留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2012年  第41卷  第1期

评述
探索城市公交客流移动模式
王明生, 黄琳, 闫小勇
2012, 41(1): 2-7. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.001
摘要:
以石家庄市公交客流调查数据为实证研究对象,对城市公共交通网络的客流移动模式进行了统计分析。发现公交网络的站点上下车人数具有强烈的异质性,站点间客流量分布具有幂律分布特征,而公交乘客却具有峰值的出行距离分布,可以用负二项分布函数拟合。用随机游走模型再现了实证中观测到的标度性站间客流分布和有峰值的出行距离分布,并探讨了这些统计特征形成的可能机制。
复杂网络中尺度研究揭开网络同步化过程
陈娟, 陆君安
2012, 41(1): 8-16. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.002
摘要:
复杂网络的中尺度研究是目前复杂网络研究中的一个前沿方向。本文主要介绍复杂网络的Laplacian矩阵的特征值谱的性质,指出特征值谱与度序列的强相关性。并且,在中尺度意义下,研究了不同拓扑结构的复杂网络的同步以及广义同步过程,发现同步是从度大的区域开始。进一步揭示了社团结构和同步时间尺度都与网络的特征值谱有关,社团网络的同步过程表现为部分同步—聚类同步—全局完全同步,该过程有助于网络社团结构的识别。最后介绍了与网络中尺度研究相关的一些前沿工作。
通信与信息工程
认知通信机会容量最大化的信道分配研究
谢先斌, 郭伟
2012, 41(1): 17-20. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.003
摘要:
通过数值分析表明认知用户的均匀分配将最大化认知无线网络通信机会容量。在此基础上进一步设计了最优的认知用户数和相应的信道分配算法。理论推导和数值分析表明,最优认知用户数主要取决于主用户信道数与相应的认知用户通信需求概率。同时发现,在一定主用户通信需求概率下,存在一个最优的认知用户通信需求概率,使认知无线网络通信机会容量最大。该算法为相应情况的认知无线网络配置提供了一定的理论依据。
基于DCT的探地雷达频率波数偏移优化算法
申家全, 闫怀志
2012, 41(1): 21-24. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.004
摘要:
目前探地雷达频率波数偏移算法中插值运算涉及复数运算,且对所有频率波数域内的数据进行运算,易引起复数寄生量和计算量大的问题。由此在分析离散余弦变换特点的基础上,引入离散余弦变换代替傅里叶变换用于频率波数偏移算法,以实变换代替复数变换,解决复数寄生量的问题;利用离散余弦变换能量集中的性质,仅对部分主要的离散余弦分量对应的数据进行插值偏移处理,减少计算复杂度以实现插值算法优化。实测数据表明,该文所提的优化方法效果明显。
基于多维编码信号星载MIMO-SAR的回波分离方法
徐伟, 邓云凯
2012, 41(1): 25-30. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.005
摘要:
针对基于常规距离向DBF接收技术的回波分离方法存在数据量大的缺点和基于SCORE技术的分离方法受地形影响导致回波接收增益损失严重的问题,提出了一种结合距离向子阵SCORE技术和空时后处理的MIMO-SAR回波分离方法,它不仅可以降低星载SAR系统的数据率,还能减小SCORE技术中接收增益的损失;该方法还保留距离向部分多通道信息,利于其他模式的应用以及工程的实现。仿真结果验证了该方法的有效性,同时其分离效果好于基于SCORE技术回波分离方法。
机载MIMO雷达降维空时自适应处理算法
和洁, 冯大政, 向聪, 吕晖
2012, 41(1): 31-35. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.006
摘要:
提出一种机载多输入多输出(MIMO)雷达降维空时自适应杂波抑制算法。首先将高维空时权向量重构为空域和时域权向量Kronecker积的形式,利用相关域信息,将最优空时处理的二次代价函数转化为两个二次代价函数,然后迭代求解两个二次代价函数中的两个低维权向量,分析表明该算法能有效降低计算量和估计采样协方差所需的训练样本数。最后,分别基于仿真和实测数据验证了算法的有效性。
