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2006年  第35卷  第5期

通信与信息工程
混合轨道卫星通信系统的路由算法研究
朱立东, 刁塑, 吴诗其
2006, 35(5): 717-720.
摘要:
研究了混合轨道卫星通信系统的路由算法,系统由低轨道和静止轨道卫星构成。提出了"最长覆盖时间"和"最短路径"的路由算法,并作了相应的分析和仿真,对两种算法的路由重构率和数据报丢失率等方面作了比较。结果表明:"最长覆盖时间"算法与"最短路径"算法相比,能更有效地改善系统的性能。
LEO卫星通信系统中的一种信道动态预留策略
王益辉, 朱立东, 吴诗其
2006, 35(5): 721-724.
摘要:
针对具有点波束的低轨卫星移动通信系统,提出了一种信道动态预留策略。该策略不必记录地面通信终端的实时位置,利用低轨卫星通信系统中用户移动性特点,根据点波束间用户分布情况即可实时计算出点波束内应预留的信道数。通过计算机仿真,该策略与固定信道预留策略相比较,可以动态地调整小区预留的信道数,使系统的性能得到改善。
一种区域卫星定位系统的星座方案
邓长明, 卓永宁, 吴廷勇, 吴诗其
2006, 35(5): 725-728.
摘要:
提出了一种用静止卫星和同步椭圆轨道卫星构造的区域卫星定位系统。并以GDOP最小化为目标,对该系统的星座参数进行了优化。利用仿真得到了该星座在我国的性能指标,并和GPS星座进行了比较。仿真结果表明,该方案能够满足我国及周边地区的卫星定位需要。
弹性分组多环互连网络的跨环传输研究
张治中, 曾庆济, 雒江涛, 蒋铭, 赵正福
2006, 35(5): 729-732.
摘要:
提出了一种新颖的交叉连接节点,它兼容弹性分组环标准节点的功能。多个弹性分组环通过交叉连接节点互连后,可构建弹性分组多环互连网络。为保证数据能可靠、高效地进行跨环传输,对基于单环架构的标准帧格式进行了扩展定义,并基于扩展的帧格式对交叉连接节点的体系结构、跨环帧转发算法进行了设计。研究表明,跨环数据能够可靠、高效地进行传输。
Ad hoc中基于主动网的自适应FEC
陈玉, 王晟, 李乐民
2006, 35(5): 733-735,773.
摘要:
针对无线信道中高误码率限制传输性能,固定前向纠错(FEC)又不能适应无线网络中误码率多变和链路差异的环境等问题,通过利用主动网的网络可编程接口在Ad hoc网络中动态地实现了一种跳到跳的自适应前向纠错策略,并采用仿真实验进行性能分析,结果表明能对上述原因造成的丢包起到很好的改善作用。
一种卫星波分复用/黑码分多址组网方案研究
傅劲, 谭庆贵, 胡渝
2006, 35(5): 736-739.
摘要:
介绍了组建卫星光通信网络的必要性,分析比较了卫星光通信网络中可采用多址技术及其特点。结合波分复用技术和光码分多址技术的优点,提出一种新的光码分多址+波分复用组网方案,给出了该组网方案的网络结构及编码实现方案,并分析了该种组网方案的特点和应用前景。结果表明,该混合组网方案可很好地利用波分复用和光码分多址技术的优点,具有网络拓扑结构灵活、易于扩展、可承载多种业务以及易于实现的特点,在卫星光通信网络中具有重要的应用价值。
WDM网中一种联合优化的自适应保护算法
何荣希
2006, 35(5): 740-743.
摘要:
研究WDM网络的生存性问题,提出了一种联合优化的自适应专用通路保护算法。该算法根据网络拓扑信息和资源使用情况动态调整链路权值,并在此基础上为到达业务连接请求,同时找到一对链路分离的工作通路和保护通路,而且保证二者占用资源总量最少。与文献中已有算法相比,JOA可以降低算法的时间开销,同时还有利于全网负载均衡和少用资源,从而可以有效提高全网资源利用率,进一步降低业务连接请求的阻塞率。通过仿真将所提算法与传统算法进行了对比,给出了仿真结果。
路由选择的一种新遗传算法
吴传信, 倪明放, 陈鸣
2006, 35(5): 744-747.
摘要:
提出了应用于QoS路由选择的一种新遗传算法,该算法给出了基于跳数优先原则的初始种群生成办法,以及邻近交叉和前向变异两个关键算子。算法的主要优点表现为初始种群生成独立于网络拓扑的度量参数,交叉产生了多样性新个体,以及变异有效抑制算法退化等。对随机生成的不同规模的网络拓扑结构进行仿真,结果表明该算法是有效的。
宽带MISO/OFDM传输系统的性能分析
邱永红
2006, 35(5): 748-751.
