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    2008年 第35卷 第3期 刊出日期:2008-06-20
      
    研究论文
    MB-OFDM UWB系统的自适应联合均衡方案
    赵力;孙献璞;张海林
    2008, 35(3):  377-382. 
    摘要 ( 2267 )   PDF (752KB) ( 1140 )   收藏
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    提出了一种自适应联合均衡(AJE)方案,对接收到的多带正交频分复用超宽带(MB-OFDM UWB)时频分集信号,利用自适应滤波器实现最优合并(MMSE准则).该方案不需要知道信道参数,也就不需要进行信道估计,既减小了运算复杂度,也避免了信道估计误差的引入.该方案用最优线性合并归一化最小均方(OLC-NLMS)算法实现.利用了UWB信道慢衰落的特点,在输入信号高度相关的情况下,算法仍能快速收敛.仿真结果显示:与需要信道参数的传统最优合并方法相比,在10-2误比特率,2分集和4分集时,分别获得1.2dB和2.7dB增益.
    双抽运光子晶体光纤光学参量放大器特性研究
    尚韬1;李峰1;文爱军1;刘增基1;陈建平2
    2008, 35(3):  383-387. 
    摘要 ( 1739 )   PDF (555KB) ( 938 )   收藏
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    利用光子晶体光纤高非线性和低色散斜率的优良特性,提出了一种利用变换和缩放的四阶切比雪夫多项式计算双抽运光纤参量放大器平坦增益和带宽的方法.利用上述多项式的微小波动性,推导了放大器的增益和带宽表达式,进行了模拟分析,并与色散移位光纤参量放大器进行了比较.仿真结果表明,光子晶体光纤参量放大器具有优良的放大特性,其增益平坦度小于±0.5dB,增益带宽可达80nm.在此基础上,设计了一种新颖的可减小受激拉曼散射影响的双抽运光子晶体光纤参量放大器.
    宽带无线接入网中一种编码调度算法研究
    史琰;盛敏
    2008, 35(3):  388-394. 
    摘要 ( 1992 )   PDF (704KB) ( 1013 )   收藏
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    为了提升无线接入网络支持宽带实时业务的能力,提出了一种基于简单网络编码的分组调度算法(DSNC).通过引入分发状态参量,DSNC仅使用异或操作选择性地将重传分组编码成一个新的分组,不仅可以使网络吞吐量达到由“最大流-最小割”定理规定的上限,而且接收端可在成功接收后立即实现解码,降低了无线移动终端对计算能力、存储器空间和系统功耗的要求.在简单编码的基础上,DSNC算法依据分组排队时延进行编码和调度,能够在维持网络吞吐量的前提下为分组提供更佳的时延性能.计算机仿真结果表明,DSNC算法下的网络吞吐量非常接近理论上限,而且其平均时延和时延抖动较其它算法平均下降11%和19%,非常适合于高吞吐量的实时业务.
    一种新颖的无线OFDM信道H.264/AVC视频传输技术
    马彦卓1;常义林1;姚峻2
    2008, 35(3):  395-402. 
    摘要 ( 2139 )   PDF (837KB) ( 1009 )   收藏
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    提出一种空间域频域时间域三重数据交织的无线OFDM视频传输新方法.空间域交织将视频数据在图像空间域的突发误码均匀化;相邻OFDM子信道交织传送视频slice,即频域交织,有利于时间和空间的错误掩盖技术的实现;同一OFDM子信道在时间上交织传送不同序号的slice信息,即时间域交织,能提供可靠的参考帧进行帧间预测编码,防止帧间误码扩散,同时也有利于误码掩盖技术的实现.将以上的三重交织技术和反馈的多参考帧选择技术以及错误掩盖技术结合起来构成视频传输系统,能有效地提高视频通信的抗误码能力.仿真结果表明,在不同信道条件下,提出的方法能使OFDM无线信道上传输后恢复视频的PSNR提高4dB以上.
    一种新颖的宽带地空通信系统方案
    费满锋1;2;王杰令1;易克初1;刘祖军1
    2008, 35(3):  403-408. 
