2011年, 第39卷, 第10期　刊出日期：2011-10-25

  

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学术论文
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  基于众值理论的微光图像帧积分算法

  陈立;李野;秦旭磊;田景全

  电子学报. 2011, 39(10): 2217-2220.

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  帧积分算法是图像增强技术中常用的一种方法,它在处理微光图像时有一定的局限性.本文对此做了进一步的实验与讨论,提出了一种改进的算法——众值帧积分.众值帧积分是对邻帧内对应像素点的灰度值作数学统计,并取出现几率最大的像素灰度值作为滤波结果,因此处理过的图像更接近真实.实验结果表明,众值帧积分能有效地抑制微光图像中的亮点噪声和暗点噪声,对图像边缘的保护特性比帧积分好,具有重要实用价值.
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  MIMO系统和无线信道容量研究

  傅海阳;陈技江;曹士坷;贾向东;

  电子学报. 2011, 39(10): 2221-2229.

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  MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)理论试图在Shannon信道容量公式基础上导出正比于收发信天线数的MIMO无线信道容量(WCC)公式.由于MIMO系统同时使用多根天线发送同频信号,在MIMO的物理信道中会包含多个虚拟独立瑞利衰落信道.因此MIMO理论关于独立瑞利衰落信道的定义在实际应用中很难成立,会导致所依据的空分复用(SDM)无法实现,使MIMO理论在数学层面导出的WCC公式在物理实现上会存在很大的不确定性.由于该系统使用不控制相位的多天线同频发射,多波干涉作用的影响是不可避免的,一定会产生方向不确定的定向发送波束,将形成多个电波覆盖盲区和一个不合理的无线通信系统.本文将利用数学分析和多天线发送波束模拟的方法证明上述结论.还将提出在Shannon公式应用原理和相控天线阵理论基础上构建的SHPCA系统,将利用相控天线阵给出的定向窄波束形成功率利用率极高的SDM功能,并给出对应的WCC公式,其容量正比与收发天线数和SDM次数,比Shannon公式具有更高的效率.
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  (3n+1)值逻辑系统R₀L中公式的真度性质

  吴洪博;周建仁;张琼

  电子学报. 2011, 39(10): 2230-2234.

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  基于计量逻辑学的思想,在(3n+1)值模糊命题逻辑系统R₀L中引入了公式真度的概念,研究了其主要性质;给出了公式真度的积分表示,并证明了(3n+1)值逻辑系统R₀L中的真度MP规则及真度HS规则;利用真度定义了公式间的相似度与伪距离,从而为在(3n+1)值逻辑系统R₀L中建立近似推理理论提供了一种可能的框架.
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  存在同信道干扰和多用户分集的多蜂窝系统性能分析

  邹应全;赵睿;杨绿溪

  电子学报. 2011, 39(10): 2235-2239.

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  考虑存在来自其他蜂窝的不同功率同信道干扰的多用户上行链路,分析了基站采用多用户调度和最大比合并接收时的系统性能.在期望信号和干扰信号分别为Nakgami-m和Rayleigh时,运用基于概率密度函数的性能分析法推导了系统中断概率和平均误符号率(ASER)的闭合表达式.仿真结论显示,系统中断概率和ASER的解析曲线与数值仿真结果一致,系统性能随着天线数和用户数的增大而提升,多天线和多用户分集增益明显,干扰功率有较大差异时系统中断概率性能有所下降.
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  基于粒子群优化的虚拟网络映射算法

  程祥;张忠宝;苏森;杨放春

  电子学报. 2011, 39(10): 2240-2244.

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  本文以提高底层网络资源利用效率为目标,在底层网络不需要支持路径分裂的情况下,建立了虚拟网络映射问题的整数线性规划模型,并提出了一种新的基于粒子群优化的虚拟网络映射算法.该算法以映射开销作为适应度函数,重新对粒子的参数和相关操作进行了定义.模拟实验结果表明,与已有研究成果相比,该算法显著地提高了底层网络长期平均运营收益与虚拟网络请求接受率,同时降低了求解时间.
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  认知网络中基于蚁群算法的网络流量预测模型

  李丹丹;张润彤;王传臣;肖东坡

  电子学报. 2011, 39(10): 2245-2250.

