电子学报

2003年, 第31卷, 第4期　刊出日期：2003-04-25

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区分服务网络中直接拥塞反馈机制与动态流量调节

邬海涛;程时端;隆克平;马健

电子学报. 2003, 31(4): 481-486.

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IP服务质量是目前国际上的一个研究热点,IETF为此而定义了区分服务体系结构.然而,该体系中存在不公平问题.本文提出了一种直接拥塞反馈机制(DCCS),配合网络边缘的动态流量调节(DTC)算法,能够为该体系提供很好的公平性.该机制不仅能保证响应流与非响应流之间的公平性,而且能解决响应流(如TCP)自身由于分组长度,微流数目及环回时延(RTT)等因素而产生的差异.
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编码的多载波CDMA系统中Turbo时空多用户检测

李俊强;曹志刚

电子学报. 2003, 31(4): 487-493.

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联合MAP多用户检测和信道译码的迭代多用户检测技术可显著提高多载波CDMA系统的容量和性能,本文给出了结合智能天线和迭代MAP多用户检测的Turbo时空多用户检测算法,该方法进一步提高了系统的性能.Turbo时空多用户检测算法不仅极大减小了传统最优MAP多用户检测算法的运算量,而且,此算法性能在AWGN和频率选择性衰落信道中都能逼近单用户编码多载波CDMA系统多天线接收的性能.
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图的顶点着色问题的DNA算法

高琳;许进

电子学报. 2003, 31(4): 494-497.

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图的顶点着色问题是指无向图中任意两个相邻顶点都分配到不同的颜色,这个问题是著名的NP-完全问题,没有非常有效的算法.但在1994年Adleman^[1]首次提出用DNA计算解决NP-完全问题,设计出一种全新的计算模式—模拟生物分子DNA的结构并借助于分子生物技术进行计算,使得NP-完全问题的求解可能得到解决.本文首先提出了基于分子生物技术的图的顶点着色问题的DNA算法,算法的关键是对图中的顶点和顶点的颜色进行恰当的编码,以便于使用常规的生物操作及生物酶完成解的产生及最终解的分离,依据分子生物学的实验方法,本文提出的算法是有效和可行的;其次指出了该算法的优点、存在的问题及将来进一步的研究方向.
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频选快衰落信道的Turbo均衡算法

彭岳星;王维新;刘陈;吴镇扬

电子学报. 2003, 31(4): 498-501.

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针对频选快衰落信道,本文提出卡尔曼滤波信道跟踪、软输出判决反馈均衡及软输入软输出信道解码迭代处理的Turbo均衡算法以充分利用已获得的信息,实现信道估计、信道均衡与信道解码的迭代更新,并克服传统判决反馈均衡器误差传播的缺陷.仿真表明,本算法能有效地跟踪快衰落信道,经两次迭代就可获得较为满意的码间干扰消除效果.
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生物神经网络计算机仿真中数学建模与信号处理

陈后金;袁保宗;Douglas A.Baxter

电子学报. 2003, 31(4): 502-505.

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由神经元通过突触联结而组成的生物神经网络可以处理信息和产生特定的电特性,认知神经网络信息的产生和传递机理,对生物医学具有重要意义.由于神经网络内部复杂的非线性反馈,从微观的生理结构进行各种可能的实验十分困难.通过分析神经网络的生理和生化结构,将信息学与生物医学相结合,利用计算机仿真可以系统地分析神经网络的内部结构和外部属性.为此,设计和实现了生物神经网络的计算机仿真系统,该仿真系统涉及生物神经网络的等效电路、数学建模、数据表达、信号处理和并行运算等,其已在许多科研机构和高等院校得到应用,本文主要阐述其数学建模和信号处理.
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混合蜂窝系统中采用信干比功率控制的反向链路容量分析

吴杰;李建东

电子学报. 2003, 31(4): 506-509.

