2018年, 第46卷, 第8期 刊出日期:2018-08-25
  

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    学术论文
  • 杜栋栋, 任星彰, 陈坤, 叶蔚, 赵文, 张世琨
    电子学报. 2018, 46(8): 1793-1803. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.001
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    随着信息技术的快速发展,网络安全威胁造成的危害日愈严重.安全信息和事件管理(SIEM)在查找组织内部威胁,可疑行为及其它高级持续攻击(APT)中发挥了重要作用.SIEM的检测能力主要依赖于准确,可靠的关联规则.然而,传统的规则生成方式主要基于专家知识人工编写检测规则,因此成本高,效率低.本文给出了一种具备自适应能力的规则生成框架来自动生成关联规则.首先为了更好地识别未知攻击,提出一种基于单类支持向量机(One-Class SVM)的安全事件分类算法对安全事件进行有效分类,实验分类效果准确率高达97%.其次为了提高规则生成准确率,通过重新定义个体结构,交叉与变异方式,优化了基于遗传编程(GP)的规则生成算法,规则适应度高达94%.实验结果表明,本文提出的框架具备自适应能力来识别未知攻击,具备较高的检测准确率,可有效减少人工参与.同时该框架已经部署在实际生产环境中,和原系统相比可以检测更多攻击类型.
  • 黄坤, 吴玉佳, 李晶
    电子学报. 2018, 46(8): 1804-1814. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.002
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    高效用项集挖掘已成为关联规则中的一个热点研究问题.一些基于垂直结构的算法已用来挖掘高效用项集,此类算法的主要优点是将项集的事务和效用信息存储到效用列表中.在求一个项集的超集所在事务可以通过对它的子集进行一次交集运算得到.这种算法在稀疏数据集中非常的有效.但在稠密数据集中存在一个问题,即列表中存储的事务太多,在计算用于剪枝的效用上界时,需要耗费大量的存储空间,同时也影响运行速度.并且在现有的算法中,缺乏针对稠密数据集的高效用项集挖掘算法,往往需要设置很高的最小效用阈值,影响算法的运行效率.针对此问题,提出一个新的算法D-HUI (mining High Utility Itemsets using Diffsets)以及一个新的数据结构—项集列表,首次在高效用项集挖掘中引入差集的概念.利用事务的差集求项集的效用上界,减少计算量以及存储空间,从而提高算法的运行效率.实验结果表明,提出的算法在稠密数据集中,执行速度更快,内存消耗更少.
  • 龙彦辰, 沈海斌, 鲁中海
    电子学报. 2018, 46(8): 1815-1821. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.003
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    在资源共享的通信媒介中,例如总线、交叉矩阵、网络,聚合模型的应用十分普遍.经由聚合节点发送的数据包的延迟上界可以通过网络演算理论得到,然而对于这种延迟上界紧致性的研究一直以来都是开放性问题.本文基于网络演算理论,讨论了单节点、多节点聚合模型的分析方法,包括两种到达曲线模型、两种等价服务曲线分析方法.同时以实验手段对延迟上界的紧致性进行了经验性的评估.最后作为结论,本文归纳了各种分析模型的质量,总结了各个参数是如何影响延迟上界的紧致性的.
  • 彭朝英, 席政军
    电子学报. 2018, 46(8): 1822-1828. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.004
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    在实际计算机系统中可信信息不可避免地会被更改,因此有必要定量刻画信息的完整性,目的在于度量有多少的更改是可容忍的.本文针对攻击者能够一次最大可能更改可信信息的情况,结合信息流完整性模型,将程序建模为信道,使用最小熵定量描述信息完整性.首先刻画信息完整性中的污染和抑制两种情形.基于此,进一步给出污染和信道容量之间的关系;并讨论复合程序的完整性的问题.最后,分析讨论负信息流的情况.
  • 王欣, 张严心, 黄志清
    电子学报. 2018, 46(8): 1829-1834. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.005
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    在压缩感知重构算法中,稀疏度未知及步长大小固定是影响算法精度及运行时间的因素.针对以上不足,本文提出一种基于变步长的正则化回溯自适应追踪算法.该算法首先通过原子匹配测试的方式获得信号的稀疏度估计;将正则化思想和子空间追踪算法的回溯思想相结合,实现原子的二次筛选并筛除不合适的原子;最后,利用变化的步长选择候选集中的原子,帮助完成信号的完整重构.通过仿真实验证明,本文提出的重构算法在重构速度和重构精度上均优于同类算法.
