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2014年 第43卷 第6期
2014, 43(6): 801-806.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.001
摘要:
峰值平均功率比(PAPR)问题是多载波技术发展应用的瓶颈。为减少PAPR,提出了基于余数系统(RNS)的PAPR抑制方法,其核心是利用RNS的并行特性将原信号转化为较小的余数来表征,并利用RNS模运算的性质使每个余数支路的输出信号小于相应的余数基。该方法减小了传输信号的动态范围,无损地抑制了PAPR。对该方法的性能进行了理论分析,并与常用的无损抑制方法SLM(选择性映射)和PTS(部分传输序列)进行比较。理论分析和仿真结果显示,该方法能够无失真地抑制PAPR,与SLM和PTS方法相比有较低的复杂度,且不需要传输边带信息。
峰值平均功率比(PAPR)问题是多载波技术发展应用的瓶颈。为减少PAPR,提出了基于余数系统(RNS)的PAPR抑制方法,其核心是利用RNS的并行特性将原信号转化为较小的余数来表征,并利用RNS模运算的性质使每个余数支路的输出信号小于相应的余数基。该方法减小了传输信号的动态范围,无损地抑制了PAPR。对该方法的性能进行了理论分析,并与常用的无损抑制方法SLM(选择性映射)和PTS(部分传输序列)进行比较。理论分析和仿真结果显示,该方法能够无失真地抑制PAPR,与SLM和PTS方法相比有较低的复杂度,且不需要传输边带信息。
2014, 43(6): 807-812.
摘要:
在协作通信系统中,中继节点的合理分配对于系统性能提升具有重要的意义。然而,现有的方法往往只从系统容量最大化或者功率最小化单方面研究中继节点分配,缺乏对两者的综合考虑以致最终的中继分配结果不是最优。通过对基于能效(容量/发送功率)的中继分配进行研究,提出一种能效最大化为目标的中继分配算法(EERAA)。该算法首先优化各协作链路能效,然后通过最大权重匹配方法为各源移动终端进行中继节点的分配,从而有效地提高系统能效。经仿真验证,该算法跟现有的算法相比,能得到更高的系统能效。
在协作通信系统中,中继节点的合理分配对于系统性能提升具有重要的意义。然而,现有的方法往往只从系统容量最大化或者功率最小化单方面研究中继节点分配,缺乏对两者的综合考虑以致最终的中继分配结果不是最优。通过对基于能效(容量/发送功率)的中继分配进行研究,提出一种能效最大化为目标的中继分配算法(EERAA)。该算法首先优化各协作链路能效,然后通过最大权重匹配方法为各源移动终端进行中继节点的分配,从而有效地提高系统能效。经仿真验证,该算法跟现有的算法相比,能得到更高的系统能效。
2014, 43(6): 813-816,828.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.003
摘要:
因现有的高光谱协同稀疏解混模型忽略了不同像元所包含端元的差异性,影响到丰度估计的准确性。该文提出一种先对具有相同端元的像元进行无监督聚类的预处理,然后对预处理后的不同类高光谱像元进行协同稀疏解混算法。在无监督聚类过程中,由于具有相同原子集合的像元之间的协同稀疏编码值最小,将重构误差与协同稀疏编码约束之和作为距离测度,从而有效保证了同类像元中具有相同端元;再利用基于ADMM的优化算法对每类像元分别进行协同稀疏解混。仿真和实际高光谱数据实验结果表明,该算法能有效地进行真实端元识别,从而提高了丰度估计的准确性。
因现有的高光谱协同稀疏解混模型忽略了不同像元所包含端元的差异性,影响到丰度估计的准确性。该文提出一种先对具有相同端元的像元进行无监督聚类的预处理,然后对预处理后的不同类高光谱像元进行协同稀疏解混算法。在无监督聚类过程中,由于具有相同原子集合的像元之间的协同稀疏编码值最小,将重构误差与协同稀疏编码约束之和作为距离测度,从而有效保证了同类像元中具有相同端元;再利用基于ADMM的优化算法对每类像元分别进行协同稀疏解混。仿真和实际高光谱数据实验结果表明,该算法能有效地进行真实端元识别,从而提高了丰度估计的准确性。
