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2011年 第40卷 第6期
2011, 40(6): 802-814.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.001
摘要:
亚洲地区65岁以上高龄人口将于2020年突破总人口20%,健康老化问题日趋严重,老人紧急状况预警系统之建构势在必然,远距医护高速智能通信可供作通信平台。该平台包含低剖面、高速传输、传感网络及信号处理等理论,能通过高速芯片及智能型指挥控制等技术来完成。该文透过人体动态等现象,集结预警临界点设定,研究驱动无线收发机达到预警效果,并作实验型建构叙述。未来结合人体智能及有线网络将更能发挥远距医护功效。
亚洲地区65岁以上高龄人口将于2020年突破总人口20%,健康老化问题日趋严重,老人紧急状况预警系统之建构势在必然,远距医护高速智能通信可供作通信平台。该平台包含低剖面、高速传输、传感网络及信号处理等理论,能通过高速芯片及智能型指挥控制等技术来完成。该文透过人体动态等现象,集结预警临界点设定,研究驱动无线收发机达到预警效果,并作实验型建构叙述。未来结合人体智能及有线网络将更能发挥远距医护功效。
2011, 40(6): 815-824.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.002
摘要:
综述了用神经网络对射频与微波电子器件建模的方法,利用知识型的概念将射频或微波电子的等效电路和经验公式与神经网络有机的结合起来。将相关知识附加到神经网络模型的优势进行了论证。通过与无附加知识的传统多层感知器对比,证明了知识型神经网络的可行性。介绍了几种现有电路模型与神经网络结合的方法,如差分法、先于知识输入法及空间映射神经网络法。举例介绍了微波传输线和高电子迁移率晶体管的建模方法及过程,证明了基于知识的神经网络是各种微波器件建模的一种有效方法。
综述了用神经网络对射频与微波电子器件建模的方法,利用知识型的概念将射频或微波电子的等效电路和经验公式与神经网络有机的结合起来。将相关知识附加到神经网络模型的优势进行了论证。通过与无附加知识的传统多层感知器对比,证明了知识型神经网络的可行性。介绍了几种现有电路模型与神经网络结合的方法,如差分法、先于知识输入法及空间映射神经网络法。举例介绍了微波传输线和高电子迁移率晶体管的建模方法及过程,证明了基于知识的神经网络是各种微波器件建模的一种有效方法。
2011, 40(6): 825-828.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.003
摘要:
研究了高阶调制系统中的码辅助定时同步和载波恢复的码辅助同步算法,提出一种改进的定时同步算法。该算法首先估计出每组数据的加权值,然后根据估计的结果将软信息进行合并,合并的数据根据设定的门限,将符合要求的数据块乘以权值后再进行合并。同时提出了改进的极性判决相位检测算法,该算法将译码器的输出信息重新调制,然后进行极性判决,将判决结果反馈到PD模块进行相位误差的提取。仿真结果表明,改进后的码辅助定时同步和载波同步算法在低信噪比下比未改进算法的性能提升2 dB。
研究了高阶调制系统中的码辅助定时同步和载波恢复的码辅助同步算法,提出一种改进的定时同步算法。该算法首先估计出每组数据的加权值,然后根据估计的结果将软信息进行合并,合并的数据根据设定的门限,将符合要求的数据块乘以权值后再进行合并。同时提出了改进的极性判决相位检测算法,该算法将译码器的输出信息重新调制,然后进行极性判决,将判决结果反馈到PD模块进行相位误差的提取。仿真结果表明,改进后的码辅助定时同步和载波同步算法在低信噪比下比未改进算法的性能提升2 dB。
2011, 40(6): 829-834.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.004
摘要:
针对高功率的干扰信号易被反辐射导弹跟踪,提出了基于相位调制的新型对消干扰技术。根据雷达信号及其相位调制信息生成对消信号,利用雷达回波与对消信号的相干抵消实现对目标的保护。分析了几种典型脉压信号的信号特性并从群延迟函数的角度解释了对消干扰对匹配滤波输出的影响,阐述了对消误差与对消干扰效果的关系,给出了对消信号的实现方法和干扰效果评价指标。仿真表明,对消干扰能够有效地将雷达的检测概率降低至50%以下,为实现目标有源隐身提供了有益的参考。
