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2012年34卷7期

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论文
基于加权Boosting的核偏最小二乘图像超分辨率重建
李小燕, 和红杰, 尹忠科, 陈帆
2012, 34(7): 1525-1530. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01191
[摘要](1764) [PDF 378KB](926)
摘要:
核偏最小二乘(KPLS)算法对每个图像块选用全部主元成分进行图像重建,导致图像超分辨率算法的计算量大。兼顾图像重建质量和时间效率,该文提出一种加权Boosting的图像超分辨率重建算法。为自适应地选取每个图像块主元成分的最佳数目,利用加权Boosting原理对KPLS回归预测量进行补偿,推导给出补偿权重系数的数学表达式。讨论不同Boosting阈值情况下的重建性能,在合适的下,选取出主元成分的最佳数目m更好地满足KPLS回归模型的精度要求。实验结果表明,该文算法的超分辨率重建质量优于传统算法。
基于多层次互补特征的通用目标检测模型
潘泓, 金立左, 夏思宇, 夏良正
2012, 34(7): 1531-1537. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01109
[摘要](1931) [PDF 416KB](1043)
摘要:
针对实际场景中多类目标检测问题,该文提出了一种基于多层次特征表示和异质互补描述子的通用目标检测模型。该模型采用基于组件的目标描述思想,提取目标不同层次的互补特征,并将其统一到条件随机场(CRF)框架中。目标中单个组件及其局部特征对应CRF的一元节点,组件之间的几何空间结构特征则体现在节点之间的两两连接关系上。通过引入节点支持向量机(SVM)分类器和边缘拓扑结构学习,极大提高了模型的鉴别能力和灵活性。在UIUC多尺度数据集和PASCAL VOC 2007数据集上测试结果表明,该文模型不仅能有效描述多类复杂目标,还能较好地解决姿态、尺度、光照变化及局部遮挡情况下的目标检测问题。
基于运动矢量多级分析的视频全局运动估计
赵亚湘, 樊晓平, 刘少强
2012, 34(7): 1538-1542. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01269
[摘要](1851) [PDF 222KB](886)
摘要:
基于运动矢量场的视频全局运动估计相较于基于像素的估计方法具有较低的计算复杂度,因而广泛应用于视频分割及视频压缩等领域中。然而噪声和前景目标等外点区域的存在,降低了全局运动估计的准确性。为了提高全局运动估计的准确度,该文提出一种基于运动矢量多级分析的全局运动估计算法,该算法根据局部运动与全局运动的运动特性差异自适应地滤除前景目标区域,由邻域矢量间相似性度量检测出纹理平滑周期区域,最后滤除孤立的噪声区域,由滤波得到的内点区域求解全局运动参数。实验结果表明,该方法能有效地滤除外点区域,提高全局运动估计的准确性。
一种边缘定向平滑图像插值算法
赵旦峰, 王博, 杨大伟
2012, 34(7): 1543-1546. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01275
[摘要](2568) [PDF 290KB](1727)
摘要:
针对传统图像放大算法边缘处理效果较差,自适应图像插值方法存在高计算复杂度的问题,该文提出一种有效增强图像边缘轮廓的插值放大算法。该算法结合边缘定向平滑滤波器和双线性插值的特点,使得图像在平坦和非平坦区域均能取得理想效果。仿真测试结果表明,与基于统计特征的自适应插值算法相比,该文提出算法能显著提高插值速度,平均运行时间降低8.33 s;与双三次插值算法相比,图像峰值信噪比平均增加0.30 dB。
基于最小描述长度准则的稀疏多带信号频谱感知算法
杨鹏, 柳征, 姜文利
2012, 34(7): 1547-1551. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01324
[摘要](1859) [PDF 270KB](927)
摘要:
该文研究稀疏多带信号的频谱感知问题。首先利用欠采样的数据构造自相关矩阵,并对该矩阵进行特征值分解,然后根据最小描述长度(MDL)准则对特征值进行计算,利用结果区分信号子空间和噪声子空间,最后根据子空间的结果求出信号的频率支集,由此提出了一种针对稀疏多带信号的频谱感知算法。由于传统算法需要预先设置门限来区分信号子空间和噪声子空间,所以不合理的门限值会导致算法失效,该文算法不用预先设置门限,具有更好的适应性。仿真实验结果验证了该文算法的有效性。