  • 肖进胜, 田红, 邹文涛, 匡雨丽, 谢红刚
    电子学报. 2018, 46(8): 1835-1841. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.006
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    基于斜平面平滑的半全局匹配算法虽然能很好地处理深度不连续区域,减少视差断裂现象,具有很好的视差平滑效果.但此方法计算量大,并且若输入的左右图像对不是理想校正的,最终得到的视差图中可能会出现黑色小方块.针对上述问题,本文提出了一种基于斜平面平滑优化的双目立体视觉算法,优化了视差斜平面拟合过程,提高了斜平面平滑的运算速度;另,通过对初始视差图中无效的视差值进行临近插值填充,很好地解决了视差图中的方块现象;同时考虑到同一分割块内的像素梯度值应比较接近,对图像分割时用到的能量函数增加梯度项,使分割区域更加合理.实验结果表明,本文算法能取得更好的视差图,主观效果得到改善,运算速度提高约40%.
  • 刘迪, 孔令文, 杜巧玲
    电子学报. 2018, 46(8): 1842-1848. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.007
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    稳定步行是仿人双足机器人开展实际作业的基础,也是研究的难点和热点.为了提高对仿人机器人步行失稳的响应速率和控制准确性,克服利用陀螺仪进行姿态测量及控制无法完整表述机器人运动状态,从而造成控制滞后的缺点.本文提出了RCG姿态控制算法,在以角速度和角度作为控制参量的模型基础上,引入机器人运动过程中的加速度作为姿态判断和调整的影响因子,实现对机器人行走过程的反馈控制,提高了双足机器人对失稳状态的响应速率和响应的准确性.通过对自主搭建的机器人样机进行测试,结果表明:当双足机器人步行失稳时,RCG姿态控制算法比以角速度和角度作为参量的控制算法能够更快速、准确的修正姿态偏差,保持姿态稳定.
  • 张子成, 韩伟, 毛波
    电子学报. 2018, 46(8): 1849-1857. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.008
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    提出了一种基于模拟退火的自适应离散型布谷鸟算法求解旅行商问题.该算法在布谷鸟搜索算法原理的基础上,构造了旅行商问题的路径求解策略.由于算法的局限性,随着算法的调整和迭代次数的增加,容易破坏已形成的路径,从而使得算法通用性不强.针对这一局限性,本文提出了一种自适应局部调整算子和全局随机扰动策略.采用简单的2-opt算子作为局部优化算子加快算法收敛速度,引入模拟退火机制防止算法陷入局部最优.采用标准TSPLIB多组数据进行测试,并与有代表性的优化算法进行结果比较.实验结果证明了该算法在精度和稳定性方面的优势.
  • 邓先礼, 魏波, 曾辉, 桂凌, 夏学文
    电子学报. 2018, 46(8): 1858-1865. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.009
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    针对标准PSO中单一社会学习模式造成的算法容易陷入局部最优和后期收敛速度慢等问题,提出了一种基于多种群的自适应迁移PSO算法(Multi-population based self-adaptive migration PSO,MSMPSO).通过融合两种常用的邻居拓扑结构,赋予个体更多的信息来源;在多个子种群并行进化的基础上,利用不同加速因子的组合赋予各子种群不同的搜索特性,进而通过周期性对子种群的历史性能进行评估,以此为基础指导个体的迁移操作,实现子种群间的协作与计算资源的合理分配,并最终提升算法的综合性能.对CEC2013测试函数的优化结果表明,MSMPSO在求解精度、收敛速度等方面均表现出较好的性能.
  • 卜登立
    电子学报. 2018, 46(8): 1866-1875. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.010
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    充分挖掘乘积项在多个函数输出之间的共享因素来降低可逆电路的量子成本是基于积之异或和(Exclusive-Sums-Of-Products,ESOP)的可逆电路综合方法要解决的一个重要问题.提出一种基于最大加权输出相容类的可逆电路综合方法.该方法先借助零抑制多输出决策图对立方体集合进行输出等价类划分,并采用贪心策略计算最大加权输出相容类,然后对最大加权输出相容类进行综合,以使混合极性多控制Toffoli门以及可逆子电路在尽可能多的输出变量线之间共享.通过立方体聚类挖掘等价类中立方体间的结构相似性,并对文字数较多的立方体实施分解,进一步降低可逆电路的量子成本.使用RevLib多输出函数对所提出方法进行了验证,结果表明所提出方法可以很好地挖掘乘积项在多个函数输出之间的共享因素,能够降低由ESOP综合所得可逆电路的量子成本,并且具有较高的时间效率.
