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

2013年  第42卷  第2期

复杂性科学专栏
提高SoC硬件系统验证效率方法的综述
刘强, 马建国
2013, 42(2): 162-170. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.001
摘要:
随着片上系统(SoC)设计复杂度的增加,芯片设计和验证之间的差距逐渐拉大。如何提高验证效率成了集成电路业面临的一个巨大挑战。该文回顾了近年来面向这一挑战的国内外研究工作,提出了一个新的验证范例——边设计边验证。该方法结合结构化设计和递归式验证,用于缓解验证的负担。同时,还提出了实现该方法的基本要素,用于指导未来的研究。
基片集成波导技术:最新的发展和未来的展望
塔利克·吉纳菲, 吴柯
2013, 42(2): 171-192. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.002
摘要:
回顾了基片集成波导技术(SIW)最新的发展动态。到目前为止,所报道的各种各样基于基片集成波导技术的无源和有源元器件已经证明,它们能够被有效地集成为低成本基片片载系统(SoS),为封装系统提供了完整的解决方案。讨论了不同的创新型基片集成波导的波束形成技术,展望了未来的发展方向,提出了将基片集成电路扩展到三维空间以及在相同的基片构建模块上将不同的波导结构进行混合集成的思想,描述了用于毫米波和太赫兹应用的基片集成波导技术其它的发展趋势,这包括非线性和有源波导的开发以及基于CMOS技术的波导合成。
通信与信息工程
采用双层子网动态虚通道的片上网络
凌翔, 沈慧, 汪凡, 胡剑浩
2013, 42(2): 193-199. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.003
摘要:
通过片上网络(NoC)连接多个处理器核是一种新的片上系统结构,其核间的数据交换机制是影响数据传输服务质量(QoS)的关键要素之一。在虚通道数目受限的情况下,提出了动态虚通道分配和双层子网相结合的交换单元结构。动态分配虚通道技术可以有效提高建链成功率;双层子网结构分散了业务数据流,避免数据传输拥塞,减小了数据包传输延时。仿真显示两种技术的结合,在不增加硬件资源开销的情况下,可以为各种业务等级的数据包传输提供良好的QoS保障。
基于L0范数约束非相邻系数FIR数字滤波器设计
甘露, 易舟维, 李立萍
2013, 42(2): 200-204. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.004
摘要:
传统有限冲击响应滤波设计时,均默认滤波器系数相邻。该文提出了采用L0范数约束的非相邻系数有限冲击响应滤波器设计模型,保持其线性相位特性,通过增加滤波器设计的自由度,以少量的系统延时为代价来提高滤波器性能。并采用遗传算法来解该非凸优化模型,进一步推导出近似解的求解方法,降低了算法复杂度。计算机仿真结果表明,在相同的阶数下,该滤波器模型较传统模型有更小的逼近误差。
基于多元LDPC码的多用户协作方案
施玉晨, 白宝明
2013, 42(2): 205-208. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.005
摘要:
与Turbo码相比,多元LDPC码有更好的waterfall和error floor性能。该文将多元LDPC码应用于译码转发协作系统中,提出基于中断概率的多用户协作方案。各用户通过判断自己与信源节点间的信道是否发生中断,决定是否作为中继。若没有发生中断,用户先对接收到的信息进行译码,再采用多元LDPC码重新编码后发送至目的节点。仿真结果表明,当误比特率(BER)为10-4时,相比于随机协作方案,该方案在高斯信道下可获得0.3 dB的性能改善,在瑞利衰落信道下可获得0.4 dB的性能改善。
一种用于OFDM系统的信道冲激响应检测算法
刘光辉, 文武, 李宏亮, 朱维乐
2013, 42(2): 209-213. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.006
摘要:
提出了一种基于双滑动窗的检测算法,对信道冲激响应(CIR)进行检测。在采用相干解调的正交频分复用(OFDM)系统中,信道估计的精度对接收机性能有着重要影响。传统的OFDM时域CIR估计算法通常采用简单的门限检测,在检测小功率成分时,由于受噪声影响,容易发生误检或漏检,导致估计精度降低。该文在研究小功率CIR成分产生原因与分布特征的基础上,提出了一种改进的检测算法,并对检测性能进行了理论分析和仿真。仿真结果表明,该算法能够有效提高信道估计精度,改善系统误码性能。
