2004年, 第32卷, 第11期 刊出日期:2004-11-25
  

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    论文
  • 池保勇;石秉学;王志华
    电子学报. 2004, 32(11): 1761-1765.
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    本论文实现了一个射频锁相环型频率合成器,它集成了压控振荡器、双模预分频器、鉴频鉴相器、电荷泵、各种数字计数器、数字寄存器和控制电路以及与基带电路的串行接口.它的鉴频鉴相频率、输出频率和电荷泵的电流大小都可以通过串行接口进行控制,还实现了内部压控振荡器和外部压控振荡器选择、功耗控制等功能,这些都使得该频率合成器具有极大的适应性,可以应用于多种通信系统中.该锁相环型频率合成器已经采用0.25μm CMOS工艺实现,测试结果表明,该频率合成器使用内部压控振荡器时的锁定范围为1.82GHz~1.96GHz,在偏离中心频率25MHz处的相位噪声可以达到-119.25dBc/Hz.该频率合成器的模拟部分采用2.7V的电源电压,消耗的电流约为48mA.
  • 时海涛;安 冬
    电子学报. 2004, 32(11): 1766-1769.
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    本文采用后推设计算法为一类严格反馈系统设计了基于方向基函数神经网络(DBFNN)的自适应控制器.在后推算法中的每步都引入一积分型的Lyapunov函数来设计一个虚拟控制器,并在最后一步为闭环系统综合设计了神经网络控制器.网络权值的调整基于所选择的Lyapunov函数,于是设计方案能保证整个闭环系统是最终一致有界的.把所设计控制方案用于带有未知参数和外部干扰的电力系统励磁控制中.仿真结果表明了所设计控制器的有效性.
  • 杨 柳;郭小波;王泽毅
    电子学报. 2004, 32(11): 1770-1773.
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    本文介绍应用PEEC模型提取VLSI电路中3-D互连寄生电感电阻中出现的多右端线性方程组求解问题.在种子投影多右端方程求解方法EGCR[5]的基础上,本文提出一种改进的EGCR方法MEGCR,达到有控制地扩大搜索空间以减少所需正交化时间的目的.它显著加快了多右端方程组的求解速度,在可比精度下,右端数约为30时,综合运用多右端技术及多极加速的本文方法比先进的FastHenry[1]快数十倍.
  • 阎新芳;孙雨耕;胡华东
    电子学报. 2004, 32(11): 1774-1777.
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    Ad hoc无线网络中基于最小连通支配集(MCDS)的路由是一个引人瞩目的方法,文中提出了一种基于极大权的MCDS的启发式算法,确保了性能强的主机担任网关节点的角色,能更好的协调管理网络中其他的节点,从而保持MCDS的相对稳固性并为全网中的广播和路由操作提供一个高效的通信基础.仿真结果表明,该算法能在保证生成权和极大的连通支配集的同时也确保它的极小性,因此能有效地用于基于MCDS的路由设计中.
  • 唐 文;唐礼勇;陈 钟
    电子学报. 2004, 32(11): 1778-1781.
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    在椭圆曲线密码系统中,采用规范重编码、滑动窗口等优化技术可以有效提高椭圆曲线上点的标量乘法k·P的运算性能,但在实现中,需要对不同优化技术的算法性能进行定量分析,才能确定标量乘法的最优实现.本文运用Markov链对标量k规范重编码表示的滑动窗口划分过程进行了建模,提出了一种对椭圆曲线标量乘法的平均算法性能进行定量分析的方法,并运用该方法分析了不同参数下标量乘法运算的平均性能,计算了滑动窗口的最优窗口大小.最后,通过比较说明,采用规范重编码和滑动窗口技术的椭圆曲线标量乘法的运算开销比用m-ary法少10.32~17.32%,比单纯采用滑动窗口法也要少4.53~8.40%.
  • 袁志鹏;刘洪刚;刘训春;吴德馨
    电子学报. 2004, 32(11): 1782-1784.
