中国科技论文

China Sciencepaper

  • 认知无线电自组织网络带宽动态分配多信道MAC协议

    高培勇;陈靖;朱清超;康巧燕;

    针对目前经典的本地协作多信道MAC协议(LCM-MAC)缺乏频谱感知和带宽动态分配问题,提出一种认知无线电自组织网络(cognitive radio Ad hoc networks,CRAHNs)带宽动态分配多信道MAC(CR-LMAC)协议。通过引入频谱感知机制和新的带宽分配策略模型,改进LCM-MAC协议,使其具备空闲信道感知和动态分配带宽的自适应能力。仿真结果表明,改进后的协议性能优于LCM-MAC,在网络总吞吐量和端到端时延等方面有较大提高和改善。

    2014年04期 v.9 375-379页 [查看摘要][在线阅读][下载 240K]
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  • RoF链路中载波相位噪声对矢量信号的影响及抑制

    李龙;郑小平;

    分析了本振信号传输时光纤色散引发的相噪对矢量信号EVM的影响规律,提出了抑制此类EVM恶化的上行RoF链路原理结构。实验结果表明:该结构在35km单模光纤时,可以将色散引起的相噪影响完全抑制;可将65km单模传输时的EVM从10%左右抑制为5%左右。

    2014年04期 v.9 380-382+412页 [查看摘要][在线阅读][下载 204K]
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  • MIMO双向中继信道能量效率优化算法

    方力;邱玲;

    研究了多输入多输出(multiple input multple output,MIMO)双向中继信道的能量效率优化问题。首先考虑无功率约束下的能量效率优化问题,采用嵌套优化方法得到最优的功率分配。然后求解有功率约束时的能量效率优化问题,如果无功率约束时的最优解在最大功率约束内,则该最优解为有功率约束时的最优解;否则通过确定一部分节点的最优发射功率,减小剩下节点的发射功率的优化区间来求解该问题。仿真结果验证了所提优化算法的有效性。

    2014年04期 v.9 383-386页 [查看摘要][在线阅读][下载 162K]
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  • 一种基片集成波导滤波器的快速设计方法

    霍新平;郝张成;

    本文使用主动空间映射算法对基片集成波导滤波器的快速设计进行研究。在对滤波器结构进行分析的基础上,使用HFSS和ADS软件分别建立了其电磁场全波分析模型和等效电路模型,并将之用于空间映射方法所需的精确仿真和粗糙仿真。通过利用等效电路模型,对反映模型参数映射关系的参数进行了提取。整个设计过程仅用了少数几次精确仿真和粗糙仿真,就可以较好地到达设计指标。同常规设计方法相比,该方法可以对具有大规模变量的高阶滤波器进行设计,并且可以显著减少设计时间。作为应用实例,分别对X波段五阶和十阶带通滤波器进行了快速设计,并通过实验对五阶带通滤波器进行了验证,有力地证明了本文所提出方法的正确性和有效性。

    2014年04期 v.9 387-392页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K]
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  • 一种多粒度传送网中的能量感知自适应疏导机制

    雷光炜;张金宏;王兴伟;黄敏;

    在多粒度传送网中,可以通过业务量疏导将大量业务数据疏导进光层,从而有效提高带宽利用率和降低能耗。基于此,首先描述了一种能量感知的网络模型,并根据多粒度传送网的实际工作情况,引入网络行为的概念,分析了多粒度传送网的能耗情况。然后提出了能量感知自适应IP层优先疏导算法,引入了"旁观节点"的概念,旨在适当的时刻将网络中度数较低的节点调整为"旁观节点"状态,以使网络重载时新到来的业务能够不经过这样的节点。最后对所提出的算法进行了仿真实现,仿真结果表明所提算法与基准算法相比有明显的优势。

    2014年04期 v.9 393-399页 [查看摘要][在线阅读][下载 289K]
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  • 基于硅带隙能量的1.2V基准电压源设计