摘要:
提出了一种自适应比特和功率分配的宽带MISO/OFDM传输系统,建立了宽带MISO/OFDM传输系统的模型,并对该系统的最大子载波信噪比性能进行了分析。仿真结果表明在多径衰落信道下,与没有采用自适应比特和功率分配的传统发射分集OFDM传输系统相比,该系统的误比特性能得到明显的提高。
OFDM信道估计的子空间方法
徐海波, 杜欢, 张振仁
2006, 35(5): 752-754.
摘要:
介绍了OFDM信道盲估计的子空间方法及其研究现状,并对文献[6]的算法按照WLAN 802.11a的符号格式在存在虚载波及导频的情况下进行了性能仿真,研究了要达到一定的精度,算法应选取的包长及算法对信道SNR的要求。仿真结果表明导频格式会影响算法的收敛,但通过加入不相关的导频,能保证算法的收敛。
H.264视频鲁棒传输的最优宏块模式选择
杨天武, 彭强, 诸昌钤
2006, 35(5): 755-758.
摘要:
分析了受损宏块的信道失真及其差错扩散,研究了宏块编码模式对信源失真和信道失真的影响,提出了结合信源信道编码的一种基于率失真优化的快速模式选择算法。通过估算不同宏块模式的信源失真和信道失真,自适应地选择最佳编码模式,使得视频序列的整体传输失真最小。模拟实验显示,相对于H.264参考软件的模式选择算法,该算法显著降低了计算复杂度并提高了视频差错恢复性能。
CSTN-LCD驱动算法模型及硬件实现
佟国香, 姜书艳, 罗刚
2006, 35(5): 759-762.
摘要:
针对多线寻址驱动方案,以驱动算法的数学理论为基础,建立了可由EDA工具综合的硬件驱动算法模型。该算法模型综合了FRC-PWM灰度技术的解决方案,通过FPGA验证,实现了在保证CSTN-LCD显示效果的前提下使电路设计达到最优化。
阵列误差对多参数联合估计性能的影响
王建英, 解梅, 尹忠科
2006, 35(5): 763-766.
摘要:
建立了频率、二维到达角和极化联合估计的阵列误差信号模型,分析了阵列误差对用ESPEIT算法进行参数估计性能的影响。推导了在阵列误差模型下,频率、二维到达角和极化联合估计算法中各参数估计结果的均方误差。计算机模拟结果证实了分析结果的正确性。
一种改进的模拟退火图像盲复原算法
张红英, 彭启琮
2006, 35(5): 767-769,787.
摘要:
通过分析均匀分布与Cauchy分布的分布机制,提出了一种改进的模拟退火图像盲复原算法,该算法选择Cauchy分布为随机扰动量来产生状态扰动函数。通过计算机仿真,验证了该算法对初值的鲁棒性和复原的效果优于基于均匀分布随机扰动量模拟退火盲解卷积算法,提高了收敛到最优解的速度。
使用频域LSB水印算法的鲁棒性分析
胡东, 刘晓云
2006, 35(5): 770-773.
摘要:
对在频域中使用最不显著分量(LSB)算法进行了分析,提出了增强LSB算法鲁棒性的条件和频域LSB的两种定义,并据其构造了具有鲁棒性的LSB算法。为保证水印顽健性,对图像做8×8分块,把各个块的中、低频部分的LSB部分用水印代替,水印的平均强度为被取代部分平均强度的20倍。仿真实验证明:算法在一定条件下,可以具有相当强的鲁棒性。同时,可以提供攻击的合法性辨别和攻击位置确定,并在两个位置提供认证接口,符合水印发展趋势。
加性细胞自动机的同构性分析
张传武
2006, 35(5): 774-776.
摘要:
根据矩阵方程理论和细胞自动机原理,提出了加性细胞自动机状态转移结构的同构性方法,该方法利用状态转移矩阵方程及其特征多项式分析规则90和150加性细胞自动机,证明了特征多项式为不可约多项式时的零边界规则90和150加性细胞自动机与其对应的线性细胞自动机具有相同结构的状态转移图,即它们同构。研究表明:该方法对实际的伪随机序列产生、通信和测试等领域具有应用推广价值。
物理电子学
Ka波段绕射辐射振荡器的辐射功率测量
兰峰, 高喜, 史宗君, 杨梓强, 梁正
2006, 35(5): 777-779,783.
