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2018年 46卷 9期
刊出日期:2018-09-25

综述评论
学术论文
科研通信
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学术论文
2049 李东, 赵婷, 宋伟, 刘庆华, 曾浩, 张成祥
一种低信噪比下稳健的ISAR平动补偿方法
远距离小目标/隐身目标逆合成孔径雷达成像在目标检测系统中具有重要作用,然而由于回波信号存在信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)低等问题,使得传统基于距离包络对齐的平动补偿方法失效;导致后续初相校正和方位聚焦处理性能急剧下降.针对该问题,本文提出一种低信噪比下参数化平动补偿方法.首先,将回波信号建模为多成分的多项式相位信号,并通过挖掘运动目标上所有散射体具有相同的平动历程这一先验信息,利用相位差分(Phase Differencing,PD)和Keystone变换将目标上所有散射体能量聚集到同一距离单元.然后,通过相干积累三次相位函数将该距离单元内的所有散射体能量集中到一个强点,进而估计出目标平动参数实现低SNR下平动补偿.最后,理论分析和实测数据实验验证了该方法的有效性.
2018 Vol. 46 (9): 2049-2056 [摘要] ( 440 ) [HTML 1KB] [PDF 3771KB] ( 610 )
2057 窦家维, 王文丽, 刘旭红, 李顺东
有理区间的安全多方计算与应用
本文研究了有理数与有理区间的位置关系以及两个有理区间位置关系的安全多方计算.它们已广泛应用于数据库匹配、定位搜索等领域,是保密科学计算的一个重要分支.但目前已有文献在解决有理数与有理区间的位置关系时提出的协议效率较低,且两个有理区间位置关系问题的研究较为有限.针对这些问题,本文首先用多项式表示区间,将有理数与有理区间位置关系问题转化为整数向量的内积符号判定问题,设计了新的有理数与有理区间的保密计算协议.其次,以有理数与有理区间协议作为基础模块,设计了两个有理区间位置关系的保密计算协议.最后,理论分析及实验结果均表明本文方案是安全高效的,并给出了本文协议在有理数域上的百万富翁问题及计算几何问题的应用.
2018 Vol. 46 (9): 2057-2062 [摘要] ( 446 ) [HTML 1KB] [PDF 864KB] ( 461 )
2063 韦亮, 宋高俊, 田亮
基于部分信道信息的卫星移动链路ACM方法
在卫星移动通信环境下,由于信道时变特性以及巨大的往返传输延迟,极大地限制了卫星自适应编码调制(adaptive coding and modulation)技术的应用.为了解决这个问题,根据卫星移动通信上下行链路的视线信道分量满足近似互易性的特点,本文提出了一种基于部分信道信息的自适应调制编码方法.在满足平均发射功率和平均比特错误率的约束条件下,导出了最优的自适应编码调制策略和功率分配方法.提出的方法克服了现有自适应方法的局限性,同时,通过频谱效率性能的仿真验证了提出方法的有效性.
2018 Vol. 46 (9): 2063-2067 [摘要] ( 286 ) [HTML 1KB] [PDF 1018KB] ( 247 )
2068 田文飚, 芮国胜, 董道广, 康健
基于盲自适应KLT的蒸发波导压缩感知方法
蒸发波导既可促成微波通信、雷达等系统超视距工作,又可能造成异常盲区,因此获知蒸发波导的时空态势是夺取海上制电磁权的关键.若仅靠增大传感器布设密度提升感知分辨率,则费效比高且提升空间有限.压缩感知为从相对稀少的观测数据中获知蒸发波导态势提供了可能.本文提出盲自适应KLT(Karhunen-Loéve Transform)追踪算法,通过少量观测数据,充分挖掘蒸发波导的稀疏性,准确恢复出蒸发波导的分布.理论分析和实验表明,新方法总体性能优于基于DCT(Discrete Cosine Transform)和传统KLT的对照组性能,且新方法在节省九成采样资源的前提下,最终的重构结果能够达到重构信噪比30dB的水平,为海上长时间、大范围蒸发波导态势感知提供了压缩采集的基础.
2018 Vol. 46 (9): 2068-2074 [摘要] ( 164 ) [HTML 1KB] [PDF 2111KB] ( 191 )
2075 李俊志, 关杰
非线性反馈移存器型序列密码的完全性通用算法
非线性反馈移存器型序列密码被使用于智能卡、射频识别标签(RFID)和无线传感器等硬件资源受限设备的信息加密中,其典型代表为Trivium算法、Grain v1算法和Mickey算法,然而现有的完全性算法在应用于此类序列密码时存在分析轮数较少及对依赖关系区分不清楚等问题.本文提出了一种考察此类序列密码完全性的通用算法,将算法内部状态表示成线性集合和非线性集合,将序列密码每轮更新转化为集合的运算,通过迭代计算可给出算法达到非线性完全性所需轮数的下界,克服了现有完全性算法的不足.应用此通用算法给出Trivium算法更优的1比特差分区分器并完成对Trivium-B算法的实时攻击.本方法可为此类序列密码的设计提供一定的理论依据.
