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2011年 第40卷 第5期
2011, 40(5): 642-647.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.001
摘要:
推导了忆阻器的电荷控制和磁通量控制数学模型，在该基础上研究了其电导状态连续可变的性质和记忆功能。提出了用脉冲控制忆阻器实现模拟信息存储的方案，通过理论分析、实验仿真验证了方案的有效性。结合交叉阵列结构，该方案有望实现大规模模拟存储阵列，推进人工神经网络和模拟式计算机的发展。
推导了忆阻器的电荷控制和磁通量控制数学模型，在该基础上研究了其电导状态连续可变的性质和记忆功能。提出了用脉冲控制忆阻器实现模拟信息存储的方案，通过理论分析、实验仿真验证了方案的有效性。结合交叉阵列结构，该方案有望实现大规模模拟存储阵列，推进人工神经网络和模拟式计算机的发展。
2011, 40(5): 648-651.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.002
摘要:
针对忆容器在数据读写与存储方面可能会更少丢失数据的优势，介绍了一种忆容器的数学模型，为便于对该忆容器的研究，根据其数学模型，搭建了忆容器的Simulink仿真模型，对该模型进行仿真研究，得到了关于忆容器的典型特性，验证了其有效性，同时，基于忆容器的数学模型，应用matlab研究了输入激励和忆容器的各项参数对忆容器的影响，获得了许多忆容器的新特性和重要的数据，为忆容器应用方面的研究奠定了基础。
针对忆容器在数据读写与存储方面可能会更少丢失数据的优势，介绍了一种忆容器的数学模型，为便于对该忆容器的研究，根据其数学模型，搭建了忆容器的Simulink仿真模型，对该模型进行仿真研究，得到了关于忆容器的典型特性，验证了其有效性，同时，基于忆容器的数学模型，应用matlab研究了输入激励和忆容器的各项参数对忆容器的影响，获得了许多忆容器的新特性和重要的数据，为忆容器应用方面的研究奠定了基础。
2011, 40(5): 652-657.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.003
摘要:
提出了一种基于MUSIC算法的Pol-InSAR多干涉相位估计方法。该方法结合维纳滤波理论构造最佳加权矢量，通过对其组成的最佳协方差矩阵特征分解得到信号子空间和噪声子空间，充分利用相应像素对其相邻像素的相干信息，并根据MUSIC算法中信号子空间和噪声子空间的正交性构造空间谱函数，通过谱峰搜索准确地估计Pol-InSAR多极化通道相应像素间的干涉相位。该方法具有自适应图像配准和降低相位噪声功能，实测数据的处理结果证明了该方法的有效性。
提出了一种基于MUSIC算法的Pol-InSAR多干涉相位估计方法。该方法结合维纳滤波理论构造最佳加权矢量，通过对其组成的最佳协方差矩阵特征分解得到信号子空间和噪声子空间，充分利用相应像素对其相邻像素的相干信息，并根据MUSIC算法中信号子空间和噪声子空间的正交性构造空间谱函数，通过谱峰搜索准确地估计Pol-InSAR多极化通道相应像素间的干涉相位。该方法具有自适应图像配准和降低相位噪声功能，实测数据的处理结果证明了该方法的有效性。
2011, 40(5): 658-661.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.004
摘要:
随着用户数量的增加，位置管理策略对网络信令负荷和网络数据库访问负荷的影响将更加重要，好的位置管理策略可大大降低系统运行的开销，显著提高系统性能。该文充分利用终端用户之间的相关性，引入群首概念，提出一种位置管理的用户聚合算法。该算法在基本不改变网络结构和增加寻呼开销的同时，减少了位置更新的信令开销，并可与现有的各项优化算法同时使用，特别适用于军事集群中的战斗单位终端和交通工具上的用户终端的位置管理。仿真验证表明，该算法提高了系统的性能。
随着用户数量的增加，位置管理策略对网络信令负荷和网络数据库访问负荷的影响将更加重要，好的位置管理策略可大大降低系统运行的开销，显著提高系统性能。该文充分利用终端用户之间的相关性，引入群首概念，提出一种位置管理的用户聚合算法。该算法在基本不改变网络结构和增加寻呼开销的同时，减少了位置更新的信令开销，并可与现有的各项优化算法同时使用，特别适用于军事集群中的战斗单位终端和交通工具上的用户终端的位置管理。仿真验证表明，该算法提高了系统的性能。
2011, 40(5): 662-666.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.005