    冯超;汪金辉;万培元;侯立刚;

    基于0.35μm CSMC(central semiconductor manufacturing corporation)工艺设计,并流片了一款典型的带隙基准电压源芯片,可输出不随温度变化的高精度基准电压。电路包括核心电路、运算放大器和启动电路。芯片在3.3V供电电压,-40~80℃的温度范围内进行测试,结果显示输出电压波动范围为1.212 8~1.217 5V,温度系数为3.22×10-5/℃。电路的版图面积为135μm×236μm,芯片大小为1mm×1mm。

    2014年04期 v.9 400-402+416页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K]
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  • 基于FPGA的PCIe SSD设计与实现

    李硕;刘芳;肖侬;

    为满足大数据时代数据密集型应用日益增长的存储需求,设计与实现了一个高性能固态盘原型系统。该固态盘以闪存为存储介质,与主机通过PCIe接口进行通信,主控逻辑基于FPGA实现。在FPGA内部实现了PCIe接口模块、缓存控制器、闪存转换层和闪存控制器。介绍了PCIe接口、闪存转换层和闪存同步控制器等模块的设计与实现。测试结果表明,该固态盘原型系统写带宽达到2.6GB/s,读带宽达到2.93GB/s,读写IOPS(input/output operations per second)达到300 000,能够满足高带宽高吞吐率的存储需求。

    2014年04期 v.9 403-406页 [查看摘要][在线阅读][下载 208K]
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  • 基于电磁信号导航的智能车系统设计与开发

    潘明;汪镭;康琦;吴启迪;

    运用嵌入式系统的开发方法,详细描述了一套基于电磁导航原理设计的智能车系统开发过程。系统设计目标是:在保证智能车不脱离运行轨道的前提下,速度尽可能地快。系统选取32位微控制器MK60DX256ZVLQ10为主控芯片,通过完整地设计并优化小车的硬件系统、软件系统和机械系统,最终实现了智能车通过自行检测轨道导线激发的电磁波自主循迹行驶。

    2014年04期 v.9 407-412页 [查看摘要][在线阅读][下载 246K]
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  • 声学层析成像传感器布局设计

    王善辉;颜华;李爽;

    声学传感器阵列设计的合理性直接影响声学层析成像系统对温度场重建质量。本文对声学传感器阵列的数量、布局等参数进行设计,利用计算机对不同结构下的传感器阵列进行仿真,比较了几种模型温度场的重建结果,初步确定了传感器阵列各参数的最优值。通过对声学传感器阵列的仿真设计,提高了声学层析成像系统的性能,据此参数设计的声学传感器阵列获得了较高的温度场重建精度。

    2014年04期 v.9 413-416页 [查看摘要][在线阅读][下载 178K]
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  • 人体前臂组织各向异性的人体通信信道模型

    刘益和;张双;秦雨萍;张绍祥;谭立文;

    人体前臂是一个近似的圆柱体结构,由组织包裹组成。这些组织有的各向同性,如皮肤,脂肪;有的各向异性,如肌肉等。它们对人体电流信号的传播与分布有着极大的影响,特别是肌肉组织。应用麦克斯韦方程,结合人体组织特性和准静态条件下的边界条件,在柱坐标系下建立了基于人体组织特性的信道模型。用该模型,结合人体组织各向特性的电参数(肌肉),在MATLAB2010a上分别计算出具有组织特性的信道模型和不具有组织特性的信道模型的结果。然后与在人体右前臂测量得到的数据相比较,发现加入组织特性的信道模型的增益曲线与实验数据保持高度一致,模型的平均误差比各向同性的信道模型误差下降了2%,最大误差也下降了3%,进一步降低了模型的失真率。

    2014年04期 v.9 417-419+433页 [查看摘要][在线阅读][下载 214K]
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  • 一个新的伪随机生成器构造方案

    程宽;毕经国;

