电子学报

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陈青, 刘金平, 唐朝晖, 李建奇, 吴敏

电子学报. 2013, 41(10): 1873-1880. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.001

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图像边缘细节包含重要的视觉感知信息,是进一步进行图像理解与场景感知的基础.针对常用的边缘梯度检测方法难以有效提取类似于分形纹理结构的复杂图像边缘问题,提出一种基于分数阶微分的图像边缘检测方法.该方法首先基于分数阶微分的性质进行图像拐点检测,并进一步结合拉格朗日多项式插值和Grumwald-Letnikov(G-L)分数阶微分的定义,推导出具有非整数步长像素信息的图像边缘检测算子.实验表明,该方法能有效提取图像中的边缘细节(拐点)特征.对被噪声严重污染的具有复杂边缘细节的图像,该算子同样具有较好的边缘细节检测能力,获得更好的视觉效果.

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MMSE准则下近似最优MIMO分组并行检测算法

芮国胜, 张海波, 田文飚, 张洋, 邓兵, 李廷军

电子学报. 2013, 41(10): 1881-1887. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.002

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在采用多天线高阶QAM的MIMO通信系统中,现有基于信道分组并行检测算法虽然接近最优检测性能但以牺牲计算效率为代价.针对这一问题,本文提出一种MMSE准则下基于信道分组的并行检测算法,不但有效降低计算复杂度,而且仍保证检测性能.该算法采用MMSE准则下格归约算法改进分组后条件较好子信道矩阵特性,并在消除参考信号基础上利用改进的子信道矩阵对剩余信号以非线性方式进行检测.仿真结果表明:对4×4和6×6MIMO系统,该算法检测性能达到最优,对于8×8 MIMO系统,比最优算法所需信噪比提高约1dB.复杂度分析表明:相比现有信道分组检测算法,相同检测性能下该算法在6×6 MIMO系统中复杂度降低90%以上,在8×8 MIMO系统中复杂度降低98%以上.

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一种高效的单播网络自适应拓扑推测算法

杨京礼, 姜守达, 魏长安, 孙超

电子学报. 2013, 41(10): 1888-1894. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.003

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为提高单播网络拓扑推测的效率和准确性,本文提出一种高效的单播网络自适应拓扑推测算法.该算法利用探测包中的TTL信息作为二分深度优先搜索排序中参考节点的选择依据,有效降低测量过程中所需的背靠背包对数量,提高拓扑推测的效率;通过对现有的深度优先搜索下网络拓扑推测算法原理的分析,给出该算法能够正确推测出整个网络拓扑的充分条件,在此基础上提出一种自适应判定阈值选择方法,有效提高网络链路参数未知情况下的拓扑推测准确性.仿真实验结果表明,本文所提出的算法具备更高的拓扑推测效率和准确性.

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非均匀大气中单幅退化图像复原

武鹏飞, 方帅, 徐青山, 饶瑞中

电子学报. 2013, 41(10): 1895-1902. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.004

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利用大气非均匀路径中的图像退化光学模型建立了一种非均匀大气中退化图像复原的新方法.首先估计得到图像中各目标倾斜方向对应的观测处天空背景亮度,然后根据暗原色先验知识估计出图像中场景目标的粗糙相对距离,重点得到了退化模型中反映视线路径非均匀性的比例因子项,进而得到了成像路径中的大气透过率,最后利用得到的这些参量通过非均匀路径退化模型的逆过程对降质图像进行复原.实验结果表明,复原算法对实际采集得到的户外自然退化图像复原效果较好.

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基于视觉感知模型修正的彩色图像边缘检测

雷涛, 樊养余, 王毅, 王小鹏

电子学报. 2013, 41(10): 1903-1910. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.005

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在彩色图像边缘检测过程中,准确检测低照度区域的细节边缘是一个难题.提出了一种基于视觉感知模型修正的彩色图像边缘检测方法.由于视觉感知彩色空间中的色调分量具有圆形特性,导致伪边缘问题,利用色调距离计算色调图像的梯度以去除伪边缘,并根据饱和度的非线性函数控制色调分量的梯度,最后利用修正的视觉感知模型计算矢量梯度以获取彩色图像的边缘.实验结果表明,新的彩色边缘检测方法较现有方法能提高彩色图像的边缘检测精度,尤其对于低照度区域的细节边缘具有较好的响应.