    摘要 ( 2093 )   PDF (679KB) ( 996 )   收藏
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    低仰角下的宽带地空通信信道存在严重的多径衰落现象,其信道特性与地面移动通信的情况很不相同,不适于采用正交频分复用技术,为此建立了低仰角下的宽带地空信道模型,并提出了一种正交码分复用与分组编码技术相结合的通信系统方案.理论分析和仿真实验结果表明: 该系统能够容忍40个码元以内的多径时延,当信道的莱斯因子在6~7dB时仍然可以获得很好的误码特性.由于该系统采用多值PN码M元扩频实现正交码分复用,因此其频带效率与非扩频系统相同;其次其码元较短,因而对信道动态变化的适应能力优于相应的正交频分复用系统.此外,它不必进行信道估计和均衡,因而其硬件实现的复杂度很低,在宽带地空通信中具有很好的应用前景.
    IEEE 802.11 MAC帧服务时延分析和在拥塞控制中的应用
    岳鹏;文爱军;赵瑞琴;刘增基
    2008, 35(3):  409-415. 
    摘要 ( 1729 )   PDF (766KB) ( 970 )   收藏
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    针对传统拥塞指示信号(例如平均队长)在无线自组织网络环境中不能有效指示网络拥塞的问题,分析研究了IEEE 802.11协议MAC帧服务时延(FSD),并给出了平均FSD与平均帧长、冲突概率以及饱和站数量之间的关系.分析结果表明:当站的传输概率大于临界值时,FSD随传输概率或饱和站数量的增加急剧增大,显示其对链路层拥塞较为敏感.最后通过仿真验证了FSD作为拥塞指示信号的有效性,与用平均队长指示网络拥塞的方法相比,FSD更能有效的指示网络拥塞,当与TCP协议配合时,能显著改善TCP连接的吞吐量,降低丢包率.
    一种有效的二维频率估计新方法
    聂卫科;冯大政
    2008, 35(3):  416-420. 
    摘要 ( 2038 )   PDF (596KB) ( 1089 )   收藏
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    针对高斯白噪声环境,提出一种三迭代算法估计二维频率.利用二维数据的旋转不变性,构造4个具有对角结构的数据矩阵,在时域进一步扩展,形成一组对角结构的数据矩阵.通过数据矩阵组的联合对角化,实现二维频率的估计,所得二维频率能自动配对.该方法每步迭代具有精确的最小二乘闭式解,消除了多阶段分解算法的误差积累,提高了估计精度.通过和克拉美罗界(CRB)的比较验证了该算法的有效性.
    有效稳健的STAP GMTI算法FAGATA
    刘聪锋;廖桂生
    2008, 35(3):  421-426. 
    摘要 ( 1900 )   PDF (930KB) ( 1021 )   收藏
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    针对机载/星载STAP雷达在非均匀杂波、干扰以及高密度目标回波存在时的动目标检测算法FRACTA及其增强型,提出了一种新的改进算法FAGATA.该算法利用多种离群点检测算法进行全局检查,将原算法的反复检查减少到一次.同时利用两种加权方法的自适应残留功率检验将检测层数从三层降低到两层,极大地提高了计算效率,不仅能够准确地检测运动目标、精确地估计目标参数,而且具有更高的检测效率和稳健性.仿真结果验证了算法的正确性和有效性.
    高吞吐量低存储量的LDPC码译码器FPGA实现
    张桂华1;张善旭2;李颖2
    2008, 35(3):  427-432. 
    摘要 ( 1926 )   PDF (712KB) ( 1018 )   收藏
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    针对规则(r, c)-LDPC码,设计了一种基于Turbo结构的FPGA译码实现算法,采用多路并行译单帧数据,多帧并行译码的结构,具有收敛速度快和存储量低的特点.为实现多路并行译单帧数据,首先将LDPC码划分成几个超码,并对每个超码内的单校验码采用并行BCJR算法.同时,为简化并行BCJR译码时的内部结构和控制单元的复杂度,提出一种修正的分圆陪集构造方法.在具体实现中,采用了3帧并行译码的结构来进一步提高吞吐量.对一个码长为1600,规则(3,5)-LDPC码,用Altera公司的Stratix EP1S25 FPGA芯片设计了译码器,在主频40MHz条件下采用20次迭代,可使吞吐量达50Mbit/s.
