ISSN 
2014年 第43卷 第5期
2014, 43(5): 641-646.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.001
摘要:
受机载雷达体积和重量的限制, 传统方法难以在低复杂度下达到最优雷达杂波抑制效果. 该文在分析多级维纳滤波结构基础上, 提出了一种变对角加载多级维纳滤波的空时二维自适应处理方法, 通过理论推导, 建立了新方法的后向递推算法, 并应用新算法抑制机载雷达杂波. 仿真结果验证了该算法的可行性和有效性. 在低维滤波器结构下, 该算法性能优于相关传统方法, 鲁棒性强. 在机载雷达杂波抑制中, 该算法能获得-80dB的零陷深度, 可实现良好的杂波抑制效果, 具有实际工程应用前景.
受机载雷达体积和重量的限制, 传统方法难以在低复杂度下达到最优雷达杂波抑制效果. 该文在分析多级维纳滤波结构基础上, 提出了一种变对角加载多级维纳滤波的空时二维自适应处理方法, 通过理论推导, 建立了新方法的后向递推算法, 并应用新算法抑制机载雷达杂波. 仿真结果验证了该算法的可行性和有效性. 在低维滤波器结构下, 该算法性能优于相关传统方法, 鲁棒性强. 在机载雷达杂波抑制中, 该算法能获得-80dB的零陷深度, 可实现良好的杂波抑制效果, 具有实际工程应用前景.
2014, 43(5): 647-652.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.002
摘要:
在分析OFDM调制符号对称性的基础上, 结合正交上下变频技术, 提出了一种基于符号对称性的半符号OFDM(HS-OFDM)调制方法, 分析了系统的误码性能和频谱效率, 给出了一种抗多径干扰的调制符号设计方法, 并对理论分析进行了仿真验证. 该半符号调制方法适用于子载波采用BPSK或PAM调制的OFDM系统, 可将系统的频谱效率极限值提高至2 Baud/Hz, 为更高效调制技术的研究提供了一个突破口.
在分析OFDM调制符号对称性的基础上, 结合正交上下变频技术, 提出了一种基于符号对称性的半符号OFDM(HS-OFDM)调制方法, 分析了系统的误码性能和频谱效率, 给出了一种抗多径干扰的调制符号设计方法, 并对理论分析进行了仿真验证. 该半符号调制方法适用于子载波采用BPSK或PAM调制的OFDM系统, 可将系统的频谱效率极限值提高至2 Baud/Hz, 为更高效调制技术的研究提供了一个突破口.
2014, 43(5): 653-657.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.003
摘要:
为满足IEEE 802.16j网络中不同类型业务的带宽需求, 同时达到可接入用户数最多的目的, 提出了一种基于贪婪搜索的基站、中继站联合带宽分配算法. 其中, 固定带宽的主动授权业务由中继站分配带宽; 基站分配其他类型业务所需的最少带宽. 该算法利用贪婪搜索寻求最优用户组, 并将剩余带宽分配给该组的用户. 仿真结果表明, 该贪婪搜索带宽分配算法能保证网络接入的用户数最多, 且复杂度低于一般的穷举搜索带宽分配算法.
为满足IEEE 802.16j网络中不同类型业务的带宽需求, 同时达到可接入用户数最多的目的, 提出了一种基于贪婪搜索的基站、中继站联合带宽分配算法. 其中, 固定带宽的主动授权业务由中继站分配带宽; 基站分配其他类型业务所需的最少带宽. 该算法利用贪婪搜索寻求最优用户组, 并将剩余带宽分配给该组的用户. 仿真结果表明, 该贪婪搜索带宽分配算法能保证网络接入的用户数最多, 且复杂度低于一般的穷举搜索带宽分配算法.
2014, 43(5): 658-662.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.004
摘要:
针对FH/MFSK系统, 将宽带扫频干扰带宽最小分辨率精确到MFSK信号带宽的1/M, 分别在忽略背景噪声和AWGN信道两种条件下, 对系统的抗干扰性能进行了理论推导, 给出了误比特率的闭合表达式, 并对理论结果进行了仿真验证. 结果表明, 当干扰带宽越窄, 干扰带宽最小分辨率对系统的误比特率结果影响越大; AWGN信道中, 在干扰功率、带宽一定的条件下, 系统误比特率性能随着扫频干扰的速率增加而下降. 理论与仿真结果一致, 证明了理论推导的正确性.
