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2017年39卷7期

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论文
四元数域对合增广宽线性自适应波束形成
刘志文, 王荔, 徐友根
2017, 39(7): 1525-1531. doi: 10.11999/JEIT160988
[摘要](285) [PDF 283KB](426)
摘要:
该文提出一种基于4元数的宽线性自适应波束形成方法,该方法在利用4元数构建单个阵元输出的基础上,通过充分挖掘4元数的3种对合信息,联合信号的非圆特性,建立4元数域对合增广信号模型,进而实现4元数域宽线性自适应波束形成。同传统4元数波束形成技术相比,该方法对非圆信号的接收性能显著提升,同时可以实现阵列虚拟孔径扩展,增大自适应波束形成干扰抑制自由度。仿真实验验证了所提波束形成方法的性能。
基于概率密度函数匹配与分数低阶矩的并行盲均衡算法
马济通, 邱天爽, 李蓉, 夏楠, 李景春
2017, 39(7): 1532-1538. doi: 10.11999/JEIT160841
[摘要](215) [PDF 614KB](513)
摘要:
为了提高脉冲噪声下盲均衡器的性能,该文提出一种基于概率密度函数匹配与分数低阶矩的并行盲均衡算法。首先采用概率密度函数匹配的思想进行盲均衡,充分利用其收敛速度快的优势。为了解决此均衡过程中引起的相位信息损失以及抑制脉冲噪声能力差的问题,又以并行的方式结合判决信号的分数低阶矩,并以此作为代价函数来共同更新盲均衡器的权向量,进一步提高了算法在脉冲噪声下的收敛速度与收敛精度。仿真实验表明,所提算法在有效解决相位旋转问题的同时较好地抑制了脉冲噪声,此外还具有较快的收敛速度和较小的稳态误差,稳健性较强。
双圈均匀圆阵互耦自校正方法
张佳佳, 陈辉, 李帅, 季正燕
2017, 39(7): 1539-1545. doi: 10.11999/JEIT161137
[摘要](148) [PDF 807KB](298)
摘要:
该文基于双圈均匀圆形阵列,提出一种互耦自校正算法,对圆阵内部和圆阵之间的互耦进行了同时校正。算法利用双圈均匀圆阵特殊的互耦矩阵特性,对角度信息和互耦系数进行解耦合,用较少的计算量依次估计出信号角度和互耦系数,完成级联估计。算法减少了搜索维数且无需互耦系数矩阵的任何先验信息,也不需要额外的辅助校正源,简单易实现。理论分析和仿真结果均表明所提算法精度高、分辨力强,可以有效地解决双圈均匀圆阵的互耦问题。
基于结构稀疏性的单次曝光相位成像算法
练秋生, 齐秀梅, 陈书贞, 石保顺
2017, 39(7): 1546-1553. doi: 10.11999/JEIT161171
[摘要](147) [PDF 11792KB](747)
摘要:
相位成像的关键是相位恢复。由于相位信息的丢失,相位恢复通常是不适定的,如何利用合适的先验信息进行相位恢复是一个重要问题。该文在SPICA成像系统下提出了基于结构稀疏性的单次曝光相位成像算法。该算法利用图像全变差的重叠组结构稀疏性,将重叠的结构稀疏正则项以卷积形式表示,使求解过程更简单,并利用最速下降法求解相应的优化问题。实验结果表明,该算法在有噪声的情况下能够有效地实现对复图像的重构。
一种具有最优保证特性的贝叶斯可能性聚类方法
刘解放, 王士同, 王骏, 邓赵红
2017, 39(7): 1554-1562. doi: 10.11999/JEIT160908
[摘要](125) [PDF 4276KB](403)
摘要:
该文结合概率理论和可能性理论,提出一种具有最优保证特性的贝叶斯可能性聚类新方法。首先,将未知隶属度和聚类中心作为随机变量,为每个随机变量选择一个合适的概率分布,提出贝叶斯可能性聚类模型;在此基础上,基于贝叶斯推理和和蒙特卡洛采样方法,通过最大后验概率框架求解贝叶斯可能性聚类模型中的未知参数,从而提出一种具有最优保证特性的贝叶斯可能性聚类新方法。并对算法收敛性、算法复杂度等方面作了理论探讨。在合成数据集和真实数据集上的实验表明,所提算法扩展了传统可能性聚类性能,改进了聚类结果。
