电子学报

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周立伟, M A Monastyrski., M Ya Schelev, 张智铨, 李元

电子学报. 2006, 34(2): 193-197.

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本文采用新的时间像差定义,考察了"Tau变分法"研究电子光学成像系统的时间像差理论.本文表明,"Tau变分法"所给出的以微分方程形式表示的几何时间像差系数,亦可获得积分形式的表示式,证明了"直接积分法"与"Tau变分法"这两条途径殊途同归.

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新型低驱动电压电子纸显示单元的研究

吴建刚, 岳瑞峰, 曾雪锋, 刘理天

电子学报. 2006, 34(2): 198-200.

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研制了一种基于介质上电润湿(electrowetting-on-dielectric,EWOD)的新型低驱动电压电子纸反射式显示单元器件.本文分析了器件的工作原理以及性能影响因素,并提出用优化的氮化硅与碳氟聚合物复合介质层来改善器件的驱动电压.实验证实,器件在15V低电压驱动下成功实现了"开启"、"关闭"功能,其"开启"、"关闭"响应时间小于1/30s.

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应用于等离子体显示器的自适应子场编码驱动方法

刘祖军;刘纯亮;梁志虎

电子学报. 2006, 34(2): 201-204.

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为解决交流等离子体显示器(AC PDP)中传统"单纯累积"发光模式产生的灰度显示不足的问题,本文提出了一种自适应子场编码驱动方法(ASC).该方法中子场编码根据每一场输入图像的归一化灰度直方图进行自适应地计算,将子场编码权值选取在输入图像灰度信息最丰富的区间.同时根据计算出的子场编码,驱动电路调整各个子场的维持脉冲个数.仿真结果表明,该方法不仅能够消除AC PDP中的动态假轮廓现象,而且弥补了传统"单纯累积"发光模式造成的灰度显示不足的问题,具有良好的灰度显示效果.

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具有良好重复率与信息量的立体影像点特征提取方法

朱庆, 吴波, 万能, 徐志祥, 田一翔

电子学报. 2006, 34(2): 205-209.

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针对立体影像匹配问题,从重复率与信息量两个方面对现有几种主要的立体影像点特征提取算子进行了实验分析比较;根据影像的信息熵对影像特征进行聚类分析,提出了一种与影像特征相关的、基于Harris算子原理改进的点特征提取方法;选取不同特征的实际立体影像进行实验分析,证明本文提出的方法具有更优的重复率与信息量.

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用支持向量机网络实现VBR视频通信量的预测

李素梅, 张延炘, 常胜江

电子学报. 2006, 34(2): 210-213.

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VBR(Variable Bit Rate)视频信号具有时变性、非线性和突发性等特点,实现该信号通信量的高精度预测是提高信息传输速度和提高网络带宽资源利用效率的重要手段.针对以上问题,本文提出了一种用于VBR视频通信量预测的差分输入支持向量机(SVM:Support Vector Machine)网络模型.该网络模型采用结构风险最小化准则,在最小化经验风险的同时,尽量缩小模型预测误差的上界,从而使网络模型具有更好的推广能力.实验结果表明:支持向量机网络模型的预测误差为0.0018,而梯度径向基函数(Gradient Radial Basis Function:GRBF)神经网络模型的预测误差为0.0029.可以看出,支持向量机网络模型的预测精度要比GRBF网络模型的预测精度高出大约40%.

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串扰约束下超深亚微米顶层互连线性能的优化设计

王颀;单智阳;朱云涛;邵丙铣

电子学报. 2006, 34(2): 214-219.

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优化顶层互连线性能已成为超深亚微米片上系统(SOC)设计的关键.本文提出了适用于多个工艺节点的串扰约束下顶层互连线性能的优化方法.该方法由基于分布RLC连线模型的延迟串扰解析公式所推得.通过HSPICE仿真验证,对当前主流工艺(90nm),此优化方法可令与芯片边长等长的顶层互连线(23.9mm)的延时减小到182ps,数据总线带宽达到1.43 GHz/ μ m,近邻连线峰值串扰电压控制在0.096V_dd左右.通过由本方法所确定的各工艺节点下的截面参数和性能指标,可合理预测未来超深亚微米工艺条件下顶层互连线优化设计的发展趋势.

