一、空间索引技术及其在SircGIS系统中的实现（论文文献综述）
游翎璟[1]（2021）在《基于内外存联合优化的高性能键值存储系统》文中提出近年来,随着互联网的普及,数据存储领域呈现出数据规模飞速增长、非结构化数据不断增加等新的趋势,使得传统的关系型数据库无法满足人们日益增长的数据存储需求。而键值存储系统由于其简单灵活的接口和良好的性能,被广泛使用于不同数据密集型应用中,国内外也有大量的研究工作围绕其展开。本文围绕键值存储系统的内存使用,从两个方面开展研究工作:一方面,从键值存储系统本身来说,LSM-Tree作为键值存储系统中的常用数据结构,因为其在外存上以分层的结构组织数据,导致用户进行查询时需要在多层数据中进行查找的同时,也在一定程度上浪费了内存缓存空间,影响了查询性能;另一方面,随着云服务的兴起,越来越多的用户选择在虚拟化环境中部署键值存储系统,在这种情况下我们可以通过在主机操作系统进行内存重删,以在有限的物理内存下保证不同虚拟机的内存使用,但这一过程需要消耗大量的系统资源。LSM-Tree查询优化研究:针对第一个问题,现有对于工作负载的研究表明,在键值存储系统中具有热点区域访问特征的工作负载是十分常见的,因此本文根据LSM-Tree在内外存的结构特点,提出了基于冷热识别的层间压缩机制（HaLC-KV）,其基本思想是在运行时根据工作负载的特征,动态减少LSM-Tree外存部分热点区域的层数,从而在不增加内存使用量的情况下提高系统的查询性能。HaLC-KV通过统计LSM-Tree磁盘上最后一层中每个SSTable文件的访问频次,可以在运行时识别出当前工作负载下的热点访问区域,从而动态压缩这些热点区域的层数,减少了在查询时的索引查找开销,同时提高了内存缓存的利用率。同时HaLC-KV为每个热点区域配置了单独的内存Buffer以缓存新写入的键值对,并在Buffer大小达到阈值时直接与最后一层SSTable进行合并,以避免新写入的数据直接写入第0层导致层数增加。我们在LevelDB的基础上实现了HaLC-KV,并进行了实验测试。实验结果表明,与LevelDB进行对比,HaLC-KV可以分别降低点查询和范围查询的延迟16.4%和27.1%。轻量级内存重删研究:针对第二个问题,为了减少在虚拟化环境中部署键值存储系统时主机内存重删的系统资源消耗,我们对主机内存重删模块KSM工作流程进行分析,发现其系统资源开销较高主要是由于其使用红黑树作为内存页面的索引,并直接将页面内容作为红黑树的键以进行索引导致的。因此本文提出了基于前缀树的轻量内存重删（AMT-KSM）,其基本思想是将每个待重删的内存页面划分成若干段,每一段单独计算一个哈希值,并将段的哈希值拼接起来作为前缀树中的键以索引内存页面。通过这种方式,我们可以大大减少搜索重复页面所需的时间以及页面比较的次数。我们在Linux Kernel中实现了我们的设计,并进行实验对我们的设计进行评估。实验结果表明,与原有的KSM相比,AMT-KSM能够有效减少重删过程中的CPU使用率和内存带宽使用,分别可以达到 44.9%和 31.6%。
李翔[2]（2021）在《支持复合条件查询的位置信息检索系统的设计与实现》文中研究表明位置信息检索系统能够对空间中地理实体的空间几何拓扑信息和实体的属性信息等进行特定数据分析、处理和结果反馈。现有的位置信息检索系统普遍缺乏进行多个复合条件查询的能力。现有系统通常采用单一数据源作为空间查询基础,数据丰富度不足以支撑复合条件查询。此外,空间数据复杂的时空特性、多维性和海量数据等特点,增加了系统开发和维护难度,使得复合条件查询往往只应用于特定领域以减少系统复杂度。更主要的,复合条件查询涉及大量复杂的空间计算,当复合条件和空间数据量增多时,现有空间索引无法从全局视角对查询进行优化,导致系统性能达不到使用要求。因此,研究一种性能优异且能够满足广泛查询需求的支持复合条件查询的位置信息检索系统是必要的。本文的主要设计与实现工作如下:（1）本文设计出一种能够满足多种行业需求的复合条件查询规则,使用地理实体自身的属性进行筛选,并利用与空间中其他地理实体的空间拓扑关系和数量关系进行限制。对于查询性能考虑,针对不同数据特点,灵活设置数据索引和存储方式。其次,将复合条件查询进行步骤分解,并运用动态调整机制,使后续步骤的执行策略能够根据前续结果灵活调整,以减少查询整体执行时间。特别的,空间关系计算阶段根据前续结果有三种不同的计算策略,能够最大程度的减少空间计算的总次数,弥补了现有空间索引的不足。最后,以30万条POI数据为基础,针对不同阶段的优化工作进行了性能比较,复合条件查询性能有了极大的提升,验证了设计的有效性。（2）以上述复合条件查询为核心,通过中间件和多种软件框架实现了位置信息检索系统,涵盖组件化前端、数据ETL任务及管理、复合条件查询、用户及权限管理、其他地图相关功能等。其中,针对地理数据爬取,设计并实现了 GeoThreadPool线程池,能够自动对爬取区域进行分解并能根据数据源的请求接口特点,灵活调整数据爬取的线程数量和爬取频率。最后对系统在功能及性能方面进行了测试,测试结果验证了功能的有效性和可靠性,能够满足系统设计需求。
王维泽[3]（2021）在《大规模轨迹数据相似性查询系统的研究与设计》文中认为近年来,随着全球定位技术和无线通信网络的快速发展,轨迹数据更易于被采集与使用,为城市交通规划、出行规律挖掘、兴趣点推荐等应用提供重要价值。但是,由于轨迹数据具有数据规模大、异频采样性、数据质量差等特性,直接影响了轨迹数据的挖掘效果和计算效率。为此,大规模轨迹数据的分析与处理一直属于学术界和工业界关注的焦点。在大规模轨迹数据的分析与处理中,轨迹相似性查询一直属于关键操作之一,是实现移动行为规律挖掘、异常轨迹检测等应用的基础。然而,当轨迹数据的规模较大时,相似性查询的效率极低,如何实现高效的轨迹相似性查询属于近年来的研究热点。本文主要对大规模轨迹数据的相似性查询方法展开研究,设计并实现了相应的并行系统原型,具体工作如下:本文提出了一种基于多级索引结构的轨迹相似性查询算法。其中,多级索引结构是由网格索引和起止索引-特征点索引共同组成的,从而在轨迹相似性查询过程中,对轨迹数据进行粗粒度及细粒度两次筛选,有效提升查询效率。在构建索引过程中,第一步是对轨迹数据集进行网格划分,并对空间网格子集进行编号生成网格索引,以实现对轨迹数据进行粗粒度筛选的目的。第二步,在每个空间网格子集中,分别选取轨迹的起点和终点进行聚类分区操作,以此建立起止索引;随后利用本文提出的特征轨迹生成器计算出分区中每条轨迹对应的特征轨迹点,建立特征点索引;二者结合形成起止索引-特征点索引,以实现对轨迹数据细粒度筛选的目的。基于上述的多级索引结构,本文设计并实现了轨迹相似性查询系统。该系统是在领域上具代表性的开源系统——DITA上进行改进来实现的,提供了基于阈值的轨迹相似性查询和Top-K轨迹相似性查询功能。由于系统底层利用了Spark大数据处理平台,可在单机和分布式集群上运行。本文分别在单机环境及三台服务器构成的分布式环境下进行了大量实验验证。实验结果表明,本文提出的多级索引结构在轨迹数据集的筛选方面展现了良好的性能。与DITA系统对比,无论是单机环境还是分布式环境,百万级轨迹数据相似性查询性能均提升了20%左右。