摘要:
提出了一种低复杂度的多用户多输入多输出(MIMO)下行链路块对角化预编码算法，证明了该算法能够实现与传统块对角化算法完全相同的系统总容量。算法基于迫零方法进行改造，通过对迫零向量实施格拉姆-施密特正交，可以快速实现等效下行链路的全局块对角化，从而获得最终的预编码矩阵。由于算法避免了传统块对角化算法求解零空间所进行的矩阵奇异值分解运算，其计算复杂度相比传统方法有显著下降，下降幅度接近50%。
提出了一种低复杂度的多用户多输入多输出(MIMO)下行链路块对角化预编码算法，证明了该算法能够实现与传统块对角化算法完全相同的系统总容量。算法基于迫零方法进行改造，通过对迫零向量实施格拉姆-施密特正交，可以快速实现等效下行链路的全局块对角化，从而获得最终的预编码矩阵。由于算法避免了传统块对角化算法求解零空间所进行的矩阵奇异值分解运算，其计算复杂度相比传统方法有显著下降，下降幅度接近50%。
2011, 40(5): 667-670,675.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.006
摘要:
在分布式发射天线系统中，针对圆形小区下基于Alamouti空时分组编码和采用BPSK调制的情况，推导了误比特性能的近似解析表达式。理论推导过程考虑了路径损耗、阴影衰落、单径瑞利衰落和背景噪声的影响。在2发1收、单径瑞利衰落信道、200 m发射天线间距以及8 dB阴影标准差的条件下进行仿真，结果表明，所提方法的数值分析结果和计算机仿真结果是相吻合的，且在比特误码率为3×10-1时，与传统方法相比，该文方法在性能上有约1.4 dB的比特信噪比增益。
在分布式发射天线系统中，针对圆形小区下基于Alamouti空时分组编码和采用BPSK调制的情况，推导了误比特性能的近似解析表达式。理论推导过程考虑了路径损耗、阴影衰落、单径瑞利衰落和背景噪声的影响。在2发1收、单径瑞利衰落信道、200 m发射天线间距以及8 dB阴影标准差的条件下进行仿真，结果表明，所提方法的数值分析结果和计算机仿真结果是相吻合的，且在比特误码率为3×10-1时，与传统方法相比，该文方法在性能上有约1.4 dB的比特信噪比增益。
2011, 40(5): 671-675.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.007
摘要:
为了消除水声OFDM系统中噪声对稀疏多径信道估计的影响，提出了基于阈值探测的迭代最小二乘自适应信道估计方法。该方法根据最小方差准则引入加权因子对误差平方进行加权求和，由此导出一个迭代方程进行自适应信道估计。该迭代方程具有计算复杂度低的优点，不会带来大的矩阵运算。在该方法基础上，提出基于阈值探测的稀疏信道估计方法，探测最有效信道抽头，消除噪声干扰的影响。最后讨论了不同训练符号长度对MSE性能的影响，给出了在一定训练符号长度、阈值等参数条件下改进算法的性能仿真，并对仿真结果进行了分析。
为了消除水声OFDM系统中噪声对稀疏多径信道估计的影响，提出了基于阈值探测的迭代最小二乘自适应信道估计方法。该方法根据最小方差准则引入加权因子对误差平方进行加权求和，由此导出一个迭代方程进行自适应信道估计。该迭代方程具有计算复杂度低的优点，不会带来大的矩阵运算。在该方法基础上，提出基于阈值探测的稀疏信道估计方法，探测最有效信道抽头，消除噪声干扰的影响。最后讨论了不同训练符号长度对MSE性能的影响，给出了在一定训练符号长度、阈值等参数条件下改进算法的性能仿真，并对仿真结果进行了分析。
2011, 40(5): 676-681.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.008
摘要:
理论推导证明了预失真器和射频功放两个无记忆的非线性系统的顺序可交换，针对常用的预失真学习结构的不足，提出了将直接型和间接型相结合的新预失真学习结构，该方法简单且易实现，并将该射频功放预失真线性化方法推广到了有记忆效应的情况。仿真结果表明，所提出的预失真线性化方法可行，其线性化性能优于采用直接逆间接学习结构的情况。
理论推导证明了预失真器和射频功放两个无记忆的非线性系统的顺序可交换，针对常用的预失真学习结构的不足，提出了将直接型和间接型相结合的新预失真学习结构，该方法简单且易实现，并将该射频功放预失真线性化方法推广到了有记忆效应的情况。仿真结果表明，所提出的预失真线性化方法可行，其线性化性能优于采用直接逆间接学习结构的情况。
2011, 40(5): 682-685,696.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.009