针对FH/MFSK系统, 将宽带扫频干扰带宽最小分辨率精确到MFSK信号带宽的1/M, 分别在忽略背景噪声和AWGN信道两种条件下, 对系统的抗干扰性能进行了理论推导, 给出了误比特率的闭合表达式, 并对理论结果进行了仿真验证. 结果表明, 当干扰带宽越窄, 干扰带宽最小分辨率对系统的误比特率结果影响越大; AWGN信道中, 在干扰功率、带宽一定的条件下, 系统误比特率性能随着扫频干扰的速率增加而下降. 理论与仿真结果一致, 证明了理论推导的正确性.
2014, 43(5): 663-668.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.005
摘要:
提出一种认知无线电技术框架下LTE系统中femtocell的频谱感知方法. 在该方法中, femtocell对上行频谱进行能量检测, 通过一种两步决策的频谱感知技术, 发现周围正在承载业务的macrocell用户, 并进一步对其承载的业务类型进行识别, 根据不同的业务类型, 调整感知周期, 使其在femtocell取得的吞吐量和耗费的感知能量之间进行有效折中. 仿真结果表明, 该方法可在控制对macrocell用户的干扰和控制感知开销的情况下, 提高femtocell小区的吞吐量, 提高系统性能.
提出一种认知无线电技术框架下LTE系统中femtocell的频谱感知方法. 在该方法中, femtocell对上行频谱进行能量检测, 通过一种两步决策的频谱感知技术, 发现周围正在承载业务的macrocell用户, 并进一步对其承载的业务类型进行识别, 根据不同的业务类型, 调整感知周期, 使其在femtocell取得的吞吐量和耗费的感知能量之间进行有效折中. 仿真结果表明, 该方法可在控制对macrocell用户的干扰和控制感知开销的情况下, 提高femtocell小区的吞吐量, 提高系统性能.
2014, 43(5): 669-673.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.006
摘要:
提出了一种针对逐次逼近型(SAR)模数转换器(ADC)中比较器失调和噪声容忍的低功耗模型. 该模型在前n-m-1个比较周期引入一个快速低功耗的"差"比较器, 从而减少高性能大功耗的"好"比较器的工作周期, 并且通过第m+2周期的冗余电容和正常比较器的输出修正低功耗比较器的误差, 从而实现单个"好"比较器工作时的性能. 模型的容忍能力达到±2mLSB(最小权重位). 基于该模型, 在0.13μm CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺下设计并仿真了一个10位100MS/s SAR ADC. 版图提取参数后仿真得到SAR ADC在1.2V电源下能够达到9.27位有效位数(ENOB), 以及2.01mW的功耗和33fJ/conv的品质因数(FoM).
提出了一种针对逐次逼近型(SAR)模数转换器(ADC)中比较器失调和噪声容忍的低功耗模型. 该模型在前n-m-1个比较周期引入一个快速低功耗的"差"比较器, 从而减少高性能大功耗的"好"比较器的工作周期, 并且通过第m+2周期的冗余电容和正常比较器的输出修正低功耗比较器的误差, 从而实现单个"好"比较器工作时的性能. 模型的容忍能力达到±2mLSB(最小权重位). 基于该模型, 在0.13μm CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺下设计并仿真了一个10位100MS/s SAR ADC. 版图提取参数后仿真得到SAR ADC在1.2V电源下能够达到9.27位有效位数(ENOB), 以及2.01mW的功耗和33fJ/conv的品质因数(FoM).
2014, 43(5): 674-677.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.007
摘要:
在无线传感器网络中, 基于测距的无线定位方法通常基于各类测距模型, 以最小二乘法估计位置初值, 再利用优化算法提高定位精度. 由于测距过程受到各类噪声及其分布变化的影响, 在低信噪比情况下传统优化算法存在精度降低、收敛性差等性能恶化的问题, 通常导致估计的结果不是最优. 针对这一问题, 将信赖域算法用于迭代优化过程, 使用锥模型函数逼近定位目标函数, 将目标函数的优化过程转变为一系列最优化子问题. 仿真结果表明, 该方法性能稳定, 收敛速度快, 在低信噪比环境下比传统算法具有更好的定位性能.
在无线传感器网络中, 基于测距的无线定位方法通常基于各类测距模型, 以最小二乘法估计位置初值, 再利用优化算法提高定位精度. 由于测距过程受到各类噪声及其分布变化的影响, 在低信噪比情况下传统优化算法存在精度降低、收敛性差等性能恶化的问题, 通常导致估计的结果不是最优. 针对这一问题, 将信赖域算法用于迭代优化过程, 使用锥模型函数逼近定位目标函数, 将目标函数的优化过程转变为一系列最优化子问题. 仿真结果表明, 该方法性能稳定, 收敛速度快, 在低信噪比环境下比传统算法具有更好的定位性能.