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  认知网络能够感知外部环境,并能根据周围环境的变化智能、自主、自适应的动态变化,这种特性更适合为用户提供QoS(Quality of Service)保障.设计高精度的流量预测模型,可以提高认知网络的认知特性.本文针对原有预测模型预测精度低、对训练数据依赖程度高以及不能很好的刻画网络流量特征的不足,提出了一个混合的流量预测模型.它使用蚁群算法训练BP网络的权值,避免了梯度下降法收敛速度慢、容易陷入局部最优的问题.并且在预测之前,首先使用BP(Back Propagation)网络剔除原始数据中的异常数据信号,再对其进行小波分解,最后使用混合模型预测网络流量,实现了认知网络中高精度的流量预测.
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  光纤通道交换式网络的虚拟通道分配策略

  王昊天;丁凡;熊华钢

  电子学报. 2011, 39(10): 2251-2257.

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  为了满足光纤通道(Fibre Channel,FC)交换式网络不断增长的带宽需求,光纤通道协议提出了虚拟通道(Virtual Channel,VC)架构,通过逻辑上的通信通道对整网流量进行合理分配.本文将VC机制由"点到点"扩展为"端到端",并结合网络演算(Network Calculus)理论和信誉量漏桶机制,在强实时条件约束下,提出虚拟通道的分配策略,以减小整网业务流量的端到端延迟时间为优化目标,解决了VC架构的三项技术难题:每种VC数目的确定、每个VC的信誉量(Credit)如何保证、以及每条VC的路径选择.计算机仿真结果表明,随着网络负载强度的不断加大,扩展的VC分配策略具有适应能力,增强了在FC交换式网络中应用VC架构的有效性.
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  基于无线传感器网络的跨层拥塞控制协议

  张玉鹏;刘凯;王广学;

  电子学报. 2011, 39(10): 2258-2262.

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  无线传感器网络(WSN)中由拥塞引起的大量分组重传以及重传多次失败后的分组丢弃会导致较长的时延、较高的分组丢失率和较多的能量消耗.为了准确探测和控制网络拥塞,提出了一种基于跨层设计的拥塞控制协议,即上行拥塞控制(UCC)协议.该协议利用节点在媒质接入控制(MAC)层中未占用的缓冲器区间大小和所预测的通信流量作为该节点的拥塞等级指示,并结合节点优先权分配上一跳节点的业务传输速率.基于这种拥塞探测和考虑优先权的速率调节方法,UCC协议实现了跨层优化,并通过逐跳调节业务传输速率减轻了网络拥塞.仿真结果表明,与CCF和PCCP协议相比,该协议提高了吞吐量,具有更好的基于优先权的公平性,并且降低了分组丢失率.
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  大规模分簇超宽带传感网的生存期渐近界

  徐娟;方钰;许华杰;

  电子学报. 2011, 39(10): 2263-2268.

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  本文考虑了n个传感节点和一个Sink组成的跳时脉冲无线电超宽带(TH-IR UWB)传感网,其中n个传感节点按照Poisson点过程分布在正方形上.推导结果表明密集分簇TH-IR UWB传感网的生存期界随着节点数的增加而增加;而扩展网络的生存期界随着节点数的增加而减小.研究也表明分簇网络的生存期界远大于非分簇网络的生存期上下界,因此分簇能极大地提高网络生存期.并且节点服从Poisson分布的分簇网络生存期界与节点服从均匀分布的分簇网络生存期界不同,因此节点的分布方式会显著影响网络的生存期界.
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  基于博弈论的MIMO认知无线电波形自适应算法

  魏飞;杨震

  电子学报. 2011, 39(10): 2269-2276.

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  本文从非合作博弈的角度研究了MIMO认知无线电(MIMO-CR)网络中最大化信息速率的波形自适应问题,证明了在给定条件下Nash均衡的存在与唯一性,并提出了一种求解Nash均衡的带惩罚价格的分布式迭代注水算法——MIMO-CR IWFA,通过价格机制的运用使得MIMO-CR在满足主用户的干扰温度约束时最大化各自的信息速率;同时证明了在给定条件下MIMO-CR IWFA能够收敛到唯一Nash均衡解.仿真结果表明MIMO-CR IWFA具有快速收敛特性且能够很好的满足干扰温度约束;虽然受到主用户的干扰温度约束限制,MIMO-CR IWFA的性能能够随着MIMO-CR链路之间的同信道干扰的增大而逐渐接近不考虑干扰温度约束的经典MIMO迭代注水算法(MIMO IWFA).
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  基于平方距离的对称共生矩阵阈值法

  范九伦;任静

  电子学报. 2011, 39(10): 2277-2281.

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  基于图像共生矩阵的阈值法是图像分割的一种基本方法,本文基于"灰度—灰度"对称共生矩阵,通过定义目标区域和背景区域的均值,提出了一个阈值分割方法.该方法和常见的基于对称共生矩阵阈值法相比,对图像的适应性更强,仿真实验验证了本文方法的有效性.
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  3x+1推广函数T(x)不动点的存在区域分析与数值算法

  刘帅;车翔玖;王钲旋

  电子学报. 2011, 39(10): 2282-2287.

