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2004年  第33卷  第4期

学术论文与技术报告
DDS阵列频率源技术研究
刘光辉, 唐小宏
2004, 33(4): 341-344.
摘要:
杂散抑制差和输出频率低是DDS的两大缺点,并且随着输出带宽的增加杂散性能更加恶化。传统的解决方法是采用更好的算法和改进DDS芯片本身的结构。该文在分析了DDS杂散性能和输出带宽相互制约的DDS阵列方法基础上,尝试了一种新的解决办法——DDS阵列方法。同时还分析了这种方法的性能,并通过实验验证了其可行性。
IMT-2000基带实时信道模拟器设计
李兴, 钱敬华, 魏波, 吴诗其
2004, 33(4): 345-348.
摘要:
描述了基于ITU-R M.1225的包括室内、室外到室内/步行和车载等测试环境的IMT-2000信道模拟器设计及仿真实现。重点分析了实现该信道模拟器慢衰落的相关性整形和频率选择性多径衰落的实时硬件实现两个算法,给出了数值计算和仿真结果,结果表明该信道模拟器较好地仿真出了2 GHz信道的一阶和二阶统计特性,可作为第三代移动通信研究和设备研制的有效工具。
电磁场时域解的差分-谱混合方法
齐红星, 陈树德, 乔登江, 庞小峰
2004, 33(4): 349-352.
摘要:
经典的时域有限差分方法由于受到稳定性条件限制,在分析含有细微结构的散射体时,计算代价很高。为克服这一缺陷,提出了一种求电磁问题时域解的差分-谱混合方法。文中采用适当近似,将Maxwell方程中各物理量作周期延拓,利用延拓前后各物理量在第一个周期上保持不变,其频谱由连续谱变为离散谱的特性,将连续谱问题转化为离散谱求解。周期延拓后,空间各点场量的离散谱通过求解频域Maxwell差分方程得到,利用Fourier逆变换导出原问题的时域解。该方法的优点是不受稳定性条件的限制,对处理散射体特征结构尺寸远小于激励源波长的电磁问题明显优于FDTD方法,而且它能处理任何线性色散介质,和完全匹配层边界条件结合使用时不需要额外代码。数值试验表明,该方法实现简单,精度高。
基于时域有限差分法的电磁仿真软件研制
闫淑辉, 王秉中, 易春, 张秋菊
2004, 33(4): 353-356.
摘要:
研制了一套用于场分析的电磁仿真软件。该软件基于时域有限差分法,能处理曲面边界目标,用户通过Visual Basic编写的界面输入物体结构参数、设置源及边界条件,并采用Fortran编写的计算模块调用VB生成的数据文件来进行仿真运算。通过同轴天线和谐振腔的模拟仿真对软件进行了验证测试,效果良好。
电磁波在等离子体层中衰减的数值分析
王华东, 鄢扬, 郭军
2004, 33(4): 357-360.
摘要:
采用分层介质方法处理非均匀等离子体层,研究了电磁波射向覆盖磁化等离子体层的金属平板时电磁波的衰减特性。着重讨论Epstein密度分布的等离子体层,分析了等离子体电子密度、电子碰撞频率、外加磁场和入射角度等因素对电磁波衰减的影响,得出在一定等离子体密度和电子碰撞频率下,等离子体对电磁波的吸收特性。
加袖双Koch分形天线的研究
王琪, 阮成礼, 孙益军, 何庆强
2004, 33(4): 361-363,390.
摘要:
构建了一种形式新颖的加袖双Koch分形天线。运用矩量法,研究了天线谐振特性随不同几何参数如弯折角、袖间距以及袖长度等的变化规律,并将遗传算法引入到适合于移动通信GSM和DCS系统的双带单极子天线的设计。研究结果表明,双Koch分形天线比单Koch分形天线具有更低的谐振频率,而且随着弯折角的增加而降低。加袖后的分形天线可有效地改善天线的高频端特性,袖长和袖间距对高频特性有较强的调节作用。
交叉耦合模型及其在腔体滤波器中的实现
李忻, 聂在平
2004, 33(4): 364-367.
