一、序列运算与序列性质的分析(论文文献综述)
何其恢[1](2021)在《卫星安全通信波形设计及性能优化研究》文中研究表明卫星通信能够以较低的成本获得极大的覆盖范围,能够对受到地理和政治因素制约的地面通信系统提供有效的补充。在地面通信系统逐渐发展至饱和的当下,拓展通信系统的边界,建立空天地一体化通信网络成为了通信技术发展的重要方向。卫星通信存在安全性问题,其通信信号容易被非合作方检测、截获并进行后续处理。有必要在卫星通信波形中使用安全技术以提高卫星通信的可靠性。传统卫星通信使用扩频技术,提高了安全性能,得到了广泛的应用。低截获概率信号检测问题获得了非常大的进展,产生了能够有效检测扩频信号特征的技术,使传统扩频技术不再具有足够的安全性。本文设计了一种卫星通信安全波形,在传统扩频通信的基础上提出以时间信息为根的伪随机码生成机制,使用生成的时变伪随机码作为控制序列选择当前信号使用的扩频码、跳频频点和调制方式,获得了理想的抗截获性能。卫星通信信道一般具有高动态与低信噪比的特点,卫星通信中的信号同步一直以来都是非常重要的问题。传统直扩技术在提高抗截获性能的同时能对信号同步提供帮助,但卫星通信安全波形使用了非平稳技术,抑制了信号中的周期特征,对同步技术提出了更高的要求。PMF-FFT算法具有优秀的同步性能,该算法的各种优化算法在卫星通信领域得到了广泛的应用。但在卫星通信环境下存在功率和处理能力的限制,使用该算法进行信号检测,在能耗与运算效率上仍然存在优化的空间。本文提出了一种基于跳频和跳码扩频双图案的能量检测算法,该算法能够以符号周期为步长进行搜索。本文分析了这种同步方法的性能,确定了最佳参数并进行了蒙特卡洛仿真。将该算法性能和复杂度与其他一些算法进行对比,证明了使用该算法作为粗同步算法,PMF-FFT算法作为精同步算法组成同步机制时,能够大幅降低运算量并维持PMF-FFT算法的良好同步性能。
丁丽娜[2](2020)在《基于混沌系统的轻量级密钥序列设计与图像加密研究》文中研究说明混沌是非线性动力学系统的一个重要分支,其本身具有十分复杂的动力学行为,近年来对混沌动力学系统复杂运动现象的研究深入到了各个研究领域。对混沌理论的学习及其在应用方面的研究,已经成为当前非线性科学中的前沿科学研究课题之一。从低维混沌系统到高维混沌系统,从普通混沌系统到超混沌系统,混沌科学的研究呈现出越来越复杂的动力学行为特征和研究价值。基于混沌系统的轻量级密钥序列和图像加密研究正是混沌系统研究的重要方面。本文研究了基于混沌系统的轻量级密钥序列设计与图像加密算法,首先对轻量级混沌密钥进行了设计,然后设计了混沌加密模块,并对其混沌特性进行了分析,最后设计了轻量级混沌图像加密系统,将生成的轻量级混沌密钥序列对图像进行了置乱与扩散操作,并得到了良好的置乱与扩散效果。具体工作如下:第一,为了在资源受限设备中嵌入加密算法,提出了基于低维Logistic混沌系统和三维混沌猫映射的面向硬件的轻量级密钥序列设计方法,这两种轻量级密钥序列基于硬件设计,可根据需求分别应用于资源受限的设备或环境中。通过对这两种轻量级密钥序列分别进行排列熵及信息熵的测试表明具有很好的复杂度;通过统计测试表明具有良好的统计特性;通过安全性方面的分析表明可以抵御典型的安全攻击。第二,为了实现轻量级混沌图像加密系统,对混沌加密模块进行了设计。基于传统Lorenz混沌系统的研究,提出了一种基于Lorenz混沌系统的四维超混沌系统,并在吸引子相空间、庞家莱截面、周期吸引子、混沌吸引子、分叉图、李雅普诺夫指数及熵分析等方面进行了动力学性质分析。通过超混沌系统图像加密测试分析表明此超混沌系统在图像加密中具有良好的随机性和安全性。第三,为了获得更好的置乱和扩散图像加密效果,在超混沌图像加密系统研究的基础上,对轻量级混沌图像加密系统进行了设计。超混沌图像加密系统是基于二维离散小波变换、分数阶Henon混沌映射及四维超混沌系统的图像加密方案。通过小波变换和高低维混沌系统的运用,使得该算法的加密效果比普通的混沌加密算法效果更好。轻量级混沌图像加密系统是基于Logistic混沌系统的轻量级密钥序列、三维混沌猫映射的轻量级密钥序列、四维超混沌系统及DNA遗传算法的彩色图像加密方案。在该方案中,多个模块应用了轻量级加密算法,更体现了轻量级混沌图像加密的优势。
王传福[3](2020)在《数字化混沌系统的动力学分析与伪随机序列生成算法设计》文中提出伪随机序列在通信领域、密码学领域和计算机领域有着广泛的运用。混沌系统的非线性、初值敏感性、非周期性、遍历性和类噪声性为设计混沌伪随机序列生成算法提供了坚实的理论基础,然而混沌系统多是基于实数域构造的,当实数域上混沌系统由数字电路实现后,混沌系统最终会坍缩到有限域上,并表现出混沌系统动力学的退化行为,使混沌伪随机序列不再具有非周期性,遍历性和初值敏感性。由于有限域上退化的混沌系统即数字化混沌系统会产生周期较短的序列,直接将有限域上的数字化混沌系统应用于数字信息领域具有一定的安全隐患,阻碍了混沌数字化硬件加密的广泛应用。因此,分析数字化混沌动力学行为,利用有限域上的数字化混沌系统来构造良好的数字化混沌伪随机序列的研究具有重要的意义。本文从分析数字化混沌系统的动力学行为入手,围绕数字化混沌系统表现出的复杂周期行为这一主题,通过构造相同结构的混沌系统、引入额外参数和对布尔函数进行优化等方法,系统地研究了几种有限域上数字化混沌伪随机序列生成算法的原理和结构。论文的主要工作如下:(1)依据经典的混沌定义,对实数域上的混沌系统、符号空间上的混沌系统和有限域上退化的混沌系统进行了分析。依据有限状态机上状态转换图理论,建立了基于浮点数和定点数表示的数字化混沌系统的理论模型。通过分析有限域上退化的混沌系统中周期轨道形成的原因,得到数字化混沌系统自身固有的两个限制,即短周期行为和多周期行为。(2)为了克服短周期行为,增大周期,利用级联法对数字化混沌伪随机序列进行了构造。依据周期三定理,提出了设计一维多项式混沌系统的一种普遍方法,通过计算系数变量,可构造出大量结构相同的混沌系统,并进一步利用相同的结构设计了具有可重构性的一维级联数字化混沌伪随机序列生成算法。经可重构化后,一维级联数字化混沌伪随机序列生成算法所需实现的数字化混沌系统的个数有明显的减少,且产生的序列具有良好的随机性。依据Jacobi矩阵法,提出了设计一类高维多项式混沌系统的一种普遍方法。通过计算系数变量矩阵,可构造出大量结构相同的高维混沌系统,并进一步利用相同的结构设计了具有可重构性的高维级联数字化混沌伪随机序列生成算法。经可重构化后,高维级联数字化混沌伪随机序列生成算法所需实现的数字化混沌系统的个数有明显的减少,且产生的序列具有良好的随机性。(3)为了克服短周期行为,增大周期,利用扰动法对数字化混沌伪随机序列进行了构造。提出了一种引入额外参数的方法使数字化Logistic混沌映射始终具有混沌行为。通过引入扰动源m序列,设计了一种结合m序列和数字化Logistic混沌映射的数字化混沌伪随机序列生成算法。在数字系统精度为N时,受m序列扰动的数字化Logistic混沌映射伪随机序列生成算法产生序列的周期和非线性复杂度有较大的提高,并表现出良好的平衡性和随机性。(4)为了在克服短周期行为的基础上进一步使周期达到理论最大值的上限,利用布尔函数优化法对数字化混沌伪随机序列进行了构造。依据经典数字电路的布尔逻辑关系,详细分析了数字化混沌系统的布尔函数特性。通过引入控制项优化数字化混沌系统的布尔函数,较大的提高了数字化混沌伪随机序列的周期,消除了数字化混沌系统的短周期轨道和多周期轨道,并使数字化混沌系统的输出序列达到理论最大值的上限。此外,以数字化Logistic混沌映射为例,进行了布尔函数的优化,提出的基于优化后的数字化Logistic混沌映射的伪随机序列生成算法不仅算法结构所需的资源消耗达到最小值且产生序列的周期同时能达到理论最大值的上限。