一种基于导向矢量变换的DOA估计预处理方法
蒋柏峰, 吕晓德
2012, 34(7): 1552-1557. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01259
[摘要](1704) [PDF 370KB](1008)
摘要:
针对大多数空间谱估计算法在目标数量大于阵列自由度时失效这一问题,该文基于内插阵列变换思想,提出一种基于导向矢量变换的空域滤波方法。利用目标分布的先验信息,将观测空间划分为若干子空间,保证每一子空间内的目标数量小于阵列自由度;使用内插阵列变换方法,将整个观测空间的导向矢量变换为子空间的导向矢量,抑制子空间外的目标,从而将观测空间内大量目标的DOA估计问题转化为若干子空间内的常规DOA估计问题。计算机仿真结果验证了方法的有效性。
一种矢量传感器耦合误差的校正方法
王桂宝, 陶海红, 王兰美
2012, 34(7): 1558-1561. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01167
[摘要](1643) [PDF 210KB](633)
摘要:
该文根据电磁学理论给出了电磁矢量传感器的耦合误差矩阵数学模型。利用一个辅助校正源,根据子空间理论得到存在耦合误差的导向矢量。利用理想的和存在耦合误差的导向矢量之间的关系,通过矩阵运算得到归一化误差的最小二乘解,并对各个阵元逐一校正,从而实现整个阵列耦合误差的校正;最后的数值仿真结果表明了该方法的有效性。
基于多元Laplace语音模型的语音增强算法
周彬, 邹霞, 张雄伟
2012, 34(7): 1562-1567. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01312
[摘要](1703) [PDF 340KB](916)
摘要:
传统的短时谱估计语音增强算法通常假设语音谱分量相互独立,没有考虑语音谱分量间的相关性。针对这一问题,该文提出一种新的基于多元Laplace分布模型的短时谱估计算法。首先,假设语音的离散余弦变换(DCT)系数服从多元Laplace分布,以此利用谱分量间的相关性;在此基础上,利用多元随机矢量的高斯尺度混合模型表示,推导得到语音DCT系数矢量的最小均方误差(MMSE)估计的解析表达式;并进一步推导了基于该分布模型的语音存在概率,对最小均方误差估计子进行修正。实验结果表明,该算法在抑制背景噪声和减少语音失真等方面优于传统的语音增强方法。
基于频域最小二乘APES的非均匀多基线SAR层析成像算法
张福博, 刘梅
2012, 34(7): 1568-1573. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01184
[摘要](1635) [PDF 371KB](594)
摘要:
基于非均匀立体构型多基线SAR的层析成像主要存在两个难题,一是混合基线引起的二次相位误差问题,二是非均匀基线引起的散焦问题。针对二次相位误差问题,该文首次分析并推导了多基线SAR各方向基线对不同位置散射点干涉相位的影响,并根据它们结构的不同,分别采用相位补偿和变量代换技术进行了修正;针对非均匀基线引起的散焦问题,该文提出了基于信噪比加权的频域最小二乘幅度相位估计(Amplitude and Phase EStimation, APES)算法,实现了非均匀基线情况下的高度维聚焦。仿真数据和ALOS星载SAR实测数据的实验结果验证了该文算法的有效性。
UWB MIMO穿墙雷达的阵列设计和成像方法
晋良念, 欧阳缮, 周丽军
2012, 34(7): 1574-1580. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01113
[摘要](2049) [PDF 336KB](851)
摘要:
利用多发多收(MIMO)方式对超宽带(UWB)穿墙成像雷达天线阵列进行稀疏化处理不失为一种很好的选择。该文从成像模型出发,分析了UWB MIMO天线阵的等效接收阵列问题,给出了基于空间卷积理论的UWB MIMO阵列设计方法,仿真验证了方法的有效性和在穿墙成像系统中应用的可行性。此外,提出了相干系数加权稳健Capon波束形成的自适应成像方法,理论分析和实验结果表明该方法能够获得较高的分辨率和图像信噪比。
基于多通道联合自聚焦技术的机载三维SAR运动补偿
杨泽民, 孙光才, 邢孟道, 保铮
2012, 34(7): 1581-1588. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01365
