电子学报

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林闯

电子学报. 2016, 44(8): 1777-1783. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.001

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易经是中华民族宝贵文化遗产，它包含上古时期人们对自然宇宙和人生社会的思想认识、哲学理念和辩证法，代表了先民哲学地把握宇宙的思维成果.现代科学的许多重大发现和突破，如二进制、原子结构、生物遗传DNA等学科理论，都可以从八卦和六十四卦模型中发现与之对应的形态和哲学思维.计算机体系结构设计原理（PPCAD）应是易经这种形态和思维的一种自然现象和映射对象，利用八卦和六十四卦哲学思维和策略，提供PPCAD的思路和策略是本文的目标.本文依据PPCAD中的基本推演理念，提炼出4对基本对立统一推演关系，根据4对基本关系构造了新的易经八卦及六十四卦.同时，结合体系结构设计中的层次模型方法，指出了易经层次模型的特点及动态性.为了便于对PPCAD易经模型的理解，我们选择了10个新卦的例子加以说明和表达，同时也给出了一些PPCAD原则和策略的新观察.我们想指出，我们的新易经模型方法不但可用于计算机体系结构的设计，也可尝试用于其他复杂系统的设计原理.最后，对全文进行了总结，并对下一步的研究进行了展望.

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匿名的无证书多接收者签密机制

周彦伟, 杨波, 张文政

电子学报. 2016, 44(8): 1784-1790. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.002

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为了满足广播通信环境下发送者的多消息发送需求，本文提出可证安全的无证书多接收者多消息签密机制，密文中不再包含接收者身份列表，实现对接收者身份等隐私信息的保护；同时发送者可在一次签密操作中完成多消息发送任务.相较与现有方案而言，除具有保密性和不可伪造性之外，本文机制具有较强的匿名性和较高的计算效率，满足广播通信环境中多消息的匿名发送需求.

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基于信息位编码的自适应搜索RFID防碰撞算法研究

胡应梦, 张小红

电子学报. 2016, 44(8): 1791-1798. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.003

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无线射频识别（RFID）技术可实现对目标物体的自动识别.为了减少对物体标签识别时间，提出一种基于信息位编码的自适应搜索的防碰撞（AS）算法.读写器充分利用碰撞位信息，要求标签返回碰撞位编码信息，进而自适应地生成有效查询前缀，对标签进行无空闲时隙识别，以减少查询次数，提高算法的性能.此外，AS算法也解决了读写器与标签通信中传输信息冗余等问题.本文通过理论分析证明了该算法的有效性，其中吞吐率的理论值与实验值的误差不超过5%，还从时间复杂度和通信复杂度对该算法进行了详细地分析.仿真结果表明：AS算法不仅提高了系统的性能，而且还降低了标签能量的消耗.特别是当标签数为1000时，该算法的吞吐率仍保持在61%左右，比查询树算法和自适应多叉树算法的系统效率分别提高了72%和20.1%左右.

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无线传感器网络中利用随机网络编码的低能耗可靠机会路由

徐骥, 朱艺华, 田贤忠, 池凯凯

电子学报. 2016, 44(8): 1799-1805. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.004

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无线传感器网络中节点大多采用电池供电，让节点以低能耗将采集的数据传递到信宿，对无线传感器网络有效运行极为重要.该文提出了能量有效的可靠机会路由EROR（Energy-efficient Reliable Opportunistic Routing），它利用结合节点剩余能量和链路上收发双方的总能耗的转发代价，选择转发节点集合（简称“转发集”）、主转发节点和协助转发节点，让节点调节发射功率并利用随机线性编码把数据包分片编码发送到转发集，进而以多跳方式把数据可靠低能耗地传递到信宿.仿真结果表明：在网络生存时间和能耗方面，EROR比已有路由策略CodePower更优.