基于共享特征相对属性的零样本图像分类
乔雪, 彭晨, 段贺, 张钰尧
2017, 39(7): 1563-1570. doi: 10.11999/JEIT161133
[摘要](147) [PDF 2368KB](372)
摘要:
在利用相对属性学习实现零样本图像分类中,现有的方法并没有考虑属性与类别之间的关系,为此该文提出一种基于共享特征相对属性的零样本图像分类方法。该方法采用多任务学习的思想来共同学习类别分类器和属性分类器,获得一个低维的共享特征子空间,挖掘属性与类别之间的关系。同时,利用共享特征来学习属性排序函数,得到基于共享特征的相对属性模型,解决了相对属性学习过程中丢失属性与类别关系的问题。另外,将基于共享特征的相对属性模型用于零样本图像分类中,有效提高了零样本图像分类的识别率。实验数据集上的结果表明,该方法具有较高的相对属性学习性能和零样本图像分类精度。
基于编码迁移的快速鲁棒视觉跟踪
薛模根, 刘文琢, 袁广林, 秦晓燕
2017, 39(7): 1571-1577. doi: 10.11999/JEIT160966
[摘要](158) [PDF 27455KB](315)
摘要:
L1跟踪表示模型的稀疏性约束,使其对局部遮挡具有良好的鲁棒性,但同时也造成了跟踪速度慢的问题。针对此问题,该文提出使用编码迁移方法进行视觉跟踪。该方法利用低分辨率字典计算候选目标表示系数,并使用高分辨率字典构造观测似然,有效地减小了跟踪过程中的计算量。为了提高编码迁移的精度和字典适应背景干扰的能力,提出一种在线鲁棒判别式联合字典学习模型用于字典更新。实验结果表明所提方法具有良好的鲁棒性和较快的跟踪速度。
基于时空域的暗弱空间运动点目标检测算法
王敏, 赵金宇, 陈涛, 崔博川
2017, 39(7): 1578-1584. doi: 10.11999/JEIT161044
[摘要](167) [PDF 4499KB](388)
摘要:
为了对空间目标进行精确定位与跟踪,建立目标运动轨迹,该文对基于运动信息的星图暗弱空间运动点目标检测算法进行研究。首先建立一种新的空间运动点目标描述模型,然后提出基于相关系数矩阵的运动点目标检测算法,最后提取目标运动轨迹,并给出了点目标运动速度的估计模型。根据实测数据和硬件平台,提出了检测概率和虚警率相结合的评价方法对算法进行验证。试验结果表明,所提方法能够在保持较低的虚警概率下获得较高的检测概率,优于参与比较的其它目标检测方法。与单纯扩大望远镜口径相比,该方法为提高空间暗弱目标识别能力提供了具有更高性价比的有效途径。
基于深度学习的污损指纹识别研究
吴震东, 王雅妮, 章坚武
2017, 39(7): 1585-1591. doi: 10.11999/JEIT161121
[摘要](452) [PDF 1150KB](1013)
摘要:
随着社会信息化水平的提高及不稳定因素的增加,人们迫切需要更加可靠的识别技术对身份进行认证。因此,利用生物特征进行鉴定已成为时下热潮。其中的指纹识别更是因其方便性和可靠性受到普遍认同。传统的指纹识别方法基于特征点比对寻求相似性,此种方法特征点寻找容易出错,且随着指纹的模糊、破坏、污损或是其他问题,均会使识别率明显降低。针对这些问题,该文提出基于深度卷积神经网络(CNN)的CBF-FFPF(Central Block Fingerprint and Fuzzy Feature Points Fingerprint)算法对污损指纹图像进行分类识别。CBF-FFPF算法提取指纹中心点分块图像及特征点模糊化图,合并后输入CNN网络,进行指纹深层特征识别。将该算法与基于主成分分析(KPCA),超限学习机(ELM)和k近邻分类器(KNN)的指纹识别算法进行比较,实验结果表明,所提出的CBF-FFPF算法对污损指纹识别有更高的识别率和更好的鲁棒性。
自适应阈值分割与局部背景线索结合的显著性检测
唐红梅, 吴士婧, 郭迎春, 裴亚男
2017, 39(7): 1592-1598. doi: 10.11999/JEIT160984
[摘要](159) [PDF 4469KB](392)
摘要:
为了提高显著性算法对不同类图像的适用性以及结果的完整性,该文提出一种基于自适应阈值合并的分割过程与新的背景选择方法相结合的显著性检测算法。在分割过程中,生成相邻区块的RGB以及LAB共六通道融合的颜色差值序列,采用区块面积参数的反比例模型生成自适应阈值与颜色差值序列进行对比合并。在背景选择过程中,根据局部区域背景-主体-背景的相对位置关系线索,得到背景区域,再对结果进行边缘优化。该算法与其它算法相比得到的显著图不需要外接其他阈值算法即生成二值图,自适应阈值合并能排除复杂环境中的物体细节,专注于同等级大小物体的显著性对比。
融合纹理与形状特征的HEp-2细胞分类
文登伟, 张东波, 汤红忠, 许海霞
2017, 39(7): 1599-1605. doi: 10.11999/JEIT161090
[摘要](148) [PDF 637KB](322)
摘要:
间接免疫荧光(IIF)HEp-2细胞图像分析是自身免疫疾病诊断的重要依据,然而由于类内的变化与类间的相似性,HEp-2细胞染色模式分类具有很大难度。该文提出一种结合纹理和形状信息的有效分类方法,借鉴CLBP原理,提出具有完整信息描述能力的局部三值模式CLTP(Completed Local Triple Pattern)描述子来提取纹理信息,同时采用IFV(Improved Fisher Vector)模型和Rootsift特征来描绘形状信息,通过纹理和形状信息的结合,最终训练得到SVM分类器在ICPR 2012与ICIP 2013数据集上进行了对比试验。结果表明,所提方法在细胞级测试中优于其它方法,拥有竞争性的分类性能。
基于扩展方位NLCS的斜视TOPSAR成像算法
江淮, 赵惠昌, 汉敏, 张淑宁
2017, 39(7): 1606-1611. doi: 10.11999/JEIT160933
[摘要](117) [PDF 598KB](261)
摘要:
斜视TOPSAR(Terrain Observation by Progressive scans SAR)成像模式中,场景内各点目标多普勒中心频率的差异导致方位向信号欠采样并加剧频谱的耦合。针对TOPSAR的回波特点,该文提出一种新的TOPSAR全孔径成像算法:首先引入高阶视向速度补偿消除回波信号的频域模糊;接着用非线性变标法对方位空变性进行补偿;最后用2维线性变标算法校正高阶视向速度补偿产生的几何形变问题。与传统算法相比,该文算法可在扩展较少数据量的情况下避免插值运算,提高成像效率。仿真结果证明了算法的正确性和有效性。
基于目标极化特性的人体隐藏危险品检测方法
安健飞, 成彬彬, 桑子儒, 陆彬, 岑冀娜, 邓贤进
2017, 39(7): 1612-1618. doi: 10.11999/JEIT160915
[摘要](123) [PDF 2030KB](304)
摘要:
为解决在站开式距离的人体隐藏危险品检测问题,利用目标对雷达回波的退极化现象实现对枪支等金属物的远距离检测。通过测量待测对象的雷达的不同极化方向的回波并计算出检测参量,就可以据此判断待测对象是否携带有隐藏危险品。为验证该方法有效性,设计并研制了一套140 GHz宽带极化雷达,并进行了实验测量。实验结果表明:一方面,对于枪支,或者简易爆炸物等退极化效应显著的目标,系统具有较好的检测效果;另一方面,对于退极化效应不明显的目标的检测以及检测距离的增加会导致系统的虚警和漏警概率增大, 从而降低检测性能。 通过增大发射天线尺寸可以改善检测效果,并且通过检测参量的优化可以提高同等距离下检测性能。
基于多通道联合自适应处理的微下击暴流中心风速估计方法
李海, 周盟, 陈筱浅, 吴仁彪
2017, 39(7): 1619-1625. doi: 10.11999/JEIT161094
[摘要](124) [PDF 2643KB](274)
摘要:
针对机载气象雷达下视探测微下击暴流时,有用气象信号会淹没在强杂波背景中的问题,该文提出一种基于多通道联合自适应处理的、能够用于分布式气象目标中心风速估计的降维处理器结构。该处理器通过前置的窄带多普勒滤波将全空时杂波局域化为特定多普勒通道下的定向有源干扰,然后在空域逐多普勒通道进行自适应处理,最后利用频率质心法求取中心风速估计。仿真结果表明,在强杂波背景下,所提方法可以获得较为精确风场速度估计结果,由于采用了降维结构,较最优处理器在运算量上有了明显减少。