黄欣[4](2020)在《基于置乱扩散机制的混沌图像加密算法研究》文中研究说明随着计算机网络和信息技术的快速发展,以图像作为载体的传输比例正在逐步递增。由于图像的信息可能涉及个人隐私,所以为图像的安全性提供保障是非常必要的。大量学者对混沌与密码学研究过程中发现,基于混沌的密码系统具有优异的性能。本文以混沌理论为基础,对图像加密算法进行研究。为了得到一个安全有效的加密方案,需要选择合适的混沌系统作为密钥序列发生器,并将置乱算法和扩散算法进行有效组合,构造一个合理的图像算法框架。因此,本文做了以下工作:阐述混沌理论和密码学的基本概念,分析经典混沌系统的动力学特性并构造了一个三维连续混沌系统。论述了混沌理论与密码学的相关性,说明将混沌理论应用于密码学的可行性,为后续的研究奠定理论基础。为了获得性能优异的伪随机序列,本文对连续系统的离散化和量化问题进行了研究。对常用的量化方法进行改进,将所得到的序列进行随机性测试,证实改进后的量化方法可以有效避免生成的序列存在大量长游程的现象,其中改进的Lorenz量化方法所生成的序列性能最佳。利用NIST测试,验证了上述方法生成的序列可用于图像加密。本文对空间域常用的置乱和扩散算法进行了研究,并分析了加密效果。通过推演Josephus遍历过程,提出了一种改进的Josephus图像置乱加密算法,该算法能更有效地降低图像相邻像素之间的相关性,为后文加密算法结构的设计提供依据。结合混沌理论、改进的Josephus置乱算法和扩散算法,提出了一种基于置乱扩散机制的混沌图像加密算法。该算法与传统加密算法相比,具有更高的安全性,能有效地抵抗选择明文和已知明文攻击。通过搭建GUI界面,满足了用户对选定区域加密的需求,使研究更具有应用价值。
谢春艳[5](2020)在《小学数学课程中的代数推理及其教学研究》文中研究指明代数推理是构成数学推理的重要组成部分,其所体现的对数量关系的挖掘,有助于学生转变程序思维,为学生的数学学习提供质的丰富性。本研究将代数推理聚焦于小学阶段算术教学中的渗透,一方面是因为小学生进入初中阶段后学习代数知识存在困难,而小学算术教学中的数字事实本就是构成关系结构的重要基础,代数推理教学更能帮助他们紧密把握看似琐碎的算术操作间的联系。另一方面,本研究通过梳理“代数推理”相关研究发现,国内研究仍以关注中学的代数推理能力发展较多,而且以一线教师的实践研究为主,集中于学生代数推理的问题与一般教学策略研究,缺乏规范的理论研究与实证研究的支持。所以,本研究把握影响代数推理教学质量的两条线索,一是课程中的知识逻辑,二是学生与教师对代数推理的认知情况,以此为分析要素展开代数推理的研究。首先,结合国内外的代数推理研究成果,聚焦代数内容的三个部分,认识到代数推理可划分为分析性推理、创造性推理和实践性推理三种推理方式,旨在由数学的或现实的问题情境寻求突显代数特有的等价关系和变化关系的结论。其中,纯粹代数知识学习和问题解决学习有不同的代数推理过程,基于分析代数推理过程的考虑,本研究结合SOLO分类理论展开对小学生的代数推理能力发展水平的初步划分。其次,以《课程标准》和苏教版小学数学教材为文本分析对象,了解小学数学实际培养学生代数推理能力的基本要求、可选内容与方式,并整体把握早期代数内容的分布情况、推理方式和推理发展水平。经分析,《课程标准》和教材内容均体现了阶段性与层次性,但在聚焦代数推理内容的核心思想上尚待教师的整理。然后,本研究选取了三所不同层次类型学校的学生和33名小学数学教师作为研究对象,以编制问卷工具了解学生代数推理的思考表现和教师对代数推理及其教学的认识。小学生代数推理能力发展水平以多点结构水平、多点至关联结构的过渡水平为主,影响他们顺利展开代数推理的因素,既有代数推理实施规范的缺乏,也有对相关抽象的代数概念的陌生。相较之下,教师具有较好的代数推理能力,但有关代数推理的核心思想有待掌握,教学理解缺乏一定的过程性。最后,本研究认为在小学数学代数推理教学中,教师要把握算术和代数的区别与联系,从基础性、过程性和结构性来引导教学实施,教材分析和学情分析可帮助挖掘学理、设计教学活动。具体如下:广义算术中,要拓宽学生对数字模式的体验,联结书面记录、展示思考过程,聚焦等价关系、实现自然过渡,充实探索过程、创生符号意识;函数思维中,要积累计数活动、促进一般化表达,充分利用数量关系问题、渗透变化观念;建模语言中,要淡化形式、注重实质,激发学生的问题意识,转换问题形式、促进知识建构。
吴晨煌[6](2019)在《基于离散对数的伪随机序列的密码学性质研究》文中研究说明密码技术是保障网络与信息安全的关键技术。伪随机序列在密码学、通信、雷达导航、遥控遥测、各种噪声源等领域中都有极其重要的应用。序列密码的安全性取决于作为密钥流的伪随机序列的密码学特性。因此,构造伪随机序列及分析其密码学性质是序列密码的重点研究内容。欧洲的两个密码征集计划NESSIE(New European Schemes for Signatue,Integrity,and Encryption)、ECRYPT(European Network of Excellence for Cryptology)以及中国商用密码算法—祖冲之序列密码算法被采纳为国际加密标准,这些极大地促进了现代序列密码的研究。Legendre序列是一类已被证明具有高的线性复杂、理想的自相关性、良好的随机分布、大的2-adic复杂度等密码学特性的伪随机序列。Legendre序列是模素数割圆二元序列的典范。近年来,基于Fermat商、Euler商等数论函数以及新近提出的Zeng-Cai-Tang-Yang广义割圆(简称ZCTY广义割圆)方法可以构造出具有良好密码学特性的伪随机序列,因此受到了国内外学者的广泛关注。由于这些伪随机序列的构造所基于的数学结构都与(或可转化为与)离散对数相关,因此本文把这些序列统称为基于离散对数的伪随机序列。序列的稳定性(即k-错线性复杂度)对序列的应用是至关重要的,序列的迹表示是生成该序列及分析序列的密码学性质的重要方法。本文对上述这几类伪随机序列进行了研究,研究工作主要分以下三个方面:1.研究Legendre、Ding-Helleseth-Lam、Hall等经典割圆序列的密码学性质。(1)给出了Legendre序列在非二元域上的迹表示,为在非二元域上分析Legendre序列的密码学性质提供了一种方法,可以直接计算出Legendre序列在非二元域上的线性复杂度,计算结果与已有相关结果完全一致。通过序列的离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)给出了Legendre序列、Ding-Helleseth-Lam序列、Hall六次剩余序列等经典割圆二元序列在二元域上的Mattson-Solomon多项式,基于所得到的Mattson-Solomon多项式,给出了Ding-Helleseth-Lam序列在二元域上的迹表示。(2)应用序列的离散傅里叶变换,研究了Legendre序列、Ding-Helleseth-Lam序列、Hall六次剩余序列的1-错线性复杂度;通过引入DFT-leader-vector的方法并在限定2模p下的阶的几种取值条件下给出了这三类序列在二元域上的k-错线性复杂度,其中素数p为序列的周期。给出具体实例验证了结果的正确性。所得结果解决了上述三类经典割圆二元序列的稳定性问题,所使用的方法可进一步用于解决其他割圆序列的迹表示问题。2.研究与Fermat/Euler商有关的广义割圆序列的稳定性。(1)利用矩阵结构分析的方法研究了Fermat商q元序列的k-错线性复杂度,结果表明Fermat商q元序列的稳定性很好。给出了一个计算周期为奇素数平方q元序列的k-错线性复杂度的快速算法,并利用实例对所给出算法与现有经典算法的效率进行了比较,结果表明本文给出的算法在效率上具有明显的提升。(2)利用序列采样分析的方法研究了新近提出的基于模2p的Euler商构造的周期为2p2二元序列(该序列是基于Euler商构造序列的周期中含有2个不同素数因子的第一个构造)的k-错线性复杂度,结果表明该序列具有较好的稳定性。进一步研究了基于Euler商构造的周期为pr的q元序列(r32,q(29)2)的k-错线性复杂度;定义并研究了周期为2pr的q元序列(r32,q(29)2)的k-错线性复杂度,研究发现周期为2pr的q元序列的k-错线性复杂度是周期为pr的q元序列(r32,q(29)2)的k-错线性复杂度的2倍。本文给出具体实例验证了上述所得结果的正确性,所得结果与现有成果一起解决了周期为pr和2pr的Fermat/Euler商二元和q元序列的稳定性问题。3.研究基于ZCTY广义割圆新提出的广义割圆二元序列的密码学性质。(1)研究了2018年由Z.Xiao等人首先基于ZCTY广义割圆构造的周期为p2二元序列的k-错线性复杂度,在Z.Xiao等人的构造中要求参数f为2的幂的形式(f|(p-1)),本文不仅证明了这类序列的稳定性,而且只要求f为偶数。(2)证明了Z.Xiao等人关于周期为pn的ZCTY广义割圆二元序列的线性复杂度的猜想,并利用灵活支撑集(flexible support sets)给出了周期为pn的ZCTY广义割圆二元序列的更一般定义,对参数f的取值不再限制。通过建立递推关系的方法,进一步研究了Z.Xiao等人定义的周期为pn的ZCTY广义割圆二元序列的k-错线性复杂度,同时推广该分析方法研究了2019年由欧阳毅教授等人构造的周期为2pn的ZCTY广义割圆二元序列的k-错线性复杂度。本文给出具体的实例验证了上述所得结果的正确性,所得结果解决了周期为pn和2pn(n≥2)的ZCTY广义割圆二元序列的稳定性问题。
