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2012年 第41卷 第3期
2012, 41(3): 322-335.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.001
摘要:
提出了一种基于可信度格的Expressive模糊描述逻辑框架,对描述逻辑SROIQ(D)进行了模糊化扩充,建立了一种面向语义Web的基于格的模糊描述逻辑L-SROIQ(D),给出了L-SROIQ(D)的语法、语义和逻辑性质,以及建立了一个线序格下的将模糊描述逻辑L-SROIQ(D)转换为经典描述逻辑SROIQ(D)的推理算法,从而证明了线序格下L-SROIQ(D)的可满足性推理是可判定的。
提出了一种基于可信度格的Expressive模糊描述逻辑框架,对描述逻辑SROIQ(D)进行了模糊化扩充,建立了一种面向语义Web的基于格的模糊描述逻辑L-SROIQ(D),给出了L-SROIQ(D)的语法、语义和逻辑性质,以及建立了一个线序格下的将模糊描述逻辑L-SROIQ(D)转换为经典描述逻辑SROIQ(D)的推理算法,从而证明了线序格下L-SROIQ(D)的可满足性推理是可判定的。
2012, 41(3): 336-341.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.002
摘要:
提出一种基于依赖性分析和打分函数进行贝叶斯网络结构学习的新方法,并把该方法应用于轻度认知障碍诊断系统中。该算法首先通过对结点变量间的依赖性分析测试和无向图的遍历,获得贝叶斯网络结构中所有结点的先验顺序,然后用启发式打分-搜索方法获得最优的贝叶斯网络结构。实验结果表明,该算法能够在不增加算法复杂度的情况下,完成无结点顺序要求的贝叶斯网络学习,并能应用于轻度认知障碍诊断系统中,实现较好的预测,进而辅助医生的诊断。
提出一种基于依赖性分析和打分函数进行贝叶斯网络结构学习的新方法,并把该方法应用于轻度认知障碍诊断系统中。该算法首先通过对结点变量间的依赖性分析测试和无向图的遍历,获得贝叶斯网络结构中所有结点的先验顺序,然后用启发式打分-搜索方法获得最优的贝叶斯网络结构。实验结果表明,该算法能够在不增加算法复杂度的情况下,完成无结点顺序要求的贝叶斯网络学习,并能应用于轻度认知障碍诊断系统中,实现较好的预测,进而辅助医生的诊断。
2012, 41(3): 342-347.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.003
摘要:
鉴于低信噪比下编码辅助载波同步算法存在同步范围小的问题,提出一种导频联合编码辅助载波同步算法。首先分析了导频结构对粗估计算法同步范围和同步精度的影响机理,提出适合大频偏情况的导频结构及其对应的频偏粗估计算法,并推导了它的估计方差;然后将该导频结构应用到简化的EM辅助精同步算法中,得到了同步范围大和估计精度高的导频和编码辅助的同步算法。仿真结果表明,在不损失估计精度的前提下,新算法能大幅提高同步参数的估计范围,在一定的导频长度下BER性能可逼近理想同步。
鉴于低信噪比下编码辅助载波同步算法存在同步范围小的问题,提出一种导频联合编码辅助载波同步算法。首先分析了导频结构对粗估计算法同步范围和同步精度的影响机理,提出适合大频偏情况的导频结构及其对应的频偏粗估计算法,并推导了它的估计方差;然后将该导频结构应用到简化的EM辅助精同步算法中,得到了同步范围大和估计精度高的导频和编码辅助的同步算法。仿真结果表明,在不损失估计精度的前提下,新算法能大幅提高同步参数的估计范围,在一定的导频长度下BER性能可逼近理想同步。
2012, 41(3): 348-354.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.004
摘要:
提出了一种改进的两步法实现欠定模型下信源及信道动态变化时的盲分离。首先通过实时的观测信号,基于稀疏域二维最小偏差角判断混合矩阵的变化时刻,进而估计动态变化的混合矩阵并获得实时的源数目;再采用基于伪提取矢量的方法恢复动态的源信号。在源信号的恢复中,使用常规的基于线性规划的欠定盲分离方法,以进行对比。结果表明,该方法能处理信源及信道动态变化时的欠定盲分离,并且分离速度比基于线性规划的方法快数十倍。仿真结果表明了该算法的良好性能。