一种通用的记忆器件模拟器及在串联谐振电路中的应用
李志军, 向林波, 肖文润
2017, 39(7): 1626-1633. doi: 10.11999/JEIT161060
[摘要](280) [PDF 6919KB](335)
摘要:
该文基于忆阻器、忆容器和忆感器的物理模型与记忆机理,提出一种统一形式的记忆器件模型。在此基础上结合线性电压控制浮地阻抗(VCFI)电路与电流积分器,构建一种通用的记忆器件模拟器。该电路在拓扑结构保持不变的情况下,通过接入不同性质的元件能分别模拟忆阻器、忆容器和忆感器的电学行为。最后将提出的忆阻器、忆容器和忆感器分别替换RLC串联谐振电路中的电阻、电容和电感元件,并从时域和频域两方面研究了记忆器件对电路的影响。PSPICE仿真结果验证了该模拟器的可行性和有效性。
基于概率CMOS模型的反馈环路的数字电路容错特性分析
李妍, 胡剑浩, 杨泽国
2017, 39(7): 1634-1639. doi: 10.11999/JEIT161096
[摘要](73) [PDF 1420KB](293)
摘要:
反馈环路是模拟电路中有效容错的电路结构。反馈电路也因其存储性能而被广泛使用于数字电路的时序电路中,但是反馈电路在数字电路的组合电路的稳定特性鲜少被人研究,尤其是低功耗应用。以马氏随机场为理论的MRF电路以其低功耗下的高稳定性得到研究和关注,但其电路的反馈结构缺乏理论支持和依据,因此马氏随机场电路的容错特性未被清晰得以解释。该文以利用概率CMOS建模概率门来分析MRF核心反馈环NAND-NAND,从理论上证明了反馈电路输出的计算正确概率具有递增且上有界的特点,并数学证明了MRF的核心反馈环电路具有优于传统CMOS电路的容错性能。其理论推导结果与测试结果呈现一致性。
考虑偏置温度不稳定性的软差错率分析
王真, 江建慧, 陈乃金
2017, 39(7): 1640-1645. doi: 10.11999/JEIT161113
[摘要](116) [PDF 320KB](303)
摘要:
纳米工艺下,老化效应与软差错共同引发的集成电路可靠性问题至关重要。该文分析偏置温度不稳定性(BTI),包括负偏置温度不稳定性(NBTI)和正偏置温度不稳定性(PBTI)对软差错率的影响,提出从关键电荷值和延迟两个因素综合考虑。首先分析BTI效应下两个因素如何变化,推导了延迟受BTI影响的变化模型,介绍关键电荷的变化机理。然后探讨将两个因素结合到软差错率(SER)评估中,推导了融入关键电荷值的SER计算模型,提出将延迟的变化导入到电气屏蔽中的方法。基于ISCAS89基准电路上的实验验证了综合两种因素考虑BTI效应评估SER的有效性和准确性。
自偏置PLL电源噪声敏感度分析
李天一, 许晓冬, 尹韬, 韦援丰, 黄国城, 李威, 杨海钢
2017, 39(7): 1646-1650. doi: 10.11999/JEIT161088
[摘要](108) [PDF 392KB](317)
摘要:
该文提出一种基于传递函数的有效方法,可以预测自偏置PLL电源噪声引起的抖动性能。PLL的复制偏置调整器的电源噪声敏感度由小信号分析提取,分析表明需要在闭环带宽和电源噪声敏感度之间做权衡。作为例子,该文分析了一款具体的自偏置PLL电路的电源噪声性能,该PLL为一款相位插值CDR提供时钟。所提方法与瞬态仿真的结果进行了对比,结果表明该方法可以预测周期抖动数值,具有相当精度。同样,该方法也对提高自偏置PLL噪声性能有指导意义。
基于折叠相位的猝发信号载波相差盲估计
邱钊洋, 黄焱, 欧阳喜
2017, 39(7): 1651-1657. doi: 10.11999/JEIT160993
[摘要](93) [PDF 1047KB](283)
摘要:
针对大量出现的未知猝发类幅相调制信号,包括PSK, APSK, QAM等,该文提出一种通用的前向载波相位恢复方法。该方法基于星座对称性,从星座点的相位信息出发,构造折叠相位(WP)统计量,实现了此类信号无区分调制类型,无需训练序列的载波相位盲估计。仿真表明,此方法相比现有算法,相同数据量,相同信噪比下优势明显,灵活性,鲁棒性均优于现有算法,适合非合作接收条件下猝发信号处理工程实践。