摘要:
给出了Ka波段相对论绕射辐射振荡器(RDG)的辐射功率测量方法和实验结果。器件采用带反射器两段式过模慢波结构,由于器件的过模结构特点,实验选择用空间积分方法测试辐射功率。在准确标定测量系统的基础上进行了热测实验,得到了辐射模式图和辐射总功率。测试结果表明:微波辐射功率超过300 MW,信号脉宽大于10 ns,辐射频率介于34~38 GHz之间,辐射模式为TM0n模。
光调制散射器在近场测试中的应用
杨顺平, 钟哲夫, 李浩
2006, 35(5): 780-783.
摘要:
给出以互易原理为基础的光调制散射器测量法的理论推导,采用光电二极管光导开关作为散射器中间部分的光调制单元,设计出了实用的光调制散射器微波测量系统。并利用光调制散射器测量开口波导轴线的近场分布结果,与HFSS仿真结果比较具有良好的一致性。
锥形场发射体尖端温度的分析
江天府, 田时开, 曾葆清, 杨中海
2006, 35(5): 784-787.
摘要:
从热传导方程出发,考虑Nottingham效应和焦耳热情况下,采用自洽求解了圆锥形场发射体的尖端表面温度;定量讨论了温度与给定的圆锥形场发射体的结构参量与物理参量的关系。结果表明Nottingham效应、热导率和锥体横截面积的大小对尖端表面温度起决定作用,由Nottingham效应和焦耳热产生的温度在通常发射电流情况下,并不会达到钼的熔点温度而引起微尖锥发射体的失效。
非定值相移量的单步相移同轴数字全息
刘秋武, 刘艺, 王仕璠
2006, 35(5): 788-790,847.
摘要:
提出一种非定值相移量的单步相移同轴数字全息算法。对CCD面上的干涉光强进行了分析,用图像相减法算出CCD面上不能确定相位正负的物光波,再记录一帧有相移的干涉光强,来确定相位的正负。其特点是有相移的这一帧干涉光强没有参与物光场大小的运算,只是用于相位符号的判断。该算法对相移误差不敏感。
自动化技术
具有数据包丢失的NCS反馈调度研究
何坚强, 张焕春, 经亚枝
2006, 35(5): 791-793,822.
摘要:
网络化控制系统数据包丢失会导致控制系统性能下降与网络资源利用率降低。该文分析了网络化控制系统的数据包丢失问题,基于网络利用率,采用反馈调度方法,动态调整网络化控制系统控制任务周期,在线分配网络资源,实现调度与控制的集成,提高了网络资源的利用率与控制系统性能,仿真结果表明该方法的有效性。
全速范围直接转矩控制新型建模与研究
张春, 郭兴众, 江明, 陈其工
2006, 35(5): 794-797.
摘要:
提出了一种适合于全速范围的直接转矩控制系统仿真模型。针对PI参数对系统的影响,改进了PI速度调节器的设计,改善了系统的磁链和转矩控制性能。同时给出了基于MATLAB/SIMULINK的系统仿真模型,仿真结果表明了该方法的正确性,能实现六边形磁链轨迹和近似圆形磁链轨迹的平滑切换。
基于粗集规则编码的神经网络控制器设计
吴斌, 郭贤生
2006, 35(5): 798-800,836.
摘要:
利用通过粗糙集产生的控制规则对神经子网络进行编码,用遗传算法独立进化每一个子网络,把进化后的子网络用改进的遗传算法通过适当连接形成最后的神经网络。利用该神经网络进行在线控制,并和PID控制效果相比较,证明了其有效性。
计算机工程与应用
一种基于多参数的IDS决策过程研究
杨鹍, 罗光春, 卢显良
2006, 35(5): 801-803,810.
摘要:
讨论了将数据融合技术运用到入侵检测系统中的方法,并提出了一个基于数据融合技术的入侵检测机制-DFIDM。在该机制中,有多个检测器搜集系统日志文件、网络流量信息、网络数据包等数据,这些数据在通过了本地决策、数据提取和对象提取阶段等预处理过程之后,传送到融合中心进行决策,重点研究了决策过程所涉及的多参数问题。为此,系统设计了检测器可靠性、时间因素、空间因素等五个主要因素参与融合与决策。最后通过实验证明,采用了该机制的入侵检测系统具有更好的准确性。
基于免疫算法和神经网络的新型抗体网络
陈科, 许家珆, 程永新
2006, 35(5): 804-806,840.