    基于Contourlet域HMT模型的图像融合
    刘战文;焦李成;金海燕;沙宇恒;杨淑媛
    2008, 35(3):  433-438. 
    摘要 ( 1859 )   PDF (1115KB) ( 953 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    针对小波域隐马尔可夫树融合速度较慢、方向信息少的缺点,提出了一种图像融合新算法.首先将待融合图像进行Contourlet分解得到低频系数和高频方向系数,低频系数采用模极小值的规则融合,高频方向系数经过Contourlet域隐马尔可夫树训练后求得边缘概率密度函数,与原系数相乘得到新的方向系数,然后采用局部内积的规则对高频系数融合.对融合后的系数进行逆Contourlet变换,从而得到融合后的图像.由于Contourlet域隐马尔可夫树模型在细尺度方面能够跨越几个相邻的方向子带,方向子带间具有与尺度相似的统计模式,因此该算法不仅能提高建模精度,而且能降低运算的复杂度(减少了参数数目).仿真实验表明,相比Contourlet和小波域同类算法,这种算法能够得到更加清晰光滑的融合图像;标准差、平均梯度、平均交叉熵等统计指标均比小波域隐马尔可夫树有显著改善,训练速度提高了17倍左右,且能够快速融合采用小波域隐马尔可夫树算法比较困难的图像.

    一种用于人脸识别的正交邻域保护嵌入算法

    陶晓燕;姬红兵;景志宏
    2008, 35(3):  439-443. 
    摘要 ( 1930 )   PDF (836KB) ( 1295 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    在邻域保护嵌入算法的基础上,提出了一种新的降维方法——正交邻域保护嵌入算法.首先,从最优投影的概念出发,定义了一种反映投影向量的邻域结构保护能力的函数;然后以邻域保护函数为目标函数,在原始的优化问题中增加正交约束条件,推导得到一组具有正交性的最优投影向量的迭代公式.与邻域保护嵌入算法相比,得到的正交向量具有更好的邻域保护性能,从而带来更强的判别能力,降低了误差率.在标准人脸库上的实验结果表明,与其他降维方法相比,新算法的最低误差率可减小15%~20%,且在选取的特征维数较低时就可获得最优值.
    一种结构自适应免疫抗体竞争网络的非监督图像分割
    黄文龙1;焦李成1;贾建1;2
    2008, 35(3):  444-448. 
    摘要 ( 1588 )   PDF (1151KB) ( 999 )   收藏
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    提出一种新的结构自适应免疫抗体竞争网络,无须预先设定聚类数目,实现了完全非监督的图像分割.基于自组织特征映射神经网络的基本概念,提出一个新的免疫抗体邻域概念,增强了网络的鲁棒性.根据大脑皮层长期记忆的形成原理提出一个长期记忆因子,提高了算法收敛的速度.为了抑制噪声抗原对抗体网络的影响,提出3种抗体死亡操作.以上这些改进措施可使生成的抗体网络更好地反映抗原的分布特征,得到自适应的网络结构.将此算法用于合成纹理图像、遥感图像和合成孔径雷达图像的分割,都取得了较好的分割结果.
    基于中国剩余定理的快速公钥加密算法
    王保仓1;韦永壮1;2;胡予濮1
    2008, 35(3):  449-454. 
    摘要 ( 2209 )   PDF (570KB) ( 1438 )   收藏
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    传统公钥密码的加解密速度较慢,这就使得这些密码很难应用于一些资源受限的环境.针对这一缺陷,设计了一个快速公钥密码算法.该算法使用中国剩余定理来隐藏陷门信息,其加密算法使用了几个大模数的模乘法运算,而解密算法只使用了一个模乘法运算和一个低阶矩阵和向量的乘法运算,所以该密码具有很快的加解密速度.该算法的安全性同时基于两个数学困难问题,攻击者如果想从公钥求解私钥,就必须先分解一个大整数,然后再求解联立丢番图逼近问题.分析表明,该算法能够抵抗格规约攻击,是一个安全快速高效的公钥密码体制.