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在移动通信系统中,信干比作为评估信道质量的标准,可以用于功率控制场合,同时随着小区移动用户的增多,小区的裂化不可避免;两者的结合对信道容量将产生较大影响.本文将均匀小区的性能分析扩展到混合小区中,给出了利用信干比进行功率控制下混合蜂窝的反向链路容量的一般分析方法,数值计算结果表明,混合蜂窝中采用信干比进行功率控制,可以得到较高的信道容量.
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一种新的隐蔽通信算法

张华熊;张朝阳;仇佩亮

电子学报. 2003, 31(4): 514-517.

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近年来,在通信领域隐蔽通信技术正越来越受到重视.本文提出了一种新的实时隐蔽通信算法,该算法利用了混沌序列具有容易生成、对初始条件敏感,以及具有白噪声的统计特性等特点,有效地解决了隐蔽通信技术的两个问题:同步以及突发信息的接收.实验结果表明这种算法是非常有效的.
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多媒体CDMA系统中最小传输时间的动态资源分配方案

汪勇刚;朱世华;吕玲

电子学报. 2003, 31(4): 518-522.

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本文提出了两种在多媒体CDMA系统中最小化传输时间的动态资源分配方案.对于多媒体业务,当我们让传输时间是可变数据速率的函数时,该方案即可找出当前用户组的最优数据速率集,以使系统的传输时间最小.文中给出并证明了计算最优速率集和对应最小传输时间的方法,归纳了当系统中业务变化时,根据变化的QoS要求和用户数目进行动态资源分配的流程.最后,与最大吞吐量动态资源分配方案进行了比较,给出了三种方案在吞吐量和传输时间上的差异.
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无线移动网络的综合服务模型与资源预留研究

华蓓;熊焰

电子学报. 2003, 31(4): 527-530.

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本文讨论了无线移动网络的综合服务模型,提出应按照服务承诺是否移动相关以及资源是否独占来对实时服务进行分类,并定义了组成该综合服务模型的五种服务承诺.本文同时还讨论了移动无关与移动相关服务的资源预留解决方案,提出在移动无关服务中用移动代理技术建立端-端的主动预留与被动预留,而在移动相关服务中只建立主动的端-端预留并在相关的无线链路上被动预留资源.
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关于样本容量、验前信息与Bayes决策风险的若干讨论

张湘平;张金槐;谢红卫

电子学报. 2003, 31(4): 536-538.

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针对工程实际中所普遍存在的小子样问题,分析验前信息和样本容量大小对Bayes决策的影响.将验前费用和试验费用引入到损失函数中,研究样本容量大小、验前信息以及Bayes决策风险三者之间的关系.并在给定决策风险上限和总费用的条件下,理论上推导样本容量大小、验前信息的可信度、总费用以及Bayes决策风险关系式,从而为小子样条件下,找到验前信息可信度的保证下限提供了理论依据.
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全相位DFT数字滤波器的设计与实现

侯正信;王兆华;杨喜

电子学报. 2003, 31(4): 539-543.

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本文提出了全相位数据空间的概念,并基于DFT/IDFT滤波导出了一种新型的零相位滤波器——全相位DFT(APDFT)数字滤波器.本文给出了它的脉冲响应与相应的DFT滤波响应向量之间的正、反变换公式,证明了这种滤波器的一些重要性质.APDFT方法兼有窗函数法和频率采样法的优点,是一种设计FIR滤波器的新方法.理论分析和模拟实验证实,其总体性能优于传统方法.APDFT数字滤波器除可用通常的卷积结构实现外,也可用一种直接频域网络实现.本文给出了这种网络结构及其简化算法.这种网络具有实时自设计功能.它可以构成时变系统用于滤波器传递函数实时可变的场合,可以方便地集成为一个长度和频响均可编程的通用零相位数字滤波器,而且还可用于实现严格互补子带滤波.
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彩色序列图像的人脸检测和识别系统

凌旭峰;杨杰;叶晨洲

电子学报. 2003, 31(4): 544-547.