基于缩短极化码的MLC NAND Flash差错控制技术研究
郭锐, 王美洁, 王杰
2017, 39(7): 1658-1665. doi: 10.11999/JEIT160864
[摘要](109) [PDF 294KB](271)
摘要:
为了提高MLC NAND Flash的抗误码性能,该文提出一种基于优化缩短极化码的MLC NAND Flash差错控制方法。优化缩短极化码通过优化删减图样得到,首先通过比特翻转重排序的方式得到基本删减图样,进而选择具有更低信道容量的冻结比特组成优化删减图样,使得到的删减比特全为冻结比特,可以显著提高删减算法的纠错性能。同时,根据MLC单元错误的不对称性,采用码率自适应的码字对FLASH中MSB和LSB进行不等错误保护。仿真结果表明:当误帧率为10-3时,优化缩短极化码较相同码长的LDPC码和基本缩短极化码分别约有 3.72 ~5.89 dB和1.47~3.49 dB增益;相比基于同一码率的优化缩短极化码方案,不等错误保护的差错控制方案获得约0.25 dB增益。
基于多重分形谱的链路层协议帧同步字盲识别
李歆昊, 张旻, 韩树楠
2017, 39(7): 1666-1672. doi: 10.11999/JEIT161045
[摘要](66) [PDF 412KB](241)
摘要:
该文针对协议类型未知条件下非等帧长同步字的盲识别问题,提出一种基于多重分形谱的同步字盲识别算法。首先,在定义有偏性的基础上,通过分析比较协议帧、同步字和信息段中0, 1的概率分布,得出协议帧的有偏性小于同步字的结论。然后,利用上述结论并结合多重分形谱具有描述有偏性分布的特点,通过比较删减前后待识别序列多重分形谱宽度的变化实现信息段的有效删减,达到提高同步字浓度的目的。最后,在计算完成删减的序列中固定长度比特串浓度值分布的基础上,实现了同步字的准确识别。仿真试验验证了所提算法的有效性,表明其具有一定的工程应用价值。
异构密集网中一种抗多窃听者的协作安全波束成形方案
黄开枝, 张波
2017, 39(7): 1673-1680. doi: 10.11999/JEIT161152
[摘要](116) [PDF 454KB](210)
摘要:
为保证异构密集网中多个窃听者联合窃听时宏基站用户的下行通信安全,该文提出一种抗多窃听者的协作安全波束成形方案。该方案通过联合设计宏基站和微基站的最优协作波束成形矢量,使保密信息传输速率提升的同时,其他用户的下行信号进一步干扰窃听者,从而最大化系统安全速率。为获得最优的协作波束成形矢量,在考虑其他合法用户的服务质量及基站功率限制时,对该安全速率最大化问题进行建模。采用半定松弛技术及Lagrange 对偶理论将原始的非凸优化问题转化为一系列的半定规划问题进行求解。仿真结果验证了所提方案的有效性和安全性。
一种基于波形集设计的降低异步DS-CDMA系统多址干扰的新方法
郭黎利, 李清伟, 董雪
2017, 39(7): 1681-1687. doi: 10.11999/JEIT161055
[摘要](83) [PDF 312KB](215)
摘要:
已有研究指出,在异步DS-CDMA系统中,每个用户chip码元使用常规7种波形中的双波形(DW)可以有效地降低多址干扰。该文提出一种基于波形集(WS)设计降低多址干扰的新方法。对于任意多的用户,均可以设计出由常规7种波形中2种或者3种波形构成的WS。相对于DW方法,每个用户只需要使用WS中的单一波形就可以进一步提升其输出端的信干噪比(SINR)和误码率(BER)性能。该文不仅给出了新方法中使用不同波形用户接收端的SINR计算公式,同时给出了不同波形用户改进高斯近似 (IGA)下的BER。理论推导和实验仿真证实了:IGA与高斯近似 (GA)的BER相比,具有与实际仿真曲线更好的重合度;新方法IGA下BER推导的准确性;基于WS的新方法相对于已有的DW方法可以进一步降低MAI以及提升多用户的SINR和BER性能。
一种视频压缩感知中两级多假设重构及实现方法
欧伟枫, 杨春玲, 戴超
2017, 39(7): 1688-1696. doi: 10.11999/JEIT161142
