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汤萍萍, 董育宁

电子学报. 2021, 49(1): 1-7. https://doi.org/10.12263/DZXB.20191174

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随着各种网络应用爆发式增长，流量的在线分类陷入困境之中.传统的基于包统计特征的机器学习方法适用于稳定的网络环境，当网络拥塞出现严重的时延和丢包时将产生较大误差.因而本文提出基于粒计算模型的分类方法.粒计算属于人工智能计算的分支，当数据缺失、信息不完全或是有噪数据仍拥有较高的分辨能力.为此本文将网络流量定义成粒子并构造粒子间关系，再建立粒关系矩阵.传统的包统计特征只是粒关系矩阵当观测角度达到最大时的特例，因此粒关系矩阵对流量特性的描述更为全面，以此进行分类也更为精准.最后实验数据证明了该方法的有效性和优越性.

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一种基于循环稀疏表示的同频带干扰抑制及发射源定位方法

夏楠, 高紫俊, 李博, 王珏

电子学报. 2021, 49(1): 8-13. https://doi.org/10.12263/DZXB.20191177

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针对无线通信中的同频信号干扰问题，受信号稀疏表示及循环平稳特性启发，本文通过建立位置坐标的样本集合，构造字典矩阵，采用优化方法在循环频域实现稀疏信号重建，利用接收到信号的循环谱切片直接估计发射源位置.仿真结果表明，该所提算法的定位误差接近于推导的克拉美劳下界，在低信噪比和信干比条件下优于现有的频域直接定位和两步定位算法，具有更高的定位精度.

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非均匀二次声源分布下的2.5D高阶Ambisonics声场合成算法

董石, 章强, 谢夏风, 钟睿

电子学报. 2021, 49(1): 14-22. https://doi.org/10.12263/DZXB.20200010

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为了提高感兴趣区域音源的声场合成质量，提出了一种非均匀二次声源分布的声场分析与合成方法.首先，将连续二次声源的采样分为两个不同的采样区域，在总扬声器数目一定的情况下，增大感兴趣区域的样点数目并减少感兴趣区域外样点数目.然后，利用采样混叠矩阵的Hermitian特性，使用瑞利熵来估计不同非均匀采样方案的最大误差，以指导非均匀采样方案的选择.最终得到非均匀二次声源驱动信号的频域计算方法.实验结果表明在2.5D圆形区域边界下，所提非均匀排布方法与典型的均匀排布的最佳模态带宽相比，对感兴趣区域音源的无混叠半径提高了12.9%~22.6%，验证了提出方法的有效性.

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高动态飞行器平台终端通信中的频率精确估计技术研究

陈昊, 赵斐, 童业平

电子学报. 2021, 49(1): 23-28. https://doi.org/10.12263/DZXB.20200064

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本文根据高动态飞行器平台终端的特点，研究了高动态飞行器平台终端通信中的频率精确估计技术，提出了一种频率精确估计分解算法.首先，基于分段搜索，确定导频帧的大致位置，并估计出频偏的粗略值；其次，通过移频搜索法，确定各数据帧的准确位置，以及更高的频偏估计精度，对数据帧解扩；最后，利用数据帧中的PN字段进一步提高频偏估计精度，并利用频偏方程将各历史数据联立起来构成方程组，得到并跟踪频偏的变化规律.通过仿真试验，验证了利用本文提出的算法，能够准确地估计高动态飞行器平台终端通信中的频偏，满足时频同步的要求.

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基于广义合成分析和深度神经网络的自回归系数估计方法

崔子豪, 鲍长春

电子学报. 2021, 49(1): 29-39. https://doi.org/10.12263/DZXB.20200644

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自回归（AR）模型是一类描述时序序列相关性的有效方法，经典的AR系数估计方法对残差信号做了简单的假设，在噪声干扰等复杂场景中难以准确估计AR系数，而基于深度神经网络（DNN）的AR （DNN-AR）系数估计方法在训练中容易受到莱文逊-杜宾迭代（LDR）解法的数值稳定性的影响.为改善DNN-AR系数训练的稳定性和整体性能，在保证系统稳定性的前提下，本文利用精度转化提高系统运算速度的思路，提出了基于广义合成分析（GABS）模型的深度网络结构改善方法，提高了AR系数在含噪环境下估计的准确性和网络训练的稳定性.组合DNN的GABS （GABS-DNN）的模型由三个主要部分组成：修正器的谱增强网络、编码器的DNN预处理及LDR参数估计和解码器的AR系数到功率谱的转换.在优化目标函数的过程中，引入了增强谱和观测谱的误差，减少了反向传播时LDR的梯度对增强网络的影响，实现了稳定估计含噪语音的AR系数.