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    采用自行研发的4英寸InGaP/GaAs HBT技术,设计和制造了10Gb/s光调制器驱动电路.该驱动电路的输出电压摆幅达到3Vpp,上升时间为34.2ps(20~80%),下降时间为37.8ps(20~80%),输入端的阻抗匹配良好(S11=-12.3dB@10GHz),达到10Gb/s光通信系统(SONET OC-192,SDH STM-64)的要求.整个驱动电路采用-5.2V的单电源供电,总功耗为1.3W,芯片面积为2.01×1.38mm2.
  • 尹清波;张汝波;李雪耀;王慧强
    电子学报. 2004, 32(11): 1785-1788.
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    本文提出了基于动态马尔科夫模型的入侵检测方法.首先提取特权进程的行为特征,并在此基础上动态构造Markov模型.由动态Markov模型产生的状态序列计算状态概率,根据状态序列概率来评价进程行为的异常情况.利用Markov模型的动态构造充分提取特权进程的局部行为特征的相互关系,因此可以在训练数据集有限的条件下使模型更精确、检测能力大大加强.实验表明该算法准确率高、实时性强、占用系统资源少.本文所提方法算法简单、预测准确,适合于进行实时检测.
  • 潘 炜;张晓霞;罗 斌;邓 果;李孝峰;张伟利;陈建国
    电子学报. 2004, 32(11): 1789-1792.
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    基于自发辐射在微腔激光器中的独特性,利用参数开关调制控制混沌的理论和技术,对VCSELs实施高频大信号深度调制和混沌控制的数值模拟.结果表明,提高自发辐射因子可抑制VCSELs的非线性行为,通过对自发辐射因子的开关调制,可把系统由混沌状态控制到平衡态和nP周期轨道,同时给出了VCSELS各种稳定周期态、分岔数、分岔点位置和混沌带与调控参数之间的定量关系.
  • 闾 锦;施 毅;濮 林;杨红官;杨 铮;郑有
    电子学报. 2004, 32(11): 1793-1795.
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    本文采用准经典近似的Monte Carlo方法对复合量子点MOSFET结构存储器的等效单电子电路进行了模拟.研究结果表明,由于台阶状的复合隧穿势垒的作用,存储器的存储时间特性可得到极大提高.我们进一步研究了N沟道锗/硅复合量子点MOSFET结构存储器的时间特性,得到其存储时间可长达数年,同时写擦时间可分别为μs和ns量级,从而这种新型的器件结构可以有效解决快速编程和长久存储间的矛盾.
  • 任丰原;林 闯;黄小猛;刘卫东
    电子学报. 2004, 32(11): 1796-1800.
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    作为端到端拥塞控制的增强机制,主动队列管理(AQM)通过在网络中间节点有目的地丢弃分组来维持较小的队列长度和较高的链路利用率.已有的大多数主动队列管理算法沿用了随机早期探测(RED)算法首创的概率丢弃机制.本质上,判决是否丢弃分组的过程是一个依赖于网络拥塞状态的决策过程,因此,概率决策不应该是唯一的方法.在本文的研究中,我们首先归纳了理想AQM算法所应具备的品质,然后应用模式识别中分类器的设计思想提出了一种新颖简洁的主动队列管理策略实现框架,并基于Fisher线性判别方法为AQM设计了一个两维两类分类器(TCC).仿真试验表明TCC有效、敏捷、鲁棒,扩展性好,同时实现简单,计算开销小,有利于高速路由器的性能优化.
  • 林亚平;王 雷;陈 宇;张 锦;陈治平;童调生
    电子学报. 2004, 32(11): 1801-1805.
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    由于传感器网络具有能量约束,低速率冗余数据和多对一传输等特点,传统的端到端集中式路由算法一般不适合传感器网络.提出了一种分布式数据汇聚层次路由算法,该算法利用能量核的思想汇聚数据和减少传输到目的节点的信息.模拟结果表明:比较传统的端到端集中式路由算法,该算法可以显著减少能量消耗;与一般的数据汇聚算法相比,该算法在保证能量消耗少的条件下,具有复杂度低和可扩展性好的特点.
  • 兰旭光;郑南宁;梅魁志;刘跃虎
    电子学报. 2004, 32(11): 1806-1809.
