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2018年 46卷 10期
刊出日期:2018-10-25

综述评论
学术论文
科研通信
目录
   
学术论文
2305 赵彬, 于鹏
多值逻辑中基于Camberra模糊距离的计量化方法
本文以模糊集间的Camberra距离为工具,给出了多值Lukasiewicz逻辑系统中公式间的Camberra-距离,Camberra-相似度与Camberra-真度的概念,讨论了Camberra-相似度与Camberra-真度的性质,证明了每一个公式φ的Camberra-真度都等于一些互不相容的公式的Camberra-真度之和.然后以Camberra-真度为依托,研究了Lukasiewicz逻辑度量空间的一些性质,证明了三值Lukasiewicz逻辑度量空间没有孤立点,以及每一个球形领域都是不相容理论等结论.为在公式集FS)上展开程度化推理提供了一种新的方法.
2018 Vol. 46 (10): 2305-2315 [摘要] ( 343 ) [HTML 1KB] [PDF 617KB] ( 462 )
2316 胡涛, 张建辉, 邬江, 何为伟, 江逸茗, 赵伟
SDN中基于分布式决策的控制器负载均衡机制
针对SDN多控制器负载均衡过程中,控制器选取僵化和交换机迁移冲突问题,提出了一种基于分布式决策的控制器负载均衡机制,分为三个阶段进行实施:首先通过周期性收集网络信息,结合控制器负载状况构建分布式迁移决策域;然后在域中依据选取概率确定迁移交换机,综合权衡数据收集、交换机迁移和状态同步三种代价选择目标控制器;最后建立迁移时钟模型,完成交换机迁移和控制器角色转换.仿真结果表明,与现有的负载均衡机制相比,降低了网络的通信开销,流建立时间平均缩短0.14s,控制器资源利用率提高了21.7%.
2018 Vol. 46 (10): 2316-2324 [摘要] ( 277 ) [HTML 1KB] [PDF 1067KB] ( 242 )
2325 张德干, 葛辉, 刘晓欢, 张晓丹, 李文斌
一种基于Q-Learning策略的自适应移动物联网路由新算法
针对移动物(车)联网的路由问题,通过对车辆的运动特点及造成链路断裂的原因进行的详细分析,我们建立了链路维持时间模型,并将维持时间作为设计路由算法的重要参数.Q-Learning作为一种启发式机器学习策略,能够通过与周围环境交互来动态地调整路由路径.基于此,我们设计了一种自适应的路由新算法.它将学习任务分散在每一个车辆节点中,通过周期性的与周围节点交换信标信息来维护可靠的路由路径.利用NS-2模拟器对该算法的性能进行了评估,结果表明,在不同的网络场景中,该算法在递交率、端到端的延时以及平均跳数等方面均表现出很好的效果.
2018 Vol. 46 (10): 2325-2332 [摘要] ( 384 ) [HTML 1KB] [PDF 707KB] ( 422 )
2333 冀保峰, 邢冰冰, 王一丹, 王丹, 李春国, 郑国强, 宋梁
基于干扰窃听的单双跳高频谱效率传输方案研究
针对蜂窝网单跳直达和中继协同共存的物理场景,提出了共享信道资源的多信息流同时服务的蜂窝网高频谱效率方案设计,为了解决所提方案存在的流间干扰问题,通过将窃听的干扰作为移动终端的有用信息进行处理,设计了线性的最小均方误差(MMSE)和非线性最小均方误差连续干扰消除的自适应接收机.同时,基站端采用了高信噪比的渐近最优叠加编码方案以均衡两个信息流,而中继站则通过半正定松弛方法和随机优化进行全局优化求解,借助二分法的结构化解决方法,获得有限功率约束下最大化两个信息流可达速率的最优中继波束成型矩阵.最后,通过仿真验证了所提优化方案的有效性及理论推导的正确性.