陈迪[4]（2021）在《基于区块链的可信域间路由关键技术研究》文中研究说明域间路由系统是互联网的核心基础设施,由BGP协议的信任缺陷带来的域间路由可信性问题为互联网的稳定运行和健康发展带来了诸多隐患,导致前缀劫持、路径篡改、路由泄露等安全事件频发。然而,在具有非对称的自治结构、错综复杂的商业关系、自由制定的路由策略的域间路由系统中建立信任与协同验证是一个极富挑战性的问题。现有基于公钥基础设施的可信域间路由解决方案普遍存在管理集中、信任垄断的潜在风险。运用区块链解决域间路由可信性问题具有去中心化、防篡改、可追溯的天然优势,但当前相关研究仍处于探索阶段,大都关注于域间资源管理,缺乏对协同激励、策略安全等方面的研究。因此,本文从信任维护、资源可信、行为可控、协约遵守等方面开展基于区块链的域间路由可信性关键技术研究,主要工作与贡献包括以下五个方面:1.提出建立基于区块链的自治域信任覆盖网络解决域间路由可信性问题的研究思路针对域间路由系统在控制平面的信任缺失问题,通过分析域间路由安全威胁,揭示了域间路由系统控制平面的信任缺失问题是其安全脆弱性的内在原因,进而从建立域间信任与协作的角度将可信域间路由的内涵明确为信任维护、资源可信、行为可控、协约遵守四个方面;在深入分析现有基于区块链的域间路由可信性研究的基础上,提出运用区块链解决域间路由可信性问题的研究思路:建立基于区块链的自治域信任覆盖网络,共同维护互联网数字号码、策略期望和路由状态的全局一致性视图,以跨域协同方式实现信誉评价、路由认证和行为监管。2.提出一种基于自治域协同的域间路由信誉模型针对现有信誉模型无法在本地域间路由信息不完整条件下从全局视角准确评价自治域信誉的问题,提出一种基于自治域协同的域间路由信誉模型。通过分析自治域路由行为统计特征,建立基于贝叶斯后验概率分析的自治域信誉量化指标,用于对目标自治域进行本地信誉评价;通过分析BGP现网数据,发现自治域连接度数与其本地路由信息完整程度呈正相关的规律,据此设计基于自治域协同的信誉加权聚合算法,以进行目标自治域的全局信誉评价计算;根据合法与恶意自治域在时间维度上的行为模式差异,设计信誉动态更新方法,可对连续恶意行为的自治域进行惩罚。基于2015年Airtel前缀劫持事件真实数据开展实验,以全局信誉值为基准,该模型的信誉聚合准确率为95.5%,较已有模型准确率可提高22.7%以上。实验结果表明,该模型能够捕捉自治域处于正常/异常不同时段行为的细微变化并在局部视角下实现接近全局的信誉评价,可用于可信域间路由方案有效性评估,并为区块链信任覆盖网络节点监管提供依据。3.提出一种基于联盟链的域间路由认证方案针对现有基于区块链的路由认证方案资源同步不及时、策略检查功能缺失等问题,提出一种基于联盟链的域间路由认证方案。通过将联盟链作为分布式、防篡改和可追溯的公共账本,构建了互联网数字号码资源分配及自治域拓扑关系的全局一致性视图,支持参与自治域节点基于链上智能合约交换和共享路由认证所需的资源与拓扑信息,并进行路由源认证、AS路径验证和无谷底符合性检查。通过模拟互联网资源分配/下发过程进行初始化性能测试,并基于2015 Airtel前缀劫持事件及2017谷歌路由泄露事件的真实数据开展验证实验,该方案平均每秒可处理6.62个ASN或IP前缀分配/下发交易,能够在500毫秒内完成6跳以内的BGP路由更新消息的验证,识别前缀劫持、路径伪造和违反无谷底原则的异常路由。实验结果表明,该方案可在不改变现有域间路由框架、满足域间路由性能需求的前提下,实现轻量高效的路由认证。4.提出一种基于链上信息隐私共享的域间路由策略符合性验证方法针对现有策略符合性验证方法无法满足自治域对本地路由策略自主配置与隐私保护双重需求的问题,提出一种基于链上信息隐私共享的域间路由策略符合性验证方法。通过将区块链作为信任背书,以安全和隐私的方式在链上发布与交互路由策略期望;通过生成路由更新对应的路由证明以保证路由传播的真实性,从而以多方协同的方式对路由传播过程中的路由策略符合性进行验证。基于2019年Cloudfare路由泄露事件的真实数据,并在不同部署比例下开展实验与分析,当以80%的比例在顶层AS中部署时,该方法对策略违规路由传播的抑制比例可达到87.9%以上,且检查时间在毫秒级。实验结果表明,该方法可在不泄露自治域策略隐私的情况下进行可追溯的路由传播出站策略符合性验证,在局部部署场景下也具有显着的策略违规路由抑制能力。5.提出一种基于路由状态因果链的域间路由不稳定溯源检测方法针对现有路由不稳定溯源检测方法中检测时间受限于路由更新时延、溯源信息可能被篡改的问题,提出一种基于路由状态因果链的域间路由不稳定溯源检测方法。通过分析路由状态间存在的因果关系,定义能够刻画路由状态及其转移过程的路由状态变更标识,将其随路由更新传播发布并存储于区块链,从而构建路由状态因果链;通过分析本地路由状态因果链判断路由不稳定类型,追溯失效链路或策略冲突AS序列,完成路由不稳定的溯源检测。本文从理论上证明了该方法能够追溯导致收敛延迟的失效链路和导致路由振荡的策略冲突AS序列,并基于Quagga软件路由器在经典拓扑中进行验证,理论分析和实验结果表明,该方法可在不改变BGP协议的前提下及时检测策略与拓扑动态变化导致的路由不稳定现象并确定其根源。
李文泉[5]（2021）在《多带脉冲超宽带系统中索引技术研究及性能分析》文中研究表明超宽带（Ultra Wide Band,UWB）通信技术是一种使用持续时间极短的脉冲作为信息载体来传输信息的通信技术,具有能耗低、传输速率高、保密性好等优点。传统的单带脉冲超宽带（Impulse Radio-ultra Wideband,IR-UWB）系统使用单一频带,频带利用的灵活性较差,且无法实现并行传输。由于UWB信道是一个高频率选择性信道,多径分量数目较多,为避免引入码间干扰,相邻脉冲的时间间隔较大限制了超宽带系统的信息传输速率的提升。针对上述问题,本文提出基于索引调制的多带脉超宽带通信系统,将UWB工作频段划分为多个子带,信息数据在不同子带上并行传输,实现频带的灵活利用,提高频带利用率。同时结合索引调制技术,通过增加隐性信息,达到降低能耗,提高信息传输速率的目的。本文提出了两种一维索引脉冲超宽带系统,构建系统结构模型,证明了索引和超宽带结合的可能性。并理论推导了两种一维索引脉冲超宽带系统的误码率、频带利用率、能耗等方面的理论值。最后仿真结果表明两种调制方案的系统性能较传统IR-UWB均有提升。为进一步提高系统的性能,增加隐性索引信息比特数,节省索引资源,本文提出二维索引脉冲超宽带系统,将码索引技术和子带索引技术相结合,实现时域和频域的联合索引。仿真结果表明,在同样的索引资源情况下二维索引脉冲超宽系统可以获得更多的隐性信息比特数以及降低系统的复杂性。利用脉冲基函数正交性,本文提出多路子带索引脉冲通信系统系统,利用扁长椭圆球波函数生成多路正交的子路脉冲,不同子路上信息分别进行子带索引调制,实现信息数据不同子路上的并行传输。仿真结果表明该系统可以进一步增加隐性索引信息比特数,提高频带利用率与信息传输速率。
李尤[6]（2021）在《基于空间调制的新型MIMO传输技术研究》文中认为空间调制（Spatial Modulation,SM）是一种新型的多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）无线通信技术,其利用传统数字调制符号和天线的索引共同传输信息,从而可以降低射频开销,简化硬件实现结构,具有较低的功耗、信号处理复杂度和较高的系统链路配置灵活性。因此,空间调制技术有望为未来的移动通信系统提供高效、可靠的解决方案而得到广泛的研究与应用。本文以基于空间调制的多天线系统设计为目标,探索了空间调制的误码率性能分析,自适应算法设计,发射符号向量优化等重点问题。本文的研究内容和创新点主要包含以下几个方面:针对传统发射端空间调制系统的射频切换频率过高的问题,本文研究了基于射频偏置的空间调制系统,该系统通过设计信息比特和天线索引间的新型映射方案从而降低射频切换频率。然后以降低系统误码率为设计目标,提出发射天线数为2时的最优功率分配方案;当发射天线数大于2时,以多天线分别求解为基础,逐次优化欧氏距离最小的天线分组,提出基于主要错误向量的低复杂度功率分配方案;本文进一步通过将非凸的多天线功率联合优化问题近似为串行的凸优化问题,提出基于迭代凸近似的功率分配方案。仿真结果表明,上述三种功率分配优化的射频偏置空间调制系统相比传统的系统均有较好的误码率性能增益。本文进一步分析推导了射频偏置空间调制系统在有信道估计误差时的理论误码率性能,仿真结果验证了理论分析的合理性,表明了射频偏置空间调制系统在有信道估计误差时仍能维持相对传统空间调制系统的性能增益。本文还分析推导了在相关信道条件下射频偏置空间调制系统的理论误码率性能,仿真结果证明了理论误码率分析的合理性,表明在相关系数小于0.5时系统性能损失在0.2d B以内,系统性能对于相关系数的变化不敏感。本文对比了基于最小均方误差（Mimimum Mean Squared Error,MMSE）和基于迫零（Zero Forcing,ZF）预编码的接收端空间调制（Receive Spatial Modulation,RSM）系统,推导了MMSE-RSM系统的理论平均误码率,理论分析和数字仿真表明采用MMSE预编码后,RSM系统具有更好的误码率性能。本文针对传统ZF-RSM系统接收天线数量必须为2的幂次的问题,提出基于不定激活的ZF-RSM系统,并对该系统的误码率性能进行了理论分析。仿真结果证明了理论分析的合理性,表明了不定激活ZF-RSM系统的误码率性能优于传统ZF-RSM系统,同时允许接收端配置任意数量的天线。本文针对传统ZF-RSM系统,基于ZF-RSM系统的理论误码率分析,以降低系统误码率为目标,首先提出了一种基于凸优化的最优功率分配方案;然后为了进一步降低复杂度,通过优化接收天线索引误判导致的误码率,提出了次优的低复杂度功率分配方案。数字仿真表明采用所提功率分配方案后能提升系统性能,随着接收天线数增加,次优方案将贴近最优方案的性能。本文分析了有信道估计误差时ZF-RSM系统的理论误码率性能,并以降低系统误码率为目标,提出导频和数据间的最优功率分配方案。仿真结果表明,所提功率分配方案可进一步降低系统误码率。本文深入研究了跨介质中继通信的系统模型,分析了该系统的理论中断概率,并以降低系统中断概率为目标提出了中继功率分配方案,数字仿真表明采用所提功率分配方案后,系统性能获得进一步提升。本文进一步提出了跨介质的空间调制中继传输方案,为了量化分析系统的数据传输能力,推导了该传输方案的理论互信息量,并以最大化互信息量为目标,设计了中继功率分配方案,数字仿真表明,采用所提功率分配方案后可提升系统性能。