    伪随机生成器(pseudorandom generator,PRG)是当代密码学研究的一个基本结构。新方案基于格理论中的经典问题的困难性来构造PRG。首先根据多维子集和问题(multidimensional subset sum简称MSS)构造MSS单向函数,再使用单向迭代函数的方法构造新的PRG。使用一般单向函数的PRG构造方案,若单向函数输入长度是m,则要求种子长度达到O(m7)。相比之下,由于MSS单向函数有"大致正规"特性,新方案仅要求种子长度达到O(mlog m)。

    2014年04期 v.9 420-424页 [查看摘要][在线阅读][下载 186K]
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  • 基于IRR信息的改进ARC算法

    汤茂杰;赵鹏;王瑀屏;

    缓存是增强计算机整体性能的一项重要技术,缓存替换算法作为核心技术尤为重要。通过深入研究多种数据访问模式下ARC(adaptive replacement cache)算法的性能,总结出ARC算法性能较差的数据访问模式及其原因。针对发现的不足提出了一种改进的缓存替换算法,该算法通过引入IRR(inter reference recency)信息,提高了弱局部性访问模式下的缓存命中率,改善了ARC算法对不同数据访问模式的适应性。仿真实验结果表明,改进后的算法提升了应对弱局部性访问模式的能力,增强了算法的灵活性。

    2014年04期 v.9 425-428页 [查看摘要][在线阅读][下载 189K]
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  • MP3Stego嵌入密文长度估计

    羊开云;王让定;严迪群;金超;

    一种针对MP3Stego音频隐写工具的隐写分析算法被提出。它是一种主动隐写分析算法,结合突变点检测技术和排列组合方法对嵌入密文长度进行估计。其中,突变点检测技术是一种精确的数据分析方法,能精确检测出一组数值中的突变点,而排列组合方法的提出则与MP3Stego的嵌入算法紧密相关。实验证明,该方法能有效估计出嵌入MP3Stego的密文长度,估计的与实际的密文长度平均偏差仅为1.443%。

    2014年04期 v.9 429-433页 [查看摘要][在线阅读][下载 223K]
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  • 带有阈值和优先权的三队列轮询排队系统

    储育青;刘再明;吴锦标;

    本文研究了一个带有阈值的优先权轮询排队系统,其中队列1有最高优先权,队列2次之,队列3最低。排队系统由3个M/M/1队列和一个服务台组成,采用阈值服务策略,队列1和队列2的阈值分别为1和N,队列3无阈值。在忽略转换时间和抢占情形下,利用分析的方法,给出了3个队长的稳态联合概率分布的母函数。借助母函数,得到了平均队长和平均等待时间。

    2014年04期 v.9 434-440页 [查看摘要][在线阅读][下载 263K]
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  • 基于分组的并行程序多路径覆盖测试数据进化生成

    田甜;巩敦卫;

    尽管并行软件测试已经得到软件工程界的广泛关注,但是,如何高效生成覆盖并行软件多条路径的测试数据,相关的研究还比较少。本文研究消息传递并行程序多路径覆盖测试数据生成问题,并提出基于分组的测试数据进化生成方法。首先根据并行程序包含的进程数、可用的计算资源以及路径相似度,将目标路径分成若干组,并基于每组目标路径,建立多路径覆盖测试数据生成问题的数学模型;然后采用多种群并行遗传算法求解上述模型,使得一次运行遗传算法,生成覆盖所有目标路径的测试数据。性能分析表明,所提出的目标路径分组方法不但能够保证不同组包含的目标路径相差很少,而且同一组的目标路径之间具有很大的相似度。将所提方法应用于4个基准程序的测试中,并与已有方法比较,结果表明,所提方法在保证路径覆盖率的前提下,可大大缩减个体评价次数和耗时。

    2014年04期 v.9 441-450页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K]
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  • 喷泉码在多接口无线多媒体传输中的应用

    邹衍芳;尹长川;李剑峰;