  • 刘宴涛, 刘珩
    电子学报. 2018, 46(8): 1876-1883. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.011
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    均匀分数路由网络是指网络边传输的数据包具有相同的维数,且该维数与信源消息的维数可以不同.已知分数路由网络的容量域是多维欧式空间中的多胞体,但对各种业务模式网络的容量域的计算尚缺乏有效的可操作方法.本文研究了三种业务模式的容量域计算方法:针对多重单播,提出了基于缩减图、合并缩减图和虚拟节点的方法;针对一重组播,提出了基于子树分解和组合设计的方法;针对二重混合网络,提出了基于凸多边形极点的方法.除了理论证明之外,还举了大量样例演示这些方法的正确性.
  • 王俊, 黄娟, 阎守国, 张碧星
    电子学报. 2018, 46(8): 1884-1890. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.012
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    根据压电晶片厚度振动一维等效电路、传输线理论和超声传播理论提出一种PSPICE等效电路模型.该模型利用有损传输线可对压电晶片的机械损耗过程进行模拟仿真.利用该模型对超声无线输能系统声电转换通道进行了PSPICE等效电路建模和仿真,不仅得到了快速可靠的计算结果,而且简化了超声无线输能系统的电路设计过程.该方法为研究超声无线输能系统提供了有效可靠的理论和技术基础.
  • 程学云, 管致锦, 徐海, 谈莹莹, 刘洋
    电子学报. 2018, 46(8): 1891-1897. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.013
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    为了实现量子线路线性最近邻(LNN)排布,给出了可逆MCT门的最近邻Toffoli门级联方法.为了解决线路近邻化中额外插入的SWAP门增加量子代价的问题,引入NNTS门减少插入的SWAP门数,并给出了MCT门基于NNTS门的最近邻线路排布.提出了量子线路近邻化排布算法,将多控制MCT门通过交换线路的顺序得到其最近邻线路排布,然后将每个NNTS门替换为其最优的LNN量子线路实现,得到该MCT线路的LNN量子线路,该方法可以减少量子线路的长度和量子代价.通过Benchmark例题测试,并与现有的线路近邻化结果进行比较,所需插入的SWAP门数平均减少42.83%,量子代价平均改善率达14.80%.
  • 刘俊秀, 黄星月, 罗玉玲, 曹弋
    电子学报. 2018, 46(8): 1898-1905. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.014
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    本文基于EMBRACE脉冲神经网络硬件实现方案提出了一种片上网络路由器的动态优先级仲裁策略,来解决脉冲神经网络脉冲传输的交通负载非均衡问题.该方案使用二维网格片上网络系统实现神经元之间的互连通讯,其基于脉冲发送频率的动态优先级仲裁策略能够降低高频路径的平均延迟及系统丢包风险,提高系统工作稳定性.使用Noxim片上网络模拟器搭建实验平台,测试结果表明采用提出的动态优先级仲裁策略较轮询及固定优先级仲裁器,高频路径延迟平均降低32.33%和34.69%,降低幅度最大达到84.86%和86.20%.在90nm CMOS工艺下,提出的路由器架构硬件面积为213,471μm2,具有较好的扩展性.
  • 贺利芳, 曹莉, 张刚, 易甜
    电子学报. 2018, 46(8): 1906-1914. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.015
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    针对微弱信号淹没在强噪声中难以恢复的问题,提出幂函数恢复系统实现信号还原.采用互相关系数为测量指标,研究不同参数、噪声强度以及信号幅度对恢复性能的影响.并利用粒子群算法寻优参数,在采样点数较少情况下,实现单频、多频正弦信号以及单脉冲信号的恢复,结果表明理论分析与实际仿真结果一致,证明所提幂函数恢复系统有效可行,恢复效果理想.