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    提出一种基于提升算法实现JPEG2000编码系统中的二维离散小波变换(Discrete Wavelet Transform)的并行阵列式的VLSI结构设计方法.利用该方法所得结构由两个行处理器,一个列处理器以及少量行缓存组成;行列处理器内部是由并行阵列式的处理单元组成;能使行和列滤波器同时进行滤波,用优化的移位加操作替代乘法操作.整个结构采用流水线的设计方法处理,在保证同样的精度下,大大减少了运算量和提高了硬件资源利用率,几乎达到100%,加快了变换速度,也减少了电路的规模.该结构对于N×N大小的图像,处理速度达到O(N2/2)个时钟周期.二维离散小波滤波器结构已经过FPGA验证,并可作为单独的IP核应用于正在开发的JPEG2000图像编解码芯片中.
  • 朱艺华;肖 刚;史定华;高 济
    电子学报. 2004, 32(11): 1810-1814.
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    位置管理是移动通信领域的一个具有挑战性的问题,涉及到位置更新和位置查找操作.我国及其他国家目前正在使用的个人通信网络中,基本的位置管理策略(简称"基本策略")的位置查找操作采用的是,在整个位置区中同步寻呼移动台.由于所要寻找的移动台只在由众多小区所组成的位置区内的一个小区中,因此,"基本策略"会造成系统资源的极大浪费.本文给出一种对位置区内的小区进行分层,按移动台在各层小区的概率从大到小的次序,逐层进行寻呼的位置管理策略(简称"分层策略").在假定移动台在各个小区的逗留时间是符合一般概率分布的随机变量的条件下,推导出移动台处于各层小区的概率及"分层策略"所需搜索的小区平均个数公式.证明了"分层策略"的位置管理费用不大于"基本策略".
  • 熊志辉;李思昆;陈吉华;王海力;边计年
    电子学报. 2004, 32(11): 1815-1819.
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    本文提出基于层次平台的SoC系统设计方法Hi-PBD,将SoC系统设计分为系统模型层、虚部件层和实部件层,达到系统设计中功能与结构分离、计算与通信分离的目的.Hi-PBD通过设计规划与虚-实综合完成3个设计层次之间的2次映射.该方法不仅重用3个层次的设计模板,而且重用设计层次间2次映射的结果,提高了重用效率.此外,Hi-PBD方法支持在3个层次修改相应设计模板以增强设计灵活性,采用性能约束传播机制确保最终设计目标满足性能要求.实验表明,Hi-PBD方法可提高SoC系统级设计效率30%-40%,平台模板重用率达到75%-90%.
  • 张志伟;郭长国;蔡俊亚;吴泉源
    电子学报. 2004, 32(11): 1820-1823.
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    异步机制是构造大规模分布式系统必不可少的机制之一.作为一种典型的分布应用支撑平台,CORBA没有很好的解决异步机制问题,这限制了CORBA在一些领域的应用.如何在CORBA中提供异步通信支持,为上层应用提供异步通信支持成为研究的热点.本文提出一种CORBA异步消息模型Star-Async,该模型通过ReplyHandler对象实现应答处理、通过异常封装对象实现异常处理,通过基于修改抽象语法树的机制实现异步代码生成.在自主研制的分布对象中间件平台StarBus中实现了本文提出的Star-Async异步模型,实现和初步应用表明本文提出的异步消息模型为在CORBA中实现异步机制提供了一种有效的参考.
  • 王向军;嵇 斗;张 民
    电子学报. 2004, 32(11): 1824-1828.
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    易早熟收敛是传统进化规划算法的致命缺点.本文在分析了导致进化规划算法早熟原因的基础上,提出了一种改进的多群进化规划算法.在该算法中,进化在多个不同的子群间并行进行,子群间的竞争决定个体的变异能力,子群间的信息交流通过子群重组实现.对典型算例的数值仿真表明,该算法能够改善传统的进化规划算法易早熟收敛的弱点,同时具有良好的快速收敛性和参数鲁棒性.
  • 罗 萍;熊富贵;李肇基;陈光
    电子学报. 2004, 32(11): 1829-1832.
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    针对传统PWM调制具有轻载下效率低的缺点,论文作者提出一种新的高效调制模式——脉冲跨周调制PSM模式.本文对这种新的PSM开关变换器调制模式进行了包括大信号解析模型、离散模型和相平面模型的大信号建模工作,并借助变换器的解析解、离散模型和相平面分析法对PSM变换器开环/闭环系统的瞬态响应特性进行了分析.研究表明PSM变换器不仅较PWM调制模式轻载下效率高,而且具有响应速度更快,抗干扰性更好的特点.