李永逵[7](2019)在《一类新混沌映射及其图像加密应用》文中研究指明混沌是自然界中广泛存在着的貌似无规则的、随机的而实际上却有着内在规律性的复杂现象,是20世纪的重大科学发现之一。混沌系统由于具有对初始条件和控制参数的极端敏感性、类似随机的行为和长期的不可预测性等特点,天然地对应于密码系统所要求的扩散、混乱和伪随机等特性,因而被广泛应用于伪随机序列生成和密码设计等领域。当混沌系统应用于数字化密码设计领域时,往往会面临着有限精度计算导致的动力学特性退化、序列能否通过统计随机性测试标准、浮点数运算的实现效率等问题。因此,研究改进数字化混沌伪随机序列的性质以达到应用领域的度量指标和测试标准等要求,就显得尤为重要。鉴于目前常用的一些混沌系统不能同时具有迭代序列服从均匀分布、参数范围内全域混沌、非线性、足够大的Lyapunov指数、足够大的参数集、计算实现速度快等优良特性的问题,本文有针对性地构造了一类新的一维非线性混沌映射——倒差混沌映射,对其性质进行了分析并与其他映射进行了对比,还提出了构造类似的一维混沌映射的普适方法。倒差混沌映射为设计安全而高效的混沌密码算法提供了很好的候选混沌系统,普适构造方法也为设计密码算法提供了新思路。本文的主要工作包含以下三个方面:1.倒差混沌映射的构造及其性质分析。基于倒差函数构造的倒差混沌映射同时具有所有的上述优良特性。而许多常用的混沌映射,比如logistic映射、帐篷映射和Chebyshev映射等,都只具有部分的上述特性。分析其相关性质后的结果表明,倒差混沌映射具有良好的密码学特性,应用前景广阔。此外,基于这类映射而构造的分段映射的Lyapunov指数可以任意大,从而迭代序列具有更强的初值敏感性和不可预测性。因此,这类倒差混沌映射是个好的候选者,可以应用于安全高效的混沌密码设计、混沌hash函数和伪随机序列生成器的构造等。本文还提出了构造具有均匀分布的、形式简单易于软硬件高效实现的一维混沌映射的普适方法,并给出了精确求解其Lyapunov指数的公式。2.混沌映射在Z(pn)上的扩展及其性质分析。分析了剩余类环Z(pn)上logistic映射的迭代图结构和周期性质,得到了多个结论,并进行了数值实验验证。把倒差混沌映射也扩展到Z(pn)上,称之为“扩展的倒差混沌映射”,分析了该映射生成序列的周期、长链等性质,数值实验验证了结论。研究了Z(pn)上全周期映射的判定问题,证明了全周期判定定理,提出了一个二次模同余映射,并采用全周期判定定理对其生成序列的全周期性质进行分析,数值实验表明其随机性良好,可应用于伪随机序列生成和密码设计等领域。3.RGB彩色图像对称加密算法的设计及安全性分析。基于倒差混沌映射设计了一个加密RGB彩色图像的对称算法,采用该映射对图像进行置乱和置混操作,实现了对RGB彩色图像的加密和解密运算。对该算法的安全性和性能进行了分析、实验和对比,包括密钥空间大小、统计直方图、密钥敏感性、相邻像素相关性、抗图像裁剪攻击、抗图像噪声攻击和加密速度等。理论分析和实验结果表明,该算法安全性较高,计算实现速度较快,可广泛应用于数字图像的加密保护和数字水印的嵌入提取等领域。
刘方[8](2019)在《梯级水电站优化调度与交易策略研究》文中提出随着我国西南地区大规模梯级水电站陆续竣工投产,其运行状态对电力系统安全稳定和运行效益影响日益显着。我国新一轮电力体制改革为水电发展提供机遇的同时,也改变了其运营模式,给梯级水电站优化调度、保障新形势下的消纳规模、提高水能资源利用效率提出了全新挑战。因此,开展梯级水电站优化调度及参与市场交易策略研究,是实现水电系统调度管理、提高综合效益的必要手段,是保证电力系统安全、稳定、经济、环保运行的首要任务,亦为我国实现“节能减排”和“能源转型”战略的必由之路。基于上述背景,本文深入研究了梯级水电站优化调度模型和方法、电力市场环境下面临问题及参与市场交易策略,以期为水能资源可持续发展及安全高效利用提供理论和技术支撑。主要研究内容如下:(1)梯级水电站多时间尺度优化调度模型和方法研究。针对梯级水电站级数不断增加,“维数灾”问题愈发严重,以及运行目标不断丰富的实际需求,开展多时间尺度优化调度模型和方法研究。中长期优化调度研究中,以分析各水电站运行特征及空间分布格局为切入点,基于大系统分解协调思想将梯级水电系统分解为多个子系统,并进行逐区调度和协调优化,从寻优空间降维角度改善“维数灾”问题;基于动态规划方法并行特征,搭建Matlab多核集群并行计算平台进行并行计算,提高算法执行效率。日前和实时优化调度研究中,针对反调节水库平抑下泄水流波动,为上游水电站参与电网深度调峰提供支撑的实际需求,建立上游调峰电站和下游反调节电站协调调度模型,包含日前调度层和实时调度层:日前调度中优先安排上游电站调峰出力,应用滑动平均滤波方法平抑调峰非恒定流;实时调度侧重于跟踪并修正实时运行与日前计划的偏差,确保日前计划顺利执行。(2)梯级水电站中长期出力计划与市场交易联合优化模型和方法研究。针对水电站出力受限于径流变化和水库调节能力的特征,其市场交易需要与运行调度紧密结合,确保交易电量与实发电量匹配避免“弃水”、“欠发”的问题,构建包含中长期调度计划和电量优化分配的双层决策框架:中长期调度优化年度发电计划为电量分配提供参考;电量优化分配中全面考虑电价波动性、径流随机性导致实发电量不确定性等随机变量信息,采用价值风险模型度量收益风险,应用序列运算理论将多随机变量概率性序列归并为交易组合收益概率性序列,以直观的求解收益风险值。在此基础上进一步考虑了输电容量约束对市场交易的影响,聚焦分析现货交易及跨价区合约交易面临风险,在各时段将调度计划电量优化分配参与多种交易时,采用多时段条件价值风险模型度量交易组合收益风险,寻求收益和风险的合理折中决策。(3)电力市场环境下梯级水电站检修计划与中长期调度联合优化模型研究。针对电力市场环境下,梯级水电站交易方式、调度计划和检修计划紧密结合且相互影响的问题,建立中长期调度和检修计划双层优化模型:中长期调度为外层优化,根据径流和价格预测进行决策,应用遗传算法优化各时段梯级水电站出力;检修计划为内层优化,重点考虑梯级上下游水电站水力耦合关系对检修计划的影响;以中长期调度优化中间结果为边界条件,以检修损失最小为优化目标,包括检修收益损失和停运风险损失,并将检修损失与中长期发电收益归并为总收益,作为遗传算法适应度函数,实现中长期发电计划和检修计划联合优化。(4)多运营主体梯级水电站参与的日前市场出清模型和下游电站自调度投标策略研究。针对梯级上下游水电站隶属不同运营主体,各电站独立参与现货市场竞价时,下游弱调节电站面临中标电量与实发电量匹配失衡,导致交易结果难以执行,影响市场稳定和水能资源利用的问题,研究了多运营主体梯级水电站参与的日前市场出清模型:下游电站作为价格接受者,其电量根据上下游电站水力、电力耦合关系,表示为关于上游电站申报电量的线性函数,嵌入日前出清优化模型,实现联合出清。在此基础上,进一步研究了下游电站自调度投标策略,一方面扩展下游电站收益空间,另一方面验证上述出清模型的有效性:针对下游电站中标曲线滞后于上游电站,容易错过负荷、电价高峰的问题,制定“峰前腾库、峰后蓄水”出力调整策略来增厚收益;针对降雨变化带来下游电站入库流量大尺度波动,提出“调蓄削峰”两阶段出力优化调整策略,平稳泄流缓解弃水;下游电站将出力调整曲线上报市场运营机构,进行自调度投标,实现增发增收。论文上述研究成果可为我国水电企业实际发电计划优化软件和市场交易辅助决策系统研发提供理论支撑,并在大规模梯级水电系统优化调度中具有应用前景。