  • 张峰, 钟宝江
    电子学报. 2018, 46(8): 1915-1923. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.016
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    当前图像检索算法通常针对整体图像提取特征以完成检索任务.然而,在很多情况下用户只会关注图像的一部分,即他们的兴趣目标.此时,从整体图像提取的特征一部分是有效的,另一部分则是无效的且会对检索过程带来消极影响.为此,本文提出基于兴趣目标的图像检索方案,并借助于现有的显著性检测、图像分割、特征提取等技术实现一款有效的图像检索算法.首先采用HS (Hierarchical Saliency,分层显著性)检测算法分析用户的兴趣目标并应用SC (Saliency-based Image Cut,基于显著性的图像分割)算法将其分割,然后针对兴趣目标提取HSV (Hue、Saturation、Value,色调、饱和度、明度)颜色特征、SIFT (Scale Invariant Feature Transform,尺度不变特征变换)局部特征和CNN (Convolutional Neural Network,卷积神经网络)语义特征,最后计算其与数据库图像的相似度并根据相似度排序返回检索结果.仿真实验结果表明,本文算法在解决"这是什么东西"这类图像检索任务时明显优于现有的图像检索算法.
  • 董丽华, 曾勇, 王春红, 胡予濮
    电子学报. 2018, 46(8): 1924-1930. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.017
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    为了有效抵抗M Hell与T Johansson对基于带进位反馈移位寄存器(Feedback with carry shift Register,FCSR)的流密码的实时攻击,本文给出了一个使用密码学部件(FCSR)的新方法.在该方法中,只需要将FCSR的有效进位单元的内容与线性反馈移位寄存器(Linear Fedback Shift Regsiters,LFSR)的对应比特进行异或,随后即可执行原FCSR的运算.以新方法得到的组合部件的状态转移函数依然是二次的,因而对代数攻击和相关攻击有天然的免疫性,尤其重要的是理论分析与实验结果表明新的组合部件的所有进位单元的输出序列是独立的,无偏的,具有良好的统计特性,因而可以有效的阻止M Hell与T Johansson对基于FCSR的流密码的实时攻击以及其它类似攻击.
  • 王哲, 李陶深, 叶进, 葛志辉, 吴敏
    电子学报. 2018, 46(8): 1931-1937. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.018
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    能量收集网络(Energy Harvesting Networks)是一种新型的计算机网络形式,它通过搜寻各类环境能源,将其转化成可用的电能,然后将这些电能作为主要或辅助的电源方式供给电子设备进行网络通讯.但是,现有的能量收集网络大多采用解析概率分布函数刻画能量获取过程,无法准确模拟实际情况,缺乏真实性.为此,提出一种基于场景生成的能量收集网络模拟技术.首先,该方法基于历史能量获取数据,无需预设概率分布函数,使用最优消减技术生成单时段代表场景;然后,利用时齐模拟退火算法生成日场景序列,以便能够准确模拟能量收集网络中能量获取的随机特性.以实际的风电数据为例,通过与真实数据的对比,验证该方法的准确性和稳定性;然后以网络吞吐量的优化为例,验证了该方法在能量收集网络系统规划运行中的可行性和有效性.
  • 巩林明, 李顺东, 窦家维, 王道顺
    电子学报. 2018, 46(8): 1938-1946. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.019
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    RSA型加密系统(RSA加密系统及其改进系统的统称)至今仍然被广泛应用于许多注重电子数据安全的电子商务系统中.然而对现有的RSA型加密方案分析发现:(1)只有在随机谕言机模型下抗CCA2攻击的RSA型加密方案,还没有在标准模型下实现IND-CCA2安全的RSA型概率加密方案;(2)没有在标准模型下实现抗CPA且保持乘法同态性的RSA型同态加密方案,而同态性是实现安全多方计算和云计算安全服务的重要性质之一;(3)在实现密文不可区分方面,这些方案除HD-RSA外都是通过一个带hash的Feistel网络引入随机因子的,从而导致这些方案只能在随机谕言机模型下实现IND-CCA2安全.针对以上问题,本文在RSA加密系统的基础上,通过增加少量的有限域上的模指数运算,设计了一个标准模型下具有IND-CPA安全的RSA型概率同态加密方案和一个具有IND-CCA2安全的RSA型概率加密方案.这两个方案在实现密文不可区分时,都不再通过明文填充引入随机因子.此外,本文还提出一个RSA问题的变形问题(称作RSA判定性问题).