摘要:
提出了相位关系和交叉耦合两种分析交叉耦合的模型;给出了在腔体滤波器中实现交叉耦合的方法,通过在非相邻谐振器之间开辟辅助信号通道并添加控制部件,引入有限的传输零点而优化了滤波器性能。基于提出的分析模型,设计实例验证了该方法的可行性与实用性。
阵列单元取向对DOA估计的影响
舒萌萌, 杨峰, 聂在平
2004, 33(4): 368-370.
摘要:
针对以往DOA估计算法中智能天线系统的阵列单元模型多采用全向振子的情况,分析了当天线单元存在方向性时对MUSIC算法估计信号到达角的影响,并在进行阵元互耦校正后,讨论了影响MUSIC算法分辨率的一些因素,通过计算机仿真结果的比较表明单元取向、阵列方向性、信噪比对到达角分辨率有较大的影响。
易加工开口环高温超导线性相位滤波器
张天良, 羊恺, 补世荣, 刘娟秀, 罗正祥
2004, 33(4): 371-373.
摘要:
基于常规正方形结构开口环谐振器制作线性相位滤波器时,耦合缝太窄而不适合常规光刻工艺的加工,研究了高温超导开口环谐振器间的混合耦合,提出了适合常规光刻工艺加工的改进结构,并利用这种结构研究了一中心频率在1 750 MHz,带宽为80 MHz的高温超导六级线性相位滤波器。
二维码OCDMA通信系统的研究
董海峰, 马志钢, 蒲涛, 吴迪, 杨淑雯
2004, 33(4): 374-377.
摘要:
介绍了光正交码和二维光正交码的概念,并对其性能进行了讨论。分析了T/S OCDMA、WDM+OCDMA、MW OCDMA三种二维码OCDMA系统,并比较了其性能。给出了二维光正交码光纤延迟线编解码器的设计方案和二维光正交码光纤光栅编码原理。
准同步宽带CDMA卫星移动通信分析
郝学坤, 马文锋, 张更新, 马刈非
2004, 33(4): 378-382.
摘要:
理想同步CDMA系统具有很高的容量,然而在卫星移动环境下很难实现,一般采用准同步系统。该文首先仿真分析了准同步误差对宽带CDMA卫星移动通信的影响,发现CDMA系统在准同步的条件下性能有明显改观,也就是说在相同条件下能大大提高系统容量。然后针对卫星移动环境提出了一种准同步实现策略,并对其可行性进行了论证。通过分析可以看出该策略是可行的,并且轨道越高实现越容易。
模逆算法的分析、改进及测试
谭丽娟, 陈运
2004, 33(4): 383-386,394.
摘要:
公钥密码实现中,模逆算法经常是算法实现的瓶颈。通常求模逆的运算方法牵涉到大量的除法和减法操作,而除法操作需要大量的运算开销。基于现有的求最大公因子的方法,分析利用扩展欧几里德求模逆的方法,以及二进制扩展欧几里德算法,提出了利用二进制扩展欧几里德算法求模逆的方法,给出了几种算法性能比较的测试环境和测试结果。测试结果表明:改进的算法比利用扩展欧几里德求模逆的方法速度更快,对硬件实现更具有普遍性。
基于DSP的高性能静态图像压缩
田茂, 闫波, 李广军, 贺军
2004, 33(4): 387-390.
摘要:
提供了一种低成本的数字图像处理解决方案。研究了以DSP为核心的高性能压缩和处理系统。系统使用CCD获取原始数字图像数据,采用快速算法实现了核心的二维DCT变换,经过编码后,在一个16位定点DSP上实现了快速图像压缩。实验证明,该系统性能良好。
基于多结构元广义形态滤波的改进算法
马义德, 张祥光, 杨淼
2004, 33(4): 391-394.
摘要:
为对采用相同结构元的形态闭-开和形态开-闭这两种滤波器进行改进,采用了不同结构元的广义形态闭-开和形态开-闭滤波器。在此基础上,将一种新的结构元运用到广义形态滤波中,提出了一种滤波新算法。理论分析和图像处理仿真实验表明,该类滤波新算法既能有效地滤除噪声,又可充分保留原图像的细节信息。
蓝牙遥控器系统的设计与实现
黄国平, 王金龙
2004, 33(4): 395-398.