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适用于移动云计算的抗中间人攻击的SSP方案

陈凯, 许海铭, 徐震, 林东岱, 刘勇

电子学报. 2016, 44(8): 1806-1813. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.005

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低功率蓝牙（BLE）专为资源受限的设备设计，但现有的研究已经指出其安全简单配对方案（SSP）存在中间人攻击（MITM）漏洞.文章指出造成MITM漏洞的根本原因是：配对信息被篡改以及JW模式自身的漏洞.为此文章中提出了两个适用于移动云计算（MCC）中BLE设备的SSP改进方案，所提出的方案基于哈希函数并利用MCC技术提高SSP的安全性.方案1适用于支持PE或者OOB模式的BLE设备，其利用哈希函数确保配对信息的真实性、可靠性.方案2通过哈希序列来解决仅支持JW模式的BLE设备的MITM攻击漏洞.文章分别从安全角度和性能角度对所提出的方案进行分析，以表明方案在不同级别敌手的攻击下可以提供MITM攻击防护能力.

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任意列重大围长QC-LDPC码的确定性构造

张轶, 达新宇, 苏一栋

电子学报. 2016, 44(8): 1814-1819. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.006

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针对准循环低密度奇偶校验（Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check，QC-LDPC）码中准循环基矩阵的移位系数确定问题，提出基于等差数列的确定方法.该方法构造的校验矩阵围长为8，列重可任意选取，移位系数由简单的数学表达式确定，编码复杂度与码长呈线性关系，节省了编解码存储空间.研究结果表明，列重和围长是影响码字性能的重要因素.在加性高斯白噪声（Additive White Gauss Noise，AWGN）信道和置信传播（Belief Propagation，BP）译码算法下，该方法构造的码字在短码时可以获得与IEEE 802.11n、802.16e码相一致的性能，在长码时误比特率性能接近DVB-S2码.同时表明该方法对码长和码率参数的设计具有较好的灵活性.

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可靠的虚拟网络映射算法研究

刘光远, 苏森

电子学报. 2016, 44(8): 1820-1825. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.007

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网络虚拟化技术允许多个异构的虚拟网络共享一个底层物理网络资源，为目前的网络架构提供了一种有效的扩展手段.近年来，底层网络基础设施失效事件频发，因此如何提高虚拟网络的可靠性成为目前该领域一个研究热点.本文针对底层节点失效后虚拟拓扑如何最大化连通问题进行研究，设计了一种基于割集和拥塞感知的虚拟网络映射机制.实验表明，该方法在不预留保护资源的情况下，可获得更好的底层网络长期运行平均收益.

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环Z_2^m上一类常循环码的挠码及其应用

朱士信, 孙中华, 开晓山

电子学报. 2016, 44(8): 1826-1830. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.008

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该文研究了环Z_2^m上任意长的（1+2λ）-常循环码的挠码及其应用.首先，给出环Z_2^m上（1+2λ）-常循环码的挠码.然后，利用挠码得到环Z_2^m上某些（1+2λ）-常循环码的齐次距离分布.同时，利用挠码证明了环Z_2^m上（2^m－1－1）-常循环自对偶码都是类型I码，并利用这类码构造了极优的类型I码.

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一种适用于大气弱湍流信道的极化纠错编码调制方案

邵军虎, 柯熙政, 陈强

电子学报. 2016, 44(8): 1831-1836. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.009

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针对服从对数正态分布的大气弱湍流信道模型，基于高斯近似的方法计算分析信道的极化现象，提出了一种适用于大气弱湍流信道的极化编码调制方案，并对其性能进行了仿真分析.不同湍流强度下采用串行抵消译码算法时的仿真结果表明，相比于递归构造方案，文中所提方案在达到1e-5误码率时可获得大约1.0dB到1.4dB的编码增益提升.对极化码分别采用开关键控（OOK）调制与脉冲位置调制（PPM）时的仿真结果表明，采用2-PPM的极化编码调制方案可有效提升无线光通信链路在弱湍流条件下的译码纠错性能.