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文中实现了彩色序列图像的人脸检测和识别的系统.所用到的关键性技术是肤色运动分析、主成分分析(PCA)和支撑向量机(SVM).首先根据彩色序列图像中人脸的色度特性、运动特性、几何特性和灰度分布特性完成人脸的检测工作;其次通过人脸模式之间的相关性进行主成分分析,提取并且选择特征,将所选择的特征训练SVM,最后用已经训练好的SVM完成对人脸的识别任务.系统算法结构遵循以下原则:先使用运算量少的简单方法尽可能减少搜索空间,然后在已经大大减少的空间中再用复杂方法处理,可以在保持高的检测和识别率的同时,提高系统响应速度.
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省略B帧运动补偿的转码算法实现 MPEG-2到MPEG-4视频流转码

解蓉;王兴国;刘济林

电子学报. 2003, 31(4): 548-551.

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MPEG-2和MPEG-4作为最流行的通用编码国际标准,将长期并存于不同的系统和网络服务中.为实现不同视频系统和网络间对以上两种压缩标准的兼容性,本文在详细分析它们压缩算法运算复杂度的基础上,提出三种压缩视频流转码算法.重点讨论了两种高性能转码算法的原理与实现过程,它们均是运算复杂性和视频质量之间的折衷方案:一是针对演播室和后处理环境的最高目标视频质量要求的运动参数重用算法;另一个是针对网络服务器和用户终端系统处理性能有限,具有最小延时要求的实时低复杂度转码算法.大量测试序列的仿真结果证明了算法的良好性能.
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一种基于能量和熵的自动聚焦算法

康宗明;张利;谢攀

电子学报. 2003, 31(4): 552-555.

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本文提出了一种基于能量和熵的自动聚焦算法.在讨论镜头系统造成图像模糊原理的基础上,提出以空域高频能量和熵作为图像清晰度判据并详细分析了判据性能,针对传统的MCS聚焦流程所固有的局限性,引入了方向测试帧概念,通过联合使用多种清晰度判据以及步长的自适应调整策略提高了自动聚焦的可靠性、聚焦速度以及聚焦灵敏度.本算法应用在作者开发的高清晰度图像采集系统中,试验结果证明所提出的判据和实际聚焦过程吻合,基本避免了原有聚焦算法的缺陷.
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一种新颖实用的交互式视频抗误码方法

宋彬;常义林;马林华;罗忠;王静

电子学报. 2003, 31(4): 556-559.

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本文提出一种新颖的交互式视频抗误码方法.首先,分析了块匹配运动补偿编码方法产生时域误码扩散的机理,然后,相应地提出了一种新颖的误码掩盖和防止误码扩散联合方法.实验结果表明,使用本文提出的交互式视频抗误码方法能够有效地抑制和防止误码的扩散,保证了恢复视频质量.另外,该算法与H.263+标准兼容,具有实用价值.
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基于多尺度Wiener滤波器的分形噪声滤波

胡英;杨杰;周越

电子学报. 2003, 31(4): 560-563.

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针对淹没在1/f噪声中的有用信号恢复问题,本文提出了一套基于双正交小波变换与Wiener滤波的多尺度滤波算法,并设计出多尺度Wiener滤波器.首先,利用双正交小波变换将带有1/f噪声的信号分解成多尺度的子带信号,通过小波变换对1/f噪声的白化作用,消除了1/f噪声的非平稳性、自相似性和长程相关性.其次,在小波域内,利用Wiener滤波,实现了噪声和有用信号的分离,估计出了各子带中的有用信号.最后,利用双正交小波的精确重构性,较好地恢复出淹没在1/f噪声中的有用信号.仿真实验表明,该滤波器能有效的抑制分形噪声,显著地提高信噪比.
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分布式系统安全保障新体系的研究

黎忠文;熊光泽;李乐民

电子学报. 2003, 31(4): 564-568.