摘要:
构建了基于免疫算法和神经网络的新型抗体网络入侵检测系统,系统与网络入侵检测功能相结合,应用于大型网络的入侵检测任务,具有良好的可扩充性;重点讨论了新型抗体网络原理,引进BP神经网络自学习能力,对已有的抗体网络模型进行改进;通过对网络数据集的测试表明,该算法相对于传统抗体网络,其检测效率得到了明显的改善。
一种适用于智能家电嵌入式软件的框架构件模型
施俞行, 高峰, 罗克露, 梁军峰
2006, 35(5): 807-810.
摘要:
通过对家电控制器常用MCU体系结构、程序设计语言、常用家电控制程序设计代码以及外设驱动源码的研究,制定了一种应用于智能家电嵌入式软件的框架构件规范,实现了划分和设计框架代码片段,以及对框架代码片段封装的方法;所设计的模型已成功应用于某863项目中。
基于抗体网络的邮件过滤器设计
匡胤, 黄迪明
2006, 35(5): 811-814.
摘要:
抗体网络作为一种新型的基于免疫原理的神经网络模型,已有实验验证了其具有良好的无监督竞争学习能力。但对抗体网络的研究目前还集中在原理介绍和实验验证上,没有将其应用在实际工程问题中的先例。在保留抗体网络的结构自动生成,基于克隆选择、变异机制的无监督竞争学习等优点的同时,对抗体网络的初始化、抗体的表示方式、网络结构的更新等方面作了适当的改进。在此基础上设计的邮件过滤器,和传统的邮件过滤器相比,实验结果表明其具有自适应能力好、准确性高等优点。
用动态链路复用技术构建多业务交换体系结构
吴光斌, 李军, 夏侯荔鹏
2006, 35(5): 815-818.
摘要:
通过对交换体系结构及数据在交换芯片中的转发流程的深入分析,提出了一种用动态千兆链路复用技术构建多业务融合的交换体系结构的设计方法,解决了在传统的交换机中融合诸如防火墙等多种应用的硬件设计问题。该方法的原理是通过Cross-point交换网络实现防火墙模块和业务板到交换板的链路共享,共享的数据链路在CPU的配置下,能动态地改变,从而实现多重并行数据传输。对样机的性能测试证明了设计方法的正确性。
一种基于动态建链推理的网络攻击过程分析方法
刘晶, 伏飞, 戴江山, 肖军模
2006, 35(5): 819-822.
摘要:
提出一种动态漏洞链构造推理网络攻击过程的分析方法。以漏洞间推理关系为前提,从受害主机入手,构造有色加权有向图,在多日志中查找漏洞被利用的解释信息,并由查找结果对漏洞链动态剪枝,得到主机漏洞攻击链和攻击该受害主机的嫌疑主机,对嫌疑主机迭代分析,推理出网络漏洞攻击链。实例表明该方法能够快速有效地实现网络攻击过程分析,并且具有良好的可扩展性。
电子信息材料与器件
溶胶-凝胶法制备氧化锌薄膜
周英, 邓宏, 李燕, 程珍娟
2006, 35(5): 823-825,828.
摘要:
采用了溶胶-凝胶工艺在普通的玻璃载玻片上成功地制备出具有c轴择优取向性、高的可见光透光率、平整均匀的氧化锌薄膜。通过XRD、AFM以及UV光谱仪等分析,其结果表明:所制备的氧化锌薄膜具有纤锌矿型结构,表面均匀致密,薄膜晶粒尺寸大约在40~90 nm,溶胶浓度增大时,其晶粒大小呈增大的趋势。随着涂膜层数的增加,薄膜的(002)方向的取向度增加。薄膜在可见光区的光透过率>85%,在近紫外光波段透射率急剧减小,对应的禁带宽度为3.34 eV。
特种Nafion溶液制备及其在PEMFC中的应用研究
王守绪, 郑重德, 胡涛, 马迪
2006, 35(5): 826-828.
摘要:
Nafion溶液在燃料电池、电极修饰、电化学分析、电化学催化等领域具有广泛用途。采用特种高沸点溶剂,获得了溶铸性能优良Nafion的溶液。比较溶铸Nafion膜与原始Nafion膜的IR光谱可以看出,Nafion溶液制备方法未对Nafion膜的化学组成与分子结构产生影响,但溶铸膜的分子排列更加规整有序。将该溶液在PEMFC中应用,其性能优于目前的商品水-醇体系Nafion溶液。
光电子学工程与应用
一种内径尺寸光电非接触测量方法
张连存, 张亚婷, 张国玉, 田庆元, 宋金城, 胡放荣
2006, 35(5): 829-832.