罗大辉[9](2019)在《夹杂问题数值解法的并行实现及算法优化研究》文中研究说明工程实际中,机械零部件不可避免地存在各类异质性缺陷,且缺陷通常形状各异,分布随机,很难直接使用Eshelby夹杂模型直接解析求解,特别对于形状不规则的夹杂体,解析解的推导会遇到很多困难。为解决这类问题,通常将含有多个缺陷的区域划分为一系列长方体单元,通过已有的应力场、应变场、以及位移场的解决方案求解各个长方体单元引起的单元响应,再将所有单元结果叠加获得最终解,此种方法被称为夹杂问题的数值解法。当需要研究的夹杂区域内具有多个夹杂体或夹杂体形状不规则度较大时,数值解的准确性依赖于网格的细分程度,而网格的细密化会导致计算时间的增加。过去的一段时间里,夹杂体数值解法已经利用离散快速傅里叶卷积/相关在一定程度上提高了计算速度,但在当前对零部件性能精度要求越来越高的趋势下,仍需探究其它方式加速数值解法的计算。由数值算法的定义可知对应的程序中存在多个嵌套循环和独立任务分支,除单纯的算法提升外,可考虑程序的并行化改造。随着科技不断发展,计算机中央处理器(CPU)的核心数不断增加,图像处理器(GPU)的计算能力飞速提升,可使用的并行编程模型越来越多,部分并行编程模型可在对程序改动不大的情况下进行并行化改造,这些条件为程序的并行计算提供了良好的软硬件基础。本文以全空间和半空间任意形状夹杂体数值解法为研究对象,对数值解法进行并行化改进及算法结构优化,期望能进一步提高算法的计算效率。本文主要内容包括三个部分:(1)数值算法中FFT方法的选用和变换控制参数的选择。与其它夹杂问题数值解程序中使用复数FFT变换实数序列不同,文章使用数值算法中需要进行FFT变换的序列,测试了离散快速傅立叶变换库FFTW中提供的实数FFT(r2c/c2r)同位运算和非同位运算方法,复数FFT同时变换双实数序列的方法进行卷积的内存占用和时间消耗,并与复数单序列FFT进行对比,最终确定实数FFT(r2c/c2r)非同位运算方法的使用。同时测试了FFTW中PLAN在不同重复使用次数,不同序列长度下两种变换控制参数的相对性能。(2)对数值算法程序实施并行化改进。使用OpenMP完成数值算法程序在FORTRAN上的四种CPU并行模式,对不同并行模式加速下的时间消耗和内存占用进行分析讨论,四种并行模式均明显地提高了数值算法的运行效率,其中以卷积/相关对矩阵行和列为并行子任务的两种模式由于子任务分配不均导致核心数的浪费,其它两种方案具有较好的负载均衡性,但在线程数较多时加速比和内存占用情况不同。随后使用OpenACC完成数值算法的GPU并行加速,结果表明可获得较CPU两倍的性能提升。(3)数值算法结构特性的利用和优化。分析响应原函数的计算重复性并进行去重复优化,减少近四倍的运行时间,并在此基础上完成CPU和GPU并行测试,获得了近四十倍的效率提升;独立数值算法中的激励源域和目标域网格,解决网格独立时出现的奇点问题,使得数值算法可根据需要缩小目标域网格规模,降低计算量,结果表明在退化为条状网格或面状网格时,计算时间相应降低为原有的四分之一或二分之一;根据全空间响应原函数的对称特性改进算法结构,使用两种方法对程序计算中对称的卷积结果进行数组保存,结果表明均能明显的提高全空间下的计算效率;最后,利用响应原函数只与激励源域及目标域网格的形状和位置相关的特性,使用二进制文件存储响应原函数序列,再次计算相同目标域网格和激励源域网格时可直接读取响应原函数,极其明显地降低了后续的计算时间消耗。
韩树楠[10](2018)在《卷积码与卷积码加扰识别技术研究》文中研究指明现代战场通信采用组网的方式实施,信息注入已成为一种有效的战场无线网络对抗手段。通信网链路层协议的破析是实施信息注入的前提条件之一,信道编码识别又是链路层协议破析的关键技术。在认知无线电领域,自适应编码调制(Automatic Modulation Coding,AMC)技术被广泛采用,当编码调制参数信息不能准确及时地发送到接收端时,接收方需要快速地识别出信道编码方式及参数,以便于及时获取发送的信息。作为信息对抗及认知无线电领域的关键技术,信道编码识别近年来引起了国内外研究者的广泛关注。卷积码及卷积码加扰作为常见的信道编码方式,在军用卫星通信、深空通信、战术数据链通信等现代通信系统中有着广泛的应用,因此对卷积码及卷积码加扰的识别技术展开研究具有重要的军事意义和民用价值。由于识别是非合作过程,不可避免地要面对解调输出的误码率高以及可利用的先验信息少的实际情况,因此本文以增强识别方法在高误码率条件下的适用性及减少先验知识的利用为目标,对卷积码及卷积码加扰的识别技术进行了有益的探索,论文的主要工作如下:关于高误码率下卷积码的识别做了以下两点工作。1.在高误码率条件下,已有的(n,1,m)卷积码识别方法算法复杂度高且需要先验已知编码参数,为克服这一局限,提出一种基于校验方程系数特性的(n,1,m)卷积码的快速识别方法。首先将(n,1,m)卷积码的识别转化为n-1个(2,1,m)卷积码的识别,建立以(2,1,m)卷积码校验向量为解向量的校验方程组。然后基于校验方程系数的结构特性,循环利用校验向量中的已知元素递归估计其未知元素以实现校验方程组的求解,根据求解结果识别出(2,1,m)卷积码的生成多项式矩阵。在含有误码的情况下,递归运算过程中利用多个校验方程联合估计未知元素。最后将识别出的n-1个(2,1,m)卷积码的生成多项式矩阵组合以重建得到(n,1,m)卷积码的生成多项式矩阵,并检验重建结果的正确性。该方法具有较高的容错性,无需先验已知编码参数,且计算复杂度较低。2.适用于高误码率条件下的删除卷积码识别方法通过遍历搜索删除卷积码校验向量及删除模式来完成识别,其算法复杂度随着码率及约束长度的增大呈指数增长,为此提出一种无需遍历搜索的识别新方法。首先鉴于删除卷积码校验向量维数高,校验方程系数的稀疏性难以保证的问题,对所提出的递归算法进行修正,利用修正的递归算法求解出删除卷积码校验向量。然后基于删除卷积码生成多项式矩阵与校验多项式矩阵的正交性求解出生成多项式向量基,进一步利用源卷积码等价分路后分组多项式矩阵的性质,构建出删除卷积码生成多项式矩阵的备选集合。最后根据多相伪循环矩阵与源卷积码生成多项式的互逆关系,由备选集合中的每个可能的删除卷积码生成多项式矩阵重建得到源卷积码的生成多项式矩阵和删除模式,选择与删除卷积码约束长度相等的源码作为识别结果。该方法具有较好的容错性,无需遍历搜索删除卷积码校验向量和删除模式,因而计算量远小于已有的识别方法。关于卷积码加扰的识别做了以下三点工作。3.对于卷积码同步加扰的扰码识别,已有方法需先验已知卷积码的校验向量,针对校验向量未知情况下的同步扰码识别,提出基于m序列三阶相关性的识别方法。首先对卷积码同步加扰序列进行分块处理,证明加扰序列块与卷积码校验向量内积运算的输出序列是与扰码同阶的m序列。由于m序列具有三阶相关峰值特性,因此在卷积码校验向量未知的情况下,通过检测输出序列的三阶相关函数是否存在峰值可识别出校验向量。进一步利用三阶相关函数峰值处的坐标信息重建出同步扰码反馈多项式,在反馈多项式重建结果的基础上,由输出序列与扰码初态间的关系实现初态的恢复。最后在含有误码的情况下,推导了三阶相关函数在峰值与非峰值处的概率分布,给出三阶相关峰的检测方法。与稀疏倍式搜索算法相比,所提出的识别方法克服了需已知卷积码校验向量的局限,消除了反馈多项式重建结果的不确定性,且具有更好的容错性。4.为解决卷积码自同步加扰情况下的扰码识别问题,提出基于代价函数求解的自同步扰码识别方法。首先利用卷积码校验向量生成一组新序列,分析得到新生成的序列中含有自同步扰码的反馈关系。然后以最大化新生成序列间约束关系的成立概率为准则,利用解调输出的软判决序列构建以反馈多项式系数为未知参量的代价函数。最后通过增加元素值约束操作来改进动态搜索烟花算法,并利用改进算法实现代价函数的求解,改进后的动态搜索烟花算法较原算法有着更快的收敛速度。该识别方法具有较好的容错性,随着数据量的增大和扰码阶数的降低,其识别的正确率逐渐提高。5.针对未知编码类型条件下卷积码及卷积码加扰的全盲识别问题,提出基于矩阵分析的全盲识别方法。首先分析得到卷积码加扰序列矩阵秩与卷积码编码参数及扰码阶数的关系式,与卷积码序列矩阵秩的特性相似,卷积码加扰序列矩阵在码长的整数倍处会周期性地出现亏秩,根据该亏秩特性,可将接收序列初步确定为卷积码或卷积码加扰序列。再分析卷积码与卷积码加扰序列矩阵零空间向量基的差异,加扰序列矩阵零空间向量基构建的多项式间存在最大公约式,且该最大公约式为扰码反馈多项式,由此实现卷积码与其加扰序列的区分。当编码类型识别为卷积码加扰序列时,遍历扰码初态并以同步扰码的解扰方式进行解扰,根据解扰输出序列矩阵的秩在初态估计正确时是否发生变化来判别扰码类型。在含有误码的情况下,利用软判决序列给出可靠数据的选取方法,以提高识别方法的容错性。该识别方法无需编码类型在内的任何先验知识,实现了真正意义上的卷积码及卷积码加扰的全盲识别。本文通过大量的仿真实验验证了所提出的识别方法的有效性并分析了方法的性能,仿真结果表明本文方法有效地解决了所提出的研究问题。本文的研究成果不仅丰富了信道编码识别的理论体系,同时也具有工程应用前景。
