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2018年40卷4期

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论文
运营商网络中面向资源碎片优化的网络服务链构建策略
陈卓, 冯钢, 刘蓓, 周杨
2018, 40(4): 763-769. doi: 10.11999/JEIT170641
[摘要](172) [PDF 271KB](296)
摘要:
网络功能虚拟化(NFV)的引入使得运营商网络的网络功能不再依赖于专用硬件设备且服务能力更具弹性。为更有效地使用基于NFV的运营商网络中的资源,该文提出一种网络服务链(NSC)的优化构建策略。和已有研究工作不同,该文从减少因计算资源和网络资源这两类资源的不合理使用产生的资源碎片角度出发,以最大化运营商网络能容纳的业务流数量为目标,建立NSC构建的数学模型,且提出一种新的贪心NSC构建策略,该策略融合了路径选择和NSC的多个VNF部署。数值仿真实验表明,在相同资源总量的情况下与典型策略相比,所提策略能够容纳更多的业务流,实现更低的端到端的数据延迟,有效提高了运营商网络中通用服务器和交换机的资源利用率。
内容中心网络中能耗优化的隐式协作缓存机制
伊鹏, 李根, 张震
2018, 40(4): 770-777. doi: 10.11999/JEIT170635
[摘要](90) [PDF 719KB](195)
摘要:
综合考虑内容中心网络(CCN)的能耗优化及性能提升,该文提出一种内容中心网络中能耗优化的隐式协作缓存机制。缓存决策时,利用缓存节能量作为判决条件优先在用户远端节点缓存,并利用数据包携带最近上游缓存跳数信息进行隐式协作,减轻用户近端节点缓存空间的竞争压力,提高邻近节点缓存的差异性。缓存替换时,选取缓存节能量最小的缓存内容加以替换,达到最优的能耗优化效果。仿真结果表明,该缓存机制在性能上获得较优的缓存命中率及平均路由跳数,同时有效降低了网络能耗。
基于分解的多目标进化算法的异构无线网络业务接入控制
毕晓君, 张倩
2018, 40(4): 778-784. doi: 10.11999/JEIT170616
[摘要](84) [PDF 763KB](149)
摘要:
异构无线网络接入控制问题包含多个优化目标,现有算法考虑不全面且多是将其转换为单目标求解,限制了各目标的相对关系,无法适应不同的实际需求。该文提出一种直接采用多目标进化算法的接入控制算法。首先将优化目标扩展为3个,分别是最小化阻塞率、最小化占用总资源和负载均衡;其次引入基于分解的多目标进化算法(MOEA/D)并设计进化策略,进行初步寻优;最后通过非支配排序得到Pareto最优解集,即最佳接入方案。仿真结果表明,所提算法可以提高各优化目标的求解精度,从而提高业务接入成功率和网络资源利用率,并且为决策者提供多种接入方案,可根据实际需求进行最优选择。
一种集中调控的分布式服务路径选择算法
李丹, 兰巨龙, 王鹏, 胡宇翔
2018, 40(4): 785-793. doi: 10.11999/JEIT170600
[摘要](80) [PDF 1367KB](164)
摘要:
在可重构网络多态路由模型中,通常存在多条满足业务需求的服务路径。针对最优服务路径选择问题,该文设计了一种集中调控的分布式服务路径选择算法,各节点根据服务请求中的第1个元能力和目的节点生成路由表,控制器实时监控网络,调控代价过高路径并平衡网络的带宽和负载。性能分析和仿真结果表明,分布式路由表能够生成有效的服务路径,表项规模、收敛时间与元能力个数成正比,在30%的集中调控比例下,路径代价和负载均衡度性能良好,与其他算法相比,对服务请求的响应时延降低约50%。
网络地址变换对不同扫描攻击的防御优势分析
王凯, 陈欣华, 陈熹, 武泽慧
2018, 40(4): 794-801. doi: 10.11999/JEIT170105
[摘要](69) [PDF 816KB](139)
摘要:
网络地址变换通过动态地改变或映射主机的网络地址,使得攻击者收集到的地址信息变得无效,然而对于扫描到主机即发起攻击的扫描攻击,网络地址变换的防御性能有所下降,很少有研究从理论上分析网络地址变换对不同扫描策略的扫描攻击的防御优势。该文考虑均匀变换和非重复变换两种网络地址变换策略,给出不同扫描策略的扫描攻击在静态地址环境以及网络地址变换环境下的概率模型,概率模型分析了攻击者命中至少一台主机的概率以及攻击者命中主机的数量;通过理论计算两种网络地址变换策略相比于静态地址环境的防御优势。分析结果表明对于可重复扫描攻击,两种网络地址变换策略相比于静态地址环境不具有防御优势;对于非重复扫描攻击,均匀变换仅当主机数量较少时才具有概率优势,非重复变换仅当主机数量占地址空间比例较小时才具有较高的比例优势。
解密成本为常数的具有追踪性的密文策略属性加密方案
王建华, 王光波, 徐旸, 胡一笑, 张越, 樊理文
2018, 40(4): 802-810. doi: 10.11999/JEIT170198
[摘要](79) [PDF 347KB](128)
摘要:
该文针对单调访问结构提出了一个解密成本为常数的具有追踪性的密文策略属性加密(CP-ABE)方案,该方案基于合数阶双线性群实现了标准模型下的适应安全性。在所有已知的追踪性CP-ABE方案中,都使用线性秘密共享方案(LSSS)来表示单调访问结构,并用LSSS矩阵加密明文数据。因此,其加密成本都随着LSSS矩阵的大小成线性增长,同时解密成本则随着满足要求的属性数量成线性增长。而在该文提出的追踪性CP-ABE方案中,使用最小授权子集集合来表示单调访问结构,并用该子集集合加密明文数据。因此,其加密成本随着最小授权子集的集合大小成线性增长,对于某些单调访问结构,该文方案具有更短的密文长度和更小的加密成本。最重要的是,该文方案进行解密时,只需要3个双线性对操作和2个指数操作,解密成本为常数,实现了更快更高效的数据解密。最后基于合数阶双线性群下的3个静态假设对方案进行了安全性证明,并进行了性能分析与实验验证。
新的格上多机构属性基加密方案
闫玺玺, 刘媛, 李子臣, 汤永利, 叶青
2018, 40(4): 811-817. doi: 10.11999/JEIT170628
[摘要](78) [PDF 255KB](133)
摘要:
针对基于双线性映射的属性基加密方案中无法抵抗量子攻击的问题,该文提出一种新的格上多机构属性基加密方案。先利用格上左抽样算法为用户生成密钥,使得用户私钥尺寸与级联矩阵的列数和用户属性个数相关,缩短用户私钥尺寸;然后采用Shamir门限秘密共享技术构造访问树,实现属性的与、或、门限3种操作,密文允许基于任意的访问结构生成,表达能力更加丰富,解决了大多方案中访问策略单一问题;方案证明可在标准模型下归约到判定性带误差学习问题的难解性。对比分析表明,方案系统公私钥、用户私钥和密文尺寸均有所优化,并较优于大多数单机构方案,此外方案存在多个属性机构,支持任意单调访问结构,安全性和实用性更满足云环境需求。
感知不确定下卫星认知无线网络多频谱接入优化策略
肖楠, 王伟, 梁俊, 刘玉磊, 张振浩
2018, 40(4): 818-824. doi: 10.11999/JEIT170613
[摘要](61) [PDF 587KB](126)
摘要:
针对卫星认知无线网络频谱感知不确定性较大导致传统频谱接入机制效率降低的问题,该文提出一种基于动态多频谱感知的信道接入优化策略。认知LEO卫星根据频谱检测概率与授权用户干扰门限之间的关系,实时调整不同频谱感知结果下的信道接入概率。在此基础上以系统吞吐量最大化为目标,设计了一种基于频谱检测概率和虚警概率联合优化的判决门限选取策略,并推导了最佳感知频谱数量。仿真结果表明,认知用户能够在不大于授权用户最大干扰门限的前提下,根据授权信道空闲状态动态选择最佳频谱感知策略,且在检测信号信噪比较低时以更加积极的方式接入授权频谱,降低了频谱感知不确定性对信道接入效率的影响,提高了认知系统吞吐量。
基于多参数加权分数阶傅里叶变换的星座预编码系统研究与实现
梁源, 达新宇
2018, 40(4): 825-831. doi: 10.11999/JEIT170673
[摘要](58) [PDF 2182KB](124)
摘要:
针对当前多参数加权分数阶傅里叶变换(Multiple Parameters Weighted-type FRactional Fourier Transform, MP-WFRFT)星座特征缺乏定量研究的缺限,该文提出一种新型的星座叠加数学模型。通过分别研究信号的时域及频域分量,给出了星座模糊及裂变的定性及定量分析结论,并搭建了基于MP-WFRFT的星座预编码系统。通过构建相关混合整数优化模型,并利用遗传算法进行模型优化,进而设计出符合预期通信需求的预编码系统。经仿真分析,验证了所提出的星座叠加数学模型及优化方案的正确性;同时通过USRP硬件平台测试表明了所搭建的基于MP-WFRFT星座预编码系统的可行性。
多用户共享接入系统扩展序列优化与改进
邵凯, 赵小丽, 武汉
2018, 40(4): 832-838. doi: 10.11999/JEIT170618
[摘要](72) [PDF 1030KB](157)
摘要:
多用户共享接入是一种非正交多址接入技术,由于采用了复数域扩频技术,其性能必然受到扩展序列的影响,因此需要对扩展序列进行优选和改进。针对现有序列优选算法在进行互相关优选时只考虑了互相关峰值的影响,该文提出一种改进的序列优选算法,该优选算法同时考虑了互相关峰值和互相关均方值的影响,仿真分析表明,系统使用该文提出的优选算法比使用现有的优选算法优选出的序列在相同BER时,可以改善0.9 dB左右的SNR性能。此外,扩展序列的随机选取会导致序列发生碰撞,为降低碰撞概率,该文利用星座图的增益指数特性,提出一类改进的复扩展序列。该文提出的改进复序列比MUSA使用的三元复序列具有更高的星座图增益指数,经过优选后,可以优选出数量更多的优良序列,在相同BER下与优选后的三元复序列相比,可以改善1 dB左右的性能,在BER为10-13时,用户过载率可以提高15%左右,进一步改善系统性能。
基于改进Walsh-Hadamard变换的(n,1,m)卷积码盲识别
张立民, 刘杰, 钟兆根
2018, 40(4): 839-845. doi: 10.11999/JEIT170605
[摘要](64) [PDF 999KB](94)
摘要:
针对高误码率情况下(n,1,m)卷积码的盲识别问题,该文提出一种新的基于改进Walsh-Hadamard变换(Walsh-Hadamard Transform, WHT)的方法。首先将原问题等效为多路1/2码率卷积码的盲识别问题,并建立关于其生成多项式系数的线性方程组。然后分析了现有基于WHT的方法直接求解该方程组所存在的不足,重新建立更稳健的判决门限,同时通过缩小解的取值范围降低计算量,进而在求得正确解向量的同时完成对码长的识别。最后,将多路等效1/2码率卷积码的生成多项式按一定条件组合,得到(n,1,m)卷积码的生成多项式矩阵。仿真结果验证了所提方法的有效性,且性能优于传统方法。
空间目标卡尔曼滤波稀疏成像方法
汪玲, 朱栋强, 马凯莉, 肖卓
2018, 40(4): 846-852. doi: 10.11999/JEIT170319
[摘要](95) [PDF 798KB](237)
摘要:
鉴于卡尔曼滤波器(KF)具有优良的信号估计性能,将KF与贪婪算法相结合,该文给出稀疏约束下的基于KF的空间目标逆合成孔径雷达(ISAR)成像方法。考虑到有些空间目标尺寸较大或包含大尺寸部件,或成像积累时间较长,会引入越分辨单元走动(MTRC)和方位向2次相位调制,首先对回波进行MTRC校正,然后构建包含2次相位的观测矩阵,通过使图像锐度最大化,估计目标转动角速度,获得聚焦目标图像,并将估计转速用于方位向图像定标。卫星仿真ISAR数据处理验证了上述成像处理方法的有效性。成像效果优于传统距离多普勒(RD)和正交匹配追踪(OMP)方法。
利用块间耦合稀疏贝叶斯学习的建筑物布局成像方法
晋良念, 冯飞, 刘庆华, 欧阳缮
2018, 40(4): 853-859. doi: 10.11999/JEIT170719
[摘要](79) [PDF 1373KB](109)
摘要:
该文针对现有穿墙雷达建筑物布局成像中扩展目标稀疏成像方法未能有效利用墙体反射信号的结构稀疏性,导致成像中出现墙体不连贯和墙体轮廓不明显的问题,提出一种利用稀疏信号块间耦合的建筑物布局成像方法。该方法在块稀疏信号特性的高斯分层先验模型的基础上,利用块间耦合系数进一步表征场景中墙体反射信号的结构稀疏性,然后将其引入到控制稀疏信号先验概率分布的超参数中,从而把稀疏信号的结构性转化为超参数的耦合关系,最后利用期望最大化(EM)算法求解超参数的最大后验(MAP)估计。仿真和实验数据处理结果表明,该方法有效改善了墙体的成像质量。
太赫兹MIMO弧形阵列方位向成像算法研究
吴世有, 高航, 李超, 张群英, 方广有
2018, 40(4): 860-866. doi: 10.11999/JEIT170630
[摘要](70) [PDF 1244KB](127)
摘要:
该文提出一种新的在太赫兹频段下基于MIMO弧形阵列的方位向成像算法,通过将MIMO弧形阵列等效转换为MIMO线阵,基于等效MIMO线阵引入RMA算法思路对弧形阵列方位向图像进行重建。该文详细介绍了MIMO弧形阵列与普通MIMO线阵的等效转换,建立了相应的成像信号模型,设计了MIMO弧形阵列太赫兹单频方位向成像算法,并通过计算机仿真验证了该算法的可行性与有效性。
基于MWC压缩采样宽带接收机的雷达信号脉内调制识别
陈涛, 柳立志, 郭立民
2018, 40(4): 867-874. doi: 10.11999/JEIT170612
[摘要](89) [PDF 724KB](166)
摘要:
针对传统宽带数字接收机在接收宽带雷达信号时产生的跨信道问题,以及低截获概率(LPI)雷达信号脉内调制盲识别问题,该文提出一种基于调制宽带转换器(MWC)离散压缩采样的新型宽带数字接收机结构对宽带雷达信号进行截获和识别。该结构采用伪随机序列将接收信号混频至基带和其他子带内,经低通滤波、降速采样获得基带压缩采样信号,解决了跨信道信号问题;又提出一种基于短时傅里叶变换(STFT)和频谱能量聚焦率检验的识别算法。首先检验STFT频谱带宽并进行调相和调频信号粗识别,然后检验压缩采样信号频谱能量聚焦率并进行具体的信号脉内调制识别。仿真结果证明了该新型接收机结构和该识别算法在低信噪比下的有效性。
基于栈式稀疏自编码器的低信噪比下低截获概率雷达信号调制类型识别
郭立民, 寇韵涵, 陈涛, 张明
2018, 40(4): 875-881. doi: 10.11999/JEIT170588
[摘要](71) [PDF 2670KB](149)
摘要:
针对低截获概率(LPI)雷达信号识别率低且特征提取困难的问题,该文提出一种基于Choi-Williams分布(CWD)和栈式稀疏自编码器(sSAE)的自动分类识别系统。该系统从反映信号本质特征的时频图像入手,首先对LPI雷达信号进行CWD时频分析,获取2维时频图像;然后对得到的时频原始图像进行预处理,并把预处理后的图像送入多层稀疏自编码器(SAE)进行离线训练;最后把SAE自动提取的特征输入softmax分类器,实现雷达信号的在线分类识别。仿真结果表明,信噪比为时,该系统对8种LPI雷达信号(LFM, BPSK, Costas, Frank和T1~T4)的整体平均识别率达到96.4%,在低信噪比条件下明显优于人工设计提取信号特征的识别方法。
双基前视SAR几何定位及同步误差分析
梅海文, 孟自强, 李亚超, 邢孟道
2018, 40(4): 882-889. doi: 10.11999/JEIT170677
[摘要](76) [PDF 1877KB](112)
摘要:
针对目标区域不存在图像匹配基准点如对海面目标、草原目标等定位时,基于图像匹配的目标定位方法失效问题,该文提出基于R-D原理的双基前视SAR几何定位方法。首先,在相邻合成孔径中心时刻,利用收发平台与目标的几何关系进行数学建模;再结合地距SAR图像中的目标与场景中心点的关系,解算目标相对接收平台的位置信息;最终,根据双基地前视SAR系统的特点,建立空时频同步误差模型,并结合仿真计算结果给出其对定位精度的影响规律。仿真结果验证了定位方法的有效性及误差模型的正确性。
三维空间中高超声速目标修正三级Hough变换-检测前跟踪算法
王国宏, 李岳峰, 于洪波, 李林
2018, 40(4): 890-897. doi: 10.11999/JEIT170622
[摘要](59) [PDF 1118KB](123)