2018 Vol. 46 (10): 2333-2340 [摘要] ( 95 ) [HTML 1KB] [PDF 1500KB] ( 133 )
2341 于倡和, 兰巨龙, 胡宇翔
软件定义网络一致性协同更新算法
为实现软件定义网络的一致性更新,本文提出一种协同利用分段路由、顺序更新、两步复制三种机制的更新算法.算法首先启用分段路由机制,尝试用现有路径规则拼接待更新数据流的最终路径,并根据最终路径是否能由现有规则拼接,将数据流分为可拼接与不可拼接两种.对于可拼接流,分段路由可将最终路径信息封装入数据包包头,使得数据包能立即沿最终路径转发.对于不可拼接流,算法计算最长一致性更新序列,并按照此序列依次更新节点,最后利用两步复制机制来完成剩余未更新节点的更新.并且经实验验证,算法比之前研究提出的算法不仅消耗更少的三态内容寻址存储器的空间资源,并且有更好的适用性与稳定性.
2018 Vol. 46 (10): 2341-2346 [摘要] ( 153 ) [HTML 1KB] [PDF 2250KB] ( 205 )
2347 练秋生, 侯亚伟, 苏月明, 石保顺
基于高斯混合模型的衍射成像算法
编码衍射成像系统中记录的测量值丢失了相位,而相位含有关于图像的大部分结构信息.如何利用无相位测量值重构原始图像是相位恢复(Phase Retrieval,PR)算法面临的一个重要问题.由期望最大(EM)算法训练高斯混合模型(GMM)的最优参数,任一图像块可以选用GMM中某一模型分量最佳表示.基于该认识,本文利用GMM的统计特性融合数据保真项构造PR优化问题,并用加速邻近梯度法求解该问题.实验结果表明,该算法在噪声强度较大、编码衍射图案较少的情况下仍能获得较高质量的图像重构.
2018 Vol. 46 (10): 2347-2350 [摘要] ( 188 ) [HTML 1KB] [PDF 545KB] ( 221 )
2351 汪宇玲, 黎明
圆迹变换及图像纹理分析
针对迹变换提取的特征对于含圆弧形纹理图像描述欠佳的问题,提出了圆迹变换及其纹理特征提取方法.圆迹变换使用圆迹线来跟踪图像,并将圆迹线上的泛函结果映射到由半径、长度和角度三个参数生成的空间上,对该结果继续做泛函积分,能得到图像四重圆迹空间特征.在圆迹线上使用不同的泛函能得到不同的圆迹变换结果,不同的泛函组合能获得不同的圆迹变换特征,能表示图像不同的纹理性质和更深层次的图像信息,产生多维的圆迹变换纹理特征信息.在Coil-20对象图库及Brodatz纹理库上对含圆弧形图像的分类实验表明,在训练样本较少的情况下,利用圆迹变换提取的纹理特征,其识别能力比迹变换都有明显提升,对于包含圆形、弧线形纹理的图像具备了更好的分辨能力.
2018 Vol. 46 (10): 2351-2358 [摘要] ( 184 ) [HTML 1KB] [PDF 3066KB] ( 192 )
2359 袁文浩, 梁春燕, 夏斌, 孙文珠
一种融合相位估计的深度卷积神经网络语音增强方法
在时频域的语音增强中,幅度估计和相位估计都是影响语音增强性能的重要因素.为了在基于深度学习的语音增强方法中融合对相位的估计,本文将含噪语音短时傅里叶变换(STFT)的实部和虚部特征作为两个通道输入深度卷积神经网络,通过建立一个同步估计纯净语音STFT的实部和虚部特征的多任务学习模型,实现了对幅度和相位的同步估计.实验结果表明,相比仅考虑幅度估计的方法,本文方法具有更好的噪声抑制能力,在低信噪比条件下,显著提高了语音增强性能.
2018 Vol. 46 (10): 2359-2366 [摘要] ( 371 ) [HTML 1KB] [PDF 3517KB] ( 499 )
2367 董丽丽, 丁畅, 许文海
基于直方图均衡化图像增强的两种改进方法
直方图均衡化(Histogram Equalization,HE)是图像增强领域中基础性很强的方法,对其研究和改进工作至关重要.首先,本文分析了经典HE算法的缺点,也概括了五类基于直方图均衡化的图像增强技术,然后针对HE经典算法的缺点提出了两种改进方法,分别引入了直方图动态削峰技术和边缘信息融合技术,最后选取曝光不足和过曝光的两类图像验证算法的性能,采取了有效的图像客观质量评价指标对实验结果做出评价.结合主客观图像质量评价可以看出,本文提出的算法具有增强效果好、输入参数少等特点.
