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基于EtherCAT总线的Modbus-RTU主站网关设计[通信与网络][信息安全]

EtherCAT在国内工控领域被广泛应用，国内许多工业现场采用EtherCAT总线作为控制系统总线。Modbus也是一种标准开放的通信协议，许多仪器仪表、传感器、变频器支持Modbus协议，作为Modbus从设备被大量地应用于工控现场。为了解决工控现场EtherCAT总线与Modbus设备通信问题，设计了一种基于EtherCAT总线的Modbus-RTU主站网关模块，实现EtherCAT总线与Modbus协议的转化。该模块对外支持2路RJ45接口和1路DB9接口，其中RJ45接口支持EtherCAT协议，DB9接口支持Modbus-RTU主协议。模块通过2路RJ45接口灵活应用于EtherCAT网络中，可以配置链型和环型拓扑结构。

發(fā)表于：2024/7/2 下午2:14:00

一种多机制融合的可信网络探测认证技术[通信与网络][信息安全]

为了在确保网络拓扑信息安全的同时，保留网络的灵活性和可调性，提出了一种多机制融合的可信探测认证技术，旨在对类Traceroute的拓扑探测流量进行认证。该技术通过基于IP地址的可信认证、基于令牌的可信认证以及基于哈希链的可信认证三种机制融合，实现了效率与安全的平衡。通过这种方法，网络管理员可以在不阻断合法拓扑探测的前提下，保护网络拓扑信息。开发了一种支持该技术的拓扑探测工具，并利用Netfilter技术在Linux主机上实现了该技术。实验结果表明，该技术能够有效识别可信探测，其延迟相比传统Traceroute略有提升。

發(fā)表于：2024/7/2 下午2:14:00

基于蜜罐的新能源工控协议模糊识别分析[通信与网络][信息安全]

新能源行业是国家可再生能源发展的重要领域，在新能源工业控制系统网络安全研究中需要快速确认工控协议存在的缺陷。分析了新能源风电工业控制系统存在的安全风险问题，实现了基于蜜罐轻量级部署Modbus协议，使用模糊测试的方法对协议的安全属性快速测试并进行分析。该研究对新能源工控协议安全发展有重要研究意义。

發(fā)表于：2024/7/2 下午2:14:00

图结构下基于通信模式匹配的物联网异常流量检测方法[通信与网络][信息安全]

物联网的广泛应用带来了新的安全风险，为了在不干扰系统正常运行的前提下实时洞察网络的异常状态，基于流量的异常检测方案应运而生，然而当前检测方案普遍存在通用性欠缺、攻击样本依赖性强的问题。基于此，依据物联网系统运行的物理限制与领域规范，创新性地提出了一种图结构下基于通信模式匹配的物联网异常流量检测方法，在通信图构建的基础上利用子图挖掘、同构子图发现等算法分析表征物联网系统中固定、周期、自动运转的通信模式来构建检测基准，并利用社区检测算法高效、精准地发现实时流量中存在的异常数据。在BoT-IoT和IoT-23数据集上从不同数据集上的效果对比、不同检测方案的效果对比以及不同时间窗口下的实时检测效率三个方面对方案进行了评估，99%的检测准确率和秒级的实时检测时间充分证明了本方案的高效性和可用性。

發(fā)表于：2024/7/2 下午2:14:00

基于信誉评分的共识网络重组机制设计[通信与网络][信息安全]

针对共识算法对良性节点占比的依赖，设计了一种基于信誉评分的共识网络重组机制，使得网络能在遭受攻击或发生故障时迅速自我修复和重组，显著提升了抗攻击能力和服务连续性。首先基于信誉机制理论，开发了一个分布式信誉评分系统，实时评估节点信誉，有效处理潜在恶意节点。此外，提出了一种基于信誉评分的共识网络重组机制，通过识别和隔离恶意节点来增强网络的弹性和安全性。该机制设计了网络弹性重组算法，整合了冗余设置、故障诊断和服务节点重新配置功能，确保网络稳定运行和高可靠性。该研究对金融服务、云计算和物联网等广泛使用共识技术的高安全需求领域具有重要应用价值。

發(fā)表于：2024/7/2 下午2:14:00

基于卫星双向时间比对的无中心站间时间同步[通信与网络][航空航天]