针对高功率的干扰信号易被反辐射导弹跟踪,提出了基于相位调制的新型对消干扰技术。根据雷达信号及其相位调制信息生成对消信号,利用雷达回波与对消信号的相干抵消实现对目标的保护。分析了几种典型脉压信号的信号特性并从群延迟函数的角度解释了对消干扰对匹配滤波输出的影响,阐述了对消误差与对消干扰效果的关系,给出了对消信号的实现方法和干扰效果评价指标。仿真表明,对消干扰能够有效地将雷达的检测概率降低至50%以下,为实现目标有源隐身提供了有益的参考。
2011, 40(6): 835-838.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.005
摘要:
介绍了一种新型后馈式宽带脊波导到同轴转换接头的分析设计方法,该方法采用模式转换和阻抗匹配的思想,通过切比雪夫型阶梯阻抗匹配枝节实现高低阻抗之间的过渡,并在脊波导和同轴线之间添加模式变换段改进接头的性能。详细分析了设计原理,给出了设计步骤,并用全波仿真软件进行了仿真验证。按照该方法设计并制作的650双脊波导到同轴宽带转换器,经测试在6.5～18 GHz的频率范围内性能良好,其技术性能指标优于已知的同类产品。
介绍了一种新型后馈式宽带脊波导到同轴转换接头的分析设计方法,该方法采用模式转换和阻抗匹配的思想,通过切比雪夫型阶梯阻抗匹配枝节实现高低阻抗之间的过渡,并在脊波导和同轴线之间添加模式变换段改进接头的性能。详细分析了设计原理,给出了设计步骤,并用全波仿真软件进行了仿真验证。按照该方法设计并制作的650双脊波导到同轴宽带转换器,经测试在6.5～18 GHz的频率范围内性能良好,其技术性能指标优于已知的同类产品。
2011, 40(6): 839-843.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.006
摘要:
针对基于Hough变换的检测前跟踪(TBD)算法存在大量虚假航迹,无法有效得到真实目标航迹的缺点,提出了一种基于修正Hough变换和粒子滤波相结合的TBD算法。该算法首先利用修正Hough变换估计目标航迹,得到目标可能存在的范围;再将该范围作为粒子滤波的先验信息,利用粒子滤波计算的权重构造似然比检测目标,进一步剔除虚假航迹,宣布检测结果的同时给出目标真实航迹。仿真实验表明,该算法能实现对雷达微弱目标的精确检测和跟踪。
针对基于Hough变换的检测前跟踪(TBD)算法存在大量虚假航迹,无法有效得到真实目标航迹的缺点,提出了一种基于修正Hough变换和粒子滤波相结合的TBD算法。该算法首先利用修正Hough变换估计目标航迹,得到目标可能存在的范围;再将该范围作为粒子滤波的先验信息,利用粒子滤波计算的权重构造似然比检测目标,进一步剔除虚假航迹,宣布检测结果的同时给出目标真实航迹。仿真实验表明,该算法能实现对雷达微弱目标的精确检测和跟踪。
2011, 40(6): 844-848.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.007
摘要:
介绍了Alpha稳定分布和其分数低阶矩(FLOM),设计了一种用于2-D波达方向(DOA)估计的阵列配置,并基于相控分数低阶矩(PFLOM)提出了2-D DOA算法。由接收信号的PFLOM协方差矩阵得到有用信号的PFLOM协方差矩阵,对其进行特征值分解,并利用最小二乘或总体最小二乘方法就可得到DOA。最后,比较了基于传统协方差、符号协方差、FLOM和PFLOM的旋转不变技术估计信号参数算法。仿真结果表明,该算法具有鲁棒性和较小的角度估计偏差及均方误差。
介绍了Alpha稳定分布和其分数低阶矩(FLOM),设计了一种用于2-D波达方向(DOA)估计的阵列配置,并基于相控分数低阶矩(PFLOM)提出了2-D DOA算法。由接收信号的PFLOM协方差矩阵得到有用信号的PFLOM协方差矩阵,对其进行特征值分解,并利用最小二乘或总体最小二乘方法就可得到DOA。最后,比较了基于传统协方差、符号协方差、FLOM和PFLOM的旋转不变技术估计信号参数算法。仿真结果表明,该算法具有鲁棒性和较小的角度估计偏差及均方误差。
2011, 40(6): 849-854.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.008
摘要:
研究了双瑞利衰落模型下采用车辆中继技术的车际通信系统的差错性能。分析了系统端到端接收信噪比的统计特性,给出了系统最佳功率分配系数求解结果;利用基于矩生成函数的方法导出了采用M阶调制的协作车际通信系统平均误符号率ASER下界的通用表达式;给出了系统差错概率Chernoff一致界的求解方法。仿真结果表明,在车-车通信中采用车辆中继技术可以减小系统的ASER;分析得出的ASER下界值与其精确值间的差异随着信噪比的增大而缓慢增大;下界值和Chernoff上界值确定了系统ASER的取值范围;在协作IVC系统中采用最佳功率分配比等功率分配方法最大可节省3 dB的发射功率。
研究了双瑞利衰落模型下采用车辆中继技术的车际通信系统的差错性能。分析了系统端到端接收信噪比的统计特性,给出了系统最佳功率分配系数求解结果;利用基于矩生成函数的方法导出了采用M阶调制的协作车际通信系统平均误符号率ASER下界的通用表达式;给出了系统差错概率Chernoff一致界的求解方法。仿真结果表明,在车-车通信中采用车辆中继技术可以减小系统的ASER;分析得出的ASER下界值与其精确值间的差异随着信噪比的增大而缓慢增大;下界值和Chernoff上界值确定了系统ASER的取值范围;在协作IVC系统中采用最佳功率分配比等功率分配方法最大可节省3 dB的发射功率。
2011, 40(6): 855-859.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.009
摘要:
为了能有效地逼近高斯干扰信道的容量边界,提出了一种分布式率分裂的方案。以二用户高斯干扰信道为例,该分布式率分裂方法能建模成一个非协作博弈论模型,并且提出一种迭代多水平面功率注水算法,能达到该博弈模型的纳什均衡,同时给出了迭代收敛的一个充分条件。计算机仿真表明, 通过分布式率分裂方案以及迭代多水平面功率注水算法而获得的高斯干扰信道容量,非常接近于HK容量边界。
为了能有效地逼近高斯干扰信道的容量边界,提出了一种分布式率分裂的方案。以二用户高斯干扰信道为例,该分布式率分裂方法能建模成一个非协作博弈论模型,并且提出一种迭代多水平面功率注水算法,能达到该博弈模型的纳什均衡,同时给出了迭代收敛的一个充分条件。计算机仿真表明, 通过分布式率分裂方案以及迭代多水平面功率注水算法而获得的高斯干扰信道容量,非常接近于HK容量边界。
2011, 40(6): 860-864.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.010
摘要:
研究了蜂窝无线通信系统中联合协作传输的性能以及用户协作与基站协作之间的关系。在时分的线性部署蜂窝无线系统中,通过研究MIMO信道条件下基站、用户联合协作方式的单个小区可达上行各态历经速率,给出了MIMO信道中多基站联合解码与终端OAF协作联合模式下的可达速率的计算方法,并通过仿真对MIMO信道下联合协作方式性能进行验证。通过仿真MIMO平坦衰落信道条件下系统参数变化的系统性能,分析得出MIMO信道下多基站联合解码(宏分集)与终端协作性能的线性叠加关系,而临近小区强干扰将会严重削弱终端与基站联合协作时终端协作的作用。
研究了蜂窝无线通信系统中联合协作传输的性能以及用户协作与基站协作之间的关系。在时分的线性部署蜂窝无线系统中,通过研究MIMO信道条件下基站、用户联合协作方式的单个小区可达上行各态历经速率,给出了MIMO信道中多基站联合解码与终端OAF协作联合模式下的可达速率的计算方法,并通过仿真对MIMO信道下联合协作方式性能进行验证。通过仿真MIMO平坦衰落信道条件下系统参数变化的系统性能,分析得出MIMO信道下多基站联合解码(宏分集)与终端协作性能的线性叠加关系,而临近小区强干扰将会严重削弱终端与基站联合协作时终端协作的作用。
2011, 40(6): 865-868.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.011
摘要:
随着雷达分辨率的提高海杂波的分布已经不符合高斯分布,传统的检测器在非高斯环境下的性能也大幅下降。通过非高斯海杂波概率密度函数的似然函数推导出一个海杂波协方差矩阵的原始构型,通过解该协方差矩阵,提出了在非高斯海杂波环境下采用初值为Toeplitz矩阵的固定点协方差矩阵估计方法(T-FP),经过实测海杂波数据下的性能仿真结果表明,采用该方法的检测器检测性能得到了提高。