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安全问题是阻碍分布式系统发展和实用化的主要因素之一.分布式系统的安全性包括security和safety两个重要且紧密相关的方面,然而目前绝大多数的研究只限于security.可是随着软件的大量应用,分布式系统正面临严峻的防危考验,迫切需要新的safety保障技术.本文在深入分析分布式系统安全需求的基础上,提出了建立集security和safety保障为一体的分布式系统安全保障新体系的设想,并对该体系应具有的特点和设计目标进行探讨.然后针对把防危核这种safety保障新技术用于大型分布式系统存在的困难,提出了基于实时操作系统的解决方案.最后建立了一种新的安全保障体系SADS (security and safety assurance structure of distributed system),并在实时Linux平台上,以交通灯指挥系统为对象建立了SADS,验证了该SADS的可行性和有效性.
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带宽预留的成组多播快速路由算法

胡光岷;李乐民;安红岩

电子学报. 2003, 31(4): 569-572.

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本文在现有成组多播路由算法的基础上,通过最大限度地使用原有的计算结果、以存储空间换取计算时间两种策略,获得了计算效率很高的带宽预留的成组多播快速路由算法FGMRA(Fast Group Multicast Routing Algorithm).使用FGMRA得到的多播生成树总费用与C.P.Low和N.Wang算法(一种总代价和路由分配失败概率较低的成组多播路由算法)基本相同,计算效率大为提高.随机网络模型的仿真结果表明:FGMRA算法快速、稳定,是一种值得推广使用的高效算法.
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通信网中链路重要性的评价方法

陈勇;胡爱群;蔡天佑;钟子果

电子学报. 2003, 31(4): 573-575.

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本文提出了一种通信网链路重要性的评价方法,该方法可以评价全网范围内的链路重要性.最重要的链路是将其进行边收缩操作后,得到的图的生成树数目最多.通过比较生成树的数目,我们可以判断通信网中任意两条链路的相对重要性.基于生成树数目的边收缩方法反映了某条链路处于正常工作时,对整个通信网的贡献大小.实验结果和理论分析均证明了该方法的有效性和可行性.
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IP VPN业务管理中可重用管理组件的划分和应用

夏海涛;孟洛明;邱雪松

电子学报. 2003, 31(4): 576-579.

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IP VPN(基于IP的虚拟专用网)业务管理面临的主要难题是,TMN(电信管理网)管理层次模型中业务管理层不断扩展的业务需求,可重用业务管理组件是降低动态变化的业务需求带来的业务管理复杂度、灵活地定制和提供IP VPN业务的有效途径.本文首先分析了IP VPN的基本业务需求,提出了IP VPN业务属性的概念.在此基础上,从IP VPN业务属性的视点对IP VPN业务管理功能进行了划分,形成可重用的业务管理组件.最后,本文给出了一个业务管理功能向业务管理组件映射的实例.
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基于广义可验证秘密分享的分布式密钥生成

张福泰;王育民

电子学报. 2003, 31(4): 580-584.

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利用广义可验证秘密分享,提出了基于离散对数的公钥体制的密钥的分布式生成协议.该协议适用于任意的接入结构,具有需要各参与者保存的秘密信息的数据量小,能保证所生成的私钥的随机性和均匀分布性等特点.因而与通常的基于门限接入结构的分布式密钥生成协议相比能够更广泛的应用于群体密码学中的各种场合.
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韩国加密标准的安全性分析

吴文玲;马恒太;冯登国

电子学报. 2003, 31(4): 585-588.

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SEED是韩国的数据加密标准,设计者称用线性密码分析攻击SEED的复杂度为2^335.4,而用本文构造的15轮线性逼近攻击SEED的复杂度为2³²⁸.为了说明SEED抵抗差分密码分析的能力,设计者首先对SEED的变体SEED^*做差分密码分析,指出9轮SEED*对差分密码分析是安全的;利用SEED^*的扩散置换和盒子的特性,本文构造SEED^*的9轮截断差分,因此10轮SEED^*对截断差分密码分析是不免疫的.本文的结果虽然对SEED的实际应用构成不了威胁,但是显示了SEED的安全性并没有设计者所称的那样安全.
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光总线交换网络输出排队两级缓冲结构与性能分析

李万林;田畅;郑少仁

电子学报. 2003, 31(4): 589-592.