提出了一种改进的两步法实现欠定模型下信源及信道动态变化时的盲分离。首先通过实时的观测信号,基于稀疏域二维最小偏差角判断混合矩阵的变化时刻,进而估计动态变化的混合矩阵并获得实时的源数目;再采用基于伪提取矢量的方法恢复动态的源信号。在源信号的恢复中,使用常规的基于线性规划的欠定盲分离方法,以进行对比。结果表明,该方法能处理信源及信道动态变化时的欠定盲分离,并且分离速度比基于线性规划的方法快数十倍。仿真结果表明了该算法的良好性能。
2012, 41(3): 355-358.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.005
摘要:
机会波束技术通过形成随机波束达到了与信道奇异值分解相同的吞吐量,不需要准确地信道状态信息,反馈量少。在正交波束提供的复用增益与各波束间的干扰间折衷而需要最优的发射波束数,为了获得不同情况下的最优波数个数,该文采用数值分析的方法,分析了多用户多输入单输出机会波束系统中选择不同发射波束个数时的容量,通过比较不同波束个数时系统的容量,得到最优发射波束个数。结果表明,最佳波束的个数随用户数增加而加大,随平均信噪比增加而下降。
机会波束技术通过形成随机波束达到了与信道奇异值分解相同的吞吐量,不需要准确地信道状态信息,反馈量少。在正交波束提供的复用增益与各波束间的干扰间折衷而需要最优的发射波束数,为了获得不同情况下的最优波数个数,该文采用数值分析的方法,分析了多用户多输入单输出机会波束系统中选择不同发射波束个数时的容量,通过比较不同波束个数时系统的容量,得到最优发射波束个数。结果表明,最佳波束的个数随用户数增加而加大,随平均信噪比增加而下降。
2012, 41(3): 359-363.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.006
摘要:
提出了一种新的自适应卡尔曼滤波算法。该算法假设系统过程噪声方差和量测噪声方差之间存在的函数关系已知,两种噪声方差随着时间变化且均未知。先令当前时刻的过程噪声方差等于前一时刻的过程噪声方差,通过变分贝叶斯近似的方法,在卡尔曼滤波框架下迭代求解当前时刻的量测噪声方差和状态估计,再利用假设中的函数关系获得新的过程噪声方差。对上述过程多次迭代,最终获得状态估计及协方差。仿真实验结果表明,该算法具有较高的滤波精度;在假设条件不确知的情况下仍具有较强的鲁棒性。
提出了一种新的自适应卡尔曼滤波算法。该算法假设系统过程噪声方差和量测噪声方差之间存在的函数关系已知,两种噪声方差随着时间变化且均未知。先令当前时刻的过程噪声方差等于前一时刻的过程噪声方差,通过变分贝叶斯近似的方法,在卡尔曼滤波框架下迭代求解当前时刻的量测噪声方差和状态估计,再利用假设中的函数关系获得新的过程噪声方差。对上述过程多次迭代,最终获得状态估计及协方差。仿真实验结果表明,该算法具有较高的滤波精度;在假设条件不确知的情况下仍具有较强的鲁棒性。
2012, 41(3): 364-367.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.007
摘要:
从信号模型上给出了信号子空间是有限维数的说明,并通过仿真说明信号与噪声子空间的特征值在短数据下无法准确获得。提出基于仅由噪声特征值构成的极大似然函数的改进AIC准则,实现了信号子空间的维数的准确估计,从而获得了一种在相对较小样本下更稳健的信噪比估计方法。从不同的信噪比大小与样本数据长度进行仿真验证,结果表明,该方法比原始的子空间方法能适应更低的信噪比和更短的数据样本长度。
从信号模型上给出了信号子空间是有限维数的说明,并通过仿真说明信号与噪声子空间的特征值在短数据下无法准确获得。提出基于仅由噪声特征值构成的极大似然函数的改进AIC准则,实现了信号子空间的维数的准确估计,从而获得了一种在相对较小样本下更稳健的信噪比估计方法。从不同的信噪比大小与样本数据长度进行仿真验证,结果表明,该方法比原始的子空间方法能适应更低的信噪比和更短的数据样本长度。
2012, 41(3): 368-372.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.008