随着雷达分辨率的提高海杂波的分布已经不符合高斯分布,传统的检测器在非高斯环境下的性能也大幅下降。通过非高斯海杂波概率密度函数的似然函数推导出一个海杂波协方差矩阵的原始构型,通过解该协方差矩阵,提出了在非高斯海杂波环境下采用初值为Toeplitz矩阵的固定点协方差矩阵估计方法(T-FP),经过实测海杂波数据下的性能仿真结果表明,采用该方法的检测器检测性能得到了提高。
2011, 40(6): 869-872.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.012
摘要:
提出一种融入防火功能的无源光接入网架构。该架构利用中心波长一致的低反射率光纤布拉格光栅(FBG)作为温度传感器,将温度传感信号融入现有的以太无源光网络(EPON)商用系统中(不改变EPON构架),并使用光时域反射计(OTDR)技术定位温度升高的FBG。该架构对通信信号的光功率和畸变几乎没有影响且构架中多个FBG温度传感器中心波长一致,不需要复杂且昂贵的FBG波长解调技术,占用通信带宽小,能以较低的成本实现准分布式火警预报,拥有很好的应用前景,从而为运营商提供增值服务。
提出一种融入防火功能的无源光接入网架构。该架构利用中心波长一致的低反射率光纤布拉格光栅(FBG)作为温度传感器,将温度传感信号融入现有的以太无源光网络(EPON)商用系统中(不改变EPON构架),并使用光时域反射计(OTDR)技术定位温度升高的FBG。该架构对通信信号的光功率和畸变几乎没有影响且构架中多个FBG温度传感器中心波长一致,不需要复杂且昂贵的FBG波长解调技术,占用通信带宽小,能以较低的成本实现准分布式火警预报,拥有很好的应用前景,从而为运营商提供增值服务。
2011, 40(6): 873-877.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.013
摘要:
通过利用场的正交模式展开法求解有源的Maxwell方程,给出了电子对行波场的激励方程,并结合回旋行波管的具体结构与小回旋电子注的特点,在引导中心系中展开场方程,耦合电子运动方程,从而给出了自洽的回旋行波管的非线性方程。给出了速度离散、介质加载、分布加载对回旋行波管自洽方程的修正。编制了非线性程序,通过数值计算给出电流、速度离散、介质加载、分布加载对回旋行波管输出功率的影响;结合小信号理论对自激振荡的研究,利用非线性理论,可以得出在稳定工作条件下回旋行波管的最优化参数,为制管实际提供理论指导与设计参数。
通过利用场的正交模式展开法求解有源的Maxwell方程,给出了电子对行波场的激励方程,并结合回旋行波管的具体结构与小回旋电子注的特点,在引导中心系中展开场方程,耦合电子运动方程,从而给出了自洽的回旋行波管的非线性方程。给出了速度离散、介质加载、分布加载对回旋行波管自洽方程的修正。编制了非线性程序,通过数值计算给出电流、速度离散、介质加载、分布加载对回旋行波管输出功率的影响;结合小信号理论对自激振荡的研究,利用非线性理论,可以得出在稳定工作条件下回旋行波管的最优化参数,为制管实际提供理论指导与设计参数。
2011, 40(6): 878-881.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.014
摘要:
混合矩量法与有限元法模拟散射问题可以归结为一个复线性系统的求解,该复线性系统的迭代求解十分困难,预条件技术恰恰可以提高复线性系统迭代求解的收敛速率。针对混合矩量法与有限元法模拟散射问题得到的复线性系统,给出了几种预条件子,数值例子表明给出的预条件子提高了此复线性系统迭代法求解时的收敛速率。
混合矩量法与有限元法模拟散射问题可以归结为一个复线性系统的求解,该复线性系统的迭代求解十分困难,预条件技术恰恰可以提高复线性系统迭代求解的收敛速率。针对混合矩量法与有限元法模拟散射问题得到的复线性系统,给出了几种预条件子,数值例子表明给出的预条件子提高了此复线性系统迭代法求解时的收敛速率。
2011, 40(6): 882-886.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.015
摘要:
针对风力发电场有功功率控制过程中风力发电机组频繁启停的问题,提出了一种启停风力发电机组最少的风电场有功降功率控制算法,用于改善风电场输出电力的平稳性,减小对电网的冲击。该算法将风力发电机组按对风电场降功率调整的贡献能力分为可控机组和不可控机组两类,分别建立了可控机组停机数量模型及降功率分配模型。应用实验表明,该算法可以保证风力发电场发电有功功率平稳地下降到调度指令或预设的期望输出功率,改善了风力发电机组出现在运行状态和停机状态之间频繁转换的状况,且减小了风力发电机组的实时有功功率控制的超调量。