基于相关熵的盲源分离算法
成昊, 唐斌
2013, 42(2): 214-218,224. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.007
摘要:
提出了基于相关熵的盲源分离算法。与传统独立成分分析(ICA)方法利用四阶统计量或时间结构的盲源分离不同,该算法从信息理论学习中的相关熵概念出发,利用相关熵中蕴涵的各偶数阶统计信息,通过参数化中心相关熵与独立性测度的关系,建立代价函数,并通过优化算法对其进行寻优,从而得到解混矩阵并分离出源信号。仿真结果表明,在分离超高斯混合源和次高斯混合源时,分离性能优于传统的ICA方法。
基于Pei采样型DFRFT算法的线性调频脉冲压缩
尹德强, 邓兵, 王旭
2013, 42(2): 225-228. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.009
摘要:
基于Pei采样型DFRFT算法,提出了一种线性调频脉冲压缩新方法。该方法通过补零延拓从而将线性调频脉冲的时延估计问题转化为中心频率估计问题,再利用分数阶傅里叶变换对线性调频信号的能量聚集性实现与传统线性调频脉冲压缩性能相近的效果。在此基础上,导出了其离散距离估计式的解析表达,并分析了其离散精度以及多普勒频移的影响。该方法具有较强的抗多普勒频移能力,并在保证测距精度条件下大大降低了运算量。仿真结果证明了理论推导的正确性。
高速PCB上同步开关噪声抑制的多级电容法
曲咏哲, 李玉山, 丁同浩, 闫旭
2013, 42(2): 229-233. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.010
摘要:
基于微波网络理论,研究了同步开关噪声的传播与抑制,提出了一种新的抑制噪声传播的多级电容法,研究表明该方法采用多列分布电容和增大噪声路径传输损耗能够有效地抑制噪声的传播,提高电容噪声抑制的效率。通过FDTD仿真和测试结果验证了该方法的有效性,并给出了多级电容法抑制噪声的应用规则。
物理电子学
电子平行金属表面运动激励表面等离子体波研究
张平, 张雅鑫, 周俊, 刘盛纲
2013, 42(2): 234-238. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.011
摘要:
从麦克斯韦方程组出发,结合边界条件,理论分析了电子平行金属表面运动所激励的表面等离子体波的色散关系等特性,分别讨论了匀速电子在金属块和金属薄膜上方运动激励表面等离子体波的两种情况。并结合粒子模拟仿真,对理论分析进行了验证。
基于阵中单元模型的反射阵列天线远场分析方法
李华, 邵维, 申俊瑛, 郭玲
2013, 42(2): 239-243. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.012
摘要:
针对反射阵列天线远场分析的传统技术采用周期模型等效实际阵列环境的不足,提出一种基于阵中单元模型的远场分析方法。该方法以场叠加原理和等效原理为基础,借助电场积分方程从局域子阵单元上的表面电/磁流计算出单元的阵中方向图,再进行总场合成。数值实验显示,利用该方法得到的反射阵列天线的远场方向图与商用软件FEKO的全结构仿真结果之间有良好的吻合度。该方法为突破大型平面/共形阵列天线的计算受限于计算机硬件的难题提供了一种解决方案。
自动化技术
基于电容电荷平衡的Boost型变换器控制研究
方炜, 邱亚杰, 刘晓东, 刘雁飞
2013, 42(2): 244-248. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.013
摘要:
针对Boost型功率变换器的常规控制算法存在系统带宽较窄、动态响应缓慢等问题,基于电容电荷平衡原理提出一种新的非线性控制方案。该控制方案采用线性/非线性相结合的复合控制方法,当Boost变换器工作在稳态时采用传统的电压模式控制算法,而当负载电流发生跃变时,则采用非线性控制算法,通过电容电荷平衡控制计算开关管开通和关断的切换时间,从而保证Boost变换器获得最佳的动态性能。对自制的样机进行仿真验证和实验研究,结果表明,该方案能明显改善Boost型DC/DC变换器的超调量、调节时间等动态性能。
雪对MODIS短波反照率产品质量的影响
吴宏伊, 童玲
2013, 42(2): 249-253. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.014
摘要:
针对多种地表植被类型中等分辨率成像光谱仪(MODIS)短波地表反照率产品进行验证,并评估了雪对不同类型地表的反照率产品的影响。选取了19个AmeriFLUX站点的实测反照率数据对2005年的MODIS短波反照率数据进行验证,站点涉及常绿针叶林、落叶阔叶林、草地、湿地、灌木林和农田6种植被覆盖类型。结果显示受雪的影响时,每种植被类型的反照率产品质量都有所下降,其中常绿针叶林受影响最大,其反演误差、均方根误差、标准差从-0.002 3、0.023 0、0.011 4增至0.0825、0.108 5、0.086 6。综合所有数据,受雪的影响总的反演误差绝对值从0.020 6增至0.035 5,均方根误差从0.057 2增至0.121 7,标准差从0.053 9增至0.187 0。
计算机工程与应用
基于路径栅格的机场噪声等值线追踪算法
徐涛, 曹枝东
2013, 42(2): 254-259. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.015
摘要:
机场噪声等值线图在机场噪声控制、机场规划设计中起着重要的作用。针对机场噪声的特征及分布特点,提出了一种基于路径栅格的机场噪声等值线追踪算法,通过构造有效网格、建立具有顶点编码和的路径栅格,在等值线追踪过程中唯一确定下一个等值点,避免了传统的先开放后封闭的等值线追踪方式,能够快速生成等值线图。实验验证表明,该算法效率高,绘制的机场噪声等值线图效果好,没有等值线交叉现象。
基于神经网络的数字音频双重语义水印算法
邢玲, 马强, 朱敏
2013, 42(2): 260-265. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.016
摘要:
基于语义的数字水印算法研究是当前数字音频内容管理领域的热点问题,该文设计基于统一内容定位技术的音频语义标引框架,建立数字音频语义水印模型。提出了基于RBF神经网络的双重语义水印算法,该算法用RBF神经网络自适应选择水印嵌入的最佳音频片段,用小波变换提取所选音频片段的近似分量和细节分量,分别在两种分量中嵌入不同的语义信息,形成双重语义水印,实现语义信息和原始音频信号的一体化传输。根据语义水印信息的不同属性描述,实现音频资源的有效检测与监督。实验结果表明,当嵌入信息量较大的语义水印时,该算法仍有较好的鲁棒性和不可听性。
基于改进形状上下文的双焦图像深度估计
冯春, 吴洪涛, 乔兵, 张家驹
2013, 42(2): 266-271. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.017
摘要:
针对深度估计时两幅双焦图像特征点的误匹配问题,提出了一种基于改进形状上下文特征点的校正方法。首先引入了对尺度、视角、光照等具有不变性的SSURF特征向量,利用SSURF特征向量匹配算法在双焦单目视觉系统采集的焦距不同的两幅图像之间进行目标SSURF特征点的匹配。提出一种改进的形状上下文描述符,对局部特征匹配点对进行误匹配的校正。然后根据空间物点与所成像点距图像中心矢量大小及摄像机的焦距值之间的几何关系,利用校正后的特征点完成相关的计算从而获取目标物的深度信息。实验表明,校正后的方法进行深度估计具有较小的误差和较好的估计效果。该深度估计方法有较大的实用价值。
面向大规模数据的隐私保护学习机
刘忠宝, 王士同
2013, 42(2): 272-276. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.018
摘要:
随着海量数据不断涌入,SVM隐私泄露问题日益严重。在分析已有隐私保护支持向量机基础上,提出一种面向大规模数据的隐私保护学习机(PPLM)。该方法首先通过核心向量机对大规模样本进行采样,然后在核心集上选取两个样本点并将两点连线的法平面作为最优分类面。通过对标准数据集和人工数据集的实验表明,PPLM可有效地解决大规模样本分类问题,且分类效果良好。
车载蠕虫传播建模与仿真
梁广民, 任安
2013, 42(2): 277-282. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.019
摘要:
通过对移动模式、通信信道、媒质访问控制和蠕虫传播等环节的建模,分析了蠕虫在车载自组网城市场景稳态下的理论传播结果,大量的蒙特卡洛实验揭示了最小至最大的传输半径、自由流至拥塞流的移动速度、稀疏态至密集态的节点密度等网络状态和媒质访问控制机制对蠕虫传播的影响。通过大量的网络仿真实验研究了蠕虫在相同场景动态下的实际传播结果,讨论了理论值与实际值的关联性,并分析了导致局部差异的原因,指出了感染概率与其他网络参数之间的内在联系,研究结果有助于为工程人员设计智能和自动的无线蠕虫检测和控制措施提供帮助。
基于流媒体业务的低解码时延网络编码构造方法
邬钧霆, 林黔, 张进, 王婷
2013, 42(2): 283-288,299. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.020