2014, 43(6): 817-822.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.004
摘要:
为合理地分配和利用无线信道资源,研究者们提出了许多关于多射频多信道无线Mesh网络的信道分配算法。该文针对无线Mesh网络的信道分配算法,以连接低干扰信道分配算法(CLICA)为基础,以提高网络容量(吞吐量)为目标提出了一种改进算法。该算法根据网络中各链路的干扰度来计算网络干扰度,通过减小网络的干扰度来提高网络吞吐量,以实现最小化网络干扰度的目标。构建信道分配的数学优化模型,通过NS2仿真验证比较改进前后算法的性能,求解出最优的信道分配。
为合理地分配和利用无线信道资源,研究者们提出了许多关于多射频多信道无线Mesh网络的信道分配算法。该文针对无线Mesh网络的信道分配算法,以连接低干扰信道分配算法(CLICA)为基础,以提高网络容量(吞吐量)为目标提出了一种改进算法。该算法根据网络中各链路的干扰度来计算网络干扰度,通过减小网络的干扰度来提高网络吞吐量,以实现最小化网络干扰度的目标。构建信道分配的数学优化模型,通过NS2仿真验证比较改进前后算法的性能,求解出最优的信道分配。
2014, 43(6): 823-828.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.005
摘要:
面向航空电子应用的FC网络是一种具有确定性和实时性的通信网络。由于WDM具有轻质、高容量、多协议透明传输等多种优点,以波分复用为特征的先进光网络已经成为未来航空机载网络的技术选择目标。针对航空电子网络发展趋势,提出一种基于FC over WDM的航电光纤网络架构。该架构兼容了航电系统对延迟确定性和带宽可扩展性的需求,可实现对现有FC航电光纤网络的平滑升级。通过采用自主研制的FC仿真卡建立地面仿真环境对该架构进行实验仿真,从功能和系统性能两个方面验证了在航电光纤网络中引入WDM和光交换技术的合理性。
面向航空电子应用的FC网络是一种具有确定性和实时性的通信网络。由于WDM具有轻质、高容量、多协议透明传输等多种优点,以波分复用为特征的先进光网络已经成为未来航空机载网络的技术选择目标。针对航空电子网络发展趋势,提出一种基于FC over WDM的航电光纤网络架构。该架构兼容了航电系统对延迟确定性和带宽可扩展性的需求,可实现对现有FC航电光纤网络的平滑升级。通过采用自主研制的FC仿真卡建立地面仿真环境对该架构进行实验仿真,从功能和系统性能两个方面验证了在航电光纤网络中引入WDM和光交换技术的合理性。
2014, 43(6): 829-833.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.006
摘要:
该文展示了一种应用于移动通信的新型的双端短路点平面倒F天线,该天线可实现多频且宽带工作。天线主要由主辐射带状天线、寄生天线和开槽地板构成。为了拓展在DCS/PCS/UMTS/LTE 2300/2500频段上的带宽,该天线采用了双短路点设计,该设计在1707~2815 MHz频段上实现多模工作。同时,由于充分利用寄生天线的高次谐振模,实现了对3387~3627 MHz的覆盖。经过加工测试,该天线在GSM/DCS/PCS/UMTS/LTE/802.11b/Wi-MAX频段上均展现了很好的阻抗匹配特性,并均能获得高于50%的辐射效率。
该文展示了一种应用于移动通信的新型的双端短路点平面倒F天线,该天线可实现多频且宽带工作。天线主要由主辐射带状天线、寄生天线和开槽地板构成。为了拓展在DCS/PCS/UMTS/LTE 2300/2500频段上的带宽,该天线采用了双短路点设计,该设计在1707~2815 MHz频段上实现多模工作。同时,由于充分利用寄生天线的高次谐振模,实现了对3387~3627 MHz的覆盖。经过加工测试,该天线在GSM/DCS/PCS/UMTS/LTE/802.11b/Wi-MAX频段上均展现了很好的阻抗匹配特性,并均能获得高于50%的辐射效率。