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  3x+1推广函数T(x)的不动点性质及存在区域分析是分形中的一个重要研究问题.T(x)是结构复杂的超越函数,其在复平面上的不动点难于求解,不动点性质难于估计,这成为进一步研究T(x)动力系统的一个障碍.首先通过T(x)的拓扑不变性,给出了T(x)在复平面上存在不动点的构造性证明,分析了不动点的存在区域及其性质.根据存在区域,给出了T(x)的不动点在复平面上的分布.通过不动点的分布,提出了一种求T(x)不动点的数值算法.找到了T(x)在复平面上的多个收敛域,并绘制了收敛域处的分形图形.数值实验结果表明,本文算法正确、简捷.
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  一种融合图学习与区域显著性分析的图像检索算法

  冯松鹤;郎丛妍;须德

  电子学报. 2011, 39(10): 2288-2294.

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  为弥合图像低层视觉特征和高层语义之间的语义鸿沟,改善图像检索的效果,机器学习算法经常被引入到图像检索问题中.通常情况下,机器学习算法是与相关反馈机制相结合,通过用户的交互操作,标定出若干正反例图像,很自然地就可以将图像检索问题转化为模式识别中的分类问题.目前融合区域显著性分析的区域图像检索算法尚没有与机器学习算法相融合.本文结合图像区域显著性分析,并针对用户参与反馈的情况,分别提出了两种图像检索解决方案.其一,在没有用户反馈以及用户只反馈正例图像的情形下,将图像检索问题转化为直推式学习问题(Transductive Learning),改进已有的基于图的半监督学习算法,提出了融合区域显著性分析的层次化图表示(Hierarchical Graph Representation)方式,用以实现标记传播;其二,在用户同时反馈正反例图像的情形下,利用用户反馈得到的正反例图像构建相似性邻接矩阵,通过流形排序算法(Manifold-Ranking)学习出用户感兴趣的查询目标概念并用相应的特征向量集合表示,并据此查询图像库返回用户语义相关的图像集合.实验结果验证了这两种检索策略的有效性.
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  基于相位编组的三维直肠超声导引图像中针检测算法研究

  邱武;尉迟明;张旭明;赵四英;丁明跃

  电子学报. 2011, 39(10): 2295-2299.

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  本文针对三维直肠超声导引前列腺介入式治疗中,针状手术器械定位难的问题,提出了一种三维超声图像中基于三维相位编组的针检测算法.该算法首先将体素按照梯度相位角进行分组,在得到的分组中用最小二乘拟合方法进行针状物体轴线提取,然后利用轴线体素的灰度统计特性进行端点定位.提出的方法在三维模拟数据、Agar和鸡肉假体数据,以及三维直肠超声导引前列腺冷冻治疗中采集的病人数据进行试验,获得了较高的定位精度以及鲁棒性.与其他方法比较,发现本文提出的方法从定位精度以及分割鲁棒性方面,体现了其优越性.试验结果证明本文方法可以适用于临床应用.
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  基于SWT域改进粒子滤波的SAR图像降斑算法

  张鹏;李明;吴艳;甘露;肖平

  电子学报. 2011, 39(10): 2300-2306.

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  粒子滤波(PF)非常适合处理非高斯状态空间模型的滤波问题,而SAR图像的非高斯降斑算法正是粒子滤波的一个有效应用,本文在平稳小波变换(SWT)域上提出了一种基于马尔可夫随机场(MRF)的改进PF的SAR图像降斑算法.新算法首先分析验证了SAR图像在SWT域比在DWT域中利用广义高斯分布(GGD)建模更为精确;然后针对基本PF降斑算法中的粒子整体权重偏差问题,引入MRF重新定义粒子权重,并通过权重更新粒子的采样区间以优化粒子分布;最后为了提高本文降斑算法的实时性,依据小波系数的局部统计特性把图像分为平滑和边缘进行分区域处理.本文针对模拟SAR图像和实测SAR图像进行了仿真,仿真结果和分析表明降斑后的图像能够在去除噪声的同时较好的保持图像的边缘和纹理结构特征,而且分区域处理有效地提高了算法的效率.
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  地球外层空间物体真实感成像建模与绘制研究

  柳庆武;郑昌文;张翼;

  电子学报. 2011, 39(10): 2307-2310.