    用不可能差分法分析17轮SMS4算法
    陈杰;胡予濮;张跃宇
    2008, 35(3):  455-458. 
    摘要 ( 2052 )   PDF (481KB) ( 1010 )   收藏
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    SMS4是我国在2006年公布的第一个商用分组密码算法. 通过分析SMS4每一轮输入输出对的差分的变化,首次给出一个14轮SMS4的不可能差分特性:如果输入的明文对的差分为(a, a, a, 0),那么14轮之后的输出差分不可能为(a, a, a, 0).利用该性质,在14轮不可能差分密码分析的基础上,前面加了两轮,后面加了一轮,提出了一种不可能差分密码分析17轮 SMS4的方法. 该方法分析17轮SMS4需要2<sup>103</sup>的选择明文, 2<sup>124</sup>的17轮SMS4加密以及2<sup>89</sup>分组的记忆存储空间,猜测密钥的错误概率仅为2<sup>-88.7</sup>.
    OFDM系统的非二进制级联码性能分析
    吴晓丽1;2;葛建华1;王勇1
    2008, 35(3):  459-463. 
    摘要 ( 1662 )   PDF (593KB) ( 926 )   收藏
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    提出了一种新的级联码结构,将基于有限扩域的非二进制LDPC码和空时码级联,这种结构使得非二进制LDPC码不需要串并变换直接进行高阶调制,简化了系统结构,克服了串并变换所带来的误差.分析比较了不同域值的LDPC级联码系统在不同调制模式下基于高斯白噪声信道和多径衰落信道的误码性能和译码复杂度,结果显示,新的级联编码的OFDM系统的性能优于二进制级联编码的OFDM系统,在高斯信道,误码率为10<sup>-6</sup>时,GF(4)和GF(16)分别提高0.2dB和0.3dB,在多径信道,误码率为10<sup>-6</sup>时,GF(4)和GF(16)分别提高1dB和2dB增益,级联的非二进制LDPC码的域值越大,系统的性能越好,译码复杂度也相应提高,GF(4)域上的加法计算次数比GF(2)域上多了2倍, 比GF(16)域多了10倍.
    一种高效的3G-WLAN互联网络认证协议
    李亚晖;杨卫东;马建峰
    2008, 35(3):  464-468. 
    摘要 ( 1736 )   PDF (683KB) ( 1015 )   收藏
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    提出了基于无线局域网和3G互联网络的接入认证协议.该协议对无线局域网访问网络的身份进行验证,抵御了恶意访问点的重定向攻击行为,采用对3G移动用户的局部化认证机制和基于快速签名的离线计费方法,有效地提高了重认证过程的效率.仿真结果表明,该协议的平均消息传输延时相对于扩展认证密钥协商协议缩短了大约45%,利用该协议3G移动用户可以在无线局域网网络中平滑地漫游和切换.
    一种分布式自治信任计算模型
    詹阳1;庞辽军1;朱晓妍1;王育民2
    2008, 35(3):  469-473. 
    摘要 ( 1775 )   PDF (530KB) ( 927 )   收藏
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    为了解决对等网络中节点信任值的计算问题,在综合利用直接经验和第三方推荐的基础之上,提出一种信任值的自治计算模型,其中的推荐信任合成权重取决于接收推荐者对推荐者的信任程度,推荐信任值和直接信任值都随着时间间隔的增加而递减.最后给出了所需数据结构和对应的信任值迭代更新计算方法.
    无线局域网中一种快速安全的切换方法
    杨卫东;马建峰;杨超
    2008, 35(3):  474-477. 
    摘要 ( 1513 )   PDF (626KB) ( 1136 )   收藏
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    根据无线局域网中实时多媒体业务低切换时延的需求,提出了一种基于移动预测的快速安全切换机制.利用终端移动模式和切换位置从邻居图中选择部分信道以单播方式扫描,降低了扫描时延.进一步通过在扫描阶段提前计算临时会话密钥及加入消息认证码,保证了扫描过程的安全性,并减小重认证时延.仿真结果表明本方法的切换时延比其他方法减小35%以上.