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CIKS-128分组算法的相关密钥-差分攻击

郭建胜, 崔竞一, 罗伟, 刘翼鹏

电子学报. 2016, 44(8): 1837-1844. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.09.010

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分析研究了CIKS-128分组密码算法在相关密钥-差分攻击下的安全性.利用DDP结构和非线性函数的差分信息泄漏规律构造了一条高概率相关密钥-差分特征，并给出攻击算法，恢复出了192bit密钥；在此基础上，对剩余64bit密钥进行穷举攻击，恢复出了算法的全部256bit密钥.攻击所需的计算复杂度为2⁷⁷次CIKS-128算法加密，数据复杂度为2⁷⁷个相关密钥-选择明文，存储复杂度为2^25.4字节存储空间.分析结果表明，CIKS-128算法在相关密钥-差分攻击条件下是不安全的.

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一种可证安全的紧致无证书聚合签名方案

许艳, 黄刘生, 田苗苗, 仲红, 崔杰

电子学报. 2016, 44(8): 1845-1850. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.011

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聚合签名能够实现批验证，特别适用于资源受限的无线网络中批量身份认证.无证书密码体制能够解决聚合签名的证书管理或私钥托管问题.本文首先对一个无证书聚合签名方案进行分析，随后提出更加安全高效的无证书聚合签名方案，方案验证时需要更少的双线性对操作.最后在随机预言模型下证明方案具有不可伪造性，其安全性等价于求解CDH（Computation Diffie-Hellman）困难问题.

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移动无线传感网中恶意软件传播的最优安全策略

曹玉林, 王小明, 何早波

电子学报. 2016, 44(8): 1851-1857. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.012

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移动无线传感器网络的大规模应用依赖于建立起应对恶意软件攻击的安全策略.一个有效的防护措施就是对传感器节点安装免疫补丁或清除节点中的病毒.考虑到传感器节点的移动特性，根据传染病学理论我们建立了恶意软件传播的动力学模型.基于此模型提出了以易感节点免疫比例与感染节点恢复比例作为优化控制变量的最优目标函数，使得在任意终止时刻被感染的节点数量最少并且实施安全措施成本最小.通过平衡点的稳定性分析，得到了恶意软件传播与否的阈值.运用庞德里亚金（Pontryagin）极大值原理得到了免疫比例与恢复比例的最优控制变量对.仿真结果表明，该模型对于建立遏制恶意程序在移动无线传感器网络中扩散传播的安全策略具有指导意义.

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基于Petri网局部性的极大冲突集枚举算法

潘理, 郑红, 刘显明, 杨勃

电子学报. 2016, 44(8): 1858-1863. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.013

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冲突是Petri网研究的重要主题.目前Petri网冲突研究主要集中于冲突建模和冲突消解策略，而对冲突问题本身的计算复杂性却很少关注.提出Petri网的冲突集问题，并证明冲突集问题是NP（Non-deterministic Polynomial）完全的.提出极大冲突集动态枚举算法，该算法基于当前标识的所有极大冲突集，利用Petri网实施局部性，仅计算下一标识中受局部性影响的极大冲突集，从而避免重新枚举所有极大冲突集.该算法时间复杂度为O（m²n），m是当前标识的极大冲突集数目，n是变迁数.最后证明自由选择网、非对称选择网的极大冲突集枚举算法复杂度可降至O（n²）.极大冲突集枚举算法研究将为Petri网冲突问题的算法求解提供理论参考.

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基于AFT满足下行约束的物理拓扑发现方法

张宾, 刁兴春, 刘艺, 俞赟, 袁震, 丁晨路, 蒋国权

电子学报. 2016, 44(8): 1864-1872. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.014

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物理拓扑发现对于网络管理和应用具有重要意义，基于地址转发表的物理拓扑发现是目前学术界研究的热点问题.但由于实际网络的地址转发表通常不完整，导致了物理拓扑发现的难度，本文基于降低在实际拓扑发现时对AFT完整性的要求，定义了地址转发表的三类约束，并提出了地址转发表满足下行约束的树型剪裁算法，用于发现子网的物理拓扑结构.算法极大地降低了拓扑发现对地址转发表完整性的要求，是对仅通过下行端口地址转发表进行拓扑发现的最松约束.模拟仿真实验验证了算法的正确性和高效性，算法在实际网管系统中的部署进一步验证了算法在真实网络环境中的实用性.