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  针对现有模型在地球外层空间物体真实感成像绘制中的局限性和不足,建立一种基于几何光学原理和光线追踪技术的BRDF微面元模型.该模型综合了微面元的朝向分布和表面反射率以及微面元之间遮挡关系对地球外层空间物体表面反射特性影响,以提高对空间物体表面反射光空间分布特征的建模精度,并把光学反射特性分解为微面元的漫反射特性和镜面反射特性两个分量,不仅能反映空间物体整体亮度特征,而且能描述空间物体局部高光特征.通过与实际测量数据比较,该模型曲线与测量结果基本一致.实验结果表明,采用该模型能够实现对地球外层空间物体真实感成像绘制效果.
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  一种基于多循环频率的韧性时延与多普勒频移联合估计算法

  刘洋;邱天爽

  电子学报. 2011, 39(10): 2311-2316.

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  本文提出了一种基于分数低阶循环模糊函数的多循环频率时延与多普勒频移联合估计算法.该方法将分数低阶矩与循环平稳特性相结合,能够在SαS(Symmetric α Stable)脉冲噪声条件下检测信号的循环平稳特性.算法充分利用了信号的循环频率信息,具备较强的抑制干扰能力.仿真结果表明,在脉冲噪声和干扰环境中本文提出的算法均能稳定工作,估计性能优于基于二阶循环模糊函数和p阶循环模糊函数的算法,是一种韧性的时延与多普勒频移联合估计算法.
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  一种不用先验知识的单路混合信号的盲源分离新方法

  成谢锋;马勇;张学军;刘琚;张少白

  电子学报. 2011, 39(10): 2317-2321.

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  基于单路混合信号的分层技术,提出了一种单路混合信号的盲源分离新方法,它的特点是不需要利用先验知识.如何做单路原始信号的分层工作？它应该被分几层？通过对分层技术的深入讨论和加入一个参考信号,上述问题找到了很好的答案.并且文中给出了一种改进型圆周卷积数据等长度分层的方法和获取独立子波函数的技术;然后通过结合独立子波函数进入原始信号,使原始信号由一维向量转化成为多维向量,从而实现其盲分离;最后的分离实验,验证了本方法的有效性和可行性.
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  一种抗混淆的恶意代码变种识别系统

  王蕊;苏璞睿;杨轶;冯登国;

  电子学报. 2011, 39(10): 2322-2330.

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  恶意代码变种是当前恶意代码防范的重点和难点.混淆技术是恶意代码产生变种的主要技术,恶意代码通过混淆技术改变代码特征,在短时间内产生大量变种,躲避现有基于代码特征的恶意代码防范方法,对信息系统造成巨大威胁.本文提出一种抗混淆的恶意代码变种识别方法,采用可回溯的动态污点分析方法,配合触发条件处理引擎,对恶意代码及其变种进行细粒度地分析,挖掘其内在行为逻辑,形成可用于识别一类恶意代码的特征,并通过特征融合优化以及权值匹配等方式,提高了对恶意代码变种的识别能力.通过实验,验证了本文的识别方法对恶意代码及其混淆变种的识别能力.
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  动态频谱抗干扰系统在部分频带干扰下的性能

  朱毅超;陆建勋

  电子学报. 2011, 39(10): 2331-2337.

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  为了评估动态频谱抗干扰新体制在抗干扰通信中的性能,采用理论分析与仿真相结合的方法,研究了动态频谱抗干扰系统在部分频带干扰下的信道容量及比特误码率,并将其与常规跳频系统在部分频带干扰下的信道容量及比特误码率进行了比较.结果表明:在很宽的部分频带干扰因子取值范围内,动态频谱抗干扰系统的信道容量均大于常规跳频系统的信道容量,即使动态频谱抗干扰系统无干扰状态信息,其信道容量也大于有干扰状态信息的常规跳频系统的信道容量;在中高信干比处,动态频谱抗干扰系统在最坏情况部分频带干扰下的比特误码率低于常规跳频系统;同时,纠错编码还可以为动态频谱抗干扰系统的性能带来进一步的改善.
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  基于子空间的块稀疏信号压缩感知重构算法

  付宁;曹离然;彭喜元

  电子学报. 2011, 39(10): 2338-2342.

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  块稀疏信号是一种典型的具有特殊结构的稀疏信号,在压缩感知问题中,针对块稀疏信号的特点,提出了一种基于子空间的块稀疏信号压缩感知重构算法.该算法每次迭代找到整个信号支撑块的估计,包含正确信号支撑块所在空间的一个子空间,然后计算残差,并在下一次迭代时,通过回溯思想和最小均方准则修正更新上一次找到的信号支撑块,最后直到残差为零,找到信号的整个支撑块,通过伪逆运算重构出源信号.本文证明了算法重构源信号的充分条件,说明了算法的普适性.此算法有两个重要的特点:(1)由于引入回溯思想,因此重构概率较高;(2)复杂度较低.通过仿真实验表明,该算法较已有大多数块稀疏信号重构算法的重构概率高,迭代次数少,在块稀疏信号的压缩感知问题中具有重要意义.
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  基于流形距离的量子进化聚类算法

  李阳阳;石洪竺;焦李成;马文萍

  电子学报. 2011, 39(10): 2343-2347.