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基于过完备表示的图像去噪算法

解凯, 张芬

电子学报. 2013, 41(10): 1911-1916. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.006

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提出一种基于过完备线形变换集合的图像去除白高斯噪音算法.对于每个变换使用阈值技术进行图像去噪,图像恢复使用加权平均来融合去噪结果.采用稀疏集中度来计算图像稀疏分解的测度,而权重依赖该结果.对于图像稀疏区域,拥有较大的权.该方法不需要设计复杂的变换系数统计模型,与使用复杂的有向变换和图像统计模型方法相比,取得了较高的去噪性能.该方法简洁高效,尤其是对包含奇异特征的图像得到了较好的去噪结果.实验结果证实了所提方法的有效性.

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基于薄膜振动模型的曲线匹配方法

张桂梅, 马珂, 储

电子学报. 2013, 41(10): 1917-1925. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.007

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提出了一种基于薄膜振动模型的仿射不变曲线描述子.本文针对两种类型的曲线匹配进行研究:若尔当曲线和开曲线.对于若尔当曲线,首先将若尔当曲线进行标准化,消除仿射畸变对曲线匹配的影响,然后应用有限元方法在标准化曲线的区域内求解Helmholtz方程的本征值构造曲线描述子;对于开曲线,首先应用欧氏距离变换对开曲线建立窄带模型形成封闭区域,然后提取窄带的若尔当曲线代替原开曲线,最后利用若尔当曲线匹配的方法提取曲线描述子,实现开曲线的匹配.用图像库中的图像和真实图像进行实验,结果表明本文方法要优于现有的傅里叶形状描述方法和Zernike矩描述方法.

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3D最小二乘表面匹配中不同共轭点搜索规则对配准精度影响分析

左志权, 刘正军, 张力

电子学报. 2013, 41(10): 1926-1932. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.008

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在一种泛型的3D最小二乘表面匹配模型基础上,讨论三种主流的共轭点对应准则,及其对表面匹配精度的影响分析.针对真实航空激光雷达点云数据进行配准对比实验,结果表明三种表面间共轭点对应准则都能较准确地估计出相邻重叠三维表面间的正形变换参数,其中最小法向距离准则在大多数情况下能获得相对较高配准精度.

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分布式MIMO-OFDM系统帧同步性能分析

姚志强, 罗荆, 丁跃华, 裴廷睿

电子学报. 2013, 41(10): 1933-1938. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.009

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多入多出-正交频分复用(MIMO-OFDM)技术是下一代宽带无线通信系统的核心技术之一,它对定时同步(包含帧同步和符号同步)性能非常敏感,而分布式天线系统是未来通信系统的开放式架构,这种架构使得帧同步的实现更加困难,且算法更加复杂,因此,急需提出性能分析方法来指导帧同步算法的设计.本文为分布式MIMO-OFDM系统的帧同步提出了一种准确的性能分析方法,从帧同步度量函数的统计特征出发,将信号在主信号方向角上进行正交分解,提出了高斯性能分析方法,利用正态分布的3σ原则,推导出了正确帧同步概率的求解方法.最后将提出的性能分析方法应用到不同发射天线数目以及目前已经提出的几种算法进行分析和对比,验证了该方法的准确性和有效性.

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一类非线性扩频序列的构造及其性能分析

吕虹, 戚鹏, 段颖妮, 陈万里, 解建侠, 孙全玲

电子学报. 2013, 41(10): 1939-1943. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.010

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基于本原三项式线性函数,构造了一类非线性序列.首先根据非线性序列生成规律,借助逻辑代数理论,推导并提取了非线性序列特征函数,利用特征函数筛分作用,合成了非线性反馈函数,据此实现了非线性序列生成.最后,对该类非线性序列特性进行了分析和计算,并将其应用于直接序列码分多址通信系统(DS-CDMA)仿真实验中,结果表明该类非线性序列不仅具有理想的伪随机特性、良好的线性复杂度,还具有优于m序列、gold序列的误码率.