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基于BKF矢量HMT的非下采样剪切波域数字水印检测算法

王向阳, 牛盼盼, 田静, 杨红颖, 徐欢

电子学报. 2021, 49(1): 40-49. https://doi.org/10.12263/DZXB.20191028

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以非下采样剪切波变换（NSST）及隐马尔可夫树（HMT）理论为基础，提出了一种基于BKF（Bessel K Form）矢量HMT的非下采样剪切波域图像水印算法.水印嵌入时，首先对原始载体图像进行NSST；然后构造自适应高阶水印嵌入强度函数；最后选择重要的NSST高频系数乘性嵌入水印.水印检测时，首先根据NSST系数的非高斯分布特性及NSST系数间的子带内、方向间、尺度间等多种相关特性，建立具有强描述能力的BKF矢量HMT模型；然后利用最大期望（EM）方法，估计出BKF矢量HMT模型参数；最后结合BKF矢量HMT模型和最大似然（ML）检验理论，构造出数字水印检测器并提取水印.仿真实验结果证明了本文算法的有效性.

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区间关系保密计算若干问题研究

窦家维, 王颖囡, 葛雪

电子学报. 2021, 49(1): 50-57. https://doi.org/10.12263/DZXB.20191263

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安全多方计算是密码学界的一个重要研究方向，本文主要研究区间的安全计算问题.首先应用Paillier加密方案设计"点与区间"以及"区间与区间"关系两方保密计算基础协议，协议的特点是判定结果以密文形式输出.将其推广为有理区间关系判定协议时，相比已有协议，本文协议更为安全与高效.在此基础上，进一步研究多维度的"点与区间"以及"区间与区间"关系阈值判定这一类新问题.由于基础协议的输出结果为密文，故以此为基础所设计的多维度问题协议更加安全.最后，应用模拟范例方法严格证明了协议的安全性，并对协议进行了效率分析及模拟实验，理论分析及实验结果都说明本文协议是高效的.

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并行预处理有限元方法及其在系统级封装结构电磁模拟中的应用

王卫杰, 胡少亮, 郑宇腾, 赵振国, 周海京

电子学报. 2021, 49(1): 58-63. https://doi.org/10.12263/DZXB.20190945

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针对系统级封装结构的电磁兼容、信号完整性分析等应用，由于结构的复杂、多尺度和多材料的特性，其大规模电磁问题模拟一直难以实现.本文中，主要展示了基于并行支撑框架JAUMIN研发的高性能电磁计算程序JEMS-CDS及其在系统级封装结构电磁仿真中采用的高效算法.针对系统级封装结构电磁仿真，我们构建了两种预处理技术：区域分解方法与正定矩阵预处理方法.数值模拟结果显示JEMS-CDS程序在百CPU核并行规模上能够实现了近亿未知量的快速迭代求解.针对某天线阵列和射频系统级封装结构，利用JEMS-CDS程序在国产并行机上完成了电磁场并行数值模拟，获得了电磁场的高分辨率结果，支持了电磁兼容性分析、信号完整性分析等应用.

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基于卷积神经网络的高效三维模型检索方法

汤磊, 丁博, 何勇军

电子学报. 2021, 49(1): 64-71. https://doi.org/10.12263/DZXB.20191268

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目前基于视图的三维模型检索已经成为一个研究热点.该方法首先将三维模型表示为二维视图的集合，然后采用深度学习技术进行分类和检索.但是现有的方法在精度和效率方面都有待提升.本文提出了一种新的三维模型检索方法，该方法包括索引建立和模型检索.在索引建立阶段，选择代表性视图输入到训练好的卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）中以提取特征和分类，进而根据特征类别对特征进行组织以建立索引在检索阶段，使用CNN和投票算法将输入模型的代表性视图分类为一个类别，然后仅选择这个类别的特征而不是所有类别的特征进行相似度匹配，因此减少了搜索空间.此外，随着用于检索的视图数量的逐渐增加，一旦可以确定三维模型，检索过程将提前终止.实验的数据选用刚性三维模型数据集ModelNet10，ModelNet40和非刚性三维模型数据集McGill10.结果表明，该方法在提升检索效率的同时，确保检索准确率分别高达94%、92%和100%.