2014, 43(5): 678-684.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.008
摘要:
建立适用于OFDM水声通信信号的信道估计模型, 对MP算法进行改进, 引入路径门限调整机制克服虚假路径造成的不良影响, 通过重要路径权系数的迭代修正降低非正交性引入的估计误差, 以较小计算量取得了与OMP算法相当的估计精度; 针对传统信道估计算法对信道长度信息的依赖问题, 提出了一种信道长度自适应信道估计算法, 该算法能够对信道估计质量进行实时评价, 并根据评价结果实现信道估计算法预估信道长度的自适应调整, 满足未知水声信道精确估计及通信应用的需要; 基于OFDM导频元素个数与信道估计效果的关系研究, 提出了OFDM导频序列自调整的通信方案, 以较小的带宽损失保证了可靠的水声通信. 通过仿真和实地试验, 验证了该文研究内容的有效性.
建立适用于OFDM水声通信信号的信道估计模型, 对MP算法进行改进, 引入路径门限调整机制克服虚假路径造成的不良影响, 通过重要路径权系数的迭代修正降低非正交性引入的估计误差, 以较小计算量取得了与OMP算法相当的估计精度; 针对传统信道估计算法对信道长度信息的依赖问题, 提出了一种信道长度自适应信道估计算法, 该算法能够对信道估计质量进行实时评价, 并根据评价结果实现信道估计算法预估信道长度的自适应调整, 满足未知水声信道精确估计及通信应用的需要; 基于OFDM导频元素个数与信道估计效果的关系研究, 提出了OFDM导频序列自调整的通信方案, 以较小的带宽损失保证了可靠的水声通信. 通过仿真和实地试验, 验证了该文研究内容的有效性.
2014, 43(5): 685-690.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.009
摘要:
随着超大规模集成电路(VLSI)以及片上系统(SoC)设计的日益复杂, 基于现场可编程门阵列(FPGA)的硬件仿效成为了必要环节. 为解决逻辑设计下载到基于FPGA的硬件仿效器后内部节点不可视的问题, 提出一种调试系统, 该调试系统使用了RTL级植入调试逻辑的调试方法, 统一的用户界面和软件侧底层接口, 并提供了ELA模式、Scan模式和Snapshot模式. 所有模式均使用统一的外部接口, 使得调试系统同时适用于Altera和Xilinx的FPGA. 实验结果表明, 与SignalTap和ChipScope模式相比, ELA模式消耗几乎相同的资源, 而Scan模式和Snapshot模式会消耗更少的FPGA资源.
随着超大规模集成电路(VLSI)以及片上系统(SoC)设计的日益复杂, 基于现场可编程门阵列(FPGA)的硬件仿效成为了必要环节. 为解决逻辑设计下载到基于FPGA的硬件仿效器后内部节点不可视的问题, 提出一种调试系统, 该调试系统使用了RTL级植入调试逻辑的调试方法, 统一的用户界面和软件侧底层接口, 并提供了ELA模式、Scan模式和Snapshot模式. 所有模式均使用统一的外部接口, 使得调试系统同时适用于Altera和Xilinx的FPGA. 实验结果表明, 与SignalTap和ChipScope模式相比, ELA模式消耗几乎相同的资源, 而Scan模式和Snapshot模式会消耗更少的FPGA资源.
2014, 43(5): 691-695.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.010
摘要:
采用分布介质加载和集中电阻加载宽带小型化技术, 设计了一个四方向的定向天线. 天线中心频率处方向图前瓣增益比后瓣增益大28dB, 天线主瓣增益为5.4dB, 天线辐射的前向与后向时域脉冲波形峰峰值之比大于3, 时域电场脉冲波形拖尾小于主峰幅度1/5. 通过全向、定向钻孔雷达天线进行联合仿真, 结果表明天线定向效果明显. 为了验证天线性能, 实际加工制作了仿真的天线, 并进行测试, 测试得到的天线S11与仿真结果吻合.
采用分布介质加载和集中电阻加载宽带小型化技术, 设计了一个四方向的定向天线. 天线中心频率处方向图前瓣增益比后瓣增益大28dB, 天线主瓣增益为5.4dB, 天线辐射的前向与后向时域脉冲波形峰峰值之比大于3, 时域电场脉冲波形拖尾小于主峰幅度1/5. 通过全向、定向钻孔雷达天线进行联合仿真, 结果表明天线定向效果明显. 为了验证天线性能, 实际加工制作了仿真的天线, 并进行测试, 测试得到的天线S11与仿真结果吻合.