2018 Vol. 46 (9): 2075-2080 [摘要] ( 321 ) [HTML 1KB] [PDF 864KB] ( 435 )
2081 吕品, 李全刚, 柳厅文, 宁振虎, 王玉斌, 时金桥, 方滨兴
基于双向LSTM的误植域名滥用检测方法
当前,误植域名检测主要以计算域名对之间的编辑距离为基础,未能充分挖掘域名的上下文信息,且对短域名的检测易产生大量的假阳性结果。采集域名相关信息进行判定虽然有助于提高检测效果,却会引入较大的额外开销.本文采用了基于域名字符串的轻量级检测策略,并引入双向长短时记忆模型(LSTM,Long Short-Term Memory)来充分利用域名上下文,提升检测效果.本文还设计了面向域名的局部敏感哈希函数,以提高在大规模域名集合上进行误植域名检测的速度.在大量真实数据集上的实验结果表明,本文的工作改进了基于编辑距离检测方法的不足,能够有效地进行误植域名滥用检测.
2018 Vol. 46 (9): 2081-2086 [摘要] ( 268 ) [HTML 1KB] [PDF 782KB] ( 264 )
2087 李康, 李亚敏, 胡学敏, 邵芳
基于卷积神经网络的鲁棒高精度目标跟踪算法
目标跟踪是计算机视觉中重要的研究领域之一.为了跟踪复杂场景中外观变化剧烈的目标,本文提出了一种基于卷积神经网络的目标跟踪算法.算法中的网络模型结构包括预训练的特征提取层和自适应更新的分类器层.在开始跟踪前,首先训练全连接层和分类器层的参数,以及目标的特征与位置之间的线性关系.其次,定义了评估跟踪结果可信度的标准.如果得到的跟踪结果的可信度较高,则根据跟踪结果的特征调整位置,提高跟踪结果的精确度.最后,在训练网络时,每次迭代都选择分类器得分的最高的负样本参与训练.该策略可以提高模型的分辨能力.在OTB50测试集中的实验结果表明,我们的算法取得了良好的跟踪结果.
2018 Vol. 46 (9): 2087-2093 [摘要] ( 510 ) [HTML 1KB] [PDF 5305KB] ( 870 )
2094 吴德会, 何天府, 王晓红, 黄一民
一种利用顶点位形描述的任意正交折线线圈阻抗解析建模新方法
本文利用顶点位形描述方法,建立了任意正交折线线圈阻抗的封闭模型.首先,利用二阶矢量位公式对一个线形矩形线圈的电磁场分布进行描述,并推导了该矩形线圈的标量势表达式,其包含有一个利用矩形四个顶点的位置因子和角形因子进行描述的积分项;其次,证明了角形因子的两个重要性质,并利用该性质将矩形线圈的标量势表达式推广到任意正交折线线圈的情况;最后,建立了任意正交折线线圈阻抗的解析表达式,并以矩形螺线线圈为例进行了阻抗计算,并将计算结果与实验测量值进行了对比.结果表明,计算值与测量值之间有较好的吻合度.相对于现有的矩形描述法,本文所提方法在简化建模过程及提高建模速度方面具有明显优势.
2018 Vol. 46 (9): 2094-2101 [摘要] ( 166 ) [HTML 1KB] [PDF 1141KB] ( 147 )
2102 施泰荣, 关杰, 刘文哲
AEGIS算法的弱状态分析
AEGIS算法是进入CAESAR竞赛(Competition for Authenticated Encryption:Security,Applicability,and Robustness)第三轮评选的认证加密算法.根据内部状态和密钥长度的不同,设计者推荐了三个AEGIS系列算法:AEGIS-128、AEGIS-256和AEGIS-128L.本文分别给出AEGIS-256和AEGIS-128L算法一组新的弱状态,对应出现的概率远优于现有分析结果.在此基础上,针对AEGIS-256算法,本文实现了对算法的伪造攻击,并给出内部状态与各自的明文对应,使得产生的认证标签为全0;针对AEGIS-128L算法,本文得到了算法在弱状态下的信息泄漏规律.最后对AEGIS系列算法弱状态的成因进行分析,给出了具体的设计及使用建议.目前,除设计报告外尚无对AEGIS算法的弱状态的分析,因此该文对CAESAR竞选有重要意义.