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为了解决核心路由器高速无阻塞光总线交换网络体系结构中的高速大容量分组缓冲这一关键技术难题,本文提出了基于SRAM技术和DRAM技术相结合的输出排队分组两级缓冲结构及相关LBF-MMA存储器管理算法,并利用实测的网络流量数据对该缓冲技术的性能进行了仿真分析.分析表明,两级缓冲结构较好地解决了光总线交换网络中分组缓冲高速度与大容量之间的矛盾,对高速路由器技术的发展也具有一定的指导意义.
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用小波包变换产生音频数据索引的方法

李应;侯义斌

电子学报. 2003, 31(4): 593-596.

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针对音频多媒体数据库中基于例子和基于内容的查询,本文提出一种产生音频数据索引的方法.这里,我们首先讨论了小波包分解的过程和最好基及代价函数的选择方法.其次,对现有的用小波变换产生音频数据索引的二个方法进行比较,并提出基于小波包最好基变换产生音频数据索引的方法.再次,我们提出用音频数据的小波包最好基变换系数的部分最高值的能量作为音频数据索引.最后,我们把这种方法与直接采用小波变换产生索引的方法相比较.实验结果表明这种新方法具有较高和较稳定的检索精度.
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应用分层MRF/GRF模型的立体图像视差估计及分割

安平;张兆扬;马然

电子学报. 2003, 31(4): 597-601.

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视差估计与分割是立体图像编码及立体视觉匹配的核心问题,本文提出一种基于分层MRF/GRF模型和交叠块匹配(HMOM)视差估计算法以及结合主动轮廓模型的视差分割提取算法.该混合视差估计方法,可得到光滑准确,且具有清晰边缘的视差场;并便于用主动轮廓模型提取感兴趣对象(OOI)的视差轮廓.与通常的变尺寸块匹配(VSBM)相比,本算法得到的视差补偿图像的峰值信噪比可提高2.5dB左右.本文得到的视差场及对应的轮廓可进一步用于立体图像编码以及视频对象分割.
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关于Huffman编码的一个注记

林嘉宇;刘荧

电子学报. 2003, 31(4): 602-604.

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Huffman编码是无损压缩中的重要方法,在数据压缩、音频编码、图像编码中得到广泛的应用.除了压缩效率以外,作为变长码的Huffman编码,还有其他的判断其编码优劣的准则,例如码方差、抗误码的能力等.本文讨论Huffman编码后的码流中0、1码元(二进制情况下)出现的概率问题.研究结果表明,通常的经典Huffman编码的0、1码元出现的概率差最大,在出现概率均衡准则下的性能最劣.文章进行了严格的数学建模,并给出了一种算法,可以使编码后码流中0、1码元的分布概率(趋向)均等;并且,算法可在原Huffman编码中结合进行,所增加的计算量很小.文章最后进行了实验验证.
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基于小波域的可见水印处理

胡永健;余英林

电子学报. 2003, 31(4): 605-607.

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本文提出一种小波域的自适应可见水印处理算法,该算法通过特殊设计的视觉模型,根据主图像和水印图像的特征,逐点确定水印嵌入的拉伸系数,从而使水印的嵌入程度依主图像和水印图像的特征变化而变化.实验表明,结果图像中的水印半透明地呈见在所覆盖的主图像区域,很好地保持了原始图像的细节,满足了对可见水印的一般性要求.
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汉语连续语音识别中多项式拟合语音轨迹模型的研究

欧智坚;王作英

电子学报. 2003, 31(4): 608-611.

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尽管作为当前最为流行的语音识别模型, HMM由于采用状态输出独立同分布假设,忽略了对语音轨迹动态特性的描述.本文基于一个更为灵活的语音描述统计框架—广义DDBHMM,提出了一个具体的多项式拟合语音轨迹模型,以及新的训练和识别算法,更好地刻划了真实的语音特性.本文还给出了一种有效的剪枝算法,得到一个实用化模型.汉语大词汇量非特定人连续语音识别的实验表明,这种剪枝的多项式拟合语音轨迹模型以较少的计算量明显改善了识别系统的性能.
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基于核函数的非线性口袋算法

许建华;张学工;李衍达

电子学报. 2003, 31(4): 612-615.

