng)用于機(jī)電類、自動(dòng)化等控制類相關(guān)專業(yè),除了能為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái),也能滿足系統(tǒng)與控制領(lǐng)域的理論研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),既能跨時(shí)間空間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),又能實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享,具有在線監(jiān)測(cè)、故障診斷等功能,擁有廣闊的應(yīng)用前景。針對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)存在的成本高、體積大、算法擴(kuò)展性不強(qiáng)等問(wèn)題,研發(fā)了一套基于網(wǎng)絡(luò)的三容水箱計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。本系統(tǒng)可以讓用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,并具有算法擴(kuò)展、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、動(dòng)態(tài)曲線顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。系統(tǒng)選取具有非線性、強(qiáng)耦合和大滯后特點(diǎn)的三容水箱經(jīng)典模型作為控制對(duì)象,采用WEB平臺(tái)面向用戶、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器管理數(shù)據(jù)和本地二級(jí)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)算法控制的三級(jí)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)使用自行開發(fā)的采集控制平臺(tái)對(duì)變量進(jìn)行控制,將HTTP、CSS以及AJAX等技術(shù)相結(jié)合搭建WEB平臺(tái),利用TCPIP通信協(xié)議雙向、異步數(shù)據(jù)通信,通過(guò)SQLSERVER實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理,F(xiàn)LASH實(shí)現(xiàn)曲線動(dòng)態(tài)顯示,并利用MATLAB實(shí)現(xiàn)控制算法仿真與擴(kuò)展。分別對(duì)硬件平臺(tái)、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器和本地二級(jí)服務(wù)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試后進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試,并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化與完善。測(cè)試結(jié)果表明系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,從而驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可靠性。
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簡(jiǎn)介:SDNSOFTWAREDEFINEDWKOPENFLOW網(wǎng)絡(luò)是針對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一場(chǎng)變革,其核心理念是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和控制層面的分離。由于其良好的可控可管理性,SDNOPENFLOW網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)越來(lái)越受到業(yè)界的重視。SDN的體系架構(gòu)可以分為應(yīng)用層、控制層和設(shè)備層??刂破鲗雍驮O(shè)備層分別完成了網(wǎng)絡(luò)的控制管理和數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)兩個(gè)功能,應(yīng)用層則為用戶自定義的一些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。OPENFLOW網(wǎng)絡(luò)可以看作為SDN思想的一種具體實(shí)現(xiàn)。OPENFLOW網(wǎng)絡(luò)主要由控制器、OPENFLOW交換機(jī)和OPENFLOW標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議三部分組成,控制器和OPENFLOW交換機(jī)通過(guò)OPENFLOW標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議完成信令的交互。OPENFLOW網(wǎng)絡(luò)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)1擁塞路由管理問(wèn)題,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)擁塞管理方案是在擁塞節(jié)點(diǎn)附近選擇數(shù)據(jù)流進(jìn)行重路由,這種方案的缺點(diǎn)是不能充分利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滟Y源。以擁塞節(jié)點(diǎn)作為錨點(diǎn)進(jìn)行重路由,在某些情況下,無(wú)法選擇最優(yōu)路徑,甚至無(wú)法得出可行路徑。