余斌[7]（2021）在《区块链存储和传输的扩展方法研究与应用》文中进行了进一步梳理随着信息化系统的逐步建设和不断应用,业务数据急剧增多,数据价值日渐凸显,但在数据管理和应用方面,存在着真实性、可靠性、溯源、隐私保护、安全共享等问题,这些问题限制了数据的价值体现,甚至影响了数据分析的结果。区块链技术因其去中心化、高可靠性、防篡改、可追溯等特性,已被应用于部分行业领域的信息化系统中,以解决数据管理和应用的相关问题,保障数据真实可信,提升信息化系统应用价值,在各行业领域有着巨大的应用前景。然而区块链技术应用于信息化系统过程中,在节点存储区块数据压力、数据在区块链网络中传输时长、共识效率等方面都面临着一些挑战。本文针对区块链可扩展性和区块链技术应用等问题,重点研究区块链存储和传输的扩展方法。一方面,提出一种虚拟区块组的数据存储扩展模型,节点仅需存储部分区块数据,在保证数据存储安全可靠的前提下,提升数据存储的扩展性;另一方面,提出一种基于传输路径和邻节点分区存储管理的网络传输扩展模型,减少节点间网络传输时间,提高网络传输效率,提升传输扩展性。本文的主要工作及创新性总结如下:（1）构建一种区块链扩展架构,提出一种改进共识协议。在调研与分析一般区块链系统架构的基础上,从共识激励、数据存储、网络传输、合约应用等几方面构建一种区块链扩展架构,为本研究确定了范围、明确了方向。提出一种基于工作量证明和数据压缩的改进共识协议,采用交易优化和区块压缩方法,以较小的数据压缩比和较短的压缩/解压缩时长压缩区块数据,并采用区块数据压缩比调整共识参数,改善了工作量证明共识协议中存在的能耗大、成本高等问题。（2）设计一种区块链数据存储扩展模型,提升了数据存储的扩展性。数据存储扩展模型将具有连续高度的区块视为一个虚拟区块组,虚拟区块组中的区块数据由部分节点存储,每个节点仅需存储部分区块数据;通过区块数据存储的激励机制、存储验证和审核机制,保证区块数据存储的安全性和可靠性;将区块数据存储索引保存到节点分布式哈希表中,提高区块数据的查询效率。该模型不改变共识机制和网络拓扑结构,保持原有区块链系统的可靠性和安全性,并以较短的区块数据请求时间,较大程度上减小节点存储空间要求,提升区块链数据存储扩展性。（3）设计一种区块链网络传输扩展模型,提高了网络传输效率。网络传输扩展模型在传输数据中附加传输路径,利用传输路径过滤掉已发送过数据的节点,避免数据重复转发;将存储邻节点的k桶划分为多个子区域,邻节点均匀分布到各子区域,以减少传输层级;采用多个邻节点向同一目标节点发送数据,以确保目标节点能够接收到数据。本模型缩短数据传输时长,提高网络传输效率,提升网络传输的扩展性。（4）提出一种基于区块链扩展架构的应用解决方案,实现存储和传输扩展的应用。应用方案以信息化系统中结构化数据管理为需求,设计一种信息化系统应用区块链技术的总体业务结构;节点通过区块链网络与邻节点同步数据,各节点仅需存储部分数据,实现数据的可靠存储、快速查询,扩展业务数据管理方式。该解决方案推进区块链技术应用于行业领域的信息化系统,为行业领域的区块链技术应用提供参考借鉴。
薛梅婷[8]（2020）在《基于FPGA异构平台的关系型数据库加速技术研究》文中提出数据库是管理信息社会的重要工具。在“大数据”时代,临床医疗、公共卫生、医药研发、健康网络与媒体等行业均会产生大量在线数据。因而数据库系统面临着数据量庞大、数据结构多样以及数据处理实时化的要求,上述要求对依托于冯·诺依曼体系架构的同构计算模式提出了挑战。为了打破同构计算模式处理能力和数据增长速度之间的壁垒,以新一代高性能计算芯片为核心的异构并行计算体系架构开始得到人们的重视,以实现更高的性能。现场可编程逻辑门阵列（field programmable gate array,FPGA）作为一种可编程芯片,在流水线并行计算、响应延时等方面优于通用处理器。于是FPGA与CPU协同的异构加速架构开始在数据库领域中得到应用,基于FPGA的关系型数据库加速成为一个很有价值的研究方向。对关系型数据库的操作是通过结构化查询语言（structured query language,SQL）进行的。排序和连接操作是数据库领域中被频繁使用且非常耗时的两个操作,二者作为典型的计算与数据密集型操作,一直是数据库加速领域的重点研究对象。因此,本文以排序和连接操作为切入点,提出了基于FPGA的加速实现方法,并进一步提出了面向不同关系型数据库的异构加速系统架构。本文的研究内容如下:（1）以排序操作为核心的硬件加速器:在数据库中,诸如聚合、排序合并连接算法的实现都与排序密切相关,同时数据库多位宽数据类型的特点对排序算法的硬件实现提出了新的要求。因此,本文提出了一种排序操作硬件实现方法,以解决当前数据库多数据类型流水线执行的问题,并基于该方法给出了三种适用于不同情况的执行模型。该硬件排序方法支持连续、不同数据宽度的数据序列,符合数据库多数据类型的特征。除此之外,本文还实现了一种等值连接结构和选择过滤结构,在所提排序结构的配合下,该加速器可实现如排序、排序合并连接、选择过滤等数据库操作。（2）面向哈希连接算法的硬件加速:哈希连接算法是数据库中应用最广泛的连接算法之一。哈希连接算法硬件实现的性能深受哈希冲突解决方式和哈希表流水线访问方式的影响。基于这两个优化方向,本文给出了两种哈希连接硬件实现方法。对于连接属性不唯一的应用场景,提出了使用布谷鸟哈希算法加链表法的策略以解决哈希冲突,同时减少内存访问次数和提升哈希连接效率;对于连接属性唯一的应用场景,则提出了哈希表加内容寻址寄存器的方法以解决哈希冲突,同时完成了一种适用于该方法的串并行流水线策略,进一步提升连接效率。（3）数据库异构加速系统架构:在不同的应用场景中,多种异构技术各具优势。基于异构平台设计数据库加速方案时,在保证可扩展性与灵活性之余,需尽可能降低数据分析与用户间的通讯延时,同时提高数据处理速度。因此,本文提出了一种基于FPGA的数据库通用加速系统架构。该架构在硬件层面对不同的数据操作提出了针对性的优化方法,同时为不同的数据库软件提供了统一的调用接口,保证了与数据库软件的松耦合,适用范围更广。最后,在标准测试数据集上的多项实验证明了架构的有效性,与传统数据库软件相比达到了最高16倍的性能提升。
