互联网软件产品移动端UI设计方法研究

由于移动端UI设计缺乏更加完善的理论作为指导,导致互联网软件产品的设计质量效果较差,为此提出互联网软件产品移动端UI设计方法。确定图像元素与文字元素为移动端UI设计中的主要视觉元素,通过构建移动端UI界面视觉注意力划分模型,明确各视觉元素对于整个UI界面的重要程度,自动编排图像元素与文字元素,完成互联网软件产品移动端UI界面的设计。实验表明,UI界面设计效果可以满足用户需求,验证了设计方法的可行性。

工科类实验“金课”建设探索及改革试点

围绕工科类专业如何进行实验“金课”建设这一问题开展讨论。借鉴理论“金课”的特点,凝练了“金课”的设计思路,给出了实验“金课”的设计原则。以国防科技大学通信工程专业为例,剖析其实验教学的现状,基于设计原则规划了专业实验“金课”的建设思路;结合国防科技大学人才培养特点,提出并实践了“虚实结合、灵活配比”的教学新方法,较好地解决了现有教学问题,有效地提高了学生的满意度。

基于Spinal码的噪声式隐蔽传输

突破传统噪声式隐蔽的局限,探索隐蔽安全与可靠性统一的传输方案设计有其重要意义及实用价值。基于Spinal码的高斯映射方式,提出一种噪声式的隐蔽传输方案,将Spinal编码输出的噪声式符号与干扰噪声间歇式交替发送,保证噪声信号的不间断,同时依托编码提升隐蔽消息的传输性能,从而实现隐蔽安全与可靠传输的统一,能较好地对抗检测攻击。Spinal码的无码率特性,哈希函数结构带来的非线性、随机性,以及编码符号的噪声式特性,保证了本方案具有信道适应性且可行性强。利用NIST进行了码的随机性测试,各项指标值均通过,表明编码符号具备随机性;结合星座图及符号的分布规律可以看出,随着参数c的增加,Spinal码的编码符号逐渐符合高斯分布;利用多阶多分辨率分析(multi-resolution analysis,MRA)方法及KL距离对信号进行分析,可以看出当参数c等于15时,无法分辨隐蔽信号与干扰噪声;结合Spinal码的误码率上界,仿真得出当码长n小于等于256时,3 dB以上就可实现10-5传输性能。上述结果综合表明,当Spinal码的编码参数c大于等于15时,本方案可实现通信传输的隐蔽安全与可靠性的统一。

应用产出导向与元认知理念的研究生创新实践能力培养探索

分析新入学研究生的学情,参考国内外知名高校研究生培养措施,以信息处理与信息系统方向研究生教育为例,在产出导向和元认知理念指导下,从研究生教育体系和课程设计两方面进行改革探索。实践表明,介绍的方法能够提高该方向研究生的综合素质,增强其创新实践能力。

工科专业实践教学育人体系的构建

课程组深入研究了工科专业实践教学中能力培养与育人内涵如何统一的问题,重塑了专业核心能力,并开展了基于专业实践教学体系的育人顶层设计,构建了适合工科专业的“三意识、两精神”实践育人体系,形成了通用的育人目标,并对实践教学进行整体设计。文章以国防科技大学通信工程专业的实验课程、创新设计为例,详细阐述了教改试点过程,跟踪反馈教学效果。实践结果表明,课程组所构建的实践教学育人体系及教学设计可较好地促进能力培养与育人内涵的统一,为工科专业育人实践提供了新思路。

6G卫星互联网通信安全抗干扰技术研究

卫星互联网具有节点暴露、信道开放、拓扑高度动态变化等特点,这使链路极易受到恶意电磁信号、大气层电磁信号及宇宙射线等的干扰,更有可能遭受恶意用户的窃听和非法截获。为解决这些问题,围绕卫星互联网的无线安全传输、身份认证以及通信抗干扰方法进行研究。首先,利用无线通信本身的信号格式和无线信道的物理特征,与新型信道编码和调制等技术相结合,实现无线安全传输;其次,利用物理层无线媒介如通信信道特征、收发硬件特征以及传输信号特征从而加强卫星互联网的身份认证;最后,提出了干扰环境中,采用智能化抗干扰基于“感知-学习-预测-决策-反馈”的逻辑闭环,进行主动抗干扰决策,以实现自配置和自优化的方案,从而保证卫星互联网数据传输的有效性和可靠性。

海面空-空无线信道特征

针对海上远距通信场景,基于无人机之间的无线通信链路,对接收功率进行实际测量。在大尺度路径损耗方面,采用对数距离线性模型进行拟合,分析海上远距空-空无线信道特征,获取路径损耗指数,并采用射线跟踪方法进行仿真验证,通过仿真所得信道冲激响应在多径时延和功率方面分析产生接收功率快速变化的原因。分析结果表明,近岸的多径反射会造成接收功率的波动,并且会造成路径损耗的升高。利用三种分布函数对测量数据进行分布拟合,分析海面和近岸两种通信条件下空-空无线信道的小尺度分布特征。测量分析结果表明,小尺度特征受陆地反射影响明显,在距离陆地较远的海面呈现高斯分布特征,而在近陆地处未呈现典型分布特征。