在OPENFLOW網(wǎng)絡(luò)中我們可以利用控制器對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源全局管理的優(yōu)勢(shì)提出一種更加高效的網(wǎng)絡(luò)側(cè)擁塞路由管理策略2過(guò)渡網(wǎng)絡(luò)路由問(wèn)題,OPENFLOW網(wǎng)絡(luò)正處于發(fā)展初期,大規(guī)模鋪設(shè)OPENFLOW網(wǎng)絡(luò)并不現(xiàn)實(shí),因此將傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)和OPENFLOW網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的過(guò)渡網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)可行的方案。但是現(xiàn)有的OPENFLOW網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)和路由機(jī)制本質(zhì)上使用的都是二層技術(shù),不能很好的融合三層的路由協(xié)議,也就不能與傳統(tǒng)IP核心網(wǎng)絡(luò)直接連接通信,限制了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性,因此提出一種過(guò)渡網(wǎng)絡(luò)路由機(jī)制是十分有必要的。本文對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,論文的主要貢獻(xiàn)如下1OPENFLOW網(wǎng)絡(luò)中控制器可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中式管理,基于這種特性,本文提出一種與業(yè)務(wù)屬性相關(guān)的擁塞路由管理機(jī)制CMTAOFCONGESTIONROUTINGMANAGEMENTBASEDONTRAFFICATTRIBUTIONINOPENFLOW,以實(shí)現(xiàn)更高效的擁塞管理。CMTAOF機(jī)制利用控制器掌握全局網(wǎng)絡(luò)流量分布的優(yōu)勢(shì),將數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)屬性、網(wǎng)絡(luò)的流量分布和網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相結(jié)合,在擁塞鏈路處,選擇一條或者多條轉(zhuǎn)移開銷最小的數(shù)據(jù)流從網(wǎng)絡(luò)入口進(jìn)行重路由。理論分析和實(shí)驗(yàn)表明,和傳統(tǒng)的擁塞分流策略以及現(xiàn)有的基于OPENFLOW網(wǎng)絡(luò)的LABERIOLOADBALANCEDROUTINGWITHOPENFLOW機(jī)制相比,CMTAOF既能夠有效的緩解網(wǎng)絡(luò)的擁塞狀況,保證用戶的服務(wù)質(zhì)量,同時(shí)還能夠提升網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和資源利用率。2為了解決過(guò)渡網(wǎng)絡(luò)路由問(wèn)題,本文提出了一種IP_LLDPIPLINKLAYERDISCOVERYPROTOCOL協(xié)議,該協(xié)議主要分為IP地址分配、全OFSOPENFLOWSWITCH虛擬拓?fù)錁?gòu)造和地址替換策略三部分。IPLLDP路由協(xié)議能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)OPENFLOW交換機(jī)通過(guò)傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)使用最短路徑通信,并且新提出的路由機(jī)制的運(yùn)行不會(huì)影響傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的正常通信,具有良好的可擴(kuò)展性和獨(dú)立性。最后我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室搭建了簡(jiǎn)單的OPENFLOW網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),從拓?fù)錁?gòu)造,路徑計(jì)算,流表構(gòu)造等幾個(gè)方面對(duì)提出的過(guò)渡網(wǎng)絡(luò)路由機(jī)制進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
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簡(jiǎn)介:隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展,集嵌入式技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和傳感器技術(shù)于一體的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)得到了全球的廣泛關(guān)注。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域中的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成,能夠?qū)崟r(shí)感知并采集檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的各種信息,并經(jīng)無(wú)線或有線的方式發(fā)送給觀測(cè)者。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)因其具有直接監(jiān)視物理世界的能力而以一種不可戰(zhàn)勝的浪潮進(jìn)入了工業(yè)、環(huán)境和商業(yè)領(lǐng)域。如果無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要把傳感器節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程的用戶,就必須實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器與其他網(wǎng)絡(luò)的融合。