摘要:
针对大型相控阵雷达对于临近空间高超声速目标的检测跟踪问题,该文提出一种修正的3级Hough变换(MTS-HT)检测前跟踪算法。首先,为了解决直接进行3维Hough变换计算量大的问题,将3维点迹依次降维映射至径向距离-时间、方位角-时间和仰角-时间3个平面进行2维Hough变换;其次,为了能够在充分利用点迹能量信息的基础上尽量减小强干扰的影响,在每级Hough变换中采用非相参积累和二值积累相结合的双重积累方式进行点迹筛选;最后,通过引入运动约束以及合并相似航迹的方式进行航迹精简,从而有效降低虚假航迹数,得到按照时序关联的最终检测航迹。仿真结果表明,该算法具有较高的航迹检测概率和较低的虚假航迹检测概率,可以实现对临近空间高超声速目标的有效检测跟踪。
基于最小色散方法的广播式自动相关监视压制式干扰抑制
王文益, 刘慎悦, 吴仁彪, 卢丹, 王璐, 贾琼琼
2018, 40(4): 898-904. doi: 10.11999/JEIT170636
[摘要](86) [PDF 1298KB](112)
摘要:
压制式干扰是广播式自动相关监视(ADS-B)系统面临的最常见且最有威胁的干扰之一。该文将最小色散算法应用到ADS-B信号压制式干扰抑制的研究中。首先,利用ADS-B信号的脉冲特性,将以往只考虑二阶统计量的形式扩展,重新建立p范数约束优化模型。然后,提取观测信号更低阶统计量中的有用信息,将解算最优加权矢量转化为一个最优化问题。最后,解算最优权矢量,对观测信号进行空域滤波,完成ADS-B的压制式干扰抑制,并对抑制结果进行性能分析。文中提供的仿真实验结果验证了算法的有效性,该方法不需要知道ADS-B信号来向,也无需估计协方差矩阵。
GPS L1频点授权信号质量评估
康立, 卢晓春, 王雪, 贺成艳, 饶永南, 杨德进
2018, 40(4): 905-911. doi: 10.11999/JEIT170440
[摘要](85) [PDF 5561KB](223)
摘要:
GNSS信号的空间信号(SIS)质量直接影响用户的定位、测试和授时(Positioning, Velocity and Timing, PVT)服务精度,但由于授权信号保密等原因,授权信号的伪码序列未知,卫星导航系统授权信号质量评估存在一定的困难性。该文主要分析GPS BIIF-5卫星L1频点的相干自适应副载波调制(CASM)信号,利用匹配滤波理论恢复出采集数据中的P(Y)码和M码两个授权信号分量的伪码符号,采用极大似然估计结合信号分布特点准确求解出各信号分量之间的功率分配。重点分析P(Y)码和M码信号相关性能,包含相关曲线、相关损失和S曲线过零点偏差(S-Curve bias),定量地评估了授权信号的空间信号质量。提出完整的基于GPS L1频点授权信号质量评估方法,研究成果可作为其他卫星导航系统授权信号质量评估的参考。
未知杂波条件下样本集校正的势估计概率假设密度滤波算法
杨丹, 姬红兵, 张永权
2018, 40(4): 912-919. doi: 10.11999/JEIT170666
[摘要](54) [PDF 3939KB](117)
摘要:
在贝叶斯框架下的多目标跟踪算法中,总是假设杂波的先验信息是已知的。然而,实际应用中,杂波分布一般是未知的,假设的杂波分布往往与实际情况匹配度差,难以保证滤波精度。针对该问题,该文研究了未知杂波势估计概率假设密度(CPHD)滤波算法。首先,提出一种基于狄利克雷过程混合模型(DPMM)类的未知杂波CPHD算法,该算法能够自动选取合适的类数对杂波进行描述,有效降低了杂波空间分布估计的误差。此外,提出样本集校正的思想,并将其引入所提算法,通过去除样本集中由真实目标产生的量测,较好地解决了杂波数过估和目标数低估的问题。与传统算法相比,所提算法的滤波精度更接近于杂波信息匹配情况下的性能,仿真结果验证了其优越性与鲁棒性。
基于局部仿射配准的鲁棒非刚体配准算法
熊磊, 吴礼洋, 杜少毅, 毕笃彦, 方挺
2018, 40(4): 920-927. doi: 10.11999/JEIT170699
[摘要](84) [PDF 2874KB](121)
摘要:
针对传统点集非刚体配准算法对复杂局部形变数据配准精度低,收敛速度慢等问题,该文提出一种基于局部仿射配准的鲁棒非刚体配准算法。该算法采用分层迭代的方式由粗到精地完成点集的非刚体配准。在每层迭代中,首先对子形状点集集合和子目标点集集合进行分块处理并更新分块后每一类子点集的形状控制点。然后利用控制点引导仿射迭代最近点(ICP)算法求解对应子点集间的局部仿射变换。接着利用上一步求解的局部仿射变换,更新子形状点集集合及其形状控制点集合。直到配准误差收敛时,循环结束并输出更新后的形状点集。实验结果表明,所提算法与传统点集非刚体算法相比具有更强的精确性和收敛性。
基于特征距离与内点的随机抽样一致性算法
张岩, 孙世宇, 胡永江, 李建增, 范聪
2018, 40(4): 928-935. doi: 10.11999/JEIT170703
[摘要](73) [PDF 3804KB](174)
摘要:
为了提高随机抽样一致性算法在特征匹配中的执行速度,该文提出一种基于特征距离与内点的随机抽样一致性算法。首先提出基于特征距离的先验概率引导方法,来提高算法每步循环找到正确模型的概率。其次提出基于样本集与内点的随机抽样及计算方法,来提高算法的收敛速度。最后提出基于最大值不变的循环跳出方法,来满足所提循环方法的跳出,同时提高运行效率。通过理论证明与实验验证,该文提出的算法在保证算法鲁棒性的同时,提高了执行速度。
基于双Gabor方向韦伯局部描述子的掌纹识别
王华彬, 李梦雯, 周健, 陶亮
2018, 40(4): 936-943. doi: 10.11999/JEIT170657
[摘要](69) [PDF 6172KB](121)
摘要:
该文结合掌纹图像的纹理特点,对原始韦伯局部描述子(WLD)中的差分激励和梯度方向进行改进,提出双Gabor方向韦伯局部描述子(DGWLD),以提高掌纹识别率。在构建新的差分激励图时,通过加入邻域像素点与中心像素点间灰度差分的方向信息,扩大异类掌纹间的差异。同时,采用双Gabor方向代替原始的梯度方向,减小平移和旋转对识别的影响。此外,为了更好地衡量特征间的相似度,使用交叉匹配算法,进一步提升识别率。在PolyU, MSpalmprint和CASIA掌纹库上进行实验,识别率均达到100%。实验的结果表明,与其它局部描述子和已有改进的WLD方法相比,该文方法具有更高的识别率和更低的等错误率。
可并行识别的分组动态帧时隙ALOHA标签防碰撞算法
袁莉芬, 杜余庆, 何怡刚, 吕密, 程珍
2018, 40(4): 944-950. doi: 10.11999/JEIT170654
[摘要](60) [PDF 1217KB](144)
摘要:
该文针对现有动态帧时隙ALOHA标签防碰撞算法的系统吞吐率低、算法效率低等问题,提出一种可并行识别的分组动态帧时隙ALOHA(PIGDFSA)标签防碰撞算法。该文以实验为基础,探索了待识别标签数、标签分组数、帧长对系统吞吐率与标签碰撞率的影响,研究了提升系统吞吐率与降低标签碰撞率的策略与方法。结合射频识别(RFID)的多天线系统,引入FastICA技术,从而实现碰撞时隙重新定义,并以此为基础,利用未识别标签数目自适应确定分组数与帧长。仿真结果表明:PIGDFSA算法在标签数达到2000时,算法吞吐率仍能稳定在92%以上,与FSA-256, GDFSA, BSDBG等算法相比具有更高的算法吞吐率,更少的空隙时隙,更高的算法效率。
融合密集卷积与空间转换网络的手势识别方法
马杰, 张绣丹, 杨楠, 田亚蕾
2018, 40(4): 951-956. doi: 10.11999/JEIT170627
[摘要](75) [PDF 1480KB](157)
摘要:
手势识别作为人机交互的方式之一,在人工智能日益发展的今天备受瞩目。针对手势旋转、平移、缩放等形变导致识别率偏低的问题,该文基于密集卷积网络(Densenet)与空间转换网络(STN)提出了一种新型的网络结构Densenet_V2,先利用空间转换网络对输入的样本和特征图进行空间变换和对齐,再利用密集卷积网络自动提取手势的有效特征,最后通过线性分类器对手势进行分类。为防止网络模型对样本数据集过度拟合,对网络进行训练时在损失函数中加入L2正则项以实现权重衰减。在Marcel手势库上进行多次实验。实验结果表明,Densenet_V2可以提高对静态形变手势的识别率。