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一类广义Feistel密码安全性能的进一步评估

王健康, 王念平

电子学报. 2013, 41(10): 1944-1947. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.011

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为评估一类广义Feistel密码的安全性能,利用迭代结构对该分组密码抵抗差分密码分析和线性密码分析的能力进行了深入的研究.在轮函数都是双射的假设条件下,证明了4r(r≥1)轮广义Feistel密码至少有(8/3)r-[(rmod3)/3]+(rmod3)/3个轮函数的输入差分非零.当r≥6时,本文的结果比现有结果至少提高20%.从而利用轮函数的最大差分和线性逼近概率,就可以估算出4r(r≥1)轮广义Feistel密码最大差分特征概率和最大线性逼近概率的上界.

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标准模型下CCA2安全且固定密文长度的模糊基于身份加密方案

葛爱军, 马传贵, 程庆丰

电子学报. 2013, 41(10): 1948-1952. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.012

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模糊基于身份加密体制为基于身份密码提供了检错能力,并且可以把消息加密后同时发送给多个具有相同属性的用户.本文提出了一种在标准模型下能抵抗适应性选择密文攻击,并且密文长度达到了固定值的模糊基于身份加密方案.与现有方案相比,本方案占用通信带宽低,计算效率高,具有更高的安全性,因此能更好的满足应用要求.

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一种改善GNSS弱信号捕获性能的伪码优化设计

张祥莉, 胡修林, 唐祖平

电子学报. 2013, 41(10): 1953-1957. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.013

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强多址干扰下的弱信号捕获是高灵敏度GNSS接收机比较常见又难以解决的问题.本文提出一种非等长的伪码设计方法,通过使各路导航信号调制伪码码长互质,从时域上降低了伪码的互相关值,从频域上降低了目标信号和干扰信号的谱分离系数.理论分析和仿真表明,基于非等长的伪码优化方法,能够改善强多址干扰环境中弱信号的捕获性能.

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基于平行因子分析的近场循环平稳信源方位角和距离联合估计

刘妍妍, 孙晓颖, 刘国红

电子学报. 2013, 41(10): 1958-1963. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.014

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提出一种基于平行因子分析的近场循环平稳信源方位角和距离联合估计算法,该算法利用阵元的观测数据计算三个三阶循环矩矩阵,构建循环统计量域的平行因子模型,并利用三线性交替最小二乘法分解,由分解矩阵求出信源参数.算法能有效抑制任意统计分布的平稳噪声,去除循环平稳干扰,且无需谱峰搜索和参数配对过程.均方根误差的仿真实验结果表明所提算法对信号参数具有较高估计精度.

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MIMO声纳方位估计子空间拟合快速算法

金勇, 刘先省, 黄建国, 胡振涛

电子学报. 2013, 41(10): 1964-1968. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.015

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为了充分利用多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)声纳的虚拟阵列孔径的性能,针对目标的方位估计问题,提出了一种MIMO声纳系统的目标方位估计方法,该方法由发射阵列发射正交信号,接收阵列首先对接受信号进行匹配滤波,然后构造子空间拟合关系,最后采用马尔可夫蒙特卡罗吉布斯抽样方法解决子空间拟合求解运算量大的问题.仿真研究表明,两目标条件下,采用该方法的MIMO声纳系统方位估计精度在中低信噪比条件下接近MIMO最大似然方位估计,优于其它MIMO阵列方位估计方法,而运算量只是最大似然方法的约1/4.水池试验结果验证了算法的有效性.

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机翼共形阵列的阵元位置估计方法

杨志伟, 贺顺, 廖桂生, 欧阳缮

电子学报. 2013, 41(10): 1969-1974. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.016

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研究机翼共形阵列存在共形表面变形下的阵元位置估计问题.在获取观察区域距离-多普勒图像基础上,首先采用子空间跟踪方法估计给定距离-多普勒单元数据的主特征矢量;然后利用最小二乘方法拟合不同多普勒通道主特征矢量的绝对相位特性来获得相位中心的初估计;最后结合机翼共形表面的变形模型,在采用整体最小二乘方法拟合形变参数基础上得到相位中心的最终估计结果.仿真结果表明该算法不需要辅助校正源,能获得优于十分之一波长的相位中心位置估计精度,满足高分辨率空间谱估计要求.