针对风力发电场有功功率控制过程中风力发电机组频繁启停的问题,提出了一种启停风力发电机组最少的风电场有功降功率控制算法,用于改善风电场输出电力的平稳性,减小对电网的冲击。该算法将风力发电机组按对风电场降功率调整的贡献能力分为可控机组和不可控机组两类,分别建立了可控机组停机数量模型及降功率分配模型。应用实验表明,该算法可以保证风力发电场发电有功功率平稳地下降到调度指令或预设的期望输出功率,改善了风力发电机组出现在运行状态和停机状态之间频繁转换的状况,且减小了风力发电机组的实时有功功率控制的超调量。
2011, 40(6): 887-891.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.016
摘要:
研究了一种基于SysML与Simulink的飞控系统概念样机设计方法。首先分析了SysML相对于UML的扩展及其比STATEMATE/UML更适合飞控系统概念样机设计的原因;其次,为了实现对飞控系统概念样机设计过程的完整支持,研究了一种实现SysML与Simulink模型集成及协同仿真的SysML扩展机制,分析了扩展机制需要解决的关键问题以及扩展机制的Profile定义;最后,以一无人飞行器飞控系统Predator为例,基于SysML与Simulink对其概念样机进行了设计,并进行了仿真验证。设计实践表明该方法能有效支持飞控系统概念样机设计。
研究了一种基于SysML与Simulink的飞控系统概念样机设计方法。首先分析了SysML相对于UML的扩展及其比STATEMATE/UML更适合飞控系统概念样机设计的原因;其次,为了实现对飞控系统概念样机设计过程的完整支持,研究了一种实现SysML与Simulink模型集成及协同仿真的SysML扩展机制,分析了扩展机制需要解决的关键问题以及扩展机制的Profile定义;最后,以一无人飞行器飞控系统Predator为例,基于SysML与Simulink对其概念样机进行了设计,并进行了仿真验证。设计实践表明该方法能有效支持飞控系统概念样机设计。
2011, 40(6): 892-897.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.017
摘要:
由于数据挖掘、贝叶斯等传统异常检测方法仅依据网络正常行为特征而没考虑异常行为特征,致使其异常检测率偏低和误报率偏高,该文基于尖点突变模型而针对性地提出了一种新的IP网络异常行为描述模型及其检测机制。它们充分利用了尖点突变模型的多稳态性和突变性,准确地描述了网络正常行为特征和异常行为特征。最后以Kdd-Cup 99数据集为例,对比了不同机制的异常检测性能,结果显示,与贝叶斯BN和决策树C4.5等机制相比,所提出的检测机制在检测率和误报率方面都有所优势。
由于数据挖掘、贝叶斯等传统异常检测方法仅依据网络正常行为特征而没考虑异常行为特征,致使其异常检测率偏低和误报率偏高,该文基于尖点突变模型而针对性地提出了一种新的IP网络异常行为描述模型及其检测机制。它们充分利用了尖点突变模型的多稳态性和突变性,准确地描述了网络正常行为特征和异常行为特征。最后以Kdd-Cup 99数据集为例,对比了不同机制的异常检测性能,结果显示,与贝叶斯BN和决策树C4.5等机制相比,所提出的检测机制在检测率和误报率方面都有所优势。
2011, 40(6): 898-904.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.018
摘要:
为满足计算密集且数据带宽大的混合多媒体应用在嵌入式系统中的实现需求,介绍了一款采用层次化互连结构的异构多核嵌入式可视媒体处理系统芯片(EVMPSoC)的设计与实现方法。该SoC芯片由一个32位嵌入式RSIC主处理器EPStar 3和两个应用定制指令集的SIMD协处理器核组成,采用层次化高低速总线和多通道双位宽并行访存结构进行互连,以满足混合多媒体处理应用的通信需求。该芯片在SMIC 0.13 μm LVT CMOS工艺下一次流片成功,采用Amkor PBGA 400进行封装。芯片实测结果表明,芯片的运行峰值频率为416 MHz,功能正确,效率高,具有很高的可用性。