如何將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與WIFI、INTER、移動(dòng)通信網(wǎng)等其他網(wǎng)絡(luò)融合,把數(shù)據(jù)更加方便、快捷地提供給用戶成為近年來(lái)的熱點(diǎn)研究方向。本文首先分析了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與INTER融合存在的難題,概述了網(wǎng)絡(luò)融合的現(xiàn)狀及四種主流融合方式,并對(duì)這些互聯(lián)方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。然后對(duì)網(wǎng)絡(luò)融合的關(guān)鍵技術(shù)(比如ZIGBEE技術(shù)、身份認(rèn)證技術(shù)等)進(jìn)行研究,采用基于網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)融合策略,確定了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與INTER融合的整體實(shí)驗(yàn)方案。選用TI公司的無(wú)線片上系統(tǒng)CC2530芯片作為傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件平臺(tái),ZIGBEE聯(lián)盟的ZSTACK2007PRO協(xié)議棧作為軟件平臺(tái),構(gòu)建ZIGBEE無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò);協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)作為特殊的網(wǎng)關(guān)設(shè)備和網(wǎng)關(guān)PC一起構(gòu)成了ZIGBEE網(wǎng)關(guān)。采用模塊化的設(shè)計(jì)思想將網(wǎng)關(guān)分為ZIGBEE數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、串口通信模塊、地址映射模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、INTER通信模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊和身份認(rèn)證模塊,并利用VISUALSTUDIO軟件開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了ZIGBEE網(wǎng)關(guān)的各功能模塊。利用地址映射技術(shù)及協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于數(shù)據(jù)和地址的查詢管理操作。針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)訪問(wèn)安全問(wèn)題,本文提出采用基于隨機(jī)數(shù)的用戶身份認(rèn)證機(jī)制對(duì)ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)使用者進(jìn)行合法性認(rèn)證,保障了合法用戶的訪問(wèn)權(quán)限,拒絕非法用戶的接入。最后對(duì)系統(tǒng)的功能和性能進(jìn)行測(cè)試,并簡(jiǎn)要分析了測(cè)試結(jié)果,各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果基本達(dá)到了本論文的要求。
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簡(jiǎn)介:下一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)(5G)將于2020年全面實(shí)現(xiàn)商用,目前相關(guān)的5G愿景研究已完成,國(guó)際通信組織包括ITU、3GPP等都在積極推進(jìn)5G標(biāo)準(zhǔn),各大通信公司也紛紛提出面向5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的解決方案,并進(jìn)行一系列的外場(chǎng)測(cè)試。與此同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)(INTEROFTHINGIOT)將大大擴(kuò)展移動(dòng)通信的服務(wù)范圍,從人人通信延伸到物物、人與物智能互聯(lián),“萬(wàn)物互聯(lián)”將是5G移動(dòng)通信技術(shù)的主要趨勢(shì)之一。IOT應(yīng)用廣泛,如智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)醫(yī)療等,不同的IOT應(yīng)用場(chǎng)景將有不同的業(yè)務(wù)特點(diǎn)和通信需求,如海量IOT連接規(guī)模較大,需要網(wǎng)絡(luò)保證一定的吞吐量性能。本文將在面向5G移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下,以保證不同IOT應(yīng)用場(chǎng)景的業(yè)務(wù)需求為研究目標(biāo),開展相關(guān)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面的研究工作。具體研究?jī)?nèi)容如下1)針對(duì)IOT組尋呼的連接場(chǎng)景,在下一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用NBIOT技術(shù)的基礎(chǔ)之上,將網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重點(diǎn)放到盡可能地保證IOT設(shè)備的隨機(jī)接入性能上。為此,本文提出一種基于時(shí)隙散射的IOT組尋呼隨機(jī)接入優(yōu)化策略。首先為IOT組尋呼的連接場(chǎng)景建立基于排隊(duì)論的數(shù)學(xué)模型;接著通過(guò)數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)出初始狀態(tài)時(shí)散射到各個(gè)時(shí)隙的IOT設(shè)備數(shù),從而得出具體的時(shí)隙散射算法。