摘要:
在慢变信道中，差分调制OFDM接收端无需均衡。如果信道变化剧烈，尤其当信道在一帧数据周期中发生变化时，接收符号的误码率会大大增加。由于差分调制系统无导频信号，因此传统的利用导频信号或训练符号的均衡技术无法实现。该文对倒谱分析在信号处理中的应用进行了研究，提出了一种适合于手机电视/移动多媒体广播传输系统(T-MMB)信道均衡算法。该算法利用T-MMB采用差分调制的特点，采用倒谱分析的方法对信道进行均衡。虽然该算法是在最小相位信道条件下得出，但对非最小相位信道也有均衡效果。仿真结果显示，该算法具有良好的均衡效果。
在慢变信道中，差分调制OFDM接收端无需均衡。如果信道变化剧烈，尤其当信道在一帧数据周期中发生变化时，接收符号的误码率会大大增加。由于差分调制系统无导频信号，因此传统的利用导频信号或训练符号的均衡技术无法实现。该文对倒谱分析在信号处理中的应用进行了研究，提出了一种适合于手机电视/移动多媒体广播传输系统(T-MMB)信道均衡算法。该算法利用T-MMB采用差分调制的特点，采用倒谱分析的方法对信道进行均衡。虽然该算法是在最小相位信道条件下得出，但对非最小相位信道也有均衡效果。仿真结果显示，该算法具有良好的均衡效果。
2011, 40(5): 686-690.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.010
摘要:
将传统的基于模型的动态系统分析法与基于统计特性的信号多尺度变换分析法相结合，提出一种多尺度融合算法，并用于GPS/SINS组合导航系统。该算法首先建立系统的原始尺度动态方程与观测方程；然后利用小波变换将该动态方程与观测方程在不同的尺度上进行数据融合；最后利用不同尺度上的融合结果进行全局最优融合，并利用该结果对SINS进行系统反馈校正。基于实测数据的静态实验结果与理论动态仿真实验证明，该方法可对系统进行有效的最优融合，相对于几种常见的滤波方法具有更好的组合导航系统精度。
将传统的基于模型的动态系统分析法与基于统计特性的信号多尺度变换分析法相结合，提出一种多尺度融合算法，并用于GPS/SINS组合导航系统。该算法首先建立系统的原始尺度动态方程与观测方程；然后利用小波变换将该动态方程与观测方程在不同的尺度上进行数据融合；最后利用不同尺度上的融合结果进行全局最优融合，并利用该结果对SINS进行系统反馈校正。基于实测数据的静态实验结果与理论动态仿真实验证明，该方法可对系统进行有效的最优融合，相对于几种常见的滤波方法具有更好的组合导航系统精度。
2011, 40(5): 691-696.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.011
摘要:
针对BPSK调制的高动态遥测接收机的多普勒频率漂移大和码元符号周期随着多普勒变化的问题，提出了一种全数字的接收机结构，研究了载波频率跟踪和码元符号定时跟踪的跟踪算法，指出了跟踪环路的稳定条件。仿真验证了该算法和接收机结构的可行性，结果表明，该接收机在初始频偏23 kHz、加速度20g、载波初始相位π/2、码环初始偏差5/8个码元的条件下仍能稳定捕获和跟踪。
针对BPSK调制的高动态遥测接收机的多普勒频率漂移大和码元符号周期随着多普勒变化的问题，提出了一种全数字的接收机结构，研究了载波频率跟踪和码元符号定时跟踪的跟踪算法，指出了跟踪环路的稳定条件。仿真验证了该算法和接收机结构的可行性，结果表明，该接收机在初始频偏23 kHz、加速度20g、载波初始相位π/2、码环初始偏差5/8个码元的条件下仍能稳定捕获和跟踪。
2011, 40(5): 697-702.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.012
摘要:
提出了参数受控状态下的递归算法，利用多路并行的递归运算代替传统的滑窗FFT运算，具有速度快且数据存储量少的特点。利用受控递归算法进行时频分析，不仅所分析的频率或频段可灵活设置，而且时间分辨率和频率分辨率可调可控。该算法具有很强的主动性、适应性，适合对局部频段实时地进行信号检测、时频分析和精确的时频参数测量，也可与其他已有的算法或系统配合使用。
提出了参数受控状态下的递归算法，利用多路并行的递归运算代替传统的滑窗FFT运算，具有速度快且数据存储量少的特点。利用受控递归算法进行时频分析，不仅所分析的频率或频段可灵活设置，而且时间分辨率和频率分辨率可调可控。该算法具有很强的主动性、适应性，适合对局部频段实时地进行信号检测、时频分析和精确的时频参数测量，也可与其他已有的算法或系统配合使用。