为满足计算密集且数据带宽大的混合多媒体应用在嵌入式系统中的实现需求,介绍了一款采用层次化互连结构的异构多核嵌入式可视媒体处理系统芯片(EVMPSoC)的设计与实现方法。该SoC芯片由一个32位嵌入式RSIC主处理器EPStar 3和两个应用定制指令集的SIMD协处理器核组成,采用层次化高低速总线和多通道双位宽并行访存结构进行互连,以满足混合多媒体处理应用的通信需求。该芯片在SMIC 0.13 μm LVT CMOS工艺下一次流片成功,采用Amkor PBGA 400进行封装。芯片实测结果表明,芯片的运行峰值频率为416 MHz,功能正确,效率高,具有很高的可用性。
2011, 40(6): 905-910.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.019
摘要:
提出了一种正交非负CP分解算法。将图像库视为三阶张量,进行非负分解,并对非负因子增加了正交约束,保证了图像低维表示的非负性。实验结果表明,较之其他非负分解算法,正交非负CP算法通过增加基图像的正交约束,减少了基图像的冗余性,进一步提高了基图像的稀疏性,同时保证了低维特征的非负性;将其用于人脸表情识别,该算法具有较高的识别率,在有限次迭代次数内能够达到收敛,并且该算法可以推广到任意阶张量。
提出了一种正交非负CP分解算法。将图像库视为三阶张量,进行非负分解,并对非负因子增加了正交约束,保证了图像低维表示的非负性。实验结果表明,较之其他非负分解算法,正交非负CP算法通过增加基图像的正交约束,减少了基图像的冗余性,进一步提高了基图像的稀疏性,同时保证了低维特征的非负性;将其用于人脸表情识别,该算法具有较高的识别率,在有限次迭代次数内能够达到收敛,并且该算法可以推广到任意阶张量。
2011, 40(6): 911-914.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.020
摘要:
针对GM(1,1)模型背景值存在的缺陷,在分析背景值误差产生原因的基础上,提出了新的背景值计算方法。该方法用非齐次指数函数模拟一次累加生成序列,根据原序列与一次累加生成序列的关系重构背景值计算公式,得到实际曲线在区间上的面积作为背景值。利用深圳市2007年10月9日和10日8:00~8:50的交通流数据验证,结果表明,与基于背景值优化的GM(1,1)模型相对比,新构建背景值的GM(1,1)模型的平均相对模拟误差和平均相对预测分别提高了0.46和2.61个百分点,在精度上取得了更好的效果。
针对GM(1,1)模型背景值存在的缺陷,在分析背景值误差产生原因的基础上,提出了新的背景值计算方法。该方法用非齐次指数函数模拟一次累加生成序列,根据原序列与一次累加生成序列的关系重构背景值计算公式,得到实际曲线在区间上的面积作为背景值。利用深圳市2007年10月9日和10日8:00~8:50的交通流数据验证,结果表明,与基于背景值优化的GM(1,1)模型相对比,新构建背景值的GM(1,1)模型的平均相对模拟误差和平均相对预测分别提高了0.46和2.61个百分点,在精度上取得了更好的效果。
2011, 40(6): 915-920.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.021
摘要:
提出一种新的结合初级视皮层特性的感兴趣区域图像数字水印算法,尽可能最大限度地保护图像的主题内容。Berkeley变换是一种符合视皮层V1区特性的完全正交小波变换,视觉特性好,计算速度快。水印提取过程采用独立分量分析,真正实现了盲水印提取。实验表明,算法自动搜寻主题内容,透明性较好,对常见的攻击具有很好的鲁棒性,更重要的是,在对图像背景作大面积删除后,仍然能提取出高质量的数字水印。
提出一种新的结合初级视皮层特性的感兴趣区域图像数字水印算法,尽可能最大限度地保护图像的主题内容。Berkeley变换是一种符合视皮层V1区特性的完全正交小波变换,视觉特性好,计算速度快。水印提取过程采用独立分量分析,真正实现了盲水印提取。实验表明,算法自动搜寻主题内容,透明性较好,对常见的攻击具有很好的鲁棒性,更重要的是,在对图像背景作大面积删除后,仍然能提取出高质量的数字水印。
2011, 40(6): 921-926.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.022
摘要:
