电子学报

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李颖超;王涌天;杨健

电子学报. 2008, 36(8): 1473-1479.

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提出一种基于像素运动模型的数字造影系统成像畸变的校正方法.通过在一些间隔均匀的方位上获取标志板图像,利用单幅图像的畸变校正算法计算出各幅图像中的像素受畸变影响而产生的运动,并据此求得像素运动模型的参数.利用该模型可以校正C型臂在任意方位下获取的造影图像的畸变.实验证明,该算法具有较高的精度和较快的速度.

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单层有机电致发光器件的电流传导机制的数值拟合分析

于军胜;锁钒;黎威志;娄双玲;蒋亚东

电子学报. 2008, 36(8): 1485-1489.

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采用真空蒸镀的方法制备了以八羟基喹啉铝(Alq₃)为功能层的单层同质结有机电致发光器件,器件结构为indium-tin-oxide(ITO)/tris-(8-hydroxylquinoline)-aluminum(Alq₃)(x nm)/Mg:Ag.通过改变有机功能层的厚度,采用陷阱电荷限制电流(TCLC)理论对器件电流的数值拟合方法具体地研究了不同薄膜厚度的有机半导体器件内部电流的传导机制,验证了实验结果和理论推导的一致性.结果表明,Alq₃层厚度较低的单层器件随外加电压增大,器件电流经历了从欧姆电导区、TCLC区到TCLC-空间电荷限制电流(SCLC)过渡区三个区域的变化;而对于Alq₃层厚度较高的单层器件,Alq₃层中的陷阱机构增多,导致电流－电压曲线的SCLC区域消失.

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基于分段线性映射与代数运算的混沌密码算法

杨华千;张伟;韦鹏程

电子学报. 2008, 36(8): 1490-1494.

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在本文提出的新的分组密码系统中,通过迭代一个混沌分段线性映射得到的十进制序列的数字位按照算法1构造了一个双射函数g(·);通过比较两个混沌分段线性映射产生的十进制序列的对应项得到64n比特噪声向量.经过群上的三种运算(异或运算、模乘运算和模加运算)与由双射函数确定的置换运算交替作用(共8轮)在64n比特的明文上得到64n比特密文.最后,从理论和仿真实验两个方面对算法的性能进行了分析.

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指数突触电导IF神经元模型及事件驱动模拟策略

蔺想红;张田文

电子学报. 2008, 36(8): 1495-1501.

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提出了一种新的可进行精确模拟的指数突触电导Integrate-and-Fire(IF)神经元模型,通过单脉冲激励的突触后电位和多脉冲激励的自发放电统计分析,发现该模型的脉冲反应动态特性与指数突触电导被动膜方程模型接近,而计算效率接近脉冲耦合漏电IF模型.同时构建了指数突触电导IF神经元模型的事件驱动模拟策略,并分别应用事件驱动和时钟驱动模拟策略模拟了基于动态突触的随机网络,结果表明:(1)在事件驱动模拟策略中,模拟时间和总的脉冲事件数线性成比例;(2)在不同的模拟策略中,脉冲事件的时间精度会影响网络的神经动态特性.

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一种基于遗传算法的SVM决策树多分类策略研究

连可;黄建国;王厚军;龙兵

电子学报. 2008, 36(8): 1502-1507.

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提出了一种基于遗传算法(GA)的SVM最优决策树生成算法,并将其应用于解决SVM多分类问题.首先以最大分类间隔为准则,利用遗传算法对传统的SVM决策树进行优化,生成最优(或近优)决策二叉树;然后在各个决策节点,利用传统的SVM算法进行二值分类,最终实现SVM的多值分类.理论分析及实验结果表明,新方法比传统的DT-SVM、DAG-SVM方法有更高的分类精度,比经典的1-a-1、1-a-r有更高的训练和分类效率.

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CABAC熵编码机制下有效的变换域码率估计技术

孙书为;陈书明;刘祥远

电子学报. 2008, 36(8): 1512-1518.