    一个群签名成员删除方案的分析和改进
    李新社;胡予濮
    2008, 35(3):  478-482. 
    摘要 ( 1395 )   PDF (523KB) ( 904 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    在群签名系统中群成员随时都可能离开,所以如何有效删除成员是一个重要的研究课题.王尚平等提出的成员删除方案(王删除方案)虽然其计算复杂性与成员删除数量无关,但笔者证明其不能达到真正删除成员的目的.基于王删除方案选择参数时所依据的数学原理,把成员注册和删除时的特性密钥更新算子由公开转为保密,同时特性密钥的更新工作由成员执行交由群主管执行,从而达到真正删除成员的目的,而且改进方案的计算量和原方案一样.
    适用于动态群组的密钥树平衡技术
    王巍1;马建峰1;杨超1;赵文红2
    2008, 35(3):  483-489. 
    摘要 ( 1508 )   PDF (761KB) ( 913 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    在群组密钥管理中,基于密钥树的方法可以达到对数级别的密钥更新代价而被广泛采用.但随着群组成员的加入和离开,密钥树会变为不平衡的结构,这时需要对密钥树进行平衡操作.提出了一种适用于动态群组的改进的平衡密钥树.在对成员加入或离开事件进行处理时,基于此密钥树的群组密钥管理方案不使用借用孩子结点、节点融合和结点分裂技术.提出的方案满足群组密钥保密性、前向保密性、后向保密性和密钥独立性等安全属性,且在最差的情况下和权重平衡树具有相同的密钥更新代价.分析结果表明提出的方案在成员加入和离开时所需的更新代价分别为O(2h)和O(2h<sup>2</sup>).
    一种新的运动目标自适应图像分割算法
    李恩科;刘上乾;麻彦轩;殷世民
    2008, 35(3):  490-494. 
    摘要 ( 1830 )   PDF (870KB) ( 1260 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    提出了一种新的运动目标自适应图像分割算法.在设置自适应跟踪波门对运动目标进行跟踪的基础上,依据最大类间方差函数准则自适应地求出调节系数,再用设置门限分割法完成图像的自适应分割.对该算法进行了详尽的图像分割实验,与著名的Otsu法、迭代法、最大熵法相比较,该分割算法不仅能适应多种复杂背景,而且分割精度高、速度快,是一种实用有效的图像分割方法.
    新型实用的电子磁罗盘设计
    马万明1;李存志1;林晓春2;郭艳艳1
    2008, 35(3):  495-498. 
    摘要 ( 1726 )   PDF (571KB) ( 1334 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    为提高罗盘精度,降低成本,携带方便,设计了一种新型实用的电子磁罗盘.当磁性材料趋于磁饱和后,电感自感系数与磁场强度成反比,在RL振荡电路中,振荡频率与自感系数成反比,所以振荡频率与磁场强度成正比.根据单片机测出RL振荡电路的频率,确定磁方位角.在液晶屏幕上显示实际测量角度值.用RL振荡电路正反充放电的方法消除了仪器本身引起的误差,并且用软件校正各种外界因素引起的误差.该罗盘用数字信号处理技术,抗干扰能力强,精度高,可靠性好.实际测试结果表明该仪器测量的数据误差小于1°,满足了实际应用的要求.
    扩展相似度空间的案例推理故障恢复方法
    李团结1;王飞军1;严天宏2
    2008, 35(3):  499-503. 
    摘要 ( 1596 )   PDF (596KB) ( 944 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    结合LID算法和CMM方法,提出了基于扩展相似度空间的案例推理多机器人系统故障恢复方法.其核心思想是通过故障特征提取错误节点,进而得到错误节点的扩展相似度空间,然后在扩展相似度空间范围内,直接按错误节点发生概率的大小推测故障.该方法不必严格依节点深度递进的次序推测故障,揭示了某些故障具有自然多发性的事实.给出了扩展相似度空间方法的推理模型和算法流程,并进行了实例仿真.结果表明扩展相似度空间方法的平均推测次数少于LEAF方法,缩短了多机器人系统故障恢复时间.