2014, 43(5): 696-699.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.011
摘要:
在THz频段喇叭天线的口径面上加装金属面, 金属面上环绕天线口径排布金属圆柱构成光子晶体, 利用光子晶体带隙可以抑制表面波的特性, 建立了THz光子晶体天线的物理模型. 采用电磁仿真软件优化设计了一个新型的THz光子晶体天线, 该天线工作频率为30GHz, 最大增益为17.6dB. 与传统的喇叭天线相比, 其增益变大, 主瓣变窄, 背瓣减弱, 方向性得到了较大的改进.
在THz频段喇叭天线的口径面上加装金属面, 金属面上环绕天线口径排布金属圆柱构成光子晶体, 利用光子晶体带隙可以抑制表面波的特性, 建立了THz光子晶体天线的物理模型. 采用电磁仿真软件优化设计了一个新型的THz光子晶体天线, 该天线工作频率为30GHz, 最大增益为17.6dB. 与传统的喇叭天线相比, 其增益变大, 主瓣变窄, 背瓣减弱, 方向性得到了较大的改进.
2014, 43(5): 700-705.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.012
摘要:
扩张状态观测器不依赖对象精确模型, 可将火电单元机组协调系统中普遍存在的耦合、扰动、不确定性等因素看做一个扩张状态进行估计. 设计控制率对该估计量进行补偿, 可有效改善系统动态, 提高系统性能鲁棒性. 以某300MW燃煤直流炉再热机组为被控对象进行仿真研究. 根据实际控制要求, 进行设定值跟踪实验, 输入扰动实验和蒙特卡洛实验. 结果表明, 合理选择扩张状态观测器参数, 可以使机炉协调系统具有较好的负荷跟踪能力, 保证主汽压力在较小范围内波动; 同时能有效抑制输入扰动并使系统具有强的鲁棒性. 基于扩张状态观测器的协调控制策略结构简单, 获得了良好的控制品质, 具有工程应用价值.
扩张状态观测器不依赖对象精确模型, 可将火电单元机组协调系统中普遍存在的耦合、扰动、不确定性等因素看做一个扩张状态进行估计. 设计控制率对该估计量进行补偿, 可有效改善系统动态, 提高系统性能鲁棒性. 以某300MW燃煤直流炉再热机组为被控对象进行仿真研究. 根据实际控制要求, 进行设定值跟踪实验, 输入扰动实验和蒙特卡洛实验. 结果表明, 合理选择扩张状态观测器参数, 可以使机炉协调系统具有较好的负荷跟踪能力, 保证主汽压力在较小范围内波动; 同时能有效抑制输入扰动并使系统具有强的鲁棒性. 基于扩张状态观测器的协调控制策略结构简单, 获得了良好的控制品质, 具有工程应用价值.
2014, 43(5): 706-711.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.013
摘要:
短路电流计算是分布式发电接入配电网规划和保护的基础. 研究了感应发电机(IG)的不对称故障暂态特性, 推导配电网不对称故障时IG定子短路电流的解析式. 由于配电网不同位置发生短路故障时, 故障瞬间电压相位变化和发电机转速在故障过程中快速上升, 都将对IG注入电网的短路电流产生影响. 在计及配电网不对称故障后IG转子转速变化的同时, 利用转子运动方程和正负序静态等值电路, 得到了估计电网发生故障后IG的短路冲击电流算法, 最后利用电磁暂态分析软件中IG的5阶动态模型仿真验证该方法的正确性.
短路电流计算是分布式发电接入配电网规划和保护的基础. 研究了感应发电机(IG)的不对称故障暂态特性, 推导配电网不对称故障时IG定子短路电流的解析式. 由于配电网不同位置发生短路故障时, 故障瞬间电压相位变化和发电机转速在故障过程中快速上升, 都将对IG注入电网的短路电流产生影响. 在计及配电网不对称故障后IG转子转速变化的同时, 利用转子运动方程和正负序静态等值电路, 得到了估计电网发生故障后IG的短路冲击电流算法, 最后利用电磁暂态分析软件中IG的5阶动态模型仿真验证该方法的正确性.
2014, 43(5): 712-716.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.014
摘要:
在同一个逻辑框架内无法自动验证实时区间模型的实时区间性质. 为此, 该文使用一个离散时间区间时序逻辑公式建立实时系统模型, 使用另一个离散时间区间时序逻辑公式描述实时系统需要满足的性质, 在此基础上, 离散时间区间时序逻辑统一模型检测问题即可归约为目前已解决的离散时间区间时序逻辑可满足性判定问题. 该文证明了新方法的有效性以及正确性, 为区间实时逻辑这一类的模型检测问题提供了方法.