2014, 43(6): 834-837.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.007
摘要:
传统的交叉定位方法将波达方向(DOA)的正切值作为斜率,求出信号源的位置坐标的线性最小二乘解。由于正切值存在前向/后向的角度模糊,在DOA测量误差较大的情况下,将引入较大的交叉定位误差。针对该问题,该文提出了一种利用DOA的正弦值和余弦值构建交叉定位方程组的算法,且对信号源与观测站之间的距离参数进行正性约束,避免了DOA前向/后向模糊。仿真结果表明,在DOA测量误差较大的情况下,该方法比传统的交叉定位方法更精确。
传统的交叉定位方法将波达方向(DOA)的正切值作为斜率,求出信号源的位置坐标的线性最小二乘解。由于正切值存在前向/后向的角度模糊,在DOA测量误差较大的情况下,将引入较大的交叉定位误差。针对该问题,该文提出了一种利用DOA的正弦值和余弦值构建交叉定位方程组的算法,且对信号源与观测站之间的距离参数进行正性约束,避免了DOA前向/后向模糊。仿真结果表明,在DOA测量误差较大的情况下,该方法比传统的交叉定位方法更精确。
2014, 43(6): 838-844.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.008
摘要:
临近空间慢速平台SAR具有生存能力强、持续工作时间长、机动性能好等特点。该文提出了一种临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像方法。由于平台运动速度较慢,地面静止杂波多普勒展宽较窄,有利于将地面杂波与动目标回波进行分离。首先利用多普勒滤波器实现地面动目标回波与静止杂波的分离,提取出动目标回波;然后将一阶Keystone变换与变分辨多普勒调频率估计方法相结合,在动目标速度未知的情况下完成距离走动校正和距离弯曲校正,解决了动目标回波距离徙动校正难的问题。利用估计出的多普勒调频率设计出方位压缩函数进行方位聚焦,从而完成动目标的检测与成像。该方法不仅适用于地面慢速运动目标,同时也适用于快速运动目标。计算机仿真验证了该方法的有效性。
临近空间慢速平台SAR具有生存能力强、持续工作时间长、机动性能好等特点。该文提出了一种临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像方法。由于平台运动速度较慢,地面静止杂波多普勒展宽较窄,有利于将地面杂波与动目标回波进行分离。首先利用多普勒滤波器实现地面动目标回波与静止杂波的分离,提取出动目标回波;然后将一阶Keystone变换与变分辨多普勒调频率估计方法相结合,在动目标速度未知的情况下完成距离走动校正和距离弯曲校正,解决了动目标回波距离徙动校正难的问题。利用估计出的多普勒调频率设计出方位压缩函数进行方位聚焦,从而完成动目标的检测与成像。该方法不仅适用于地面慢速运动目标,同时也适用于快速运动目标。计算机仿真验证了该方法的有效性。
2014, 43(6): 845-849.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.009
摘要:
忆感器是从忆阻器概念推演出来的一个新的具有记忆功能的非线性电路元件。基于忆感近似等效电路模型,采用一个有源磁控忆阻器实现等效电路中的忆阻器,建立了忆感近似等效电路的状态方程组;借助MATLAB数学工具软件,进行了等效忆感器特性的数值仿真分析。结果表明,等效忆感器的韦安关系呈现典型的紧磁滞回线特性,且依赖于外加电压激励频率。通过有源磁控忆阻器的等效电路进行了忆感近似等效电路的实验验证,实验测量结果和数值仿真结果基本一致,说明了忆感近似等效电路模型的正确性。
忆感器是从忆阻器概念推演出来的一个新的具有记忆功能的非线性电路元件。基于忆感近似等效电路模型,采用一个有源磁控忆阻器实现等效电路中的忆阻器,建立了忆感近似等效电路的状态方程组;借助MATLAB数学工具软件,进行了等效忆感器特性的数值仿真分析。结果表明,等效忆感器的韦安关系呈现典型的紧磁滞回线特性,且依赖于外加电压激励频率。通过有源磁控忆阻器的等效电路进行了忆感近似等效电路的实验验证,实验测量结果和数值仿真结果基本一致,说明了忆感近似等效电路模型的正确性。