2018 Vol. 46 (9): 2102-2107 [摘要] ( 183 ) [HTML 1KB] [PDF 498KB] ( 244 )
2108 李明, 涂亚庆, 沈艳林, 沈廷鳌, 毛育文
自适应陷波器噪声统计性能与相关性分析
噪声是造成自适应陷波器(Adaptive Notch Filter,ANF)频率估计结果有偏的主要原因之一,在低信噪比条件下,噪声将极大的影响ANF频率估计方法的性能,特别在进行ANF统计性能分析的过程中,ANF传递函数的线性近似方法不再适用,此时将无法对ANF频率估计方法的精度等性能进行准确评估.为此,首先利用相关函数和功率谱分析噪声经不同变换后均值与方差的统计性能;其次,利用噪声分析的统计性能结果计算ANF频率估计方法的性能,为提升ANF频率估计方法的精度奠定理论分析基础;最后,对ANF频率估计方法的性能进行理论值与实际值的比对分析,结果表明噪声分析方法的有效性,并可近似预测ANF频率估计方法的稳态性能.
2018 Vol. 46 (9): 2108-2114 [摘要] ( 165 ) [HTML 1KB] [PDF 1400KB] ( 206 )
2115 孙海洋, 陈珍, 杨冠男, 高波
基于采样精度切换的毫米波无线通信空闲侦听机制研究
针对毫米波无线通信系统,提出了一种基于采样精度切换的低功耗空闲侦听方案,使得CSMA/CA下空闲侦听功耗与接收机解调所需高耗能模数转换器(ADC)功耗互相独立.具体而言,在空闲侦听状态,接收机使能极低功耗的1比特ADC和所提的1比特采样精度广义似然比包检测器来捕获突发包的到达;一旦捕获成功,接收机切换到原高精度ADC来解调数据包,进而保持了解调性能.该文推导并验证了所提方案中包到达检测器的虚警概率(FAP)和漏检概率(MDP)表达式.仿真结果表明,该方案与现有方案相比可显著降低空闲侦听功耗,并获得优异的检测性能.
2018 Vol. 46 (9): 2115-2122 [摘要] ( 184 ) [HTML 1KB] [PDF 1107KB] ( 178 )
2123 罗恩韬, 陈淑红, 王文博, 张少波, PINIAL Khan-butt
移动社交网络多密钥混淆的交友隐私保护方案研究
在移动社交网络中,为保证交友匹配过程中用户的隐私,提出多密钥混淆隐私保护方案.利用代理重加密技术,对用户密钥密文进行重新加密,实现了以扩充交友访问策略条件的交友匹配,并保证密文转换过程中用户的隐私不被泄露;利用随机密文组件加密技术,实现了对真实明文对应加密文件的信息隐藏,提高了攻击者的破解难度;利用数据摘要签名技术,解决了以往方案未考虑的多加密文件对应的文件解密问题.安全和实验分析表明,本文方案可以达到CPA(Chosen Plaintext Attack)安全,可以保证交友用户的隐私不被泄露,并且比既有的方案更有效.
2018 Vol. 46 (9): 2123-2130 [摘要] ( 190 ) [HTML 1KB] [PDF 3023KB] ( 207 )
2131 翁江, 康晓春, 豆允旗, 马传贵
一类j=0超奇异椭圆曲线的性质及其标量乘算法
针对非超奇异椭圆曲线上的标量乘算法已经有比较多的研究.与非超奇异曲线不同,超奇异椭圆曲线的自同态环是四元数代数的一个序模,为非交换环.本文主要针对特征大于3的有限域上一类j不变量为0的超奇异椭圆曲线,分析了曲线自同态环及其商环的结构.进而研究了此类曲线上整数表示的性质,并基于这种表示方法提出了一种针对此类曲线的标量乘算法.理论上证明了针对此类超奇异曲线,当选择合适系数集合时,此表示实质上为p-adic展开.实验结果表明:相较于4-NAF等方法,p-adic表示方法提高标量乘效率一倍以上.
2018 Vol. 46 (9): 2131-2138 [摘要] ( 130 ) [HTML 1KB] [PDF 495KB] ( 137 )
2139 金宏桥, 董一鸿, 陈华辉, 钱江波
分布式环境下基于马尔科夫链的图流三角近似计算
图三角数量的计算是计算网络聚集系数和传递性的重要步骤.大数据背景下,以采样为策略的近似计算成为图三角计算的主要方法,然而此类方法面临时空消耗和计算错误性两大难题.本文提出了一种针对图流的基于马尔科夫链的图三角近似计算算法,该算法以窗口作为图流处理单位,将马尔科夫链与采样相结合,保证降低错误率的同时实现动态适应内存空间的变化.实验显示,相较其他三角形近似计算算法,该算法在错误率上降低2~4倍,时间消耗上也有很大改进.
