基于孪生物理不可克隆函数和压缩感知的视觉有意义图像加密

视觉有意义图像加密方案(VMIE)由于能够将加密图像隐藏在明文图像中而不会引起攻击者的怀疑,受到了研究人员的关注。为了提高系统在容量和安全性方面的性能,提出了许多基于压缩感知的VMIE方案。然而,在这些方案仍难以有效解决密钥管理问题。为此,提出了一种基于孪生物理不可克隆函数和压缩感知的VMIE方案。首先,将完整的密钥种子嵌入到载体图像中,以实现公共网络密钥交换并避免额外的通信消耗。由于密钥种子经过了加密和编码操作,安全性和鲁棒性得到了保证。随后,使用哈希算法迭代扩展密钥种子以生成密钥流。实验结果表明,该方案可以实现安全性、嵌入容量和鲁棒性的平衡。

旋转二维可压缩流动的谱和特征函数——Ⅱ:谱和谱函数结构的分析

本文第一部分(Ⅰ)已给出了线性化旋转二维可压缩流动方程的谱分布,并作了初步分析。本部分(Ⅱ)对这些谱及谱函数作进一步的分析讨论。设基流是低速流,此时可用摄动法求得谱和谱函数,将它们与用差分法所得结果进行比较,表明二者吻合得很好。摄动法中的离散谱初级近似就是无基流时的相应的谱,而连续谱对应的谱函数初级近似则与准地转模式的结果一致。由初级近似和一级修正项可以清楚地说明计算所得的谱和谐函数的许多重要性质。 在低速基流情况下:(1)重力一惯性波为准简谐波,基流和可变的Coriolis参数只给以较小的修正。(2)由于基流在Coriolis力作用下使自由表面有一坡度,Kelvin波必定具有横穿波射线的速度分量,同时顺传和逆传的Kelvin波不再在形态上相似;当基流愈强时上述两性质愈明显;Coriolis参数随空间的变化也改变了顺传和逆传波的相似性,此外,Kelvin波是准非频散的。(3)不为零的基流或科氏参数的变化使慢波离散谱变为非简并的即分立的,它们或者有无穷多个且基流流速为相速的聚点(当基流为常数时),或者只有有限个,甚至不存在;而当基流有切变时则有连续谱。对应于离散谱的谱函数为准简谐波;而对应于连续谱的谐函数则为广义解,但有有限能量。 本问题的谱函数与其伴随算子的谐函数正交。

可压缩湍流边界层壁面函数方法综述

以建立工程实用的高超声速湍流边界层模拟方法为目标,从湍流壁面函数是湍流边界层方程近似解的角度,梳理了相关文献的研究工作,得到如下认识:1)壁面函数与所求定解问题数值解的相容程度决定了壁面第一层网格允许放粗的程度,在流动分离点和再附点附近区域,目前壁面函数尚需进一步完善,而“子网格”壁面函数从理论上解决了相容性问题,尽管要耗费更多计算资源,但在目前计算资源相对充裕的条件下,仍不失为一个解决问题的途径;2)对于具有强压缩性和显著气动加热的高超声速湍流边界层流动而言,常用的解析形式并未充分考虑可压缩性和传热的影响,并在文中进行了重点探讨。最后,建议基于数据驱动技术和依托“子网格”壁面函数方法来发展更加普适的壁面函数。

考虑幂函数渗透压缩变化的双层砂井地基固结性状

采用Barron轴对称固结及大变形固结问题的某些简化与假定,推导建立了砂井地基大变形固结控制方程,利用建立的双层砂井地基大变形固结方程及编制的计算程序,通过引入软土渗透系数、有效应力与孔隙比之间的幂函数关系k=ced与e=a(δ)b,对瞬时加载下双层砂井地基固结性状进行算例计算。结果表明:(1)双层软土幂函数渗透关系及压缩关系中诸参数对双层砂井地基固结性状有重要影响:随着两层软土幂函数渗透关系中参数c1、c2的增加(渗透性增加)、或幂函数压缩关系中参数a1、a2的增加,各土层水平径向与竖向孔隙比减小更快,沉降发展速率与超静孔压消散速率也相应增加,且沉降发展速率快于孔压消散速率。(2)两层土在分界面处的孔隙比及平均超静孔压均出现明显的突变,将沿深度分布曲线分成形状不同的两段,表现出不同的固结性状。

对称三角调频脉冲压缩信号模糊函数

模糊函数是分析引信信号并进行波形设计的重要工具。利用模糊函数的定义,推导出对称三角波线性调频脉冲压缩(STFMPC)信号的模糊函数及其距离、速度自相关函数。通过计算机仿真,结果表明该信号是多普勒敏感信号,其模糊函数为在原点的1个尖峰和4个以尖峰为公共轴的有一定厚度的对称直角三角板。通过与锯齿调频脉冲压缩(SFMPC)信号-3 dB模糊度图的比较,得出对称三角波线性调频脉冲压缩信号比锯齿调频脉冲压缩信号具有更强的抗干扰能力和更高的分辨力,且可以消除多目标环境中运动目标的距离速度耦合现象。