基于加权广义逆OFDM信道估计算法
马卓, 杜拴义, 王新梅
2012, 41(1): 36-39,146. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.007
摘要:
在采用独立时频块导频方案的MIMO-OFDM系统信道估计中,证明了导频数小于多项式模型参数时,使用标准的广义逆进行多项式内插无法得到信道估计的最佳值。采用基于最小方差准则构造的加权矩阵对广义逆的定义做出修正,提出了基于加权广义逆矩阵的二维多项式内插算法。仿真结果证明该算法可以适应不同的移动速度,特别是在中低移动速度下,该算法在高信噪比时的误码性能相对于一维线性内插算法可以得到约2 dB的增益。
微光纤环形谐振腔微电光效应的研究
饶云江, 邓强, 易玮琪, 吴宇, 陈一槐
2012, 41(1): 40-42. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.008
摘要:
对氧化硅微光纤环形谐振腔的电光效应进行了研究,分析了微电流调制下微光纤环形谐振腔输出光谱的特性。实验结果表明,在微电流调制下由电光效应引起的微环谐振腔输出谐振波长漂移的灵敏度为~500 pm/A,通过使用光纤光栅,实验测得由金属导线热效应引起的谐振峰漂移量远小于电流调制引起的谐振峰漂移。该微光纤环形谐振腔由于品质因素高、体积小、成本低,因此在发展电光调制的光纤在线滤波器及MEMS器件的微电流测量方面具有潜在的研究价值。
基于模糊离散粒子群算法的非均匀阵列优化
阳凯, 赵志钦, 聂在平
2012, 41(1): 43-47. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.009
摘要:
首次将模糊离散粒子群算法应用到稀疏阵列天线阵元位置优化上,以得到低的副瓣电平。与遗传算法等进化算法相比,模糊离散粒子群算法有参数少、易于执行的优点。为了尽量避免算法陷入局部最优,在优化中引入了混沌过程;同时用罚函数方法进行了主瓣约束。对于线性阵列的仿真结果表明,该方法能很好地处理离散问题。
自动化技术
实现最优BDD结构的联合改进方法
罗航, 廖俊必, 王厚军, 黄建国, 龙兵
2012, 41(1): 48-53. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.04.010
摘要:
针对文献[13]的最优BDD指标顺序算法,详细研究了该方法的计算机实现。在分析实现各个关键技术的过程中,阐明了存储每个指标值的真值表的冗余性,分析了获取一个最优解(当对象含有多个最优解时)的弊端,提出了改进方法——删除存储指标值的真值表,获得所有最优解。为了实现形式最优BDD结构,详细研究了"去除"操作在简化"等价"节点上的原理。将最优指标顺序的理论和"等价"节点的简化操作方法联合起来,实现了理论和形式都最优的BDD结构。最后,以具体的例证阐释了联合改进方法在获取最优BDD结构中的突出特点。
不确定非线性系统高精度自适应模糊控制
潘永平, 黄道平, 孙宗海
2012, 41(1): 54-59. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.011
摘要:
针对一类未知边界函数的不确定仿射非线性系统,提出一种高跟踪精度特性的自适应模糊控制器。基于变论域模糊系统理论证明了最优逼近误差在特定条件下具有局部收敛特性。通过以跟踪误差作为输入并选择适当的自适应参数,设计出逼近误差局部收敛的自适应模糊控制器。以最优逼近误差存在未知上确界为主要假设,证明了闭环系统在所有信号一致有界意义下的稳定性和跟踪误差收敛性。该控制器无需附加补偿器即可在理论上消除逼近误差对跟踪误差的影响,从而实现平滑控制输入下的高精度跟踪性能。单力臂机械手控制的仿真结果表明了该方法的有效性。
微波多层电路过孔特性测量方法研究与实现
田雨, 童玲
2012, 41(1): 60-64. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.012
摘要:
使用矢量网络分析仪测量过孔结构存在测量仪器和被测件连接不匹配、测量结果需要嵌入等困难,通过对过孔结构特性进行研究,提出了实现过孔特性测量相关的被测件、测试夹具、连接结构、边界条件实现、校准件的设计和去嵌入方法,并对完全电边界条件下的过孔结构进行了加工测量,测量频段从10 MHz~20 GHz,从测量结果的对比可以看出测量连接和夹具的影响已被去除,获得了更准确地反映过孔特性的测量结果。