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CABAC是H.264/AVC视频压缩标准中采用的一种熵编码机制,结合RDO模式选择技术,可以降低20％的码率.在RDO模式选择过程中,需要对编码块的每一种候选模式进行熵编码以获得编码位数,这在很大程度上增加了视频编码的计算复杂度.为了避免复杂的Lagrange耗费计算,本文第一次提出了一种CABAC熵编码机制下的变换域码率估计方法,基于量化变换系数和运动向量差对熵编码位数进行估计.在此基础上,本文将码率估计技术应用在RDO模式选择中,提出了基于码率估计的快速模式选择算法,减少了模式选择的计算时间.模拟结果显示,本文提出的CABAC熵编码机制下的变换域码率估计技术在对编码性能影响不大的情况下,减少了模式选择中51％的率失真耗费计算时间,采用全搜索运动估计算法时,节省33％的总编码时间.

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基于硬件的内存trace工具 ——MTT的设计与实现

阮元;包云岗;陈明宇;樊建平

电子学报. 2008, 36(8): 1519-1525.

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本文提出了一种全新的获得访存trace的方式,并设计实现了基于硬件的零开销多平台实时访存Trace工具——MTT(Memory Trace Tool).详细介绍了MTT在采样配置、地址识别、trace输出等方面的设计细节,以及接收端配合MTT高效接收分析trace的流程,实现了一个通过MTT获得程序访存trace的完整方案.相比已有方法,MTT具有许多特点:(1)对程序透明;(2)零开销,无内存污染问题;(3)实时获取完整的全系统访存Trace;(4)可实时配置的多种在线Trace分析手段;(5)具有操作系统平台无关性.

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CPU轴流风扇参数化设计模拟及其应用

周建辉;杨春信

电子学报. 2008, 36(8): 1526-1531.

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基于传统的风扇设计方法,提出了风扇参数化设计和流场分析程序.采用VB开发了CPU轴流风扇空气动力设计软件和风扇参数化设计模拟软件,使用者只需输入风扇的基本结构参数,便可由程序自动生成高质量的六面体网格,能自动进行批处理模拟和结果后处理.最后采用该软件快速对风扇的结构参数进行性能分析,加深了CPU风扇各主要技术参数在风扇整体性能中影响程度的认识,为进一步的优化设计提供了条件.实践证明该方法能大大提高风扇设计者的工作效率,具有重大工程应用价值.

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片上二级cache漏流功耗控制策略研究

周宏伟;欧国东;齐树波;张民选

电子学报. 2008, 36(8): 1532-1537.

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随着工艺尺寸缩小和处理器频率的提高,大容量的片上L2 cache成为处理器漏流功耗的主要来源.提出的保守多状态(C-SP&SD)和推断多状态(S-SP&SD)两种L2 cache漏流功耗控制策略能够将状态保留(State-Preserving)与状态破坏(State-Destroying)两种低功耗模式相结合.如果一个数据在多级cache存储层次中存在多个副本,那么只保留一个副本处于活跃状态,其他副本均被转换到低功耗模式,并且在不显著影响处理器性能的前提下尽可能转换到更低功耗的状态破坏模式.与传统的L2 cache漏流控制策略相比,C-SP&SD策略以较小的处理器性能损失换取较大的L2 cache漏流功耗节省,而S-SP&SD策略则实现了最优的L2 cache漏流功耗节省和处理器能量效率.

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长寿命产品退化筛选试验方法研究

冯静;周经伦

电子学报. 2008, 36(8): 1538-1542.

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传统的可靠性筛选方法以产品是否失效为筛选判据,对于高可靠长寿命产品,必须将产品长时间置于筛选应力下,对于一批产品中的合格品会产生较为严重的不良影响.针对退化失效型产品,研究了不合格品与合格品的性能退化规律:在筛选应力下,相对于合格品,不合格品性能参数的变化速率相对较快,从而使得性能参数在试验检测过程中形成明显的双峰分布.论文提出了基于产品性能退化特性的可靠性筛选技术,在保证筛选成品率和产品可靠度的前提下,通过合理选取筛选试验持续时间和筛选阈值,实现了缩短试验时间和减少筛选应力对合格品的不良影响的目的,最后通过实例说明了方法的有效性.