从算法级分析软件功耗和软件特征的关联关系,对嵌入式软件的时间复杂度、空间复杂度和输入规模3个特征进行度量,提出一种基于算法复杂度的嵌入式软件功耗宏模型。设计、训练一种BP神经网络,用于实现功耗函数逼近。仿真实验表明,该功耗函数的估算结果和真实值误差在10%以内,可用于快速估算软件算法在一定输入规模情况下的功耗值,为下一步开展功耗优化工作打下基础。
从算法级分析软件功耗和软件特征的关联关系,对嵌入式软件的时间复杂度、空间复杂度和输入规模3个特征进行度量,提出一种基于算法复杂度的嵌入式软件功耗宏模型。设计、训练一种BP神经网络,用于实现功耗函数逼近。仿真实验表明,该功耗函数的估算结果和真实值误差在10%以内,可用于快速估算软件算法在一定输入规模情况下的功耗值,为下一步开展功耗优化工作打下基础。
2011, 40(6): 927-932.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.023
摘要:
模拟是体系结构研究的重要手段。由于模拟的速度非常慢,有研究提出利用动态二进制翻译技术(DBT)提取程序的代表性模拟点,对代表性模拟点进行详细模拟即可获取程序的准确性能参数,从而缩短模拟时间。然而相关研究并未考虑DBT方法对模拟结果准确度的影响。实验发现,对于某些程序,DBT加速方法会给模拟结果带来近20%的误差。为消除误差,系统分析了引起指令踪迹差异的原因,并提出了一系列消除这些差异的方法。实验结果证实,利用该文提出的方法,可以在不影响DBT方法性能的同时,保证其与传统模拟方法具有完全相同的精确度。
模拟是体系结构研究的重要手段。由于模拟的速度非常慢,有研究提出利用动态二进制翻译技术(DBT)提取程序的代表性模拟点,对代表性模拟点进行详细模拟即可获取程序的准确性能参数,从而缩短模拟时间。然而相关研究并未考虑DBT方法对模拟结果准确度的影响。实验发现,对于某些程序,DBT加速方法会给模拟结果带来近20%的误差。为消除误差,系统分析了引起指令踪迹差异的原因,并提出了一系列消除这些差异的方法。实验结果证实,利用该文提出的方法,可以在不影响DBT方法性能的同时,保证其与传统模拟方法具有完全相同的精确度。
2011, 40(6): 933-936.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.024
摘要:
采用电子束蒸发法在玻璃衬底上制备MoO3薄膜。X射线衍射谱表明制备样品属于正交晶系,沿 晶向择优取向生长。随着衬底温度的升高,样品的晶粒尺寸先增大后减小,退火后又增大。此外,样品的(040)衍射峰随衬底温度升高单调向低衍射角方向移动。扫描电镜照片显示制备样品具有针状晶粒特征,退火后晶粒大小的分布趋于均匀。紫外–可见透过谱测试发现,随衬底温度的升高,一方面样品的光吸收边向长波方向移动,透过率降低;另一方面,样品的光学带隙由100 ℃时的2.93 eV降为300 ℃时的2.59 eV,经过500 ℃大气氛围下退火后,光学带隙减小至2.46 eV。
采用电子束蒸发法在玻璃衬底上制备MoO3薄膜。X射线衍射谱表明制备样品属于正交晶系,沿 晶向择优取向生长。随着衬底温度的升高,样品的晶粒尺寸先增大后减小,退火后又增大。此外,样品的(040)衍射峰随衬底温度升高单调向低衍射角方向移动。扫描电镜照片显示制备样品具有针状晶粒特征,退火后晶粒大小的分布趋于均匀。紫外–可见透过谱测试发现,随衬底温度的升高,一方面样品的光吸收边向长波方向移动,透过率降低;另一方面,样品的光学带隙由100 ℃时的2.93 eV降为300 ℃时的2.59 eV,经过500 ℃大气氛围下退火后,光学带隙减小至2.46 eV。
2011, 40(6): 937-940.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.025
摘要:
提出一种新的可编程逻辑核设计方法。该方法采用结构化的方式进行电路硬件描述,采取模块复用的方法减少代码编写工作量,通过半定制的后端流程得到可编程逻辑核版图。与传统的“软核”设计方法相比,新方法避开了综合步骤,解决了“组合逻辑环”的问题,可以实现主流的双向结构的可编程逻辑核,且版图面积减少了50%左右。用所提出的方法设计的可编程逻辑核实现了预期的组合及时序逻辑电路功能,验证了该方法的可行性。
提出一种新的可编程逻辑核设计方法。该方法采用结构化的方式进行电路硬件描述,采取模块复用的方法减少代码编写工作量,通过半定制的后端流程得到可编程逻辑核版图。与传统的“软核”设计方法相比,新方法避开了综合步骤,解决了“组合逻辑环”的问题,可以实现主流的双向结构的可编程逻辑核,且版图面积减少了50%左右。用所提出的方法设计的可编程逻辑核实现了预期的组合及时序逻辑电路功能,验证了该方法的可行性。
