利用特征融合和整体多样性提升单模型鲁棒性

使用深度神经网络处理物联网设备的急剧增加产生的海量图像数据是大势所趋,但由于深度神经网络对于对抗样本的脆弱性,它容易受到攻击而危及物联网的安全.所以,如何提高模型的鲁棒性,就成了一个非常重要的课题.通常情况下,组合模型的防御表现要优于单模型防御方法,但物联网设备有限的计算能力使得组合模型难以应用.为此,提出一种在单模型上实现组合模型防御效果的模型改造及训练方法:在基础模型上添加额外的分支;使用特征金字塔对分支进行特征融合;引入整体多样性计算辅助训练.通过在MNIST和CIFAR-10这两个图像分类领域最常用的数据集上的实验表明,该方法能够显著提高模型的鲁棒性.在FGSM等4种基于梯度的攻击下的分类正确率有5倍以上的提高,在JSMA,C&W以及EAD攻击下的分类正确率可达到原模型的10倍.同时,不干扰模型对干净样本的分类精度,也可与对抗训练方法联合使用获得更好的防御效果.     

有限反馈机会中继通信系统的中断概率性能

该文针对放大转发机会中继通信系统,研究了有限反馈条件下系统的中断概率及分集性能。在有限反馈条件下,量化误差将影响最优中继的选择进而恶化机会中继通信系统的性能。该文首先推导了有限反馈条件下机会中继系统的中断概率近似表达式,并在此基础上分析获得两个结论：在有限反馈条件下,无论备选中继数目为何,系统的分集阶数可达且只可达到2;当备选中继个数一定时,随着反馈比特数的增加,系统中断概率将趋近于选择最佳中继节点所能获得的性能。仿真结果验证了中断概率的理论表达式及其分析结论,可为有限反馈条件下的中继传输协议设计提供理论支持。     

快衰落瑞利信道下分布式线性卷积空时码的分集增益

在无线中继网络中,中继节点间的随机传输延迟将导致显著的性能下降。因此,针对慢衰落瑞利信道提出可容忍随机时延的分布式线性卷积空时码(DLC-STC),但该类空时码在快衰落信道下的分集性能尚未明确。该文从理论上证明了DLC-STC在快衰落瑞利信道下的分集增益。分析表明,DLC-STC虽然最初是在慢衰落信道下被提出的,但它在快衰落瑞利信道下通过利用最大似然(ML)接收机,仍可获得满异步协作分集增益,仿真结果验证了该理论分析,仿真结果同时表明：在快衰落瑞利信道下,DLC-STC采用MMSE-DFE接收机能够获得与ML接收机相同的分集增益。

     

基于选择性分集技术的无线中继系统性能

采用中继传输能够抵抗无线信道的多径衰落,克服阴影效应,从而增强通信质量,提高频谱效率。该文首先给出了两跳中继系统模型,针对非再生及再生两类中继方式,简要介绍了采用非分集接收及最大比合并时的链路性能。考虑到接收机复杂度和系统实现的性能代价比,该文引入了处理相对简单但又具备分集优势的选择性合并方式,并根据中继节点不同的位置分布,分析了两类中继方式下系统的通信中断概率和误码率。数值结果表明,非再生中继传输具有较好的性能,同时中继系统若采用选择性分集接收,则既能降低收端复杂度,又能获得较大的性能增益。     

一种高性能全分集LDPC码的构造方法

块衰落信道上全分集LDPC的构造与性能分析成为近期研究的热点。ML译码算法下全分集LDPC码可以通过设计列满秩的校验子矩阵来实现。然而,基于ML准则的全分集码字,采用迭代译码算法时,不能保证全分集。因此,该文通过设计特定结构的校验矩阵,实现了在迭代译码算法下能取得全分集的LDPC码,分析了其密度演化过程。 在此基础上,进一步研究了全分集LDPC码字结构与性能的关系,提出了提高全分集LDPC码编码增益的方法。仿真结果表明,该文构造的LDPC码不仅能够取得全分集,并且具有较高的编码增益。     

The TR-UWB receiver based on spatial diversity

This paper presents a new Transmitted Reference (TR) Ultra-WideBand (UWB) receiver based on Spatial Diversity (SD), which employs Multi-Antenna Technology (MAT) to improve the performance of TR-UWB receiver. According to the amplitude of correlator output of every antenna branch, this paper analyzed the performances of the proposed TR-UWB receiver employing three different kinds of combina-tion strategies, i.e., Maximum Ratio Combination (MRC), Equal Gain Combination (EGC), and Selective Combination (SC), which are different from conventional ones, and theoretically proved that the performance of EGC is better than MRC. Simulation results verify that when EGC is adopted and BER=10–3, increasing three antennas provides Signal to Noise Ratio (SNR) gain of about 3 dB in CM4 channel and SNR gain of about 2 dB in CM2 channel.     

改善误码性能的索引调制正交频分复用混合映射方案

为进一步提升索引调制正交频分复用(OFDM-IM)系统在高信噪比(SNR)条件下的误比特率(BER),该文提出一种混合映射方案。该方案利用高信噪比时索引比特比数据比特错误率更低的特性,混合使用两种不同位数的索引比特分配策略,提高了索引比特的占比。相应地,将子载波激活模式(SAPs)分为超级SAPs和普通SAPs,相比于普通SAPs,超级SAPs对应的索引比特和数据比特分别增加1 bit和减少1 bit。将超级SAP对应的数据比特采用奇偶校验的方式补齐,然后映射为数据符号,提高了系统的分集度,增大了数据符号间的最小欧氏距离。仿真结果表明,相比于以往的映射方案,混合映射方案在误比特率为10^–4时可取得1～3 dB的性能增益,有效改善索引调制OFDM系统的误码性能。     

《建筑师》四十岁:致礼·致敬·致意

<正>散发旧纸茧黄和新墨油香的《建筑师》从书架上被取下摞在书案,翻阅于手,四十年的回味千头万绪,不禁思潮腾涌,潸然花溅,感喟不已。首先,向《建筑师》的学术大格局致礼。《建筑师》创办于1979年,与中国改革开放同步。创刊伊始,便建构出相对稳定的特色栏目以及学术争鸣等相关栏目:特色栏目包括"建筑     

Diversity embedded rate configurable GSM and a low complexity detection method

This paper presents an energy efficient transmission method that is suitable for emerging large scale MIMO scenario, by combining space time coding and spatial multiplexing with GSM. The proposed Diversity Embedded SM (DESM) provides required Quality of Service (QoS) for a high priority data and at the same time maintains a fair transmission rate by spatial multiplexing a low priority data. Only limited feedback is required and the system can be configured for different diversity/non-diversity stream rates, as per the required QoS. Utilizing some peculiarities of the channel matrix of the system, a QR decomposition based detection method that requires only four receiving antennas is shown to have good performance. The computational complexity of detection is less compared to the existing GSM detection schemes, for reasonable number of transmit and active antennas. The effect of incorporating diversity on the rate of the system is also analyzed.     

UHF机载卫星通信系统设计

本文以ＳＡＴＣＯＭ系统机载通信为例，介绍发机载卫星通信系统的设计思想，以及提高通信链路容限所采用的技术。