  • 李林峰, 刘真, 魏港明, 任爽, 葛梦凡
    电子学报. 2018, 46(8): 1947-1953. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.020
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    互联网的普及使得大量信息不断累积,推荐系统作为解决信息过载的有效手段,能够帮助人们迅速准确地筛选出感兴趣的内容.但是由于用户项目评分数据过于稀疏,新用户或新商品存在"冷启动"问题,使得传统的推荐算法计算复杂性过高、准确性较低.考虑到用户会在互联网不同领域使用各类应用,在不同领域积累了大量行为数据和评价信息.而从用户群体的角度来说,在不同领域间存在着用户群体的偏好相似性,因此如果通过在不同领域中共享代表偏好的知识模型,将有助于提升在新领域推荐的准确性,解决冷启动问题.本文提出了基于共享知识模型的跨领域推荐算法SKP (Sharing Knowledge Pattern),通过对各个领域中用户-项目的评分矩阵分解,得到用户的潜在特征矩阵和项目的潜在特征矩阵,对用户和项目的潜在特征分别聚类,得到了用户分组对项目分组的评分知识模型,最终利用目标领域的个性知识模型和各个领域的共性知识模型来得出推荐结果.本文对三个不同领域的数据集进行了分析和划分,并在物理集群环境下进行了实验.结果表明,通过利用数据稠密的辅助领域数据,本文提出的SKP算法与已有的单领域算法、跨领域算法相比,具有更高的准确率和更低的RMSE值.
  • 陆彩霞, 杨飞然, 杨军
    电子学报. 2018, 46(8): 1954-1959. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.021
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    分块的频域卡尔曼滤波算法收敛速度快、稳态失调误差低、算法内在延时小,但跟踪能力较差.本文分析了其跟踪速度慢的原因,并提出一种改进的基于分块频域卡尔曼滤波的啸叫抑制算法来解决该问题.我们还提出一种低复杂度的无延时算法来更高效地实现无延时结构.仿真实验证实了所提算法的优越性.
  • 马超, 南龙梅, 潘达杉, 李伟, 戴紫彬
    电子学报. 2018, 46(8): 1960-1968. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.022
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    本文利用Inverse Butterfly网络拓扑结构的自路由特性,并结合分治策略,提出了一种能够硬件高速实现任意比特置的换选路算法.利用该算法能够在O(lgN)条指令内完成N-bit任意静态置换操作,在O(lg2N)条指令内完成N-bit任意动态置换操作.在此基础上,本文构造了一种新型比特置换单元-Permutation Unit based on Inverse Butterfly,IBPU.并将它在SMIC 65nm工艺下进行了逻辑综合,结果表明:与以往研究成果相比,本文提出的IBPU资源消耗降低了约32%,延迟降低了近30%.当完成静态置换操作时,其功能单元所消耗的代价最小,不超过以往设计的60%;当完成动态置换操作时,虽然消耗的代价较大,但其随置换位宽N的增加涨幅较小,因此具有较高的稳定性,其综合性能优势明显.
  • 孙忠贵, 高新波, 张冬梅, 李洁, 王颖
    电子学报. 2018, 46(8): 1969-1975. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.023
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    近年,形态学非局部拓展工作在图像处理领域受到众多关注.而附益性算子是经典形态学的最基本形式,也是形态学分析方法最重要的变换工具.为此,一些研究者就形态学非局部拓展中如何保持算子的附益性开展工作.本文从理论及实例两个方面说明,相关拓展工作为保持算子的附益性而丢失了保序性的不足;进一步,通过设计非局部权值的获取过程,并结合现有工作,本文提出了一个新的形态学非局部拓展,并定理证明了所得算子同时具备附益性及保序性两个重要性质;人工合成图像及自然图像上的仿真实验也表明了本文所提算法的有效性.