徐国文[9]（2020）在《新型网络环境下数据安全的核心技术研究》文中指出随着云计算（Cloud Computing）和群智感知（Crowdsensing）等新型网络环境的发展,这些新型架构已经成为承载各类应用的关键基础设施。然而,新型网络环境下数据安全与隐私威胁日趋多样化、复杂化和规模化。这对数据的安全采集、存储与使用带来了严峻挑战。具体来说,在数据的安全采集阶段,现有的研究成果大多需要用户与服务器在线交互,无法满足在异常网络下支持用户离线的数据采集;在数据的安全存储阶段,现有的研究成果大多基于文本类型的数据存取,对于空间数据和DNA数据的安全检索方案较少,且存在效率低、访问控制弱以及查询功能单一等问题;在数据的安全使用阶段,尤其在基于大规模数据集的深度神经网络训练方面,现有的训练技术未考虑训练过程中计算结果的可验证性和用户数据质量的不一致性问题。针对上述挑战,本文研究新型网络环境（聚焦于云计算和群智感知）下数据在采集、存储和使用方面存在的安全问题。具体的研究内容如下:1.数据采集阶段安全的真值发现技术:（1）提出一种在单云配置下安全且支持用户离线的真值发现方案EPTD。该方案可实现在单服务器环境下支持用户离线的真值发现。除此之外,我们设计了一种双重数据混淆机制,其可以保证在真值发现过程中用户原始数据和权重的隐私性。（2）提出一种安全高效且支持结果验证的真值发现方案V-PATD。该方案可以高效地验证服务器聚合结果的完整性。除此之外,所设计的可验证方案满足公开可验证性、支持多数据源性、支持非固定的外包函数以及易扩展性。另一方面,我们设计了一种基于本地差分隐私的数据扰动方案,其不仅可保证单个数据的隐私性,同时保留了混淆数据和原始数据在统计性质上的不变性。2.数据存储阶段的可搜索加密技术:（1）提出一种支持任意几何区域内细粒度访问控制的范围搜索方案EGRQ。与现有方案相比,该方案可以显着降低索引和陷门生成过程中的本地存储开销。除此之外,我们构造了基于多项式的访问控制策略,其可以实现密文环境下对搜索用户细粒度的访问控制,从而保证每个用户只能访问其被授权的数据。（2）提出一种高效且支持细粒度访问控制和布尔查询的DNA相似度查询方案EFSS。在EFSS中,我们首次设计出一种安全的近似算法,其可将密文环境下DNA序列之间的编辑距离计算问题转化为二者的集合对称差计算问题。这可以显着减少密文下需要匹配的元素数量。此外,我们构造了一种高效的基于多项式的访问控制策略,其可以实现密文环境下对搜索用户细粒度的访问控制。我们设计了一种新的布尔搜索方法来实现复杂的布尔查询,如对基因进行“AND”和“NO”的混合查询。3.数据使用阶段安全的深度学习技术:（1）提出一种安全且支持对服务器计算结果可验证的方案Verify Net。该方案可实现在用户可接受的计算开销下验证服务器返回结果的正确性。除此之外,我们提出了一种对本地梯度的双重混淆方案,其可以保证在分布式学习过程中用户本地梯度的机密性。除此之外,该方案支持部分用户在协议执行过程中的异常退出,并保证在用户离线的情况下依旧可执行密文下的梯度聚合。（2）提出一种不规则用户下安全高效的深度学习训练方案PPFDL。该方案可实现对用户的梯度、可靠性以及聚合结果的隐私保护。此外,我们设计了一种新的策略去实现对每一个用户的权重（即可靠性）分配。对于权重低的用户,降低其生成的梯度在聚合运算中的比例,从而降低不规则用户对训练的负面影响。PPFDL同样支持部分用户在训练过程中的异常退出,并保证在一定量用户退出的前提下协议的顺利执行。对于上述的所有方案,我们都进行了充分的安全性分析,并证明了上述方案在已定义的威胁模型下的安全性。除此之外,通过大量的实验分析以及与现有方案的对比,论证了我们提出的方案在性能方面的优势。
李佳凡[10]（2020）在《高效且支持多查询的离群点检测方法研究》文中研究指明随着互联网技术的进步,数据挖掘这一学术领域正在日益发展,离群点检测作为其重要组成部分之一,目的是找出异常的数据信息。迄今为止,离群点检测的相关技术已经在网络安全、社会分析等诸多领域中被应用。在离群点检测系统中,随着上层业务的不断拓展,系统在同一时间段内所接收到的查询请求不断增多,而处理的时效性要求也不断提高,这也对离群点检测算法的性能提出更高的要求。而现有的离群点检测算法绝大多数都是面向单个查询,这使得系统在短时间内处理大量查询请求时的性能不佳,降低了用户的使用体验感。因此,本文主要针对离群点检测的多查询问题展开了相关研究,主要贡献点如下:（1）提出了一种面向单查询的高效离群点检测算法——RODASQ（R-tree Outlier Detection Algorithm-Single Query）。首先,该算法对传统的空间索引R树进行扩展,即为R树中的每个结点添加了密度属性,并提出了一种估算数据点离群度的新型方法。然后将离群点在空间中的存在特性与扩展后的R树索引相结合,通过从R树中选出较小密度的结点,并优先计算该结点内离群度较大的数据点,能够快速地在初始时确定一个较好的阈值实现过滤。与此同时为了提高过滤的效果,将采用新型的批量过滤定理帮助实现过滤,从而加快检测的效率。（2）在RODASQ算法的基础上,提出了一种面向多查询的高效离群点检测算法——RODAMQ（R-tree Outlier Detection Algorithm-Multiple Query）。首先将用户给定的多个查询任务进行分组,保证分组内的查询任务尽可能多地共享重复计算的部分,加快多查询处理的检测速度,并减少内存浪费;然后对于组内的多个查询任务进行查询处理操作,直到所有查询分组全部处理结束。RODAMQ算法通过深入分析实现了多个查询之间的共享机制,经过一次处理可以完成多个检测任务,使用户的需求量得到满足并加快检测速度。（3）分别用真实数据集和人工合成数据集从多个方面验证本文提出的RODASQ算法和RODAMQ算法。实验结果表明,与现有的相关算法相比较,无论是在面向单查询还是面向多查询进行处理时,本文提出的算法在运行效率上均有提高,而且具有良好的实用价值。
二、空间索引技术及其在SircGIS系统中的实现（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、空间索引技术及其在SircGIS系统中的实现（论文提纲范文）
（1）基于内外存联合优化的高性能键值存储系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 数据存储的发展趋势 |
| 1.2 非关系型数据库 |
| 1.2.1 非关系型数据库的发展 |
| 1.2.2 键值存储系统简介 |
| 1.3 LSM-Tree |
| 1.3.1 基于LSM-Tree的键值存储系统示例 |
| 1.3.2 国内外相关研究工作 |
| 1.4 内存重删 |
| 1.4.1 内存共享机制示例 |
| 1.4.2 国内外相关研究工作 |
| 1.5 本文的主要研究内容和贡献 |
| 1.6 本文的组织结构 |
| 第2章 系统优化相关研究 |
| 2.1 LSM-Tree工作流程 |
| 2.1.1 LSM-Tree整体结构 |
| 2.1.2 LSM-Tree写入流程 |
| 2.1.3 LSM-Tree查询流程 |
| 2.1.4 LSM-Tree内存使用组成 |
| 2.2 内存重删工作流程 |
| 2.3 国内外相关研究工作 |
| 2.3.1 Block Cache优化相关研究 |
| 2.3.2 内存重删优化相关研究 |
| 2.3.3 键值存储系统工作负载特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 LSM-Tree查询优化研究 |
| 3.1 现有技术问题分析 |
| 3.1.1 Block Cache的局限性 |
| 3.1.2 分区冷热识别 |
| 3.2 基于冷热识别的区域层数压缩机制 |
| 3.2.1 技术路线 |
| 3.2.2 需要解决的问题 |
| 3.3 HaLC-KV详细设计与工作流程 |
| 3.3.1 HaLC-KV整体结构 |
| 3.3.2 负载监控模块设计 |
| 3.3.3 区域管理模块设计 |
| 3.3.4 读写请求工作流程 |
| 3.3.5 系统实现 |
| 3.4 实验评估 |
| 3.4.1 实验环境配置 |
| 3.4.2 实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 轻量内存重删研究 |
| 4.1 现有技术问题分析 |
| 4.2 基于前缀树的轻量内存重删 |
| 4.2.1 技术路线 |
| 4.2.2 需要解决的问题 |
| 4.3 AMT-KSM详细设计与工作流程 |
| 4.3.1 AMT-KSM整体结构 |
| 4.3.2 AMT-KSM工作流程 |
| 4.4 实验评估 |
| 4.4.1 实验环境配置 |
| 4.4.2 实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（2）支持复合条件查询的位置信息检索系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究内容 |
| 1.3 论文结构 |
| 第二章 相关研究与技术 |
| 2.1 地理信息检索系统的研究发展状况 |