单轴压缩下中心裂纹巴西试样的权函数分析

用权函数方法对中心裂纹巴西试样的对径加载作了 - 复合型断裂分析。运用 Edlac裂纹线应力的解析解和Wu-Carlsson半解析权函数推导了中心裂纹巴西试样在对径加载下的应力强度因子公式。结果与 Atkinson数值解非常一致。由于巴西圆盘试样可直接利用岩芯 ,而且可以通过改变裂纹与载荷线的夹角即可获得任意 K /K 比例的复合型加载 。

SHA-256压缩函数的结构安全性

给出了SHA-256压缩函数的3个变种形式,分别分析了它们抵抗Chabaud-Joux攻击的能力,并与对SHA-256的攻击结果进行比较,其中SHA-2A部分碰撞的复杂度与SHA-256近似,SHA-2B不能以较小复杂度找到碰撞,但是结构上存在其他弱点.SHA-2C的安全强度远远低于SHA-256.作为实例,给出了安全性较为脆弱的SHA-256变种的部分碰撞.结果表明:SHA-256压缩函数的结构选择较大程度地影响其安全性.

基于B样条函数的散乱数据曲面拟合和数据压缩

针对大规模散乱数据,本文提出一种基于B样条函数的曲面拟合和数据压缩方法.在此方法中,构建最小平面矩形区域覆盖所有的散乱数据点,根据二维情况下的B样条函数的线性插值公式,利用最小二乘法拟合规则网格控制点的数值,存储有限规则网格控制点的数值,并通过插值可以得到任意点的数值,从而达到曲面拟合和数据压缩的目的.通过算例验证了此方法的可行性以及使用三次B样条函数曲面拟合的优越性.由于此方法具有局部误差小、计算高效的特征,可以适用于数据梯度较小的二维系统数据的曲面拟合和数据压缩,如地形高程数据和射线追踪走时表.

基于压缩传递函数的神经网络盲均衡算法

提出了一种基于压缩传递函数的神经网络盲均衡算法。利用压缩传递函数,可以避免神经元的净输入落入传递函数的饱和区,从而避免权值调整进入代价函数性能曲面的平坦区,有效提高了算法的收敛速度。利用计算机仿真将文中算法、传统前馈神经网络盲均衡与目前海上靶场遥测信号接收所用的判决反馈均衡方法进行了比较,结果证明文中提出的算法具有更好的均衡性能,更具实用性。

单臂压缩感知鬼成像的光强扩散函数分析法

为了提高单臂压缩感知鬼成像的成像质量,减少成像系统本身和外部环境的干扰,提出了一种光强扩散函数分析方法.在单臂压缩感知鬼成像原理的基础上分析了成像过程,指出降低成像质量的主要因素是菲涅尔衍射和大气湍流.针对这两个因素,推导并分析了光强度扩散函数的公式,研究透镜的焦距与口径之比和照明光源的波长对鬼成像的影响.仿真结果表明：在单臂压缩感知鬼成像中,使用焦距与尺寸半径之比在2~5范围内的成像投影透镜可以消除衍射效应的影响;短波长光源适用于大气湍流较弱时的成像,长波长光源在大气湍流较强时对干扰有更好的耐受能力.该方法可以有效地提高成像质量并优化成像系统.

超高阶次勒让德函数递推计算中的压缩因子和Horner求和技术

超过2 000阶次的缔合勒让德函数值的递推计算,在接近两极时达到极大的数量级(超过10的数千次方),这导致现有递推方法在计算缔合勒让德函数值及其导数值时失效。通过插入压缩因子技术,提出一个修改的递推算法,并结合使用Horner求和技术计算球谐级数的部分和。试验表明,该算法至少可以计算到3 600完全阶次的球谐级数式,优于现有结果。

基于径向基函数神经网络的多级离心压缩机混合模型

大型离心压缩机作为多影响因素和强非线性的复杂系统,其性能的准确预测难以实现.针对这一问题,结合径向基函数(RBF)神经网络,本文建立了多级离心压缩机性能预测的混合模型.首先基于热力学第一定律和压缩机能量损失机理建立了多级离心压缩机性能预测的机理模型.该模型无需任何实验确定的性能曲线,完全由压缩机的几何结构参数预测出压缩机在设计工况和非设计工况下的性能.然后利用RBF神经网络修正机理模型的误差,并通过对RBF神经网络的不断更新,进一步提高了模型的预测精度和适用性.将所建立的混合模型应用于实际的离心压缩机,结果表明该方法具有良好的预测性能.