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一种新型Hopfield神经网络平衡解的全局指数稳定性

闫玉莲;廖文通

电子学报. 2008, 36(8): 1543-1546.

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结合生物学最近的研究成果,提出一种具有动态突触和不同时间尺度的新型Hopfield神经网络模型.运用不动点定理、不等式技巧及Lyapunov泛函等方法,讨论了该人工神经网络在具有常时滞和变时滞两种情况下,其平衡解的存在性唯一性和全局指数稳定性.

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精细粒度可扩展编码中基于VOP的基本层加密算法

文振;袁春;张基宏

电子学报. 2008, 36(8): 1547-1551.

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本文提出的细粒度可扩展编码中基于VOP(video object plane)的基本层加密算法,是利用FGS(fine granularity scalable)压缩视频流的分层特点和MPEG4视频对象VO(video object)编码原则,结合改进的C&S(chain and sum)加密算法,通过提取并加密基本层VOP的关键数据,包括形状、纹理、运动和全局背景等,实现FGS整体流的加密.本加密算法使加密数据流无需解密和加密操作就可支持网络节点的变换编码以适应带宽变化.以VOP为单位的加密策略和改进的C&S加密算法的采用,使媒体流丢包、位错等传输错误受到限制,加密后的媒体流没有任何比特增加,加密密钥的相应变化,抵御了已知明文攻击.通过对MPEG提供的三个序列forman、akyio 和carphone以采样率为3、处理帧数为300帧的测试,测得C&S,RC4和RC5的处理速度分别约为23.5, 64.5和42.7M 字节/每秒,加密安全特性和混乱视觉效果十分理想.

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基于并行人工免疫算法的大规模TSP问题求解

戚玉涛;焦李成;刘芳

电子学报. 2008, 36(8): 1552-1558.

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为求解大规模TSP问题,提出了并行人工免疫系统的塔式主从模型(Towerlike Master-Slave Model,TMSM),和基于TMSM的并行免疫记忆克隆选择算法(Parallel Immune Memory Clonal Selection Algorithm,PIMCSA).TMSM是粗粒度的两层并行人工免疫模型,其设计体现了分布式的免疫响应和免疫记忆机制.PIMCSA用疫苗的迁移代替了抗体的迁移,兼顾了种群多样性的保持和算法的收敛速度.与其他算法相比,PIMCSA在求解精度和运行时间上都更具优势,而且问题规模越大优势越明显.TMSM很好地体现了免疫系统的特性,PIMCSA是适合求解大规模复杂优化问题的并行人工免疫算法,具有良好的可扩展性.

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弱硬实时系统任意窗口约束调度研究

吴彤;金士尧;陈积明

电子学报. 2008, 36(8): 1564-1570.

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弱硬实时应用中的QoS在过载情况下会不同程度地退化.本文针对因仅考虑无限区间或者某一固定有限区间上的任务丢失率而导致重度过载情况下服务不公平的情况,基于可变区间,提出(p,k)约束,给出任意窗口约束调度(Any Window Constraint Schedule,AWCS)算法及其简化算法K窗口约束调度(K-Window Constraint Schedule,KWCS),实验表明KWCS与AWCS的性能相当,且开销大幅降低.通过分析算法特性,给出具有QoS保证的时延上界通用表示方法.实验结果表明在重度过载情况下,AWCS(KWCS)优于其它弱硬实时算法.

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动态电路的混合时序分析方法

李振涛;陈书明;陈吉华;李勇

电子学报. 2008, 36(8): 1571-1576.

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本文基于四事件周期波形模型,提出了一般动态门、LO-CMOS、NTP动态门和N-C²MOS锁存器正确工作的时序约束.将混合时序分析方法应用于动态电路的延时计算,提出了动态门延时测试波形的生成算法,能有效处理多个输入同时翻转对延时的影响.本文的研究成果已在SpiceTime中实现,并且应用于一个32位动态加法器的设计,取得了良好效果,如果不考虑伪路径的影响,求值延时和预充延时的最大误差分别为3.62%和8.26%.