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采用深度学习与图像融合混合实现策略的低照度图像增强算法

徐少平, 林珍玉, 张贵珍, 陈孝国, 李芬

电子学报. 2021, 49(1): 72-76. https://doi.org/10.12263/DZXB.20191286

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提出了一种采用深度学习与图像融合混合实现策略的低照度图像增强算法.首先，利用照射分量预测模型直接基于输入的低照度图像快速地估计出其最佳照射分量并在Retinex模型框架下获得一张整体上适度曝光图像；其次，将低照度图像本身及它的过曝光图像作为适度曝光图像的修正补充图像参与融合；最后，采用局部结构化融合和色度加权融合机制技术将制备好的3张待融合图像进行融合以获得最终的增强图像.实验数据表明：本文算法相较于各种主流对比算法在主客观图像质量评价指标上均有显著优势，在局部图像结构细节上具有更好的边缘保持和颜色保真效果.

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异构视频传感器网络目标全视角覆盖估计模型

刘志敏, 欧阳章东, 王田, 刘树锟

电子学报. 2021, 49(1): 77-84. https://doi.org/10.12263/DZXB.20191339

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覆盖是评价视频传感器网络对监测区域感知质量的重要指标.与传统的覆盖问题不同，随着目标的移动，全视角覆盖需要从任意方向捕捉到目标的有效正面，其覆盖估计问题也更加复杂.目前，大量的研究工作主要假设同构节点随机部署在监测区域内以实现全视角覆盖，本文研究异构视频传感器网络全视角覆盖估计问题，为消除边界效应，提出了扩展监测区域及最大探测区域的概论，并推导出目标全视角覆盖估计模型，通过实验对场景仿真值及模型理论值进行比较分析，结果表明它们之间的平均绝对覆盖误差基本保持在6.5%以内.

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基于软件定义智能的睡眠动作识别

汪成亮, 郑诚, 曾卓

电子学报. 2021, 49(1): 85-89. https://doi.org/10.12263/DZXB.20200069

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基于软件定义智能层次化模型设计了一种睡眠动作识别系统，该系统可通过规则推理来应对智能环境中的各种变化因素.设计了一种时间队列实时提取动作特征来训练模型，提出了一种规则提取算法从该模型中提取系统所需规则.该系统基于这些规则可识别9种睡眠动作，每种动作的识别精确率均可达到96%以上，总识别准确率达到98.9%，且比其它系统适应性更强.实验结果表明，该系统通过更新规则可快速应对节点位置、节点数量和用户需求的变化.

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一类混合型三重细分法

黄丙耀, 檀结庆

电子学报. 2021, 49(1): 90-98. https://doi.org/10.12263/DZXB.20180816

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文章从几何的视角出发，以四点二重插值细分格式的几何解释为基础，对四点三重插值细分格式的几何意义进行分析，改造格式使其融合逼近细分，进而得到一类带参数的混合型三重细分格式.诸多已有的插值型细分和逼近型细分都是该格式的特例，采用生成多项式方法分析了其C^k连续性.得到了一种新的C⁴连续五点三重曲线细分格式.数值实例表明，利用提出的混合型细分法通过参数的适当选取可以实现对极限曲线的形状控制.

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基于位置服务的分布式差分隐私推荐方法研究

郑孝遥, 罗永龙, 汪祥舜, 孙丽萍, 陈付龙, 胡桂银, 汪小寒

电子学报. 2021, 49(1): 99-110. https://doi.org/10.12263/DZXB.20180835

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随着移动互联网技术的迅速发展，传统的推荐系统已不能很好地适应基于位置的推荐服务，同时也面临隐私泄露的问题.本文针对上述问题，首先提出一种分布式隐私保护推荐框架，并利用差分隐私保护理论，设计基于分布式框架的奇异值分解推荐算法，同时利用保序加密函数实现用户请求位置的保护.理论分析和在两个真实的数据集上的实验表明，本文提出的方法不仅具有较强隐私保护能力，同时相比传统的几种推荐算法，也具有较好的推荐性能.