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应用满足Mercer条件的核函数设计非线性算法已经成为机器学习领域一项新的非线性技术.核感知器算法利用核思想非线性地推广了线性感知器算法,使其可以处理原始输入空间中的非线性分类问题和高维特征空间中的线性问题.线性口袋算法改进了线性感知器算法,能够直接处理线性不可分问题.为了进一步改进线性口袋算法和核感知器算法,本文提出基于核函数的非线性口袋算法,即核口袋算法,其目标是找到一个使错分样本数最小的非线性判别函数,并证明了其收敛性.核口袋算法的特点是用简单的迭代过程和核函数来实现非线性分类器的设计.基准数据集的实验结果证明核口袋算法的性能优于线性口袋算法和核感知器算法.
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一类稀疏序列的最小周期

胡予濮

电子学报. 2003, 31(4): 616-619.

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稀疏序列用于数字信号处理技术.针对作者所给出的一类稀疏序列,本文给出此类序列的若干有实用价值的构造方法,这些构造方法使得其最小周期达到最大.
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一种改进TSENG-JAN群签名的安全分析

张键红;王育民;张福泰

电子学报. 2003, 31(4): 624-626.

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本文对一种改进的Tseng-Jan群签名进行安全性分析,指出了该方案具有广义伪造性和相关性,即任何人可以对任意消息签名,管理员却不能对签名者进行追踪;且能够区分两个不同的签名是否来自于同一个人.
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频率选择性衰落信道中MC-CDMA信号检测技术

陈霞;谈振辉

电子学报. 2003, 31(4): 627-630.

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正交多载波码分多址(MC-CDMA)是近年无线宽带通信研究的热点.本文介绍了MC-CDMA信号检测技术,在分析频率选择性衰落信道中单小区MC-CDMA系统上/下行多址干扰(MAI)的基础上,指出上行接收引入多用户检测技术(MuD)的必要性和可能性,并通过与直接序列(DS)CDMA的对照和对偶性分析,讨论了MC-CDMA MuD的发展方向.
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MPEG-4中基于DT网格编码算法的实现

韩军功;卢朝阳;田毅珂;高西全

电子学报. 2003, 31(4): 631-634.

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本文按照MPEG-4标准对DT网格对象编码的要求,设计了一套完整的基于DT网格的编码算法.首先提出了网格对象编码的系统框架.在此基础上,着重研究了网格运动编码,提出了一种新的三角形运动连续预测方法及相应的残差图像处理方法.最后,对整个数据结构进行转换,使之完全按照标准规定的顺序进行编码.本文算法同H.263进行了全面的比较.结果表明,DT作为MPEG-4标准中的一种编码方法,有一定的实用价值.
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基于阵列天线的联合检测信道估计实用化算法研究

周德锁;王永生

电子学报. 2003, 31(4): 635-637.

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本文研究了CDMA系统在采用阵列天线接收时进行多用户联合检测的信道估计实用化算法,较好地解决了现有许多算法不能满足实时性处理要求的难题.文中详细讨论了阵列天线分集增益对简化信道估计算法、结构和降低计算复杂度的原理和方法,分析了将阵列天线和多用户联合检测结合在一起时系统所具有的综合效能.仿真结果表明该算法是可行和有效的,为联合检测技术在实际系统中尽早实用化提供了参考.
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任意取向多个介质旋转椭球的散射场

吴振森;汤炜;李清亮;吴信宝

电子学报. 2003, 31(4): 638-640.

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本文提出了一种用于计算任意取向多个介质椭球电磁散射的混合方法.利用扩展边界条件(EBC)导出具有旋转轴对称单个椭球以球面波矢量函数为基底的T矩阵,结合球矢量波函数旋转定理和递推T矩阵方法,给出多个任意取向介质椭球的散射场.数值例子验证了该混合方法的计算精度和有效性.

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