IRS辅助的SWIPT系统中基于能效优先的波束成形设计与优化

以智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助的无线携能通信(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)系统为背景,研究了该系统中基于能效优先的多天线发送端有源波束成形与IRS无源波束成形联合设计与优化方法。以最大化接收端的最小能效为优化目标,构造在发送端功率、接收端能量阈值、IRS相移等多约束下的非线性优化问题,用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)求解。采用Dinkelbach算法转化目标函数,通过奇异值分解(singular value decomposition,SVD)和半定松弛(semi-definite relaxation,SDR)得到发送端有源波束成形向量。采用SDR得到IRS相移矩阵与反射波束成形向量。结果表明,该系统显著降低了系统能量收集(energy harvesting,EH)接收端的能量阈值。当系统总电路功耗为?15 dBm时,所提方案的用户能效为300 KB/J。当IRS反射阵源数与发送天线数均为最大值时,系统可达最大能效。     

坚持节水优先 建设幸福河湖——写在2020年世界水日和中国水周之际

3月22日是第二十八届“世界水日”,第三十三届“中国水周”的宣传活动也同时拉开帷幕。联合国确定今年“世界水日”的宣传主题是“水与气候变化”,我国纪念“世界水日”和开展“中国水周”活动的宣传主题是“坚持节水优先,建设幸福河湖”。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视水利工作。习近平总书记多次就治水发表重要讲话、作出重要指示,明确提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路,对长江经济带共抓大保护、不搞大开发,黄河流域共同抓好大保护、协同推进大治理等作出重要部署,发出了建设造福人民的幸福河的伟大号召,为推进新时代治水提供了科学指南和根本遵循。     

跌坎式底流消力池边墙突扩宽度对池长的影响研究

对于山区峡谷,底流消能工长度方向工程布置往往受限。通过水工模型试验,研究跌坎深度10cm,跌坎式底流消力池边墙突扩宽度变化时,池内水流流态、底板时均压强及脉动压强不均匀系数的变化对消力池池长的影响。成果表明:流量Q=12L/s,相对于传统的底流消力池,突扩宽度由5cm依次增加到10、15、20cm时,消力池池长缩短长度分别为24、27、29cm。     

模拟研究干热岩开发裂隙流体温度的影响因素

干热岩是一种新型能源,其应用原理是在地层中不渗透的干热岩体内形成热交换系统,取出热水,进行发电或取暖等。我国高温岩体干热岩地热资源储量丰富,地壳深层岩体温度高。发达国家已经掌握了干热岩发电的基本原理和基本技术,我国在其开发利用方面处于探索阶段。干热岩开发经常采用一注一采系统或一注三采系统。FLUENT程序软件能够模拟裂缝内温度场。通过研究,比较不同类型井网裂缝对冷水的升温规律,量化裂缝长度、宽度、注入排量等。分析表明:①裂缝的宽度决定了合理注入排量。裂缝宽度越大,能够使得足够多的流体升温到与基岩一样的温度,即合理注入排量越大。同时增加裂缝宽度,有利于降低泵注压力,减小泵动力消耗。②对于不同的裂缝宽度及不同的流量,裂缝长度必须达到一定程度后,水温才能升高到与基岩一致;裂缝宽度越小,在给定的排量下,达到最高温度所需要的裂缝长度越长。③针对一注一采井网,在既定条件下,当井间裂缝长度(井间距)为300m,裂缝宽度为6mm时,合理排量可达1.2方/分。④比较一注一采与一注三采井网,由于接触面积增加,后者能满足更高排量液体升温的需要。     

基于VISSIM的有轨电车交叉路口信号优先策略研究

建立基于VISSIM仿真系统的有轨电车线路交叉路口信号优先仿真模型,通过比较不同信号优先策略下的有轨电车运行效果、以及对冲突相位车辆通行的影响,分析不同交通条件下所适用的有轨电车信号优先策略。     

GOS+MU:一种查询对象选择新方法

在分析单一MU(Most Uncertainty)采样缺陷的基础上,提出一种"全局最优搜寻"方法 GOS(Global Optimal Search),并结合MU共同完成查询选择。GOS+MU方法中,GOS着眼全局寻找目标,在应用环境能提供的训练样本数量有限、分类器受训不充分时,该方法选择的对象学习价值高,能快速推进分类器学习进程;MU则能够在GOS采样失效情形下,利用分类器当前训练成果,选择查询不确定性最强的样本补充训练集。通过对网络商品的用户评论进行分类仿真,并比较其他采样学习方法的效果,证明了GOS+MU方法在压缩学习成本、提高训练效率方面的有效性。     

结合公钥加密和关键字可搜索加密的加密方案

带关键字搜索的公钥加密(PEKS)是一种有用的加密原语，它允许用户将在加密数据上搜索的功能委托给不可信的第三方服务器，而不影响原始数据的安全性和隐私性。但是，由于缺乏对于数据的加密以及解密能力，PEKS方案不能单独进行使用，必须与标准的公钥加密方案(PKE)相结合。因此，Baek等人在2006年引入了一种新的加密原语，称为结合PKE和PEKS的加密方案(PKE+PEKS)，它同时提供了PKE和PEKS的功能。目前，已有文献提出了几种PKE+PEKS方案。然而，他们都没有考虑关键字猜测攻击的问题。本文提出一个新的高效且能够抵抗关键字猜测攻击的PKE+PEKS方案，与已有方案相比，该方案在性能上有很大的提升，并且在生成关键字和数据密文时，不需要使用双线性对，极大地降低了计算和存储成本。安全性分析表明，本文中所提出的方案能够满足密文隐私安全性、陷门不可区分性和抗关键字猜测攻击的安全性。效率分析表明，本分提出的方案更加高效。     

曲径通幽 找出多媒体文件“真身”

在日常生活中,我们经常会有意无意听到一些精彩的歌曲或者视频,比如骑车路过听到广场舞里的某首伴舞的歌曲很好听,可又不知道歌曲的具体名称是什么。在微信朋友圈看到分享的一段精彩视频,想去下载完整版的视频观看,又不知道该去哪里找。其实对类似这样的多媒体资源,只要稍加动手就可以根据片段信息找到原始媒体资源。     

基于神经网络算法的井下裂缝诊断与堵漏技术

在钻井过程中，常常钻遇不同宽度的井下地层裂缝。钻遇裂缝时容易发生钻井液漏失现象，甚至发生钻井液失返现象，严重影响了安全、高效钻井。目前裂缝封堵的方法常存在封堵成功率不高、堵漏承压能力低的问题，其中一个重要的原因是对井下地层的裂缝宽度等特征认识不清。基于地层裂缝产生的岩石力学机理，确定影响裂缝宽度关键的6个力学和工程因素，并利用神经网络计算的非线性、大数据特点建立了井下地层裂缝宽度的分析模型，模型包含输入层、输出层和3个隐藏层。通过该模型诊断井下裂缝宽度，提高了计算精度，平均误差仅为2.09%，最大误差为5.88%，解决钻井现场仅凭经验判断裂缝误差较大和依靠成像测井成本较高的问题。同时根据神经网络模型诊断得到的裂缝宽度优化堵漏材料的粒径配比，提高了裂缝内的架桥封堵强度和架桥的稳定性，封堵层的承压能力达到12.8 MPa，反向承压能力达到4.5 MPa。现场堵漏试验最高憋压10 MPa，经过封堵作业后大排量循环不漏，达到了裂缝性地层高效堵漏的目的，堵漏一次成功。