系統(tǒng)仿真結(jié)果表明,本文提出的方案在IOT設(shè)備數(shù)增加時(shí),依然能夠有效地保證IOT設(shè)備的隨機(jī)接入性能。2)針對(duì)具有特定功能的IOT混合連接場(chǎng)景,將網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重點(diǎn)放到保證時(shí)延敏感度高的業(yè)務(wù)的隨機(jī)接入性能上。為此,本文提出一種基于前導(dǎo)碼組合的隨機(jī)接入優(yōu)化方案。主要的思想是用不同的前導(dǎo)碼組合來(lái)表征不同業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí),從而避免了靜態(tài)或半靜態(tài)前導(dǎo)碼分配方案的缺點(diǎn)。本文給出了組合兩個(gè)前導(dǎo)碼的具體方案并推導(dǎo)出相應(yīng)的不同優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的接入性能公式,通過(guò)系統(tǒng)仿真可以得到,本文提出的方案在保證低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)吞吐量的同時(shí)能夠有效地保證了高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的時(shí)延需求。與此同時(shí),本文提出的方案適用于具有不同時(shí)延敏感度的H2H與IOT混合連接場(chǎng)景。3)針對(duì)海量連接的IOT業(yè)務(wù)連接場(chǎng)景,在未來(lái)5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的服務(wù)定制化平臺(tái)下,將網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的重點(diǎn)放到提高系統(tǒng)資源利用率上。本文根據(jù)IOT包小而多的特點(diǎn),提出聚合策略,并給出具體的包聚合邏輯。針對(duì)多小站交叉覆蓋的區(qū)域,提出基于IOT流量聚合的資源分配機(jī)制。實(shí)驗(yàn)仿真表明,針對(duì)IOT小包的聚合模塊能夠有效地節(jié)省系統(tǒng)資源,提高系統(tǒng)的資源利用率。
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簡(jiǎn)介:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用的同時(shí),往往會(huì)受到傳統(tǒng)的傳感器匯聚節(jié)點(diǎn)基站結(jié)構(gòu)的限制,特殊環(huán)境下匯聚節(jié)點(diǎn)不能布設(shè),以至于網(wǎng)絡(luò)無(wú)法適用。如何基于能量受限的傳感器節(jié)點(diǎn),建立與基站直接的通信鏈路,成為進(jìn)一步推動(dòng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。波束形成是通過(guò)天線陣列的協(xié)作,形成定向功率增益,可顯著提高通信性能。一般意義上,N元天線陣列能夠形成N2倍的功率增益,意味著N2倍改善的信噪比,或者N倍擴(kuò)展的通信范圍。本文著眼于擴(kuò)展通信范圍,針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的分布式發(fā)射波束形成相關(guān)問(wèn)題展開了研究?;舅枷胧菍⒉ㄊ碚搼?yīng)用到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,以傳感器節(jié)點(diǎn)為陣元,形成“虛擬天線陣列”,獲得定向功率增益,擴(kuò)展通信范圍。首先,作者在理論上分析了分布式波束的空間特征。討論了在傳感器網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用波束理論的限制條件;分析了隨機(jī)分布傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布式波束特征,給出了波束分布的數(shù)學(xué)結(jié)論;研究了不同相位誤差水平下功率增益的統(tǒng)計(jì)特性。研究結(jié)論為分布式通信鏈路計(jì)算提供了理論參考。其次,針對(duì)實(shí)現(xiàn)分布式波束關(guān)鍵的步驟研究載波同步的方案設(shè)計(jì)。作者在充分研究典型性方案的優(yōu)點(diǎn)和不足的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了適用于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)距離分布式波束形成的可擴(kuò)展載波同步方案,仿真結(jié)果證明,該方案具有良好的可擴(kuò)展性和抗噪聲性能。最后,本文提出了基于分布式波束的傳感器網(wǎng)絡(luò)飛艇通信鏈路設(shè)計(jì)方案,討論了鏈路設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮的具體問(wèn)題。鏈路計(jì)算結(jié)果表明,ZIGBEE協(xié)議BPSK通信方式下,通過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn)協(xié)作能夠建立滿足通信性能要求的上行鏈路;可擴(kuò)展載波同步方案被應(yīng)用在分布式波束通信鏈路設(shè)計(jì)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了可擴(kuò)展載波同步方案的適用性。分布式發(fā)射波束形成,可以建立傳感器網(wǎng)絡(luò)與基站的直接通信鏈路,擴(kuò)展了通信范圍,改善傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗效率,延長(zhǎng)生命周期;還可以簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),便于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)快速布置,同時(shí)提高惡劣環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)的抗毀性和魯棒性,增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的生存能力。