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MapReduce框架下的优化高维索引与KNN查询

梁俊杰, 李凤华, 刘琼妮, 尹利

电子学报. 2016, 44(8): 1873-1880. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.015

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针对大规模高维数据近似查询效率低下的问题，利用MapReduce编程模型在大规模集群上的数据与任务的并行计算与处理优势，提出MapReduce框架下大规模高维数据索引及KNN查询方法（iPBM），重点突破MapReduce数据块（block）的优化划分与各数据块对计算的共同贡献两大难题，利用两阶段数据划分策略并依据相关性与并行性原则将数据均匀分配到各数据块中，设计分布式的双层空间索引结构与并行KNN查询算法，检索时利用全局索引、局部索引与二维位码索引实现三层数据过滤，大幅缩小搜索范围并降低高维向量计算代价，实验表明iPBM对大规模高维数据的近似查询具有准确性、高效性和扩展性.

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一种基于神经网络的广义熵模糊聚类算法

李凯, 曹喆

电子学报. 2016, 44(8): 1881-1886. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.016

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以模糊聚类为基础，将广义熵引入到模糊聚类的目标函数中，提出一种基于模糊熵的模糊聚类的统一形式，即广义熵模糊聚类模型；利用增广拉格朗日求解方法，以及Hopfield神经网络和复突触神经网络解决了基于广义熵的目标函数的优化问题，提出了基于神经网络的广义熵模糊聚类算法，表明了使用神经网络求解的收敛性；同时，给出一种用于确定增广拉格朗日乘子的迭代方法.实验中选取人工生成数据集和UCI标准数据集对提出的算法进行了实验研究，并与常用的聚类算法进行了性能比较.

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基于TSCM模型的网络短文本情感挖掘

黄发良, 李超雄, 元昌安, 汪焱, 姚志强

电子学报. 2016, 44(8): 1887-1891. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.017

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针对网络短文本情感挖掘问题，提出一种新的基于LDA和互联网短评行为理论的主题情感混合模型TSCM，TSCM模型中的整篇评论中每个句子的主题分布是不同的，TSCM产生词的流程是先确定词的情感极性，再确定词的主题，TSCM考虑了词与词之间的联系.真实数据集Movie与Amazon上的大量实验表明，与代表性算法JST、S-LDA、D-PLDA和SAS相比较，TSCM模型能对用户真实情感与讨论主题进行更加有效的分析建模.

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基于形状及空间关系的场景相似性检索

田泽宇, 门朝光, 汤亚楠

电子学报. 2016, 44(8): 1892-1898. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.018

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为解决空间数据检索效率低、准确性差的问题，本文提出由空间对象形状描述模型、空间关系描述模型、场景相似性自适应计算模型构成的场景相似性检索方法.空间对象形状描述模型精准检索满足样例对象形状约束的数据库对象，提高空间对象形状的识别精度.空间关系描述模型检索满足样例场景关系约束的数据库场景，提高空间关系的描述精度.场景相似性自适应计算模型对满足形状及关系约束的完全匹配、局部匹配场景进行打分、排序，增加检索结果相似性打分的合理性.模拟场景、真实场景的实验表明本场景相似性检索方法具有良好的检索性能.

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基于多核稀疏编码的三维人体姿态估计

余家林, 孙季丰, 李万益

电子学报. 2016, 44(8): 1899-1908. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.019

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为了准确有效的重构多视角图像中的三维人体姿态，该文提出一种基于多核稀疏编码的人体姿态估计算法.首先，针对连续帧姿态估计的歧义问题，该文设计了一种用于表达多视角图像的HA-SIFT描述子，其中，人体局部拓扑、肢体相对位置及外观信息被同时编码；然后，在多核学习框架下建立同时考虑特征空间内在流形结构与姿态空间几何信息的目标函数，并在希尔伯特空间优化目标函数以更新稀疏编码、过完备字典与多核权值；最后，利用姿态字典原子的线性组合来估计对应未知输入的三维人体姿态.实验结果表明，与核稀疏编码、Laplace稀疏编码及Bayesian稀疏编码相比，文本方法具有更高的估计精度.