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  基于量子计算的机理和特性,并结合进化计算,本文提出了一种新颖的量子进化聚类算法(QEAM),在该聚类算法中引入了一种新的距离测度函数——流形距离.新方法将聚类归属为优化问题,通过运用量子进化的机理更快地搜索到最优聚类中心,从而得到最优隶属度矩阵划分;同时,通过基于流形距离的相似性度量,有效利用样本所具有的全局一致性信息,充分挖掘样本的空间分布信息,对样本进行正确的类别划分.将本文算法(QEAM)与基于流形距离的免疫进化算法(IEAM),遗传聚类算法(GAC)以及模糊C-均值算法(FCM)进行了性能比较,对6个人工数据集和3个UCI数据集的仿真实验结果显示,QEAM对样本空间分布复杂的聚类问题具有较高的准确率和较好的鲁棒性.
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  一种基于NNIA多目标优化的代价敏感决策树构建方法

  赵士伟;卓力;王素玉;沈兰荪

  电子学报. 2011, 39(10): 2348-2352.

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  本文提出了一种基于非支配邻域免疫算法(NNIA,Nondominated Neighbor Immune Algorithm)多目标优化的代价敏感决策树构建方法.将平均误分类代价和平均测试代价作为两个优化目标,然后利用NNIA对决策树进行优化,最终获取了一组Pareto最优的决策树。对多个测试集的测试结果表明,与C4.5算法和CSDB(Cost Sensitive Decision Tree)算法比较,本文方法不仅在平均误分类代价和平均测试代价两方面均可以取得优于两者的性能,而且获得的决策树具有更小的规模,泛化能力更强.
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  多媒体传感网中一种基于优化覆盖及压缩代价评估的节能机制

  沙超;王汝传;黄海平;孙力娟;

  电子学报. 2011, 39(10): 2353-2358.

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  为降低无线多媒体传感网能耗,利用贪婪算法调整节点传感方向,实现优化覆盖并降低了传感开销.同时,对节点数据压缩代价进行评估,使其以最小的能量代价传输数据,并根据多媒体事件流规律,优化网络生存时间.仿真结果表明,本方法在延长网络生存时间方面表现出了较好性能.
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  基于知识迁移的Ant-Q算法

  王雪松;潘杰;程玉虎

  电子学报. 2011, 39(10): 2359-2365.

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  常规Ant-Q算法计算复杂度随问题的规模呈现出阶乘级的增长,极大地抑制了算法的收敛速度,同时其仅关注单一任务本身,使得求出的解不具有可重用性,在处理一系列相关联任务时效率较低.为此,提出一种基于知识迁移的Ant-Q算法,通过贝叶斯理论分析源任务与目标任务的相似率,并以此为权值确定各源任务的迁移样本数,然后将各源任务样本按迁移价值降序排列,筛选出有效迁移样本,指导Agent快速做出合理决策.在att532旅行商问题上的仿真结果表明,知识迁移能够有效降低目标任务的学习难度,从而快速找到问题的最优解.
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  基于交叉视觉皮质模型的非结构化道路检测算法

  高庆吉;张磊

  电子学报. 2011, 39(10): 2366-2371.

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  针对传统非结构化道路检测算法对各种复杂路面环境通用性不强且计算复杂度高的问题,提出了一种基于交叉视觉皮质模型(ICM)的道路检测算法。ICM具有接近生物视觉信息处理机制的特点,能够根据像素及其邻域的相关性动态区分目标和背景。基于ICM分割算法需要解决的问题是最佳分割阈值和循环迭代次数的确定,提出了采用最小交叉熵判决机制确定最佳分割阈值与循环迭代次数,从而避免了人为干预,提高了分割速度。实验结果表明,该算法不仅能够实现道路图像的精确分割,而且对一些非常规路况的适应性较强。
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  基于参数单点模糊化方法的模糊系统及其逼近能力

  袁学海;李洪兴;孙凯彪

  电子学报. 2011, 39(10): 2372-2377.

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  本文研究了单输入-单输出模糊系统的构造和所构造的模糊系统的逼近能力.首先,在模糊系统的构造中,引入了对输入变量进行参数单点模糊化的方法.应用这种方法,当推理前件和后件都取为具有二相性的三角波时,对六类(41个)模糊蕴涵算子构造的模糊系统进行了研究.其次,对所构造的模糊系统的逼近能力做了研究,给出了它们的余项表达式和余项估计公式.
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  混沌滤波器对水声信号非线性动力学特性的影响

  李作川;张宇;许芳;孙海信

  电子学报. 2011, 39(10): 2378-2381.