  • 潘博, 于重重, 张青川, 徐世璇, 曹帅
    电子学报. 2018, 46(8): 1976-1982. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.024
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    词性是自然语言处理的基本要素,词语顺序包含了所传达的语义与语法信息,它们都是自然语言中的关键信息.在word embedding模型中如何有效地将两者结合起来,是目前研究的重点.本文提出的Structured word2vec on POS联合了词语顺序与词性两种信息,不仅使模型可以感知词语位置顺序,而且利用词性关联信息来建立上下文窗口内词语之间的固有句法关系.Structured word2vec on POS将词语按其位置顺序定向嵌入,对词向量和词性相关加权矩阵进行联合优化.实验通过词语类比、词相似性任务,证明了所提出的方法的有效性.
  • 赵耀霞, 吴桐, 韩焱
    电子学报. 2018, 46(8): 1983-1988. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.025
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    X射线成像是解决复杂构件内部零件装配正确性识别的最有效方法,现有特征识别方法是以图像中的连通区域形状、长宽比、面积等特征为目标.虽然检测效果较好,但受机械精度、装配公差、零件错位等因素影响,识别鲁棒性较差.基于此,综合卷积神经网络目标分类识别技术与X射线多视角成像技术,首先设计了一个深度卷积神经网络模型,通过深度学习的方法提取特征、训练分类器,对工件内部零件进行分类,输出坐标框,完成工件零件漏装检测.进而针对所识别零件坐标信息;依据CT投影正弦特性,找到与当前检测工件投影角度相符的标准工件投影,完成零件换位、错位等识别.通过实验验证,此方法在自行建立的数据集上完成了对工件内部零件漏缺和换位的识别,鲁棒性较高.
  • 闫雷兵, 陆音, 张业荣
    电子学报. 2018, 46(8): 1989-1996. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.026
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    针对异构网络环境下目标跟踪系统中面临的非线性估计问题,提出了一种基于正交容积卡尔曼滤波的目标跟踪算法.文中算法首先引入一个附加变量来表示状态变量中的非线性项,设定自适应加权因子来调整不同信号输入系统的比重,然后利用数学手段融合两种信号为单一的状态变量,最后通过正交容积卡尔曼滤波来实现目标状态量的更新,从而实现对目标的定位与跟踪.仿真结果表明了文中算法的有效性,能够得到更高的定位与跟踪精度.
  • 张磊, 狄建国, 吴淑婷, 王建新, 方熙
    电子学报. 2018, 46(8): 1997-2003. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.027
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    积分梳状(CIC:cascaded integrator comb)滤波器由于具有运算速度较快,占用资源少等优点,而被广泛应用于多信号抗混叠系统中.针对传统CIC滤波器因简单级联而带来的通带失真增大和阻带衰减减小的缺陷,本文基于CIC滤波器的传递函数以及频谱特性分析,提出了一种类梳状补偿滤波器(SCC_CIC:similar to comb compensation CIC)的设计方案,根据实际需要调整参数和来满足设计要求.同时,利用多相分解技术重构滤波器结构,提升了整个系统的运行效率,且实现复杂度较低.通过MATLAB仿真实验及分析,相比N=2的同级联数的传统CIC滤波器、ISOP_CIC (interpolated second-order polynomials CIC)和SCIC (sharpening to cascaded integrator-comb)滤波器,SCC_CIC滤波器在fs处的阻带衰减分别增加近了80dB、60dB和70dB,在fc处分别补偿通带失真97.3%、90.1%和-2%,整个滤波器的运算量减小到1/D,滤波器的精确度基本保持一致,使得SCC_CIC能够较好地应用在抗混叠滤波系统中.
  • 李俊志, 吴海锋, 曾玉, 院东珠
    电子学报. 2018, 46(8): 2004-2010. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.028
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    在无线射频识别(RFID)系统中,物理层上恢复冲突标签可有效提高系统识别效率.然而在超高频(UHF) RFID系统中,频率漂移是一普遍现象,它对物理层的冲突标签恢复有一定的影响.本文针对频率漂移的标签冲突恢复问题,采用径向基函数(RBF)网络分离算法对冲突信号分离,并利用FM0电平边沿跳变的原理实现解码,以此实现冲突标签信号恢复.实验结果表明,当发生频率漂移时,本文的方法在误码率和分离效率上均优于传统算法.