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一种平行航线双基聚束式FMCW SAR的两步处理方法

梁毅, 李燕平, 邢孟道, 保铮

电子学报. 2013, 41(10): 1975-1982. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.017

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本文首先对基于调频连续波(FMCW)的平行航线双基聚束式SAR回波信号进行了建模,分析了雷达发射信号过程中载机连续运动带来的多普勒频移的影响.之后利用瞬时频率的概念,通过引入最近距离和、最近距离差以及半类双基角等变量,推导出平行航线双基聚束式FMCW SAR回波信号的二维波数域表达式,在此基础上提出了一种针对平行航线双基聚束式FMCW SAR数据的两步处理方法.两步处理方法首先通过方位预滤波处理实现方位谱解模糊,然后通过残余聚焦实现多普勒频移补偿以及双基的频率变标处理,同时,对方位预滤波处理各步操作引起的数据时频关系变化进行了分析.仿真数据处理验证了本文分析的正确性和算法的有效性.

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无线供能图像胶囊内窥镜的设计与实验分析

刘刚, 颜国正, 姜萍萍, 刘华, 王志武

电子学报. 2013, 41(10): 1983-1987. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2012.10.018

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针对目前胶囊内窥镜受到能量限制的问题,设计了一种基于无线供能的微型化、低功耗的图像胶囊内窥镜.对无线供能电路,图像传感器电路,无线发射电路进行设计研究,搭建了无线能量传输系统平台,制作了无线供能图像胶囊内窥镜样机,并通过实验验证了无线能量传输系统发射线圈设计的合理性.通过与医院合作的猪大肠内部图像采集实验,验证了研制的图像胶囊系统样机的可行性.完整的图像胶囊内窥镜的尺寸仅为Φ10mm×20mm,图像传感器电路和无线发射电路的整体功耗最低约为65mW.

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一种双嵌套区域与简单区域间的拓扑关系模型

李健, 欧阳继红, 朱佳斌, 富倩

电子学报. 2013, 41(10): 1988-1993. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.019

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本文通过将经典4-交集矩阵中的区域内部替换为区域外部,使其可以表示RCC5关系.在此基础上定义了4×4交集矩阵,构建了双嵌套区域与简单区域间的拓扑关系模型.给出约束条件,得到双嵌套区域与简单区域间实际存在的53种拓扑关系,给出其关系示意图及概念邻域图,在此基础上建立了拓扑关系的推理系统,给出关系复合表.应用本文所建立的拓扑关系模型,可用于对台风降水区域与指定目标地区的拓扑关系进行定性模拟,对台风及降水的预警机制具有一定的指导意义.

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天基光学传感器网络动态预指派算法

王博, 李骏, 吴洪, 程洪玮

电子学报. 2013, 41(10): 1994-1999. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.020

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针对天基光学传感器网络实时调度算法的局限,深入分析目标运动特征,提出一种传感器预指派模型.在多目标传感器资源需求紧耦合和松耦合条件下,引入实时修正机制,分别提出基于修正粒子群优化和分段指派的传感器动态预指派算法.资源需求紧耦合和松耦合场景下仿真实验表明,动态预指派算法虽然需要较长时间的预先指派过程,但其实时修正的运算效率明显高于实时调度算法,为上层系统设计留下更多富余时间.

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基于多微粒群优化的机器人气味源定位

巩敦卫, 戚成亮, 张勇, 胡滢

电子学报. 2013, 41(10): 2000-2009. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.021

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研究多气味源同时定位问题,提出一种基于多微粒群优化的机器人气味源定位方法.该方法将机器人看作一个微粒,邻近的微粒组成一个子群,不同的子群定位不同的气味源.通过合并相似的子群和降低微粒在已搜索区域的适应值,使得微粒群定位尽可能多的气味源.当气味源所在环境变化时,根据子群当代极值与前代全局极值之间的关系,选择子群的全局极值.将所提方法应用于3个典型静态环境与1个动态环境的气味源定位,并与5种已有方法比较.实验结果表明,所提方法能够高效地定位多气味源.

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基于Duffing振子大周期态相轨迹的频率测量方法

刘海波, 吴德伟, 卢虎, 王永庆, 蒋文婷

电子学报. 2013, 41(10): 2010-2015. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.022

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对Duffing振子大周期态相轨迹特性进行了研究,提出了一种利用Duffing振子大周期相轨迹运动实现频率测量的方法.仿真结果表明,该方法的检测信噪比下限要高于现有的基于强参考模式的检测方法,但该方法不存在检测盲区问题,在单振子频率覆盖方面也有了大幅提高,极大降低了检测系统的设计难度,而且单振子即可实现对chirp信号的检测,拓展了Duffing振子检测技术的应用.

