面向异步网络的安全分布式随机数通用构造

随机数在密码学和区块链领域扮演着极其重要的角色，如密码学中的安全参数生成、共识机制中的委员会重配置以及电子投票的智能合约应用等.近年来针对不依赖可信第三方的分布式随机数生成技术的研究受到了越来越多的关注，其中基于秘密共享的方案数量最多，但普遍通信复杂度较高，而通信复杂度较低的一些方案通常牺牲了随机数的抗偏置性和不可预测性.另外，现有大多数方案基于同步网络模型，网络假设较强，与现实网络环境不符.本文主要研究基于秘密共享的分布式随机数生成技术，抽象出不同方案的共性并兼容特殊性，以及弱化网络假设和优化通信开销.具体贡献如下：(1)提出了交互的分布式随机数生成通用构造.满足伪随机性、唯一性和鲁棒性安全目标，并使用该通用构造对一个分布式随机数生成方案进行了分析，从而更加证明其通用性；(2)设计了面向异步网络的安全分布式随机数生成方案.将现有方案O(n³)和O(f²n²)的通信复杂度降为O(fn²)，将O(fn²)计算复杂度降为O(n²);(3)实现了分布式随机数仿真...     

机翼极限环颤振的CFD/CSD全隐式紧耦合方法

针对轴承振动实时状态监控的需要，从符号动力学角度提出了符号聚合近似与Lempel-ziv复杂度（SAX-LZC）融合的振动监控参数。首先，以Logistic映射和Duffing方程为对象，从理论角度验证了SAX-LZC对动力学结构表征的准确性，并验证了该指标的抗噪能力和计算效率；其次，将SAX-LZC指标与信息熵、样本熵、多分段Lempel-ziv复杂度等动力学参数性能进行了综合对比；最后，从实验角度对轴承早期微弱异常进行了监测，并对轴承典型故障进行了特征提取。理论研究结果表明，SAX-LZC具有动力学结构表征准确、抗噪能力好、计算高效简洁等优点，克服了常规动力学参数工程应用能力弱的问题。实验研究结果表明，SAX-LZC对早期微弱异常有准确的监测，对不同种类故障具有较好的区分度，弥补了时域和频域对轴承微弱故障表征能力不足的缺陷，是一种轴承振动实时状态监控与故障特征提取的有效参数。     

宽带毫米波大规模MIMO系统中低复杂度波束域信道估计

针对宽带毫米波大规模MIMO系统信道估计精度低及实现复杂度较高的问题，在传统支撑检测方案的基础上提出一种基于Gauss-Seidel方法的串行支撑检测（GS-SSD）方案。该方案不使用共同支撑假设，参考串行干扰删除，将整体信道估计问题分解为一系列子问题，每个子问题仅考虑一个信道成分。同时，利用Gauss-Seidel方法近似高复杂度的矩阵求逆。仿真结果表明，相比于基于串行支撑检测（SSD）的方案， GS-SSD方案在将求逆复乘数降低一个数量级的同时可以取得接近SSD方案的信道估计性能。     

基于改进LFM算法的主动解列断面搜索方法

针对传统解列断面算法复杂度高的问题,提出一种基于改进LFM算法的解列断面搜索方式。首先,基于节点间电气联系和能量转移分布熵完成电网加权复杂网络建模;其次,基于主动解列断面约束条件,对LFM算法做适应性改良;最后,通过改进LFM算法得到解列断面,并在IEEE39节点系统中验证了算法有效性。仿真结果表明,改进LFM算法可充分考虑传统解列断面的约束条件,在算法具有较低复杂度的同时对系统运行状态更强的适应性。     

SCMA场景下的极化码编解码方案改进研究

极化码是目前唯一一种被证明可达到信道容量的编码方式,稀疏码分多址接入(Sparse Code Division Multiple Access,SCMA)可以提高频谱资源的利用率和接入系统的用户接入数量。为了提升SCMA与极化码的联合系统的误码率性能和译码时延,使联合系统的应用越来越广泛,提出了2种降低译码复杂度的方式:简化的左信息更新方式和剪枝译码算法。简化的左信息更新方式对于N=256,N=1024的极化码分别能降低37.6%和44.6%的存储资源占用数;剪枝译码算法在码率为0.5时能降低50%左右的计算复杂度。基于简化的SCAN算法改进了联合检测译码算法,在接收机采用外循环迭代的结构,引入了阻尼机制,选取最优的阻尼方式和最优阻尼值。仿真分析了所提联合检测译码算法与原有联合检测译码算法的误码率性能差异,外迭代接收机性能与内外双循环迭代的接收机性能相同,采用阻尼机制联合接收机的性能比无阻尼接收机的性能高0.8 dB左右,SJIDD的误帧率性能比保留宽度为32的SCLJDD的性能低0.7 dB左右,但能使接收机处理时延降至原来的1/4~1/8。     

基于分块KLT的多光谱遥感图像低复杂度有损压缩

多光谱图像的有效压缩已经成为遥感领域亟待解决的难题。针对星载多光谱成像仪获取的多光谱图像,提出了一种基于分块KLT(Karhunen-Loève transform,卡胡南-洛维变换)的低复杂度有损压缩算法。该算法首先对每个波段分别进行空间二维小波变换,以去除多光谱图像的空间相关性;然后将每个波段分成互不重叠且大小相等的图像块,每次仅对相邻两个波段的对应图像块进行谱间KLT变换,以去除谱间相关性;最后对变换后的所有波段进行联合EBCOT(Embedded Block Coding with Optimized Truncation,最优截断的嵌入式块编码)压缩。实验结果表明,该算法的压缩性能优于基于整体KLT的多光谱图像压缩算法,并且具有较低的编码复杂度。     

一种实用的多数据库量子信息检索协议

针对目前量子私有信息检索不能适用与云存储的多数据库问题,基于现在成熟的量子密钥分发方法,提出了一种适合在多数据库环境下,实用的量子私有信息检索协议。对于不同大小的数据库,协议可通过调节参数θ和k,在保证数据库安全及用户隐私的情况下,完成信息的检索。性能分析结果表明,协议的通信复杂度低,检索成功率高、易于实施。     

C语言函数时间复杂度自动计算方法的实现

现有的C语言编译或代码分析软件大多集中于检测C程序代码编码过程的正确性,而对于其代码的时间效率高低无法判定。针对这种情况,通过对标准C语言程序代码语法形式的分析,提出对于C语言函数时间复杂度自动计算的算法原型并加以实现和验证。实验结果表明,C程序代码时间效率的高低很大程度上取决于程序内部函数的时间复杂度。程序中函数整体时间复杂度越高,运行时间效率越低。相比于传统意义上的C代码分析方法,时间复杂度自动计算方法更侧重于对C代码的时间复杂度进行分析和计算,从而可以更快速、准确地对C程序代码时间效率进行判定。