2018 Vol. 46 (9): 2139-2148 [摘要] ( 152 ) [HTML 1KB] [PDF 1918KB] ( 139 )
2149 吴林煌, 苏凯雄, 王琳, 陈志峰, 陈平平
正交匹配追踪和BIC准则的自适应双频段预失真模型优化算法
针对双频段预失真模型复杂度高以及当前的模型优化算法不具有自适应性的问题,提出一种自适应的模型优化算法.采用双频段广义记忆多项式作为预失真模型,通过正交匹配追踪算法对原始模型的基函数项进行排序,每次迭代时用所有已挑选的基函数项构成备选模型,推导了模型输出向量元素服从非独立同分布情况下的贝叶斯信息准则(Bayesian Information Criterion,BIC),并将BIC值最小的备选模型作为优化后模型,从而在原始模型稀疏度和拟合误差门限未知情况下,实现了模型的自适应优化.结果表明:优化后模型与原始模型相比,二者分别预失真后的信号在邻道功率比和归一化均方误差方面均非常接近,预失真效果良好,而模型的系数量减少了75%以上.
2018 Vol. 46 (9): 2149-2156 [摘要] ( 75 ) [HTML 1KB] [PDF 1088KB] ( 176 )
2157 李亮, 洪峻, 陈琦, 王爱春, 王宇, 明峰, 朱勇涛
基于极化有源定标器的高分三号SAR在轨测试分析
高分三号(GF-3)是我国第一部全极化星载合成孔径雷达,也是世界上最为先进的全极化星载合成孔径雷达之一,在轨测试和定标是其定量化和全极化应用的前提,卫星发射后,开展了为期三个月的在轨测试和定标.本文提出了一种新型全极化有源定标器设计方案,利用研制的新型全极化有源定标器获取的在轨测试数据,分析了SAR(Synthetic Aperture Radar)天线方向图、SAR发射脉冲特性以及SAR发射天线极化隔离度等指标,分析结果表明,高分三号SAR具有良好的性能指标.根据全极化成像结果对极化有源定标器指标进行了验证,验证结果表明,有源定标器可以提供不同的散射矩阵且具有良好的点目标特性和极化隔离度指标.
2018 Vol. 46 (9): 2157-2164 [摘要] ( 128 ) [HTML 1KB] [PDF 2063KB] ( 219 )
2165 李鹏, 王小明, 张立臣, 卢俊岭, 朱腾蛟, 张丹
机会网络视频数据的分块渐进传输新方法
各类移动多媒体智能终端的普及使得设备间的自组织机会通信成为国际研究热点,而移动节点间的机会通信方式已无法满足日益增长的多媒体传输需求.面向机会组网与视频内容传输问题,基于机会网络实际通信能力计算,提出了一种视频分块大小最优化计算方法,使机会网络通信能力得到最大化利用;提出了一种能够实现渐进式接收视频分块的路由调度算法,建立分块紧缺度模型,引导分块在目标节点趋于均匀分布.实验结果表明,该方法能在恶劣通信环境下实现高效的视频数据预览与传输,可为相关视频内容的无线移动传输提供支持.
2018 Vol. 46 (9): 2165-2172 [摘要] ( 111 ) [HTML 1KB] [PDF 1266KB] ( 159 )
2173 杜蛟, 刘春红, 张恩, 尚玉婧, 董乐
基于拉丁方的GF(p)上q元旋转对称弹性函数的新构造
在特征为p的有限域上,基于弹性函数与正交表大集间的等价关系,借助于一个具有最大圈结构的拉丁方,给出了一个构造q元旋转对称弹性函数的新方法.此外,通过一个具体的实例说明了本文的方法能够构造出已有方法不能构造的GF(p)上的q元旋转对称弹性函数.
2018 Vol. 46 (9): 2173-2180 [摘要] ( 156 ) [HTML 1KB] [PDF 638KB] ( 153 )
2181 郑晨, 席晓莉, 宋忠国
基于延迟锁定环跟踪对消技术的穿墙雷达杂波抑制
穿墙雷达成像中,墙体反射波等杂波严重影响成像效果.针对现有子空间技术等方法在去杂波同时会对目标信息造成消减这一问题,本文采用M序列雷达,提出一种多级延迟锁定环路技术.该方法对墙体反射波、直达波等强杂波时延分别进行准确估计,重建干扰杂波信号并从入射信号中消减,实现对杂波干扰的有效抑制,可以广泛的应用于执法、救援及反恐等各领域.结果表明,与平均消去、子空间杂波抑制技术对比,在不同噪声环境下,本方法均能够有效的抑制干扰,图像改善因子分别提高了1~6dB,目标成像效果得到大幅度改善.