摘要:
针对网络编码在实际应用中存在较大的解码时延问题,提出了一种低时延的网络编码构造方法,即从源节点到目的节点的多条互不相交的路径中选择一条作为便捷路径,在便捷路径中传输不作编码的原始数据包,从而减小目的节点的解码时延。为尽量多的目的节点分配便捷路径的问题可归结为图的最大完全子图问题。理论分析和实例计算的结果表明,该方法在不损失网络编码的吞吐量增益的前提下,可有效地减小目的节点的解码时延,从而保证网络编码能更好地应用于流媒体等时延敏感业务的传输。
移动互联网能力开放平台的层次安全服务模型
李敏, 秦志光
2013, 42(2): 289-294. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.021
摘要:
从分析面向移动互联网能力开放平台的安全问题及安全需求入手,介绍了面向移动互联网能力开放平台的架构,提出了适用于该架构的层次安全服务模型,对其中的关键技术做了详细说明。该安全服务模型已经在相关项目中得以应用,在应用中体现出了该安全模型具有完善的安全防护并能灵活的提供安全服务等特点。
应用室内结构布局提高Wi-Fi定位精度和稳定性
周瑞
2013, 42(2): 295-299. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.022
摘要:
采用基于历史的Wi-Fi指纹定位算法,根据若干个时间上连续的Wi-Fi信号指纹进行移动设备的室内定位。提出将室内结构和布局通过无向连通图进行建模,并将其应用到基于历史的Wi-Fi指纹定位算法中。实验结果表明,该方法能够明显削弱信号不稳定造成的影响,有效地提高室内定位的精度和稳定性,同时减少错误的房间和楼层估计。针对多楼层情况,提出了一个针对多楼层的处理算法,进一步提高了楼层的正确估计率。
认证邮件协议的安全性分析与改进
高悦翔, 彭代渊, 闫丽丽
2013, 42(2): 300-305. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.023
摘要:
认证邮件协议需要满足保密性、公平性、可追究性等安全属性。针对一个典型的认证邮件协议在保密性、可追究性上存在的安全缺陷,对其进行了改进,提出了一个基于离线半可信第三方的认证邮件协议。同时,为更有效地分析协议的安全属性,对如何在组合协议分析框架下应用Kailar逻辑分析公平交换协议安全属性的方法进行了研究。利用该方法分析了改进后的协议,并证明了该协议具有满足保密性、可追究性等安全属性的特点。
电子机械工程
周期性疲劳载荷作用下的应力-强度干涉模型
安宗文, 郑堃, 黄建龙
2013, 42(2): 306-310. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.024
摘要:
为了评估周期性疲劳载荷作用下的结构可靠度,设结构初始强度为服从任意分布的随机变量,推导出周期性疲劳载荷作用下的结构剩余强度表达式。利用通用生成函数法对结构剩余强度和疲劳载荷构成函数的概率特征进行计算,从而建立了周期性疲劳载荷作用下的应力-强度干涉模型。利用45#钢疲劳试验数据对提出模型的有效性进行验证和分析。结果表明,该模型能够有效地评估周期性疲劳载荷作用下的结构可靠度。
负载均担并联系统模型及可靠性分析
覃庆努, 魏学业, 吴小进, 白如雪
2013, 42(2): 311-315. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.025
摘要:
针对实际中负载均担并联系统的可靠性受系统总负载和部件承载能力的影响,通过分析实际中部件的承载能力情况建立相应的部件失效率变化模型,利用马尔可夫过程建立负载均担不可修并联系统的通用可靠性模型。从失效率变化模型出发,根据总负载与部件承载能力的不同关系,将系统的通用可靠性模型细分为理想承载模型、最大承载模型和临界承载模型,并计算出各个模型下系统可靠度。以部件独立并联系统和m/n:(F)表决系统为例证,验证模型及计算结果的正确性。
基于广义σ-N曲面的涡轮盘疲劳寿命预测
廖强, 黄洪钟, 朱顺鹏, 何俐萍, 凌丹
2013, 42(2): 316-320. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.026
摘要:
以-N曲面为基础,并由应力幅值a和平均应力m构建Goodman型和Gerber型广义-N曲面方程,对涡轮盘进行疲劳寿命估算。由某型航空发动机涡轮盘算例结果显示,基于Gerber型等寿命曲线的估算寿命比Goodman型更接近于其真实额定寿命,且该方法无需循环应力等效转换,从而提高了疲劳寿命估算的精度。