在同一个逻辑框架内无法自动验证实时区间模型的实时区间性质. 为此, 该文使用一个离散时间区间时序逻辑公式建立实时系统模型, 使用另一个离散时间区间时序逻辑公式描述实时系统需要满足的性质, 在此基础上, 离散时间区间时序逻辑统一模型检测问题即可归约为目前已解决的离散时间区间时序逻辑可满足性判定问题. 该文证明了新方法的有效性以及正确性, 为区间实时逻辑这一类的模型检测问题提供了方法.
2014, 43(5): 717-723.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.015
摘要:
传统的单核粒化粗糙集模型没有考虑不同粒化关系的相互影响. 为解决这一问题, 提出了基于多核粒化的模糊粗糙计算模型. 以一族核关系构成的多粒度空间为研究对象, 将乐观和悲观粗糙集模型拓展到多核空间, 定义了基于S-T算子的多核下、上近似算子. 给出了基于多核粒化粗糙逼近的属性选择算法. 实验结果验证了不同核粒化关系之间"求同存异"和"求同排异"的相互作用.
传统的单核粒化粗糙集模型没有考虑不同粒化关系的相互影响. 为解决这一问题, 提出了基于多核粒化的模糊粗糙计算模型. 以一族核关系构成的多粒度空间为研究对象, 将乐观和悲观粗糙集模型拓展到多核空间, 定义了基于S-T算子的多核下、上近似算子. 给出了基于多核粒化粗糙逼近的属性选择算法. 实验结果验证了不同核粒化关系之间"求同存异"和"求同排异"的相互作用.
2014, 43(5): 724-729.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.016
摘要:
真实社会网络如邮件、科学合作、对等网络等均可以用图进行建模. 近年来, 基于图的社团挖掘吸引了人们越来越多的研究兴趣, 它不仅可以帮助识别网络的整体结构, 还可以发现社团演变的隐藏规律. 尽管使用静态图进行社团挖掘已经被广泛采用, 但基于动态图的研究还比较少. 通过使用时间序列, 对动态图上的社团挖掘包括社团检测与分析进行研究, 提出了一个新的动态社团结构检测模型, 并采用真实网络数据集进行了实验. 实验结果显示该模型在社团结构发现的有效性和效率性方面均有着良好的表现.
真实社会网络如邮件、科学合作、对等网络等均可以用图进行建模. 近年来, 基于图的社团挖掘吸引了人们越来越多的研究兴趣, 它不仅可以帮助识别网络的整体结构, 还可以发现社团演变的隐藏规律. 尽管使用静态图进行社团挖掘已经被广泛采用, 但基于动态图的研究还比较少. 通过使用时间序列, 对动态图上的社团挖掘包括社团检测与分析进行研究, 提出了一个新的动态社团结构检测模型, 并采用真实网络数据集进行了实验. 实验结果显示该模型在社团结构发现的有效性和效率性方面均有着良好的表现.
2014, 43(5): 730-735.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.017
摘要:
对SDN网络更新过程中的暂时中间态进行了研究, 阐述了因网络时延导致的控制逻辑不一致问题, 并提出了一种解决方案. 该方案通过在控制平面上调整安装控制规则的时序, 使网络达到控制逻辑一致的目的, 进一步建立了一种基于节点平均网络时延的目标优化模型, 通过对模型求解得到SDN网络逻辑一致的时延最小路由路径. 最后通过仿真实验验证了该方案的可行性和有效性.
对SDN网络更新过程中的暂时中间态进行了研究, 阐述了因网络时延导致的控制逻辑不一致问题, 并提出了一种解决方案. 该方案通过在控制平面上调整安装控制规则的时序, 使网络达到控制逻辑一致的目的, 进一步建立了一种基于节点平均网络时延的目标优化模型, 通过对模型求解得到SDN网络逻辑一致的时延最小路由路径. 最后通过仿真实验验证了该方案的可行性和有效性.
2014, 43(5): 736-741.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.018
摘要:
针对源代码中复杂条件语句将增加程序的复杂性, 影响代码的易理解性、可测试性、可维护性和可扩展性等问题, 提出了一种基于抽象语法树和多态机制的复杂条件语句自动重构方法, 用于识别源代码中复杂条件语句的重构时机并实施自动代码重构. 首先将源代码转换为抽象语法树, 再探测代码中的条件语句, 寻找满足预定条件的条件语句, 最后利用多态机制对条件语句进行自动重构, 将其封装到一系列子类中. 对4个开源项目进行重构时机识别和自动重构实验. 实验结果表明, 重构时机识别算法的精确率可达100%, 并能准确地实现代码的自动重构; 经回归测试, 重构后的代码未引入任何错误; 此外, 该算法具有较好的性能, 执行时间与系统规模呈线性关系, 能够应用于各类不同规模的系统.