2018 Vol. 46 (9): 2181-2187 [摘要] ( 254 ) [HTML 1KB] [PDF 1632KB] ( 186 )
2188 魏亭, 邱实, 李晨, 王锐
计算机多尺度辅助定位车牌算法
违法占道拍摄出的单帧车辆图像具有数据量大、时效性强,检测环境复杂等特点.对其检测需要花费大量的人力与物力.并且人们在定位过程中,无法避免因经验、疲劳等方面的干扰,导致遗漏和错误定位.为此本文从视觉感知角度提出计算机多尺度辅助定位车牌算法.模拟视觉感知原理,从车辆特征、纹理特征、颜色特征尺度,逐次聚焦至车牌所在区域.提出了完整的单帧图像车牌定位流程.并且提出基于边界对的车牌区域准确定位算法.通过对实拍的交通图像实验,表明本算法对于正对的车辆有较高的准确率,符合人类视觉感知的过程可实时的对图像进行车牌检测,可同时检测单幅图片的多个车牌.但对于光线过暗、过强或者颜色失真的情况,仍需要进一步的研究.
2018 Vol. 46 (9): 2188-2193 [摘要] ( 117 ) [HTML 1KB] [PDF 2132KB] ( 270 )
2194 侯磊, 张灿, 高绍帅, 陈德元
基于高性能编码调制映射的联合解调译码方法
对于功率受限的加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道,当具有高斯分布的信号作为信道输入时,信息传输性能接近信道容量.为了传输性能接近容量限,本文采用优化的非均匀排布APSK(Amplitude Phase Shift Keying)星座取代传统的多维QAM(Quadrature Amplitude Modulation)调制星座图,利用二进制交换算法(Binary Switching Algorithm,BSA)进行星座图的反馈后哈姆尼克均值优化,设计了一种新型的"4+12F-APSK"非均匀排布的星座映射方案,并与BICM-ID(Bit Interleaved Coded Modulation-Iterative Decoding)解调译码相结合,提出了基于高性能编码调制映射的联合解调译码方法,有效地解决了接近信道容量限的联合解调译码的难题.实验结果表明,在瑞利衰落信道误比特率在10的-5次方量级时,该方法比传统的MSEW(Maximum Squared Euclidean Weight),GRAY,SP(Set Partitioning)三种矩形QAM调制方案的译码性能至少改善0.6dB;在AWGN信道误比特率在10的-3次方量级时,该方法比传统的MSEW和GRAY映射至少改善0.3dB.同时,与其他16APSK映射方案相比,该方法无论是在瑞丽衰落信道还是在AWGN信道条件下,在相同的误比特率量级上,都具有1dB~2dB的译码性能增益,有效地逼近了传输容量限.该方法在移动通信和电视广播通信等资源有限网络中具有广泛的应用前景.
2018 Vol. 46 (9): 2194-2200 [摘要] ( 114 ) [HTML 1KB] [PDF 2358KB] ( 192 )
2201 钟将, 张淑芳, 郭卫丽, 李雪
主题特征格分析:一种用户生成文本质量评估方法
本文设计了一种用户生成文本的质量分析框架.首先,基于主题分析构建商品类别主题特征集合.其次,利用主题特征与商品分类的强关联关系,构建形式化概念分析的形式背景,将分类-主题概念格化简并生成主题特征格,以此构建五个质量特征并生成质量评估模型.最后,在真实评论数据上的实验结果表明新方法具有更高预测精度.
2018 Vol. 46 (9): 2201-2206 [摘要] ( 156 ) [HTML 1KB] [PDF 2174KB] ( 414 )
2207 黄辰, 王时绘, 张龑
基于网络编码多维特征权重的无线Mesh网络接入时间分配机制
本文分析影响系统接入时间分配决策的多种因素,提出基于网络编码多维终端特征权重模型的系统接入时间分配机制FDMW.FDMW构建终端编码集合信道多维特征权重模型,自适应调整系统接入时间分配决策.理论和仿真证明,FDMW能够动态优化接入时间,有效提升系统整体传输效率.
2018 Vol. 46 (9): 2207-2211 [摘要] ( 99 ) [HTML 1KB] [PDF 539KB] ( 157 )
2212 李凡, 熊家军, 李冰洋, 兰旭辉, 喻晨龙, 叶泽浩
临近空间高超声速跳跃式滑翔目标跟踪模型
针对临近空间高超声速跳跃式滑翔目标跟踪问题,在分析目标运动特性的基础上提出了一种二阶时间相关的新型机动跟踪模型,该模型的核心是将加速度作为具有衰减振荡自相关的零均值随机过程,并据此构建了跟踪临近空间高超声速跳跃式滑翔目标的状态方程;为进一步分析模型的运动适应性,结合卡尔曼滤波算法推导了模型的系统动态误差稳态值,从模型参数取值的角度探讨了模型的适应性问题;为提高模型参数设计的合理性,分析了模型中两个参数的对应关系,并给出了参数设计的大致参考区间.理论分析表明,模型具备周期性与衰减性的统一,在短时间内主要表现为周期性,在长时间内主要表现为指数衰减性,这一特性提高了对临近空间高超声速跳跃式滑翔运动描述的合理性,此外,该模型跟踪临近空间高超声速跳跃式滑翔目标时的参数理论取值具有较低的系统动态误差稳态值.仿真实验表明与已有的临近空间高超声速目标单噪声机动模型相比,该模型具有较高的跟踪精度;并通过比较不同参数下的仿真结果一定程度说明了参数取值方法的合理性.