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簡(jiǎn)介:起重機(jī)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制監(jiān)視系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱RCMS系統(tǒng))在集裝箱碼頭有著廣泛的應(yīng)用,該系統(tǒng)建立在碼頭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上。為了保證系統(tǒng)處于安全的工作環(huán)境,保證無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中所使用標(biāo)準(zhǔn)是IEEE80211協(xié)議,它包含一個(gè)WEPWIREDEQUIVALENTPRIVACY協(xié)議,用來(lái)防止鏈路層通信上的竊聽(tīng)或其他攻擊。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了WEP協(xié)議中幾個(gè)嚴(yán)重的安全缺陷,這歸因于密碼原理的誤用。對(duì)于每一個(gè)安全缺陷,論文詳細(xì)的討論了根本性的安全原理以及隨之而產(chǎn)生的攻擊。這些缺陷易導(dǎo)致一些實(shí)際的攻擊,從而表明WEP并沒(méi)有達(dá)到它所預(yù)期的安全目標(biāo)。論文還簡(jiǎn)要介紹了WPA協(xié)議,然后通過(guò)將WEP和WPA的比較,描述了WPA的框架,且詳細(xì)分析了WIFI保護(hù)接入(WPA)中采用的核心技術(shù),如TKIP,EAP等。為了提高終端對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)能力,針對(duì)WLAN中安全接入機(jī)制的多樣性,加載了含有WPA和WAPI協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的的軟件,并提出了基于IEEE80211B網(wǎng)卡的WIFI保護(hù)接入WPA和無(wú)線局域網(wǎng)鑒別與保密基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)WAPI集成解決方法。該方法能夠?qū)PA和WAPI協(xié)議集成到80211B網(wǎng)卡上根據(jù)網(wǎng)絡(luò)特征信息選擇正確的協(xié)議使終端能夠自適應(yīng)地接入網(wǎng)絡(luò),從而大大提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。
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簡(jiǎn)介:近年來(lái),隨著5G移動(dòng)通信技術(shù)研究工作的積極開展,將帶來(lái)“更快,更好,更可靠”的用戶體驗(yàn),但也令能耗問(wèn)題和頻譜資源缺乏問(wèn)題更加突出,因此急需降低通信系統(tǒng)能耗和提高頻譜利用率。協(xié)作中繼技術(shù)可在不增加通信系統(tǒng)復(fù)雜度的前提下,降低通信終端的能耗、提高系統(tǒng)的吞吐率、頻譜效率、容量和覆蓋范圍,是5G研究中的熱點(diǎn)。能量收集技術(shù)從環(huán)境中吸收能源以提供系統(tǒng)工作所需的能量,可以節(jié)約能源,降低系統(tǒng)能耗,同樣也獲得了廣泛的研究。本文將協(xié)作中繼技術(shù)和能量收集技術(shù)相結(jié)合,研究在不同場(chǎng)景中的最佳能量分配算法,以滿足系統(tǒng)傳輸時(shí)間最小的優(yōu)化問(wèn)題,可為解決5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的能耗和頻譜缺乏問(wèn)題做出一定的貢獻(xiàn)。主要工作可分為以下兩點(diǎn)第一,研究了中繼傳輸系統(tǒng)的離線能量?jī)?yōu)化分配問(wèn)題。首先,分析了基于能量收集的單用戶傳輸場(chǎng)景中傳輸時(shí)間最小化的能量分配算法。然后,在此基礎(chǔ)上引入?yún)f(xié)作中繼節(jié)點(diǎn),通過(guò)對(duì)單向中繼傳輸時(shí)間最小化問(wèn)題的分析和推導(dǎo),設(shè)計(jì)了優(yōu)化能量分配算法。最后,分析了雙向中繼傳輸時(shí)間最小化問(wèn)題,基于所建立的數(shù)學(xué)優(yōu)化模型,提出了優(yōu)化能量分配算法。仿真結(jié)果顯示所提算法能夠有效地降低系統(tǒng)能耗和提高傳輸效率。第二,研究了中繼傳輸系統(tǒng)的在線能量?jī)?yōu)化分配問(wèn)題。在基于UNDERLAY的認(rèn)知無(wú)線中繼網(wǎng)絡(luò)中,由于主從用戶間信道的時(shí)變性,以及能量到達(dá)序列的不可預(yù)知性,無(wú)法采用離線能量分配算法。為此,本文提出了傳輸時(shí)間最小化的在線能量分配算法,認(rèn)知用戶根據(jù)當(dāng)前能量、業(yè)務(wù)量和干擾容限優(yōu)化傳輸功率。仿真結(jié)果表明所提算法能夠適應(yīng)于信道狀態(tài)的變化和能量收集的不確定性,可提高系統(tǒng)的傳輸效率。