2011, 40(5): 703-705,736.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.013
摘要:
提出了基于可调激光器和声光脉冲调制的光纤布拉格光栅(FBG)传感系统，同时利用掺铒光纤放大器(EDFA)和拉曼放大相结合的放大方案大幅度提高了光纤布拉格光栅传感系统的传输距离，达到了300 km的超长距离传感。该系统通过前端的EDFA和末端的拉曼泵浦光源来补偿光纤布拉格光栅反射的光功率。系统在低于275 km长度时获得了大于15 dB的优良信噪比；在300 km处获得了4 dB的信噪比，以及明显的反射信号。系统在100,200,250,300 km处的静态应变实验中，线性度均达到了0.999以上。系统可望在铁道、输油(气)管道、海岸线等的超长距离遥测中得到广泛应用。
提出了基于可调激光器和声光脉冲调制的光纤布拉格光栅(FBG)传感系统，同时利用掺铒光纤放大器(EDFA)和拉曼放大相结合的放大方案大幅度提高了光纤布拉格光栅传感系统的传输距离，达到了300 km的超长距离传感。该系统通过前端的EDFA和末端的拉曼泵浦光源来补偿光纤布拉格光栅反射的光功率。系统在低于275 km长度时获得了大于15 dB的优良信噪比；在300 km处获得了4 dB的信噪比，以及明显的反射信号。系统在100,200,250,300 km处的静态应变实验中，线性度均达到了0.999以上。系统可望在铁道、输油(气)管道、海岸线等的超长距离遥测中得到广泛应用。
2011, 40(5): 706-710.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.014
摘要:
将IEEE802.11DCF用于双向路车载网络通信将极大地提高车载网络的可实现性，但会面临严重的公平性问题，现有的公平性解决策略无法很好的适用于双向路车载网络，通过仿真分析了双向通信流间距离与公平性的关系，并在不修改802.11协议的基础上，提出了基于功率调整的双向路车载网络公平性解决方法。仿真结果表明，在业务流短时相遇时，采用功率调整的方法进行通信，可以解决两个流竞争公平性问题。
将IEEE802.11DCF用于双向路车载网络通信将极大地提高车载网络的可实现性，但会面临严重的公平性问题，现有的公平性解决策略无法很好的适用于双向路车载网络，通过仿真分析了双向通信流间距离与公平性的关系，并在不修改802.11协议的基础上，提出了基于功率调整的双向路车载网络公平性解决方法。仿真结果表明，在业务流短时相遇时，采用功率调整的方法进行通信，可以解决两个流竞争公平性问题。
2011, 40(5): 711-715.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.015
摘要:
讨论了基于数字信号处理技术和模拟信号处理技术实现时域电磁信号时间反演的两类方法。前者可以直接对时域信号进行采样处理或通过在频域中进行相位共轭变换，实现时域信号时间反演；后者基于时域成像原理实现时域电磁信号的时间反演处理，包括微波光子技术和全电子技术两种方案。
讨论了基于数字信号处理技术和模拟信号处理技术实现时域电磁信号时间反演的两类方法。前者可以直接对时域信号进行采样处理或通过在频域中进行相位共轭变换，实现时域信号时间反演；后者基于时域成像原理实现时域电磁信号的时间反演处理，包括微波光子技术和全电子技术两种方案。
2011, 40(5): 716-719,782.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.016
摘要:
根据电磁场理论设计了用于微波等离子体化学气相沉积系统的TE11模圆柱谐振腔，推导了该谐振腔的电场分布，计算了圆柱腔的几何尺寸。利用电磁场仿真软件CST对圆柱腔内的电场分布进行仿真，比较分析了不同天线耦合深度以及不同石英窗厚度对电场分布的影响。仿真优化结果表明天线耦合深度为5 mm、石英窗厚度为5 mm时腔内微波耦合良好，能够满足工业要求。实践加工证明仿真结果与真实系统实际工作状态吻合，为圆柱谐振腔微波等离子装置的研制提供了理论指导，提高了研制效率，节约了研制成本。
根据电磁场理论设计了用于微波等离子体化学气相沉积系统的TE11模圆柱谐振腔，推导了该谐振腔的电场分布，计算了圆柱腔的几何尺寸。利用电磁场仿真软件CST对圆柱腔内的电场分布进行仿真，比较分析了不同天线耦合深度以及不同石英窗厚度对电场分布的影响。仿真优化结果表明天线耦合深度为5 mm、石英窗厚度为5 mm时腔内微波耦合良好，能够满足工业要求。实践加工证明仿真结果与真实系统实际工作状态吻合，为圆柱谐振腔微波等离子装置的研制提供了理论指导，提高了研制效率，节约了研制成本。