针对源代码中复杂条件语句将增加程序的复杂性, 影响代码的易理解性、可测试性、可维护性和可扩展性等问题, 提出了一种基于抽象语法树和多态机制的复杂条件语句自动重构方法, 用于识别源代码中复杂条件语句的重构时机并实施自动代码重构. 首先将源代码转换为抽象语法树, 再探测代码中的条件语句, 寻找满足预定条件的条件语句, 最后利用多态机制对条件语句进行自动重构, 将其封装到一系列子类中. 对4个开源项目进行重构时机识别和自动重构实验. 实验结果表明, 重构时机识别算法的精确率可达100%, 并能准确地实现代码的自动重构; 经回归测试, 重构后的代码未引入任何错误; 此外, 该算法具有较好的性能, 执行时间与系统规模呈线性关系, 能够应用于各类不同规模的系统.
2014, 43(5): 742-748.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.019
摘要:
聚类算法在对图像进行分割的过程中要面对如何自动确定聚类类别数、如何克服图像特征点分布复杂的流形结构、如何减少算法的运行时间. 针对这些问题, 提出了流形距离的自动免疫克隆聚类图像分割算法. 自动免疫克隆聚类算法可以自动确定聚类个数, 不需要人为事先给定, 并且确保全局收敛; 使用流形距离可以反映空间分布复杂的流形数据; 使用超像素而非像素来降低图像分割的时间等问题. 通过对4组人工数据集和4幅自然图像进行实验, 对比k-means算法、GCUK算法, 结果表明该方法优势比较明显, 具有一定的实用性和先进性.
聚类算法在对图像进行分割的过程中要面对如何自动确定聚类类别数、如何克服图像特征点分布复杂的流形结构、如何减少算法的运行时间. 针对这些问题, 提出了流形距离的自动免疫克隆聚类图像分割算法. 自动免疫克隆聚类算法可以自动确定聚类个数, 不需要人为事先给定, 并且确保全局收敛; 使用流形距离可以反映空间分布复杂的流形数据; 使用超像素而非像素来降低图像分割的时间等问题. 通过对4组人工数据集和4幅自然图像进行实验, 对比k-means算法、GCUK算法, 结果表明该方法优势比较明显, 具有一定的实用性和先进性.
2014, 43(5): 749-753.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.020
摘要:
提出了一种新颖的高阶CRF模型, 能够同时获得语义分割和目标检测结果. 该高阶CRF模型由低阶能量项和改进目标检测能量项构成. 该模型采用了一二阶合并方法和逻辑斯蒂回归, 从而降低了由于初始检测不准确而导致的错误识别率. 在MSRC 21和PASCAL VOC 2007两组数据库上进行的实验表明, 该方法显著优于传统方法.
提出了一种新颖的高阶CRF模型, 能够同时获得语义分割和目标检测结果. 该高阶CRF模型由低阶能量项和改进目标检测能量项构成. 该模型采用了一二阶合并方法和逻辑斯蒂回归, 从而降低了由于初始检测不准确而导致的错误识别率. 在MSRC 21和PASCAL VOC 2007两组数据库上进行的实验表明, 该方法显著优于传统方法.
2014, 43(5): 754-757.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.021
摘要:
在短期风速预测方面支持向量机已被广泛应用并取得较好的效果. 然而, 随着应用的深入, 其逐渐暴露出两大问题: 一, 对噪声较为敏感; 二, 未能充分利用样本已有信息. 为进一步提高支持向量机的泛化能力, 该文提出模糊流形支持向量机FMSVM. 该方法引入模糊技术, 保证不同样本区别对待, 减少或消除噪声的影响; 充分利用流形判别分析的性质, 进一步改进支持向量机, 在分类决策时同时考虑样本的边界信息、分布特征以及局部流形结构. 通过某风场风速数据集上的比较实验验证该方法的有效性.
在短期风速预测方面支持向量机已被广泛应用并取得较好的效果. 然而, 随着应用的深入, 其逐渐暴露出两大问题: 一, 对噪声较为敏感; 二, 未能充分利用样本已有信息. 为进一步提高支持向量机的泛化能力, 该文提出模糊流形支持向量机FMSVM. 该方法引入模糊技术, 保证不同样本区别对待, 减少或消除噪声的影响; 充分利用流形判别分析的性质, 进一步改进支持向量机, 在分类决策时同时考虑样本的边界信息、分布特征以及局部流形结构. 通过某风场风速数据集上的比较实验验证该方法的有效性.