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簡(jiǎn)介:中國(guó)海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的評(píng)價(jià)研究姓名孫紅燕申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)及管理指導(dǎo)教師王淼20090601于人們的經(jīng)驗(yàn);評(píng)價(jià)指標(biāo)體系設(shè)計(jì)及測(cè)度方面不完善。通過(guò)對(duì)當(dāng)前多種評(píng)價(jià)方法優(yōu)劣勢(shì)的比較,本文提出了一種適應(yīng)于多因素、非線性和不確定性的綜合評(píng)價(jià)方法BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)法。并指出BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法與技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)的相適應(yīng)性。在計(jì)算方法上,用MATLAB的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱NNT來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和計(jì)算。通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)樣本的訓(xùn)練和測(cè)試,使模型的誤差達(dá)到預(yù)定的范圍內(nèi)。模型建立后,用實(shí)例來(lái)驗(yàn)證了這種方法的準(zhǔn)確性和可操作性。關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;技術(shù)創(chuàng)新能力;人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);指標(biāo)體系;評(píng)價(jià)
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簡(jiǎn)介:在全球能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)下,電網(wǎng)將成為全世界最重要的能源輸送和分配網(wǎng)絡(luò),其重要性不言而喻。對(duì)比傳統(tǒng)的電網(wǎng)換相技術(shù),,基于VSCVOLTAGESOURCECONVERTER,電壓源換流器的直流輸電技術(shù)因具有更高的靈活性、更好的適用性等優(yōu)點(diǎn),在近年來(lái)得到了快速的發(fā)展。因此,基于VSC的交直流混聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化運(yùn)行和研究越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。由于基于VSC的交直流裝置接入方式多樣、控制方式靈活,對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行和分析帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。本文首先探討了幾種VSC接入交直流網(wǎng)絡(luò)的方式,包括交直流雙端互聯(lián)、交直流背靠背互聯(lián)以及交直流多端互聯(lián)等方式,描述了每種連接方式的具體情況。同時(shí)分析了VSC換流站交直流兩側(cè)的不同控制方式,分析每種組合控制方式的應(yīng)用條件及其在潮流計(jì)算中的等效節(jié)點(diǎn)類型。因VSC接入系統(tǒng)的多樣性,傳統(tǒng)的以節(jié)點(diǎn)建模的方法解決含VSC的交直流混聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)潮流問(wèn)題存在局限性。本文提出了基于擴(kuò)展支路的含VSCHVDC交直流系統(tǒng)最優(yōu)潮流模型,對(duì)含VSC的交直流混聯(lián)進(jìn)行統(tǒng)一建模,。通過(guò)對(duì)2組不同接入方式下的算例進(jìn)行仿真計(jì)算,結(jié)果表明,本文提出的模型可應(yīng)用于含VSC的交直流混合網(wǎng)絡(luò)、背靠背直流輸電系統(tǒng)、多端直流輸電系統(tǒng)等領(lǐng)域的最優(yōu)潮流計(jì)算。在多端交直流互聯(lián)算例中,結(jié)果表明,相比多個(gè)交流網(wǎng)絡(luò)單獨(dú)運(yùn)行,通過(guò)VSC將多個(gè)交流網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),可以提高交流網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)經(jīng)濟(jì)效益。VSC的交直流混聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中,交流側(cè)和直流側(cè)系統(tǒng)電壓存在著相互影響關(guān)系。本文應(yīng)用系統(tǒng)負(fù)荷裕度指標(biāo),描述系統(tǒng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度。分析交直流混聯(lián)網(wǎng)絡(luò)交流側(cè)對(duì)直流側(cè)支持問(wèn)題的策略和實(shí)現(xiàn)方法,提出一種負(fù)荷裕度計(jì)算模型和交流對(duì)直流電壓支持計(jì)算模型。最后,對(duì)一天24小時(shí)的負(fù)荷波動(dòng)情況進(jìn)行負(fù)荷裕度計(jì)算,當(dāng)負(fù)荷裕度過(guò)低時(shí)啟動(dòng)電壓支持模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,算例結(jié)果表明互支持模型的計(jì)算可以改善直流側(cè)負(fù)荷過(guò)大時(shí),直流電壓和VSC傳輸功率的越限問(wèn)題。