  • 李玉
    电子学报. 2004, 32(11): 1833-1838.
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    研究了2维隐马尔可夫模型的三个基本问题,包括概率评估问题、最优状态问题和参数估计问题.通过把2维隐马尔可夫模型行或者列上的状态序列看作一个马尔可夫模型,从理论上分别给出了解决这三个基本问题的新算法;计算机仿真对新算法的实现和运行作了进一步的说明.
  • 李雅娟;林 闯
    电子学报. 2004, 32(11): 1839-1843.
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    传统的随机高级Petri网(Stochastic high-level Petri nets,SHLPNs)通过将多个同构子系统压缩成一个子系统,并将具有相同标记分布的多个标识压缩成一个标识(复合标识),从而有效地减小模型规模和状态空间.但该方法仅适用于若干同构子系统组成的系统中,本文将这种方法扩展,通过引入非对称的变迁实施谓词和扩展的复合标识,精确地模型并分析异构系统,同时也保持了SHLPNs在化简模型和状态空间方面的优越性.
  • 龙白滔;孙立峰;陈文萍;钟玉琢
    电子学报. 2004, 32(11): 1844-1848.
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    本文讨论了应用层组播环境下拥塞对扩展树性能的影响,提出了使用层间冗余链路来增强扩展树稳定性的方法,并且通过提出的统计链路模型和相关度模型,对该方法进行了理论分析和性能评价.数字仿真结果说明了统计链路模型有效地描述了应用层组播环境中发生的拥塞,即使在高拥塞链路概率的情况下,层间冗余链路的方法也能以较小的网络延迟代价,显著地增强扩展树的稳定性.本文提出的统计链路模型也可用来深入了解应用层组播的动态行为,或者设计相应的拥塞控制算法.
  • 李 云;刘宗田;陈 ;徐晓华;程 伟
    电子学报. 2004, 32(11): 1849-1854.
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    由于概念格自身的完备性,构造概念格的时间复杂度一直是影响形式概念分析应用的主要因素.本文首先从形式背景的纵向、横向合并出发,定义了内涵独立和内涵一致的形式背景和概念格;还定义了内涵一致的形式背景、概念的横向加运算和概念格的横向并运算,并证明了横向合并的子形式背景的概念格和子背景所对应的子概念格的横向并是同构的.最后结合子概念格中概念间固有的泛化-特化关系,提出一种多概念格的横向合并算法来构造概念格.试验表明,该算法和直接用形式背景来构造概念格的算法相比,其时间复杂度有显著改善.显然,该算法适用于对概念格进行分布并行构造.
  • 熊 焰;陈欢欢;苗付友;王行甫
    电子学报. 2004, 32(11): 1855-1858.
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    本文在量子变异的基础上,提出了一种解决组合优化问题的量子遗传算法QGA,它融合了遗传量子算法GQA和经典遗传算法的优点,只用一个个体就可在很短的时间内搜索到最优解,并针对一个典型的组合优化问题——0/1背包问题进行了对比实验,实验结果表明本文所提出的量子遗传算法QGA优于传统遗传算法和遗传量子算法GQA.
  • 苏 飞;王兆华
    电子学报. 2004, 32(11): 1859-1863.
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    基于一种全相位FIR自适应滤波器,将重叠滤波思想引入变换域LMS算法,提出了DFT、DCT和DST变换域的带窗重叠自适应滤波算法(WO-TLMS).与传统的变换域LMS(TLMS)算法相比,WO-TLMS算法提高了收敛速度同时具有较低的稳态均方误差.理论分析了算法的收敛性,实验中通过和TLMS算法的比较验证了WO-TLMS算法的优越性.
  • 何传江;蒋海军;黄席樾
    电子学报. 2004, 32(11): 1864-1867.