2011, 40(6): 941-945.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.026
摘要:
采用时域有限差分法数值求解Maxwell方程组,分析了随机介质折射率分布对其频谱特性的影响。结果表明,折射率空间分布越无序,介质内的局域化现象会增强,被激发的模式会增多,频谱强度也会变大。而散射颗粒的折射率随时间的微小变化也会使介质内模式变多,且折射率变化幅度越大、频率越大、变化越快,模式的频谱强度也会相应增大。各向异性的随机介质可以同时实现时间和空间上折射率的调制。这种理论仿真结果和实验观测现象的一致性将会进一步促进对随机系统物理机制的理解。
采用时域有限差分法数值求解Maxwell方程组,分析了随机介质折射率分布对其频谱特性的影响。结果表明,折射率空间分布越无序,介质内的局域化现象会增强,被激发的模式会增多,频谱强度也会变大。而散射颗粒的折射率随时间的微小变化也会使介质内模式变多,且折射率变化幅度越大、频率越大、变化越快,模式的频谱强度也会相应增大。各向异性的随机介质可以同时实现时间和空间上折射率的调制。这种理论仿真结果和实验观测现象的一致性将会进一步促进对随机系统物理机制的理解。
2011, 40(6): 946-950.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.027
摘要:
利用固体光声技术开展了对金属材料热扩散率及热溢出率的测量研究。首先,根据简化的R-G理论建立一维固体光声池检测材料热性能的理论模型,搭建了相应的光声测试系统;然后检测了紫铜等标准样品的热扩散率及热溢出率,完成了实验方法及系统的校准和验证;最后,对常见几种金属样品的热扩散率及热溢出率进行了检测。研究结果显示,利用固体光声技术可以准确测量金属材料的热扩散率及热溢出率,测量结果与参考值的相对误差均在3%以下。
利用固体光声技术开展了对金属材料热扩散率及热溢出率的测量研究。首先,根据简化的R-G理论建立一维固体光声池检测材料热性能的理论模型,搭建了相应的光声测试系统;然后检测了紫铜等标准样品的热扩散率及热溢出率,完成了实验方法及系统的校准和验证;最后,对常见几种金属样品的热扩散率及热溢出率进行了检测。研究结果显示,利用固体光声技术可以准确测量金属材料的热扩散率及热溢出率,测量结果与参考值的相对误差均在3%以下。
2011, 40(6): 951-955.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.028
摘要:
射频干扰是影响微波医学成像质量的重要因素。分析了射频干扰对单频连续波成像系统的影响机理,针对同频率射频干扰问题,利用系统激励信号源和干扰信号源不相关的特点,提出对系统激励信号源初始相位按零均值随机相位编码的方法,可以将同频率干扰转变为零均值随机信号,进而再采用传统的均值滤波算法进行抑制。以乳腺癌二维微波医学成像为例,通过仿真成像实验验证了该方法的有效性。
射频干扰是影响微波医学成像质量的重要因素。分析了射频干扰对单频连续波成像系统的影响机理,针对同频率射频干扰问题,利用系统激励信号源和干扰信号源不相关的特点,提出对系统激励信号源初始相位按零均值随机相位编码的方法,可以将同频率干扰转变为零均值随机信号,进而再采用传统的均值滤波算法进行抑制。以乳腺癌二维微波医学成像为例,通过仿真成像实验验证了该方法的有效性。
2011, 40(6): 956-960.
摘要:
在对时间序列数据挖掘框架进行研究时发现：在利用线性映射函数刻画误差和特征间的关系时,不能获得对颅内压力信号的精确估计。为了提高对颅内压估计的精确性,本文采用支持向量回归构建存在于特征和误差间的非线性映射函数,实验结果表明：基于支持向量回归的非线性映射函数预测效果明显优于先前所采用的线性最小二乘法所构成的线性映射函数策略。
在对时间序列数据挖掘框架进行研究时发现：在利用线性映射函数刻画误差和特征间的关系时,不能获得对颅内压力信号的精确估计。为了提高对颅内压估计的精确性,本文采用支持向量回归构建存在于特征和误差间的非线性映射函数,实验结果表明：基于支持向量回归的非线性映射函数预测效果明显优于先前所采用的线性最小二乘法所构成的线性映射函数策略。