[摘要](1816) [PDF 441KB](508)
摘要:
机载3维SAR通过天线阵实现3维的分辨,这也导致在分析3维SAR系统的运动误差时,不但要考虑载机的平动误差带来的天线阵整体平移,更要考虑载机转动误差带来的阵元间相对位置变化,因此针对3维SAR的运动误差的分析与传统单通道SAR相比难度更大。该文从平动误差和转动误差导致的斜距变化出发,利用天线阵的线性几何构型,提出基于多通道联合自聚焦技术的运动补偿算法。该算法可同时得到平动和转动误差,从而使载机运动误差得到精确补偿。最后通过仿真实验验证了算法的有效性。
基于距离约束的InSAR长基线高精度动态测量方法
王静, 向茂生, 韦立登, 王海亮, 孙曦蕊, 刘忠胜
2012, 34(7): 1589-1595. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01220
[摘要](1675) [PDF 344KB](673)
摘要:
为了获得高精度的高程信息,干涉SAR系统需要采用长基线结构,进而要求对长基线进行高精度的动态测量。该文针对单相机和激光测距仪组合基线测量系统,提出了一种新的基于距离约束的基线联合动态解算方法。该方法通过对空间后方交会模型增加距离约束条件,实现了对双天线干涉基线的高精度测量。论文对该方法进行了原理性分析和地面实验验证,该方法在约50 m的摄影距离处基线长度测量精度优于1 mm,姿态角精度优于60, 实验结果验证了该方法的有效性和可行性。
平行因子在被动相干定位系统中的应用
张各各, 王俊, 李进, 郑纪彬
2012, 34(7): 1596-1601. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01172
[摘要](1731) [PDF 276KB](587)
摘要:
针对被动相干定位系统中匹配滤波计算量比较大的问题,该文提出基于平行因子的定位方法直接估计时延和多普勒频偏;为了改善频域盲源分离在大时延背景下时延估计精度不高的问题,建立新的张量接收器,并用联合对角化联合同时估计波束、时延和多普勒频偏。仿真表明,该文方法能获得比较高的估计精度。
基于回波数据的超高分辨率SAR通道相位误差估计与补偿
胡建民, 王岩飞, 李和平
2012, 34(7): 1602-1608. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01080
[摘要](2002) [PDF 427KB](592)
摘要:
为提高SAR系统的距离分辨率,采用多通道合成的方法来提高信号带宽是当前采用的主要技术手段之一。针对多通道之间相位失配的问题,该文提出一种基于回波数据的通道相位误差估计与补偿方法。首先,建立通道相位误差的多项式模型,对通道内高阶误差进行估计和补偿;然后,在多通道合成的过程中对通道间残留的低阶误差再次进行估计和补偿。以压缩脉冲聚焦效果最优为目标,建立通道相位误差的最优化估计模型。该方法针对多通道合成的实际情况对误差估计与补偿的过程进行分解,并且数据处理中只需抽取少量回波数据作为样本,因而具有效率高、收敛速度快的优点。通过对八通道实际数据的处理和分析,验证了该方法的有效性。
基于压缩感知理论的随机噪声雷达目标检测算法研究
武昕, 王岩飞, 刘畅
2012, 34(7): 1609-1615. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01067
[摘要](1922) [PDF 461KB](946)
摘要:
随机噪声雷达通常利用时域相关完成脉冲压缩从而进行目标检测。该文根据压缩感知理论提出一种适用于噪声雷达目标检测的新算法,它用低维投影测量和信号重建取代了传统的相关操作和压缩处理,将大量运算转移到后期处理。该算法以噪声雷达所检测的目标空间分布满足稀疏性为前提;利用发射信号形成卷积矩阵,然后通过随机抽取卷积矩阵的行构建测量矩阵;并采用迭代收缩阈值算法实现目标信号重建。该文对算法作了详细的理论推导,形成完整的实现框架。仿真实验验证了算法的有效性,并分析了对处理结果影响较大的因素。该算法能够有效地重建目标,具有良好的运算效率。与时域相关法相比,大幅度减小了目标检测误差,有效抑制了输出旁瓣,并保持了信号的相位特性。
有源干扰条件下机载MIMO雷达STAP协方差矩阵秩的分析
杨晓超, 刘宏伟, 王勇, 纠博
2012, 34(7): 1616-1622. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.00211
[摘要](1943) [PDF 319KB](559)