摘要:
提出了一种在通信电台中嵌入蓝牙技术,利用蓝牙模块并结合个人数字助理技术完成无线遥控功能的蓝牙遥控器系统软硬件设计方案。采用该方案,改造了电台的遥控接口,实现了蓝牙遥控器,使便携式通信电台的使用更方便、具有更强的移动性。
新型渐变折射率低损耗大角度Y分支器的研究
何晓薇
2004, 33(4): 399-402.
摘要:
针对集成光学中普通Y分支波导分支角度小,不利于集成的问题,提出了一种新型基于渐变折射率波导的低损耗大角度Y分支结构,经过理论分析和大量的有限差分光束传播法仿真,结果表明在分支角度为10°时辐射损耗为0.176 dB,与传统Y分支相比,新型Y分支器具有损耗小,结构简单的特点。
一种基于LSM的数据源在异常检测中的应用
张衡, 张毓森
2004, 33(4): 403-406.
摘要:
针对异常检测中的数据源选择、行为描述、正常行为学习和行为匹配,提出了一种新的基于安全模块的数据源。为验证其有效性,采用基于信息理论的数据分析和马尔可夫模型两种方法,并与目前较多采用的系统调用数据源作了对比。实验结果表明,新数据源有效,且在一定条件下,比系统调用数据更具优势。
基于豪斯多夫距离的快速多人脸检测算法
杨清夙, 游志胜, 张先玉
2004, 33(4): 407-409.
摘要:
以豪斯多夫距离为相似性度量,提出了一种对光照及背景变化具有鲁棒性的快速准确多人脸检测算法。由于豪斯多夫距离多模板匹配算法的复杂性,采用降低模型维数,寻找感兴趣区域和用变换间距离来寻找最适宜模型等多种方法提高计算豪斯多夫距离的效率。实验结果证明该算法能快速准确检测人脸。
基于投影的fMRI时间序列图像配准方法研究
罗棻, 陈华富, 尧德中
2004, 33(4): 410-413.
摘要:
利用投影技术,针对功能磁共振时间序列图像,介绍了一种新的自动图像配准方法。该方法将序列图像二值化后沿着水平方向或垂直方向进行投影,根据投影向量元素的位置和大小,快速地计算出图像的旋转、平移运动的变化参数。仿真实验和实际的功能磁共振应用证实了该方法的有效性。
选择性注意脑电成分的新模型及其应用
尧德中
2004, 33(4): 414-418.
摘要:
提出了一个新的选择性注意脑电信号分解模型Va=GVu+W,并应用总体最小二乘法(TLS)求解该模型方程。根据TLS求得的G和W,注意效应被分解成了两个方面,注意引起的脑神经活动W和注意对非注意情况脑活动的门限调控作用G。将该模型应用于空间注意ERP数据,进一步提出了选择性注意的一个新的理论框架,即在刺激后的200 ms内出现的调制放大(G>1.0)和新活动成分(W)主要起改善信噪比的作用,而在200 ms后出现的调制抑制(GW)则旨在对选择性增强的信号成分的特定认知处理。
基于多Agent的入侵快速响应系统
周世杰, 秦志光, 张峰, 张险峰, 刘锦德
2004, 33(4): 419-422.
摘要:
从分析信息安全的现状入手,设计了一个基于多Agent的快速入侵响应系统CI2D&R。结合该系统的网络部署设计,介绍了该系统两个主要组成部分安全间谍和安全警卫的主要功能,并提出了该系统的分层体系结构,分析了系统的主要组成部件及其相应功能,论述了该系统的数据流和接口设计及解决Agent可靠运行的方法。
自相似业务流下的服务质量保障
文军, 任立勇
2004, 33(4): 423-426.
摘要:
将来网络服务质量需要考虑网络业务流自有的自相似性对网络性能的影响,而传统的网络模型未考虑此因素。该文利用分数布郎运动模型,建立了一个网络模型,此模型考虑了业务流的自相似,以及聚类的特性,通过控制有效带宽,提高统计复用效率,并通过审核控制机制,提供网络服务。实验证明分数布郎运动模型能如实描述业务流特性,准确预测业务流的性能,能够最大限度地利用网络资源,提高服务质量,弥补原来网络排队模型的缺陷。
一种多约束条件的组播路由算法
张选芳
2004, 33(4): 427-429,433.
