信息物理系统中的无线干扰策略研究
发布时间：2022-02-14 19:53
信息物理系统（Cyber-Physical System,CPS）是一种集信息空间、通信网络、物理空间于一体的深度融合系统,是加快实现信息化和工业化于一体的智能制造的重要支撑体系。由于CPS在智能电网、无人机、智能工厂等许多方面具有潜在的应用价值,最近十几年其受到学术界和工业界的广泛关注。在CPS中,通信系统在融合信息空间和物理空间过程中起着至关重要的作用,其中无线网络由于其配置灵活、成本低等特点被广泛应用于CPS中。由于无线信道的开放性特点,干扰方能够通过不同的干扰方式对CPS造成不同程度的伤害,为了保障CPS传输的可靠性降低系统性能损失,本文主要研究CPS的安全性问题。对于及时地采取抗干扰措施从而确保CPS的安全性而言,充分地了解干扰方采取的干扰措施是十分必要的。鉴于此,本文主要从能量有限的干扰机如何最大化袭击效果的角度出发,针对CPS中远程状态估计和控制问题,结合无线网络具有多信道、中继配置灵活及认知能力等特点,设计出一系列干扰措施。全文的主要工作和结构如下:首先,本论文的第二章讨论CPS中基于多信道的远程状态估计,干扰机如何最大化干扰效果的问题。针对实施拒绝服务（Denial-...
【文章来源】：电子科技大学四川省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 研究背景
1.2.1 信息物理系统
1.2.2 无线干扰策略
1.3 CPS中无线干扰策略研究现状
1.4 本文的主要研究内容及论文结构
1.4.1 研究内容
1.4.2 论文结构
第二章 CPS中基于多信道的远程状态估计的干扰策略
2.1 引言
2.2 基于多信道的远程状态估计模型
2.2.1 局部状态估计
2.2.2 远程状态估计
2.3 基于跳频的DoS干扰策略
2.3.1 非协同跳频
2.3.2 基于多信道的干扰模型
2.3.3 优化问题
2.3.4 每次干扰信道数目相等时的干扰策略
2.3.5 每次干扰信道数目不等时的干扰策略
2.3.5.1 干扰策略分析
2.3.5.2 干扰策略算法
2.3.6 数值仿真
2.4 基于认知无线电的干扰策略
2.4.1 系统结构
2.4.2 信道感知模型
2.4.3 优化问题
2.4.4 周期性在线学习
2.4.4.1 周期性在线学习模型
2.4.4.2 周期性在线学习算法
2.4.4.3 算法性能分析
2.4.5 数值仿真
2.5 本章小结
第三章 CPS中基于中继的远程状态估计的干扰策略
3.1 引言
3.2 问题建模
3.2.1 协作通信模型
3.2.2 干扰模型
3.2.3 优化问题
3.3 终端估计误差分析
3.4 动态调度时的干扰策略
3.4.1 基于MDP的策略分析
3.4.2 时延对干扰效果的影响
3.5 常量调度时的干扰策略
3.5.1 干扰策略算法
3.5.2 开始干扰的时刻对干扰效果的影响
3.6 数值仿真
3.7 本章小结
第四章 CPS中基于多信道的远程状态估计联合控制的干扰策略
4.1 引言
4.2 问题建模
4.2.1 系统结构
4.2.2 主动跳频模型
4.2.3 干扰模型
4.2.4 LQG控制成本函数
4.2.5 优化问题模型
4.3 基于单接口传感器的干扰策略
4.3.1 干扰策略分析
4.3.2 固定干扰次数时的干扰策略
4.4 基于多接口传感器的干扰策略
4.5 数值仿真
4.6 本章小结
第五章 全文总结与展望
5.1 全文总结
5.2 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
【参考文献】：
期刊论文
[1]信息物理融合系统的特性、架构及研究挑战[J]. 许少伦,严正,张良,唐聪. 计算机应用. 2013(S2)
[2]信息-物理融合系统若干关键问题综述[J]. 李仁发,谢勇,李蕊,李浪. 计算机研究与发展. 2012(06)
硕士论文
[1]基于CPS架构的垃圾站点无线远程监控系统研究[D]. 张明丽.江西理工大学 2015
[2]基于CPS的建筑智能化中系统控制方法研究[D]. 陈劲超.沈阳建筑大学 2016
本文编号：3625172
【文章来源】：电子科技大学四川省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 研究背景
1.2.1 信息物理系统
1.2.2 无线干扰策略
1.3 CPS中无线干扰策略研究现状
1.4 本文的主要研究内容及论文结构
1.4.1 研究内容
1.4.2 论文结构
第二章 CPS中基于多信道的远程状态估计的干扰策略
2.1 引言
2.2 基于多信道的远程状态估计模型
2.2.1 局部状态估计
2.2.2 远程状态估计
2.3 基于跳频的DoS干扰策略
2.3.1 非协同跳频
2.3.2 基于多信道的干扰模型
2.3.3 优化问题
2.3.4 每次干扰信道数目相等时的干扰策略
2.3.5 每次干扰信道数目不等时的干扰策略
2.3.5.1 干扰策略分析
2.3.5.2 干扰策略算法
2.3.6 数值仿真
2.4 基于认知无线电的干扰策略
2.4.1 系统结构
2.4.2 信道感知模型
2.4.3 优化问题
2.4.4 周期性在线学习
2.4.4.1 周期性在线学习模型
2.4.4.2 周期性在线学习算法
2.4.4.3 算法性能分析
2.4.5 数值仿真
2.5 本章小结
第三章 CPS中基于中继的远程状态估计的干扰策略
3.1 引言
3.2 问题建模
3.2.1 协作通信模型
3.2.2 干扰模型
3.2.3 优化问题
3.3 终端估计误差分析
3.4 动态调度时的干扰策略
3.4.1 基于MDP的策略分析
3.4.2 时延对干扰效果的影响
3.5 常量调度时的干扰策略
3.5.1 干扰策略算法
3.5.2 开始干扰的时刻对干扰效果的影响
3.6 数值仿真
3.7 本章小结
第四章 CPS中基于多信道的远程状态估计联合控制的干扰策略
4.1 引言
4.2 问题建模
4.2.1 系统结构
4.2.2 主动跳频模型
4.2.3 干扰模型
4.2.4 LQG控制成本函数
4.2.5 优化问题模型
4.3 基于单接口传感器的干扰策略
4.3.1 干扰策略分析
4.3.2 固定干扰次数时的干扰策略
4.4 基于多接口传感器的干扰策略
4.5 数值仿真
4.6 本章小结
第五章 全文总结与展望
5.1 全文总结
5.2 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
【参考文献】：
期刊论文
[1]信息物理融合系统的特性、架构及研究挑战[J]. 许少伦,严正,张良,唐聪. 计算机应用. 2013(S2)
[2]信息-物理融合系统若干关键问题综述[J]. 李仁发,谢勇,李蕊,李浪. 计算机研究与发展. 2012(06)
硕士论文
[1]基于CPS架构的垃圾站点无线远程监控系统研究[D]. 张明丽.江西理工大学 2015
[2]基于CPS的建筑智能化中系统控制方法研究[D]. 陈劲超.沈阳建筑大学 2016
本文编号：3625172
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3625172.html