基于潜在主题的混合上下文推荐算法
李平, 张路遥, 曹霞, 胡检华
2018, 40(4): 957-963. doi: 10.11999/JEIT170623
[摘要](83) [PDF 323KB](130)
摘要:
针对单个环境上下文中项目访问记录稀疏的问题,推荐系统难以获取与当前环境上下文关联的用户偏好。该文设计了一种新的上下文关联性推荐(CTRR)算法。CTRR算法通过CTRR_LDA模型求解推荐项目出现在特定环境上下文的概率,并结合上下文后过滤推荐算法,对用户进行推荐。CTRR_LDA模型是在(LDA)模型的基础上,结合环境上下文和项目特征上下文,提出的项目与环境上下文的关联概率模型。该模型将环境上下文划分为多个环境上下文因子,每个环境上下文因子表示为K维的主题分布,挖掘环境上下文因子中项目出现的潜在主题特征。利用LDOS-CoMoDa网站上真实的电影数据集进行实验,验证了算法的可靠性。
基于双模算法的脉搏波速度测量方法研究
刘聪, 刘云清
2018, 40(4): 964-970. doi: 10.11999/JEIT170637
[摘要](62) [PDF 912KB](107)
摘要:
人体脉搏波速度(PWV)被认为是体现心脑血管健康和血管壁弹性变化的重要因素之一。医学上对脉搏波速的研究也变得越来越热,许多诸如糖尿病、高血压、冠心病、动脉硬化等疾病也都与之有密切关系。因此,对脉搏波速度(PWV)的检测具有重要的、特殊的意义。该文主要从信号提取和信号分析方面入手研究脉搏波,利用标准时钟信号插入所提取的肱动脉与桡动脉信号之间以及多点脉搏波信号相位差之间取平均值的双模算法,从而更精确地计算出PWV,并且其求解的PWV标准差为0.06~0.12。该文所使用的双模算法在实时性、测量精度和稳定性方面,优于传统的PWV测量方法,可应用于脉搏波相关的医学研究和实验中。
基于序列间先验约束和多视角信息融合的肝脏CT图像分割
彭佳林, 揭萍
2018, 40(4): 971-978. doi: 10.11999/JEIT170933
[摘要](141) [PDF 8587KB](136)
摘要:
医学电子计算机断层扫描(CT)序列图像中肝脏的准确分割是实现计算机辅助肝手术的重要前提,然而图像中存在的组织病变、边界模糊或缺失、不同组织间的粘连给肝脏分割带来极大挑战。针对这些问题,该文提出一种基于图像序列间先验约束的半自动分割方法,并进一步采取了多视角信息融合的方式实现肝脏的准确分割。该方法的优势在于无需大量数据的收集和复杂的先验训练。在Sliver07公开数据集合的验证结果显示,和领域内主要方法相比,该方法具有较高的分割准确度,特别是当肝脏区域存在病灶、边界模糊或缺失的情况下具有明显提升。
基于模糊感觉强度的无规则模糊逻辑系统的仿真设计
李玉姣, 王银河
2018, 40(4): 979-874. doi: 10.11999/JEIT170583
[摘要](58) [PDF 740KB](104)
摘要:
基于模糊逻辑方法在心理语言学研究领域的有效性,该文提出基于模糊感知强度和韦伯定律的一类新的无规则模糊逻辑系统及其自适应控制应用的方法。首先,应用心理物理学中的概念,模糊逻辑系统的知识库是利用模糊感觉强度来描述专家经验感受;模糊推理后应用广义韦伯定律进行解模糊得到系统输出。然后,针对一类非线性系统,利用构造的新的无规则模糊逻辑系统进行自适应控制设计,得到相应的控制器和参数自适应律。最后,通过Duffing混沌系统仿真算例验证了该文方法的可行性和有效性。
低复杂度的可变分数时延滤波器设计
黄翔东, 徐婧文, 张博, 马欣
2018, 40(4): 985-991. doi: 10.11999/JEIT170349
[摘要](66) [PDF 842KB](109)
摘要:
为实现低复杂度、高精度的可变分数时延滤波器设计,该文提出一种截止频率可控的高效设计法。该方法将全相位滤波器的解析设计与三次样条插值和泰勒级数展开相结合,既可以通过设置时延参数精确地调整滤波器的分数时延,又可以通过设置截止频率参数快速配置Farrow结构中各子滤波器的抽头系数,从而灵活地调整滤波器的截止频率。仿真实验表明,所提方法适用于设计具有中、低截止频率的可变分数时延滤波器,其设计复杂度相比于现有的加权最小二乘设计法低1个数量级。