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    快速分形图像编码的特征向量法是最具创新性、最有前途的方法之一,但它有几个缺点、特别是特征向量的高维数性.针对这个问题,本文提出减少分形编码时间的一种可选的特征方法.作为它的应用,本文先定义图像块的新特征——叉迹,然后提出一个基于叉迹的快速分形算法.这个算法把Range-Domain子块匹配问题转化为叉迹意义下的邻域搜索问题.对256×256 Lena图像的实验显示,与基于全搜索的基本分形算法比较,依赖于搜索邻域大小,该算法既能在峰值信噪比相同的情况下实现加快3倍多,也能在主观质量有一定下降的成本下实现加快100倍以上.
  • 冯海林;刘三阳;宋 月
    电子学报. 2004, 32(11): 1868-1870.
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    用可靠性多项式计算网络全端可靠性的关键是多项式中系数的计算,精确计算各系数是一个NP难问题[1].本文分析了网络的连通子网数与网络割集以及断集数的关系后,给出一种网络断集数的计算方法以及网络全端可靠性多项式系数上下界的公式,适用于任何网络.最后在网络链路寿命服从指数分布时分析了某SDH传输网络的全端可靠性以及界的计算,以说明本文的方法.
  • 高 峰;刘其中;单润红;肖良勇
    电子学报. 2004, 32(11): 1871-1874.
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    本文研究了一种新型圆形智能天线阵在3G通信系统所在频段的互耦补偿.采用矩量法分析了阵列的互耦和导引向量、阵列流形的补偿,在此基础上实现了下行链路波束形成和上行链路DOA算法的补偿,同时通过实验验证了互耦补偿的有效性.
  • 施 卫;纪卫莉;赵 卫
    电子学报. 2004, 32(11): 1891-1893.
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    用全固态绝缘结构的横向型半绝缘GaAs光电导开关,在高重复频率飞秒激光脉冲触发下产生超快电脉冲串,经过微带同轴过渡连接至宽带微波天线进行了超宽带电磁辐射和接收的实验,测试了辐射波形及频谱分布,得到了上升时间为200ps、脉宽500ps、重复频率82MHz、辐射频带宽度达6.0GHz以上的电磁波,分析了用光电导开关进行宽带辐射的机理和特性.
  • 闻 和;杨 昕;顾畹仪
    电子学报. 2004, 32(11): 1894-1896.
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    本文提出了一种用于宽带平坦增益喇曼光纤放大器的泵浦配置的快速搜索算法,该算法只需要指定放大器采用的介质光纤参数、信号功率水平、放大器的目标增益和允许采用的泵浦数,就能够搜索到最小均方误差意义下泵浦的配置结果.算法利用最小均方差意义下的最佳逼近,把搜索波长的遗传算法和确定功率积分的具有线性约束条件的二次型凸规划问题结合起来,从而加快了搜索速度.
  • 袁晓宇;张其善
    电子学报. 2004, 32(11): 1897-1900.
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    数字签名是一种应用于网络安全的重要安全机制,智能卡或Token是用来实现数字签名验证的安全硬件载体,如何在硬件载体上实现数字签名是一个较为关键的问题.本文根据接触式智能卡系列标准及PKCS (Public Key Cryptographic Standard)系列相关标准,成功实现了智能卡操作系统上的RSA(一种非对称公钥密码算法)算法下的数字签名、身份认证、信息加解密、密钥分配,并着重解析了应用中智能卡RSA算法实现方面的关键问题,提出了若干解决方案.
  • 侯整风;李 岚
    电子学报. 2004, 32(11): 1904-1906.
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    在安全性差不多的情况下,ECC使用的密钥要比RSA短得多.然而,虽然ECC的数学理论已比较成熟,但其算法要比RSA更难理解,算法实现也比RSA困难得多,往往需要通过专门的硬件来加速算法实现.本文设计了一种ECC整体算法,并对其中的点积、平方剩余判定等关键算法进行优化,提高了算法的效率,使其能够完全通过软件实现.
  • 阎礼祥;覃 征
    电子学报. 2004, 32(11): 1907-1909.
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    本文针对非线性群决策系统,提出一种多模型模糊控制算法.算法根据计算模型匹配程度和控制权重来控制对象模型参数的变化,灵活调动模型库中的不同模型,用于不同问题的求解,从而提高问题求解的速度和精度.仿真实验结果表明本算法简单有效,是可行的.
