中国科技论文

China Sciencepaper

  • 基于联合稀疏压缩感知的频-空二维谱空穴检测

    张子选;刘福来;杜瑞燕;孙振兴;

    针对单维谱空穴检测过程中存在较大漏检率、易损失频谱接入机会等问题,提出了1种基于结构化压缩感知理论的频-空二维谱空穴检测算法。首先给出了接收无线电信号的频-空二维数据模型,然后利用联合稀疏结构化压缩感知理论给出频-空二维谱空穴检测模型,求解二维稀疏矩阵,并利用此矩阵中的元素检测主用户信道的占用状态,从而进一步获得各认知用户与活跃主用户之间的距离。最后,给出了频-空二维谱空穴判决准则。仿真结果表明:与标准压缩感知方法相比,所提方法不仅能够有效减少认知用户配备的滤波器数目,进一步证实了,当网络中认知用户的数目增加时,适当减少单个认知用户配备的滤波器个数,仍然能够达到预计的检测精度。

    2016年14期 v.11 1555-1559页 [查看摘要][在线阅读][下载 207K]
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  • 协作网络物理层安全通信系统性能分析

    章露萍;胡林;唐杰;董伟华;张金玲;文红;

    在窃听信道模型基础上加入协作干扰机的协作无线网络模型,研究在非理想信道估计条件下的信道信息进行系统安全速率极大化的功率分配方案优化方法。分别考虑3种不同场景的系统模型,得到最优功率分配下的系统安全速率,并将其与理想信道估计条件下最优功率分配的系统安全速率进行比较,分析了在有信道估计误差的实际通信环境中物理层安全的可实现性,通过数值模拟及结果分析,证明了存在1个最优的功率分配比和相应的发射功率值,使得系统的安全速率达到最大,性能最好。

    2016年14期 v.11 1560-1564+1586页 [查看摘要][在线阅读][下载 252K]
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  • 异构网络双连接中联合资源分配快速算法

    孙杰;史迎春;宋焕生;

    针对异构网络双连接系统中联合资源分配算法复杂度高、收敛速度慢的问题,提出了1种次优的快速分配算法。该算法以一定的系统吞吐量为代价来降低计算的复杂度,减少信令开销。数值分析结果表明,在1个由30个用户构成的系统中最优吞吐量可以达到约97%,并且计算复杂度较已有的算法有2~7倍的改善。

    2016年14期 v.11 1565-1569页 [查看摘要][在线阅读][下载 210K]
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  • 一种基于正交信号探测和相似原则的冲突容忍算法

    赵菊敏;李纳;李灯熬;朱飑凯;

    为解决射频识别系统(RFID)因冲突频发造成识别效率低下的难题,采用正交码编译标签类别信息和相似原则结合的方法,提出了冲突容忍的快速识别机制UACP。基于沃尔什正交码信号良好的自相关性,将冲突信号与全集进行相关运算并与门限值比较,实现冲突容忍并准确识别;基于相似原则,仅利用单时隙与总时隙数目关系,从微观估测宏观以快速确定各类别现存状况。且算法针对多组正交码排列组合、非同步码偏移、信号丢失率、信号误判率等制约因子进行理论分析,结果表明在时隙利用率、识别速率、时间效率等性能指标上较传统算法有明显优势。采用BPSK调制及USRP平台实验验证该算法识别效率提升25%~60%。

    2016年14期 v.11 1570-1575+1581页 [查看摘要][在线阅读][下载 369K]
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  • CMOL电路容错单元映射

    苏蒙蒙;夏银水;储著飞;陈定亨;王伦耀;

    结合电路的拓扑排序优化映射初始解,利用进化算法进行单元映射,提出了基于蛇形编码的容错映射方法,实现了存在缺陷情况下的容错映射.与已有的方法相比,提出的算法具有求解电路规模大、速度快的优点。

    2016年14期 v.11 1576-1581页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K]
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  • 不可信嵌入式平台下的安全传输方案

    谢学智;刘虎球;白家驹;王瑀屏;

    为便捷地实现互联互通,越来越多的设备和系统接入互联网,但同时带来了越来越严重的安全隐患。针对不可信嵌入式平台,设计了1套安全传输方案。该方案限制终端网卡的行为,通过一系列认证协议,使其仅能够与事先指定的服务器进行通信,不受攻击者控制。为实现这一方案,设计实现了一款加密网卡。结合了嵌入式网卡和加密网卡的特点,并通过硬件方式进行配置。实验表明,基于这款加密网卡,能够实现终端与服务器间的加密通信,并能够防御监听和冒充攻击,达到了安全传输的设计目标。