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  本文探讨了混沌滤波器在水声信号处理中的一种新的应用.混沌蔡氏电路产生的信号进行频带调制和高通IIR滤波后,由水声换能器发射并经过水池传播和接收.实验结果表明混沌滤波器实现了频带搬移,且接收到的水声信号具有与原始的混沌发射信号相似的宽频带特性.进一步,运用非线性动力学方法对原始混沌电路信号和接收水声信号进行时间序列分析比较.发现接收的水声信号具有比发射的原始混沌信号更为不规则的重建相空间和更高的分形维数.混沌滤波器运用于水声信道提高了接收信号的非线性复杂特性.
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  基于免疫算法的雷达海杂波反演蒸发波导研究

  左雷;察豪;周沫;涂拥军

  电子学报. 2011, 39(10): 2382-2386.

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  传统的遗传算法在实现雷达海杂波反演蒸发波导剖面时呈现寻优速度慢,早熟收敛的现象,本文引入了具有更强寻优能力的免疫算法实现反演过程.阐述了免疫算法实现海杂波反演蒸发波导剖面的原理,根据反演问题特点对免疫算法进行了最佳参数选取的仿真,并分析了实现RFC(Refractivity from Clutter)中免疫算法相对于遗传算法的优势,最后采用我国某海域采集到的海杂波、探空、气象水文等数据对反演算法进行了检验,结果表明免疫算法较遗传算法更适用于解决海杂波反演蒸发波导剖面问题.
综述评论
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  储备池计算概述

  彭宇;王建民;彭喜元

  电子学报. 2011, 39(10): 2387-2396.

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  针对传统递归神经网络存在训练困难的问题,一种新的递归神经网络的训练方法——储备池计算被提出,这种方法的核心思想是只训练网络部分连接权,其余连接权一经产生就不再改变,网络的训练一般只需要通过求解线性回归问题.广义地说,储备池可以作为一种时序相关的核函数使用,从而完全拓展了其应用领域,使之不再仅仅是递归神经网络训练算法的一种改进.本文在介绍储备池计算基本数学模型的基础上,从储备池计算研究的热点问题——储备池适应性问题的角度,全面地分析了目前储备池计算的研究现状、热点及应用等方面的问题.
科研通信
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  无线传感器网络中基于空间相关性的移动代理路由算法

  胡海峰;杨震

  电子学报. 2011, 39(10): 2397-2401.

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  资源受限的传感器节点密集分布在无线传感器网络监控区域,sink节点通过收集节点间观测信息对监控区域内发生的事件进行感知.本文提出SCMAR(Spatial Correlation-based Mobile Agent Routing)路由算法,在移动代理架构内,利用节点观测数据的空间相关性以能量有效的方式对感知事件进行估计.仿真结果表明SCMAR在各种应用环境下能量有效性均优于MARDF(Mobile Agent Routes for Data Fusion)路由算法.
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  WLAN中基于多包接收的跨层资源分配方案

  徐雷;徐大专;张小飞;王俊波;徐淑芳

  电子学报. 2011, 39(10): 2402-2406.

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  针对WLAN,提出了一个基于多包接收的跨层资源分配方案.本文首先给出多个用户"共享"子信道的条件,并提出了子信道"独占"和"共享"混合模式的信道分配方案;然后,推导了满足用户QoS要求的功率和比特加载表达式.仿真结果表明:本文提出方案不仅能有效提高系统吞吐量,而且能降低平均包延时;并且具有计算复杂度低的特点.
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  结构化P2P网络热点负载动态迁移策略

  孟宪福;陈晓令

  电子学报. 2011, 39(10): 2407-2411.

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  "热点"问题是导致结构化P2P网络负载失衡进而影响检索效率的重要因素.在给出节点下载量与被下载量以及"热点"信息与"冷点"信息管理机制的基础上,利用"热点"节点与"冷点"节点的互补特点,提出了推拉结合的结构化P2P网络"热点"负载动态迁移策略.由于是由"热点"节点和"冷点"节点的邻居节点来触发负载迁移过程,消除了因P2P节点的自私性而带来的对负载迁移不协作问题.模拟实验结果表明,所提出的策略能够有效地解决结构化P2P网络的"热点"问题且在工程上是可行的.
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  基于信号分段处理的截尾型序贯检验算法

  吴利平;李赞;李建东;陈晨

  电子学报. 2011, 39(10): 2412-2416.