  • 吴江华;张田文
    电子学报. 2004, 32(11): 1910-1914.
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    现有Lifting分解(Lifting Factorization,LF)算法不能在较短时间内求解出较长离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT)滤波器组的所有数值稳定LF,更无法计算最优LF.在LF的形式化分析基础上,提出了DWT多相矩阵的常数最大公因子分解方法,极大缩小了分解搜索空间;进一步,从数值稳定性及计算复杂性两方面研究了LF评价问题;最后,提出了基于联合优化的最优LF算法.实验结果表明,本文算法在解的质量、求解时间及适用范围上都有较大改进.
  • 李向阳;陆建江;张亚非
    电子学报. 2004, 32(11): 1915-1917.
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    提出一种基于竞争分类的Web信息抽取方法,以信息片段与样本之间的相似度作为竞争力,通过信息片段对信息模板槽的竞争实现对信息片段的分类和噪声信息的过滤,直接从分类的角度抽取Web信息.较之基于规则的信息抽取方法,竞争分类法只需用户提供少量的标记样本.测试表明,该方法在没有用户提供特征提示信息的情况下,抽取信息仍能保持较高的准确率,适应性强;对数据项缺失和顺序变化较大的数据源,竞争分类法也具有较好的健壮性.
  • 徐 旭;梁艳春;时小虎
    电子学报. 2004, 32(11): 1918-1921.
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    提出了一个结构简单的延时—回归神经网络(Time-delay recurrent neural network,TDRNN)模型.通过在网络中同时引入延时结构和反馈结构来保证网络具有高的记忆"深度"和的记忆"分辨率".建立了TDRNN型的控制器对超声马达进行控制,推导了TDRNN的动态递归反传算法.在离散型Lyapunov稳定性的意义下,导出了权值自适应学习速率的取值范围,保证控制系统的快速收敛.对超声马达速度控制的数值实验表明,本文提出的延时—回归神经网络在动态系统的辨识和控制方面具有很好的性能.
  • 陈敏思;姚素英;赵毅强;张生才;李树荣;徐江涛;王天盛
    电子学报. 2004, 32(11): 1922-1925.
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    本文主要论述了CMOS图像传感器时序控制电路的系统设计和实现方法.针对双采样结构的图像传感器,分析了常用的并行式曝光方式和滚筒式曝光方式两种时序控制方法及其具体实现过程,并根据时序控制电路的功能仿真和在FPGA上的验证结果,对二者进行了比较,证明了这两种方法的可行性.
  • 刘道斌;郭 莉;白 硕
    电子学报. 2004, 32(11): 1926-1929.
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    本文提出了一种基于Petri网的安全协议形式化描述和安全性验证的方法.该方法的特点是,利用逆向状态分析判定协议运行过程中可能出现的不安全状态,利用Petri网的状态可达性分析判断这些不安全状态是否可达.通过实例,我们证明了这种方法的有效性.
  • 杨绍华;张福顺;焦永昌
    电子学报. 2004, 32(11): 1930-1932.
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    本文论述了小型圆极化微带天线提高方向图前后辐射比的实现途径.文中采用在微带贴片背后附加EBG结构作为微带天线的地面,并在EBG结构地面周边加齿的新方法来提高小地面情况下微带天线方向图的前后辐射比,并对设计出的微带天线电特性进行了测量,测量结果说明该方法对提高小型微带天线方向图的前后辐射比是非常有效的.
  • 彭龙新;林金庭;魏同立
    电子学报. 2004, 32(11): 1933-1937.
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    由电路和噪声基本定义出发,导出了二端口网络的噪声相关矩阵的转移表示式和导纳表示式.并推导了两个二端口网络的级联和并联后的噪声相关矩阵.然后在此基础上得出了并联反馈放大器的噪声参数(Rn,NFminYopt)和其S参数表达式.由此设计和制造了1~7GHz两级单片低噪声放大器.在工作频率1~7GHz内,测得增益G>20dB,带内增益波动ΔG≤±0.75dB,噪声系数NF≤2.5dB,输入输出驻波VSWR≤2.0,1分贝压缩点输出功率P1dB≥15dBm.测试结果验证了设计的正确性.