摘要:
针对射频采样宽带数字阵列雷达的特点,提出了一种基于可变分数时延滤波器,优化的实时数字时延波束形成方法。该方法根据射频采样后信号变换过程的特点,将抽取抗混叠滤波器与可变分数时延滤波器合并实现,减少了处理环节,并采用多相结构和Farrow结构相结合,实时地实现抽取和可变分数时延,从而得到不随频率偏移的波束指向。计算机仿真结果表明,该方法与整数倍时延波束形成方法相比,能够有效减小指向误差。
针对射频采样宽带数字阵列雷达的特点,提出了一种基于可变分数时延滤波器,优化的实时数字时延波束形成方法。该方法根据射频采样后信号变换过程的特点,将抽取抗混叠滤波器与可变分数时延滤波器合并实现,减少了处理环节,并采用多相结构和Farrow结构相结合,实时地实现抽取和可变分数时延,从而得到不随频率偏移的波束指向。计算机仿真结果表明,该方法与整数倍时延波束形成方法相比,能够有效减小指向误差。
2012, 41(3): 373-377.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.009
摘要:
为研究垂直入射区大地回波的散射机理,用S和8 mm波段线性调频连续波雷达散射计测量了垂直入射时农田和沙地的散射系数,建立了与雷达工作频率、高度、天线方向图、波束入射角、地面粗糙度和介电常数等相关的垂直入射区地面回波数据库,给出了回波数据处理方法,推导了粗糙地面散射系数理论模型,并对实验数据进行了拟合。实验结果表明,测量的垂直入射地面散射系数与所给模型吻合,沙地散射系数比农田强2~3 dB,8 mm散射系数平均比S波段强18~20 dB。
为研究垂直入射区大地回波的散射机理,用S和8 mm波段线性调频连续波雷达散射计测量了垂直入射时农田和沙地的散射系数,建立了与雷达工作频率、高度、天线方向图、波束入射角、地面粗糙度和介电常数等相关的垂直入射区地面回波数据库,给出了回波数据处理方法,推导了粗糙地面散射系数理论模型,并对实验数据进行了拟合。实验结果表明,测量的垂直入射地面散射系数与所给模型吻合,沙地散射系数比农田强2~3 dB,8 mm散射系数平均比S波段强18~20 dB。
2012, 41(3): 378-383.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.010
摘要:
为简化数值求解光纤布拉格光栅的非线性耦合模方程组,避免冲击响应带来数值仿真结果失真,设计了基于半隐式龙格-库塔法及简单迭代的单步系统。与其他方法和实验结果进行对比,验证了该方法的可行性。在相同精度要求下,该方法能够极大地减小计算工作量,实现简单且能够避免数值计算发散。利用该方法建立了光纤布拉格光栅静态和动态情况下统一的数值仿真模型,并设计了仿真中所采用的平滑技术。数值研究了连续波和脉冲输入情况下光纤布拉格光栅的非线性传输特性,静态结果显示相移光栅的开关阈值功率比均匀光栅的低。在动态情况下,对比不同峰值功率脉冲的输出时域特征显示,通过光纤光栅可实现非线性全光调谐延迟。
为简化数值求解光纤布拉格光栅的非线性耦合模方程组,避免冲击响应带来数值仿真结果失真,设计了基于半隐式龙格-库塔法及简单迭代的单步系统。与其他方法和实验结果进行对比,验证了该方法的可行性。在相同精度要求下,该方法能够极大地减小计算工作量,实现简单且能够避免数值计算发散。利用该方法建立了光纤布拉格光栅静态和动态情况下统一的数值仿真模型,并设计了仿真中所采用的平滑技术。数值研究了连续波和脉冲输入情况下光纤布拉格光栅的非线性传输特性,静态结果显示相移光栅的开关阈值功率比均匀光栅的低。在动态情况下,对比不同峰值功率脉冲的输出时域特征显示,通过光纤光栅可实现非线性全光调谐延迟。
2012, 41(3): 384-387.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.011
摘要:
介绍了一种新型的基于光纤直径在1~2 μm的微光纤Knot型环形谐振腔温度传感器,由于微光纤构成的环形谐振腔具有较高的品质因素,因此可用于高精度的光学传感和测量。该文基于微光纤的环形谐振腔温敏结构,利用微光纤环谐振腔自身折射率对环境温度的改变,通过光谱分析仪测量其光谱变化,实验结果表明该传感器在20℃~30℃范围时,温度灵敏度为19 pm/℃。该微光纤单环谐振腔温度传感器具有制作简单、成本低、体积小,以及易于集成等优点。