2018 Vol. 46 (10): 2367-2375 [摘要] ( 471 ) [HTML 1KB] [PDF 4684KB] ( 419 )
2376 杨勃, 邵泉铭, 李文彬, 郭观七, 方欣
深度卷积神经网络鉴别正交特征生成及其应用
针对现有深度卷积神经网络在小样本学习时的泛化性问题,本文提出一种鉴别正交特征生成方法.该方法通过正则化技术对网络非负中间层特征输出的异类正交度和同类相关度进行优化,生成具有稀疏特性的网络中间层鉴别正交特征.为有效调节稀疏度以控制网络容量,采用正则化系数自适应调节方式逼近预设特征稀疏度目标.为提高特征生成计算效率,进一步设计了随机2类别鉴别正交特征生成反向传播规则.随后在数据集MNIST上进行了小样本手写体数字识别对比实验,验证了本文方法的稀疏度调节特性和网络表达容量控制能力.通过反卷积可视化,进一步发现本文方法还具有衍生出的局部鉴别区域聚焦特性.最后,将鉴别正交特征生成卷积网络应用到老年痴呆症3D磁共振影像分析上.实验结果表明,本文方法用于老年痴呆症诊断,不仅诊断效果更好,而且利用其良好的局部聚焦性,还成功定位了老年痴呆症与健康对照组典型差异脑区.
2018 Vol. 46 (10): 2376-2383 [摘要] ( 245 ) [HTML 1KB] [PDF 1135KB] ( 309 )
2384 周光兵, 宋华军, 吴玉兴, 任鹏
一种非特征的3D图像快速刚性配准方法
3D图像刚性配准旨在将一个图像映射到另一个具有相同场景的图像上,已经在医学诊断和其它领域中得到了广泛的应用.已有的方法大都基于特征点和针对特定的约束条件,带来了特征选择耗时多,随机性强,而且约束条件使用不灵活等问题.针对这些问题,提出直接使用图像灰度值的无特征3D刚性配准方法.该方法使用泰勒展开式和最小二乘法直接计算待配准图像的变换参数,并且使用较少的数据点完成快速的配准.实验结果表明,提出的算法获得较高的精度,并且使用少量的数据仍可以有效计算,这一特性使得它在大数据3D图像应用中更有吸引力.
2018 Vol. 46 (10): 2384-2390 [摘要] ( 237 ) [HTML 1KB] [PDF 1256KB] ( 214 )
2391 赵志远, 朱智强, 王建华, 孙磊
属性可撤销且密文长度恒定的属性基加密方案
密文策略属性基加密(ciphertext-policy attribute-based encryption,CP-ABE)类似于基于角色访问控制,可以为云存储系统提供灵活细粒度的访问控制.但大多数CP-ABE方案中,密文长度与访问策略复杂度成正相关,系统属性同时被多个用户共享而导致属性难以被撤销.针对上述问题,本文提出一种支持属性撤销且密文长度恒定的属性基加密方案.该方案中每个用户的属性群密钥不能通用,可以有效抵抗撤销用户与未撤销用户的合谋攻击.为减少属性授权机构和数据拥有者的计算负担,属性撤销过程所需的计算量外包给数据服务管理者;同时该方案采用支持多值属性和通配符的"AND"门策略,实现了密文长度恒定.所提方案基于决策性q-BDHE(q-bilinear Diffie-Hellman exponent)假设对方案进行了选择明文攻击的安全性证明.最后对方案进行了理论分析与实验验证,分析结果表明本文方案可以有效抵制用户合谋攻击,增加了方案的安全性.同时所提方案在功能和计算效率方面具有一定优势,适用于实际应用情况.
2018 Vol. 46 (10): 2391-2399 [摘要] ( 135 ) [HTML 1KB] [PDF 1029KB] ( 124 )
2400 张长伦, 余沾, 王恒友, 何强
基于广义低秩矩阵分解的分离字典训练及其快速重建算法
针对传统压缩感知重建算法存在重建质量偏低、重建时间偏长等问题,本文提出了一种基于分离字典训练的快速重建算法.首先选取某类图像作为训练集,建立其广义低秩矩阵分解模型;其次采用交替方向乘子法求解该模型,训练出一组分离字典;最后将该分离字典用于图像重建中,通过简单的线性运算实现图像的快速重建.实验结果表明,本文算法相比于传统的重建算法,针对训练集同类图像,具有十分显著的重建性能,对于其他不同类型的图像,依然有不错的重建质量,极大地降低了重建时间.