摘要:
基于光三角测量原理,提出了一种内径尺寸的非接触测量方法。对单光三角测量原理进行了分析,给出了相应的内径尺寸计算公式,并建立了解决单光三角法光探头偏心的数学模型。应用单光三角测量原理,结合半导体激光准直技术、现代传感技术、伺服控制技术和计算机技术研制了一种非接触式内径尺寸测量系统。论述了系统的组成和总体结构,并通过实验对系统的测量精度进行了验证。结果表明:测量系统分辨率可达0.01 mm,测量极限误差不大于0.03 mm,该测量方法是可行的。
生物电子学
心律波动信号的1/f噪声特性分析
曹坤勇, 于盛林
2006, 35(5): 833-836.
摘要:
心律波动信号具有1/f噪声特性,是非平稳的。该文采用平均功率谱密度方法,分析了基于平均功率谱密度和最小二乘拟合法求正常人和心脏充血患者的心律波动信号的谱参数,发现根据谱参数可以定量地区分正常人与心脏充血患者:大部分正常人的心律波动信号的谱参数大于1,而大部分心脏充血患者的心律波动信号的谱参数小于1,该结论可为心脏病的诊断与预诊断提供一种辅助手段。
基于傅里叶技术快速预测DNA序列编码区
王玉, 饶妮妮
2006, 35(5): 837-840.
摘要:
利用功率谱分析探测DNA序列编码区的主要特征信号三周期性,需要计算1/3频率点的傅里叶频谱。针对该问题,提出了只计算1/3频率点处的傅里叶频谱快速预测DNA序列编码区的方法。理论分析和实验证明,该方法的计算速度比使用傅里叶变换或快速傅里叶变换的方法快,计算准确性保持不变,不需要一个训练组或现有数据库的信息。
电子机械工程
MEMS器件缩减模型建模方法研究
卢凉, 杜平安, 秦东兴, 阎威
2006, 35(5): 841-843.
摘要:
论述了微机电系统(MEMS)器件缩减模型的建立是进行MEMS系统级模拟的关键。论证了基于线性正交振型建立MEMS器件缩减模型是一种有效的方法,导出了MEMS器件动态缩减模型的微分方程,即根据能量守恒定律,用广义坐标表示系统的各个能量域,用线性正交振型的叠加对微分方程进行解耦,建立起一组表征器件动态特性的常微分方程,就可以利用现有的系统级仿真软件和电路一起进行系统级模拟。
利用LCR波监测长轨温度应力方法的研究
彭小丹, 丁杰雄
2006, 35(5): 844-847.
摘要:
针对铁路养护中对长轨(CWR)纵向温度应力监测的难题,基于声弹性原理,介绍了一种利用LCR波来实现其自动化检测的超声波无损检测(NDT)系统,并对该系统的超声波探头和声时测量单元的结构及工作原理进行阐述。系统采用软件方式校正和消除温度对实际测量声速的影响,提高了超声检测应力的测量精度,从而达到了铁路监测要求。
计算数字
正整数的连续奇偶拆分
郭育红, 张先迪
2006, 35(5): 848-850.
摘要:
正整数n的一个拆分是指将n表示为一个或多个正整数的无序和。n的不同拆分方式数称为n的拆分数。给出了一个正整数n能拆分成连续奇数和连续偶数之和的充要条件,并求出了这两种拆分的拆分数。将其结果用于讨论不定方程x2-y2=n,给出了判断该方程解的存在性条件,以及解的个数的确定。证明了如果n能表示成连续奇数和连续偶数之和,则表示法唯一。
a尺度多重双正交小波包的分解与重构算法
冷劲松, 傅英定, 钟守铭
2006, 35(5): 851-853.
摘要:
介绍了构造a尺度多重双正交小波包的方法。它在应用上灵活性很强。按此法可构造多种不同的双正交小波包。本文的重点是给出了用此小波包进行分解与重构的算法。
管理工程
随机网络计划仿真方法研究
陆力, 朱红
2006, 35(5): 854-856.
摘要:
分析了传统CPM和PERT方法的缺陷,利用逻辑矩阵"穷举"识别工作路径,导出项目计划可靠性公式,提出了在两点法基础上确定时间参数、基于MATLAB+SIMULINK建立随机网络模型的解决方案。仿真分析表明,基于两点法的随机网络计划模型,建模简便易行,对于复杂系统和大型项目计划具有实际意义。
商业银行信用风险评价指标的熵权选择方法
张渝, 周宗放
2006, 35(5): 857-860.
摘要:
基于信息熵思想,按照熵权的大小筛选信用风险评价指标,定义了评价指标的效率指数,用评价结果的区分度反映评价指标的有效性。算例表明,在初始指标组中,将熵权极小的指标剔除后,简化了计算,提高了评价指标的有效性。