    压电柔性机械臂的轨迹跟踪控制
    徐亚兰;陈建军;刘珍
    2008, 35(3):  504-507. 
    摘要 ( 1589 )   PDF (542KB) ( 983 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    提出一种利用压电材料对柔性机械臂进行末端轨迹跟踪控制的方法.利用假设模态法,采用压电作动器和传感器同位配置,根据Lagrange方程建立了单连杆柔性机械臂的动力学模型;针对柔性机械臂的非最小相位特点,以刚性旋转关节的转角为控制输出、以压电作动器抑制柔性机械臂的末端振动,基于Lyapunov函数,采用PD(proportional-differential)控制策略实现了对柔性机械臂进行末端轨迹跟踪控制.仿真结果表明,压电作动器很好地抑制了柔性机械臂末端的振动,末端的轨迹跟踪由关节驱动和压电作动共同完成,PD控制算法简单,易于工程实现.
    一种超大规模电源/地线网络快速压缩BiCGStab算法
    苏浩航;张义门;张玉明;满进财
    2008, 35(3):  508-512. 
    摘要 ( 1766 )   PDF (618KB) ( 1050 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    提出一种新的快速分析方法对大规模电源/地线网络进行模拟.首先以列索引的一维稀疏存储结构对大规模的系数矩阵进行压缩处理,避免了行索引数组,提高了计算的速度;其次采用BiCGStab算法对网络进行模拟,在保证计算速度的情况下避免了逆矩阵的计算,节省了计算内存.实验数据表明,本算法的计算速度比HSPICE提高了两个数量级;计算所用的内存与HSPICE相比节省了约95%, 与预优共轭梯度法相比节省了约75%.本算法求解效率高,并大幅度节省了计算内存,与常规的电路模拟软件相比,适用于分析规模日益增大的微处理器中的电源/地线网络.
    新型HfO2栅介质电特性的理论分析与实验研究
    蔡乃琼;刘红侠
    2008, 35(3):  513-516. 
    摘要 ( 1664 )   PDF (606KB) ( 991 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    对结合NH4F表面预处理和高温退火新型工艺制作的超薄HfO2栅介质MOS电容的C-V特性进行了模拟仿真和实验研究,理论分析的界面态分布与实验结果吻合.利用高频C-V法计算了平带电压漂移量、氧化层内陷阱电荷密度和界面态密度,比较了不同工艺条件下样品的电参数.结果表明NH4F表面预处理和高温退火新型工艺可以显著降低界面态和氧化层陷阱电荷,从而降低栅极漏电流.
    无向Petri网的多AGV最优路径方法研究
    任小龙;温浩宇;李华
    2008, 35(3):  517-522. 
    摘要 ( 1580 )   PDF (570KB) ( 859 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    采用无向Petri网对自动导引车(AGV)系统路径布局进行建模,与时间窗(Time-window)结合建立基于时间的可达状态图.将调度的方法用于双向通行的多AGV系统的路径优化,并将多AGV同步寻找优化路径转化为对单个AGV分别寻找优化路径,降低了系统的复杂性.利用Best-first搜索方法,以下一步路径的状况作为确定目前状态的依据,提出了时间最短的路径优化算法.该方法可以在保证系统无死锁和冲突的基础上,使得AGV得到时间最短的优化路径.实例计算表明优化效果明显.该方法可用于较大规模的多AGV路径优化问题.
    一种提高DBSCAN聚类算法质量的新方法
    冯少荣1;2;肖文俊1
    2008, 35(3):  523-529. 