2018 Vol. 46 (10): 2400-2409 [摘要] ( 93 ) [HTML 1KB] [PDF 1131KB] ( 151 )
2410 段然, 顾纯祥, 祝跃飞, 郑永辉, 陈莉
一种NTRU格上基于身份全同态加密体制设计
全同态加密可以用来解决云计算环境中的隐私保护问题,然而现有体制具有系统参数大、效率低的缺点.针对现有攻击技术,首先设计了一种高效的NTRU格上的基于身份公钥加密体制,无需借助额外的安全性假设,具有更高的安全性和更小的系统参数.之后,基于近似特征向量技术,构造了一种高效的全同态加密转化方式.通过将以上两种方法结合,给出了一种高效的基于身份全同态加密体制.和现有体制相比,除了不需要计算密钥、实现了真正意义上的基于身份特性以外,还减小了密钥、密文尺寸,提高了计算和传输效率.
2018 Vol. 46 (10): 2410-2417 [摘要] ( 156 ) [HTML 1KB] [PDF 518KB] ( 140 )
2418 李雪莲, 李伟, 高军涛, 王海玉
一个具有多个注册中心的双向认证与密钥协商协议
当前许多双向认证与密钥协商(MAKA)协议不具有高效的撤销机制,同时不能抵抗一些新型攻击,如随机数泄露(ESL)攻击、注册中心泄露注册信息(RCDRI)攻击.另一方面,大量的MAKA协议都是基于一个注册中心(RC),这无疑对RC高效性和稳定性是个挑战.本文基于以上问题,结合自认证公钥(SCPK)提出了一个具有多个注册中心的MAKA协议,该协议能够抵抗上述的新型攻击并且具有动态的撤销机制.基于Diffie-Hellman困难假设,在随机预言机模型中给出了协议的安全性证明.由于该协议不涉及双线性对运算,比以往同类型方案在执行效率方面也有很大的优势.
2018 Vol. 46 (10): 2418-2422 [摘要] ( 59 ) [HTML 1KB] [PDF 462KB] ( 117 )
2423 申涓, 段通, 兰巨龙
面向全可编程网络数据平面的资源优化方法
现有数据平面无法在整体上支持网络功能的创新和演进,因此面向用户可编程的新型网络数据平面技术发展迅速.针对现有可编程数据平面硬件开销过大且缺乏资源优化的问题,从解析器、匹配表、动作执行器三个方面建立了资源开销模型,并分别提出了类型域合并、匹配域偏移量合并、"域-字"拆分合并映射等资源优化方法.基于NetFPGA的仿真结果表明,与现有机制相比,所提方法减小了38%左右的资源开销.
2018 Vol. 46 (10): 2423-2429 [摘要] ( 115 ) [HTML 1KB] [PDF 1450KB] ( 150 )
2430 张新明, 王霞, 康强, 程金凤
GWO与ABC的混合优化算法及其聚类优化
灰狼优化算法(Grey Wolf Optimizer,GWO)和人工蜂群算法(Artificial Bee Colony,ABC)是两种流行且高效的群智能优化算法.GWO具有局部搜索能力强等优势,但存在全局搜索能力弱等缺陷;而ABC具有全局搜索能力强等优点,但存在收敛速度慢等不足.为实现二者优势互补,提出了一种GWO与ABC的混合算法(Hybrid GWO with ABC,HGWOA).首先,使用静态贪心算法替代ABC雇佣蜂阶段中的动态贪心算法来强化探索能力,同时为弥补其收敛速度降低的不足,提出一种新型的搜索蜜源方式;然后,去掉影响收敛速度的侦查蜂阶段,在雇佣蜂阶段再添加反向学习策略,以避免搜索陷入局部最优;最后,为了平衡以上雇佣蜂阶段的探索能力,在观察蜂阶段,自适应融合GWO,以便增强开采能力和提高优化效率.大量的函数优化和聚类优化的实验结果表明,与state-of-the-art方法相比,HGWOA具有更好的优化性能及更强的普适性,且能更好地解决聚类优化问题.