一种基于酉矩阵变换的低峰均比正交时频空安全传输方法

为了降低正交时频空(OTFS)系统峰均比(PAPR)并且提升系统安全性,该文设计了一种基于酉矩阵变换的低峰均功率比OTFS安全传输方法。在该方法中,通过无线信道的时延多普勒(DD)域产生初始密钥,并将其作为混沌系统初始值进一步产生混沌序列。利用混沌序列进行酉矩阵设计,使得经过酉矩阵变换后的符号完全被混淆,具有类噪声的随机特性。此外通过索引控制酉矩阵选择,发射端将不同酉矩阵变换得到的OTFS时域信号进行排序并选择PAPR最低的信号进行发送。合法接收方获得索引值后可以正确解密和解调,而窃听者即使获得索引值信息,由于其没有相应的加密酉矩阵,为此无法正确解密。理论分析和仿真结果表明,所提方法在保证系统可靠性的前提下有效降低OTFS系统的PAPR。此外经过酉矩阵变换后的星座图呈现球状混乱,这使得调制方式和信息得以隐蔽,增大了窃听者的解密难度,系统的安全性得到保证。

基于IEEE 802.11ad多帧相关测速算法

波形设计是实现通信感知一体化关键技术之一,有利于缓解频谱竞争压力、减少资源浪费。该文提出一种在车对万物互联(V2X)场景下基于IEEE 802.11ad无线局域网波形的测速算法。首先基于物理层帧结构中前导良好的目标感知特性对接收多帧信号的前导做不同移位的相关运算,将多普勒频偏估计转换为线性回归斜率估计得到多普勒估计值用以测速;其次提出相位补偿方案,解决由相位模糊导致的测速范围受限问题。仿真结果表明,在单目标视距场景下所提算法可实现厘米级测速精度,且相较于目前同类型算法具有更低测速误差。

乡村振兴背景下农产品包装生态设计策略研究

随着乡村振兴战略的推进,农产品包装在促进农村经济发展、提升农产品附加值和塑造品牌形象等方面扮演着重要角色,探讨农产品包装的生态设计策略,能够有效促进可持续发展、环保意识和品牌竞争力的提升。文章从乡村振兴背景下的农产品包装现状入手,从生态设计的角度出发,探讨了农产品包装的可持续性原则和设计思路,从材料选择、包装形式、功能作用和品牌传播4个方面提出了农产品包装生态设计的几点思考。

“五环联动”的课程思政体系化方案建设与实践——以“信息论与编码基础”课程为例

课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措,课程思政对专业课程的教学提出了更高要求,要顶层规划、系统设计、整体推进,才能切实提高育人成效。以“信息论与编码基础”课程为例,根据课程特点,结合教学实践,以“着眼学生发展,以国家需求为牵引,构建师生学习共同体”的课程思政理念贯穿,创新提出了“五环联动”的课程思政整体设计方案,从“分析起点”“确立目标”“教学实施”“考核评估”“持续改进”五个环节阐释了具体内涵。为该课程的课程思政建设构建了完整的体系架构,同时为其它专业课程的课程思政教学提供了参考借鉴。

跳频信号盲检测的半监督干扰对消方法

实际跳频信号所处的电磁环境较为复杂且难以预料,这给基于仿真数据训练的检测算法带来困扰。针对这一问题,提出一种名为半监督干扰对消的方法。该方法首先以暹罗嵌套Unet为主干,引入图注意力机制和集成通道注意力模块,得到干扰对消网络,并用成对的跳频信号时频图以及对应的标签对其进行预训练,使其获得干扰对消及检测信号的能力。然后,将没有标签、干扰更为复杂的时频图输入到干扰对消网络,得到低熵预测,作为伪标签。同时,对这些没有标签的时频图进行强增强,得到变形时频图。训练网络使得变形时频图的检测结果与伪标签具有一致性,从而强化网络在没有标签的数据上的泛化能力。仿真结果表明,所提方法可以在复杂干扰下实现参数估计和盲检测,并利用无标签数据增强网络性能。