2011, 40(5): 720-725.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.017
摘要:
高压线路的电阻、电抗和对地电纳在数值上差别很大，常规参数估计方法将其作为独立变量分别估计，导致电阻、电抗和对地电纳的估计值误差不一致，其中小阻抗的误差常常很大。针对上述问题，提出了一种基于单位长度参数和长度的线路参数估计新模型。其中，状态变量为线路两端的多时段电压幅值与相角，参数变量为线路的单位长度参数和长度。由于引入了长度作为电阻、电抗和对地电纳的公共变量，突出了线路参数整体对潮流状态的影响，因而新模型可以保证线路参数估计值误差的一致性，避免了常规模型中小阻抗大误差的问题。另外，还提出了参数估计的混沌量子免疫算法，其具有全局寻优能力强，算法稳定的优点。算例结果验证了模型与算法的有效性。
高压线路的电阻、电抗和对地电纳在数值上差别很大，常规参数估计方法将其作为独立变量分别估计，导致电阻、电抗和对地电纳的估计值误差不一致，其中小阻抗的误差常常很大。针对上述问题，提出了一种基于单位长度参数和长度的线路参数估计新模型。其中，状态变量为线路两端的多时段电压幅值与相角，参数变量为线路的单位长度参数和长度。由于引入了长度作为电阻、电抗和对地电纳的公共变量，突出了线路参数整体对潮流状态的影响，因而新模型可以保证线路参数估计值误差的一致性，避免了常规模型中小阻抗大误差的问题。另外，还提出了参数估计的混沌量子免疫算法，其具有全局寻优能力强，算法稳定的优点。算例结果验证了模型与算法的有效性。
2011, 40(5): 726-731.
摘要:
研究了二元决策图(BDD)技术在故障树分析中的具体运用。针对传统故障树分析方法只能得到顶事件的割集而常规不交化割集策略又太过烦琐的弊端，以同时实现故障树顶事件的结构函数及其不交化割集的形式为要求，分析了BDD技术的原理和方法。在用递归方法实现顶事件BDD的基础上，提出了用继承技术自动实现不交化割集。在具体的例证中验证了BDD技术优于传统故障树分析的原因。
研究了二元决策图(BDD)技术在故障树分析中的具体运用。针对传统故障树分析方法只能得到顶事件的割集而常规不交化割集策略又太过烦琐的弊端，以同时实现故障树顶事件的结构函数及其不交化割集的形式为要求，分析了BDD技术的原理和方法。在用递归方法实现顶事件BDD的基础上，提出了用继承技术自动实现不交化割集。在具体的例证中验证了BDD技术优于传统故障树分析的原因。
2011, 40(5): 732-736.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.019
摘要:
采用基于马尔科夫链使用模型的软件测试，在状态与激励序列中，从“开始”状态到“结束”状态形成一个完整的测试案例。因此，输入和激励的选择对于产生高效的测试案例十分重要。提出一种激励选择——带概率约束的随机选择方法，以软件Markov链模型的状态迁移概率作为激励选择的约束条件，使用遗传算法中用于选择下一代种群的选择算子——轮盘赌选择算子对激励进行选择。通过与以往的激励选择方法对比，验证了所提出的方法能提高生成测试用例的有效性。
采用基于马尔科夫链使用模型的软件测试，在状态与激励序列中，从“开始”状态到“结束”状态形成一个完整的测试案例。因此，输入和激励的选择对于产生高效的测试案例十分重要。提出一种激励选择——带概率约束的随机选择方法，以软件Markov链模型的状态迁移概率作为激励选择的约束条件，使用遗传算法中用于选择下一代种群的选择算子——轮盘赌选择算子对激励进行选择。通过与以往的激励选择方法对比，验证了所提出的方法能提高生成测试用例的有效性。
2011, 40(5): 737-741.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.020
摘要:
在已有的信誉理论基础上，结合Dirichlet概率分布以及“差评敏感”的评估原则，提出了一个适用于电子商务的信誉评估模型。该模型基于Dirichlet概率密度函数，从概率的角度客观地反映了实体集的评估结果，根据评估实体输入的离散评估值，得出连续的信誉值。同时，“差评敏感”处理保证了模型对差评的敏感性，提高了模型的谨慎度，而且随着评估次数的增加，模型对评估实体具有自适应性。模拟实验表明，该模型有着良好的评估特性，适用于电子商务信誉评估的环境。
在已有的信誉理论基础上，结合Dirichlet概率分布以及“差评敏感”的评估原则，提出了一个适用于电子商务的信誉评估模型。该模型基于Dirichlet概率密度函数，从概率的角度客观地反映了实体集的评估结果，根据评估实体输入的离散评估值，得出连续的信誉值。同时，“差评敏感”处理保证了模型对差评的敏感性，提高了模型的谨慎度，而且随着评估次数的增加，模型对评估实体具有自适应性。模拟实验表明，该模型有着良好的评估特性，适用于电子商务信誉评估的环境。