2018 Vol. 46 (9): 2212-2221 [摘要] ( 138 ) [HTML 1KB] [PDF 6582KB] ( 226 )
2222 黄健明, 张恒巍
基于随机演化博弈模型的网络防御策略选取方法
针对攻防博弈系统中存在攻防策略集和系统运行环境改变等各类随机干扰因素的问题,传统确定性博弈模型无法准确描述攻防博弈过程.利用非线性Itó随机微分方程构建随机演化博弈模型,用于分析攻防随机动态演化过程.通过求解,并根据随机微分方程稳定性判别定理对攻防双方的策略选取状态进行稳定性分析,设计出基于随机攻防演化博弈模型的安全防御策略选取算法.最后,通过仿真验证了不同强度的随机干扰对攻防决策演化速率的影响,且干扰强度越大,防御者更倾向于选择强防御策略,攻击者更倾向于选择强攻击策略.本文模型和方法能够用于网络攻击行为预测和安全防御决策.
2018 Vol. 46 (9): 2222-2228 [摘要] ( 230 ) [HTML 1KB] [PDF 692KB] ( 289 )
2229 陈卓, 冯钢, 刘蓓, 周杨
运营商网络中面向时延优化的服务功能链迁移重配置策略
在引入网络功能虚拟化(NFV)后,运营商能基于通用的计算和网络平台提供更具弹性的服务.本文研究基于NFV的运营商网络中的服务功能链(SFC)的迁移重配置问题.首先分析了业务流的动态性导致的运营商网络中资源利用率下降和负载不均的问题,然后在将计算资源、网络资源和业务流端到端限制等条件纳入考虑的基础上,建立了面向业务流服务时延优化的数学模型,并证明了SFC迁移重配置问题的NP性.进一步基于遗传算法提出了一种易于部署的启发式SFC迁移重配置策略.通过详细的对比实验表明算法在端到端时延、链路带宽资源占用率和通用服务器资源占用率等关键指标上优于其它方案12.3%、10.9%和15.8%以上.这进一步说明所提出方案通过对运营商网络资源的合理调配,在保证业务流服务质量的同时有效改善了资源利用效率.
2018 Vol. 46 (9): 2229-2237 [摘要] ( 179 ) [HTML 1KB] [PDF 2616KB] ( 184 )
2238 邱树伟, 石海燕, 池凯凯, 程珍, 朱艺华
射频供能无线传感器网络高能效数据收集方案
在射频供能无线传感器网络中,提高网络能效和吞吐率是一个重要的研究问题.该文统筹考虑信道分配、节点的能量阈值以及MAC(Medium Access Control)帧分块重传机制,提出高能效和高吞吐率的数据收集方案;推导了节点的充电时间、节点传输一个MAC帧的平均能耗和平均时延、网络能效和吞吐率,定义了网络效用函数,形成了最大化网络效用的优化问题.通过调整效用系数并求解优化问题,可以获得使网络能效和吞吐率最大化的最优能量阈值和MAC帧最优分块个数.仿真结果表明,所提方案的能效和吞吐率高于已有方案.
2018 Vol. 46 (9): 2238-2244 [摘要] ( 188 ) [HTML 1KB] [PDF 906KB] ( 260 )
2245 吴泽智, 陈性元, 杜学绘, 杨智
基于双层信息流控制的云敏感数据安全增强
已有的云安全防护方法如加密、访问控制和虚拟机隔离等不能够提供数据端到端的安全防护。首先,提出了一个面向云环境的双层信息流控制模型,给出了模型的关键要素定义、集中式与分布式信息流控制规则、能力标记调整规则、标记传播规则和降密规则.然后,综合动态污点跟踪和虚拟机自省技术,设计并实现了原型系统IFCloud,可为云租户提供信息流跟踪与控制即服务,为云平台提供常见系统攻击如栈溢出、缓冲区溢出等攻击的防护机制.最后,给出了原型系统IFCloud的功能测试结果.表明IFCloud能够灵活、正确、实时地跟踪和控制云下敏感数据流.可应用于云平台下面向软件即服务的细粒度数据安全保护.