基于混沌的生物地理分布优化算法
张萍, 魏平, 于鸿洋, 费春
2012, 41(1): 65-69. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.013
摘要:
生物地理分布优化算法(BBO)是一种新型的智能优化算法,其寻优能力优于以往的智能优化算法,但同样存在早熟收敛的缺陷。针对该问题,提出了基于混沌的生物地理分布优化算法(CSBBO)。该算法首先利用分段混沌映射产生初始种群,再根据BBO算法进行全局搜索得到当前最优解,最后以该解为基础进行混沌搜索得到全局最优解。仿真测试表明,该算法的收敛速度和寻优精度均优于BBO算法和以往智能优化算法。
计算机工程与应用
新型用户访问模式挖掘方法研究
罗光春, 狄翠霞, 李炯
2012, 41(1): 70-73. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.014
摘要:
用户访问模式反映了用户浏览网站的规律,可从中发现用户的访问兴趣。常用的模式发现方法则是从用户的访问日志中挖掘用户的频繁遍历路径。由于基于Apriori算法的频繁遍历路径挖掘方法需频繁访问数据库和产生大量的候选项,提出了新型的遍历路径树的数据结构,用以挖掘用户的频繁遍历路径,通过与传统算法比较,提高了挖掘效率。
Hades高可信架构中分区间信息流控制的研究
杨霞, 古和亦, 汪强, 桑楠, 熊光泽
2012, 41(1): 74-79. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.015
摘要:
为保障Hades高可信嵌入式操作系统体系架构自身的可信性,必须对其不同安全等级分区之间的信息交互进行严格的控制。该文分析了现有采用分区机制的可信系统的信息流控制方法的不足,提出了一种信息流控制模型,建立了信息流控制机制,并通过实验原型进一步验证了该信息流控制技术的正确性和有效性。
基于遗传算法的时间决策系统标定优化方法
熊彦铭, 毛凌, 杨战平
2012, 41(1): 80-84. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.016
摘要:
针对由多延时电路并联而成的时间决策系统,提出了新的标定优化方法。综合考虑系统精度和可靠度,将标定问题转换为多目标优化问题,并建立了相应的优化目标函数。利用遗传算法对该问题进行求解,采取自适应交叉和变异策略,改善了遗传算法的收敛性能。仿真算例和工程实际应用表明,新方法具有近似最优的精度和较高的可靠度,具有较高的工程实用价值。
帮助线程预取性能的分析与优化
黄艳, 古志民
2012, 41(1): 85-91. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.017
摘要:
针对访存延迟对现代处理器性能的影响,基于片上多处理器分析与测试了访存密集型应用程序的帮助线程数据预取性能。结果表明热点区计算/访存延迟比率对帮助线程预取性能有重大影响。依据热点区计算/访存延迟比率合理安排帮助线程与主线程的访存任务比例时,能达到对帮助线程性能的优化,使帮助线程预取获得更好的性能收益。基准测试程序的测试实验结果表明当热点区计算量很小可以忽略不计时,帮助线程与主线程的访存任务比接近1时,帮助线程预取获得最好的性能收益。
高性能计算节点中的同步操作加速引擎设计
陈飞, 曹政, 王凯, 胡农达, 安学军
2012, 41(1): 92-97. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.018
摘要:
随着GPU等加速部件在超级计算领域的广泛应用,超级计算机单个节点的硬件并行度比单核时代高几倍甚至几十倍。在该环境下,并行应用于单个芯片、计算节点内和计算节点间的通信密度较单核时代急剧增加,通信瓶颈问题愈发突出。为应对高并行度带来的通信瓶颈问题,提出一种同步引擎的硬件设计,该同步引擎可有效地支持和加速计算节点内多任务间频繁小数据量传输(细粒度同步)以及计算节点内和节点间的Barrier、All-reduce集合操作,进而加速并行应用的性能。测试结果表明,在16进程规模下的集合操作测试中,同步引擎相比传统的软件实现有约4倍的加速,在三角矩阵分解(LU分解)测试程序中可以获得约20%的性能提升。
移动P2P网络中的病毒传播建模
冯朝胜, 秦志光, 袁丁