介绍了一种新型的基于光纤直径在1~2 μm的微光纤Knot型环形谐振腔温度传感器,由于微光纤构成的环形谐振腔具有较高的品质因素,因此可用于高精度的光学传感和测量。该文基于微光纤的环形谐振腔温敏结构,利用微光纤环谐振腔自身折射率对环境温度的改变,通过光谱分析仪测量其光谱变化,实验结果表明该传感器在20℃~30℃范围时,温度灵敏度为19 pm/℃。该微光纤单环谐振腔温度传感器具有制作简单、成本低、体积小,以及易于集成等优点。
2012, 41(3): 388-391.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.012
摘要:
为解决开关电源稳定性测试繁琐的问题,提出一种针对开关电源稳定性进行定性分析的非接触式测试方法。首先讨论了开关电源闭环模型稳定性准则、线圈耦合模型及修正等问题,然后分析了利用探测线圈对开关电源磁性元件的漏磁辐射进行探测的原理,说明通过对探测信号进行放大、变换和信号处理,能够获得可反映电源工作稳定性的信息。通过试验验证了该方法的有效性。
为解决开关电源稳定性测试繁琐的问题,提出一种针对开关电源稳定性进行定性分析的非接触式测试方法。首先讨论了开关电源闭环模型稳定性准则、线圈耦合模型及修正等问题,然后分析了利用探测线圈对开关电源磁性元件的漏磁辐射进行探测的原理,说明通过对探测信号进行放大、变换和信号处理,能够获得可反映电源工作稳定性的信息。通过试验验证了该方法的有效性。
2012, 41(3): 392-396.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.013
摘要:
通过对通孔结构物理建模,将其划分为外部结构和内部结构,针对其不同特点分别使用改进矩阵束矩量法和考虑平行板效应的等效电路法进行分析,根据微波网络级联的方法,可以获得反映完整通孔特性的散射参数。与商用软件HFSS的仿真结果对比,验证了不同边界条件下混合分析方法计算通孔散射参数的正确性。由于混合分析方法结合了场分析方法和路分析方法的优点,因此计算效率较商用仿真软件提高了5倍以上。
通过对通孔结构物理建模,将其划分为外部结构和内部结构,针对其不同特点分别使用改进矩阵束矩量法和考虑平行板效应的等效电路法进行分析,根据微波网络级联的方法,可以获得反映完整通孔特性的散射参数。与商用软件HFSS的仿真结果对比,验证了不同边界条件下混合分析方法计算通孔散射参数的正确性。由于混合分析方法结合了场分析方法和路分析方法的优点,因此计算效率较商用仿真软件提高了5倍以上。
2012, 41(3): 401-404.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.015
摘要:
采用过模结构,克服常规返波管(BWO)中截止径的限制,提高器件内径,有效地降低同等功率条件下器件内表面的强场,使其低于器件内表面的强场击穿阈值,可以克服器件内表面的强场击穿问题。根据BWO的振荡机理,引入过模反射腔,并使其同相应的慢波结构匹配,克服了过模结构中的模式竞争问题,提高了电子束同慢波结构互作用效率。从理论和模拟两个方面研究了过模返波管中的模式控制,设计了一个X波段输出功率接近10 GW、效率约50%的过模返波管器件。
采用过模结构,克服常规返波管(BWO)中截止径的限制,提高器件内径,有效地降低同等功率条件下器件内表面的强场,使其低于器件内表面的强场击穿阈值,可以克服器件内表面的强场击穿问题。根据BWO的振荡机理,引入过模反射腔,并使其同相应的慢波结构匹配,克服了过模结构中的模式竞争问题,提高了电子束同慢波结构互作用效率。从理论和模拟两个方面研究了过模返波管中的模式控制,设计了一个X波段输出功率接近10 GW、效率约50%的过模返波管器件。
2012, 41(3): 405-407.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.016
摘要:
利用离子簇模型,建立了3d9离子在四角对称下的高阶微扰公式,并计算了Ca(OD)2:Cu2+的自旋哈密顿参量g因子g||、g⊥和超精细结构常数A||、A⊥。在所得的微扰公式中,杂质中心四角畸变对g因子的贡献用四角晶场参量DS和Dt表示。由于晶体中顺磁杂质中心的自旋哈密顿参量与其缺陷结构密切相关,计算获得了Cu2+杂质中心缺陷结构信息,即由于Jahn-Teller效应配体氧八面体沿着四次轴方向的伸长约0.008 3 nm。计算结果表明理论与实验符合较好。
利用离子簇模型,建立了3d9离子在四角对称下的高阶微扰公式,并计算了Ca(OD)2:Cu2+的自旋哈密顿参量g因子g||、g⊥和超精细结构常数A||、A⊥。在所得的微扰公式中,杂质中心四角畸变对g因子的贡献用四角晶场参量DS和Dt表示。由于晶体中顺磁杂质中心的自旋哈密顿参量与其缺陷结构密切相关,计算获得了Cu2+杂质中心缺陷结构信息,即由于Jahn-Teller效应配体氧八面体沿着四次轴方向的伸长约0.008 3 nm。计算结果表明理论与实验符合较好。
2012, 41(3): 408-411.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.017
摘要:
根据电子光学系统的局部对称特性,介绍了电子光学系统的三维有限元局部对称计算方法,分析了电场的对称边界条件和电子运动轨迹的对称边界条件。在此基础上改进了三维有限元的电子光学模拟器EOS,模拟和分析了轴对称电子枪和栅控电子枪,对比了局部对称计算结果与全区域计算结果。由此得出局部对称计算可以在不降低计算精度的情况下,极大地减少计算时间和计算机资源消耗,从而缩短设计周期,提高设计效率。
根据电子光学系统的局部对称特性,介绍了电子光学系统的三维有限元局部对称计算方法,分析了电场的对称边界条件和电子运动轨迹的对称边界条件。在此基础上改进了三维有限元的电子光学模拟器EOS,模拟和分析了轴对称电子枪和栅控电子枪,对比了局部对称计算结果与全区域计算结果。由此得出局部对称计算可以在不降低计算精度的情况下,极大地减少计算时间和计算机资源消耗,从而缩短设计周期,提高设计效率。
2012, 41(3): 412-417.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.018
摘要:
提出最小生成树的支持向量机模拟电路故障诊断方法,通过小波分解提取电路故障特征,在特征空间中以故障类的可分性测度为权值构造最小生成树,得到具有聚类属性的故障子类划分,从而优化故障决策树节点的分布。按照最小生成树的结构建立具有较大分类间隔的多分类支持向量机,能够有效地提高模拟电路故障诊断的正确率。该方法简化支持向量机的结构,在实例电路的故障诊断中获得更高的诊断精度和效率,其性能优于常用的支持向量机方法。
提出最小生成树的支持向量机模拟电路故障诊断方法,通过小波分解提取电路故障特征,在特征空间中以故障类的可分性测度为权值构造最小生成树,得到具有聚类属性的故障子类划分,从而优化故障决策树节点的分布。按照最小生成树的结构建立具有较大分类间隔的多分类支持向量机,能够有效地提高模拟电路故障诊断的正确率。该方法简化支持向量机的结构,在实例电路的故障诊断中获得更高的诊断精度和效率,其性能优于常用的支持向量机方法。
2012, 41(3): 418-423.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.019
摘要:
根据周期非均匀采样需要多个采样通道的特点,利用联合子空间理论将采样与重构转换为矩阵向量运算。结合最小L1范数算法,提出了一种针对稀疏信号的周期非均匀采样与重构方法,分析了最小L1范数算法在周期非均匀采样系统中的完整重构条件。最后,以多带正弦信号为例,分别从可完整重构概率和系统整体验证两个方面证明了该方法能够实现稀疏信号的采样与重构。
根据周期非均匀采样需要多个采样通道的特点,利用联合子空间理论将采样与重构转换为矩阵向量运算。结合最小L1范数算法,提出了一种针对稀疏信号的周期非均匀采样与重构方法,分析了最小L1范数算法在周期非均匀采样系统中的完整重构条件。最后,以多带正弦信号为例,分别从可完整重构概率和系统整体验证两个方面证明了该方法能够实现稀疏信号的采样与重构。
2012, 41(3): 424-428.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.020
摘要:
对煤矿监测网络流量异变预测可以提高网络的服务质量(QoS),降低网络拥塞的发生率。该文分析了煤矿监测网络中各信息流量的特点,提出了以SCADA类信息流作为混沌指标信号,采用Lyapunov指数法验证指标量的混沌特性,利用Duffing振子求解相变点的策动力幅值ad并构建了预测模型。通过仿真预测和实测数据比较,误差在±0.036 632之间,验证了该预测方法准确可靠。
对煤矿监测网络流量异变预测可以提高网络的服务质量(QoS),降低网络拥塞的发生率。该文分析了煤矿监测网络中各信息流量的特点,提出了以SCADA类信息流作为混沌指标信号,采用Lyapunov指数法验证指标量的混沌特性,利用Duffing振子求解相变点的策动力幅值ad并构建了预测模型。通过仿真预测和实测数据比较,误差在±0.036 632之间,验证了该预测方法准确可靠。
2012, 41(3): 429-434.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.021
摘要:
以软件复用、支持分布式功能开发为主要目标的汽车电子下一代架构规定了ECU软件架构和新的开发过程,其中运行时环境是实现上述目标的关键。在研究下一代架构虚拟功能总线通信语义的基础上,结合应用部署的需求,提炼出下一代架构运行时环境的通信问题,即如何统一管理和支持构件在ECU内和ECU间的通信,设计出通信算法。实验结果表明,设计的通信算法能实现虚拟功能总线的全部通信语义。
以软件复用、支持分布式功能开发为主要目标的汽车电子下一代架构规定了ECU软件架构和新的开发过程,其中运行时环境是实现上述目标的关键。在研究下一代架构虚拟功能总线通信语义的基础上,结合应用部署的需求,提炼出下一代架构运行时环境的通信问题,即如何统一管理和支持构件在ECU内和ECU间的通信,设计出通信算法。实验结果表明,设计的通信算法能实现虚拟功能总线的全部通信语义。
2012, 41(3): 435-440.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.022
摘要:
针对源数据向量化常导致很高的数据维数,易使向量型学习算法陷入维数灾难和样本个数远小于特征维数的小样本问题,提出了一种新的张量典型相关分析算法,能直接对张量数据进行典型相关分析,由于其特征值分解的协方差矩阵维数大幅度减少,能有效降低计算复杂度和协方差矩阵奇异的问题。在Yale、ORL人脸数据库上验证了本文方法的有效性。
针对源数据向量化常导致很高的数据维数,易使向量型学习算法陷入维数灾难和样本个数远小于特征维数的小样本问题,提出了一种新的张量典型相关分析算法,能直接对张量数据进行典型相关分析,由于其特征值分解的协方差矩阵维数大幅度减少,能有效降低计算复杂度和协方差矩阵奇异的问题。在Yale、ORL人脸数据库上验证了本文方法的有效性。
2012, 41(3): 441-446.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.023
摘要:
针对贪婪算法存在路由空洞现象,定义并研究了半球型3D传感器网络中贪婪算法的可达性问题。基于节点随机分布的数学特性,分析了传感器传输半径与贪婪算法的可达率之间的定量关系,推导出保证设定可达率的传感器传输半径的理论上界,并给出了相应的数值求解方法。仿真实验数据验证了理论上界的正确性和严密性,为确定节点最小传输半径奠定了理论基础。
针对贪婪算法存在路由空洞现象,定义并研究了半球型3D传感器网络中贪婪算法的可达性问题。基于节点随机分布的数学特性,分析了传感器传输半径与贪婪算法的可达率之间的定量关系,推导出保证设定可达率的传感器传输半径的理论上界,并给出了相应的数值求解方法。仿真实验数据验证了理论上界的正确性和严密性,为确定节点最小传输半径奠定了理论基础。
2012, 41(3): 447-452.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.024
摘要:
为解决企业海量规则集合中产生的规则自我冲突问题,提出了基于多槽分桶的快速规则冲突检测算法MSSB。该算法利用同槽实桶之间规则两两必不冲突特性,将复杂的冲突规则求解转换为线性时间内的不冲突规则求解,从而在稳定的空间和时间复杂度下有效解决规则冲突发现问题。先形式化描述了通用规则冲突和不冲突,并在合理的假设条件下证明了3个规则间关系的命题和同槽不冲突定理;然后提出了基于哈夫曼树和三角矩阵结构的MSSB算法;最终在国内民航典型机场的规则集合上完成了对比实验,结果表明新算法的冲突检测性能比Policytree算法相提高了36.2%。
为解决企业海量规则集合中产生的规则自我冲突问题,提出了基于多槽分桶的快速规则冲突检测算法MSSB。该算法利用同槽实桶之间规则两两必不冲突特性,将复杂的冲突规则求解转换为线性时间内的不冲突规则求解,从而在稳定的空间和时间复杂度下有效解决规则冲突发现问题。先形式化描述了通用规则冲突和不冲突,并在合理的假设条件下证明了3个规则间关系的命题和同槽不冲突定理;然后提出了基于哈夫曼树和三角矩阵结构的MSSB算法;最终在国内民航典型机场的规则集合上完成了对比实验,结果表明新算法的冲突检测性能比Policytree算法相提高了36.2%。
2012, 41(3): 453-458.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.025
摘要:
建立了基于粗糙集理论的入侵检测灰色空间模型,根据信息增益设计等价类获取和约简算法,提出了一种新的入侵检测系统模型。运用KDDCUP99数据集对网络入侵检测进行了测试。分析和对比实验结果表明,该模型具有分类规则简单、检测时间短和准确率高等特点,克服了检测系统不能有效判别未知行为的瓶颈。
建立了基于粗糙集理论的入侵检测灰色空间模型,根据信息增益设计等价类获取和约简算法,提出了一种新的入侵检测系统模型。运用KDDCUP99数据集对网络入侵检测进行了测试。分析和对比实验结果表明,该模型具有分类规则简单、检测时间短和准确率高等特点,克服了检测系统不能有效判别未知行为的瓶颈。
2012, 41(3): 459-462.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.026
摘要:
针对复合标准的变型Bessel方程的一类边值问题,基于解式的相似结构和相似核函数,设计了求该类边值问题的解的新算法——相似构造算法。该算法在过程上无需进行微积分运算,本质上是一种代数的、初等的方法。为解决相应的实际应用问题提供了一个既简捷又有效的新算法和途径,在理论和应用上都具有指导意义。
针对复合标准的变型Bessel方程的一类边值问题,基于解式的相似结构和相似核函数,设计了求该类边值问题的解的新算法——相似构造算法。该算法在过程上无需进行微积分运算,本质上是一种代数的、初等的方法。为解决相应的实际应用问题提供了一个既简捷又有效的新算法和途径,在理论和应用上都具有指导意义。
2012, 41(3): 463-466.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.027
摘要:
利用傅里叶红外光谱(FTIR)、示差扫描量热分析(DSC)、电滞回线和漏电流的分析,研究热极化和电晕极化对PVDF薄膜电性能的影响。结果表明,热极化和电晕极化都可以提高PVDF薄膜的铁电性能,但是不同的极化温度、极化电场强度和极化时间使得PVDF薄膜具有不同的漏电流性能。在强电场作用下,热极化的温度更高,时间更长,偶极电荷的沿电场取向更完全,α晶型向β晶型的转变更彻底,因此剩余极化值、结晶度和β晶型的含量均高于电晕极化后的薄膜。热极化中注入的空间电荷主要被PVDF的深阱俘获;而电晕极化过程中大量的空间电荷被聚合物材料的浅阱俘获。浅阱俘获的空间电荷稳定性要弱于深阱中的电荷,因此电晕极化的PVDF薄膜的漏电流需要更长的稳定时间。
利用傅里叶红外光谱(FTIR)、示差扫描量热分析(DSC)、电滞回线和漏电流的分析,研究热极化和电晕极化对PVDF薄膜电性能的影响。结果表明,热极化和电晕极化都可以提高PVDF薄膜的铁电性能,但是不同的极化温度、极化电场强度和极化时间使得PVDF薄膜具有不同的漏电流性能。在强电场作用下,热极化的温度更高,时间更长,偶极电荷的沿电场取向更完全,α晶型向β晶型的转变更彻底,因此剩余极化值、结晶度和β晶型的含量均高于电晕极化后的薄膜。热极化中注入的空间电荷主要被PVDF的深阱俘获;而电晕极化过程中大量的空间电荷被聚合物材料的浅阱俘获。浅阱俘获的空间电荷稳定性要弱于深阱中的电荷,因此电晕极化的PVDF薄膜的漏电流需要更长的稳定时间。