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星载海量遥感数据的低缓存高速传输

朱红, 李立, 黄普明

电子学报. 2013, 41(10): 2016-2020. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.023

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随着卫星遥感技术的发展,遥感数据的类型和数据量快速增加,这对数传能力提出了更高要求.针对数传AOS编码缓存容量受限的应用,提出了两种降低缓存容量需求的解决方案:第一种方案是提高数据传输码速率;第二种方案是对压缩编码单元和AOS编码单元之间的数据接口进行综合设计,在压缩编码单元输出压缩码流数据时采取时序分散化输出方式,以降低AOS编码缓存输入的瞬时数据率.采用动态仿真技术对方案的缓存容量需求进行了动态分析,结果表明:两种方案均能降低缓存容量需求,而第二种方案对缓存容量需求的降低效果更为显著.方案已应用到某卫星工程项目的数传系统产品中,通过了在轨飞行验证.文章提出的技术途径可为后续低成本、高码速率数传设计提供参考.

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基于查询优化策略的语义缓存谓词化简

李东, 陈锐, 徐扬

电子学报. 2013, 41(10): 2021-2028. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.024

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语义缓存技术可以有效地支持移动计算应用.现有的语义缓存查询处理算法在时空效率和裁剪的复杂度上较高,限制了语义缓存的实用性.为此,本文提出20条逻辑规则和语义缓存动态合并策略,来降低查询裁剪的复杂性.在Android系统上的实验表明,在简单查询下,采用全合并的缓存管理策略和谓词析取式优化算法相结合的方法,能较好地优化查询处理.在复杂查询方面,基于谓词复杂度的语义缓存动态合并策略能很好地平衡缓存与查询两端的谓词复杂度,有效地提高语义缓存的查询处理效率.

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基于配价结构和语义依存关系的句法分析统计模型

袁里驰

电子学报. 2013, 41(10): 2029-2034. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.025

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目前主流的词汇化句法分析方法仅仅考虑词语之间的语义依存关系,而没有引入语义搭配和语义类等语义信息."配价"是词语的一个比较本质的特点,一旦一个词语的配价结构确定下来,它应该和怎样的词进行搭配也就比较清楚了,从而也可以比较直接地导出句子的结构.本文结合中心词驱动句法分析模型,提出了基于配价结构和语义依存关系的句法分析模型.模型在规则的分解及概率计算中引入丰富的语义信息,既包括语义依存信息,也包括配价结构等语义搭配信息.用改进的句法分析模型进行句法分析实验,实验结果表明,精确率和召回率分别为88.76%和87.43%,综合指标F值比Collins的中心词驱动句法分析模型提高了6.65个百分点.

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基于MV代数语义的格值逻辑的程度化方法

左卫兵

电子学报. 2013, 41(10): 2035-2040. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.026

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基于MV代数(Many-Valued algebra)语义,通过在MV代数赋值格和全体命题集上分别建立概率测度,利用积分方法提出了一种格值逻辑上命题的概率真度.由此可诱导出命题集上的伪距离,进而在格值逻辑上建立了概率逻辑度量空间并展开程度化推理.本文将计量逻辑学中近似推理方法推广到格值逻辑上,为格值逻辑的程度化提供了一种可行的方法.

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压缩感知中确定性测量矩阵构造算法综述

王强, 李佳, 沈毅

电子学报. 2013, 41(10): 2041-2050. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.027

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测量矩阵在压缩感知中起着关键性的作用,其性能会影响原始信号的压缩与重构.现有的测量矩阵多数为随机的,它们在实际应用中有存储量大、效率低等缺点,且在硬件上难以实现,故构造确定性测量矩阵对压缩感知理论的推广与应用具有重要的意义.本文回顾了国内外学者在确定性测量矩阵构造方面的研究,着重对目前已有的构造算法进行详细的介绍和分类,最后根据多种指标综合评述了各种算法的性能.