| 2.1.1 位置信息检索方向相关行业应用现状 |
| 2.1.2 GIS查询的国内外相关研究 |
| 2.2 中间件及软件框架技术 |
| 2.2.1 Kafka消息中间件 |
| 2.2.2 SpringBoot |
| 2.2.3 React |
| 2.3 地理空间数据库技术 |
| 2.3.1 PostGIS |
| 2.3.2 PostgreSQL |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 位置信息检索系统需求分析及概要设计 |
| 3.1 需求概述 |
| 3.2 功能性需求分析 |
| 3.2.1 数据管理功能 |
| 3.2.2 复合条件查询功能 |
| 3.2.3 用户及权限管理功能 |
| 3.2.4 地图相关功能 |
| 3.3 非功能性需求分析 |
| 3.3.1 可扩展性 |
| 3.3.2 低响应时间 |
| 3.3.3 性能检测 |
| 3.4 系统概要设计 |
| 3.4.1 复合条件查询规则设计 |
| 3.4.2 系统总体设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 位置信息检索系统详细设计与实现 |
| 4.1 可视化层的组件化设计与实现 |
| 4.1.1 用户及权限模块组件实现 |
| 4.1.2 复合条件查询模块组件实现 |
| 4.1.3 其他地图相关模块组件实现 |
| 4.2 数据管理模块的设计与实现 |
| 4.2.1 整体设计 |
| 4.2.2 数据爬取中算法设计与实现 |
| 4.2.3 数据调度及中间件实现 |
| 4.3 复合条件查询模块的实现与优化 |
| 4.3.1 数据库设计 |
| 4.3.2 模块整体设计与实现 |
| 4.3.3 空间关系与数量关系查询的模式选择 |
| 4.4 其他模块的设计与实现 |
| 4.4.1 其他功能模块的设计与实现 |
| 第五章 系统测试 |
| 5.1 测试目标及环境 |
| 5.1.1 测试目标 |
| 5.1.2 测试环境与测试准备 |
| 5.2 系统功能测试 |
| 5.2.1 前端的组件化实现展示 |
| 5.2.2 用户及权限功能测试 |
| 5.2.3 复杂条件查询功能测试 |
| 5.2.4 地图相关模块测试 |
| 5.2.5 数据管理模块测试 |
| 5.3 非功能性测试 |
| 5.3.1 性能检测与访问统计 |
| 5.3.2 非功能性模块测试 |
| 5.3.3 性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）大规模轨迹数据相似性查询系统的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 轨迹数据查询技术 |
| 1.2.2 轨迹相似性度量技术 |
| 1.2.3 轨迹数据处理系统 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 1.4 论文组织架构 |
| 2 背景知识和相关技术分析 |
| 2.1 Hadoop大数据处理技术 |
| 2.2 Spark大数据处理技术 |
| 2.3 轨迹数据相关技术 |
| 2.3.1 轨迹数据定义与来源 |
| 2.3.2 轨迹数据预处理技术 |
| 2.3.3 轨迹数据查询与索引技术 |
| 2.4 轨迹相似性查询技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 轨迹相似性查询系统设计 |
| 3.1 系统整体架构 |
| 3.2 轨迹相似性查询方案设计 |
| 3.2.1 特征轨迹表示法 |
| 3.2.2 轨迹相似性查询方案 |
| 3.3 基于网格索引的筛选方法 |
| 3.3.1 网格索引技术 |
| 3.3.2 基于网格索引的筛选方法 |
| 3.4 基于起止索引-特征点索引的筛选方法 |
| 3.4.1 起止索引设计 |
| 3.4.2 特征点索引设计 |
| 3.4.3 基于起止索引-特征点索引的筛选方法 |
| 3.5 多级索引结构的相似性查询算法 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 系统实现与性能测试 |
| 4.1 系统实现与实验环境 |
| 4.2 实验验证与性能测试 |
| 4.2.1 轨迹相似性查询实验 |
| 4.2.2 网格索引实验 |
| 4.2.3 相似性度量函数性能测试 |
| 4.2.4 特征轨迹点性能实验 |
| 4.2.5 分布式集群性能测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）基于区块链的可信域间路由关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 域间路由安全威胁分析 |
| 1.1.2 域间路由可信性问题及其根源 |
| 1.1.3 解决域间路由可信性问题面临的挑战 |
| 1.2 本文研究内容 |
| 1.3 本文组织结构 |
| 第二章 背景知识与相关研究分析 |
| 2.1 背景知识 |
| 2.1.1 BGP协议工作方式 |
| 2.1.2 控制平面安全威胁类型 |
| 2.1.3 传统域间路由安全方案 |
| 2.2 基于区块链的可信域间路由研究现状分析 |
| 2.2.1 区块链技术及其应用于可信域间路由的总体思路 |
| 2.2.2 基于区块链的IP地址授权合法性认证 |
| 2.2.3 基于区块链的路由认证 |
| 2.2.4 基于区块链的路由策略检查 |
| 2.3 待解决的关键问题 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于自治域协同的域间路由信誉模型 |
| 3.1 相关工作 |
| 3.2 ASCIR概述 |
| 3.2.1 问题描述 |
| 3.2.2 ASCIR逻辑框架 |
| 3.3 自治域信誉量化指标 |
| 3.3.1 自治域行为特征 |
| 3.3.2 贝叶斯统计信誉计算 |
| 3.4 自治域全局信誉计算 |
| 3.4.1 自治域评价权重 |
| 3.4.2 全局信誉聚合算法 |
| 3.4.3 信誉评价动态更新 |
| 3.5 仿真实验 |
| 3.5.1 网络拓扑与实验设计 |
| 3.5.2 信誉量化指标有效性分析 |
| 3.5.3 全局信誉计算有效性分析 |
| 3.6 讨论 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于联盟链的域间路由认证方案 |
| 4.1 相关工作 |
| 4.2 ISRchain概述 |
| 4.2.1 问题描述 |
| 4.2.2 ISRchain框架 |
| 4.2.3 ISRchain的角色和交易 |
| 4.3 ISRchain设计与实现 |
| 4.3.1 ISRchain路由认证算法 |
| 4.3.2 基于Quorum的 ISRchain实现 |
| 4.4 ISRchain仿真实验 |
| 4.4.1 实验设置 |
| 4.4.2 初始化性能 |
| 4.4.3 有效性 |
| 4.4.4 验证效率 |
| 4.4.5 可扩展性 |
| 4.4.6 比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于链上信息隐私共享的域间路由策略符合性验证方法 |
| 5.1 相关工作 |
| 5.2 问题描述 |
| 5.3 IRPC |
| 5.3.1 IRPC概述 |
| 5.3.2 策略期望 |
| 5.3.3 路由证明 |
| 5.3.4 策略符合性验证 |
| 5.4 实验与分析 |
| 5.4.1 仿真实验设计 |
| 5.4.2 有效性分析 |
| 5.4.3 可扩展性分析 |
| 5.4.4 隐私性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于路由状态因果链的域间路由不稳定溯源检测方法 |
| 6.1 相关工作 |
| 6.2 问题描述 |
| 6.3 RSCTchain |
| 6.3.1 RSCTchain概述 |
| 6.3.2 路由状态变更标识 |