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基于样本的流行歌曲关键段分割方法

张一彬, 周杰, 边肇祺

电子学报. 2006, 34(2): 220-225.

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流行歌曲的关键段为歌曲中最能打动人、给人印象最深刻的一个完整片段.将它分割出来可用于音乐试听和基于内容的音乐分类、检索、管理.通过对人工截取的样本进行分析,本文提出了一种流行歌曲关键段自动分割方法.实验结果表明,此方法可以比较准确和有效地分割出流行歌曲中的关键段.

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基于同步网的工作流过程变动问题研究

闫哲, 赵文, 袁崇义, 王立福

电子学报. 2006, 34(2): 226-231.

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支持动态可变的特性是实际应用对工作流系统提出的要求,已有的研究在表达能力和算法复杂度等方面存在问题.本文以形式化的工作流模型——同步网为基础,从逻辑和语义两个角度定义了过程变动,继而分类描述了基本变动操作,并讨论了变动的正确性问题.复杂的过程变动可以被分解为若干基本变动操作的序列,从而简化问题并且保证整个变动的正确性.在此之上提出了一种新的管理过程变动的方法,即以同步器为中心来管理过程实例的迁移问题.

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基于图割的图像匹配算法

王年, 范益政, 鲍文霞, 韦穗, 梁栋

电子学报. 2006, 34(2): 232-236.

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用标号表示视差,建立能量函数,把匹配问题转化为能量函数最小化问题;通过构造网络,使能量与网络的割的容量相联系;利用图的网络流理论给出能量函数的最小化,从而获得图像匹配的视差数据.与目前已有基于图割的匹配算法相比,本算法将标号从1维向量推广到2维向量,适用于更一般情形下的视觉匹配,并且在全局上获得能量函数最小.实验结果表明,所提的匹配算法准确率较高.

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一种可靠高效的回卷恢复实现方法

杨金民, 张大方, 黎文伟

电子学报. 2006, 34(2): 237-240.

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本文针对现有用户级进程检查点实现中的线程挂起点不确定性问题提出一种基于线程自挂的解决方案.另外,为了降低分布式回卷恢复开销,本文提出一个多线程化的回卷恢复实现基架.基于所提回卷恢复策略,开发了一个回卷恢复试验床WINDAR.试验结果表明,多线程化实现策略能够显著提高悲观消息日志协议性能.

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基于非合作竞价博弈的网络资源分配算法的应用研究

陶军, 吴清亮, 吴强

电子学报. 2006, 34(2): 241-246.

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本文运用博弈理论对资源分配技术进行了深入研究,提出了能够反映供求关系的基于竞价的网络资源定价机制,并设计了端系统的效用函数,论证了资源分配博弈中Nash均衡点的存在性和唯一性以及Nash均衡解.基于所提资源分配博弈模型,设计了一种网络资源分配算法(RANG).仿真实验表明,RANG算法能够为端系统的资源数量提供参考,规范端系统竞价,从而使得整个资源的分配趋于合理.

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基于混合高斯模型的电子邮件多过滤器融合方法

李文斌, 刘椿年, 陈嶷瑛

电子学报. 2006, 34(2): 247-251.

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本文提出了一种基于混合高斯模型(GMM)的多贝叶斯过滤器融合方法,并成功应用于电子邮件过滤.该方法使用多元统计分析方法对多个过滤器在训练例上的过滤表现矩阵进行降维和除噪,得到训练数据及各过滤器的分布;然后,从这一分布中学习出对邮件进行类别判定的GMM.GMM根据期望代价最小准则进行过滤,避免将正常邮件判定为垃圾.实验结果表明,本文方法具有较好的过滤性能,且对于特征提取率的敏感度低.

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命题逻辑中的程度化方法

王国俊, 宋建社

电子学报. 2006, 34(2): 252-257.

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在二值命题逻辑、各类n值命题逻辑和各类模糊命题逻辑中引入了命题的诱导函数的概念,在此基础上分别就离散和连续情形利用均匀概率空间的无穷乘积和积分语义学方法引入了命题的真度概念.其次,基于演绎定理建立了程度化的近似推理理论.最后,提出了有限逻辑理论的相容度理论.

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一种基于数据场的层次聚类方法

淦文燕, 李德毅, 王建民

电子学报. 2006, 34(2): 258-262.