二、序列运算与序列性质的分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、序列运算与序列性质的分析(论文提纲范文)
(1)卫星安全通信波形设计及性能优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
缩略词表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 信号抗截获技术发展现状 |
1.2.2 扩频信号同步技术发展现状 |
1.3 本论文的主要创新与贡献 |
1.4 本论文的结构安排 |
第二章 卫星安全通信中的扩频技术基本原理 |
2.1 直扩通信系统 |
2.1.1 扩频码的性质 |
2.2 跳码扩频技术 |
2.3 非平稳卫星通信信号波形设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于时间的伪随机序列生成机制设计 |
3.1 伪随机序列定义及其性质 |
3.2 一种基于时间信息映射和混沌序列的伪随机序列生成机制 |
3.2.1 时间映射函数与隐藏变量的选择 |
3.2.2 混沌序列生成器设计 |
3.3 混沌序列的有限字长效应对随机性的影响 |
3.3.1 定点环境对控制序列生成的具体影响 |
3.3.2 线性部分映射的改进 |
3.4 混沌序列性质及其随机性验证 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于伪随机控制序列的非平稳信号波形设计 |
4.1 随机相位调制技术 |
4.1.1 原理与模块结构 |
4.1.2 控制序列的控制逻辑 |
4.1.3 系统性能计算 |
4.1.4 系统性能仿真 |
4.2 基于伪随机控制序列的非平稳波形仿真与性能测试 |
4.2.1 循环谱法 |
4.2.2 高阶累积量法 |
4.3 本章小结 |
第五章 基于非平稳波形的低复杂度同步方法 |
5.1 传统同步方法 |
5.1.1 设计信号同步的主要问题 |
5.1.2 经典直扩信号同步算法 |
5.2 PMF-FFT算法及其存在的问题 |
5.2.1 PMF-FFT介绍 |
5.2.2 PMF-FFT检测性能分析 |
5.2.3 优势与缺陷 |
5.3 基于双图案的能量检测粗同步算法 |
5.3.1 双本地信号同步 |
5.3.2 能量检测法 |
5.3.3 同步头长度确定与虚警、检测概率 |
5.3.4 同步算法仿真 |
5.4 复杂度对比 |
5.5 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
个人简历 |
(2)基于混沌系统的轻量级密钥序列设计与图像加密研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 混沌研究的发展和意义 |
1.2.2 混沌吸引子的构造及发展 |
1.2.3 混沌在轻量级序列密码中的发展 |
1.2.4 混沌在图像加密中的应用发展 |
1.3 论文的主要内容和结构安排 |
1.3.1 论文的主要内容 |
1.3.2 论文的结构安排 |
第2章 混沌与密码学的基本理论 |
2.1 混沌的概念、特征及分析 |
2.1.1 混沌的定义 |
2.1.2 混沌的判断 |
2.1.3 混沌的基本特征 |
2.1.4 混沌的分析方法 |
2.2 低维混沌系统 |
2.2.1 一维Logistic混沌映射 |
2.2.2 二维Henon混沌映射 |
2.3 高维混沌系统 |
2.3.1 三维Lorenz连续混沌系统 |
2.3.2 超混沌系统 |
2.4 密码学基础 |
2.4.1 密码学基本理论 |
2.4.2 密码学分类及混沌密码学 |
2.5 本章小结 |
第3章 混沌系统的轻量级密钥序列研究 |
3.1 Logistic混沌系统的轻量级密钥序列构造 |
3.1.1 混沌序列及其数字化 |
3.1.2 轻量级密钥序列的设计 |
3.2 Logistic混沌系统的轻量级密钥序列分析 |
3.2.1 熵分析 |
3.2.2 统计测试 |
3.2.3 硬件资源分析 |
3.2.4 安全性分析 |
3.2.5 轻量级密钥序列图像置乱分析 |
3.3 高维猫映射混沌系统轻量级密钥序列构造 |
3.3.1 二维猫映射 |
3.3.2 三维离散混沌猫映射 |
3.3.3 轻量级密钥序列的设计 |
3.4 高维猫映射混沌系统轻量级密钥序列分析 |
3.4.1 熵分析 |
3.4.2 统计测试 |
3.4.3 硬件资源分析 |
3.4.4 安全性分析 |
3.4.5 轻量级密钥序列图像扩散分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 一种四维超混沌系统特性及图像加密 |
4.1 一种四维超混沌系统及动力学性质分析 |
4.1.1 超混沌系统 |
4.1.2 动力学性质分析 |
4.2 超混沌系统在图像加密中的研究 |
4.2.1 图像加密算法描述 |
4.2.2 图像加密算法分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 轻量级混沌图像加密系统设计及分析 |
5.1 组合超混沌系统图像加密 |
5.1.1 图像加密算法描述 |
5.1.2 图像加密算法分析 |
5.2 融入DNA编码的一种双重扩散轻量级混沌图像加密 |
5.2.1 DNA编码解码原理 |
5.2.2 轻量级混沌图像加密算法描述 |
5.2.3 轻量级混沌图像加密算法分析 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
攻读学位期间的其它成果 |
(3)数字化混沌系统的动力学分析与伪随机序列生成算法设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号 |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 混沌理论研究 |
1.3 数字化混沌系统的国内外研究现状 |
1.3.1 数字化混沌伪随机序列应用的研究现状 |
1.3.2 数字化混沌系统动力学行为的研究现状 |
1.4 本文的主要研究内容及结构安排 |
第2章 数字化混沌系统的动力学行为分析 |
2.1 数字化混沌系统 |
2.2 数字化混沌系统的模型 |
2.2.1 实数域上混沌系统的数字化 |
2.2.2 符号空间上混沌系统的数字化 |
2.3 数字化混沌系统的动力学轨道研究 |
2.4 本章小结 |
第3章 级联法构造数字化混沌伪随机序列 |
3.1 一维多项式混沌系统的设计 |
3.1.1 二次多项式混沌系统的设计 |
3.1.2 高次多项式混沌系统的设计 |
3.1.3 一维级联数字化混沌伪随机序列的设计 |
3.2 基于高维多项式混沌系统的级联法设计 |
3.2.1 保面积Jacobi矩阵法 |
3.2.2 非保面积Jacobi矩阵法 |
3.3 本章小结 |
第4章 扰动法构造数字化混沌伪随机序列 |
4.1 受扰动的数字化Logistic混沌映射 |
4.1.1 扰动源及扰动方式分析 |
4.1.2 受扰动的数字化Logistic混沌伪随机序列的设计 |
4.2 受扰动的数字化Logistic混沌伪随机序列的安全性分析 |
4.2.1 周期分析 |
4.2.2 平衡性分析 |
4.2.3 非线性复杂度分析 |
4.2.4 安全的随机性分析 |
4.2.5 密钥空间分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 布尔函数优化法构造数字化混沌伪随机序列 |
5.1 数字化混沌系统的布尔函数分析 |
5.2 数字化混沌系统的控制原理 |
5.3 数字化Logistic混沌映射的布尔函数优化 |
5.4 数字电路中的最简非线性动力学系统 |