2011, 40(5): 742-746.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.021
摘要:
为了解决传统图像去噪算法存在边缘纹理信息损失的问题，根据图像平滑区域DCT非零系数个数较少的特点，提出了基于3DDCT的图像去噪及增强处理方法。该方法首先依据l2范式将含噪图像的相似区域块构成块群；再根据块群中块内像素的相关性，对各块进行2DDCT变换并利用阈值进行首次去噪，根据群内块间对应像素的相似性，对块群进行一维DDCT变换运用阈值进行二次去噪；然后对3D变换域高频非零系数进行α次方运算扩大其系数；最后把处理后的图块结合Kaiser窗口得到去噪且增强的图像。与传统算法相比，该算法在去噪过程中扩大高频非零系数进而增强边缘纹理信息，提高了图像的视觉效果。
为了解决传统图像去噪算法存在边缘纹理信息损失的问题，根据图像平滑区域DCT非零系数个数较少的特点，提出了基于3DDCT的图像去噪及增强处理方法。该方法首先依据l2范式将含噪图像的相似区域块构成块群；再根据块群中块内像素的相关性，对各块进行2DDCT变换并利用阈值进行首次去噪，根据群内块间对应像素的相似性，对块群进行一维DDCT变换运用阈值进行二次去噪；然后对3D变换域高频非零系数进行α次方运算扩大其系数；最后把处理后的图块结合Kaiser窗口得到去噪且增强的图像。与传统算法相比，该算法在去噪过程中扩大高频非零系数进而增强边缘纹理信息，提高了图像的视觉效果。
2011, 40(5): 747-752.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.022
摘要:
针对多速率拥塞控制中存在的周期性丢包、拥塞响应速度缓慢等问题，提出基于延时抖动趋势的分层组播方案LM-DJT。该方案通过延时抖动趋势来推测当前网络状况，使接收端能够对网络拥塞进行早期检测，并将其引入到改进的TCP吞吐量公式中，用以估计当前传输路径的可用带宽，并据此进行相应的层次订阅调整。仿真实验表明LM-DJT能很好地适应网络环境的异构性，在保证带宽公平分配的情况下，具有较快的收敛和拥塞响应速度，引入较少的丢包。
针对多速率拥塞控制中存在的周期性丢包、拥塞响应速度缓慢等问题，提出基于延时抖动趋势的分层组播方案LM-DJT。该方案通过延时抖动趋势来推测当前网络状况，使接收端能够对网络拥塞进行早期检测，并将其引入到改进的TCP吞吐量公式中，用以估计当前传输路径的可用带宽，并据此进行相应的层次订阅调整。仿真实验表明LM-DJT能很好地适应网络环境的异构性，在保证带宽公平分配的情况下，具有较快的收敛和拥塞响应速度，引入较少的丢包。
2011, 40(5): 753-758.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.023
摘要:
针对扩展命题区间时序逻辑由于缺少验证算法因而不能用于模型检测问题，提出该逻辑的可满足性判定算法。首先，正则形子算法把带星算子或不带星算子的扩展命题区间时序逻辑公式翻译为其正则形公式；然后，正则图子算法根据正则形公式构造公式的正则图模型；最后，判定子算法在正则图上判定公式的可满足性。如果在正则图上直接加上接受条件，即可得到公式的自动机模型。新算法的提出为带有星算子的扩展命题区间时序逻辑的模型检测解决了核心方法问题。仿真结果表明，与相关方法相比，基于扩展命题区间时序逻辑的新方法在描述与验证循环结构性质方面具有比较优势。
针对扩展命题区间时序逻辑由于缺少验证算法因而不能用于模型检测问题，提出该逻辑的可满足性判定算法。首先，正则形子算法把带星算子或不带星算子的扩展命题区间时序逻辑公式翻译为其正则形公式；然后，正则图子算法根据正则形公式构造公式的正则图模型；最后，判定子算法在正则图上判定公式的可满足性。如果在正则图上直接加上接受条件，即可得到公式的自动机模型。新算法的提出为带有星算子的扩展命题区间时序逻辑的模型检测解决了核心方法问题。仿真结果表明，与相关方法相比，基于扩展命题区间时序逻辑的新方法在描述与验证循环结构性质方面具有比较优势。
2011, 40(5): 759-764.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.024
摘要:
根据图像边缘形成的光学原理，将图像边缘分为斜坡形边缘和三角形边缘，提出了一种新的基于方向均值的图像边缘检测方法。该方法以图像像素点为中心，沿不同方向将邻域内的像素分割成两个半圆，分别计算出半圆内像素的样本均值及其差值，再根据均值差值最大值和最小值的方向与两种不同边缘之间的关系，设计边缘幅度响应函数，判断边缘类型，计算边缘幅度响应值和方向，结合漏检概率设计了边缘检测评价函数，并利用评价函数分析平滑尺寸与邻域半径之间的关系。实验结果表明，本文算法具有较好的检测精度，在一定程度上抑制了噪声对边缘检测的影响。
根据图像边缘形成的光学原理，将图像边缘分为斜坡形边缘和三角形边缘，提出了一种新的基于方向均值的图像边缘检测方法。该方法以图像像素点为中心，沿不同方向将邻域内的像素分割成两个半圆，分别计算出半圆内像素的样本均值及其差值，再根据均值差值最大值和最小值的方向与两种不同边缘之间的关系，设计边缘幅度响应函数，判断边缘类型，计算边缘幅度响应值和方向，结合漏检概率设计了边缘检测评价函数，并利用评价函数分析平滑尺寸与邻域半径之间的关系。实验结果表明，本文算法具有较好的检测精度，在一定程度上抑制了噪声对边缘检测的影响。
2011, 40(5): 765-771.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.025
摘要:
生物RNA二级结构预测是生物信息学领域的一个重要研究问题。近来，研究人员提出应用元启发式算法来预测RNA二级结构。该文提出基于禁忌遗传算法的RNA二级结构预测方法(TGARNA)，给出茎区相容性检测改进方法，保留最长茎区构造茎区相容个体，以改善种群性能；同时将禁忌搜索融入遗传操作以防止近亲繁殖，保持种群多样性。仿真实验表明TGARNA算法能够有效预测RNA二级结构。
生物RNA二级结构预测是生物信息学领域的一个重要研究问题。近来，研究人员提出应用元启发式算法来预测RNA二级结构。该文提出基于禁忌遗传算法的RNA二级结构预测方法(TGARNA)，给出茎区相容性检测改进方法，保留最长茎区构造茎区相容个体，以改善种群性能；同时将禁忌搜索融入遗传操作以防止近亲繁殖，保持种群多样性。仿真实验表明TGARNA算法能够有效预测RNA二级结构。
2011, 40(5): 772-776.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.026
摘要:
提出了一种数字图像的0~1阶分数阶微分增强模板。从Riemann-Liouville分数阶积分定义出发推导出0~1阶Riemann-Liouville分数阶微分方程及其离散化方程；构造了x轴负方向、x轴正方向、y轴负方向、y轴正方向、左下对角、左上对角、右下对角、右上对角8个相互中心对称方向的分数阶微分模板，并讨论了这8个方向分数阶微分模板的数值运算规则；讨论图像的熵和微分阶次之间的关系，并根据熵值最终确定使图像增强效果最好的微分阶次。实验表明能比较明显地增强图像的纹理和边缘细节，增强后的图像清晰度提高，图像视觉效果明显；对高斯平滑后的图像的增强效果也十分明显。
提出了一种数字图像的0~1阶分数阶微分增强模板。从Riemann-Liouville分数阶积分定义出发推导出0~1阶Riemann-Liouville分数阶微分方程及其离散化方程；构造了x轴负方向、x轴正方向、y轴负方向、y轴正方向、左下对角、左上对角、右下对角、右上对角8个相互中心对称方向的分数阶微分模板，并讨论了这8个方向分数阶微分模板的数值运算规则；讨论图像的熵和微分阶次之间的关系，并根据熵值最终确定使图像增强效果最好的微分阶次。实验表明能比较明显地增强图像的纹理和边缘细节，增强后的图像清晰度提高，图像视觉效果明显；对高斯平滑后的图像的增强效果也十分明显。
2011, 40(5): 777-782.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.027
摘要:
针对充电传感器节点在低自然能量环境下稳定持续工作问题进行研究和实验分析。基于干电池和充电电池的特性，采用充电电池、干电池、太阳能板组合供电方式，配合能源管理模糊策略，设计出适用于低自然能量环境的可充电传感器节点及相应的网络平台，在室内和室外进行了该节点和常规可充电传感器节点的对比实验。验证了该设计对解决无线传感器网络节点能量受限问题有一定的实际意义。
针对充电传感器节点在低自然能量环境下稳定持续工作问题进行研究和实验分析。基于干电池和充电电池的特性，采用充电电池、干电池、太阳能板组合供电方式，配合能源管理模糊策略，设计出适用于低自然能量环境的可充电传感器节点及相应的网络平台，在室内和室外进行了该节点和常规可充电传感器节点的对比实验。验证了该设计对解决无线传感器网络节点能量受限问题有一定的实际意义。