    讨论了一种GF(m)随机线性喷泉码及其译码的在线高斯消元算法,分析了其译码开销和译码复杂度,并给出了其参数选取方案。为了论证该方案的有效性,对应用该方案的多接口无线多媒体传输系统进行了测试分析,测试结果表明,该方案的系统传输速率和可靠性都接近最优。

    2014年04期 v.9 451-455页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]
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  • 采用自适应搜索范围的多介质立体匹配算法

    李海滨;刘婷婷;张强;张文明;李雅倩;

    摄像机在水下拍摄时,成像光线经过不同介质会发生折射,空气中极线约束条件不再满足,区域匹配无法在此极线上搜索。针对此问题,提出一种采用自适应搜索范围的多介质立体匹配算法。首先对双目摄像机进行标定得到相关参数;然后针对每一像素点推导出曲线极线,并计算出与原极线的上偏差与下偏差,确定该点的最优搜索范围;再用区域算法SAD算法在每点对应的最优搜索范围中进行多行搜索并匹配。经过两组实验对比,该算法的匹配精度分别为72.4%、76.8%,而SIFT匹配算法的匹配精度分别为71.1%、74.7%。该算法的匹配精度达到了特征匹配的精度,可以用于整幅图的稠密匹配,解决了原极线搜索策略无法应用于多介质环境的问题,成功将区域匹配算法应用于多介质中的立体匹配。

    2014年04期 v.9 456-459+464页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
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  • 图嵌入方法及其在网络虚拟化中的应用

    肖文俊;林龙新;

    网络虚拟化是当前计算领域的研究热点,其关键技术之一是图嵌入方法,即将由实际需求抽象所得虚拟逻辑拓扑图如何有效嵌入到基础物理网络结构图中的方法。本文的图嵌入方法是基于Cayley图和陪集图的,研究其在对等网络中用于设计高对称性的虚拟拓扑图并获得高效路由方法等虚拟化问题,也探讨了其如何有助于设计现实复杂网络有效路由方法。这些图嵌入方法充分利用图结构对称性,简化一些网络虚拟化问题,其研究对深化和发展网络中的代数和图论方法,以及网络虚拟化技术深入广泛应用有一定意义。

    2014年04期 v.9 460-464页 [查看摘要][在线阅读][下载 205K]
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  • 人脸识别PCA算法的硬件实现

    张旭东;徐和根;

    为满足人脸识别系统的实时性,提出了一种基于FPGA硬件平台的人脸识别系统的实现方法。以传统的主成份分析算法为理论基础,利用Xilinx公司的System Generator开发环境实现算法的硬件逻辑。通过调试和仿真后,分析运算负荷和时序逻辑。结果表明,使用Spartan-3ADSP XC3SD3400AFPGA开发套件,在保证识别率的前提下,硬件实现的算法处理速度要远快于MATLAB中的算法实现。

    2014年04期 v.9 465-469页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
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  • 柔性双段腿的SLIP模型参数敏感性分析

    冯华山;李勇政;王润孝;李军;

    为了反映腿部多段串联的多参数耦合特性,以SLIP(spring loaded inverted pendulum)模型为基础,建立了小腿含有串联线性伸缩弹簧的机器人柔性双段腿动力学模型。通过仿真分析其运动,获得柔性双段腿弹簧刚度、触地角度、虚拟腿长、膝关节角度、质量分布等参数的稳定域。通过对各个参数稳定域进行归一化处理和曲线拟合,获得参数稳定域变化曲线及参数敏感度排序。最后基于ADAMS与MATLAB联合仿真验证了柔性双段腿模型中参数敏感度排序的正确性。

    2014年04期 v.9 470-473+488页 [查看摘要][在线阅读][下载 261K]
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  • 基于大规模复杂网络社区发现的科研合著网络分析

    武森;卢丹;冯小东;杜彦南;