2012, 41(3): 467-470.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.028
摘要:
研制了Ni/4H-SiC肖特基二极管电离辐照探测器,并采用不同的辐照源进行了测试。实验结果表明,对于低能电子和γ射线辐照,该探测器都有比较灵敏的电流响应。经过1 Mrad(Si)的γ射线辐照后,探测器的信号电流没有明显退化;分别经过1 Mrad(Si)的γ射线和100 Mrad(Si)的1 MeV电子辐照后,0 V和-30 V辐照偏压下的探测器的暗电流仅有较轻微的退化。说明了该文研制的探测器具有暗电流低、灵敏度高和抗辐射容限高等优点,可以在强辐射环境中长时间应用。
研制了Ni/4H-SiC肖特基二极管电离辐照探测器,并采用不同的辐照源进行了测试。实验结果表明,对于低能电子和γ射线辐照,该探测器都有比较灵敏的电流响应。经过1 Mrad(Si)的γ射线辐照后,探测器的信号电流没有明显退化;分别经过1 Mrad(Si)的γ射线和100 Mrad(Si)的1 MeV电子辐照后,0 V和-30 V辐照偏压下的探测器的暗电流仅有较轻微的退化。说明了该文研制的探测器具有暗电流低、灵敏度高和抗辐射容限高等优点,可以在强辐射环境中长时间应用。
2012, 41(3): 471-476.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.029
摘要:
采用最优化方法进行弹性图像配准时,常常会因为初值选择不合适导致优化过程收敛到局部极值,从而使配准失败。针对该问题,提出了利用一对匹配的特征点来引导迭代配准过程的算法。首先,根据一对匹配的特征点确定图像初始局部配准区域;然后,在算法迭代过程中逐渐扩展局部配准区域直至覆盖整个图像。建立初始局部配准区域及局部配准区域扩展时,根据特征点对的空间位置关系,以及医学图像的形变场在统计特性上是高斯马尔可夫随机场的先验知识,来估计局部配准区域形变参数向量的初值;在对局部配准区域进行配准时,基于图像像素灰度统计信息的配准方法被用来求解局部配准区域的形变场参数向量。实验证明,该算法能够有效克服弹性配准算法容易陷入局部极值的问题。
采用最优化方法进行弹性图像配准时,常常会因为初值选择不合适导致优化过程收敛到局部极值,从而使配准失败。针对该问题,提出了利用一对匹配的特征点来引导迭代配准过程的算法。首先,根据一对匹配的特征点确定图像初始局部配准区域;然后,在算法迭代过程中逐渐扩展局部配准区域直至覆盖整个图像。建立初始局部配准区域及局部配准区域扩展时,根据特征点对的空间位置关系,以及医学图像的形变场在统计特性上是高斯马尔可夫随机场的先验知识,来估计局部配准区域形变参数向量的初值;在对局部配准区域进行配准时,基于图像像素灰度统计信息的配准方法被用来求解局部配准区域的形变场参数向量。实验证明,该算法能够有效克服弹性配准算法容易陷入局部极值的问题。
2012, 41(3): 477-480.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.030
摘要:
基于ROI方法研究视皮层的兴奋模式,并提取志愿者的共同特征。结合生理结构与Talairach坐标系,对每位志愿者的三维皮层模型进行相同标准的ROI划分,将ROIs投射到保留拓扑关系的二维皮层模型,并提取每个ROI中比例最大的激活强度值来表征激活特征。提取志愿者各个ROI的共同激活特征,以此研究具有共同特征的视皮层兴奋模式。实验结果表明,该方法可提取志愿者的共同激活特征,克服了传统体素分析方法的局限性,为提取具有共同特征的视皮层兴奋模式建立了一种方法。
基于ROI方法研究视皮层的兴奋模式,并提取志愿者的共同特征。结合生理结构与Talairach坐标系,对每位志愿者的三维皮层模型进行相同标准的ROI划分,将ROIs投射到保留拓扑关系的二维皮层模型,并提取每个ROI中比例最大的激活强度值来表征激活特征。提取志愿者各个ROI的共同激活特征,以此研究具有共同特征的视皮层兴奋模式。实验结果表明,该方法可提取志愿者的共同激活特征,克服了传统体素分析方法的局限性,为提取具有共同特征的视皮层兴奋模式建立了一种方法。