摘要:
提出了在组播应用中满足多个约束条件的一种组播路由算法。该算法以最短路径算法为基础,通过调整当前形成的路由树中节点的排列顺序,依次为目的节点选择到路由树的最短路径并加入到该路由树中,得到满足跳数约束条件的低代价组播树,再对所构成的低代价组播树进行同级中继合并,得到最后的组播树。该组播树因为中继最少,所以时隙资源消耗最小。
一种多级P2P文件交换系统架构的研究
赵继东, 王晓斌, 张玮, 曾家智
2004, 33(4): 430-433.
摘要:
针对现有P2P软件系统采用单层或双层架构所带来的效率低、无法合理进行有效的数据交换的缺点,提出了一种新的三层多级P2P文件交换系统架构。在现有IPv4网络上,该系统采用独特的根服务器/组服务器/用户三层多级架构提高系统性能;使用UDP隧道技术解决了两台计算机在不同的NAT内的文件交换问题;采用新的搜索模式,对文件信息进行了有效的分类和索引,并实现了对文件交换的全程监控。运行结果表明,该系统有效地利用了网络带宽,使文件传输的效率得到了提高。
基于移动IPv6的IPSec安全体系
杜小丹, 张凤荔, 羊裔高, 鄢涛
2004, 33(4): 434-437.
摘要:
对IPSec协议族进行研究,分析了安全联盟、身份认证报头、封装安全负载和因特网密钥交换等协议的结构及其关键技术,并在此基础上提出了一种IPSec的实现方案,可以有效地保障移动IPv6中数据传输的安全。在具体的实施过程中,可选用传输模式和隧道模式两种实现模式。传输模式只能用于发送方和接收方的系统都应用了IPSec的情况。在大多数情况下,采用隧道模式不需要对所用的系统进行任何修改。
基于资源回收的容错单调比率调度
王亮, 雷航
2004, 33(4): 438-441.
摘要:
基于时间冗余的容错实时调度算法,其可调度条件是以任务的最坏执行时间和为任务预留容错操作的时间为分析基础,且任务拒绝率高,系统资源利用率低。该文提出的基于资源回收的容错单调比率调度,以容错实时调度算法FT-RM为基础,利用任务的实际执行时间低于最坏执行时间的特性,收集已完成任务释放的资源供等待任务使用,在保证系统容错要求的同时,提高了任务吞吐量和系统资源利用率,并通过模拟实验分析算法性能,研究了影响算法调度性能的若干因素。
动态多级安全系统安全标记的格模型
谭良, 罗讯, 周明天
2004, 33(4): 442-445.
摘要:
分析了安全标记的概念,给出了安全标记的形式化定义,并建立了动态多级安全标记的格模型理论。格模型理论回答了动态多级安全系统的安全标记集合在数学上应形成格,解决了两安全标记比较时上、下确界的存在性问题,为多级安全性从静态安全政策,通过该策略的历史敏感性特征转化为动态安全政策奠定了理论基础。
CCD图像的轮廓特征点提取算法
侯学智, 杨平, 赵云松
2004, 33(4): 446-448.
摘要:
采用最大方差法将图像二值化,用图像形态学的梯度﹑细化和修剪算法来提取边缘轮廓,利用十一点曲率法得到轮廓的角点和切点的大致位置。提出了一种基于最小二乘拟合的改进算法,来进一步确定角点和切点,并对轮廓分段识别。该算法应用在基于图像处理的刀具测量系统中,实际结果表明具有良好的抗噪声性能,能准确提取出图像的特征点。
多峰需求情形下的产量决策问题研究
钱云光, 唐小我
2004, 33(4): 449-452.
摘要:
在单峰需求情形下最优产量确定的基础上,针对厂商面对多峰不确定情形下的需求情况,研究了多峰需求情形下最优产量的决策问题,建立了多峰需求情形下最优产量确定的决策模型,得到了多峰需求情形下最优产量确定的决策方法,这对产品定价特别是电力行业的定价决策具有实用性。
激光多普勒信号跟踪微分器的分析与设计
李志刚, 王宝光, 杜振辉, 蒋诚志, 张丽陶
2004, 33(4): 453-456.