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两次一维维纳滤波信道估计的一种噪声方差优化方法

芮 赟;李明齐;张小东;易辉跃;胡宏林

电子学报. 2008, 36(8): 1577-1581.

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本文提出了一种基于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统的两次一维(2×1-D)维纳滤波信道估计的噪声方差优化方法.对于2×1-D维纳滤波信道估计,维纳滤波将先后应用于频域维和时域维,而两次滤波时的噪声方差实际是不相同的,但现有的2×1-D维纳滤波信道估计方法没有考虑噪声的变化.本文首先分析出了第一次滤波后残余的噪声方差,并将其优化的结果应用于第二次滤波中,然后根据不同的优化准则对信道估计性能进行了评估.仿真结果表明,同未对噪声方差优化的信道估计方法相比,本方法具有更优的性能,且非常接近两维维纳(2-D)滤波方法.

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SVD和小波变换的信号处理效果相似性及其机理分析

赵学智;叶邦彦

电子学报. 2008, 36(8): 1582-1589.

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指出当采用Hankel矩阵时,利用SVD可以获得与小波变换十分相似的信号处理效果.证明了在Hankel矩阵方式下SVD可将原始信号分解为一系列分量信号的简单线性叠加,而分量信号实质上反映了与左、右正交矩阵形成的m维和n维空间的规范正交基的相似程度.从空间基的角度和Hankel矩阵本身的特点分析了SVD和小波变换在信号处理机理上的相似性,并研究了这两种方法获得的结果之间的正交性差异.指出采用Hankel矩阵时,SVD也具有类似于小波变换那样的奇异性检测能力,但是与小波相比,SVD的奇异性检测具有两个特点:一是各分量的消失矩阶数逐次增加,第n个SVD分量具有n-1阶消失矩,因而各分量可以检测出具有不同奇异性指数的奇异点;二是所有SVD分量中指示奇异点位置的脉冲宽度始终保持不变,而且这个宽度由所构造的Hankel矩阵的列数决定.

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基于卡尔曼滤波的LDDoS攻击检测方法

吴志军;岳猛

电子学报. 2008, 36(8): 1590-1594.

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低速率分布式拒绝服务LDDoS(Low-rate Distributed Denial of Service)攻击是一种新型的DDoS攻击.它利用TCP协议超时重传RTO(Retransmission Time Out)机制,向受害者发送周期性的脉冲(Pulse)攻击.LDDoS平均攻击速率较低,因此它能躲避传统的检测方法.本文针对LDDoS攻击提出了一种基于卡尔曼(Kalman)滤波的检测方法,采用一步预测与最优估算的误差值作为检测依据.通过模拟仿真和在实际网络环境中测试,得到89.6%的检测率.实验结果表明本文方法能有效地检测出LDDoS攻击.

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IP网络的快速故障恢复

张民贵;刘斌

电子学报. 2008, 36(8): 1595-1602.

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随着互联网的迅速发展,人类通信对其依赖性日益增强,而IP层故障恢复能力低下,阻碍了互联网性能的提高.近些年来,国际学术界对IP网络快速故障恢复的方案研究异常活跃,提出了加快故障恢复速度的三条途径:(1)加快IP路由收敛;(2)使用主动式故障恢复;(3)提高故障检测的速度与准确性.针对已有解决方案的不足,本文得出,要推动IP网络的快速故障恢复方案的实现,必须做好:(1)故障后的通信负载均衡;(2)互操作测试及路由器体系结构的重新设计.

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图数据中频繁模式挖掘算法研究综述

高琳;覃桂敏;周晓峰

电子学报. 2008, 36(8): 1603-1609.

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本文对图数据中的频繁模式挖掘算法进行了综述.依据算法的特性和数学基础对算法进行了分类,主要集中于算法的求解思想和不同算法之间的关系的比较,并对一些著名的算法进行了详细的分析和讨论.基于算法的特性,比较了各种算法适用的范围以及应用领域.最后,讨论了频繁模式挖掘的最新进展及未来的研究方向.

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电子封装微互连中的电迁移

尹立孟;张新平

电子学报. 2008, 36(8): 1610-1614.