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MEMS-INS室内行人定位三维地图匹配算法

任明荣, 孟娟, 王普

电子学报. 2021, 49(1): 111-116. https://doi.org/10.12263/DZXB.20180926

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提高基于微机械（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）惯性导航系统（Inertial Navigation System，INS）的室内行人三维定位精度一直是一个研究热点和难点，其中器件误差是影响MEMS-INS精度的一个棘手问题.由于器件误差产生的机理十分复杂，采用现有的修正技术无法准确地对误差进行估计建模，导致MEMS-INS的位置精度不高.本文从室内环境结构分析入手，提出了一种三维地图匹配的条件随机场算法.通过设计导航输出的位姿信息与室内状态点的数学关系，结合最佳轨迹求取的算法建立室内三维地图匹配的算法模型.最后通过算法求解出的最佳匹配点坐标修正惯性导航输出的位置误差.

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区块链的安全风险评估模型

秦超霞, 郭兵, 沈艳, 苏红, 张珍, 周驰岷

电子学报. 2021, 49(1): 117-124. https://doi.org/10.12263/DZXB.20180962

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随着区块链技术在社会经济领域的应用不断扩大，区块链的安全问题受到越来越多的关注.本文提出了一种新的区块链安全风险评估方法，分别从技术架构和算力两方面量化区块链的安全风险.我们首先根据区块链技术体系架构建立了区块链可信计算基（Blockchain Trusted Computing Base，BTCB），进而设计了一种结合层次分析（Analytic Hierarchy Process，AHP）和配对比较的安全敏感性分析方法，为每个安全风险影响因素分配权重，最终构造了一个区块链的安全风险评估模型.在实验部分，我们采用该模型为当下15个常见公有链区块链项目打分，并与市场认可度较高的四家区块链评级机构的评测数据进行对比分析，实验结果表明我们的模型具有一定的可行性.

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基于冲突关系网络的证据合成方法研究

陈哲, 王加阳

电子学报. 2021, 49(1): 125-131. https://doi.org/10.12263/DZXB.20190086

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针对经典证据理论处理高冲突情况时结果违反常理的问题，在对其原因及各类改进方法进行研究分析的基础上，提出基于冲突关系网络的证据合成方法.该方法从整体着眼，充分考虑直接与间接冲突关系，通过构建网络，利用PageRank算法的思想获取证据权值并进行加权修正，最后利用Dempster组合规则进行融合，既保留了经典理论优良的数学性质，又较好解决了前述问题.算例分析结果表明，该方法能够客观反映冲突证据所携带的不确定信息，具备一定的优越性.

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面向距离查询的属性加权图聚集算法

马慧芳, 邴睿, 赵卫中, 常亮

电子学报. 2021, 49(1): 132-139. https://doi.org/10.12263/DZXB.20190129

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图聚集技术是在保留原始图的结构和属性信息的同时，将一个大规模图聚集成简洁的小规模图的技术.随着图的规模不断增加使得图数据变得难以查询和存储，而基于距离的查询，例如最短路径查询，非常依赖图的规模大小.本文提出了面向距离查询的属性加权图聚集算法，在保证节点之间结构和属性相似的同时，保护了节点之间的距离，并有效地减小了图规模.实验证明本文方法的有效性与在查询任务上的高效性.

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基于韵母发音事件匹配与位置时延分析的音唇一致性判决方法

朱铮宇, 廖丽平, 杨春玲, 王泳, 蔡君, 邱华愉

电子学报. 2021, 49(1): 140-148. https://doi.org/10.12263/DZXB.20190238

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针对传统一致性判决方法主要对整句（段）话进行分析，并无对分析内容加以筛选，存在字典规模过大、计算复杂度高及结果易受静音等弱关联片段影响等不足，本文以唇型变化显著的韵母为代表性发音事件，结合音唇初始时延分布范围的统计结果，提出基于韵母发音事件匹配与位置时延分析的一致性判决方法.先利用提出的音视频结合韵母切分法对字典学习数据进行韵母段筛选，再通过学习所得的韵母字典分析韵母事件的音唇匹配度，并对各韵母出现位置的时延分布进行统计评分.最后由韵母发音事件音唇匹配度得分与位置时延分析评分相融合的评分机制判决一致性.实验结果表明，本文算法在识别性能上优于多种比较算法，且与传统字典法相比降低了一定的运算量.