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函数算术均值极限的黎曼积分形式及其在R₀命题逻辑中的应用

吴洪博, 王伦磊

电子学报. 2016, 44(8): 1909-1914. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.020

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提出并证明了在有界闭域上非负且黎曼可积的多元函数的算数平均值极限的黎曼积分形式，还证明了n值R₀命题逻辑中当n趋于无穷大时公式的广义真度极限的存在定理；并根据在有界闭域上非负且黎曼可积的多元函数的算数平均值极限的黎曼积分形式和n值R₀命题逻辑中当n趋于无穷大时公式的广义真度极限的存在定理，在连续值R₀命题逻辑中建立了相对于局部有限理论的公式的广义真度理论，为在R₀命题逻辑中建立基于局部有限理论的近似推理，广义积分语义理论等奠定了基础.

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一种新型的仿生电子细胞基因存储结构

蔡金燕, 朱赛, 孟亚峰

电子学报. 2016, 44(8): 1915-1923. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.021

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基因存储是电子细胞的重要组成部分，已有的基因存储无法兼顾系统的可靠性和硬件消耗.设计了一种新型的基因存储结构，细胞采用相关冗余方式存储系统的部分基因.通过基因更新过程，基于相邻细胞的基因信息恢复故障细胞损失的基因.细胞内存储基因数目与阵列和目标电路规模无关，可由设计者根据系统需求设置.理论分析和仿真实验表明，该基因存储不仅实现了阵列功能分化和自修复，而且可在保持系统可靠性的前提下，降低基因存储的硬件消耗，可用于大规模仿生自修复芯片的设计.

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一种基于双滤波的空间图像色域映射算法

王娜, 朱明, 陈广学

电子学报. 2016, 44(8): 1924-1931. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.022

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针对逐点色域映射方法在图像色域映射时出现的细节损失较大的问题，本文提出了一种新的空间图像色域映射方法.新方法采用双滤波技术将输入图像分解为对应边缘轮廓信息的基础层图像和对应纹理细节信息的细节层图像，先对基础层图像进行彩度优先的逐点色域裁剪，然后将细节层信息补偿给色域裁剪后的图像.最后对细节补偿后的图像进行亮度优先的色域裁剪，从而得到最终的映射图像.本文还分析了双滤波参数设置对色域映射结果和光晕的影响，得出了合理的双滤波参数设置.通过心理物理学实验可以验证：新方法的性能与经典的细节补偿类映射方法相当.另外，新方法在色域映射过程中还能更加有效地抑制光晕的产生.

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基于人眼视觉特性的NSCT医学图像自适应融合

戴文战, 姜晓丽, 李俊峰

电子学报. 2016, 44(8): 1932-1939. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.023

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医学图像融合对于临床诊断具有重要的应用价值.针对多模态医学图像特性，本文提出一种基于人类视觉特性的医学图像自适应融合方法.首先，对经配准的源图像进行非间隔采样轮廓变换（（Nonsubsampled Coutourlet，NSCT）多尺度分解，得到低频子带和若干高频方向子带；其次，根据低频子带集中了大部分源图像能量和决定图像轮廓的特点，采用区域能量与平均梯度相结合的方法进行融合；根据人眼对图像对比度及边缘、纹理的高敏感度，在高频子带系数的选取时提出区域拉普拉斯能量、方向对比度与脉冲耦合神经网络（Pulse Coupled Neural Network，PCNN）相结合的融合策略；进而，提出了把与人类视觉高度一致的加权结构相似度（Weighted Structure Similarity，WSSIM）作为图像融合目标函数，自适应地获取各子带的最优权值；最后，对灰度图像和彩色图像进行了大量融合比较实验，并对不同融合方法进行分析对比.实验结果表明：本文算法不仅可以有效保留源图像的信息，而且可以使融合图像灰度级更分散，更好地保留了图像边缘信息，具有更好的视觉效果.