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聚类分析是统计、模式识别和数据挖掘等领域中一个非常重要的研究课题,具有广泛的应用前景.受物理学中场论思想的启发,提出一种基于数据场的层次聚类方法.该方法将物质粒子间的相互作用及其场描述方法引入抽象的数域空间,通过模拟对象在虚拟数据场中的相互作用和运动实现数据对象的自组织层次聚集.实验显示,该方法不依赖于用户输入参数的仔细选择,能够发现任意大小和密度的非球形聚类,对噪声数据不敏感,且具有近似线性的收敛速度.

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一种基于身份的环签密方案

黄欣沂, 张福泰, 伍玮

电子学报. 2006, 34(2): 263-266.

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使用威尔配对,本文提出了一种基于身份的环签密方案,给出了具体的算法.该方案能够使消息的发送者以一种完全匿名的方式发送消息,并且同时实现保密性和认证性两种功能.我们证明了在决策双线性Diffie-Hellman问题难解的假设下,新提出的方案对自适应选择密文攻击是安全的.与传统的先签名后加密的方案相比,本方案中密文长度有了明显的降低,在低带宽的要求下更加可行.

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半导体神经计算机的硬件实现及其在连续语音识别中的应用

王守觉, 曹文明,

电子学报. 2006, 34(2): 267-271.

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本文首先分析了以PC机作为宿主机的半导体神经网络处理机CASSANDRA-I,进一步介绍了新的半导体神经计算机CASSANDRA-II的系统实现和功能特性,并将其应用到问候语语音识别中,实验结果表明CASSANDRA-II神经计算机识别结果优于HMM模型的识别结果.

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基于AODV协议的自组网络安全机制的研究

李喆, 刘军

电子学报. 2006, 34(2): 272-276.

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路由协议的安全性是移动自组网络安全中最重要的一环,AODV路由协议因简单和控制开销小而广泛用于自组网络,但其没有任何安全机制保障,为此,本文探讨了AODV路由协议存在的主要安全隐患,对协议进行必要的改进,增加攻击检测功能,并为网络中节点建立信誉机制,二者相互作用共同完成协议安全性保障.利用NS进行仿真,结果表明改进后的算法能够检测到网络中节点的恶意行为并迅速做出反应,实现对网络内部及外部攻击的防范.

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高维空间点覆盖方法在物种计算机自动分类中的应用

安冬;王库;王守觉

电子学报. 2006, 34(2): 277-281.

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长期以来物种的分类主要依靠形态学方法,难以形成计算机自动分类.本文提出了一种基于高维空间几何分析的序列对比方法,并应用该方法对9个嗜肝病毒科病毒和14个花椰菜花叶病毒科病毒做出了进化树,结果完全符合国际病毒学命名委员会公布的病毒分类标准.在此基础上,本文探索性的提出了一种基于仿生模式识别的物种自动分类方法,并应用该方法对嗜肝病毒科病毒和花椰菜花叶病毒科病毒做了自动分类,正确分类率分别达到100％和94%.

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基于测试向量中不确定位的漏电流优化技术

王伟, 韩银和, 李晓维, 张佑生

电子学报. 2006, 34(2): 282-286.

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众所周知,CMOS电路测试时由漏电流引起的漏电流功耗在测试功耗中处于重要地位.降低测试时的漏电流对于延长需要周期性自测试的便携式系统电池寿命、提高测试的可靠性和降低测试成本都至关重要.文章首先分析了漏电流的组成,和与之相关的晶体管的堆栈效应.然后,我们提出了一种基于测试向量中不确定位(X位)、使用遗传算法优化集成电路测试时漏电流的方法.实验结果证明在组合电路和时序电路测试中该方法能够在不影响故障覆盖率的条件下,有效优化测试时电路的漏电流.

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构造自组网的容错骨干集

时锐, 左德承, 张展, 杨孝宗

电子学报. 2006, 34(2): 287-292.

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为简化网络结构和提高网络性能所使用的骨干网技术若未考虑容错易造成自组网无法面对节点和无线信道失效.本文研究了如何利用容错骨干来提高网络可靠性,设计了一种分布式容错骨干集构造算法LKFB,满足网络内任意两点之间仅通过容错骨干集保持最大限度K连通容错能力.仿真结果表明,LKFB能够通过改变K值来调整网络的容错能力,通过增加较少的骨干节点换得较高的容错性能.最后通过修改权值函数能够保证按照全网能耗均衡的方式选择容错骨干.