针对多站分布式协同站间高精度时间同步关键问题，在详细介绍卫星双向时间比对的基本原理和精度分析基础上，设计了一种无中心多站卫星双向比对逻辑架构和多站时间同步处理算法，充分考虑硬件资源约束，并提供时差测量数据冗余，避免了因某个站故障造成的全系统时间同步功能失效，提高系统时间同步的鲁棒性和灵活性。基于精密单点定位技术进行了异地远程卫星双向时间同步精度验证，试验结果表明时间同步精度优于6 ns。

發(fā)表于：2024/6/24 下午1:03:35

强干扰与通道误差条件下弱信号DOA估计的实验研究[通信与网络][航空航天]

在实际测向系统中，当弱信号和强干扰空间临近时，空间谱测向系统仅能对强干扰进行波达方向（Direction of Arrival，DOA）估计，弱信号DOA估计性能下降甚至失效。针对这一问题，研究了空间谱扩展噪声子空间算法结合通道幅相误差校正，在强干扰抑制条件下对弱信号进行DOA估计的方法。该方法对采样信号的噪声协方差进行去加权处理，并对空间谱扩展噪声子空间算法的空间谱导向矢量进行修正。基于通用软件无线电外设（Universal Software Radio Peripheral，USRP）和印刷偶极子线形天线阵构建实验平台，实验结果证明空间谱扩展噪声子空间算法结合改进的通道幅相误差校正方法，能对临近干扰源进行空间谱抑制的同时，实现对弱信号的DOA估计。

發(fā)表于：2024/6/24 下午1:03:34

基于FPGA的光谱仪动态基线补偿系统设计[通信与网络][工业自动化]

线阵型CMOS光电图像传感器具有灵敏度高、光谱响应范围大、功耗低、体积小等优点，被广泛应用于便携式光谱仪的开发中。为解决由CMOS图像传感器暗电流变大而造成的光谱仪基线漂移问题，设计一种基于FPGA的光谱仪动态基线补偿系统。系统利用传感器预留像素计算得到该帧图像的基线值并进行实时反馈，使用高性能运算放大器、差分放大器设计电压跟随电路、基线补偿电路和单端转差分电路对CMOS模拟信号进行处理并进行高速A/D转换，选用精密DAC芯片实时动态反馈基线补偿值。最终测试结果表明，随着积分时间的不断增加，该设计始终能使光谱数据保持一个较低的基线水平。系统电路设计灵活、光谱采集准确、基线控制效果良好，比较适合检测微弱光谱信号。

發(fā)表于：2024/6/24 下午1:03:32

基于FPGA的便携心电智能诊断加速器及优化选芯方案[模拟设计][医疗电子]

心电图（electrocardiogram， ECG）是诊断与心脏相关疾病的关键工具，可穿戴心电监护仪Holter是院外检测的重要手段，小型化、便携性、实时检测是优化方向。人工智能技术应用于包括心电诊断的各个领域，但存在参数量大、难于小型化、计算速度慢的问题，不满足便携心电监护仪的要求，而可编程逻辑门器件（Field-Programmable Gate Array， FPGA）有并行加速的特性。在AI智能算法硬件化的工程应用上，存在成本、速度、资源利用率的权衡，需要进行科学的芯片选型。开发了一种基于1D-CNN的、用于心电诊断的BeatNet ，对于4分类的检测任务，该模型具有98.5% 的分类准确率。

發(fā)表于：2024/6/24 下午1:03:31

宽带多波束星载相控阵天线技术[微波|射频][通信网络]

为了满足星载Ka波段相控阵天线瞬时工作带宽大、同时多波束的需求，设计了一种基于子阵内相移和子阵间延迟的宽带模拟多波束相控阵天线。设计的28×28单元阵列分为4个子阵列结构，子阵列内的每个单元使用移相器，子阵列之间使用延迟线。这种移相器和延迟线的组合控制方案可以实现相控阵天线的宽带广角扫描。仿真结果表明，在800 MHz的瞬时工作带宽和±54°的扫描角下，所提出的天线的指向精度偏差不超过0.4°，增益恶化不超过0.5 dB。同时，采用封装天线（AiP）架构实现了天线的轻薄化、集成化，适用于宽带多波束星载相控阵天线的设计。

發(fā)表于：2024/6/24 下午1:03:28