2018 Vol. 46 (10): 2430-2442 [摘要] ( 271 ) [HTML 1KB] [PDF 943KB] ( 240 )
2443 刘璐, 赵国庆
一种峰均比抑制方法的研究
数字波束形成中,高的峰均比会使功率放大器工作在非线性区域,造成发射信号的失真.针对现阶段的信号预畸变抑制峰均比的方法会造成严重的带内干扰和带外噪声等问题,本文提出了一种基于保角压缩的峰均比抑制的方法.该方法首先构造稀疏阵列流型,压缩波束形成过程中的数据量,然后利用保角解析变换的性质,在信号的解析域进行限幅滤波,在信号通过功率放大器后,重构信号.本方法对信号进行了压缩采样,降低了运算的复杂度;同时,在一定程度上抑制了传统限幅滤波算法所造成的带内干扰和带外噪声,提高了信号的抗干扰能力.实验仿真验证了本方法的可行性.
2018 Vol. 46 (10): 2443-2449 [摘要] ( 147 ) [HTML 1KB] [PDF 854KB] ( 135 )
2450 胡峰, 蔡超时, 刘昌银, 姚冬萍, 宋洋
基于功放效率的OFDM信号幅度的最佳分布——峰均比抑制
星座图扩展(ACE)技术可以无损地降低OFDM信号的峰均比,本文的论述指出仅追求低峰均比对应的功放效率和效能并不是最好.笔者提出了OFDM信号的最佳互补累积分布函数(OCCDF)峰均比抑制方法,即考虑OFDM信号的幅度分布及出现概率,整体地评估其对放大器失真的影响,以OFDM信号放大器的效率为评估峰均比优劣的标准,在算法上以限定MER条件下得到尽可能低的功放输入功率回退(IBO)为迭代收敛目标,预见了应该存在最高功放效率意义匹配的所谓OFDM信号的最佳幅度分布.实验证实:相比原始OFDM系统,在放大基于OCCDF准则优化后的OFDM信号时,放大器获得了3.15dB的IBO性能改善,对比同等条件下单载波系统仅差0.05dB.
2018 Vol. 46 (10): 2450-2457 [摘要] ( 171 ) [HTML 1KB] [PDF 2214KB] ( 126 )
2458 陈喆, 贾春福, 宗楠, 郑万通
随机森林在程序分支混淆中的应用
程序中的路径信息在程序执行过程中会被动态地泄露,基于路径敏感技术的逆向工程可自动地收集程序中的条件跳转指令,从而理解程序的内部逻辑.为了缓解路径信息泄露,提出了一种基于随机森林的路径分支混淆方法,将逆向分析路径分支信息的难度等价于抽取随机森林规则的难度.鉴于随机森林分类器可被视为一种黑盒,其内部规则难以被提取且分类过程与路径分支行为相似,因此经过特殊训练的随机森林可以在功能上替代路径分支.将该方法部署于SPECint-2006标准测试集中的6个程序进行实验,实验结果表明该混淆方法有效地保护了路径分支信息,引发的额外开销较低,具有实用性.
2018 Vol. 46 (10): 2458-2466 [摘要] ( 277 ) [HTML 1KB] [PDF 978KB] ( 197 )
2467 杨军, 张萌
基于主动探测与被动截获协同的多源异类数据融合定位算法研究
针对当前主动雷达在复杂电磁环境下的使用风险,以及无源被动定位精度较差的问题,本文提出了一种基于极大似然意义下的雷达主动探测与电子侦察被动截获相结合的数据融合最优定位算法,该算法有效地提高了目标定位精度.通过Monte Carlo仿真表明,在信噪比适当的情况下,所提算法能够达到CRLB界,验证了该算法的有效性.