    2016年14期 v.11 1582-1586页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K]
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  • 利用保密增强实现基于混沌激光同步的安全密钥分发

    赵琦;王龙生;郭园园;王云才;王安帮;

    提出了利用保密增强后处理的方法来实现基于互耦合激光器混沌同步的安全密钥分发。采用基于随机码的通用类哈希函数对不安全的裸钥进行保密增强处理,可产生安全的密钥。数值模拟表明,经保密增强处理后,合法通信方密钥与窃听者的密钥间的互相关系数下降了1个数量级;合法通信方的信息泄露量最高仅为10-5比特量级;窃听者对安全密钥比特的平均正确窃听概率接近于零信息泄露量概率值0.5。该方法可有效解决窃听者通过单向耦合同步方式的窃听问题,增强混沌密钥分发系统的安全性。

    2016年14期 v.11 1587-1593页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K]
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  • 一种面向单粒子效应的容错自动转换工具

    盖璐璐;徐建军;邓锦洲;邵则铭;

    空间环境下高能粒子辐射所产生的单粒子效应是半导体电路中的1种瞬态故障现象,是影响航天计算机可靠性的重要原因。与硬件加固技术相比,针对单粒子效应的软件容错技术由于在实现成本和灵活性等方面的优势而备受关注。而自动化工具能提高容错加固的效率,拓展软件容错技术的应用范围。本文面向DSP线性汇编程序,设计实现了一种容错自动转换工具AFTCT。AFTCT能够实现程序分析和容错转换功能。同时,该工具能够集成多种容错算法,对新算法具有很好的扩充能力。并且结合JPEG2000程序对转换后代码进行了测试验证。

    2016年14期 v.11 1594-1599页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K]
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  • SAR成像中电离层的影响估计及其补偿

    苏星伊;邢孟道;周芳;孙光才;

    针对星载SAR对地面场景观测及地基ISAR对空间目标观测时,雷达电磁波穿透电离层受到电离层影响的问题,依据Chapman电离层模型得到电离层在雷达回波中的附加相位,给出从回波数据中提取电离层参数积分电子总量(total electron content,TEC)的方法。然后提出了2种基于雷达回波数据的估计及补偿回波信号中电离层影响的算法,即电离层TEC频域估计及影响补偿方法,以及1种利用最小熵方法对电离层参数TEC进行精估计的方法。其中频域的补偿方法通过平移相关法对回波相位进行估计,根据估计值补偿掉主要的电离层带来的超前相位,进而对补偿后的数据进行常规SAR成像处理,可以得到良好的聚焦结果;最小熵估计法对距离频域二次项的系数进行精估计,修正由频域估计得到的超前相位,得到了更好的补偿效果。为解决SAR成像中电离层对成像带来的影响提供了有效的校正方法。

    2016年14期 v.11 1600-1604页 [查看摘要][在线阅读][下载 310K]
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  • 小型化3D扼流圈天线设计

    赵泽方;杜平;邵玉;

    设计了1款由天线内芯和扼流圈组成的小型化3D扼流圈天线,通过在天线内芯四周加导电环提高天线低仰角增益,其20°仰角增益大于-3dB,相位中心误差为2.2mm,滚降系数在13dB以上,并能够覆盖GPS、BDS、GLONASS、GALILEO等四大导航系统。制作了扼流圈天线,仿真和测量结果表明,该天线低仰角增益高,相位中心稳定性好,抑制多径信号能力强。

    2016年14期 v.11 1605-1608页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]
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  • 基于强度调制的波带片时间透镜研究

    梁生;盛新志;娄淑琴;

    为了阐明强度调制波带片型时间透镜(时间强度波带片)中心波长、色散补偿量对输出光脉冲消光比、脉冲宽度等性能的影响机理,得到中心波长与焦距色散补偿量的定量理论关系,对时间强度波带片进行了建模和仿真研究。仿真研究结果表明:时间强度波带片的焦距色散补偿量与中心波长在1 310~1 550nm范围呈近似线性关系。对于不同波长,通过拟合公式可以得到焦距色散补偿量以实现最优消光比光脉冲输出。通过时间强度和相位波带片性能对比,讨论了2种波带片型时间透镜在实际应用中的相对优势。研究结论可以为设计和优化时间强度波带片以及拓展新型时间透镜器件的设计和应用提供理论指导和技术参考。

    2016年14期 v.11 1609-1612页 [查看摘要][在线阅读][下载 345K]
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  • 基于敏感性的火星大气进入段自主导航方法

    娄泰山;傅惠民;肖强;王治华;