5.5 受控数字化混沌伪随机序列的设计及性能分析 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文及其它成果 |
(4)基于置乱扩散机制的混沌图像加密算法研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 研究现状及发展趋势 |
1.2.1 混沌的概述 |
1.2.2 数字图像加密技术概述及研究现状 |
1.3 本文的研究内容及结构安排 |
第2章 混沌理论及密码学基础 |
2.1 混沌的基本理论 |
2.1.1 混沌的定义 |
2.1.2 混沌的特性 |
2.1.3 混沌系统的判断依据 |
2.2 典型的混沌系统 |
2.2.1 一维Logistic混沌系统 |
2.2.2 二维Hénon混沌系统 |
2.2.3 三维Lorenz混沌系统 |
2.3 构造的三维混沌系统 |
2.4 密码学理论基础 |
2.4.1 密码学基本理论 |
2.4.2 密码学分类 |
2.5 混沌与密码学的相关性 |
2.6 本章小结 |
第3章 混沌系统伪随机序列的生成与比较 |
3.1 连续混沌系统的离散化 |
3.1.1 基于Euler法的离散化 |
3.1.2 基于Runge-Kutta法的离散化 |
3.1.3 连续混沌系统离散化后生成序列性质分析 |
3.2 离散混沌序列的量化 |
3.2.1 改进阈值量化法 |
3.2.2 改进增量量化法 |
3.2.3 改进Lorenz量化方法 |
3.2.4 量化法的比较分析 |
3.3 伪随机序列性质测试与比较 |
3.3.1 自相关测试 |
3.3.2 NIST测试 |
3.4 本章小结 |
第4章 置乱算法和扩散算法的研究 |
4.1 基于置乱加密算法的研究 |
4.1.1 平移置乱加密算法 |
4.1.2 矩阵变换的置乱算法 |
4.1.3 置乱加密结果的安全性分析 |
4.2 Josephus置乱算法的研究 |
4.2.1 Josephus问题 |
4.2.2 改进Josephus算法 |
4.3 基于扩散加密算法的研究 |
4.3.1 基于异或运算的扩散算法 |
4.3.2 基于加和取模运算的扩散算法 |
4.3.3 扩散加密结果的安全性分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于置乱扩散的混沌图像算法研究 |
5.1 基于置乱扩散的混沌图像加密算法设计 |
5.1.1 算法的设计 |
5.1.2 实验结果 |
5.2 实验仿真与分析 |
5.2.1 统计特性分析 |
5.2.2 敏感性分析 |
5.2.3 信息熵 |
5.2.4 已知明文攻击和选择明文攻击 |
5.3 基于GUI图像加密设计与实现 |
5.3.1 图像加密系统架构 |
5.3.2 图像区域加密设计与实现 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
攻读学位期间参加的科研项目 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
(5)小学数学课程中的代数推理及其教学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
绪论 |
第一节 研究缘起与意义 |
一、研究缘起 |
二、研究意义 |
第二节 研究综述 |
一、国内中小学代数推理研究的现状 |
二、国外中小学代数推理研究的现状 |
三、代数推理研究的结论与反思 |
第三节 核心概念界定 |
一、数学推理 |
二、代数思维 |
三、代数推理 |
第四节 研究思路与方法 |
一、研究思路 |
二、研究方法 |
第一章 代数推理解析 |
第一节 代数推理的内涵及分类 |
一、代数推理的内涵 |
二、代数推理的分类 |
第二节 代数推理的主要形式 |
一、分析性推理 |
二、创造性推理 |
三、实践性推理 |
第三节 代数推理的基本过程 |
一、纯粹代数知识学习中的代数推理过程 |
二、问题解决学习中的代数推理过程 |
第四节 代数推理能力的发展水平 |
第二章 小学数学“代数推理”课标要求之分析 |
第一节 “代数推理”课程目标的定位分析 |
第二节 “代数推理”内容标准的水平分析 |
第三节 “代数推理”实施建议的三维分析 |
一、对教学建议的分析 |
二、对评价建议的分析 |
三、对教材编写建议的分析 |
第四节 小结与思考 |
第三章 小学数学“代数推理”教材内容之分析 |
第一节 “代数推理”教材内容分布的整体分析 |
第二节 “代数推理”教材内容的推理方式分析 |
一、“广义算术”中的代数推理方式分析 |
二、“函数思维”中的代数推理方式分析 |
三、“建模语言”中的代数推理方式分析 |
第三节 “代数推理”教材内容的推理发展水平分析 |
一、“广义算术”中的代数推理发展水平分析 |
二、“函数思维”中的代数推理发展水平分析 |
三、“建模语言”中的代数推理发展水平分析 |
第四节 小结与思考 |
第四章 小学数学代数推理教学现状的调查与分析 |
第一节 调查研究设计 |
一、研究目的 |
二、研究对象 |
三、研究材料 |
第二节 学生测试问卷结果的统计与分析 |
一、三所学校学生的代数推理能力发展之总体差异分析 |
二、学生在“广义算术”中展开代数推理的具体表现 |
三、学生在“函数思维”中展开代数推理的具体表现 |
四、学生在“建模语言”中展开代数推理的具体表现 |
第三节 教师调查问卷结果的统计与分析 |
一、教师对代数推理的认识与使用情况分析 |
二、教师对学生使用代数推理过程的判断与评价情况分析 |
三、教师对代数推理教学的设计情况分析 |
第四节 小结与思考 |
一、小学生代数推理表现的特点 |
二、小学数学教师代数推理表现的特点 |
第五章 小学数学代数推理教学的基本理念与实施建议 |
第一节 小学数学代数推理教学的基本理念 |
一、事实与意义:紧抓代数推理教学的基础性 |
二、个别与一般:体会代数推理教学的过程性 |
三、程序与关系:注重代数推理教学的结构性 |
第二节 小学数学代数推理教学的实施建议 |
一、基于教材分析,发展教师专业化教学 |
二、透过学情分析,着眼学生素养生长 |
三、具体把握学理,创设有意义的教学活动 |
结论与展望 |
附录A 苏教版小学数学教材“代数推理”内容具体分布 |
附录B 小学生代数推理能力发展水平的双向细目表 |
附录C 小学生代数推理能力发展的测试问卷 |
附录D 小学数学教师对代数推理及其教学的认识调查问卷 |
参考文献 |
后记 |
(6)基于离散对数的伪随机序列的密码学性质研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 国内外研究历史与现状 |
1.2.1 伪随机序列的研究历史与发展 |
1.2.2 基于离散对数伪随机序列的研究历史与现状 |
1.3 本文的研究内容 |
1.4 本文的章节安排 |
第二章 预备知识 |
2.1 基本符号说明 |
2.2 数学基础知识 |
2.2.1 数论基础知识 |
2.2.2 有限域基础知识 |
2.2.3 基于离散对数的几种割圆 |
2.3 伪随机序列的密码学指标 |
2.3.1 周期 |
2.3.2 平衡性 |
2.3.3 线性复杂度 |
2.3.4 k-错线性复杂度 |
2.3.5 2-adic复杂度 |
2.3.6 迹表示 |
2.3.7 自相关性 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于模素数割圆类构造的伪随机序列 |
3.1 经典割圆序列及Mattson-Solomon多项式的定义 |
3.2 Legendre序列 |
3.2.1 Legendre序列的Mattson-Solomon多项式 |
3.2.2 Legendre序列的迹表示 |
3.2.3 Legendre序列的k-错线性复杂度 |
3.3 Ding-Helleseth-Lam序列 |
3.3.1 Ding-Helleseth-Lam序列的Mattson-Solomon多项式 |
3.3.2 Ding-Helleseth-Lam序列的迹表示 |
3.3.3 Ding-Helleseth-Lam序列的k-错线性复杂度 |
3.4 Hall六次剩余序列 |
3.4.1 Hall六次剩余序列的Mattson-Solomon多项式 |