2018 Vol. 46 (10): 2467-2471 [摘要] ( 163 ) [HTML 1KB] [PDF 910KB] ( 269 )
2472 曲长文, 冯奇, 李廷军
基于分治-贪心算法的高斯混合多观测站CPHD滤波器
针对现有的多观测站概率假设密度滤波器实现中存在依赖观测站处理顺序、计算复杂度高等问题,文中提出一种基于分治-贪心算法的高斯混合多观测站势概率假设密度滤波器.假设观测站个数为s,每个观测站的量测个数为n,相对于暴力分析法,分治算法使得子集选取问题的计算复杂度从Ons)降到了Ons).此外,在线性高斯模型假设条件下,给出多观测站势概率假设密度滤波实现的具体步骤.仿真结果证明,本文实现方法不受观测站处理顺序的影响,分治-贪心近似实现方法与暴力分析法的跟踪性能相当,但是运算耗时大大降低,提高了算法实现及应用的可行性.
2018 Vol. 46 (10): 2472-2479 [摘要] ( 168 ) [HTML 1KB] [PDF 771KB] ( 145 )
2480 孟培培, 张向明, 张晋, 张杨生, 朱国荣
功率变流器传导干扰多通路频域模型研究
针对功率变流器传导电磁干扰建模与预测方法展开研究,提出了多通路并联的"干扰源-耦合通路"频域模型,研究了干扰源频谱及干扰耦合通路传递函数的建模提取方法.通过提取干扰源的端口频谱特性及干扰耦合通路的传递函数,直接在频域计算干扰噪声,具有建模方法简单,通用性强,不受具体电路结构限制的特点,可作为通用的频域建模方法应用于功率变流器传导电磁干扰建模与预测研究.通过具体实例,阐述了所提出的多通路频域模型的建模流程,验证了模型的准确性及其在变流器传导干扰建模、预测与噪声抑制过程中的指导意义.
2018 Vol. 46 (10): 2480-2485 [摘要] ( 92 ) [HTML 1KB] [PDF 1907KB] ( 138 )
2486 王晶, 申娇, 丁利华, 杨星, 邱柯妮, 张伟功
基于周期粒度的级间寄存器备份机制
单粒子翻转是空间环境下微处理器发生异常的重要诱因之一,随着集成电路特征尺寸的缩小,单粒子翻转不仅会引发单位错误,还会引发大量的多位错误,如何有效解决处理器所面临的多位故障是容错处理器设计面临的新挑战.本文提出了一种基于周期粒度的级间寄存器备份机制的容错方法,采用双流水线冗余结构,通过比较器对比两条流水线的级间寄存器以检测单粒子故障;以周期粒度对级间寄存器的内容进行备份,当检测到单粒子故障时,使用2个周期对流水线进行恢复;为避免脏数据流出流水线,在数据缓存和寄存器堆的入口设置写缓冲,通过延迟写入保证信息可靠性.本文基于实际的SPARC V8结构处理器,对提出的方法进行了具体实现,在实验平台上进行了仿真,仿真结果显示,本文提出的容错方法能够以一定的面积开销实现对SEU、SET、和MBU故障容错,加固处理器的主频最高可以提升70%.
2018 Vol. 46 (10): 2486-2494 [摘要] ( 113 ) [HTML 1KB] [PDF 1757KB] ( 119 )
2495 赵雯, 郭晓强, 陈伟, 罗尹虹, 王汉宁
纳米SRAM寄生双极晶体管效应的仿真研究
以65nm双阱CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺的SRAM(Static Random Access Memory)为研究对象,采用三维数值模拟方法,结合SRAM中晶体管布局和邻近SRAM的相对位置,对寄生双极晶体管效应致纳米SRAM内部节点电势多次翻转的产生机制进行了深入阐述,对寄生双极晶体管效应致纳米SRAM发生MCU(Multiple Cell Upset)的影响因素进行了详细研究.发现寄生双极晶体管效应致SRAM内部节点电势多次翻转源于N阱中两个PMOS漏极电势的竞争过程,竞争过程与寄生双极晶体管效应的强弱相关,需综合考虑PMOS源极与N阱接触的距离、PMOS漏极与N阱的电势差两个因素.在纳米双阱CMOS工艺的SRAM中,PNP寄生双极晶体管效应对MCU起着重要作用.减小阱接触与SRAM单元的距离,可减弱邻近SRAM的寄生双极晶体管效应并降低MCU的发生概率,即使阱接触距离很近,特殊角度的斜入射和高LET(Linear Energy Transfer)值离子入射仍存在触发邻近SRAM的寄生双极晶体管效应并导致MCU的可能.