摘要:
该文分析了正侧阵机载MIMO雷达杂波加有源干扰协方差矩阵的结构,得到杂波加有源干扰协方差矩阵秩的上界为杂波的秩与有源干扰的秩之和减去有源干扰个数。并由此得到MIMO雷达杂波加有源干扰协方差矩阵非满秩而SIMO雷达杂波加有源干扰协方差矩阵满秩时有源干扰个数的范围。当有源干扰的数目在此范围时,SIMO雷达的理论性能严重下降,而MIMO雷达在理论上仍然有足够的自由度来抑制杂波和有源干扰,从而保证有较好的性能。通过仿真实验验证了上述结论。
改进混合积累的单通道机载SAR高径向速度目标检测方法
许睿鹏, 胡东辉, 丁赤飚, 张丹丹
2012, 34(7): 1623-1629. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01367
[摘要](1794) [PDF 401KB](554)
摘要:
高径向速度目标会产生严重的距离走动并伴随方位失配,方位压缩会使其散焦并弥散在SAR图像中,不易被检测。该文针对高径向速度目标的检测问题,提出一种基于单通道机载SAR的检测方法。该方法通过抽取等效双通道,利用相干对消抑制杂波,并去除动目标的频谱分裂,再运用Dechirp处理和Hough变换积累目标在距离单元内和距离单元间的能量,以获得更大的积累增益。与传统的混合积累方法相比,该方法在抑制杂波的基础上,更好地积累高径向速度目标的能量,从而有效提高该类目标的检测性能。仿真数据和实测数据均验证了该方法的有效性和优越性。
基于扩展波数域的机载双天线干涉SAR自配准成像算法
李银伟, 向茂生, 毛永飞
2012, 34(7): 1630-1636. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01189
[摘要](1765) [PDF 412KB](620)
摘要:
为减少机载双天线干涉SAR繁杂的图像配准处理过程,该文提出了基于扩展波数域(K)的距离向自配准成像算法。该算法针对双天线因路径差引起的失配问题,在成像处理阶段通过采用高阶多项式拟合的手段,利用变标原理实现了图像对在距离向的精确配准。通过对仿真数据和X波段实际数据的处理,获得了较好的干涉条纹图,验证了算法的有效性。
基于L波段气象雷达的空中三维电场探测系统
郑凤杰, 夏善红
2012, 34(7): 1637-1641. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01353
[摘要](1479) [PDF 278KB](591)
摘要:
以往采用的大气电场探测方法需搭建独立的电场探测系统,并且主要实现空中矢量电场的一个或两个分量的探测。该文介绍了一种新型空中电场探测系统,基于气象部门现有L波段气象雷达探测系统,采用新型3维电场传感器,构建了新型空中电场探测平台,实现了空中3维电场、温度、湿度、气压等气象信息的同步实时探测。系统中电场传感器采用了独特的结构设计和信号处理电路,在30 kV/m的电场测量范围内,分辨力可达20 V/m,线性度优于1%,可以连续探测地面至15000 m高空的3维电场强度,为飞行器升空提供安全保障。
基于Walsh-Hadamard变换的线性分组码参数盲估计算法
杨晓炜, 甘露
2012, 34(7): 1642-1646. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01311
[摘要](1785) [PDF 286KB](673)
摘要:
该文提出了一种容误码的线性分组码的参数盲估计算法。该方法首先基于线性分组码对偶码字的统计特性和Walsh-Hadamard变换解线性方程组的容错特性来实现对偶码字的判决,同时采用3倍标准差准则并根据理论分析给出了一个有效的判决门限。接着通过判断对偶空间归一化维数的最大值来实现码长和码组同步时刻的估计。最后利用对偶码字构造出相应的校验矩阵,实现了在较高误码率情况下对线性分组码参数的盲估计。计算机仿真结果表明,在比特误码率为0.03的情况下,该文所提算法仍能得到很好的估计效果。
一种随机极性MCP-EBPSK调制解调器
靳一, 吴乐南, 冯熳, 邓蕾
2012, 34(7): 1647-1652. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01359
[摘要](1447) [PDF 339KB](698)
摘要:
为改善随机极性的连续相应的扩展二元相移键控(CP-EBPSK)调制信号的频谱结构,该文提出一种带功率谱形状调节系数的随机极性修正CP-EBPSK (Modified CP-EBPSK, MCP-EBPSK)调制解调器。阐述了随机极性MCP-EBPSK调制的基本原理,给出了无随机极性的MCP-EBPSK调制理论功率谱表达式。同时,设计了合适的数字冲击滤波器用于解调,给出了无编码的随机极性MCP-EBPSK通信系统框图,分析和验证了该类调制信号的功率谱特性和解调性能,并对多径信道上的解调性能进行了仿真。仿真结果表明:新的调制方式通过对功率谱形状的调节,不仅频谱利用率更高,解调性能也更好;现阶段,该系统不适合在无线信道传输,有望在有线信道上率先获得应用。
一种多天线信道特征投影物理层安全编码算法
王亚东, 黄开枝, 吉江
2012, 34(7): 1653-1658. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01318
[摘要](1663) [PDF 293KB](786)
摘要:
针对现有安全编码设计方法对信道条件依赖性强、收发无法共享随机性等问题,该文提出了一种多天线信道特征投影物理层安全编码算法。在满足信道互易性的时分双工系统中,多天线发射机根据单天线接收机发送的训练符号估计信道得到授权信道特征,利用信道特征投影生成投影矢量对,发射每个符号时随机选择投影矢量作为发射权重矢量,窃听接收机由于还原码字的汉明距离发生随机置乱而无法正确译码,从而实现安全传输。仿真结果表明:该算法使窃听者的误比特率接近0.5,授权接收机的误比特率较已有多天线物理层安全传输方法低一个数量级。
基于软输出固定复杂度球形译码的高效迭代检测算法
沈弘, 赵春明
2012, 34(7): 1659-1664. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.00931
[摘要](1734) [PDF 293KB](649)
摘要:
该文在软输出固定复杂度球形译码(SFSD)算法的基础上,提出一种低复杂度高性能的MIMO迭代检测方法。该算法利用迭代过程中译码器的反馈信息更新SFSD检测算法的软输出,获得明显的迭代增益,并利用多级比特映射星座图的特点大大降低分支度量的运算次数。针对SFSD算法预处理复杂度较高的问题,该文将检测顺序调整和QR分解两个预处理步骤相结合,从而减少了矩阵求逆运算。在长期演进方案(LTE)下行链路环境中的仿真结果表明,该文提出的算法性能十分接近最优的最大后验概率(MAP)检测,并且实现复杂度相对于MAP有显著的下降。
中继增强的无线蜂窝多小区系统的联合调度与功率控制算法
黄晓燕, 毛玉明, 吴凡, 冷甦鹏
2012, 34(7): 1665-1671. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01157
[摘要](1957) [PDF 315KB](500)
摘要:
针对采用全局频率复用的中继增强的无线蜂窝多小区系统,该文考虑多种通信模式并存的混合场景,提出了一种干扰感知的联合资源分配策略。以最大化系统总吞吐量为目标,同时考虑小区间干扰对中继节点与移动站点的影响,以及基站与中继节点各自的发射功率约束。为了降低计算复杂度,针对用户与中继节点配对问题提出了一种基于小区间干扰的调度算法;针对功率控制问题分别提出了一种基于符号规划的最优功率分配算法和一种次优的最小能耗功率分配算法。仿真结果表明,该文所提算法逼近最优资源分配,在系统吞吐量与能量效率等性能方面具有显著优势。
一种基于OFDMA的无线多播比例公平调度方案
王斌, 张艳凤, 王文鼐
2012, 34(7): 1672-1677. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01310
[摘要](1865) [PDF 242KB](593)
摘要:
为了在无线多播网络中提高系统吞吐量,该文提出了一种新型的多播组间公平的无线资源分配方案。方案在保证公平分配无线资源的基础之上,运用设置平均误块率门限的方法,在系统的多用户分集增益和多播增益之间找到了最佳平衡,从而提高了系统的吞吐量。理论和仿真分析表明,与已有的传统多播方案相比,该方案在保证误块率不超过用户忍受的最高限度时,系统能够提供更高的吞吐量。该方案在实际应用中,具有一定的可行性和可操作性。
基于深度信息的立体视频错误隐藏方法
时琳, 刘荣科, 李君烨
2012, 34(7): 1678-1684. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01107
[摘要](1831) [PDF 409KB](824)
摘要:
针对双视加深度结构的立体视频的网络传输,该文提出了解码端的错误检测和错误隐藏技术。结合深度信息对发生错误宏块的编码模式进行估计,在错误宏块周围相邻宏块的编码模式不一致时,选择邻近宏块中深度与待重建的错误宏块深度最为接近的宏块的编码模式作为其编码模式。然后,根据编码模式选择用视点内或视点间的相关性信息重建错误宏块。实验结果表明采用该方法重建的图像客观质量峰值信噪比(PSNR)较传统的边界匹配错误隐藏方法提高了0.8-6.0 dB,并且主观质量也有提升。