[摘要](124) [PDF 2645KB](274)
摘要:
视频压缩感知在采集端资源受限的视频采集应用场景有重要研究意义。重构算法是视频压缩感知的关键技术,基于多假设预测的预测-残差重构框架具有良好的重构性能。但现有的多假设预测算法大多在观测域提出,这种预测方法由于受到不重叠分块的限制,造成了预测帧的块效应,降低了重构质量。针对此问题,该文将像素域多假设预测与观测域多假设预测相结合,提出两级多假设重构思想(2sMHR),并设计了基于图像组(Gw_2sMHR)和基于帧(Fw_2sMHR)的两种实现方法。仿真结果表明,所提2sMHR重构算法能有效减小块效应,相比于现有最好的多假设预测算法具有更低的时间复杂度和更高的视频重构质量。
频谱效率优先的任播路由冲突感知的弹性光网络资源重配置
刘焕淋, 熊翠连, 陈勇
2017, 39(7): 1697-1703. doi: 10.11999/JEIT161093
[摘要](103) [PDF 582KB](264)
摘要:
针对混合供电的数据中心互联弹性光网络中,为了降低任播业务传输的阻塞率和能耗,论文提出一种基于频谱效率优先的冲突感知(CSEFR)任播路由资源分配策略。该策略首先计算任播阻塞率优化光路,按频谱效率优先准则对光路重配置排序,用首次命中(FF)方式分配频谱。如果任播的阻塞率优化的光路目的节点是不可再生能源供电数据中心,则预留此阻塞率优化光路,并为任播建立一条连接可再生能源供电数据中心频谱效率次优的能耗优化光路,使用末端命中(LF)频谱分配方式;若该阻塞率优化光路连接的目的节点是可再生能源数据中心,且与其他任播的能耗优化光路频谱分配冲突,将冲突的任播能耗优化光路重配置到其预留的阻塞率优化光路传输以解决光路的频谱冲突问题。仿真结果表明,论文提出的CSEFR策略能在大幅降低网络不可再生能耗的同时,实现阻塞率和能耗折中的路由策略,而且对不同数据中心配置的网络环境具有普适性。
MORUS算法的抗碰撞性分析
关杰, 施泰荣, 李俊志, 张沛
2017, 39(7): 1704-1710. doi: 10.11999/JEIT161185
[摘要](122) [PDF 238KB](252)
摘要:
MORUS算法是CAESAR竞赛第3轮的候选认证加密算法之一,该文评估了MORUS-640-128算法对碰撞攻击的安全性。由碰撞关系确定一系列非线性方程,采用分块分析的方法,从非线性方程中找到消息字差分间的信息泄漏规律,首次给出了算法在两步后发生碰撞的必要条件集,确定了输入差分的字分布情况。在此基础上,将碰撞的必要条件转化成伪布尔函数最优化问题,利用混合整数规划模型进行求解。实验结果显示算法发生碰撞时,输入差的汉明重量至少为28,其碰撞概率小于2-140 ,得到了比文献[7]更紧致的概率上界(原为2-130)。结果表明MORUS-640-128算法具备良好的抗碰撞攻击能力。
一种面向电力无线专网的虚拟资源优化分配机制
孟洛明, 孙康, 韦磊, 郭少勇, 徐思雅
2017, 39(7): 1711-1718. doi: 10.11999/JEIT161043
[摘要](129) [PDF 723KB](337)
摘要:
为了有效地保证智能电网中业务的隔离性和解决智能电网无线资源高效分配问题,该文借助网络虚拟化技术,提出一种面向电力无线虚拟专网的资源优化分配机制。首先,根据电力无线专网的特点,提出电力无线专网虚拟化系统模型,并通过建立网络模型抽象物理无线资源,实现资源共享;然后,综合网络成本、利润、业务隔离性约束、回程容量约束、QoS约束等因素,提出配用电接入网无线资源分配模型,且设计一种禁忌搜索的算法,在满足业务隔离和业务QoS要求的情况下,解决了配用电无线专网最优化虚拟资源分配。仿真实验表明,该文提出的基于禁忌搜索的电力无线虚拟专网资源优化分配机制,在满足业务QoS要求的情况下,降低了基站能耗,并提高了网络运行的经济效益。
车辆异构网络中基于决策树的稳健垂直切换算法
马彬, 汪栋, 谢显中
2017, 39(7): 1719-1726. doi: 10.11999/JEIT161182
[摘要](148) [PDF 451KB](587)