2018 Vol. 46 (10): 2495-2503 [摘要] ( 114 ) [HTML 1KB] [PDF 4103KB] ( 126 )
综述评论
2504 方玲玲, 邱天爽, 潘晓航, 乔明泽
PET/CT图像分割及其发展现状
随着精准医疗技术的快速进步,PET/CT图像中病灶区域分割已在医疗计划制定中显现出重要作用.PET/CT将PET(功能代谢显像)和CT(解剖结构显像)两种先进的影像技术有机地结合在一起,是影像诊断学的一个重要进展.结合当前分割方法,本文详细介绍了PET/CT成像原理以及PET/CT图像的特点,对分割方法进行分类,深入分析各种方法的现状及其在肿瘤学中的应用.最后,进一步阐述了PET/CT图像分割技术的核心问题和发展趋势.
2018 Vol. 46 (10): 2504-2510 [摘要] ( 295 ) [HTML 1KB] [PDF 1057KB] ( 361 )
2511 赵元富, 王亮, 岳素格, 孙永姝, 王丹, 刘琳, 刘家齐, 王汉宁
纳米级CMOS集成电路的单粒子效应及其加固技术
空间应用的集成电路受到辐射效应的影响,会出现瞬态干扰、数据翻转、性能退化、功能失效甚至彻底毁坏等问题.随着器件特征尺寸进入到100nm以下(以下简称纳米级),这些问题的多样性和复杂性进一步增加,单粒子效应成为集成电路在空间可靠性应用的主要问题,给集成电路的辐射效应评估和抗辐射加固带来了诸多挑战.本文以纳米级CMOS集成电路为研究对象,结合近年来国内外的主要技术进展,介绍研究团队在65nm集成电路单粒子效应和加固技术方面的研究成果,包括首次提出的单粒子时域测试和分析方法、单粒子多节点翻转加固方法和单粒子瞬态加固方法等.
2018 Vol. 46 (10): 2511-2518 [摘要] ( 203 ) [HTML 1KB] [PDF 8193KB] ( 213 )
科研通信
2519 王凯丽, 张艳红, 肖斌, 李伟生
一种基于二维局部二值模式的纹理图像分类方法
局部二值模式(Local Binary Pattern,LBP)在纹理分类中受到越来越多的关注,传统的基于局部二值模式的图像识别方法在LBP直方图统计时仅仅考虑到LBP模式值本身的数量统计,却忽略了模式值之间的相关性.针对这一问题,本文提出一种二维局部二值模式(Two Dimensional Local Binary Pattern,2DLBP)方法,并用于纹理图像识别.首先以旋转不变均匀LBP特征图为基础,引入滑动窗口和LBP模式对的概念,统计LBP模式图的上下文信息,构造出2DLBP特征;然后改变LBP中的半径参数,构造图像的多分辨率2DLBP特征,并利用支持向量机(SVM)的分类方法进行纹理分类;最后选取Brodatz、CUReT、UIUC、FMD四个公开纹理库分别进行纹理分类测试.理论验证表明该方法具有良好的通用性,可以与LBP的其他变型结合成为新的图像特征构造方法.同时,实验结果表明,本文提出方法具有较好的纹理图像分类能力.
2018 Vol. 46 (10): 2519-2526 [摘要] ( 425 ) [HTML 1KB] [PDF 3940KB] ( 344 )
2527 权伟, 崔恩放, 张宏科
多源协作的传输控制机制
多路径传输控制协议(Multipath Transmission Control Protocol,MPTCP)是传输控制协议的一种扩展,实现端到端动态地利用多个地址建立多条传输路径,从而提高网络传输质量和可靠性.但是,MPTCP仍存在局限,能够解决端到端已确定的多路径调度问题,但难以实现不同端以及变化端间的路径协作.智慧协同网络是一种新型的未来网络体系,其核心思想是通过网络组件的智慧协作,最大限度优化利用网络资源,提高网络工作效率.本论文提出了基于智慧协同网络的多源协作传输控制机制,实现了传输控制协议从单源多路径向多源多路径的突破.具体来说,首先刻画了一种智慧协同网络的多源协作传输架构,引入子源协作传输方法,并详细介绍了多源协作机制的理论模型、报文格式以及子源协作管理的核心工作流程.通过仿真实验验证,多源协作传输控制机制能够将拥塞窗口平均利用率从51%提升至96%,并提高网络利用率和吞吐量.