2018 Vol. 46 (9): 2245-2250 [摘要] ( 266 ) [HTML 1KB] [PDF 851KB] ( 177 )
2251 菅端端, 钟明琛
下一代光传输系统中超高速ADC芯片性能测试方法
针对下一代光传输系统对模数转换器(ADC)高采样率、大带宽的要求,提出一种针对该类ADC动态性能的测试方法.通过分析光传输系统中ADC芯片的特点,解决了采样时钟无法直接测量,输出数据难以捕获,分辨率不易统计,插损非线性导致带宽测量偏差等问题,并将该方法应用于光传输、雷达、卫星等高数据率场景所用超高速ADC芯片的评测中.测试结果表明,该方法解决了最高采样率70GSPS带宽16GHz的超高速ADC测试的关键问题,基本满足下一代400Gbps光传输系统对ADC动态性能测试的要求.
2018 Vol. 46 (9): 2251-2255 [摘要] ( 256 ) [HTML 1KB] [PDF 1426KB] ( 329 )
2256 王相海, 赵晓阳, 毕晓昀, 陶兢喆
小波域多角度轮廓模板变分模型的单幅图像超分辨率重建
近年来图像超分辨率重建技术因其可以提高图像的识别精度和识别能力而受到重视,其中一个难点问题是如何保证图像边缘纹理区域的重建质量.本文提出一种基于小波域的单幅图像超分辨率重建方法,首先对输入图像进行非下采样小波变换,根据小波变换的多方向性提出三类多角度模板,并采用TV模型估计各子带轮廓,确定其所属的最优方向,然后利用多角度模板来对各个子带进行双三次B样条插值,最后进行非下采样小波反变换.该方法使重建后图像的边缘、纹理信息更加精细,克服了诸如双线性插值法与双三次插值法等传统插值重建所产生的边缘模糊与边缘锯齿化,以及纹理区域失真等不足,在一定程度上提高了重建图像的质量.该方法可用于图像监控、遥感影像分析和医学图像处理等领域.大量的仿真实验验证了所提出方法的有效性.
2018 Vol. 46 (9): 2256-2262 [摘要] ( 308 ) [HTML 1KB] [PDF 4380KB] ( 319 )
2263 韩红桂, 武淑君
基于收敛速度和多样性的多目标粒子群种群规模优化设计
针对多目标粒子群优化算法种群规模难以确定的问题,文中提出了一种基于收敛速度和多样性的多目标粒子群优化(Convergence speed and Diversity-based Multi-Objective Particle Swarm Optimization,CD-MOPSO)算法.首先,利用优化过程的收敛速度和多样性指标构造种群规模适应度函数,完成了种群规模与优化性能关系的描述;其次,基于适应度函数设计了一种种群规模自适应调整方法,实现了种群规模的动态调整;最后,将提出的CD-MOPSO在基准优化问题ZDT上测试并应用于城市管网优化,实验结果显示CD-MOPSO能够根据求解问题自动调整种群规模,与NSGA-Ⅱ、MOPSO、SPEA2和EMDS-MOPSO相比具有更快的收敛速度和更好的优化结果.
2018 Vol. 46 (9): 2263-2269 [摘要] ( 353 ) [HTML 1KB] [PDF 509KB] ( 342 )
2270 陈显舟, 杨旭, 方海, 白琳, 陈周
基于阵列流型盲辨识的MIMO雷达二维DOD和二维DOA联合估计
MIMO(Multiple Input Multiple Output)雷达基于分集增益理念,使其相对于相控阵雷达,在目标探测、参数测量、多目标分辨及干扰识别和抑制等方面具有明显优势.目标角度估计是雷达目标参数测量的核心内容,也是雷达对空域目标进行定位和跟踪的前提.本文基于双L型阵列,提出了一种高精度低复杂度的双基地MIMO雷达二维离开角和二维到达角联合估计的新算法.通过对匹配滤波后的阵列接收数据进行子空间分解,实现了阵列流形矩阵的盲辨识,进而获得目标二维到达角和二维离开角的闭式解.所提算法估得的收发四维角(二维离开角和二维到达角)能够自动配对,与2-D ESPRIT(Two Dimensional Estimating Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)算法相比,运算复杂度约是其三分之一,角估计性能相当.仿真实验证明了所提算法以较低的运算复杂度,实现了对目标收发四维角的高精度联合估计.
2018 Vol. 46 (9): 2270-2275 [摘要] ( 235 ) [HTML 1KB] [PDF 818KB] ( 174 )
2276 郑鹏帅, 陈婧, 姚佩, 崔建利, 张斌珍, 段俊萍, 王万军
基于液态金属的柔性频率可重构CPW天线设计
针对固态金属天线在受力弯曲后易产生裂纹导致功能失效的问题,本文提出一种频率可重构的柔性液态金属共面波导馈电天线.该天线由四个不同半径的开口谐振环(Split-Ring Resonators,SRR)构成,利用紫外光刻技术(ultraviolet lithography)制备天线的SU-8负模结构,其次浇注聚二甲基硅氧烷进行倒模并键合,最后将液态金属合金注入至微流沟道,完成天线的制作.通过机械施压方式改变不同谐振环间的通断状态,可在1GHz~6GHz范围内实现频率可重构,满足WLAN、WiMAX和部分C波段的通信要求.弹性体和液态金属的特性使天线具有更好的灵活性和耐久度,可应用于集成电子设备的弯曲表面.