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光照健壮人脸识别的低秩相对梯度直方图特征

杨利平, 李武

电子学报. 2016, 44(8): 1940-1946. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.024

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为了进一步提升人脸梯度特征的光照健壮性，本文结合低秩分解能有效分离图像本质特征和噪声的特性，提出了一种光照健壮的低秩相对梯度直方图特征提取方法.首先，通过对人脸图像进行相对梯度运算获得了图像的相对梯度幅值图像和各像素的梯度方向信息.然后，为了去除相对梯度图像中由于非均匀光照而引入的光照边缘误差，利用低秩分解将相对梯度图像分解为低秩分量和稀疏噪声分量之和.最后，结合人脸图像的梯度方向信息对相对梯度图像的低秩分量进行离散化、滤波和局部二值模式编码形成了人脸的低秩相对梯度直方图特征.在经典的FERET子集以及具有代表性的YaleB和PIE光照子集上的实验显示：低秩相对梯度直方图特征的人脸识别性能显著优于相对梯度直方图特征、方向梯度幅值模式特征和图像低秩特征等方法的性能；在YaleB子集上，低秩相对梯度直方图特征的人脸识别精度比相对梯度直方图特征的人脸识别精度高至少4%.实验结果证明，低秩相对梯度直方图特征对光照变化，尤其是非均匀光照变化的人脸识别具有很强的健壮性.

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基于分簇门限反馈的机会波束成形算法研究

陈兴旺, 许小东

电子学报. 2016, 44(8): 1947-1955. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.025

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在波束间存在干扰的小区通信场景中，研究满足反馈用户数约束条件时，如何有效运用机会波束成形（ORBF）算法实现和速率最大化的问题.针对该问题，提出了一种基于分簇门限反馈的ORBF算法.首先，将问题建模为基于反馈用户数约束的和速率最大化优化问题.然后，根据用户信噪比信息对小区内各用户进行分簇处理，并在各簇内利用极值理论工具独立设置反馈门限.最终，在分簇基础上构造出多门限反馈的ORBF算法.对算法性能进行理论分析，获得了和速率损失量上界的闭合表达式以及多用户分集增益的渐进形式.仿真实验验证了理论分析的正确性，同时表明，该算法与经典ORBF算法相比，能够在极大降低反馈量的同时取得很好的和速率性能.

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面向类仿射型数组下标应用的参数化并行存储结构模板

郭振华, 吴艳霞, 张国印, 戴葵

电子学报. 2016, 44(8): 1956-1961. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.026

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为了解决目前可重构编译技术在为类仿射型数组下标应用生成循环流水阵列时，生成的存储系统对数据并行与重用支持不完善的问题，本文提出了一种参数化并行存储结构模板.此模板采用模块化设计思想，根据数据访存特征生成由多体交叉并行存储子模块、单体串行存储子模块、RAW Buffer缓存子模块及Smart Buffer缓存子模块构成的存储结构.为灵活生成存储结构及充分挖掘数据的并行性和重用性，本文采用访存数据依赖图方法计算存储模板的参数值.和相关工作相比，根据本文提出的存储结构模板生成的硬件，可以在占用较少的硬件资源情况下，获得较高的硬件执行速度.

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一种用于单脉冲成像的自聚焦算法

吴迪, 杨成杰, 朱岱寅, 沈明威

电子学报. 2016, 44(8): 1962-1968. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.027

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本文针对单脉冲成像技术在实际处理中，鉴角曲线误差引起的方位分辨率下降问题，提出了一种用于单脉冲成像的自聚焦算法.算法通过迭代，自动从雷达接收数据中挑选孤立强散射点回波信号精确估计实际鉴角曲线，将其用于单脉冲成像处理中，实现图像方位自聚焦.仿真及实测数据处理结果表明，该方法能够有效降低测角误差对成像效果的影响，且对多数地貌场景数据具备鲁棒性，是一种实际可行的单脉冲成像自聚焦算法.