2018 Vol. 46 (10): 2527-2533 [摘要] ( 124 ) [HTML 1KB] [PDF 2744KB] ( 165 )
2534 王晶, 荣金叶, 周继芹, 于航, 申娇, 张伟功
软硬件协同设计的SEU故障注入技术研究
针对现有容错计算机故障注入方法缺乏对空间环境中频发的单粒子故障模型的支持,本文提出了一种利用背板技术的软硬件协同仿真与故障注入技术,分别针对寄存器部件和存储器部件的特性,设计了多位错误的单粒子故障模型,在寄存器传输级实现了通过软件生成故障并注入到硬件设计中的软硬件协同故障注入方案,避免了在硬件设计中修改代码生成故障破坏系统完整性的问题.基于Leon2内核的故障注入实验表明,本文设计的平台为处理器容错设计提供了一个自动化、非侵入、低开销的故障注入和可靠性评估方案.
2018 Vol. 46 (10): 2534-2538 [摘要] ( 219 ) [HTML 1KB] [PDF 962KB] ( 151 )
2539 田增山, 徐建, 周牧, 杨小龙
基于PLL环路的卫星QPSK载波调制信号相位跟踪算法
卫星信号接收端天线接收的卫星信号经过射频前端处理后会变成数字中频信号,而相位跟踪是中频信号处理的重要环节,准确的相位跟踪可以为卫星信号解码、测距和定位等功能的准确性提供保障.基于此,该文提出了基于锁相环(Phase Locked Loop,PLL)的卫星QPSK载波调制信号相位跟踪算法.该算法利用多路正交载波和二象反正切鉴相器获取精确的相位差信息,形成闭合回路锁定载波相位以实现跟踪.实验结果表明,多路异相载波的方法可实现更快速的相位锁定,与传统Costas环路和松尾环相比,进入稳态时间分别减少了20%和24%以上,稳态方差分别减小21%和32%.
2018 Vol. 46 (10): 2539-2545 [摘要] ( 114 ) [HTML 1KB] [PDF 1177KB] ( 171 )
2546 史淑廷, 郭刚, 刘建成, 蔡莉, 陈泉, 沈东军, 惠宁, 张艳文, 覃英参, 韩金华, 陈启明, 张付强, 殷倩, 肖舒颜
半导体器件内离子有效LET值测量方法研究
提出了一种基于电荷收集测试技术的离子有效LET值测量方法.首先对半导体器件内收集电荷量与入射离子有效LET值之间的关系进行了分析,根据二者之间的关系提出通过测量电荷收集量从而测量离子有效LET值的方法;然后建立了半导体器件电荷收集测试系统,利用PN结和SRAM对测量方法进行了验证;最后成功利用该方法解释了以往单粒子效应实验中出现的数据异常.
2018 Vol. 46 (10): 2546-2550 [摘要] ( 256 ) [HTML 1KB] [PDF 3222KB] ( 166 )
2551 莫启, 笪建, 代飞, 朱锐, 林雷蕾, 李彤
正确性保证的私有过程建模方法
私有过程是构建协同业务过程基础,其正确与否对业务协同实施产生直接影响.为此,提出了一种逐步求精构建私有过程的方法.首先,定义私有过程,并将其控制流抽象为四种基本块,即顺序块、并发块、选择块及迭代块;然后,针对四种基本块提出各自的精化规则,并以此为基础提出了私有过程构建方法;最后,从理论上证明了通过该方法建立的私有过程具有工作流网特性且是正确的.通过对协同制造中供应链建模并与现有的、典型的方法对比分析,结果表明:相对已有的工作,本文方法能够更加有效地对私有过程进行建模.
2018 Vol. 46 (10): 2551-2560 [摘要] ( 135 ) [HTML 1KB] [PDF 1096KB] ( 172 )
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2018 Vol. 46 (10): 2561-2562 [摘要] ( 59 ) [HTML 1KB] [PDF 389KB] ( 154 )
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