| 6.3.3 路由不稳定溯源检测 |
| 6.4 正确性证明 |
| 6.5 仿真实验 |
| 6.5.1 仿真实验设计 |
| 6.5.2 有效性分析 |
| 6.5.3 可扩展性分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（5）多带脉冲超宽带系统中索引技术研究及性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 索引调制技术 |
| 1.2.2 超宽带技术 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第2章 超宽带系统与索引技术的基本原理 |
| 2.1 脉冲超宽带通信系统 |
| 2.1.1 传统脉冲超宽带通信系统 |
| 2.1.2 多带脉冲超宽带通信系统 |
| 2.2 索引调制技术 |
| 2.2.1 码索引调制技术 |
| 2.2.2 空间调制技术 |
| 2.2.3 子载波索引调制技术 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 一维索引超宽带通信系统 |
| 3.1 码索引超宽带通信系统 |
| 3.1.1 系统结构模型 |
| 3.1.2 系统性能分析 |
| 3.2 子带索引超宽带通信系统 |
| 3.2.1 系统结构模型 |
| 3.2.2 子带脉冲设计 |
| 3.2.3 系统性能分析 |
| 3.3 系统仿真分析 |
| 3.3.1 码索引超宽带系统性能仿真 |
| 3.3.2 子带索引超宽带系统性能仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 二维索引超宽带通信系统 |
| 4.1 系统调制方案的设计 |
| 4.1.1 系统发射机模型 |
| 4.1.2 信号的调制过程 |
| 4.1.3 索引映射过程 |
| 4.2 系统解调方案的设计 |
| 4.2.1 系统接收机模型 |
| 4.2.2 接收信号的解调 |
| 4.3 系统性能分析 |
| 4.3.1 索引资源对比分析 |
| 4.3.2 复杂度对比分析 |
| 4.3.3 频带利用率对比分析 |
| 4.3.4 能耗分析 |
| 4.4 系统仿真分析 |
| 4.4.1 不同调制方案的平均能耗仿真分析 |
| 4.4.2 不同调制方案之间误码率仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 多路子带索引超宽带通信系统 |
| 5.1 系统的方案设计 |
| 5.1.1 发射机原理 |
| 5.1.2 接收机原理 |
| 5.2 多路并行传输脉冲设计 |
| 5.3 系统性能分析 |
| 5.3.1 误码率分析 |
| 5.3.2 频带利用率分析 |
| 5.4 系统仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（6）基于空间调制的新型MIMO传输技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词表 |
| 主要数学符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 空间调制技术的研究背景 |
| 1.2 空间调制技术的发展现状 |
| 1.2.1 空间调制概念的发展 |
| 1.2.2 空间调制主要研究问题的发展 |
| 1.3 本文主要研究内容及贡献 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 本文的主要贡献 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 第二章 发射端空间调制系统及其优化设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 传统空间调制系统模型与性能分析 |
| 2.2.1 系统模型 |
| 2.2.2 BER性能分析 |
| 2.3 射频偏置空间调制传输原理 |
| 2.3.1 系统模型 |
| 2.3.2 仿真结果 |
| 2.4 射频偏置空间调制系统的功率优化设计 |
| 2.4.1 系统模型 |
| 2.4.2 发射天线数为2 时的最优功率分配方案 |
| 2.4.3 基于主要错误向量的功率分配方案 |
| 2.4.4 基于迭代凸近似的功率分配方案 |
| 2.4.5 仿真结果及分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 非理想信道状态信息下的发射端空间调制系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 OSM系统在信道估计有误差时的BER性能分析 |
| 3.2.1 信道估计误差模型 |
| 3.2.2 计算理论PEP的广义分析框架 |
| 3.2.3 静态OSM系统中平均PEP的推导 |
| 3.2.4 动态OSM系统中平均PEP的推导 |
| 3.2.5 数字仿真结果 |
| 3.3 OSM系统在相关信道下的BER性能分析 |
| 3.3.1 相关信道模型 |
| 3.3.2 相关信道下静态OSM系统BER上界的推导 |
| 3.3.3 数字仿真结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 接收端空间调制系统及其优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传统接收端空间调制系统 |
| 4.3 基于MMSE预编码的接收端空间调制系统 |
| 4.3.1 系统模型 |
| 4.3.2 基于MMSE预编码的等效接收模型推导 |
| 4.3.3 误比特率上界分析 |
| 4.3.4 数字仿真结果 |
| 4.4 不定激活的接收端空间调制系统 |
| 4.4.1 不定激活映射方式 |
| 4.4.2 系统BER性能分析 |
| 4.4.3 数字仿真结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 自适应功率分配的接收端空间调制系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 完美信道状态信息下的功率分配辅助接收端空间调制系统 |
| 5.2.1 系统模型 |
| 5.2.2 功率分配方案设计 |
| 5.2.3 数字仿真结果 |
| 5.3 非完美信道状态信息下的功率分配辅助接收端空间调制系统 |
| 5.3.1 系统模型 |
| 5.3.2 信道估计 |
| 5.3.3 系统性能分析 |
| 5.3.4 功率分配方案设计 |
| 5.3.5 数字仿真结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于空间调制的跨介质中继通信 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 解码转发中继的跨介质通信 |
| 6.2.1 系统模型 |
| 6.2.2 系统性能分析广义框架 |
| 6.2.3 两种跨介质通信系统性能分析及功率分配方案设计 |
| 6.2.4 数字仿真结果 |
| 6.3 基于空间调制的跨介质通信 |
| 6.3.1 空间调制的互信息性能分析 |
| 6.3.2 空间调制跨介质通信系统的功率分配设计 |
| 6.3.3 数字仿真结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文主要工作及贡献 |
| 7.2 下一步工作建议及研究方向 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 附录B |
| 附录C |
| 附录D |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（7）区块链存储和传输的扩展方法研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 区块链及其在国内外的发展 |
| 1.2.2 区块链可扩展性研究现状 |