    大气进入段的高精度导航是满足未来火星探测任务定点着陆要求的关键技术之一。针对导航精度对探测器升阻比的敏感性较大的问题,建立了升阻比不确定性的百分比误差模型,并给出了探测器状态估计误差对百分比参数的敏感性矩阵及相应的扰动矩阵。以探测器的导航状态估计误差对升阻比的敏感性为代价函数,通过调节增益矩阵进行导航滤波,可明显提高火星进入段自主导航的精度。IMU/无线电测距组合导航的数值仿真结果验证了该导航方法的有效性。

    2016年14期 v.11 1613-1618页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K]
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  • 基于物理-信息模糊推理的智能电网攻击检测方法

    刘扬;方圆;孙鸿;刘烃;

    提出了1种基于模糊推理的物理与信息系统异常融合方法,以检测智能电网的攻击事件。根据电力系统的物理约束,检测电力系统量测量中的异常数据,并计算物理系统异常度;对信息网络的通信数据进行监测,发现异常通信报文,计算信息系统异常度;根据智能电网中电力系统和信息网络的对应关系将物理和信息异常度进行关联匹配,采用模糊推理方法,融合计算系统的物理-信息异常度,检测攻击事件。仿真实验中对IEEE 14、39和118节点系统模拟不同强度的错误数据注入攻击,实验结果表明通过对电力系统和信息系统异常检测结果进行模糊推理,可以保证在较低漏报率条件下有效降低误报率。

    2016年14期 v.11 1619-1625页 [查看摘要][在线阅读][下载 247K]
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  • 基于迭代式MapReducede的海量数据并行聚类算法研究

    高见文;薛行贵;罗杰;姜源;吴启武;

    为解决传统K-means算法在处理海量数据时存在的不足,提出了1种适用于并行Canopy-Kmeans算法的迭代式MapReduce模型。通过Canopy算法对数据进行初始聚类,得到初始聚类中心,并按照初始聚类将数据存储于Mapper节点,减少Mapper和Reducer节点之间通信线路,减小运算量;在Mapper节点和Reducer节点之间建立互通信,将聚类中心作为迭代流通信息,减少信息流量;最终通过1次运算过程输出最终聚类结果。实验结果证明,改进的算法在时间、正确率和加速比性能方面,均优于传统的串行K-means算法,并在基于传统MapReduce模型的K-means算法基础上有所提高。

    2016年14期 v.11 1626-1631页 [查看摘要][在线阅读][下载 347K]
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  • 考虑温度效应的MWCNT填充TSV的电模型与特性分析

    苏晋荣;陈雪;张文梅;

    将温度效应考虑在内,建立了一对填充多壁碳纳米管的硅过孔阻抗模型,利用该模型计算了一对硅过孔的正向传输系数S21、串扰及延时等物理量,并分析了这些物理量随温度、TSV(Through Silicon Via)结构及材料参数的变化。结果表明,衬底电导的温度效应是影响S21参数温度特性的主要原因;降低隔离层介电常数或增加隔离层厚度,可以减小插入损耗,降低串扰和延时,提升传输性能;适当增加节距可以减小60GHz频率以下的插入损耗;增加MWCNT(Multi-walled Carbon Nanotubes)最外层直径能够提升TSV等效电导率,但对减少插损效果甚微。

    2016年14期 v.11 1632-1636页 [查看摘要][在线阅读][下载 314K]
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  • 基于合作与竞争关系的标签推荐算法

    何恋;韩立新;史雪荣;

    针对高阶奇异值分解(HOSVD)模型进行标签推荐时产生矛盾标签且没有充分利用标签之间关联的问题,提出了1种基于合作与竞争关系的标签推荐改进算法,利用标签之间的相关关系来改进原有的HOSVD模型,并应用到标签推荐系统中。通过实验将其与未改进的推荐算法对比,实验数据表明,在同等条件下,改进后的算法推荐的标签更加准确。

    2016年14期 v.11 1637-1641+1654页 [查看摘要][在线阅读][下载 217K]
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  • 基于对称轴的自然图像中物体部件检测

    程小青;赵凯;曾丹;沈为;张之江;

    提出了1种基于对称轴的物体部件检测方法,将对称轴作为物体部件检测的种子。首先,基于学习几何与表象特征的相似度,将对称轴片段连成对称轴段,每个对称轴段被当作1个物体部件的中轴。然后通过定位每个对称轴段两边的物体部件边界检测得到物体部件。通过在BSDS-Parts数据集上的实验,证明了所提出的方法能够提高对物体部件检测的性能。