2018 Vol. 46 (9): 2276-2282 [摘要] ( 193 ) [HTML 1KB] [PDF 4248KB] ( 283 )
综述评论
2283 刘康, 黎湘, 王宏强, 程永强
涡旋电磁波及其在雷达中应用研究进展
涡旋电磁波因携带有轨道角动量信息,相比于传统电磁波有着更高维度的信息调制自由度,在雷达目标检测和成像领域具有很大的应用潜力.本文首先介绍了涡旋电磁波基本概念和线极化条件下的辐射场分布特点.然后给出利用涡旋电磁波进行雷达目标成像和旋转目标检测的工作原理,分析总结了其相对于传统雷达探测技术展现出来的性能优势.接着综述了电磁涡旋成像和旋转多普勒检测的发展历程与研究现状,特别地,面向雷达目标探测需求对涡旋电磁波产生技术进行较为全面的总结和概括.最后,展望涡旋电磁波在雷达中应用的发展前景,指出未来发展中的若干关键科学问题.
2018 Vol. 46 (9): 2283-2290 [摘要] ( 436 ) [HTML 1KB] [PDF 4935KB] ( 651 )
科研通信
2291 唐波, 白剑, 盛新庆
耦合对环形相控阵生成涡旋电磁波的影响
该文研究了环形天线阵列生成具有轨道角动量的微波频段涡旋电磁波的过程中,天线阵列单元间的耦合对生成的涡旋电磁波的模式的影响.通过理论分析,以及基于矩量法的全波电磁数值计算,给出了在一定的条件下,耦合对生成的涡旋电磁波的模式数的影响.结果表明,当存在耦合的旋转对称性时,耦合不会对涡旋波的生成造成影响;而当不存在耦合的旋转对称性时,单元间耦合会使生成的涡旋波偏离理想结果.耦合对涡旋波的影响程度敏感于模式数、环形阵列半径、观测点方位.基于文中的参数,即使相邻单元间距大于两个波长,耦合也可能使模式数改变14%以上.
2018 Vol. 46 (9): 2291-2294 [摘要] ( 125 ) [HTML 1KB] [PDF 941KB] ( 177 )
2295 王强, 岳远韶, 王天施, 刘晓琴
无源器件辅助换流的单相全桥软开关逆变器
为提高单相全桥逆变器的转换效率,提出了一种无源器件辅助换流的单相全桥软开关逆变器拓扑结构,通过在逆变器桥臂上增加辅助谐振电路,实现了开关器件的软开关动作.辅助谐振电路中无辅助开关器件,只含有电感、电容和二极管等少量无源器件,这有利于降低辅助电路的成本,而且不会使逆变器的控制策略复杂化.此外,在逆变器处于死区状态时,负载电流能通过辅助谐振电路续流,可以改善逆变器输出电流波形的畸变率,减小了死区的不利影响.文中详细分析了电路的工作过程,在功率为4kW的单相实验样机上进行了实验验证,获得的实验结果表明在轻载和满载时逆变器的开关器件都能实现软开关,逆变器输出电流波形的畸变率都得到了改善.因此,该无源器件辅助换流的单相全桥软开关拓扑结构对于提高逆变器的性能具有重要意义.
2018 Vol. 46 (9): 2295-2298 [摘要] ( 167 ) [HTML 1KB] [PDF 949KB] ( 129 )
2299 熊迹, 严俊伟, 陈军桥
人体热释电信息形成原理的研究
为了建立热释电传感器感应机理与人体特性相融合的数学模型,以理解热释电传感器对人体热辐射感应特性与人体特征的关系,本文研究了热释电传感器的工作原理,以及人体在热释电感应区域运动时传感器对移动人体辐射源的感应规律.推导出了人体特征与热释电感应机理之间的映射关系,该映射关系揭示了传感器的感应数据与人体辐射源特征以及传感器特性之间内在的逻辑联系.实验数据证明,人体辐射源温度越高,单位面积辐射能量越大,感应出的电压波幅越大;速度越快,辐射角度变化率越大,电压波幅越小;人体体型越大,辐射面积越大,电压波幅越大.同时这些结论也验证了该数学模型的正确性和有效性.
2018 Vol. 46 (9): 2299-2304 [摘要] ( 93 ) [HTML 1KB] [PDF 571KB] ( 171 )
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2305
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2018 Vol. 46 (9): 2305-2306 [摘要] ( 76 ) [HTML 1KB] [PDF 413KB] ( 190 )
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