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基于长短期记忆神经网络的容器内进程异常行为检测

陈兴蜀, 金逸灵, 王玉龙, 蒋超, 王启旭

电子学报. 2021, 49(1): 149-156. https://doi.org/10.12263/DZXB.20190220

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容器技术以其轻便、灵活和快速部署等特点提高了应用分发部署效率.然而，资源隔离性低和共享内核的特性却给容器和云平台引入了新的安全风险.本文提出了一种基于系统调用序列和长短期记忆（Long Short-Term Memory，LSTM）神经网络的容器内进程异常行为检测方案，通过无代理监控模式采集进程全生命周期的系统调用序列数据，并利用LSTM捕获序列的语义特征，同时采用局部窗口内累积偏差的方式，提出了两种异常判决方法.此外，为优化模型训练效率，设计了一种短序列样本同比去重算法.在公开数据集和复现的实际攻击场景下的实验结果表明，该方案能有效检出容器内进程的异常行为，且检测效果优于同类的其它方法.

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基于深度强化学习的云边协同计算迁移研究

陈思光, 陈佳民, 赵传信

电子学报. 2021, 49(1): 157-166. https://doi.org/10.12263/DZXB.20200131

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基于单一边缘节点计算、存储资源的有限性及大数据场景对高效计算服务的需求，本文提出了一种基于深度强化学习的云边协同计算迁移机制.具体地，基于计算资源、带宽和迁移决策的综合性考量，构建了一个最小化所有用户任务执行延迟与能耗权重和的优化问题.基于该优化问题提出了一个异步云边协同的深度强化学习算法，该算法充分利用了云边双方的计算能力，可有效满足大数据场景对高效计算服务的需求；同时，面向边缘云中边缘节点所处环境的多样及动态变化性，该算法能自适应地调整迁移策略以实现系统总成本的最小化.最后，大量的仿真结果表明本文所提出的算法具有收敛速度快、鲁棒性高等特点，并能够以最低的计算成本获得近似贪心算法的最优迁移决策.

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具有低能耗辅助电路的三相谐振极逆变器

王强, 曹睿, 王天施, 刘晓琴

电子学报. 2021, 49(1): 167-170. https://doi.org/10.12263/DZXB.20191330

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为优化三相逆变器的效率，提出了一种具有低能耗辅助电路的三相谐振极逆变器，其各相桥臂上分别设置了辅助电路.在辅助电路工作时，主开关可实现零电压软切换，辅助开关可实现零电流软切换，使开关损耗明显降低.此外，在辅助电路的谐振状态结束之后，谐振电感中的剩余电能将只通过1个二极管回馈给储能电容，降低了电能回馈时的辅助电路损耗，有利于实现辅助电路的低能耗.说明了电路的工作流程。实验波形显示主开关和辅助开关能完成软切换.该研究成果对于研发高效率三相逆变器具有参考意义.

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基于VO₂圆环结构的温控宽带超材料吸波器

任英楠, 曹斌照, 李禹蓉, 费宏明, 刘欣, 张明达, 杨毅彪

电子学报. 2021, 49(1): 171-176. https://doi.org/10.12263/DZXB.20200711

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设计了一种基于不同半径的二氧化钒（VO₂）圆环加载于介质层上的宽带可调超材料吸波器，利用VO₂随温度变化的相变特性，实现了外部温度对吸收曲线的动态调节.通过仿真计算表明，该吸波器在外部温度为350K时在8.09~11.23THz带宽范围内吸收率可达90%以上，表现出高吸收特性；而外部温度为300K时在相同频段内吸收率始终低于20%，从而实现了对电磁波吸收的可调功能.进一步对吸波器的等效阻抗和电场分布进行分析讨论，阐明VO₂对吸收性能的调节机制.此外，文章讨论了结构参数、偏振角以及入射角对吸收的影响.其结果表明，合理选择结构参数可实现吸收性能与偏振角、入射角的无关性.本文的结论对于设计其它类型的超宽带可调吸波器具有重要的指导意义.