低信噪比条件下时间反转扩频水声通信研究
周跃海, 李芳兰, 陈楷, 童峰
2012, 34(7): 1685-1689. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01410
[摘要](1797) [PDF 295KB](655)
摘要:
直接序列扩频提供了一种低信噪比条件下水声通信的有效手段,但在低信噪比条件下直扩系统常用的信道均衡,rake接收机等抑制多径干扰方法性能下降。该文结合具有突出时间、空间聚焦能力的多通道被动时间反转技术与直接序列扩频抑制低信噪比条件下多径干扰的影响,并采用卷积纠错编码进一步提高通信性能。湖试结果证明了该技术方案的有效性。
一种自路由群组交换结构的无缓存能耗优化模型
张博, 汪斌强, 袁博
2012, 34(7): 1690-1696. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01222
[摘要](1473) [PDF 291KB](496)
摘要:
考虑到缓存是路由交换通信设备能耗的主要来源,该文从交换网络无缓存节能的构想出发,提出了一种自路由群组交换结构的无缓存能耗优化模型。该模型采用G倍统计线复用路由单元和Banyan类交换互连建立群组交换结构,在满足业务对阻塞率和时延性能要求的基础上,采用无内部缓存、路由单元输入输出端口数扩展和级间互连线优化设计来达到节能的目的。相同网络性能下,缓存能耗和结构能耗的量化比较表明该无缓存结构能耗小。仿真实验结果证明:结构参数G越大,网络级数k越小,路由单元能耗越小,在Banyan类交换互连结构中,分治(Divide-and-Conquer, DC)互连方式的级连线能耗最小。
一种基于信誉的移动自组网区分服务激励机制
蒋小杰, 芮兰兰, 郭少勇, 邱雪松
2012, 34(7): 1697-1702. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01168
[摘要](1504) [PDF 247KB](764)
摘要:
为了有效解决移动自组网节点在自觉提供服务方面的自私行为问题,该文提出了一种基于信誉的区分服务激励机制。该机制通过建立一种分簇全局信誉模型,并结合节点能力将服务与信誉进行等级关联,提供差异化服务;信誉级别越高的节点可以使用级别越高的服务,使用服务或者故意不提供服务会减少节点的信誉,节点需要积极提供可靠服务提高信誉才能保障服务的使用。仿真结果表明所提机制能有效抵制节点的自私行为,激励节点积极提供可靠服务。
面向业务的多终端动态协同构造机制
郭少勇, 芮兰兰, 邱雪松, 孟洛明
2012, 34(7): 1703-1708. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01293
[摘要](1665) [PDF 345KB](651)
摘要:
在MANET组成的泛在末梢环境中,网络的时变性和终端能力的有限性无法保证持续性的高质量异构业务。该文首先定义了通用的泛在个性化业务模型,并提出了综合业务上下文信息的多终端协同问题;在此基础上,提出了基于启发式的多终端协同构造机制,实现执行业务终端集合的构造,包括业务发起、多终端协同构造和质量监测3部分;最后,通过OPNET和MATLAB仿真,在支持差异性业务的同时,丢包率较动态嵌入式任务任播(DTA)提高了3%~17%,达到了面向业务的终端任播(SDA)相同的水平,并且在能耗方面相对于前两者节约了0%~20%,同时缩短了业务重启过程的时间,由此证明该机制具有较优的效率。
P2P流量的精细化识别方法研究
杜锡寿, 陈庶樵, 张建辉, 陈伟
2012, 34(7): 1709-1714. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01283
[摘要](1339) [PDF 260KB](727)
摘要:
目前,已有多种方法可高效准确地完成对P2P流量的粗识别,但对P2P流量的精细化识别研究较少。该文首次将近邻传播(Affinity Propagation, AP)算法引入该领域,在Hi-WAP算法的基础上融合半监督聚类思想提出了一种基于分层加权半监督近邻传播(Hierarchical Weighted Semi-supervised AP, Hi-WSAP)算法的P2P流量精细化识别方法。该方法仅利用10个可快速计算获取的网络流特征对P2P流量按应用进行半监督聚类。两组数据集下的实验结果表明,该方法识别准确率高,时间复杂度低,为P2P流量的实时精细化识别提供了一种实现思路。