2014, 43(5): 758-763.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.022
摘要:
提出基于弱监督学习的属性抽取方法, 利用知识库中已有结构化的属性信息自动获取训练语料, 有效解决了训练语料不足问题. 针对训练语料存在的噪声问题, 提出基于关键词过滤的训练语料优化方法. 提出n元模式特征提取方法, 该特征能够缓解传统n-gram特征稀疏性问题. 实验数据源来自互动百科, 从互动百科信息盒中抽取结构化属性信息构建知识库, 从百科条目文本中自动获取训练数据和测试数据. 实验结果表明, 关键词过滤能有效提高训练语料的质量, 与传统n-gram特征相比, n元模式特征能够提高属性抽取的性能.
提出基于弱监督学习的属性抽取方法, 利用知识库中已有结构化的属性信息自动获取训练语料, 有效解决了训练语料不足问题. 针对训练语料存在的噪声问题, 提出基于关键词过滤的训练语料优化方法. 提出n元模式特征提取方法, 该特征能够缓解传统n-gram特征稀疏性问题. 实验数据源来自互动百科, 从互动百科信息盒中抽取结构化属性信息构建知识库, 从百科条目文本中自动获取训练数据和测试数据. 实验结果表明, 关键词过滤能有效提高训练语料的质量, 与传统n-gram特征相比, n元模式特征能够提高属性抽取的性能.
2014, 43(5): 764-768.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.023
摘要:
针对基于门限比较的二叉树修剪拓扑推断算法稳健性差的问题, 提出了一种基于非参数假设检验的网络拓扑推断算法. 该算法首先应用经典的二叉树拓扑推断算法获得树状网络的二叉树结构, 然后应用维尔科克森秩和检验算法逐个判断二叉树中的每条内部链路是否需要修剪, 最后修剪二叉树, 删除所有需要修剪的内部链路, 得到真实的树状拓扑. 由于该算法使用统计检测的方法, 无需设置门限, 相对门限比较法具有更好的稳健性. 仿真实验表明, 该算法相比基于门限的二叉树修剪算法具有更高的推断精度.
针对基于门限比较的二叉树修剪拓扑推断算法稳健性差的问题, 提出了一种基于非参数假设检验的网络拓扑推断算法. 该算法首先应用经典的二叉树拓扑推断算法获得树状网络的二叉树结构, 然后应用维尔科克森秩和检验算法逐个判断二叉树中的每条内部链路是否需要修剪, 最后修剪二叉树, 删除所有需要修剪的内部链路, 得到真实的树状拓扑. 由于该算法使用统计检测的方法, 无需设置门限, 相对门限比较法具有更好的稳健性. 仿真实验表明, 该算法相比基于门限的二叉树修剪算法具有更高的推断精度.
2014, 43(5): 769-774.
摘要:
针对弹性路由层快速重路由技术存在的重路由路径偏长的问题, 提出了一种基于单亲遗传算法的弹性路由拓扑子层生成算法. 介绍了弹性路由层基本原理, 给出了弹性路由层的矩阵表示定义, 分别建立了以平均最短重路由路径长度和重要度加权的最短重路由路径长度为优化目的的弹性路由层生成数学规划模型, 给出了单亲遗传算法求解该优化问题的方法步骤. 实验结果表明, 优化算法可以得到最佳的弹性路由层拓扑结构, 与Minimum算法、Rich算法相比, 明显缩短了重路由路径长度, 提高了流量转发效率.
针对弹性路由层快速重路由技术存在的重路由路径偏长的问题, 提出了一种基于单亲遗传算法的弹性路由拓扑子层生成算法. 介绍了弹性路由层基本原理, 给出了弹性路由层的矩阵表示定义, 分别建立了以平均最短重路由路径长度和重要度加权的最短重路由路径长度为优化目的的弹性路由层生成数学规划模型, 给出了单亲遗传算法求解该优化问题的方法步骤. 实验结果表明, 优化算法可以得到最佳的弹性路由层拓扑结构, 与Minimum算法、Rich算法相比, 明显缩短了重路由路径长度, 提高了流量转发效率.
2014, 43(5): 775-780.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.025
摘要:
利用RFID中间件的特点, 加入入侵检测异常检测模块, 通过对入侵者的攻击数据流与RFID系统内部的数据流进行对比后提取特征向量, 并通过对入侵数据流对应子模块的归纳建立有限自动机, 对有限自动机的归并来提高系统入侵检测的效率. 此外, 参照归并后的有限自动机对攻击进行分类, 通过对攻击本质的分析与提取来检测一部分入侵检测自动机里没有相应的攻击. 最后, 对固定攻击比例的访问事件样本乱序进行试验, 试验结果表示系统在3轮测试中均得到稳定的检测率.