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基于协方差差分的近场源定位参量估计

秦宇镝, 孙晓颖, 刘国红

电子学报. 2021, 49(1): 177-182. https://doi.org/10.12263/DZXB.20141438

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提出一种基于空间差分技术的近场源方位角和距离联合估计新算法.算法利用平稳噪声协方差矩阵关于主对角线对称的特点，构造近场源定位模型下的空间差分矩阵.推导并证明了该矩阵的谱分解特性，以此为基础确定噪声子空间，借助谱峰搜索实现定位参量估计.算法通过对消噪声分量有效降低了未知平稳噪声对定位精度的影响，同时避免了应用差分技术解决信源定位时出现的伪峰问题.均方根误差的仿真结果证明了算法的有效性.

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基于少量样本学习的多目标检测跟踪方法

罗大鹏, 杜国庆, 曾志鹏, 魏龙生, 高常鑫, 陈应, 肖菲, 罗琛

电子学报. 2021, 49(1): 183-191. https://doi.org/10.12263/DZXB.20180045

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视频目标检测跟踪算法一直是计算机视觉领域的研究热点，目前大部分方法均需人工采集样本训练检测模型，搭建目标检测跟踪系统.当目标成像条件发生变化时，需重新采集样本，训练模型，调试整个检测跟踪系统，耗费大量人力、物力.本文提出一种基于少量样本学习的多目标检测跟踪算法，只需在监控视频第一帧指定待检测目标，即可自主生成混合分类模型，进行目标检测.采用在线渐进学习算法学习目标姿态变化，更新该模型.结合基于颜色的目标跟踪算法，自动构建高精度目标检测跟踪系统.整个过程无需手工采集、标注训练样本.因此，易于扩展到其它监控场景，通过自主学习形成该场景专用的检测跟踪系统，实现不同监控环境下，不同成像条件下都有较好的检测跟踪效果.实验表明，本方法能自主学习多种监控场景下的目标姿态，无需手工标注训练样本，在基于在线学习的算法中有最佳的检测精度，此外也取得了和离线目标检测跟踪系统相似的性能.

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基于属性密码体制的区块链安全技术研究进展

陈露, 相峰, 孙知信

电子学报. 2021, 49(1): 192-200. https://doi.org/10.12263/DZXB.20191375

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区块链是一种集合了分布式存储、点对点传输、共识机制、密码学算法和智能合约等关键技术的分布式账本，具有去中心化、不可篡改、透明化等特性.近年来区块链技术的安全性问题逐渐显露，阻碍了区块链应用的发展.本文介绍了区块链的基本概念与安全模型，分析了区块链的安全性问题；然后，基于属性密码体制，从访问控制、密钥管理、数据隐私保护这三个方面分析了区块链安全技术的各类研究，论述了主要的解决方案的特点；最后，总结了基于属性密码体制的区块链安全技术研究进展，并对未来的研究工作进行了讨论.

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基于分层架构模式识别的软件架构重构技术

王丽, 杜鹏程, 许一鸣, 李必信

电子学报. 2021, 49(1): 201-208. https://doi.org/10.12263/DZXB.20191198

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本文提出一种基于分层架构模式识别的软件架构重构技术.该技术以目标软件的源代码作为输入，过滤与分层架构无关的代码，再利用代码词汇信息挖掘程序实体之间的语义关联，通过代码主题提取并计算程序实体之间的职责相似度，依据相似度将程序实体聚类形成组件.在软件组件化的基础上结合分层模式的ILD属性识别软件层次和软件架构模式.在模式识别的基础上，定位系统中存在的违规作为重构点，生成相应的重构建议并实施重构.最后，本文在Github与SourceForge开源社区中选取10个开源软件系统作为实验对象，验证了本文提出的基于分层架构模式识别的软件架构重构技术在模式识别有效性、重构点识别效果和重构建议实施效果方面与传统方法相比有较大提升，能够有效的帮助软件开发人员识别软件架构模式、获取重构点、生成重构建议，并协助开发人员进行架构重构实施，改善系统违规情况，提升软件质量.

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电子学报. 2021, 49(1): 209-210.

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