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微波天线多场耦合理论模型与多学科优化设计的研究

段宝岩, 王猛

电子学报. 2013, 41(10): 2051-2060. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.028

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建立了微波反射面天线、平板裂缝天线及有源相控阵天线的多场耦合理论模型,并给出了相应的求解策略与方法,研究了系统误差、随机误差及温度等因素对天线电性能的影响,通过实验验证了模型及求解方法的正确性.最后,通过引入统一的设计向量建立了基于多场耦合理论的多学科优化设计模型,降低了设计工作的重复性,减少了后期的调试难度.

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OFDM2认知无线电系统中的非正交主动旁瓣抑制方法

代光发, 陈少平, 王高峰

电子学报. 2013, 41(10): 2061-2066. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.029

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在OFDM-CR系统中,感知用户过大的旁瓣会造成对主用户的干扰,必须抑制.主动干扰抑制方法(AIC)抑制深度不够,且对OFDM符号的循环前缀(CP)长度敏感.针对这一问题,本文提出了一种非正交的主动干扰抑制方法(NAIC):其干扰抵消子载波(CC)主要插入在非正交的频率位置上,具有更好的旁瓣抑制效果.并将NAIC与加窗法结合(NAIC-win),进一步抑制感知用户的旁瓣和减小非正交CC带来的载波间干扰(ICI).NAIC-win比AIC方法的抑制深度增加50dB,而引入的ICI几乎可忽略.和EAIC-CP方法比,NAIC-win方法在使用更短的CP、更少CC子载波、更小的ICI条件下,得到更大的旁瓣抑制深度,提高了频带利用率,减小了计算量.理论分析与实验结果表明: NAIC-win方法在OFDM-CR系统旁瓣抑制中优于AIC,EAIC-CP等方法.

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基于分簇的水下传感器网络覆盖保持路由算法

蒋鹏, 阮斌锋

电子学报. 2013, 41(10): 2067-2073. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.030

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在基于分簇架构的水下传感器网络(Underwater Sensor Networks,UWSNs)中,当簇首以单跳或多跳的通信方式将数据传输至Sink节点时,由于簇首转发大量数据而负载过重,会过早耗尽能量而死亡,这将导致提前出现对监测区域的覆盖盲区.以改善覆盖效果为目标的LEACH-Coverage-U算法由于选举簇首的分簇方法具有随机性,也无法很好解决该问题.本文提出了一种水下传感器网络单跳覆盖保持路由算法(Single-hop Coverage-Preserving Routing Algorithm,SCPR),首先定义了覆盖冗余度(Coverage Redundancy,CR),然后根据该度量来选举簇首,最终以单跳方式直接将数据传送至Sink节点.为减少簇首能耗并获得更高的网络覆盖率,本文还提出一种多跳覆盖保持路由算法(Multi-hop Coverage-Preserving Routing Algorithm,MCPR),簇首之间通信时优先考虑父节点中CR较高的簇首作为其下一跳路由,以多跳路由将数据传送至Sink节点.仿真结果表明,与LEACH-Coverage-U算法相比,SCPR、MCPR算法避免了其选举簇首时的随机性,提高了网络覆盖率,降低了网络能耗,延长了网络生命周期.

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网络化软件异常行为传播研究

彭成, 杨路明, 满君丰

电子学报. 2013, 41(10): 2074-2081. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.031

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软件中的漏洞不可避免,研究由漏洞引发的网络化软件的异常行为传播机制,为人们把握异常行为传播规律并采取相应的牵制措施提供了依据.根据异常行为在不同粒度的软件实体中传播的情形,提出了影响异常行为传播的三类因素:传播概率、交互频率和连接率,并给出了相关定义及其计算方法;结合仓室模型和个体模型及上述三因素,构建了描述软件异常行为传播过程的模型,提高了模型的表达能力,增强了模型的完备性和准确率.将异常行为传播分析方法应用于典型的网络化软件系统,通过实验计算出各参数及其变化规律,验证了该传播机制的正确性和可行性.

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标准模型下可证安全的通配符基于身份加密方案

明洋, 王育民

电子学报. 2013, 41(10): 2082-2086. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.32

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针对通配符基于身份加密方案中安全归约不紧密以及运算量大的缺陷,利用双线性对和分级基于身份加密的思想提出标准模型下可证安全的通配符基于身份加密方案.新方案取得紧密的安全归约,同时加密算法不需要对运算,解密算法仅仅需要2个对运算.安全性分析表明,基于改进判定双线性Diffie-Hellman指数假设下,所提方案在适应性选择密文和通配符身份攻击下满足不可区分性.