    摘要 ( 1730 )   PDF (643KB) ( 936 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    针对基于密度带有“噪声”的空间聚类应用(DBSCAN)聚类算法存在的3个主要问题: 输入参数敏感、对内存要求高、数据分布不均匀时影响聚类效果,提出了一种基于遗传方法的DBSCAN算法改进方案数据分区中使用遗传思想的DBSCAN算法(DPDGA)来提高聚类质量.利用遗传算法改进K-means算法来获取初始聚类中心;对数据进行划分,在此基础上对划分的每一部分使用DBSCAN算法进行聚类;合并聚类的结果.仿真实验表明,新方法较好解决了传统DBSCAN聚类算法存在的问题,在聚类效率和聚类效果方面均优于传统DBSCAN聚类算法.
    一种双波段红外图像弱小目标融合检测新算法
    王建涛
    2008, 35(3):  530-535. 
    摘要 ( 1667 )   PDF (823KB) ( 1009 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    提出了一种基于模糊推理的双波段红外图像弱小目标融合检测新算法.首先分别得到双波段红外差分图像,根据差分图像的噪声特性引入隶属度函数来衡量像素点灰度变化程度,对多帧差分图像进行融合,按照“IF…THEN…”规则分别完成单一波段融合后的图像模糊推理,提取目标运动航迹,最后通过融合双波段的航迹实现弱小目标的检测.仿真实验结果表明,该算法通过模糊推理克服了 “硬”判决带来检测概率低的缺点,利用双波段红外图像融合提高了检测性能,可以有效地检测出低信噪比红外图像序列中的弱小运动目标.
    一种集群智能粒子滤波算法
    陆陶荣1;2;朱林户1;李德芳3;柳宏杰4;夏文俊1
    2008, 35(3):  536-541. 
    摘要 ( 2146 )   PDF (603KB) ( 1063 )   收藏
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    将集群智能思想引入粒子滤波,提出一种新颖的基于人工鱼群算法的粒子滤波器.该算法利用人工鱼群算法中觅食行为和聚群行为的交替,使得先验粒子不断向高似然域移动,从而改善粒子分布,提高估计精度.此外,利用Kullback信息描述聚群行为产生的粒子分布与似然分布的差别,通过迭代发现Kullback信息是递减的,从而证明该算法是合理的.仿真实验证明,这种算法是一种有效的粒子滤波算法,其滤波性能优于扩展卡尔曼滤波和常规粒子滤波.
    无须反复初始化的活动围道纹理分割方法
    汪凯斌1;俞卞章1;王琦2;奚玮1
    2008, 35(3):  542-545. 
    摘要 ( 1610 )   PDF (1201KB) ( 983 )   收藏
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    针对纹理图像分割问题,提出了一种无须反复初始化的快速活动围道纹理分割模型.与现有的基于几何活动围道的纹理分割技术相比,该分割模型具有三个优点:一是使用图像的灰度信息和纹理信息来驱动活动围道进行图像分割,因而,不仅适用于分割纹理图像,而且适用于分割非纹理图像;二是使用局部二进制模式来提取纹理特征,计算复杂度小;三是模型求解时,增加了约束项不需要对符号距离函数进行反复初始化,因此可采用大的时间步长,迭代步数明显减少,从而提高了活动围道的收敛速度.对自然界真实图像和合成纹理图像的分割试验结果说明,无须反复初始化的活动围道纹理分割方法精度高、速度快.
    一种改进UCONC的服务网格授权决策模型
    桂劲松;陈志刚;邓晓衡;刘立
    2008, 35(3):  546-553. 
    摘要 ( 1544 )   PDF (719KB) ( 851 )   收藏
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    针对基于条件谓词决策的使用控制模型(UCONC)表达能力弱的缺陷,为了在服务网格实现决策组件与执行组件的合理分工,促进独立授权过程的并发执行,提出一种委托凭证模型细粒度表达决策结果.基于此改进UCONC,用委托凭证处理过程的状态组合替换原来简单的访问状态,决策组件根据请求时系统状态输出合理的委托凭证,根据系统状态的变化再决策可转换委托凭证的处理状态.该方法有效避免了相同访问请求重复产生委托凭证,委托凭证真实反映授权的实际需求.在e-Learning Grid系统中,改进后的决策模型能够细粒度地表达授权策略,输出合理的决策结果,各种访问请求通过合适的决策与控制满足了应用对安全的需求.