利用RFID中间件的特点, 加入入侵检测异常检测模块, 通过对入侵者的攻击数据流与RFID系统内部的数据流进行对比后提取特征向量, 并通过对入侵数据流对应子模块的归纳建立有限自动机, 对有限自动机的归并来提高系统入侵检测的效率. 此外, 参照归并后的有限自动机对攻击进行分类, 通过对攻击本质的分析与提取来检测一部分入侵检测自动机里没有相应的攻击. 最后, 对固定攻击比例的访问事件样本乱序进行试验, 试验结果表示系统在3轮测试中均得到稳定的检测率.
2014, 43(5): 781-786.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.026
摘要:
在不泄露各自私有信息的前提下, 一组互不信任的参与者进行的多方合作计算叫做安全多方计算(securemulti-party computation, SMC). 而安全交集计算是安全多方计算一个重要的子问题, 它主要解决如何通过协同计算求得交集并保证隐私安全的问题, 该问题在社交网络、军事、商业领域有重要的应用前景. 针对目前交集计算方法效率低下和计算复杂的特点, 该文设计了一种高效安全的交集计算协议, 该协议通过把集合中的每一个元素转换成平面空间中的点, 再利用点与点的距离关系求得交集. 最后通过仿真实验验证了协议的正确性、安全性和复杂性.
在不泄露各自私有信息的前提下, 一组互不信任的参与者进行的多方合作计算叫做安全多方计算(securemulti-party computation, SMC). 而安全交集计算是安全多方计算一个重要的子问题, 它主要解决如何通过协同计算求得交集并保证隐私安全的问题, 该问题在社交网络、军事、商业领域有重要的应用前景. 针对目前交集计算方法效率低下和计算复杂的特点, 该文设计了一种高效安全的交集计算协议, 该协议通过把集合中的每一个元素转换成平面空间中的点, 再利用点与点的距离关系求得交集. 最后通过仿真实验验证了协议的正确性、安全性和复杂性.
2014, 43(5): 787-793.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.027
摘要:
在综合考虑机床动静态因素的基础上, 建立了各运动轴伺服运动模型和多体联动模型, 给出了刀具的实际运动位置和姿态, 基于包络理论求解了零件实际铣削成形点、线和层面, 采用曲面造型方法构建出零件型面的综合误差. 以复杂非可展曲面——"S"试件为例, 进行了加工误差的预测和分析, 给出了位置环、速度环等机床重要参数对工件铣削精度的影响, 并通过切削试验后的数据回归分析予以验证. 该平台的搭建为实现航空关键零件加工精度预测提供了技术支撑, 依据计算结果可实时调整机床的动态参数, 评估机床的加工状态.
在综合考虑机床动静态因素的基础上, 建立了各运动轴伺服运动模型和多体联动模型, 给出了刀具的实际运动位置和姿态, 基于包络理论求解了零件实际铣削成形点、线和层面, 采用曲面造型方法构建出零件型面的综合误差. 以复杂非可展曲面——"S"试件为例, 进行了加工误差的预测和分析, 给出了位置环、速度环等机床重要参数对工件铣削精度的影响, 并通过切削试验后的数据回归分析予以验证. 该平台的搭建为实现航空关键零件加工精度预测提供了技术支撑, 依据计算结果可实时调整机床的动态参数, 评估机床的加工状态.
2014, 43(5): 794-800.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.028
摘要:
针对气液联控系统(PHCC)的非线性、系统参数及外界干扰的不确定性, 提出基于多滑模控制(MSSC)和函数逼近技术(FAT)的控制算法. 利用Lyapunov方法获得闭环系统稳定性, 实现了气液联控系统的鲁棒性阻抗控制. 在PHCC平台下进行了7mm/s斜坡往复信号和0.2Hz正弦信号的阻抗控制仿真研究. 仿真结果表明, 该控制策略能较好地实现PHCC系统的柔顺控制, 并具有较好的鲁棒性, 系统在自由运动阶段和柔顺运动阶段均具有较好的跟踪性能.
针对气液联控系统(PHCC)的非线性、系统参数及外界干扰的不确定性, 提出基于多滑模控制(MSSC)和函数逼近技术(FAT)的控制算法. 利用Lyapunov方法获得闭环系统稳定性, 实现了气液联控系统的鲁棒性阻抗控制. 在PHCC平台下进行了7mm/s斜坡往复信号和0.2Hz正弦信号的阻抗控制仿真研究. 仿真结果表明, 该控制策略能较好地实现PHCC系统的柔顺控制, 并具有较好的鲁棒性, 系统在自由运动阶段和柔顺运动阶段均具有较好的跟踪性能.