综述评论
天波超视距雷达电离层相位污染时频校正方法综合性能评估
于文启, 陈建文, 李雪
2018, 40(4): 992-1001. doi: 10.11999/JEIT170701
[摘要](59) [PDF 7688KB](113)
摘要:
电离层相位污染严重制约天波超视距雷达对低可探测慢速舰船目标的检测性能,时频校正法成为目标检测的重要手段,对其进行分类并选取6种典型方法进行了去污染的综合性能评估。首先分析了性能比较的影响因素,然后从去污染的有效性、鲁棒性和运算量等几个方面进行了校正方法的综合比较。为电离层相位污染校正算法库的丰富和实际工程应用提供参考。
研究简报
北斗系统信号时域波形失真评估
康立, 卢晓春, 王雪, 贺成艳, 饶永南
2018, 40(4): 1002-1006. doi: 10.11999/JEIT170591
[摘要](86) [PDF 2322KB](135)
摘要:
卫星导航信号时域波形是空间信号质量监测和评估(SQM)的重要内容,本文利用大口径天线接收系统采集的离线数据对北斗IGSO-6卫星B1频点信号时域波形进行分析。首先提出利用基于码相位平均方法求取高信噪比的时域波形,在此基础上利用标准码片波形相关技术提取出码元波形。然后建立相关函数和码元波形的统计理论联系,利用码元波形相关函数差分析信号边沿特性,最后在时域波形上计算出所有北斗卫星的数字失真量,详细评估不同卫星数字失真规律。
屏蔽腔内任意高度线缆端接TVS管电路的电磁耦合时域分析
叶志红, 周海京, 刘强
2018, 40(4): 1007-1011. doi: 10.11999/JEIT170615
[摘要](55) [PDF 2208KB](148)
摘要:
该文基于时域有限差分(FDTD)方法和传输线方程,结合插值技术和牛顿迭代法,提出一种新的时域混合算法,能够快速模拟屏蔽腔内任意高度线缆端接瞬态电压抑制(TVS)管电路的电磁耦合问题,并实现空间电磁场与线缆和电路瞬态响应的同步计算。该算法首先利用FDTD方法结合STL网格剖分技术实现屏蔽腔结构的快速建模以及腔体内空间电磁场分布的准确模拟。然后利用传输线方程结合插值技术建立腔体内线缆的场线耦合模型,结合FDTD方法,迭代求解出线缆上的电压和电流响应。对于线缆端接的TVS管电路,列写电压电流方程,采用牛顿迭代法计算得到电路端口的电压响应。通过与电磁仿真软件的计算结果进行对比,验证了所提时域混合算法的正确性。研究表明,该算法能够很好地应用于屏蔽腔内线缆端接负载的TVS管限幅防护设计。
基于新型三元卷积神经网络的行人再辨识算法
朱建清, 曾焕强, 杜永兆, 雷震, 郑力新, 蔡灿辉
2018, 40(4): 1012-1016. doi: 10.11999/JEIT170803
[摘要](117) [PDF 457KB](179)
摘要:
基于三元卷积神经网络的行人再辨识算法多数采用欧式距离度量行人之间的相似度,并配合铰链(hinge)损失函数进行卷积神经网络的训练。然而,这种作法存在两个不足:欧式距离作为行人相似度,鉴别力不够强;铰链损失函数的间隔(Margin)参数设定依赖于人工预先设定且在训练过程中无法自适应调整。为此,针对上述两个不足进行改进,该文提出一种基于新型三元卷积神经网络的行人再辨识算法,以提高行人再辨识的准确率。首先,提出一种归一化混合度量函数取代传统的度量方法进行行人相似度计算,提高了行人相似度度量的鉴别力;其次,提出采用Log-logistic函数代替铰链函数,无需人工设定间隔参数,改进了特征与度量函数的联合优化效果。实验结果表明,所提出的算法在Auto Detected CUHK03 和VIPeR两个数据库上的准确率均获得显著的提升,验证了所提出算法的优越性。

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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