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基于低阶近似的多维数据流相关性分析

王永利, 徐宏炳, 董逸生, 钱江波, 刘学军

电子学报. 2006, 34(2): 293-300.

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目前存在的多数据流相关性分析方法大多只针对于单属性维数据流,无法体现多变量组成的场与场之间真实的相关性.为了在资源受限的环境下快速检测多维数据流之间的相关性,本文提出一种新颖的基于典型相关性分析(CCA)的多维数据流相关性分析算法StreamCCA,针对传统的CCA计算中的性能瓶颈,提出为样本方差阵与协差阵组成的乘积阵降维的高效低价近似方法,在保持分析精度的前提下显著地提高了计算效率.经理论分析和实验证明,StreamCCA能够在线精确地识别两条多维数据流的相关关系,可以作为通用的预报和诊断分析工具广泛应用于数据流挖掘领域.

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钟控传输门绝热逻辑电路和SRAM的设计

汪鹏君, 郁军军

电子学报. 2006, 34(2): 301-305.

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本文利用NMOS管的自举效应设计了一种新的采用二相无交叠功率时钟的绝热逻辑电路——钟控传输门绝热逻辑电路,实现对输出负载全绝热方式充放电.依此进一步设计了一种新型绝热SRAM,从而可以以全绝热方式有效恢复在字线、写位线、敏感放大线及地址译码器上的大开关电容的电荷.最后,在采用TSMC 0.25 μ m CMOS工艺器件参数情况下,对所设计的绝热SRAM进行HSPCIE模拟,结果表明,此SRAM逻辑功能正确,低功耗特性明显.

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无线传感器网络三维空间最佳覆盖路由协议

任彦, 张思东, 张宏科

电子学报. 2006, 34(2): 306-311.

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本文针对新兴无线传感器网络中的三维空间随机最佳覆盖NP难问题进行了研究.采用计算几何与图论着色方法建立了三维空间的随机最佳覆盖数学模型,给出了一种分布式启发算法,得到了完成最佳覆盖的低能量消耗路径.并在此基础上设计了一种可以实现无线传感器网络三维空间最佳覆盖的优化路由协议.最后进行了协议算法的性能评价以及最佳覆盖和网络生存时间的实验仿真,结果表明协议算法时间复杂度低,并具有可扩展性、有效性和鲁棒性.

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基于迭代顺序滤波子空间约束的可拒识-支持向量机微钙化点检测

胡正平, 吴燕, 张晔

电子学报. 2006, 34(2): 312-316.

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为提高钙化点检测速度,克服微钙化点检测中假阳性高的缺点,本文构造了一种迭代顺序滤波子空间约束的可拒识-支持向量机分类器用于钙化点检测.训练时利用迭代顺序滤波检测作为钙化点的粗检测算子,然后在其约束的子空间内收集非钙化点训练样本.对于输入模式,首先利用基于最大软间隔超平面的支持向量分类器(SVC)进行分类判决;然后对真实的钙化点样本特征空间求取最小的包含球形边界,得到钙化点样本的球形支持向量域表示(SVDD).对于输入模式即可利用钙化点的支持向量域表示进行拒识或接受处理.仿真实验结果表明,本文提出的算法在不影响微钙化点的检出率的情况下,大大提高了检测速度,部分解决了假阳性高的问题.

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机制主义:人工智能的统一理论

钟义信

电子学报. 2006, 34(2): 317-321.

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长期以来,学术界曾经分别从智力系统的结构、功能和行为三个不同的侧面分析和模拟人的智力过程,取得了众多成果,形成了人工智能理论的结构主义、功能主义和行为主义三大体系.这些研究也留下许多问题,而且互相缺乏沟通,常常发生"孰优孰劣"的争论.本文试图提出智能生成的"机制主义",希望从智能生成的共性机制入手探讨智能的本质.研究发现:在一般情形下,智能生成机制表现为"信息-知识-智能的转换",由此引出了"知识理论";特别有意义的是,结构主义、功能主义、行为主义三者可以在"机制主义"框架下得到和谐完美的统一.这可能为智能科学技术的发展提供新的理解,带来新的机会.