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簡(jiǎn)介:BP(BACKPROPAGATION)網(wǎng)絡(luò)是一種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法,廣泛應(yīng)用于圖像處理、模式識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘、通信工程等領(lǐng)域,主要包括指導(dǎo)訓(xùn)練和識(shí)別兩個(gè)過(guò)程。各國(guó)學(xué)者針對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部函數(shù)、連接權(quán)值、收斂速度和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面展開了大量研究,但是很少有學(xué)者系統(tǒng)分析過(guò)訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)性能的影響,本文主要將訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)處理作為研究對(duì)象,圍繞訓(xùn)練樣本特征降維、樣本過(guò)濾和空間分布等幾個(gè)方面展開研究,并取得了一些成果。在訓(xùn)練樣本特征降維方面,提出了一種基于識(shí)別正確率測(cè)試反饋的改進(jìn)SFS算法,通過(guò)識(shí)別正確率自動(dòng)控制迭代停止條件,更加有效地壓縮樣本特征維數(shù),避免“維數(shù)災(zāi)難”對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)的影響,結(jié)果表明,改進(jìn)算法能提高BP網(wǎng)絡(luò)收斂速度和正確識(shí)別率。在訓(xùn)練樣本過(guò)濾方面,提出了一種改進(jìn)DEPURATION修剪算法,引入信息熵和信息增益的概念,設(shè)計(jì)了基于熵權(quán)的距離度量函數(shù),對(duì)孤立點(diǎn)和噪音樣本進(jìn)行修剪和過(guò)濾,使BP網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)收斂速度和識(shí)別效果都得到改善。在樣本空間分布方面,提出了將訓(xùn)練樣本集進(jìn)行類內(nèi)等概率隨機(jī)均勻分布和類間均勻分布相結(jié)合的雙重均勻分布的順序重組方法,改善樣本分布不均衡性,增強(qiáng)樣本數(shù)據(jù)的可分性,加深BP網(wǎng)絡(luò)對(duì)訓(xùn)練樣本的循環(huán)辨別記憶,改善了BP網(wǎng)絡(luò)性能。針對(duì)以上論文的研究成果,用VC語(yǔ)言編寫CBP類模塊,并將類模塊應(yīng)用到了顯微鏡體液圖像識(shí)別系統(tǒng)、試紙顏色識(shí)別系統(tǒng)和武警搜索XXX目標(biāo)定位系統(tǒng)的工程實(shí)踐。實(shí)驗(yàn)證實(shí),改進(jìn)的BP網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練速度更快,識(shí)別準(zhǔn)確率更高。
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簡(jiǎn)介:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)將大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)部署到監(jiān)測(cè)區(qū)域,通過(guò)無(wú)線通信組成多跳自組織網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)特定對(duì)象信息的感知、采集、處理和傳輸。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在國(guó)防軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生等多個(gè)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,其安全問(wèn)題也必然會(huì)越來(lái)越受到重視。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)涉及到多方面的安全問(wèn)題,其中不可信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中傳輸?shù)母兄獢?shù)據(jù)的完整性認(rèn)證與易被竊取的具有商業(yè)價(jià)值的數(shù)據(jù)的版權(quán)保護(hù)都是不容忽視的安全需求。傳感器節(jié)點(diǎn)計(jì)算與存儲(chǔ)能力均較弱,能量供給更是非常有限,且傳感器網(wǎng)絡(luò)絕大部分能量消耗都來(lái)源于無(wú)線通信,以至于傳統(tǒng)密碼學(xué)的手段不能得到良好的應(yīng)用。在多媒體信息領(lǐng)域得到廣泛研究與應(yīng)用的數(shù)字水印技術(shù)通常計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單,且不增加額外的傳輸信息,正是解決此類安全問(wèn)題的較好的方法。數(shù)字水印技術(shù)根據(jù)方法的魯棒性可分為脆弱水印和魯棒水印,分別能以較低的開銷實(shí)現(xiàn)認(rèn)證與版權(quán)保護(hù),滿足傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全需求。因此本文的研究對(duì)于豐富信息安全理論與技術(shù),尤其是受限環(huán)境下的數(shù)據(jù)認(rèn)證與版權(quán)保護(hù)都有著一定的學(xué)術(shù)價(jià)值,在物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用的時(shí)代更具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。本文首先簡(jiǎn)要介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念,并指出當(dāng)前傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全研究主要集中在一些如安全路由、安全的數(shù)據(jù)融合等問(wèn)題,而數(shù)據(jù)認(rèn)證還主要使用的是以消息認(rèn)證碼為代表的傳統(tǒng)密碼學(xué)方法,版權(quán)保護(hù)的研究更是甚少有文獻(xiàn)涉及。再簡(jiǎn)要闡述了本文的研究所涉及的關(guān)于密碼學(xué)、信息隱藏以及數(shù)字水印的基礎(chǔ)理論知識(shí),比較了傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流與多播數(shù)據(jù)流在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與安全需求上的異同,并對(duì)現(xiàn)有的適用于傳感器網(wǎng)絡(luò)的基于數(shù)字水印技術(shù)的認(rèn)證與版權(quán)保護(hù)方案進(jìn)行了綜述。