基于势函数与压缩感知的欠定盲源分离

传统的基于K均值聚类算法及最小路径法的欠定盲源分离(BSS)两步法存在K值难以确定、对初始值敏感、噪声和奇异点难以排除以及相对缺乏理论依据等诸多不足。针对以上问题,提出了基于势函数及压缩感知理论的新型两步算法。首先利用多峰值粒子群寻优算法改进的势函数法来估计混合矩阵;然后利用估计矩阵来构建传感矩阵,并将基于正交匹配追踪的压缩感知算法引入欠定盲源分离过程中;最后实现源信号的重构。仿真实验结果表明,混合矩阵最高估计精度达到99.13%,重构信号干扰比均高于10 dB,很好地满足了重构精度的要求,验证了所提算法的有效性。所提算法对一维混合信号的欠定盲源分离具有良好的普适性和较高的准确率。

脉冲噪声下基于压缩变换函数的LFM信号参数估计

针对现有线性调频(LFM)信号参数估计方法在脉冲噪声下性能退化甚至完全失效的问题,该文提出一种脉冲噪声下估计LFM信号参数的新方法。该文构造了一种新的压缩变换(CT)函数,分析了该函数在零点附近的近线性,推导了任意随机变量经该函数变换后的2阶矩有界,证明了函数变换前后LFM信号的初始频率和调频斜率信息不变。将经过函数变换后的信号进行分数阶傅里叶变换(FrFT),根据FrFT域中峰值坐标和信号参数的关系,寻找变换域中的峰值点,实现信号参数的估计。仿真实验表明,该方法可有效抑制脉冲噪声且能准确估计出信号的参数信息,实现简单,不需要噪声的先验信息,具有良好的稳健性。

基于分布式压缩感知和散列函数的数据融合隐私保护算法

针对群智感知网络数据融合传输过程中隐私泄露、信息不完整、数据窜改等安全问题,提出了一种基于分布式压缩感知和散列函数的数据融合隐私保护算法。首先,采用分布式压缩感知方法对感知数据进行稀疏观测,去除冗余数据;其次,利用单向散列函数求取感知数据观测值的散列值,将其和不受限的伪装数据一起填充到感知数据观测值中,达到隐藏真实感知数据的目的;最后,在汇聚节点提取伪装数据之后,再次获取感知数据的散列值并验证数据的完整性。仿真结果表明,该算法兼顾了数据的机密性和完整性保护,同时大大降低了通信开销,在实际应用中具有很强的适用性和可扩展性。

双向纹理函数的有效压缩与绘制

提出了一种有效的BTF压缩方法:对简单BTF样本区域用一个统一的低频函数模拟整个区域的整体光照效果,再对每个像素生成一个高频函数来表现细节;对复杂样本区域则首先进行像素聚类,再在各个像素类内对视线采样方向自适应地聚类,在各个视线类内分别拟合一个低频函数,并求像素在各个视线内的高频函数,利用低频函数与高频函数的和重建了像素在相应视线类内的视觉效果.与局部PCA方法的对比表明,该文的算法取得了较高的压缩效率和更快的绘制速度,能实现交互的软件绘制和实时硬件绘制.

压缩感知优化问题的等价表示及其目标罚函数方法

首先定义了压缩感知优化问题的一个等价表示问题,证明了这个等价表示问题的最优解也是压缩感知优化问题的最优解。然后定义了它的一个具有2阶以上的光滑性的目标罚函数,给出了一个迭代求解算法,证明了所提算法的收敛性定理。定理表明,可以通过求解目标罚函数来获得压缩感知优化问题的近似最优解,该方法为研究和解决实际的压缩感知问题提供了一个新的工具。

STORM原始图像和基于点扩散函数测量矩阵的压缩感知后处理方法

针对随机光学重构显微等超分辨率显微成像技术存在的图像采集重构慢、空间分辨率低、时间分辨率弱,基于点扩散函数测量矩阵的约束等距性差和重构效果不好等缺点,提出了随机光学重构显微(STORM)原始图像和基于点扩散函数测量矩阵的压缩感知后处理方法。仿真结果表明,该方法在不改变显微镜光学系统的前提下,通过对STORM原始图像和基于点扩散函数测量矩阵的后处理,能够大幅提高超分辨率显微成像的重构效果。

基于模糊函数的LM型压缩接收机频率检测性能分析

以压缩接收机工作机理线性调频傅氏变换为基础,对当前常用的"长相乘—短卷积"压缩接收机模型特性进行了细致研究.参照模糊函数对雷达信号分析的方法,定义了压缩接收机输出函数,该函数描述了当与无损测频输出相比时,由雷达信号载频和实际脉冲展宽延迟线滤波器置空率引起的输出波形的变化.通过该函数可以对压缩接收机的频率分辨力、截获概率、到达时间等性能参数做出解析性分析.

中等压缩性土地基工后沉降预测三参数幂函数模型

基于最终沉降量、沉降半衰期及半衰期沉降速率表征的沉降-时间关系曲线的特征方程,分析了传统两参数双曲线和指数曲线模型存在的缺陷,构建了一个三参数的幂函数型沉降预测模型;结合蒙华重载铁路某段粉质黏土地基沉降观测数据,以均方差、关联度和偏离度为检验指标,开展了中等压缩性土地基工后沉降预测模型的准确性评价.研究表明:三参数幂函数模型较传统两参数模型能适应更多样化的沉降-时间曲线形态,在表征沉降预测有效性的检验指标方面表现更佳;以满足规范要求的工后256 d观测数据预测地基528 d沉降,三参数幂函数模型的平均偏离度仅为5.99%,而传统两参数模型分别14.38%和22.46%.本研究提供了一种新的地基工后沉降预测方法,具有一定的工程应用价值.