一种基于多穴跳变的IPv6主动防御模型
刘慧生, 王振兴, 郭毅
2012, 34(7): 1715-1720. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01350
[摘要](1396) [PDF 323KB](831)
摘要:
该文利用IPv6多穴技术,借鉴跳频通信的跳变思想,提出多穴跳变的概念,将主机的地址在网络提供的多个地址域内动态变化,增大攻击者地址搜索范围,增大攻击者流量监听难度。在此基础上,建立了IPv6主动防御模型。给出了双重随机地址生成算法,保证了地址的随机性,给出了快速切换和过保留两个地址切换策略,保证了地址切换过程中通信持续有效。从地址和流量两方面对模型的安全性进行了理论分析,从功能和性能两方面对模型进行了实验测试。理论分析与实验测试结果表明所提出的模型可有效提高攻击者开销,保护网络安全。
安全的密文域图像隐写术
陈嘉勇, 王超, 张卫明, 祝跃飞
2012, 34(7): 1721-1726. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01240
[摘要](1683) [PDF 271KB](1177)
摘要:
基于同态加密和双层隐写编码,该文提出一种安全的密文域图像隐写术,其可以达到传统明文隐写术的容量,并且在密文域和明文域均能有效抵抗隐写检测分析。首先结合自适应隐写术和湿纸编码技术,提出一种明文域双层隐写算法;其次,修正一种全同态加密算法,对载密图像进行加密;最后,在密文域上提取嵌入的信息。理论分析和实验结果表明:在加密/隐写密钥同时泄露、加密密钥泄露和密钥未泄露条件下,算法均具有较高的安全性。
基于离散分数随机变换的双彩色图像加密算法
张文全, 周南润
2012, 34(7): 1727-1734. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01364
[摘要](1559) [PDF 731KB](662)
摘要:
该文基于离散分数随机变换和线性同余理论,提出一种单通道双彩色图像加密算法。输入的两幅RGB图像转换成相应的索引图像格式,其中一幅2维索引图像被编码为振幅部分,另一幅则被编码为空域相位掩模。分数域相位掩模由线性同余发生器 (LCG) 生成,并将彩色映射矩阵嵌入其中。引入光学幅相调制技术,在不增加光学元件的基础上实现了双彩色图像加密。离散分数随机变换的分数阶和线性同余函数的4个参数作为密钥提高了算法的安全性,对应所有密钥计算了输入图像和解密图像的均方误差。针对唯密文攻击,噪声叠加和抗裁剪性能分别进行了数值模拟,验证了该算法的可行性和有效性。
基于超混沌系统和密文交错扩散的图像加密新算法
朱从旭, 胡玉平, 孙克辉
2012, 34(7): 1735-1743. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01004
[摘要](1743) [PDF 423KB](934)
摘要:
该文提出一种基于超混沌系统优化序列并结合密文交错扩散的并行图像加密策略。首先,对超混沌序列进行改造使得改进序列更适合图像加密;然后,利用改进的混沌序列产生与明文相关的最终密钥序列,使得算法对明文敏感。图像被分成两个子块,以并行方式对子块进行两轮像素加密,并引入密文交错扩散技术。对密钥空间和执行效率、像素分布特性、相关系数、抗差分攻击能力以及密钥敏感性进行了测试和分析,证明了方案的安全性和执行效率。结果表明,该算法安全高效,在图像保密通信中具有较大的应用潜力。
基于属性邻接矩阵的攻击图表示方法研究
苏婷婷, 潘晓中, 肖海燕, 申军伟
2012, 34(7): 1744-1747. doi: 10.3724/SP.J.1146.2012.00261
[摘要](1815) [PDF 212KB](680)
摘要:
为降低攻击图的复杂度,方便安全人员的理解分析,该文提出了属性邻接矩阵的表示方法,并设计了多步邻接矩阵的算法。利用邻接矩阵元素表示目标网络中各属性的连接关系,通过矩阵算法得到多步攻击路径,对邻接矩阵进行概率计算可得攻击成功的概率。实验环境验证了所提方法能提高攻击图的可视性,降低安全分析的难度。
基于Eucalyptus的基础设施即服务云框架协议设计
崔巍, 李益发, 斯雪明
2012, 34(7): 1748-1754. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01150
[摘要](1919) [PDF 337KB](732)