摘要:
在带有噪声干扰的车辆异构网络中,针对当前基于决策树的垂直切换算法存在切换精准性不高的问题,该文详细分析并给出当前算法决策过程中存在的错误判决概率,提出一种基于决策树的稳健垂直切换算法。首先,采用卡尔曼滤波算法,根据网络属性的预测值和当前测量值,并结合它们各自的噪声偏差,做出更准确的网络属性估计。其次,针对少量网络属性值出现在判决门限附近的情况,提出概率阈值区间法,通过二次检测提高算法判决的准确性。仿真结果表明,所提算法提高了切换判决精准性和网络总吞吐量,降低了乒乓效应和切换失败率,并得到了与传统算法同阶的时间复杂度性能结果。
软件定义光网络中一种时延约束的控制器生存性部署方法
曾帅, 盖绍聪, 张毅, 赵国锋, 左理政
2017, 39(7): 1727-1734. doi: 10.11999/JEIT160820
[摘要](96) [PDF 541KB](238)
摘要:
控制时延、控制平面的生存性和控制平面的控制冗余程度是软件定义光网络中网络性能是否良好的重要判断依据。该文提出时延约束下的控制器生存性部署方法,该方法充分考虑时延、生存性和控制器冗余等网络性能因素,在用户指定时延的前提下,确保每个网络节点至少有两条控制链路,以提高控制平面的生存性。同时,保证使用尽可能少的部署节点完成整个网络的覆盖,以减少控制平面的控制冗余。仿真表明,该方法能够有效地减少控制时延,提高控制平面的生存性,并减少控制器的部署个数,降低控制冗余,有效地提高了软件定义光网络的整体网络性能。该方法保证至少两条控制链路与C-MPC算法起到了相同的保护作用,与MCC算法相比,使SDON网络控制平面可靠性提高了20%。同时,在指定时延10 ms的约束条件下,在NSF和COST239网络中,与C-MPC算法相比所提算法分别减少了88%和75%的控制器部署。
能量分簇传感器网络距离误差校正MDS-MAP定位算法
田洪亮, 钱志鸿, 王义君, 梁潇
2017, 39(7): 1735-1740. doi: 10.11999/JEIT161237
[摘要](121) [PDF 971KB](519)
摘要:
经典MDS-MAP算法在无线传感器网络定位中存在误差较大及计算量随网络规模增大而急剧增加的缺点。该文设计了基于自身和邻居节点剩余能量大小的成簇方法,形成的簇具有适当节点连接度和簇大小,降低了下一步定位算法的计算量和误差。然后对于仅有连通信息的簇内节点,利用时间差测距方法获得簇首与其他单跳节点间距离。提出多跳节点间距离误差校正算法,利用相邻节点的几何关系及节点连接度信息,获得簇内多跳间隔节点距离。采用多维标度技术计算各簇内节点相对坐标,融合簇间坐标并通过锚节点转换为绝对坐标,最终实现节点的定位。所提方法通过能量分簇及多跳间隔节点加权几何距离校正算法,相对于经典多维标度算法定位提供更准确的节点间距离信息,能够在进一步提高定位精度的基础上降低无线传感器网络定位功耗。
云存储中一种支持可验证的模糊查询加密方案
朱小玉, 刘琴, 王国军
2017, 39(7): 1741-1747. doi: 10.11999/JEIT160971
[摘要](94) [PDF 419KB](273)
摘要:
针对当前可查询加密方案大多不支持模糊查询的不足,并且无法应对恶意服务器的威胁,云计算亟需为用户提供一种允许拼写错误并且可以验证查询结果正确性的加密方案。同时考虑到云存储中数据经常更新,提出一种动态云存储中支持可验证的模糊查询加密方案。该方案通过编辑距离生成模糊关键词集,并基于伪随机函数、随机排列函数等技术构建安全索引,从而保护用户的数据隐私。通过RSA累加器和哈希函数验证查询结果的正确性,用于检测恶意攻击者的非法行为。安全分析证明该方案能够保护用户的隐私安全,并具有可验证性。实验结果表明该方案具有可行性与有效性。
综述评论
风电场对雷达设备的影响评估与干扰抑制技术研究现状与展望
何炜琨, 吴仁彪, 王晓亮, 郭双双, 马晨曦
2017, 39(7): 1748-1758. doi: 10.11999/JEIT161004
[摘要](127) [PDF 2222KB](341)
摘要:
作为清洁能源的一种形式,风力发电目前在全世界受到高度关注。研究表明风电场可能对航管监视、气象观测等雷达设备产生显著影响。该文在介绍风轮机雷达散射特性及其微动特征的基础上,从影响评估与干扰抑制两个方面系统分析了风电场对航管监视及气象观测等雷达设备的影响,对现有的影响评估方法与干扰抑制算法进行了梳理,提出了其中的关键技术和尚待解决的问题,给出了后续可能的发展方向与展望。
研究简报
基于虚拟时差的运动阵列空间无源定位算法
周龙健, 罗景青, 孔辉
2017, 39(7): 1759-1763. doi: 10.11999/JEIT160860
[摘要](126) [PDF 433KB](336)
摘要:
针对脉冲骨架周期固定的雷达脉冲信号辐射源无源定位问题,该文提出一种基于虚拟时差的运动阵列空间无源定位算法,采用运动单阵列接收目标辐射源信号,通过多次测量侦察站不同位置的脉冲到达时间来估计目标辐射源位置。分别针对脉冲骨架周期已知和未知两种情况,提出了一种基于高阶统计量的无源定位算法,并推导了不同情况下定位精度的克拉美罗界。仿真实验表明,不同情况下定位算法定位精度逼近克拉美罗界,且脉冲骨架周期已知时虚拟时差无源定位算法定位精度优于同孔径实阵列TDOA无源定位算法定位精度,脉冲骨架周期未知时虚拟时差无源定位算法定位精度低于同孔径实阵列TDOA无源定位算法定位精度。
基于印刷振子和微带贴片的双极化天线单元研究
许群, 刘少斌, 王云香, 宋立众, 曹洪伟
2017, 39(7): 1764-1768. doi: 10.11999/JEIT160758
[摘要](131) [PDF 1254KB](341)
摘要:
该文基于互补天线的原理,研究了一种基于印刷振子和圆形微带贴片的双极化天线单元,其中印刷振子为电流辐射源,圆形微带贴片等效为磁流辐射源,它们分别组成了两个极化端口,在空间形成双极化的辐射场。采用全波电磁仿真技术对该天线结构进行了电磁仿真和优化设计,仿真结果表明,在工作频带范围内,所设计的双极化天线的隔离度达到22 dB以上,在主辐射方向的交叉极化电平低于-20 dB。加工了双极化天线单元并进行了测试,其电压驻波比、端口隔离度和交叉极化电平均满足双极化天线的技术指标要求,验证了该双极化天线设计的可行性。
基于量子粒子群优化的短波相控阵天线的激励优化研究
范启蒙, 尹成友, 廖飞龙
2017, 39(7): 1769-1773. doi: 10.11999/JEIT160819
[摘要](95) [PDF 726KB](280)
摘要:
为加强短波装备远距离通信和电子对抗的干扰能力,须提高近地架设的宽带短波相控阵天线的性能,该文首先利用矩量法建立分析天线阵列的基本框架,然后再结合空域格林函数将天线剖分子模的辐射场分解成自由空间部分和含索末菲积分的部分,前者可以直接得到闭式表达,后者采用二级离散复镜像方法得到近似解,经过处理,阻抗矩阵填充速度极大提高。然后基于阻抗矩阵,结合网络理论并利用量子粒子群优化方法(QPSO)对阵列的激励相位进行优化,以控制波束指向和提高增益,能够在电离层参数随时空变化情况下,灵活地完成点对点天波传播,有较高的实际应用价值。
基于t分布混合模型的抗差关联算法
李保珠, 董云龙, 李秀友, 关键
2017, 39(7): 1774-1778. doi: 10.11999/JEIT161084
[摘要](83) [PDF 539KB](266)
摘要:
针对传感器系统误差和观测目标不完全一致的情况下目标航迹关联中鲁棒性问题,该文提出一种基于t分布混合模型的抗差关联算法。将航迹关联问题转化为图像匹配中的非刚性点集匹配问题,针对非共同观测目标影响关联性能的问题,将非共同观测目标的航迹视为图像匹配中的异常点,建立了对异常点具有更好鲁棒性的重拖尾t分布混合模型,利用期望最大化(EM)算法求解t分布混合模型的闭合解,在求解中为了确保航迹点间的运动一致性(CPD),加入Tikhonov正则项。最后通过实验仿真验证,所提算法在系统误差和观测目标不完全一致情况下的鲁棒性和有效性。

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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