2012, 41(1): 98-103. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.019
摘要:
对移动P2P网络的体系结构和关键协议进行了深入研究分析;在此基础上,根据病毒传播特点并利用流行病学理论,提出了移动P2P网络中病毒的传播数学模型。基于提出的病毒传播模型,使用专门的数字分析软件进行了大量仿真实验,实验主要考查了各P2P参数对病毒传播的影响。实验分析表明,通过控制固定节点的下载率和恢复率这两个影响病毒传播最关键的参数能有效遏制移动P2P病毒传播。
基于频繁闭项集的新关联分类算法ACCF
李学明, 杨阳, 秦东霞, 周尚波
2012, 41(1): 104-109. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.020
摘要:
提出了基于频繁闭项集的新关联分类算法ACCF。ACCF首先挖掘出所有频繁闭项集(CFIs)和候选分类关联规则,然后从候选分类关联规则中产生和筛选出若干规则,并用其构建分类器;在分类应用时,采用了一种新的匹配方式对分类实例进行分类。通过理论分析和对18个UCI公共数据集的实验结果表明,ACCF不仅能挖掘出高质量且不丢失信息的关联分类规则,而且大大减少了关联分类规则的数量,在分类准确率上也比现有的关联分类典型算法更高。
CUDA架构下的灰度图像匹配并行算法
李建江, 张磊, 李兴钢, 陈翔, 黄义双
2012, 41(1): 110-113. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.021
摘要:
提出一种NVIDIA CUDA架构下的灰度图像匹配算法,利用GPU加速灰度图像的匹配过程。实际的测试结果表明,在现有实验环境中,对同一图像,在不损失匹配精度的前提下,在GPU上使用CUDA实现的灰度图像匹配并行算法比在CPU上使用MPI实现的灰度图像匹配并行算法快了40多倍,性能得到了显著提高,从而使灰度图像匹配应用于如交互式系统等实时应用成为可能。
梯度相似性的椒盐图像加权中值滤波算法
李迅波, 蒋东升, 王振林
2012, 41(1): 114-119. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.022
摘要:
在对现有椒盐噪声中值滤波算法分析的基础上,提出了基于梯度相似性的椒盐噪声图像加权中值滤波算法。利用灰度图像窗口内各个像素点灰度值的差异,将含有椒盐噪声的图像分为疑似噪声点和信号点,然后利用窗口像素点的梯度相似性对疑似噪声点进行分析,并运用图像极值剪切技术去除噪声点像素的干扰。采用舍弃方差极大值的改进加权中值滤波算法给噪声点赋值。实验表明,该算法对图像的细节保留能力和滤波能力有较大的提高,能取得较好的峰值信噪比。
Gp,qβ空间收缩的图像复原方法
文乔农, 万遂人, 刘增力
2012, 41(1): 120-124. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.023
摘要:
在DT模型、Jiang模型和LHLLAV模型等图像复原方法的基础上,提出了在新的光滑空间上的图像复原模型。首先剖析了新模型的参数含义和物理意义,阐述了Besov空间和Gp,qβ空间的定义、性质和范数。根据Gp,qβ空间和Besov空间的关系,把模型在Gp,qβ空间中重新描述。引入替代函数,消除K*Ku对求解带来的困难,推导了新模型在第二代Curvelet变换域的求解,得到了一个关键性的Curvelet域收缩求解公式。最后,对图像复原模型给出了算法步骤和实验,验证了复原效果和计算复杂度,模型收敛快,比LHLLAV模型省时近一半,图像的SNR也比LHLLAV模型的高。
基于节点自杀的对等网络蠕虫防治方法
吴国政, 秦志光
2012, 41(1): 125-130. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.024
摘要:
结合P2P网络的特点,提出了基于节点自杀的P2P蠕虫防治方法。基于主动探测P2P蠕虫检测方法是一套分布式系统,该系统依赖于分散在P2P网络中的探测节点来收集和分析P2P蠕虫流量,从而建立P2P蠕虫的流量特征,并用于对P2P蠕虫的识别。基于节点自杀的P2P蠕虫防治方法首先采用节点污染技术,将具备蠕虫检测和防御能力的节点分散在P2P蠕虫传播网络中。当这些具备检测功能的节点发现可疑的蠕虫传播流量时,采用自杀方式退出P2P网络,并将相关信息向自己的邻居节点进行通告,从而可有效遏制P2P蠕虫的快速传播。