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随着电子产品不断向微型化和多功能化发展,电子封装微互连中的电迁移问题日益突出,已成为影响产品可靠性和耐久性的重要因素.本文在回顾铝、铜及其合金互连引线中电迁移问题的基础上,对目前微电子封装领域广泛采用的倒装芯片互连焊点结构中电迁移问题的几个方面进行了阐述和评价,其中包括电流拥挤效应、焦耳热效应、极化效应、金属间化合物、多种负载交替或耦合作用下的电迁移以及电迁移寿命预测等.

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H.264实时编码的指令Cache优化

宋立锋;戴青云

电子学报. 2008, 36(8): 1615-1619.

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为了提高指令装载效率以达到实时编码,本文提出两项H.264编码的指令Cache优化措施:一是调整编码过程以避免宏块编码循环体内的指令码数量大于指令Cache容量,为此提出一种新的编码过程,把通常编码过程的一个帧层宏块编码循环拆分成三个Slice层宏块编码循环,同时运动估计与模式选择的过程与结果不变;二是恰当地压缩代码,即根据新编码过程三个Slice层宏块编码循环体内代码长度和指令Cache 缺失的不同情况,分别侧重于压缩代码与展开代码这两种截然相反的优化措施中的一种.

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网络拓扑发现新算法及其实现

陈福;杨家海;杨扬

电子学报. 2008, 36(8): 1620-1625.

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本文首先提出一种面向IP主干网的启发式网络拓扑发现算法.该算法基于启发式、贪心法的思想,具有IP地址的自动推理和查找范围的自我调整,因而具备较强的自适应性.进而提出了一个数据链路层拓扑发现算法.该算法与已有的算法相比重点解决了无生成树协议工作下数据链路层拓扑发现、主机的拓扑构造以及集线器或无IP地址的交换机等所谓的哑设备发现问题.同时阐述了一种新的数据结构类型并给出其数学定义、专有操作及该数据结构在算法中的应用.算法已经实现并应用到我们自己开发的软件中,同时在清华大学网络研究中心实验网络环境中进行了实际测试和验证,达到了很好的效果.

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一种基于潜在语义分析和直推式谱图算法的文本分类方法LSASGT

戴新宇;田宝明;周俊生;陈家骏

电子学报. 2008, 36(8): 1626-1630.

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本文针对训练数据较少以及在基于图的分类算法中的文本表示问题,提出了一种基于潜在语义分析技术和直推式谱图算法的文本分类方法LSASGT,该方法将潜在语义分析技术和直推式谱图算法这两种基于谱分析理论的技术有机地结合在一起,对所有训练数据和测试数据进行统一建模,挖掘数据中潜在的多种结构信息.LSASGT引入潜在语义分析技术用于构造文本图表示模型,在能够反映人的分类标准的潜在语义特征空间中,描述文本之间的语义相关性;基于这样的文本表示,利用半监督的直推式谱图算法进行文本分类.在基准英文文本分类数据集Reuters21578和中文文本分类数据集Tan-Corp上的实验结果表明,本文给出的LSASGT文本分类方法获得了较好的分类结果.

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面向语义构件检索的交互式查询方案生成

蔡怡峰;彭鑫;钱乐秋

电子学报. 2008, 36(8): 1631-1636.

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基于语义的构件检索过程中存在的一个突出问题是用户对问题域的理解以及所熟悉的自然语言表达方式与构件的规范语义描述之间存在差异,从而导致用户很难准确刻画自己的检索请求.针对这一问题,本文提出了一种交互式的查询方案生成方法.该方法通过概念映射将用户的自然语言查询转换为本体描述,从而确定用户的查询方案.其中,概念映射需要通过与用户的交互式会话过程完成.该方法可以充分挖掘潜在的用户查询语义,对于提高构件检索的查准率和查全率、减少查询努力具有十分重要的作用.

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一种具有可信度特征的多级安全模型

谭智勇;刘铎;司天歌;戴一奇

电子学报. 2008, 36(8): 1637-1641.