| 1.2.3 数据存储可扩展性研究现状 |
| 1.2.4 网络传输可扩展性研究现状 |
| 1.3 研究问题 |
| 1.4 关键技术 |
| 1.4.1 共识协议 |
| 1.4.2 区块链存储 |
| 1.4.3 区块链网络 |
| 1.5 研究目标与方法 |
| 1.5.1 研究目标 |
| 1.5.2 研究方法 |
| 1.6 主要研究内容与组织结构 |
| 第2章 区块链扩展架构和共识协议改进模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 区块链架构 |
| 2.3 区块链扩展架构设计 |
| 2.4 共识协议改进模型 |
| 2.4.1 共识协议研究现状与分析 |
| 2.4.2 基于区块压缩的共识协议 |
| 2.5 共识协议改进模型构建 |
| 2.5.1 交易优化 |
| 2.5.2 区块压缩 |
| 2.5.3 共识参数调整 |
| 2.5.4 共识流程 |
| 2.6 实验分析 |
| 2.6.1 实验设计 |
| 2.6.2 压缩和解压缩时长 |
| 2.6.3 交易吞吐量 |
| 2.6.4 挖矿难度与能耗 |
| 2.6.5 安全性分析 |
| 2.6.6 方案比较 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 数据存储扩展模型研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数据存储扩展研究现状与分析 |
| 3.2.1 存储扩展研究现状 |
| 3.2.2 存储扩展分析 |
| 3.3 数据存储扩展模型总体设计 |
| 3.3.1 存储扩展模型 |
| 3.3.2 存储扩展结构 |
| 3.4 模型定义 |
| 3.4.1 虚拟区块组 |
| 3.4.2 虚拟区块组存储索引哈希表 |
| 3.4.3 区块存储备份数 |
| 3.4.4 虚拟区块组默克尔树 |
| 3.5 模型构建 |
| 3.5.1 节点加入网络 |
| 3.5.2 数据存储与查询 |
| 3.5.3 数据验证与存储审计 |
| 3.5.4 存储证明与激励 |
| 3.6 实验分析 |
| 3.6.1 实验方案 |
| 3.6.2 存储扩展 |
| 3.6.3 数据查询效率 |
| 3.6.4 安全性分析 |
| 3.6.5 方案比较 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 网络传输扩展模型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 网络传输扩展的研究现状与分析 |
| 4.2.1 传输扩展研究现状 |
| 4.2.2 传输扩展分析 |
| 4.3 问题的提出 |
| 4.3.1 网络传输基本模型 |
| 4.3.2 结构化模型传输实例 |
| 4.3.3 结构化模型传输问题 |
| 4.4 网络传输扩展模型 |
| 4.4.1 传输路径设置 |
| 4.4.2 邻节点分区存储 |
| 4.4.3 同层级较近节点传输 |
| 4.5 模型构建 |
| 4.5.1 邻节点更新 |
| 4.5.2 发送和接收数据 |
| 4.5.3 转发数据 |
| 4.6 分析与讨论 |
| 4.6.1 有效传输率 |
| 4.6.2 传输效率 |
| 4.6.3 增加的传输时间 |
| 4.6.4 安全性分析 |
| 4.6.5 方案比较 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于区块链存储和传输扩展的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 区块链技术应用的背景 |
| 5.2.1 区块链应用的研究现状 |
| 5.2.2 区块链技术应用的分析 |
| 5.3 区块链技术应用的方式 |
| 5.3.1 业务数据锚定区块链 |
| 5.3.2 基于智能合约的DAPP |
| 5.4 区块链技术应用架构设计 |
| 5.4.1 基于区块链扩展的应用架构 |
| 5.4.2 业务应用结构 |
| 5.5 系统设计与实现 |
| 5.5.1 应用设计 |
| 5.5.2 系统实现 |
| 5.6 分析与讨论 |
| 5.6.1 数据存储 |
| 5.6.2 数据检索效率 |
| 5.6.3 安全性分析 |
| 5.6.4 方案比较 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 本文的主要创新点 |
| 6.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）基于FPGA异构平台的关系型数据库加速技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.2.1 数据库系统 |
| 1.2.2 异构加速平台 |
| 1.2.3 异构平台加速架构 |
| 1.3 研究目标与研究思路 |
| 1.4 论文主要工作和创新点 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 第2章 研究现状与相关技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数据库查询执行技术研究现状 |
| 2.2.1 关系型数据库的发展 |
| 2.2.2 SQL语句执行流程 |
| 2.2.3 SQL语句的查询优化 |
| 2.2.4 SQL语句的查询执行 |
| 2.3 不同类型异构加速平台对比 |
| 2.3.1 异构加速平台 |
| 2.3.2 数据库异构加速系统性能指标 |
| 2.3.3 不同异构加速平台对比 |
| 2.4 异构平台加速数据库的研究现状 |
| 2.4.1 第三方数据库加速技术研究现状 |
| 2.4.2 异构平台排序操作加速研究 |
| 2.4.3 异构平台连接操作加速研究 |
| 2.4.4 异构平台过滤操作加速研究 |
| 2.5 异构平台并行计算相关技术 |
| 2.5.1 并行编程模型 |
| 2.5.2 Open CL编程模型体系结构 |
| 2.5.3 Open CL在 FPGA上的实现 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 以排序操作为核心的加速器 |
| 3.1 排序操作的硬件实现方式 |
| 3.1.1 排序网络结构 |
| 3.1.2 线性比较器结构 |
| 3.2 排序矩阵整体结构 |
| 3.2.1 基本排序单元 |
| 3.2.2 比较规则 |
| 3.2.3 排序矩阵 |
| 3.3 模块化排序矩阵工作模型 |
| 3.3.1 单路串行高位宽单层级模型 |
| 3.3.2 多路并行低位宽单层级模型 |
| 3.3.3 单路串行高位宽多层级模型 |
| 3.4 等值连接 |
| 3.5 选择过滤 |
| 3.6 加速器整体结构 |
| 3.7 实验分析 |
| 3.7.1 实验配置 |
| 3.7.2 实验结果与对比 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 面向哈希连接算法的硬件加速 |
| 4.1 硬件加速哈希连接的研究现状 |
| 4.2 哈希连接不同阶段性能瓶颈 |
| 4.2.1 哈希连接算法的构建阶段 |
| 4.2.2 哈希连接的探测阶段 |
| 4.3 面向连接结果不唯一应用场景的哈希连接结构 |
| 4.3.1 布谷鸟哈希算法 |
| 4.3.2 改进的布谷鸟哈希表 |
| 4.3.3 LCHJ结构系统组成 |
| 4.3.4 LCHJ结构不同阶段状态变化 |
| 4.4 面向连接结果唯一应用场景的哈希连接结构 |
| 4.4.1 改进的哈希冲突解决策略 |
| 4.4.2 改进的流水线访问方式 |
| 4.4.3 NLPHJ结构系统组成 |
| 4.4.4 NLPHJ结构构建阶段 |
| 4.4.5 NLPHJ结构探测阶段 |
| 4.5 性能分析 |
| 4.5.1 时间复杂度 |
| 4.5.2 内存占用 |
| 4.5.3 哈希冲突概率 |
| 4.5.4 内容寻址寄存器容量 |