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  本文针对复杂电磁环境下认知无线电中的频谱感知需求,结合能量检测算法和序贯似然比检验理论,提出了一种基于信号分段处理的截尾型序贯检验(truncated SPRT)算法.所提算法通过对接收信号进行分段处理和能量计算,并引入中心极限定理,使得序贯检测的似然比函数服从正态分布,从而大大简化后续计算和理论推导过程.为了保证能够在有限检测时间内做出判决并得到最佳检验结果,引入截尾型判决算法,并推导得到了最佳截尾门限.性能分析和蒙特卡罗仿真结果表明:在达到相同检测性能情况下,相比于现有的能量检测算法,所提算法减少了40%~60%的平均容量样本和频谱感知时间,从而保障了复杂电磁环境下未知目标信号的快速、有效感知.
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  代价函数权值可变的速度自适应的异构无线网络垂直切换算法

  谢显中;肖博仁;马彬;高川

  电子学报. 2011, 39(10): 2417-2421.

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  利用移动车载终端的测速功能,针对移动WiMAX网络支持高速移动的特点,本文提出了一种在异构无线网络中的基于车载终端的代价函数权值可变的速度自适应垂直切换算法.该算法使用速度自适应策略克服了网络发现阶段采用测量网络的接收信号强度这种固定且单一的网络发现方式带来的缺点,提高了候选网络集更新速度,改进了高速移动用户网络发现的时机;进一步,在切换判决阶段使用代价函数权值可变的垂直切换算法,综合考虑了接入网络和用户的多种属性,选取代价函数值最大的网络为切换的最佳网络.仿真结果表明,本文算法可以有效地提高网络更新速度,降低网络阻塞率,减少切换次数,保证切换的有效性和公平性.
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  一种基于改进的Rake模型的GNSS接收机抗多径新技术

  孙晓文;张淑芳;胡青;姜毅;张晶泊

  电子学报. 2011, 39(10): 2422-2426.

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  传统的GNSS接收机只跟踪一路信号,它是直达和多径成分的合成信号,利用该信号进行定位运算必然会产生多径误差.本文提出了一种用于GNSS接收机的抗多径新技术,它基于改进的Rake模型,将合成信号中的直达和多径成分分离,并对它们分别保持跟踪,在跟踪直达信号的指峰(Finger)中,将其他指峰所跟踪的多径成分从合成信号中减去,从而减小多径误差.文章介绍了改进的Rake模型的原理,通过仿真验证了该模型的功能,将其在基于FPGA的GPS接收机中实现.测试结果表明,存在多径信号的情况下,使用该技术能够提高接收机的定位精度.
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  非均匀噪声下频率及二维到达角的联合估计

  刘国红;孙晓颖;王波

  电子学报. 2011, 39(10): 2427-2430.

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  提出一种适用于L型阵列的频率及二维到达角联合估计新算法.算法通过不同子阵的互协方差矩阵构建平行因子模型,应用三线性交替最小二乘算法求解,无需参数配对及多维搜索,可有效抑制非均匀噪声.均方根误差的仿真结果验证了该算法的有效性.
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  基于ATI技术和Radon变换的振动目标微多普勒提取

  张伟;童创明;张群

  电子学报. 2011, 39(10): 2431-2436.

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  针对地杂波背景下地面振动目标的时变微多普勒特征提取问题,提出了一种基于距离向压缩数据域双通道ATI干涉和Radon变换的提取方法.ATI相位对消用于抑制地杂波,获取振动目标的干涉信号,其在距离向压缩数据域呈现为沿方位向的直线;Radon变换则用于检测这些微弱直线分量,并确定它们所在的距离单元.详细推导了目标沿不同方向振动引入的微多普勒参数化表达式.与单通道模式相比,该方法无需补偿雷达平动引起的多普勒频移,且可有效检测沿方位向振动的目标,其微多普勒谱的显著特征是呈非周期性变化.数值仿真验证了该方法的正确性和有效性.
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  一种基于MMSE准则的直接盲均衡新算法及实现

  代松银;董书攀;袁嗣杰

  电子学报. 2011, 39(10): 2437-2443.

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  基于互相关向量估计的直接盲MMSE均衡算法通常需要观测向量两个相邻延时的自相关矩阵来构建互相关向量外积.本文提出了一种盲MMSE均衡新算法,利用了统计独立输入信号自相关矩阵是移位矩阵的特殊性质,只需观测向量单个延时的自相关函数便可得到互相关向量的外积,使计算量减少二分之一.然后推导出了新算法的自适应实现过程,实时地对均衡系数向量更新估计,每次更新计算量只有O(K²).仿真证明新算法的性能优于原算法,而且对信道阶数错误估计非常稳健,自适应实现算法也具得很好的收敛性能.
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  扩频系统中基于Kalman滤波的最优干扰抑制技术

  李琳;周文辉;谭述森

  电子学报. 2011, 39(10): 2444-2448.