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基于随机Petri网的网络可信赖性分析方法研究

林闯, 王元卓, 杨扬, 曲扬

电子学报. 2006, 34(2): 322-332.

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随着人们对计算机网络系统的依赖性的不断增强,网络系统的可信赖性研究变得越来越重要.本文首先对可信赖性的概念及其主要性能指标进行论述,并对系统可信赖性各种模型方法及求解特点作了分类比较.在此基础上研究了随机Petri网(SPN)对网络系统可信赖性建模分析的方法和步骤,着重研究了随机Petri网描述系统的服务失效模型和容错模型,并给出了网络系统可信赖性分析中主要指标的计算方法.最后对于应用随机Petri方法分析网络系统可信赖性时存在的问题以及研究现状作了分析和总结,并对今后研究的方向进行了展望.

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统计词义消歧的研究进展

卢志茂, 刘挺, 李生

电子学报. 2006, 34(2): 333-343.

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本文参考大量的文献资料,分析了当前国内外统计词义消歧研究中采用的多种方法和技术,指出了统计词义消歧研究的关键问题,并围绕关键问题阐述了统计词义消歧的研究进展,探讨了研究中存在的问题和未来研究的重点.

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强实时约束下光纤通道交换网络消息集优化

林强, 熊华钢, 张其善

电子学报. 2006, 34(2): 344-347.

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实时系统应当具有可预期的定时行为,强实时约束要求系统必须满足定时约束和时限要求.以周期性任务模型作为网络负载可以准确地描述强实时约束下的系统性能.本文以光纤通道交换网络强实时约束下的性能研究为背景,根据调度实时消息传输的加权轮转服务规程,提出了特定消息集的优化设计算法,推导并证明了采用该优化算法后系统最坏情况下的可达负载率比不采用该算法时可提高至少一倍.

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基于故障检测和可靠性约束的传感器布局优化

杨光;刘冠军;李金国;杨国峰

电子学报. 2006, 34(2): 348-351.

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传感器布局优化是实现机电设备机内测试(BIT)系统设计优化的重要方法之一,保证系统对检测目标具有较好的检测效能是传感器布局优化的重要约束.通过测试信息模型分析,可知传感器自身可靠性问题将会影响系统效能的实现.本文在分析传感器故障概率对测试系统故障检测效能的影响的基础上,以传感器的故障概率和最小及传感器总价格最小为优化目标,以故障检测率、故障隔离率及虚警率为约束,基于系统故障——传感器的测试信息模型,设计并构建了一个传感器布局多目标优化的非线性整数规划模型(MINLP),对其求解可得到BIT系统的传感器布局优化设计方案,并以某伺服BIT系统为例进行优化设计分析.

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一种GaAs FET/pHEMT器件噪声参数测量的新方法

刘章文, 蒋毅, 古天祥

电子学报. 2006, 34(2): 352-355.

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本文提出一种FET/pHEMT器件噪声参数提取的新方法.该方法利用50 Ω 输入阻抗噪声系数F₅₀的测量,通过本征H参数和本征级联噪声矩阵 C _A^INT,确定出关于门噪声温度T_g和漏噪声温度T_d的线性方程.后对所有频点的线性方程T_g-T_d作统计分析,即可确定T_g和T_d.再由噪声网络合成原理求得总的级联噪声相关矩阵 C _A,相应的噪声参数(F_min,R_n和 Γ _opt)也求出来了.三个FET/pHEMT器件的测量结果显示出,实测参数与Garcia和Lázaro的方法吻合得很好.

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一种新的微波频率下混合电解质水溶液复等效介电常数的计算方法

杨晓庆, 黄卡玛

电子学报. 2006, 34(2): 356-360.

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目前,大部分电解质水溶液的等效介电常数计算模型是针对静止频率下其实部进行的.而对于实部与虚部同时计算方法的报道中,都是通过大量实验测量,利用德拜参数拟合而得到相应结果的,且局限于少数几种溶液,例如盐水和海水等.本文中,通过实验得到了不同电解质水溶液的复等效介电常数,基于此实验结果,提出了一个新的计算模型,引入了不同离子的复影响因子的概念,用来计算微波频率下电解质水溶液的复等效介电常数.在915MHz和2450MHz下,比较了实验结果和计算结果,它们比较好地符合,从而证明了公式的有效性.这将为微波化学中微波加热稀溶液化学反应中的电磁场和温度分布计算提供基础,同时也将对地球物理、遥感以及水污染监测等相关领域研究有帮助.