摘要:
为了有效跟踪多普勒信号,设计了一种离散跟踪-微分器,对于输入的任意有限区域上积分有界的信号,从数学上证明了其渐近稳定性、跟踪的快速性;仿真结果表明了设计的正确性。该线性离散跟踪-微分器,能够消除差分法中的误差,获得输入信号的解析解,其跟踪速度快,设计过程简单。
数字分数微分器系数的快速算法
滕旭东, 袁晓, 赵元英, 魏永豪
2004, 33(4): 457-460.
摘要:
提出了一种理想数字分数微分器系数的快速算法。从理想数字分数微分器系数计算公式的特点考虑,利用变量代换把积分函数中的振荡因子转换成积分上限,避免高阶振荡函数积分计算,给出了计算分数微分器系数的递推公式。分析了快速算法的计算复杂度、稳定性和收敛性等问题。实验结果表明新算法具有运算量少,运算速度快并具有较好的稳定性和收敛性。
反氢原子能级及光谱的经典定性研究
于长丰, 严一民, 阎坤, 杨新铁
2004, 33(4): 461-463,484.
摘要:
利用一种带相位因子的经典屏蔽Coulomb势,采用经典分析方法对反氢原子的能级和光谱给出了预言性的描述,结果发现其能级与光谱同氢原子有较大区别。在反氢原子中主量子数n小于1的分数值且正电子由基态跃迁到激发态时才产生光谱,与氢原子发光机制正好相反。
趋势分析中的一种增量数据挖掘方法研究
曾异平, 朱宏, 龙文光
2004, 33(4): 464-467.
摘要:
研究了一种新的增量数据挖掘方法,通过对交易数据项集进行编码后,把原始数据转换成整数值随机变量序列,得到该序列为马尔可夫链,利用频率代替转移概率,建立了一个趋势分析的模型。通过对超市销售数据的分析表明,该方法具有简单、实用的特点,得到了顾客对同一产品的不同品牌的选择是没有差别的。
非线性极大极小问题的可行信赖域算法
陈华富, 钮海
2004, 33(4): 468-470.
摘要:
针对一类非线性约束极大极小问题,利用极大熵方法将转化为带不等式约束的非线性规划问题,给出了一种可行信赖域算法,解决了不等式约束的非线性大系统优化问题,并证明了该算法的全局收敛性。初步的数值试验表明,对于该类极大极小问题,本算法有良好的数值表现。
Stein方程的线性变换解法
贾利新
2004, 33(4): 471-473.
摘要:
利用线性变换及方阵Jordan标准型的方法,给出了Stein矩阵方程存在唯一解的充分必要条件以及解的形式。采用的方法是初等的,所得的结果比已有结论丰富。该方法也可用来研究一般域上的矩阵方程,从而为研究密码学基础理论提供一种新方法。
低渗气藏非线形方程新模型的适定性
吴小庆, 杜宁, 钟守铭
2004, 33(4): 474-477.
摘要:
研究了低渗透气藏中气体滑脱效应问题,利用气体滑脱现象对气测渗透率的影响,建立了低渗透多孔介质气体渗流规律的非线性抛物型偏微分方程、非线性边界条件的数学模型,论证了其适定性,得到了该模型解的存在、唯一及稳定的理论证明,为数值计算奠定了基础。
关于图的并的严格强控制数
任庆军, 傅英定
2004, 33(4): 478-480.
摘要:
图的严格强控制数是图的符号控制数的推广,该文在图的符号控制数的基础上,研究了图的严格强控制数,并且决定了一些图的并的严格强控制数。通过对图的并的严格强控制数的研究,进一步得到了一些图的并的严格强控制数与图的阶数的关系。
相对论Birkhoff系统的积分不变量
顾书龙, 张宏彬
2004, 33(4): 481-484.
摘要:
研究相对论Birkhoff系统的积分与积分不变量的构造,建立相对论Birkhoff系统的等时变分方程和非等时变分方程,由此证明:由已知系统的一个第一积分,可以构造系统的一个积分不变量.并给出了它的逆定理。