針對(duì)當(dāng)前傳感器網(wǎng)絡(luò)中的水印方案的不足,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)與安全需求,結(jié)合數(shù)字圖像水印技術(shù),本文重點(diǎn)研究了傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于脆弱水印的認(rèn)證方案與基于魯棒水印的版權(quán)保護(hù)方案,提出了①克服分組方案缺點(diǎn)的驗(yàn)證數(shù)據(jù)個(gè)體的水印認(rèn)證方案,②能夠恢復(fù)原始數(shù)據(jù)的可逆水印認(rèn)證方案,③實(shí)現(xiàn)版權(quán)保護(hù)的1比特魯棒水印方案,并通過(guò)理論分析與模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這些方案的性能。本文的主要貢獻(xiàn)如下①在抽象的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型上研究傳感器網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證與版權(quán)保護(hù)。傳感器節(jié)點(diǎn)硬件千差萬(wàn)別,傳感器網(wǎng)絡(luò)也不似INTER運(yùn)行相同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。首先,本文在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的認(rèn)證與版權(quán)保護(hù),將傳感器的每一次采樣所得的數(shù)據(jù)作為最基本的數(shù)據(jù)粒度,而不考慮其數(shù)據(jù)鏈路層處理數(shù)據(jù)的方式。這使得本文提出方案具有更廣泛的適應(yīng)性,尤其適合硬件差別較大的傳感器網(wǎng)絡(luò),更能為物聯(lián)網(wǎng)中廣泛存在的各種受限制網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的信息安全提供參考。其次,本文將網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)抽象為從傳感器節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的數(shù)值型數(shù)據(jù)流,在不考慮數(shù)據(jù)融合的前提下,水印均在采集信息的傳感器節(jié)點(diǎn)而嵌入在匯聚節(jié)點(diǎn)被驗(yàn)證。這為原本多樣的傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的數(shù)字水印應(yīng)用研究提供了便利。②提出了能夠驗(yàn)證數(shù)據(jù)個(gè)體的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)水印認(rèn)證方案?,F(xiàn)有的傳感器網(wǎng)絡(luò)的水印認(rèn)證方案大都在數(shù)據(jù)組的層級(jí)處理數(shù)據(jù),實(shí)際發(fā)生虛警的數(shù)據(jù)項(xiàng)較多,且數(shù)據(jù)組的魯棒性較差。本文結(jié)合數(shù)字圖像中定位篡改的水印算法,基于“雙向分散”技術(shù)提出了驗(yàn)證數(shù)據(jù)項(xiàng)個(gè)體的水印方案,并改進(jìn)得到了不分組的水印認(rèn)證方案,克服了分組帶來(lái)的諸多缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)項(xiàng)個(gè)體的認(rèn)證,降低了方案的實(shí)際虛警率。③提出了可逆的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)水印認(rèn)證方案。傳統(tǒng)水印方案修改原始數(shù)據(jù),必然不符合一些敏感應(yīng)用的需求。本文結(jié)合廣泛研究的數(shù)字圖像可逆水印,利用了傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流相鄰數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性,通過(guò)擴(kuò)展當(dāng)前數(shù)據(jù)與由前導(dǎo)數(shù)據(jù)得到的預(yù)測(cè)值之間的誤差嵌入水印,使得匯聚節(jié)點(diǎn)在提取水印之后還能恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。④提出為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)版權(quán)保護(hù)的1比特魯棒水印方案。本文結(jié)合經(jīng)典的了PATCHWK算法,在數(shù)據(jù)流中均勻而偽隨機(jī)地選擇部分?jǐn)?shù)據(jù),并劃分為兩組,通過(guò)改變兩組數(shù)據(jù)的差值來(lái)嵌入1比特水印。水印可由統(tǒng)計(jì)的方法檢測(cè),并且對(duì)于常見(jiàn)的諸如截取、注入、采樣、修改等攻擊方式均具備較高的魯棒性,保證了在不破壞數(shù)據(jù)使用價(jià)值的前提下無(wú)法抹去水印信息。⑤建立了一套無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)水印方案的性能評(píng)價(jià)機(jī)制。本文通過(guò)分析與實(shí)驗(yàn),建立了由漏檢率、虛警率、魯棒性、開銷、服務(wù)質(zhì)量共同構(gòu)成的評(píng)價(jià)體系,并根據(jù)這些指標(biāo)對(duì)提出的所有水印方案進(jìn)行了分析與模擬實(shí)驗(yàn)。
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上傳時(shí)間:2024-03-04
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