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一种新颖的BUCK型DC-DC芯片的抗振铃电路

王红义, 来新泉, 李玉山, 张乔珍, 陈富吉

电子学报. 2006, 34(2): 361-364.

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典型的集成Buck型DC-DC变换器,其电感只有一端接入芯片,无法在芯片内部采用Boost型DC-DC在电感两端直接并联电阻的方法进行振铃的快速衰减.文中设计了一种新颖的适用于Buck型DC-DC的抗振铃电路,在芯片内部采用一个线性时变电阻网络将电感的一端与芯片的电源(或地)之间进行连接.进行振铃衰减时,起初电阻较小,振铃衰减很快,但直流电流较大;随着振铃的减弱,逐渐增大电阻以减小直流电流,当振铃结束且直流电流很小时完全断开电阻.这样既达到抗振铃的目的,又不会引起持续的直流放电.采用此电路的一款DC-DC已在韩国Hynix公司的0.5 μ m CMOS工艺线投片,测试结果证明抗振铃效果良好.

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并行离散事件网络仿真系统的研究与实现

李越, 钱德沛, 张兴军, 邢春晓, 何莹

电子学报. 2006, 34(2): 365-370.

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互联网的不可控、易变和不可预测的特性给网络协议的开发、调试和性能测试带来极大的困难.网络仿真系统构造可控、可重现网络状况的虚拟网络环境,可以在新协议新算法部署之前预测其可用性和性能.文中所述的并行离散事件网络仿真系统具有以下特点:(1)基于并行计算模型BSP的实时事件调度引擎-BREEN;(2)网络应用透明的灵活的交互机制;(3)重用基于流行仿真工具开发的网络模型.最后以网络路径瓶颈带宽测量和分布协作web缓冲系统作为应用实例,分别进行可用性评估和性能预测.

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新型声表面波式小波变换器件插入损耗的研究

卢文科, 朱长纯, 刘君华, 方建安, 文常保

电子学报. 2006, 34(2): 371-373.

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小波式叉指换能器使用机电耦合系数比较大的基片(如YZ-LiNbO₃基片)时,其频率特性曲线不光滑,但插入损耗小;小波式叉指换能器使用机电耦合系数比较小的基片(如X 112°Y-LiTaO₃基片)时,其频率特性曲线光滑,但插入损耗大.声表面波器件的指条对数N越少,其带宽 Δ f/f越大,插入损耗越大,所以,指条对数N要取的合适,不宜过少.在声表面波式小波变换器件中,发射叉指换能器的条对数N取57,接收叉指换能器的指条对数是57的四分之一到三分之一之间.

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一种基于HMRF模型的无监督图像分割算法

朱国普;曾庆双;屈彦呈;王常虹;沈博昌

电子学报. 2006, 34(2): 374-379.

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研究了基于隐马尔可夫随机场(HMRF)模型的无监督图像分割问题.对于每一阶模型的图像分割,该算法充分利用了相邻模型之间的相关信息,由此,该算法克服了均值场算法对初始化条件要求非常苛刻的缺点.而且,针对无监督图像分割的模型选择问题提出了带惩罚项的误差平方和阶次判定准则.实验结果证实本文提出的阶次判定准则优于伪似然信息准则(PLIC),并且,该算法具有满意的分割结果.

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控制网络的确定性延迟演算理论研究

王子君, 许维胜, 王中杰, 吴启迪

电子学报. 2006, 34(2): 380-383.

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控制网络的服务质量参数,尤其是数据传输的延迟界限,对控制系统的分析和设计尤为重要.网络演算技术能够确定性的建立网络服务质量参数与网络资源之间的映射关系.针对控制网络的特殊性,拓展了网络演算理论,并结合常用的拓扑结构以及调度策略推导出了控制网络服务质量研究中必需的网络演算理论.

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2006年, 第34卷, 第2期　刊出日期：2006-02-25

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