基于扩展Petri网的仿真建模与分析
汤志伟, 殷静
2012, 41(1): 131-135. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.025
摘要:
从扩展事件驱动过程链(EEPC)和传统Petri网入手,结合二者的特点,提出新的仿真模型——基于EEPC的扩展Petri模型。该仿真模型既能体现业务流程的逻辑结构,又能定量对时间等因素进行计算与判定,从定性和定量两个方面保证了流程分析的正确性与有效性。以某医院内科病人就诊流程为例对该仿真模型进行了有效性验证。
面向SDR应用的多核DSP低功耗设计
徐力, 史少波, 王沁
2012, 41(1): 136-141. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.026
摘要:
多核DSP已成为软件无线电技术(SDR)的重要组成部分,主要负责通信系统中的基带数字信号处理。通信系统对于功耗有严格要求,使得面向软件无线电应用的多核DSP低功耗研究变得越来越重要。根据基带数字信号的处理特点,设计了基于数据和任务驱动门控时钟的特殊指令及相关硬件功能部件。多核DSP通过执行特殊指令调用时钟控制单元,适时开启和关闭DSP核,从而降低多核DSP的功耗。针对目标多核DSP的实验表明,采用该设计方法能有效地降低多核DSP的平均功耗。
CCSDS-TC传输帧盲识别方法研究
李相迎, 孟新, 姚秀娟
2012, 41(1): 142-146. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.027
摘要:
针对国际空间合作探测任务中的CCSDS标准化需求,对基于CCSDS链路层协议的TC传输帧进行了盲识别研究。分析了CCSDS链路层协议特征,提出了利用基于模式串匹配算法的命令链路传输单元(CLTU)盲同步方法,并对模式串匹配算法的性能进行了分析;利用软件实现了BCH(63,56)译码,对译码后的TC传输帧的相关特征字段进行了提取。该文关于CCSDS-TC传输帧识别的一般概念,对CCSDS链路层协议识别具有适用性,同时对空间信息对抗中的协议识别研究具有借鉴意义。
T-Vivaldi:TIV感知的IP网络坐标系统
黄琼, 刘熙, 阳小龙, 隆克平
2012, 41(1): 147-151. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.028
摘要:
提出了一种对TIV进行检测和抑制的方法,该方法用三角不等式条件检测违例边,并使用违例系数度量其违例程度。根据该系数的值抑制违例边对坐标的更新,从而达到抑制TIV对坐标系统的影响的目的。基于该方法对Vivaldi算法进行了改进,提出了对TIV感知的IP网络坐标系统TIV-aware Vivaldi(T-Vivaldi)。仿真结果表明,与Vivaldi相比,T-Vivaldi能有效地抑制TIV的影响,从而提高预测的准确度。
利用Betweenness Centrality计算网络流量矩阵的新算法
欧鹏, 李志蜀, 胡建, 林珣
2012, 41(1): 152-157. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.029
摘要:
引入Betweenness Centrality中间度核心性作为候选快照的选择指标,特别是以其中的GBC群组中间度核心性作为考量多链路权重改变时各链路的选取问题,实验结果表明,BC的引入加快了秩的提高,而GBC可以衡量群组大小不同时会对原系统产生影响的程度;同时指出将GBC作为唯一指标在实际操作层面存在问题,需要综合考虑其他因素。最后提出将来结合序列RBC与GBC进行计算的研究方向。
应用于语音信号处理的FPGA并行访问设计
朱永金, 成友才
2012, 41(1): 158-160. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.030
摘要:
为了实现实时语音处理,利用FPGA并行访问的特性,采用低地址物理存储空间由FPGA可配置逻辑模中的存储资源实现;高地址的物理存储空间由存储阵列实现,设计了动态置换算法来控制逻辑地址空间到物理空间的映射,将频繁访问且冲突概率高的数据块映射到低地址的物理存储空间上。实验数据表明,采用并行访问控制的动态置换算法能够实现稳定的访存性能。