| 4.6 实验分析 |
| 4.6.1 实验配置 |
| 4.6.2 实验结果与对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 数据库异构加速系统 |
| 5.1 数据库异构加速系统分类 |
| 5.1.1 基于用户自定义函数的异构系统 |
| 5.1.2 基于存储引擎的异构系统 |
| 5.1.3 基于可卸载插件的异构系统 |
| 5.2 查询语句异构平台执行流程 |
| 5.2.1 基于异构平台的查询语句执行 |
| 5.2.2 执行优化及需要解决的问题 |
| 5.3 数据库异构加速系统执行代价 |
| 5.3.1 数据传输代价 |
| 5.3.2 数据执行代价 |
| 5.3.3 可重构代价 |
| 5.3.4 加速效果 |
| 5.4 数据库异构系统加速架构组成 |
| 5.4.1 数据库交互层 |
| 5.4.2 通用加速库层 |
| 5.4.3 设备管理层 |
| 5.4.4 设备抽象层 |
| 5.4.5 设备驱动层 |
| 5.5 实验分析 |
| 5.5.1 实验配置 |
| 5.5.2 实验结果与对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（9）新型网络环境下数据安全的核心技术研究（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 国内外研究现状和发展态势 |
| 1.2.1 数据采集阶段安全的真值发现技术 |
| 1.2.2 数据存储阶段的可搜索加密技术 |
| 1.2.3 数据使用阶段安全的深度学习技术 |
| 1.2.4 当前研究中存在的问题 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 预备知识 |
| 2.1 真值发现算法 |
| 2.2 安全的KNN内积算法 |
| 2.3 差分隐私技术 |
| 2.3.1 集中式差分隐私技术 |
| 2.3.2 本地差分隐私技术 |
| 2.4 密码学相关知识介绍 |
| 2.4.1 Shamir秘密分享协议 |
| 2.4.2 Diffie-Hellman密钥协商 |
| 2.4.3 认证加密 |
| 2.4.4 保序加密 |
| 2.4.5 数字签名 |
| 2.4.6 双线性映射 |
| 2.4.7 加法同态加密 |
| 2.4.8 混淆电路协议 |
| 2.4.9 算术电路 |
| 2.5 深度学习相关知识介绍 |
| 2.5.1 深度神经网络与梯度更新 |
| 2.5.2 集中式与分布式神经网络训练 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 数据采集阶段安全的真值发现技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单云配置下安全且支持用户离线的真值发现方案 |
| 3.2.1 问题描述 |
| 3.2.2 方案描述 |
| 3.2.3 安全性分析 |
| 3.2.4 性能分析 |
| 3.3 安全高效且支持可验证的真值发现方案 |
| 3.3.1 问题描述 |
| 3.3.2 方案描述 |
| 3.3.3 安全性分析 |
| 3.3.4 性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 数据存储阶段的可搜索加密技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 支持任意几何区域内细粒度访问控制的范围搜索方案 |
| 4.2.1 问题描述 |
| 4.2.2 方案描述 |
| 4.2.3 安全性分析 |
| 4.2.4 性能分析 |
| 4.3 支持细粒度访问控制和布尔查询的DNA相似度查询方案 |
| 4.3.1 问题描述 |
| 4.3.2 方案描述 |
| 4.3.3 安全性分析 |
| 4.3.4 性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 数据使用阶段安全的深度学习技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 安全且支持结果可验证的分布式训练方案 |
| 5.2.1 问题描述 |
| 5.2.2 方案描述 |
| 5.2.3 安全性分析 |
| 5.2.4 性能分析 |
| 5.3 不规则用户下安全高效的深度学习训练方案 |
| 5.3.1 问题描述 |
| 5.3.2 方案描述 |
| 5.3.3 安全性分析 |
| 5.3.4 性能分析 |
| 5.4 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 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（10）高效且支持多查询的离群点检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.2 相关研究工作 |
| 1.2.1 面向单查询的离群点检测 |
| 1.2.2 面向多查询的离群点检测 |
| 1.3 主要贡献 |
| 1.4 论文各章节安排 |
| 2 相关理论及技术介绍 |
| 2.1 基于距离的离群点相关定义 |
| 2.2 基于距离的离群点检测相关算法 |
| 2.2.1 基于嵌套循环的离群点检测算法 |
| 2.2.2 基于索引的离群点检测算法 |
| 2.2.3 基于单元的离群点检测算法 |
| 2.3 阈值 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 面向单查询的离群点检测算法 |
| 3.1 基于R树的基准处理框架 |
| 3.2 面向单查询的离群点检测算法描述 |
| 3.2.1 R树的扩展 |
| 3.2.2 结点选择方法 |
| 3.2.3 数据点选择方法 |
| 3.2.4 面向单查询的算法描述 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 面向多查询的离群点检测算法 |
| 4.1 面向多查询的离群点检测算法描述 |
| 4.1.1 查询任务分组 |
| 4.1.2 组内多离群点检测的算法描述 |
| 4.2 本章小结 |
| 5 实验对比分析 |
| 5.1 实验方法及环境 |
| 5.2 真实数据集中的实验结果 |
| 5.3 人工合成数据集中的实验结果 |
| 5.3.1 面向单查询的算法性能对比 |
| 5.3.2 面向多查询的算法性能对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
四、空间索引技术及其在SircGIS系统中的实现（论文参考文献）
- [1]基于内外存联合优化的高性能键值存储系统[D]. 游翎璟. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [2]支持复合条件查询的位置信息检索系统的设计与实现[D]. 李翔. 北京邮电大学, 2021(01)
- [3]大规模轨迹数据相似性查询系统的研究与设计[D]. 王维泽. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]基于区块链的可信域间路由关键技术研究[D]. 陈迪. 战略支援部队信息工程大学, 2021(01)
- [5]多带脉冲超宽带系统中索引技术研究及性能分析[D]. 李文泉. 黑龙江大学, 2021(09)
- [6]基于空间调制的新型MIMO传输技术研究[D]. 李尤. 电子科技大学, 2021(01)
- [7]区块链存储和传输的扩展方法研究与应用[D]. 余斌. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [8]基于FPGA异构平台的关系型数据库加速技术研究[D]. 薛梅婷. 浙江大学, 2020(01)
- [9]新型网络环境下数据安全的核心技术研究[D]. 徐国文. 电子科技大学, 2020(03)
- [10]高效且支持多查询的离群点检测方法研究[D]. 李佳凡. 大连海事大学, 2020(01)