摘要:
云计算中的基础设施即服务(IaaS)免去用户自主管理计算机硬件的麻烦,随时随地按需向用户提供计算和存储资源。Eucalyptus是一个被学术研究关注的开源IaaS实现,然而没有文献描述完整的利用Eucalyptus的所有模块来提供安全的基础设施服务。该文针对IaaS的安全需求,提出一个可信的IaaS框架。框架将基础设施服务提供过程细化为5个环节,并基于可信平台模块(TPM)设计相应安全协议实现这些环节。协议的设计过程严格遵守TPM的操作规范,并加入可信第三方以制约服务提供商的权力。协议的安全性均通过Scyther自动化分析工具的检测,从而保证整个框架满足IaaS的安全需求。
基于MoM-PO的各向异性阻抗面电磁散射研究
余定峰, 何思远, 何洋, 朱国强, 殷红成, 邓方顺
2012, 34(7): 1755-1759. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01241
[摘要](1594) [PDF 331KB](713)
摘要:
该文基于阻抗边界条件(IBC),采用矩量法-物理光学(MoM-PO)混合算法,研究了3维各向异性阻抗面的电磁散射特性。根据表面等效原理,将空间散射场等效为MoM区和PO区电磁流的辐射场,感应电磁流以3维RWG (Rao-Wilton-Glisson)矢量基函数展开。以表面阻抗并矢表征电磁参数,给出典型各向异性阻抗面目标的电磁仿真算例,结果与Mie级数等精确解吻合良好,显示了该方法的有效性。
W波段多种槽加载折叠波导行波管的研究
彭博, 何俊, 黄明光, 郝保良, 刘濮鲲
2012, 34(7): 1760-1766. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01219
[摘要](1470) [PDF 318KB](594)
摘要:
该文提出了3种槽加载折叠波导行波管慢波结构:三角形、梯形和燕尾形槽加载折叠波导。分析比较了不同槽形状对慢波结构的色散特性和耦合阻抗的影响。利用粒子模拟的方法对W波段4种槽加载折叠波导行波管的非线性注-波互作用进行了研究;在相同的电子注参数和输入功率的条件下,对输出功率、电子效率和增益等参量进行了比较。在多种槽加载结构中,梯形槽加载折叠波导输出功率(255 W)和增益(37.1 dB)最大,电子效率最高(10.7%);燕尾形槽加载折叠波导达到饱和所需要的互作用电路最短(64.2 mm);三角形槽加载折叠波导的3 dB带宽最宽。
基于新型极性转换技术的XNOR/OR电路面积优化
张会红, 汪鹏君, 俞海珍
2012, 34(7): 1767-1772. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01298
[摘要](1523) [PDF 221KB](680)
摘要:
极性转换是Reed-Muller(RM)逻辑电路优化的基本环节,该操作的具体数量随电路规模增长而增加,其速度直接影响整体优化算法的效率。针对RM电路的XNOR/OR实现形式,推导电路面积优化的数学模型;结合当前极性转换算法的优势,提出一种新型极性转换技术;根据新型极性转换的特点,构建适用于较大规模XNOR/OR电路的面积优化算法。实验结果表明,与已有极性转换方法相比,所提新型极性转换技术能明显改善XNOR/OR电路面积优化的效率。
阈算术代数系统及多值电流型CMOS电路设计
姚茂群, 张官志, 施锦河
2012, 34(7): 1773-1778. doi: 10.3724/SP.J.1146.2011.01185
[摘要](1422) [PDF 266KB](522)
摘要:
该文根据电流信号易于实现算术运算的特点,定义了阈算术运算及非负运算,建立了一个适合于电流型电路设计的阈算术代数系统,并在阈算术代数系统中定义和图为阈算术函数的图形表示。在此基础上,通过三值电流型CMOS电路的设计实例,阐述了运用和图将逻辑函数转化为阈算术函数的电流型CMOS电路设计方法。采用TSMC 0.18m CMOS工艺参数的HSPICE模拟结果表明,所设计的电路具有正确的逻辑功能。阈算术代数系统的提出及和图的运用为电流型电路设计提供了一种新的简单有效的方法。

1979年创刊 月刊

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主管单位:中国科学院

主办单位:中国科学院电子学研究所
国家自然科学基金委员会信息科学部

主  编:吴一戎

ISSN 1009-5896  CN 11-4494/TN

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