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基于PCANet和SVM的谎言测试研究

顾凌云, 吕文志, 杨勇, 高军峰, 官金安, 周到

电子学报. 2016, 44(8): 1969-1973. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.028

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主成分分析网络（Principal Component Analysis Network，PCANet）是基于深度学习理论的一种非监督式的特征提取方法，它克服了手工提取特征的缺点，目前其有效性仅仅在图像处理领域中得到了验证.本文针对当前谎言测试方法中脑电信号特征提取困难的缺点，首次将PCANet方法应用到一维信号的特征提取领域，并对测谎实验的原始脑电信号提取特征，然后使用支持向量机（Support Vector Machine，SVM）将说谎者和诚实者的两类信号进行分类识别，将实验结果和其它分类器及未使用特征提取的分类效果进行了比较.实验结果显示相对未抽取任何特征的方法，提出的方法PCANet_SVM可以获得更高的训练和测试准确率，表明了PCANet方法对于脑电信号特征提取的有效性，也为基于脑电信号的测谎提供了一种新的途径.

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基于相位解模糊的简化对角互相关频偏估计算法

孙锦华, 余忠洋, 段学敏

电子学报. 2016, 44(8): 1974-1980. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.029

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针对导频符号辅助调制（Pilot-Symbol-Assisted-Modulation，PSAM）的短突发信号载波同步，提出了一种基于相位解模糊的简化对角互相关（Phase Un-Wrapping Simplified Diagonal Cross Correlation，PUW-SDCC）算法.其基本思想是，首先借鉴自相关估计的思想设计出对角互相关（Diagonal Cross Correlation，DCC）算法，然后再利用复信号指数化的近似获得了简化DCC（SDCC）算法，最后将该简化算法应用到基于Monte-Carlo仿真的解相位模糊（PUW）方法中，得到了可适应大频偏的SDCC（PUW-SDCC）算法.仿真表明，与现有的频偏估计算法相比，该算法的归一化估计频偏可以达到符号速率的一半，并具有更高的估计精度和适中的复杂度，更适用于短突发通信.

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锂离子蓄电池组充放电均衡器及均衡策略

刘红锐, 李园专, 陈仕龙, 帅春燕

电子学报. 2016, 44(8): 1981-1987. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.030

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本文提出了一种针对锂离子蓄电池组的均衡器，根据电池组充放电状态采取两种不同的均衡策略.当电池组处于充电状态时，对电池组中能量最高的单体电池进行均衡放电，以提高整个电池组的充电容量.当电池组处于放电状态时，对电池组中能量最低的单体电池进行均衡充电，以提高整个电池组的放电容量.均衡器以电感为储能元件，等效的均衡电路为典型的升降压斩波电路和降压斩波电路，均衡电流可控可调.本文详细分析了均衡器的工作原理和均衡策略，同时进行了仿真实验和实际的均衡实验，实验结果均证明了此均衡器的可行性.

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多尺度量子谐振子算法的收敛特性

王鹏, 黄焱, 袁亚男, 都政, 安俊秀

电子学报. 2016, 44(8): 1988-1993. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.031

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多尺度量子谐振子算法的收敛特性证明单一尺度的收敛过程不能同时获得良好的全局搜索精度和局部搜索精度，只有采用多尺度迭代才能实现对全局最优解的逐步精确定位，所以MQHOA算法利用量子谐振子收敛过程（QHO收敛）和多尺度收敛过程（M收敛）两个嵌套的收敛过程实现对优化问题的求解.QHO收敛过程按谐振子波函数由高能态向低能态的变化实现搜索区域的收缩，M收敛过程以2的倍数逐步减小尺度提高搜索精度.算法的波函数收敛定理证明QHO收敛时采样分布为高斯分布.QHO收敛过程算法模型中不同能级和不同尺度下的波函数图像为跟踪研究算法的迭代收敛过程提供了直观的具有物理含义的手段.实验证明算法在收敛过程中基态波函数形态和基态时零点能的存在都与算法物理模型的理论描述和预言是高度吻合的.