    针对基于极大团的社区发现算法,设计了适应大规模数据的MapReduce并行计算框架,提出了基于大规模复杂网络社区发现的科研合著网络分析算法,并用于对我国管理科学与工程领域2012年科研合著网络进行社区结构划分。实验结果表明,基于MapReduce的并行社区发现算法可在保证正确性的同时有效提高计算效率,适用于大规模复杂网络的社区发现。针对我国管理科学与工程领域2012年科研合著网络的社区划分结果展现了我国管理科学与工程领域科研合作的特点和问题。

    2014年04期 v.9 474-478页 [查看摘要][在线阅读][下载 247K]
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  • 基于AP和BP神经网络算法的手写数字识别

    朱婷婷;魏海坤;张侃健;

    针对现有的手写数字识别技术不适合大规模应用的问题,提出了一种基于AP和BP神经网络的快速手写数字识别算法。首先对预处理后的样本通过AP算法(affinity propagation)聚类消除冗余,重新构造样本空间;然后构造BP(误差反向传播)神经网络模型,学习测试集合样本。采用UCI机器学习数据库中的数据进行实验,结果表明,算法的识别正确率可达96.10%,高于BP神经网络算法的识别正确率94.88%,且执行时间约为后者的10%,具有较高的实用价值。

    2014年04期 v.9 479-482页 [查看摘要][在线阅读][下载 175K]
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  • 一种802.11s mesh网在农村电力通信接入网中部署的新策略

    刘剑波;贺庆;钟玲;张南;

    农村电网进一步的升级改造工程急需建设能够提供安全可靠的双向通信网络平台。农村电网地理环境的复杂性和总信息量低的特点更适合建设无线专网。为了给农村电网通信提供真正可靠、自愈和高吞吐量的无线通信网络,对如何在农村电力通信接入网中部署802.11smesh网进行了研究,分析了适用于农村电力通信接入网的mesh网络拓扑结构,选用基于簇的AP(access point)部署方案对农村电力通信接入网进行规划部署。通过NS-3仿真建模技术对新方法进行验证,仿真结果证明新方法使求的最优解更加合理,在实时性和吞吐量这两方面能够满足农村电力通信接入网的需求。

    2014年04期 v.9 483-488页 [查看摘要][在线阅读][下载 209K]
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  • 厌氧消化过程——循环迭代无模型自适应控制

    赵永国;王浩平;田杨;陈逸婷;Ivan Simeonov;

    针对厌氧消化过程难以建模、系统参数复杂等难点,提出了一种由稳定子控制与补偿子控制组成的且仅依赖系统输出的循环迭代无模型自适应控制器(composed recursive model free controller,CRMFC),并借助特殊的非线性比例积分(nonlinear proportional-integral,NPI)控制器对所提出的CRMFC进行了Matlab/Simulink的数值仿真以验证控制方法的性能,研究结果对厌氧消化过程的研究具有较大理论价值和工程应用前景。

    2014年04期 v.9 489-493页 [查看摘要][在线阅读][下载 270K]
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  • 探地雷达应用于植物粗根探测的研究进展

    郭立;范碧航;吴渊;李文涛;崔喜红;陈晋;

    应用探地雷达开展植物粗根探测始于1999年,经过15年的验证与发展,其粗根探测的有效性和精度已在不同探测物种和不同实验条件下得以证实。作为一种非侵入性的地球物理探测手段,探地雷达探测粗根的方法不但克服了传统根系调查耗时费力且破坏性较大的限制,并使得野外大面积重复性粗根观测成为可能。近几年,探地雷达粗根探测在粗根雷达信号正演模拟方法的建立,影响粗根探测精度的敏感因素分析,粗根生物量反演方法的改进和根系三维结构的重建等方面取得了进展,完善了探地雷达探测粗根的方法和流程,拓展了非侵入性根系探测的研究范围。随着探地雷达系统、数据处理软件和雷达数据采集方式的进一步改进,探地雷达在根系探测领域必将展示出更大的潜力。

    2014年04期 v.9 494-498页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K]
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