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为解决现有多级安全系统中存在的可信主体安全隐患和系统可用性较差的问题,本文提出一种具有可信度特征的多级安全模型.通过在BLP模型中增加主客体的可信度标记和可信度评估函数,该模型可以准确地评估访问请求的可信度以及主客体可信度随访问行为变化的情况.以此可信度评估机制为基础,该模型建立了对可信主体的约束机制,使系统可以赋予更多主体有限程度的特权,增加了系统的灵活性和可用性.

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面向OFDM接收机的一种自适应自动增益控制策略

王晓琴;黑勇;周璇

电子学报. 2008, 36(8): 1642-1645.

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针对大动态范围、高峰均比的OFDM信号,提出了一种新的自适应自动增益控制(AGC)策略.本策略采用具有混合增益补偿系数的平均绝对误差自动增益控制结构,并增加了可编程的绝对能量误差参考门限,实现了灵活的多步长增益补偿机制.同时,考虑到低功耗设计的要求,AGC电路可以给出增益调整成功标志信号.此外,该算法具有良好的可扩展性.

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基于CA-CMAC的快速传感器故障诊断方法

朱大奇;陈楚瑶;颜明重

电子学报. 2008, 36(8): 1646-1650.

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针对动态系统的在线故障诊断问题,将信度分配小脑神经网络CA-CMAC(Credit Assigned Cerebellar Model Articulation Controller)应用于主元分析模型,实现多传感器在线故障检测与隔离.首先,应用传感器正常工作时测量的历史数据,由主元分析模型得到所有传感器的预测值;接着计算传感器系统的均方预期误差值SPE(Squared Prediction Error),由SPE值的变化,判定是否发生故障,根据重构单个传感器信号的SPE值来隔离故障传感器;最后应用一个多传感器故障诊断仿真实例说明了该算法的可行性,并通过与误差反传BP(Back Propagation)神经网络和常规小脑神经网络CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller)进行比较,说明了基于CA-CMAC的主元分析模型的优越性.

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两种流水折叠分级式ADC及其结构比较

孟晓胜;王百鸣;闫杰

电子学报. 2008, 36(8): 1651-1654.

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本文利用模拟余量和模拟余差研制出两种流水折叠分级式ADC,提出了两种电路改进结构——有余差转换和无余差转换,并通过动态性能的测试来对比分析两结构的优缺点.无余差转换的ADC+和由其复合构成的ADC的测试表明,性能分别达到2bits@40MSPS ADC+和2+8bits@40MSPS ADC.对于实际制作的ADC电路,具体给出了结构图以及动态性能测试图.

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集中交互式多传感器模糊联合概率数据互联算法

张晶炜;何友;熊伟

电子学报. 2008, 36(8): 1655-1659.

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为了解决杂波环境下多传感器多机动目标跟踪问题,本文提出了一种集中交互式多传感器模糊联合概率数据互联算法.该算法首先设定多个跟踪模型并计算每个模型中测量点迹与航迹测量预测之间的模糊综合相似度;然后基于阈值判别及经验概率法则计算模糊联合互联概率,并基于此概率对各航迹进行状态估计及状态估计协方差的更新;最后计算各模型概率,并据此概率对各模型所获得状态估计进行加权得出各航迹在融合中心最终的状态估计.对该算法与集中交互式多传感器联合概率数据互联算法进行仿真比较,仿真结果显示该算法的跟踪精度较后者有显著提高,同时有效地降低了周期耗时,综合性能更优越.

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基于梯度与粗糙度的视频文本检测与定位

袁海东;马华东;黄晓冬

电子学报. 2008, 36(8): 1660-1664.

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本文提出一种视频文本检测和定位的新方法.利用差分图像像素行(列)的粗糙度特征和自适应阈值,实现对文本的快速检测.为进一步实现对文本的精确检测与定位,引入彩色梯度的方向信息,仅计算视频画面中少量关键特征点的梯度幅值,能够有效抑制图像复杂背景的干扰,同时显著提高了算法的效率.本方法对不同的视频画面质量、不同复杂程度的背景以及不同外观的文本是鲁棒的.通过对各类视频节目的大量实验验证了本文方法的有效性.

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2008年, 第36卷, 第8期　刊出日期：2008-08-25

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