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基于信号集合势和连续性的认知无线电宽带频谱感知

申滨, 喻俊, 黄琼, 陈前斌

电子学报. 2016, 44(8): 1994-2003. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.032

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针对传统感知算法依赖主用户信号与噪声先验信息，以及易受噪声功率估计不确定性影响的缺点，提出了一种基于信号集合势和连续性的宽带频谱感知方案.该方案将宽带频谱感知分为主用户占子带集合势的估计和子带位置判决两步.在两次不同感知结果中利用主用户连续占用子带的特性，有效地实现最终感知性能的提升.理论分析和仿真结果表明，该方案不仅能够解决传统感知方法依赖噪声和主用户信号先验信息的问题，而且对抗噪声功率不确定性具有鲁棒性.特别地，与传统的能量检测频谱感知算法相比，该算法能有效地实现宽带频谱盲感知.

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一种有效的分段光滑信号逼近方法

陈伟

电子学报. 2016, 44(8): 2004-2008. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.033

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传统的Fourier变换，连续小波变换等方法在逼近具有分段光滑特性的非连续信号时，因Gibbs现象的干扰会产生比较大的误差.本文提出了一种有效的分段光滑信号逼近方法.首先根据给定信号的分段点位置，构造一组标准正交分段多项式系，该函数系具有正交性，收敛性及再生性.然后将信号在该函数系下进行正交分解及重构，即可得到该信号的最佳平方逼近结果.数值实验表明，本文方法比传统的正交基具有更好的逼近结果.

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信息中心网络体系结构研究综述

孙彦斌, 张宇, 张宏莉

电子学报. 2016, 44(8): 2009-2017. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.034

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互联网应用需求逐渐转变为信息的分发和获取，而网络体系结构依然为主机间的端到端通信，二者矛盾日趋尖锐.信息中心网络（Information-Centric Networking，ICN）采用以信息为中心的设计为解决上述问题提供了新思路.本文提出了ICN的基本体系结构框架，从功能和特性两个维度探索了ICN可能的设计空间，然后讨论了ICN与其他未来网络技术的关系以及ICN实验平台和部署，最后指出当前主要问题及下一步研究方向.

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电磁纳米网节能编码方法研究进展

黄龙军, 王万良, 姚信威, 沈士根, 潘小刚

电子学报. 2016, 44(8): 2018-2024. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.035

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电磁纳米网是采用纳米电磁通信方式的无线纳米传感器网络，由大量可相互通信的纳米传感器构成.由于纳米传感器可存储的能量极为有限，能量有效性成为电磁纳米网中必须优先考虑的重要问题.在对采用太赫兹通信的无线纳米传感器网络进行概述的基础上，综述电磁纳米网通信能量相关的开关键控调制方法和节能低码重信道编码的研究现状，探讨电磁纳米网节能编码需要进一步研究的方向.目前，尚鲜见无线纳米传感器网络的中文文献，期望本文能促进国内对无线纳米传感器网络的关注和研究.

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基于众包模式的开放式规划问题研究

高洁, 卓汉逵, 刘亚松, 李磊

电子学报. 2016, 44(8): 2025-2032. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2016.08.036

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在开放世界中求解智能规划问题往往是比较困难的，这是由于在开放世界中，某些对象可能是未知的，因而在搜索规划解时需要考虑不同的可能性.一种解决的方法是使用传感器观察未知的对象，而该方法使用的前提是传感器能够保证获取规划所需的所有信息.与以往工作不同的是，本文考虑利用外部人士（Crowd）求解规划问题.假设存在一些外部人士可以为开放世界中某个规划问题提供必要的信息，然而在实际情况下，某些外部人士提供的信息可能是具有欺骗性的，如何使用此类信息求解规划问题是本文关注的重点.针对此类问题，本文提出了一个新颖的求解方法，首先获取一个求解开放世界下的规划问题所需的带有变量的命题公式集合，然后根据外部人士对命题公式的标注估计出变量所取的值，从而将开放世界中的规划问题转化为一般的规划问题求解.最后通过实验验证了该算法的有效性.

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2016年8期中英文目录

电子学报. 2016, 44(8): 2033-2034.

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