2011, 40(5): 783-786.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.028
摘要:
针对比特搜索生成器，利用Martin Hell关于自缩生成器的攻击思想，提出了一种基于多段密钥流的概率快速密钥恢复攻击。与目前已知的最好攻击结果相比，该攻击能够将计算复杂度从O(20.5LL3)降低到O(20.43LL3)，特别地，当L为96时，计算复杂度可以达到O(20.39LL3)，所需的数据复杂度为O(NL)。实验结果表明，随着密钥段数的增多，算法的计算复杂度明显减少；密钥长度越长，该算法的攻击效果越好。
针对比特搜索生成器，利用Martin Hell关于自缩生成器的攻击思想，提出了一种基于多段密钥流的概率快速密钥恢复攻击。与目前已知的最好攻击结果相比，该攻击能够将计算复杂度从O(20.5LL3)降低到O(20.43LL3)，特别地，当L为96时，计算复杂度可以达到O(20.39LL3)，所需的数据复杂度为O(NL)。实验结果表明，随着密钥段数的增多，算法的计算复杂度明显减少；密钥长度越长，该算法的攻击效果越好。
2011, 40(5): 787-790.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.029
摘要:
为解决数字水印技术中广泛存在的所有权死锁问题，提出一种可靠的水印算法。通过引入Chebyshev和Henon混沌系统，结合非盲水印策略，得到密钥k1和k2，其中k1与混沌系统初值有关，容易获取；k2与原始图像有关，必须通过原始图像获取相应信息，即k2的获得具有唯一性，非版权人在一般情况下不可能获得k2，从而起到作品版权保护的目的。实验测试分析所提出的算法表明，该算法具有较高的鲁棒性和可靠性，完全能达到理论分析中所提到的作品版权保护目的。
为解决数字水印技术中广泛存在的所有权死锁问题，提出一种可靠的水印算法。通过引入Chebyshev和Henon混沌系统，结合非盲水印策略，得到密钥k1和k2，其中k1与混沌系统初值有关，容易获取；k2与原始图像有关，必须通过原始图像获取相应信息，即k2的获得具有唯一性，非版权人在一般情况下不可能获得k2，从而起到作品版权保护的目的。实验测试分析所提出的算法表明，该算法具有较高的鲁棒性和可靠性，完全能达到理论分析中所提到的作品版权保护目的。
2011, 40(5): 791-795.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.030
摘要:
针对半导体芯片封装测试工厂多产品和半柔性并联生产线的预防性维修调度问题，提出了以生产时间最大化为目标函数，以多产品情况下生产线柔性限度、各产品所需的生产时间要求、预防性维修宽放区间、维修班组数量为约束的多产品半柔性并联生产线预防性维修调度的模型。将该模型应用于某芯片封装测试工厂的多产品半柔性并联生产线的预防性维修调度，在lingo9.0软件中建模并进行模型求解。调度结果已成功运用于实际生产，验证了该模型的可行性和准确性。
针对半导体芯片封装测试工厂多产品和半柔性并联生产线的预防性维修调度问题，提出了以生产时间最大化为目标函数，以多产品情况下生产线柔性限度、各产品所需的生产时间要求、预防性维修宽放区间、维修班组数量为约束的多产品半柔性并联生产线预防性维修调度的模型。将该模型应用于某芯片封装测试工厂的多产品半柔性并联生产线的预防性维修调度，在lingo9.0软件中建模并进行模型求解。调度结果已成功运用于实际生产，验证了该模型的可行性和准确性。
2011, 40(5): 796-799.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.031
摘要:
根据PCB板结构的特点，利用自由度凝聚技术给出了元器件模型的自由度凝聚方法，并在此基础上利用子结构安装技术给出了PCB板支撑布局优化建模方法。该方法大大缩减了结构优化分析自由度的数量，并便于实现元器件组件计算结果的重用。提出了支撑点与PCB板节点不重合时的解决方法。利用遗传算法和ANSYS二次开发技术相结合，开发了支撑布局优化求解程序。优化算例结果表明该优化方法是有效的和可行的。
根据PCB板结构的特点，利用自由度凝聚技术给出了元器件模型的自由度凝聚方法，并在此基础上利用子结构安装技术给出了PCB板支撑布局优化建模方法。该方法大大缩减了结构优化分析自由度的数量，并便于实现元器件组件计算结果的重用。提出了支撑点与PCB板节点不重合时的解决方法。利用遗传算法和ANSYS二次开发技术相结合，开发了支撑布局优化求解程序。优化算例结果表明该优化方法是有效的和可行的。