  • 陈树婷, 谭大鹏
    电子学报. 2018, 46(8): 2011-2019. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.029
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    人脑认知过程机制建模是人工智能研究领域的重要方向,当前基于统计模板分析与反向传播神经网络(BP-ANN)的认知方法在聚类计算与知识理解方面存在不足.针对上述问题,提出了一种基于模拟退火神经网络(SA-ANN)的认知过程机制建模方法.对人脑认知物理过程及其基本特征进行了分析,建立了面向认知过程的SA-ANN推理模型.提出了一种改进的模拟退火神经网络(ISA-ANN)识别优化算法,对认知过程信息特征提取、知识学习训练等关键环节进行了模拟研究.设计了认知过程机制算例,开发了相应的原型软件系统,对理论结果进行了验证.结果证明,该方法具有较好的聚类性能,可以针对具体测试对象进行准确识别,能够得到相对精确的认知演化规律.
  • 白文帅, 武锦, 吴旦昱, 周磊, 武梦龙
    电子学报. 2018, 46(8): 2020-2025. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.030
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    针对时间交织模数转换器(TI-ADC)三项主要失配误差(采样时间间隔失配误差、偏移失配误差和增益失配误差),提出一种基于FPGA的数字后台校准技术.失配误差值可通过校准算法得出,此校准算法基于统计近似的数学方法.反馈调节被用来减少TI-ADC的三项主要失配误差.此技术采用片外校准方式,校准算法在FPGA内部完成,校准调节电路在TI-ADC内部完成.实验结果表明:TI-ADC校准后与校准前比较,平均有效位数(ENOB)和平均无杂散动态范围(SFDR)分别提高0.58和11.28dBc,验证了该后台校准技术的有效性.
  • 刘佳佳, 刘英坤, 谭永亮, 张力江, 崔玉兴
    电子学报. 2018, 46(8): 2026-2029. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.031
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    本文对比了NO退火和磷掺杂两种栅钝化工艺,其中磷钝化采用了平面扩散源进行掺杂,通过C-V特性进行了4H-SiC/SiO2界面特性评价,使用Terman法分析计算获得距导带底0.2-0.4eV范围内界面态密度.结果表明引入磷比氮能更有效降低界面态密度,提高沟道载流子迁移率.其次,对比了两种栅钝化工艺制备的4H-SiC DMOSFET器件性能,实验表明采用磷钝化工艺处理的器件性能更优.最后,基于磷掺杂钝化工艺首次制备出击穿电压为1200V、导通电阻为20mΩ、漏源电流为75 A、阈值电压为2.4V的4H-SiC DMOSFET.
  • 侯海健, 李大伟, 王均宏
    电子学报. 2018, 46(8): 2030-2034. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.032
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    时域溅射,是散射体结构不同部分产生的散射回波在远场叠加时,其时域波形在开始部分出现的不稳定的现象.对于低散射目标,只有在回波叠加稳定后,其散射电场的幅度才变得很低,而在开始的几个电波周期内会有比较强的散射电场.本文对缝隙阵列的时域溅射特性进行研究,采用周期边界时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)算法对不同尺寸的缝隙阵列的时域溅射特性进行了仿真,提取了其等效电路参数,并采用等效电路法分析了缝隙宽度引起的并联电容对正弦波时域溅射和高斯脉冲时域散射特性的影响.分析结果发现:当并联电容降低的时候,时域反射系数的包络值下降速度增加,导致溅射现象的最大值降低.理论结果得到了实验验证.
  • 综述评论
  • 李敏, 王晓桐, 罗慧敏, 孟祥茂, 王建新
    电子学报. 2018, 46(8): 2035-2048. https://doi.org/10.3969/j.issn.0372-2112.2018.08.033
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    网络生物学是近年来受到国际学术界广泛关注的学术前沿领域,在疾病研究和药物预测等领域有重要应用.随机游走(Random Walk)又称随机游动或随机漫步,是一种数学统计模型,在金融、物理和社会网络分析中都有广泛应用.近年来逐渐被应用到网络生物学,并在技术上得到了新的发展.本文以生物网络为基础,介绍了随机游走技术及其基本理论,并详细阐述了随机游走技术在网络生物学中的应用,具体包括蛋白质功能预测、关键蛋白质识别、疾病基因预测、疾病相关非编码RNA预测、药物相关预测等.最后讨论了随机游走技术在网络生物学研究中存在的问题以及未来的研究方向.
  • 目录
  • 电子学报. 2018, 46(8): 2049-2050.
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