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  针对扩频系统中的干扰抑制问题,本文首先将其建模为附加约束的最小化均值输出能量(MMOE)问题,然后借助正交分解将约束MMOE转化为无约束最小均方误差(MMSE),接着通过选择合适的状态变量、建立合适的状态方程和观测方程得到盲Kalman滤波(BKF)算法,最后分析了BKF算法性能.研究表明:BKF的收敛性能与输入相关矩阵几乎无关,能快速跟踪环境变化,稳态干扰抑制性能逼近最优性能;明显优于盲最小均方(BLMS)和盲递推最小二乘(BRLS)算法.
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  非主理想环F_-p+vF_-p上线性码的MacWilliams恒等式

  施敏加;杨善林

  电子学报. 2011, 39(10): 2449-2453.

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  研究了环F_-p+vF_-p上线性码的结构,证明了互为对偶的线性码的Gray象仍是互为对偶的线性码.定义了环F_-p+vF_-p上码的Lee重量、Hamming重量和广义对称重量分布计数器的概念,利用域F_-p上线性码和对偶码重量分布的关系及Gray映射的性质,给出了该环上线性码及其对偶码之间的各种重量分布的Macwilliams恒等式.利用这些恒等式不必求出该环上线性码的对偶码,就可得到对偶码的各种重量分布,因此对透彻地了解环F_-p+vF_-p上的码及其Gray象的内部结构关系具有重要的指导意义.
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  求解模糊作业车间调度问题的群体邻域搜索算法

  郑友莲;李元香;雷德明

  电子学报. 2011, 39(10): 2454-2458.

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  本文提出一种群体邻域搜索算法(Swarm-based Neighborhood Search,SNS),用于最小化模糊作业车间调度问题(Fuzzy Job Shop Scheduling Problem,FJSSP)的模糊makespan.该算法使用基于有序工序的编码,通过锦标赛选择和概率为1的动态调整互换操作更新群体.对调度结果的理论分析表明,模糊makespan能反映解的优劣.理论分析及大量实验证明,SNS具有较强的全局和局部优化能力,以及较快的收敛速度,在求解FJSSP方面具有较强的优势.
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  工业控制环境中QR Code的检测和识别算法

  刘宁钟;苏军;孙涵

  电子学报. 2011, 39(10): 2459-2463.

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  以QR Code为例,研究工业控制环境中的二维条码检测和识别技术.首先针对光照不均,利用Retinex理论,处理光照校正.然后根据QR Code条码的特征,提出了基于边缘信息的二值分割算法,并设计了一种快速定位算法.接着分析了条码图像经过高斯函数模糊的数学模型,求解高斯函数方差,并给出了利用逆滤波对条码图像进行反模糊复原的算法.实验结果表明文中提出的算法具有较好的稳定性和时间复杂度,能在复杂的背景中有效地检测定位条码,并显著地提高了条码的识别率,满足了工业控制环境使用的要求.
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  无人变电站智能机器人的视觉导航研究

  左敏;曾广平;涂序彦

  电子学报. 2011, 39(10): 2464-2468.

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  为了在无人变电站利用轮式机器人实现仪表、装置、设备的巡视、检测,本文提出一种基于"引导线"识别的视觉导航方法.轮式机器人利用摄像机采集路面环境信息,通过视频识别引导线,根据引导线的实际位置与预定位置的偏差,利用智能PID控制方法,控制机器人左、右轮的运动速度,从而控制机器人行进的方向.变电站实际应用效果表明:该导航方法简单可靠,完全能满足变电站巡检机器人导航的要求.
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  一种基于10项误差模型的二端口矢量网络分析仪校准方法

  赵伟;赵永久;袁春花;秦红波;强力

  电子学报. 2011, 39(10): 2469-2472.

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  在三通道二端口矢量网络分析仪(Vector Network Analyzer,VNA)的校准过程中,引入长度未知的50欧姆传输线段作为校准件代替常见的短路-开路-匹配-直通(Short-Open-Load-Thru,SOLT)校准算法中的匹配校准件,减少了校准件数量且不需要已知校准件的全部特性,不仅降低了测试成本,同时简化了测试步骤.通过这种校准算法不必计算各个系统误差项的大小,待测件(Device Under Test,DUT)的散射矩阵直接由校准和测试过程中的散射参数测量值表示得到.最后,利用此方法计算二端口待测件的真实散射参数,并与SOLT算法进行对比,其结果吻合良好.