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面向企业级流程的职责分离框架及其冗余分析

翟治年, 卢亚辉, 奚建清, 赵铁柱, 汤德佑, 顾春华

电子学报. 2013, 41(10): 2087-2093. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.033

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为企业级工作流授权机制定义了多维可泛化的职责分离框架,能够对团队任务涉及的多种分工形式进行深入全面的限制.系统分析了框架中的约束覆盖规则,并证明其正确性和完备性,为约束管理自动化奠定了基础.作为应用,根据规则给出了冗余动态约束的检测算法.最后通过案例研究验证了模型特性.

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高速移动环境下基于正交角域子空间投影的时频同步算法研究

曾嵘, 方昕, 易志强

电子学报. 2013, 41(10): 2094-2099. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.034

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在高速移动环境下,无线信道显现出较强的时变特性.由于各个到达径的多普勒频移不一致所导致的多普勒扩展,使得系统时频同步算法性能急剧下降.针对此问题,该文提出了一种基于正交角域子空间投影的时频同步算法.该算法利用多天线系统提供的角域分辨力,将多普勒扩展简化为各个正交角域子空间上的多普勒频移,从而提高时频同步算法的性能.仿真结果表明,在高速移动环境下,该文提出的算法有效地抑制了无线信道的时变特性对时频同步算法的影响,获得了较好的系统性能.

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微笑、平静、说谎和诚实的人脑蔡氏电路模型

李雷, 李文石

电子学报. 2013, 41(10): 2100-2103. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.035

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基于人脑和蔡氏电路都能表现复杂的混沌特征,本文利用蔡氏电路为人脑建立电路模型.文中利用Multisim10^®仿真蔡氏电路,提取纯阻R₁两端电压,作为原始待分析数据.类积分法、李亚普若夫指数、微窗口法和P分数等四种方法顺次应用于选取数据分析窗口.基于数据窗口,分别调整电感L和非线性电阻参数R₅,得到纯阻R₁的平均功率及其最小值P_R1min(1.56×10^-4W).同时以P_R1min为底数,利用Log函数计算R₁的平均功率对应的指数值.对比最近几年人脑近红外耳穴信号研究成果,R₁平均功率指数与以微笑时人脑额区消耗功率为底数的人脑平静、诚实和说谎的功率消耗指数分布相同.结合人脑实际消耗功率,我们选取纯阻R₁最小平均功率对应的蔡氏电路并联,实现平静、微笑、诚实和说谎的人脑额区蔡氏电路模型.此电路模型为人脑非线性模型研究提供了一个崭新的研究思路.

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基于改进离散粒子群算法的传感器布局优化设计

朱喜华, 李颖晖, 李宁, 曹华金

电子学报. 2013, 41(10): 2104-2108. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.036

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传感器布局优化是复杂系统测试性设计的重要内容,属于典型的组合优化问题.通过改进系统的故障-传感器相关性矩阵,建立了考虑传感器故障检测能力的约束优化模型.利用混沌的遍历性初始化粒子群的参数,惯性权重则根据粒子群的早熟收敛程度自适应调整,并对粒子的位置更新方式进行了重新定义,用改进后的离散粒子群算法求解建立的优化模型.仿真实例验证了本文方法的有效性,优化结果能满足系统的各项指标要求,为复杂系统的传感器布局优化设计提供了一种可行途径.

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奇异值衡量证据冲突的新方法

柯小路, 马荔瑶, 王永

电子学报. 2013, 41(10): 2109-2112. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2013.10.037

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证据理论被广泛应用于决策级信息融合,但还存在一定问题有待解决,例如证据冲突的合理衡量仍未得到妥善处理.针对已有方法的不足,提出一种新的衡量方法,将不同的证据表示成BPA矩阵的形式,借助矩阵的性质对冲突进行研究.根据BPA矩阵奇异值的特点,提出以其最小奇异值衡量证据冲突.算例表明了所提方法的有效性.

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2013年, 第41卷, 第10期　刊出日期：2013-10-25

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