跳频信号盲检测的时频语义对消方法

复杂电磁环境下精准检测跳频信号是实施跳频信号侦查的先决条件。针对复杂干扰下跳频信号难以检测的问题,本文提出一种名为时频语义对消的方法。该方法设计了一种具有自注意力和图注意力机制的暹罗嵌套UNet,并根据该网络提取包含跳频信号、干扰信号和噪声的时频图语义信息。将得到的结果与不包含跳频信号时频图的语义信息相消就可以得到仅包含跳频信号的时频图,实现对跳频信号的检测。仿真结果表明所提方法可以在复杂干扰下实现对跳频信号的参数估计与盲检测,在信噪比高于-5 dB和信干比高于0 dB时,虚警概率与漏警概率低于1‰。在信号时频范围检测中,对比实验表明语义对消检测方法比语义分割检测方法交并比分数提升0.31,消融实验表明注意力模块对交并比分数提升为0.022。同时分析了所提网络的复杂度,结果表明该方案具有较小的参数量以及较快的处理速度,可以运用于跳频信号的实际检测当中。

基于PEG算法的准循环扩展LDPC码构造

推导证明了准循环结构的LDPC码(low-density parity-check code)一致校验矩阵与其对应Tanner图环结构之间的一些重要关系。在此基础上提出了一种基于PEG(progress edge growth)算法的准循环扩展LDPC码构造算法,利用PEG算法产生基矩阵,再对基矩阵进行准循环扩展。该扩展算法可以在不改变基矩阵度分布比例情况下,有效消除基矩阵中的短环。仿真结果表明,在码长相同、码率和度分布近似情况下,新算法得到的码在经典BP和MS译码算法下性能不亚于PEG等方法构造的码。通过对比分析认为,在给定度分布的情况下,优化设计的环结构可明显改善译码性能,此算法利用准循环码环结构交叠较少特点,较好地实现了编码复杂度和译码性能之间的统一。

非线性卫星信道中APSK信号星座优化设计研究

APSK是一种非常适合于卫星信道的调制方式,它具有较高的功率有效性和频带利用率。基于最小欧氏距离最大准则研究APSK信号星座的优化设计问题,并通过对星座最小距离的分析与仿真设计了一种以第一内环最小距离dring1为基准,设计各环半径等参数的最优星座构造流程。针对卫星通信中的非线性问题,利用APSK星座的多环结构,采用修正理论星座点参数以达到预失真矫正目的,从而简化卫星信道中非线性预失真的处理。

关于通信工程专业教学改革的几点思考

本文针对通信工程专业的教学情况 ,分析了通信专业人才培养模式 ,就其教学改革中有关课程安排及教师队伍建设问题提出了一些看法 。

低错误平层数列分割移位低密度奇偶校验码构造算法

为降低LDPC(低密度奇偶校验码)码错误平层,提出一种基于环分类搜索的APPS-LDPC(数列分割移位的LDPC)码构造算法。该算法具有码长、码率和列重的任意可设性,同时该类码的Tanner图围长至少为8。循环移位因子可以通过简单的代数表达式描述,从而降低内存需求。仿真结果表明,当误码率达到10-5时,APPS-LDPC码(496,248)相对于PEG-LDPC(渐进边增长LDPC)码获得了约1.9 d B的性能提升;随着信噪比的升高,两条译码性能曲线之间的差距将更大。此外,列重为3的APPS-LDPC码(6144,5376)在信噪比4.6 d B以后并未出现明显的错误平层。该构造算法与PS-LDPC码相比,在误码率达到10-8时大约获得0.25 d B增益;与围长为4和6的PEG构造算法相比,在错误平层区域其译码性能极优;同时相较于此两者,其构造复杂度和耗时也展现出一定优势。通过基于Tanner图的诱捕集分析方法,统计APPS-LDPC码(496,248)中由8环组成的部分小型诱捕集并不存在,从而证明了其错误平层降低的原因。

基于变量节点串行消息传递的LDPC码译码研究

针对标准LDPC码译码中洪水消息传递机制的不足,提出以串行机制进行消息传递,按照变量节点的顺序进行消息处理和传递,对每个变量节点同时接收校验消息和发送变量消息。该方法使更新的消息能够很快进入当前迭代计算,改善了LDPC迭代译码的收敛性能。通过对几种常用译码算法的仿真比较,验证了在复杂度不增加的情况下,该方法性能优于其它几种最大后验概率准则的译码方法,且算法收敛快,是一种能较好兼顾性能与实现复杂度的译码方法。

基于联合判决消息传递机制的LDPC码译码算法研究

采用消息传递算法(Message passing algorithm)对LDPC码进行译码时,变量消息的振荡会引起错误的发生。本文以(600,300)非规则LDPC码仿真实验为例分析了不同译码效果下判决消息均值的分布特点,并结合环的特点,分析了译码产生错误判决的原因。研究了"纠删"型消息传递机制和联合判决迭代停止准则,针对判决消息出现振荡情况,提出以"纠删"方式处理变量消息的更新,并结合变量节点判决消息均值分布趋势与伴随式结果确定迭代终止条件。在此基础上,提出一种新的LDPC码译码算法。仿真分析表明,新的译码算法能够在减少迭代次数和降低译码复杂度的同时,有效提高译码的纠错性能。