    2016年14期 v.11 1642-1648页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
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  • 一种基于免Hessian优化的二阶隐特征Web服务QoS预测模型

    李艳;罗辛;

    提出1种基于免Hessian优化的二阶隐特征Web服务QoS(quality-of-service)预测模型。使用单一隐特征向量对待解隐特征进行建模,从而得到完全的Hessian矩阵;使用Hessian矩阵的Gauss-Newton逼近代入优化过程,以避免负曲面问题;使用共轭梯度下降方法对目标函数进行迭代求解,避免对Gauss-Newton逼近矩阵求逆;根据免Hessian优化方法的原则,在共轭梯度下降迭代过程中使用高效方法计算Gauss-Newton逼近矩阵和随机向量的乘积。在2个大规模Web服务用户端QoS数据集上的实验结果表明,该二阶预测模型具备很高的预测准确度和良好的执行效率。

    2016年14期 v.11 1649-1654页 [查看摘要][在线阅读][下载 208K]
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  • 基于修正反正切函数的变步长LMS算法

    管四海;李智;

    为了能够减少算法运算时间、减小稳态误差、提高收敛速度、增强跟踪性能以及增加抗噪性能,提出了1种变步长最小均方误差(least mean square,LMS)算法。针对现有LMS类算法在低信噪比下性能不佳、人为设定参数较多等缺点,基于反正切函数,且利用误差的相关函数动态调整步长。理论上分析了该算法复杂度、稳态失调、收敛速度、跟踪性能以及抗噪性能,并分别设计高信噪比和低信噪比的条件下进行实验仿真比较。理论分析结合实验仿真验证:该算法在高低信噪比时均具有较快的收敛速度和跟踪速度,能获得小的稳态误差和稳态失调,且需要设定的参数变量个数少。

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  • 叠瓦式磁记录磁盘的研究进展

    谭玉娟;刘涛;赵亚军;

    详细介绍了叠瓦式磁记录磁盘(shingled magnetic recording,SMR)的磁道组织结构以及由此带来的大容量优势和引入的数据写放大问题;概述了目前已出现的驱动管理式SMR、主机管理式SMR和主机感知式SMR等3大SMR磁盘体系结构;重点介绍了驱动管理式SMR和主机管理式SMR,为缓解SMR磁盘的数据写放大问题而提出的一些方法,包括驱动管理式SMR磁盘的数据更新策略、映射机制和空间回收方法,以及主机管理式SMR磁盘的固定磁道带大小和不固定磁道带大小方法。随着数据量的持续增长,SMR磁盘将会得到广泛应用,其大容量优势和快速的大数据顺序读写等特点非常适合数据备份、归档存储,以及云存储等领域。

    2016年14期 v.11 1661-1667页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K]
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  • 基于径向基神经网络的目标测向定位算法

    王子豪;田杰;

    针对热释电红外传感器定位系统中解析算法定位误差较大和未充分利用冗余测向信息的问题,提出了1种基于径向基神经网络的目标测向定位方法,介绍了PIR传感器节点的区域分割模型,利用K均值聚类和梯度下降法对神经网络进行训练;通过对不同数量样本的监督学习,比较得出性能较优的神经网络模型,然后通过仿真实验将其与传统的解析算法作对比。实验数据表明,在同等的实验条件下,神经网络模型的定位精度至少提高了18%,在探测区域边界的定位误差远小于解析算法,体现了径向基神经网络较强的非线性映射能力和较高的鲁棒性。

    2016年14期 v.11 1668-1672页 [查看摘要][在线阅读][下载 230K]
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  • 基于NSST和区域生长的红外与可见光图像融合算法

    罗杰;孔韦韦;刘睿;

    针对当前红外与可见光图像融合中红外目标提取信息度不足和灰度对比度较低的问题,将多尺度多方向变换技术与目标提取技术相结合,提出了1种基于非下采样剪切波变换(non-subsampled shearlet transform,NSST)和区域生长的红外与可见光图像融合算法。首先对红外图像运用区域生长法提取出目标区域并投影到可见光图像中,然后对映射图像与红外图像做NSST分解得到各尺度各方向的子带图像。低通子带融合系数的选择采用基于区域能量的加权平均法,高频子带系数的选择采用基于改进型Sobel算子和区域平均梯度的融合规则。最后通过对融合系数做NSST逆变换得到期望的融合图像。实验结果表明,所提算法得到的融合图像红外目标突出,背景清晰,定位准确,平均灰度也更接近源可见光图像,具有良好的视觉效果。

    2016年14期 v.11 1673-1678页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K]
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