    流媒体隐蔽通信系统模型及性能优化
    肖博;黄永峰
    2008, 35(3):  554-558. 
    摘要 ( 1639 )   PDF (683KB) ( 1115 )   收藏
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    针对流媒体载体类型的多样性造成隐藏过程的不一致等问题,提出了一种流媒体隐蔽通信系统的3层模型,该模型将流媒体的隐蔽通信过程划分为适配与执行、传输管理和隐蔽应用3个层次,定义了各层的功能、服务和接口原语等规则.针对隐蔽通信系统中的主要参数建立了数学模型,得到了隐蔽信道有效利用率的表达式,利用求偏导数方法计算出给定条件下系统参数的最佳值.该模型已经在VoIP隐蔽通信系统中得到实现.实验和测试表明:分层模型很好地解决了不同载体下流媒体隐蔽通信隐藏过程的一致性问题,模型的理论计算值对实际系统的优化设计具有直接指导意义.
    基于ID的认证及密钥协商协议
    孙纪敏1;孙玉2;张思东1;裴庆祺3
    2008, 35(3):  559-562. 
    摘要 ( 1702 )   PDF (493KB) ( 899 )   收藏
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    在改进现有签密技术的基础上,基于身份(ID)的公钥密码系统,提出了一个基于ID的认证及密钥协商协议.该协议能够有效地解决传统公钥系统需要进行证书的传递和验证问题,同时,还具有完备的前向保密性,即使参与者的私钥被泄漏,也不会影响之前所协商共享密钥的安全性.分析发现,本认证及密钥协商方案具有更高的安全性和有效性,能更好地满足应用需求.
    Ad Hoc网络中联合功率节省与功率控制的MAC协议
    朱容波1;高波2
    2008, 35(3):  563-571. 
    摘要 ( 1599 )   PDF (801KB) ( 886 )   收藏
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    针对Ad Hoc网络中的能量效率与网络容量问题,提出了一种单信道环境下联合功率节省和功率控制的MAC协议PSPC.该协议在每个信标间隔周期内由交换控制信息窗口阶段和数据交换阶段组成.在交换控制信息窗口期间,节点通过交换控制信息来估计传输数据时实际使用的传输功率,与此同时,接收节点将自己在接收数据过程中可以容忍的最大噪声功率通知给可能造成冲突的相邻节点.在数据交换阶段,节点根据在控制信息窗口中获得的信息来决定实际的数据发送功率.对于不能传输或无数据传输的节点,则进入睡眠状态,直到本周期结束.仿真实验证明了提出的PSPC协议在节省能量的同时显著地提高了网络的吞吐量.
    移动Ad Hoc网络的一种自适应权值分簇算法
    张丽1;2;余镇危1;张扬3
    2008, 35(3):  572-576. 
    摘要 ( 1823 )   PDF (594KB) ( 931 )   收藏
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    为有效解决移动Ad Hoc网络簇结构的稳定性问题,提出了一种分簇算法.在流量均衡的基础上, 综合考虑节点所处的网络环境和本身状态,根据适应性权值选择簇首,实现对随机分布的移动节点自适应动态分簇,并通过可用度来优化簇内的节点数.仿真测试表明,该算法在不增加开销的情况下,能适应性均衡簇首负载,有效防止簇首成为瓶颈.
    一种新的颜色空间特征图像检索
    张志安;骆斌
    2008, 35(3):  577-580. 
    摘要 ( 1894 )   PDF (690KB) ( 1323 )   收藏
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    将检索图像转换为HSV颜色空间,分别对各颜色子空间进行Radon变换,并对投影数据中心化以消除平移影响.针对各颜色分量,利用Radon变换的奇异值的统计特性提取了具有尺度不变性的奇异值,由于矩阵的奇异值分解具有旋转不变性,因此该奇异值为平移、尺度和旋转不变的特征向量.将特征向量进行高斯归一化,采用其欧氏距离计算彩色图像的相似度并进行图像检索.试验结果表明该方法比其他算法具有更好的检索效果.