3.4.2 Hall六次剩余序列的迹表示 |
3.4.3 Hall六次剩余序列的k-错线性复杂度 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于Fermat-Euler商的广义割圆类构造的伪随机序列 |
4.1 Fermat-Euler商广义割圆序列的研究概况 |
4.2 周期为p~2的Fermat商广义割圆q元序列的k-错线性复杂度 |
4.2.1 Fermat商广义割圆q元序列的k-错线性复杂度 |
4.2.2 计算周期为p~2的q元序列的k-错线性复杂度的快速算法 |
4.3 周期为2p~2的Euler商广义割圆二元序列的k-错线性复杂度 |
4.3.1 辅助引理 |
4.3.2 主要结果及证明 |
4.3.3 实例验证 |
4.4 周期为p~r和2p~r的Euler商广义割圆q元序列的k-错线性复杂度 |
4.4.1 Euler商广义割圆q元序列的定义 |
4.4.2 周期为p~r的Euler商广义割圆q元序列的k-错线性复杂度 |
4.4.3 周期为2p~r的Euler商广义割圆q元序列的k-错线性复杂度 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于Zeng-Cai-Tang-Yang广义割圆类构造的伪随机序列 |
5.1 ZCTY广义割圆二元序列的研究概况 |
5.2 周期为p~2的ZCTY广义割圆二元序列的k-错线性复杂度 |
5.2.1 辅助引理 |
5.2.2 主要结果的证明 |
5.2.3 一个下界 |
5.2.4 实例验证 |
5.3 周期为p~n的ZCTY广义割圆二元序列的线性复杂度 |
5.3.1 辅助引理 |
5.3.2 主要结果及证明 |
5.3.3 实例验证 |
5.4 周期为p~n的ZCTY广义割圆二元序列的k-错线性复杂度 |
5.4.1 辅助引理 |
5.4.2 主要结果的证明 |
5.4.3 实例验证 |
5.5 周期为2p~n的ZCTY广义割圆二元序列的k-错线性复杂度 |
5.5.1 周期为2p~n的ZCTY广义割圆二元序列的定义 |
5.5.2 主要结果 |
5.5.3 实例验证 |
5.6 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文研究工作总结 |
6.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的成果 |
(7)一类新混沌映射及其图像加密应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
§1.1 研究背景 |
§1.2 本文的内容与结构 |
第二章 混沌理论及伪随机序列基础 |
§2.1 混沌理论 |
§2.2 混沌伪随机序列及其度量指标 |
§2.3 混沌在密码学中的应用 |
§2.4 剩余类环上的运算 |
§2.5 本章小结 |
第三章 倒差混沌映射的分析 |
§3.1 倒差混沌映射的定义及性质 |
§3.2 倒差混沌映射性质的数值实验 |
§3.3 倒差混沌映射与其他映射的对比分析 |
§3.4 分段倒差混沌映射 |
§3.5 具有均匀分布的一维混沌映射的普适构造方法 |
§3.6 本章小结 |
第四章 混沌映射在Z(p~n)上的扩展 |
§4.1 logistic映射在Z(p~n)上的扩展 |
§4.2 倒差混沌映射在Z(p~n)上的扩展 |
§4.3 扩展到Z(p~n)上的全周期映射的性质 |
§4.4 本章小结 |
第五章 基于倒差混沌映射的RGB彩色图像对称加密算法 |
§5.1 算法描述与实现 |
§5.2 算法性能分析与对比 |
§5.3 算法安全性分析与对比 |
§5.4 本章小结 |
第六章 总结与讨论 |
§6.1 总结 |
§6.2 讨论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间完成的论文和研究工作 |
致谢 |
(8)梯级水电站优化调度与交易策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 我国水电发展现状 |
1.1.2 我国新一轮电力市场化改革现状 |
1.1.3 梯级水电站优化调度和市场交易策略研究的意义 |
1.2 国内外研究动态及面临问题和挑战 |
1.2.1 梯级水电站优化调度及交易策略研究综述 |
1.2.2 梯级水电站优化调度和交易研究面临问题及挑战 |
1.3 论文主要研究内容 |
第2章 梯级水电站优化调度模型及基本理论方法 |
2.1 引言 |
2.2 梯级水电站运行特性和优化调度模型 |
2.2.1 梯级水电站运行特性 |
2.2.2 梯级水电站优化调度模型 |
2.3 优化算法与计算技术 |
2.3.1 遗传算法 |
2.3.2 动态规划方法 |
2.3.3 Matlab集群并行计算技术 |
2.4 随机变量处理方法 |
2.4.1 序列运算理论 |
2.4.2 典型场景分析法 |
2.5 风险管理模型 |
2.6 本章小结 |
第3章 梯级水电站多时间尺度优化调度模型和方法研究 |
3.1 引言 |
3.2 基于系统分解方法的梯级水电站中长期优化调度模型 |
3.2.1 梯级水电站中长期优化调度模型 |
3.2.2 梯级水电系统分解原则 |
3.2.3 大系统分解协调递阶模型 |
3.2.4 多核集群并行优化调度方法 |
3.3 梯级水电站日前调峰和日内流量平抑双层优化调度模型 |
3.3.1 梯级水电站双层优化调度框架 |
3.3.2 梯级水电站日前优化调度 |
3.3.3 实时调度策略 |
3.4 算例分析 |
3.4.1 基于系统分解方法的梯级水电站中长期优化调度分析 |
3.4.2 梯级水电站日前调峰和日内流量平抑双层优化调度分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 梯级水电站中长期发电与交易计划联合优化模型和方法研究 |
4.1 引言 |
4.2 计及随机和风险因素的调度交易优化模型和方法研究 |
4.2.1 决策框架及随机变量建模 |
4.2.2 梯级水电站中长期优化调度模型 |
4.2.3 序列运算求解收益风险概率约束模型 |
4.2.4 优化算法 |
4.3 中长期调度与跨价区交易组合双层优化模型 |
4.3.1 电力市场交易机制和双层优化模型 |
4.3.2 梯级水电站中长期优化调度模型 |
4.3.3 多时段跨价区市场交易组合决策模型 |
4.3.4 双层优化模型求解 |
4.4 算例分析 |
4.4.1 计及随机和风险因素的调度交易优化模型和方法研究分析 |
4.4.2 中长期调度与跨价区交易组合双层优化模型研究分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 市场环境下梯级水电站检修计划与中长期调度联合优化模型研究 |
5.1 引言 |
5.2 梯级水电站中长期调度和检修计划双层优化框架 |
5.2.1 梯级水电站中长期调度 |
5.2.2 梯级水电站机组检修计划 |
5.2.3 中长期调度和检修计划双层优化框架 |
5.3 梯级水电站中长期调度和检修计划联合优化模型 |
5.3.1 梯级水电站中长期优化调度模型 |
5.3.2 梯级水电站检修计划优化模型 |
5.4 模型求解方法 |
5.5 算例分析 |
5.5.1 数据基础 |
5.5.2 中长期调度及检修计划优化结果分析 |
5.5.3 梯级水电站水力耦合关系对检修计划的影响 |
5.5.4 检修损失权重系数对检修计划的影响 |
5.6 本章小结 |
第6章 多主体梯级水电站参与的日前市场出清模型和投标策略研究 |
6.1 引言 |
6.2 多运营主体梯级水电站参与的日前市场出清模型 |
6.2.1 双边交易电力市场日前出清机制 |
6.2.2 梯级水电站运行模型 |
6.2.3 考虑梯级水电站电力耦合关系的日前市场出清模型 |
6.3 多主体梯级水电站参与日前市场中的下游电站自调度投标策略 |
6.3.1 峰前腾库和峰后蓄水出力调整策略 |
6.3.2 对入库流量的调蓄削峰稳流策略 |
6.3.3 考虑下游电站自调度投标的日前市场出清优化模型 |
6.4 算例分析 |
6.4.1 基础数据 |
6.4.2 日前市场出清结果分析 |
6.4.3 安全约束对交易结果的影响 |
6.4.4 峰前腾库和峰后蓄水策略优化结果分析 |
6.4.5 对降雨引起的突增入库流量调蓄削峰优化结果分析 |
6.4.6 下游电站运行偏差分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(9)夹杂问题数值解法的并行实现及算法优化研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 课题背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 夹杂问题及其数值算法研究现状 |
1.2.2 并行计算软硬件发展 |
1.3 研究内容 |
2 夹杂问题的快速傅里叶离散卷积/相关数值算法 |
2.1 夹杂体基本单元解 |
2.1.1 全空间夹杂体基本单元解 |
2.1.2 半空间夹杂基本单元解 |
2.2 任意形状夹杂体的数值算法 |
2.3 卷积/相关定理及其快速傅里叶变换 |
2.3.1 离散卷积 |
2.3.2 离散相关 |
2.4 数值算法的快速傅里叶加速 |
2.4.1 全空间快速傅里叶离散卷积算法 |
2.4.2 半空间快速傅里叶离散卷积/相关算法 |
2.5 本章总结 |
3 基于FFTW的不同快速傅里叶变换算法研究 |
3.1 FFTW算法基础 |
3.1.1 不同数据序列的离散快速傅里叶算法 |
3.1.2 FFTW在Fortran中的实现 |
3.1.3 FFTW多线程原理 |
3.2 实数FFT(r2c/c2r)的同位运算和非同位运算卷积 |
3.3 复数FFT同时变换双实序列 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 不同FFT卷积算法比较 |
3.4.2 FFTW变换控制参数及并行测试 |
3.5 本章总结 |
4 基于CPU和GPU并行的夹杂问题数值算法加速 |
4.1 数值算法CPU并行 |
4.1.1 OpenMP并行结构 |
4.1.2 CPU并行方案分析及实现 |
4.1.3 结果和讨论 |
4.2 数值算法GPU并行 |
4.2.1 GPU结构及OpenACC构件 |
4.2.2 数值算法GPU并行实现 |
4.2.3 结果和分析 |
4.3 单元解角点积分的去重复优化及并行实现 |
4.3.1 计算重复性分析 |
4.3.2 去重复优化实现 |
4.3.3 结果和讨论 |
4.4 结果准确性验证 |
4.5 本章总结 |
5 夹杂问题数值算法结构优化 |
5.1 数值算法的独立网格研究 |
5.1.1 独立网格的实施 |
5.1.2 独立网格奇点分析 |
5.1.3 结果和讨论 |
5.2 全空间系数矩阵对称性利用 |
5.2.1 对称性利用分析 |
5.2.2 对称压缩法消除对称元素计算 |
5.2.3 最少元素法消除对称元素计算 |
5.2.4 结果和讨论 |
5.3 响应原函数的文件存储再利用 |
5.3.1 不同存储文件格式比较 |
5.3.2 存储再利用实现 |
5.3.3 结果和讨论 |
5.4 结果准确性验证 |
5.5 本章总结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读学位期间发表的论文和科研成果 |
B.作者在攻读学位期间参与的科研项目 |
C.学位论文数据集 |
致谢 |
(10)卷积码与卷积码加扰识别技术研究(论文提纲范文)
常用符号 |
缩略词 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 卷积码的识别方法 |
1.2.2 线性扰码的识别方法 |
1.3 论文解决的主要问题 |
1.4 论文研究内容与组织结构 |
第二章 卷积码与扰码的基础知识及典型识别方法 |
2.1 引言 |
2.2 卷积码的基础知识 |
2.2.1 卷积码的编码原理 |
2.2.2 卷积码的生成多项式矩阵 |
2.2.3 卷积码的校验多项式矩阵 |
2.3 卷积码识别的典型算法 |
2.3.1 欧几里德识别法 |
2.3.2 矩阵分析识别法 |
2.3.3 基于Walsh-Hadamard变换的识别法 |
2.4 扰码的基础知识 |
2.4.1 同步扰码的编码原理 |
2.4.2 自同步扰码的编码原理 |
2.5 卷积码同步加扰的稀疏倍式搜索识别法 |
2.6 本章小结 |
第三章 基于校验方程系数特性的卷积码识别方法 |
3.1 引言 |
3.2 (n,1,m)卷积码的识别 |
3.2.1 (n,1,m)卷积码识别问题的描述 |
3.2.2 校验向量的递归估计算法 |
3.2.3 校验向量估计值正确性检测 |
3.2.4 (n,1,m)卷积码生成多项式矩阵的重建 |
3.2.5 计算复杂度分析 |
3.2.6 仿真分析 |
3.3 删除卷积码的识别 |
3.3.1 删除卷积码的构造原理 |
3.3.2 校验向量的修正递归估计算法 |
3.3.3 删除卷积码生成多项式矩阵的估计 |
3.3.4 源码生成多项式矩阵与删除模式的重建 |
3.3.5 计算复杂度分析 |
3.3.6 仿真分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于m序列三阶相关性的同步扰码识别方法 |
4.1 引言 |
4.2 卷积码同步加扰的数学模型 |
4.3 基于m序列三阶相关性的同步扰码识别原理 |
4.3.1 基于校验向量的同阶m序列构造 |
4.3.2 反馈多项式的重建与初态的恢复 |
4.4 有误码情况下的三阶相关峰检测 |
4.4.1 三阶相关函数值概率分布 |
4.4.2 峰值位置的正确性检验 |
4.5 计算复杂度分析 |
4.6 仿真分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 基于代价函数求解的自同步扰码识别方法 |
5.1 引言 |
5.2 卷积码自同步加扰的数学模型 |
5.3 基于软判决的代价函数的建立 |
5.3.1 基于校验向量的新序列生成 |
5.3.2 约束关系的概率表达 |
5.4 基于改进的动态搜索烟花算法的代价函数求解 |
5.4.1 动态搜索烟花算法原理 |
5.4.2 改进的动态搜索烟花算法 |
5.5 计算复杂度分析 |
5.6 仿真分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 基于矩阵分析的卷积码及卷积码加扰全盲识别方法 |
6.1 引言 |
6.2 矩阵秩的基本结论 |
6.3 卷积码加扰序列矩阵秩的分析 |
6.3.1 卷积码同步加扰序列矩阵秩的分析 |
6.3.2 卷积码自同步加扰序列矩阵秩的分析 |
6.4 卷积码及卷积码加扰的全盲识别方案 |
6.4.1 卷积码有无加扰的判别 |
6.4.2 扰码类型识别与初态恢复 |
6.4.3 误码条件下识别方法的应用 |
6.5 计算复杂度分析 |
6.6 仿真分析 |
6.7 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
附录 A 递归算法中方程数阈值与最大错误估计概率关系式的证明 |
四、序列运算与序列性质的分析(论文参考文献)
- [1]卫星安全通信波形设计及性能优化研究[D]. 何其恢. 电子科技大学, 2021
- [2]基于混沌系统的轻量级密钥序列设计与图像加密研究[D]. 丁丽娜. 黑龙江大学, 2020(03)
- [3]数字化混沌系统的动力学分析与伪随机序列生成算法设计[D]. 王传福. 黑龙江大学, 2020(12)
- [4]基于置乱扩散机制的混沌图像加密算法研究[D]. 黄欣. 黑龙江大学, 2020(04)
- [5]小学数学课程中的代数推理及其教学研究[D]. 谢春艳. 南京师范大学, 2020(04)
- [6]基于离散对数的伪随机序列的密码学性质研究[D]. 吴晨煌. 电子科技大学, 2019(03)
- [7]一类新混沌映射及其图像加密应用[D]. 李永逵. 云南大学, 2019
- [8]梯级水电站优化调度与交易策略研究[D]. 刘方. 华北电力大学(北京), 2019(01)
- [9]夹杂问题数值解法的并行实现及算法优化研究[D]. 罗大辉. 重庆大学, 2019
- [10]卷积码与卷积码加扰识别技术研究[D]. 韩树楠. 国防科技大学, 2018(01)