2014, 43(6): 850-856.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.010
摘要:
提出一种将双输入Buck(TIBUCK)变换器应用于LED驱动器的方案,并详细分析该电路的性能特点。该TIBUCK变换器采用电压模式控制,由DSP作为控制核心,能够很好地调节输出电流,使LED工作在恒流状态。仿真和实验结果表明,TIBUCK变换器在降低开关管和二极管电压应力的同时实现了对输出电流的恒流控制,从而证明该变换器作为LED驱动器中的后级恒流部分是可行的。
提出一种将双输入Buck(TIBUCK)变换器应用于LED驱动器的方案,并详细分析该电路的性能特点。该TIBUCK变换器采用电压模式控制,由DSP作为控制核心,能够很好地调节输出电流,使LED工作在恒流状态。仿真和实验结果表明,TIBUCK变换器在降低开关管和二极管电压应力的同时实现了对输出电流的恒流控制,从而证明该变换器作为LED驱动器中的后级恒流部分是可行的。
2014, 43(6): 857-862.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.011
摘要:
提出并研究了一种新颖的开关变换器控制方法——多频率(multifrequency)控制方法。该方法在每一个开关周期结束时刻采样输出电压,对其所处的电压区间进行判断,并由此采用相应频率的不同控制脉冲对开关变换器进行控制,以调整变换器输出电压。多频率控制方法具有控制算法简单、开关变换器稳定性好、瞬态响应速度快、电磁干扰噪声小、轻载效率高等优点。相比于双频率控制,多频率控制不仅可以拓宽开关变换器输出功率范围,还可以降低开关变换器输出电压纹波。实验结果验证了理论分析的正确性。
提出并研究了一种新颖的开关变换器控制方法——多频率(multifrequency)控制方法。该方法在每一个开关周期结束时刻采样输出电压,对其所处的电压区间进行判断,并由此采用相应频率的不同控制脉冲对开关变换器进行控制,以调整变换器输出电压。多频率控制方法具有控制算法简单、开关变换器稳定性好、瞬态响应速度快、电磁干扰噪声小、轻载效率高等优点。相比于双频率控制,多频率控制不仅可以拓宽开关变换器输出功率范围,还可以降低开关变换器输出电压纹波。实验结果验证了理论分析的正确性。
2014, 43(6): 863-868.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.012
摘要:
提出一种抗模态混叠的EMD复合算法。首先,通过改进频率外差方法,增加混叠模态分量间的频谱距离,有效分离出倍频模态混叠成分;其次,结合小波奇异点检测技术,确定各模态分量的自适应滑动分析窗口,实现间歇性混叠模态分离和振荡模式非平稳参数辨识。为验证算法的有效性,利用测试算例和电网仿真算例进行了测试分析,结果表明,该算法能够有效分离出混叠模式分量,对于模式复杂的低频振荡信号,能够有效分离出对应的低频振荡模式,具有较高的振荡模式信息检测精度。
提出一种抗模态混叠的EMD复合算法。首先,通过改进频率外差方法,增加混叠模态分量间的频谱距离,有效分离出倍频模态混叠成分;其次,结合小波奇异点检测技术,确定各模态分量的自适应滑动分析窗口,实现间歇性混叠模态分离和振荡模式非平稳参数辨识。为验证算法的有效性,利用测试算例和电网仿真算例进行了测试分析,结果表明,该算法能够有效分离出混叠模式分量,对于模式复杂的低频振荡信号,能够有效分离出对应的低频振荡模式,具有较高的振荡模式信息检测精度。
2014, 43(6): 869-873.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.013
摘要:
信噪比(SNR)作为评价遥感系统探测能力的一项关键指标,反映了遥感系统的灵敏度。信噪比的不确定度反映了仪器满足测量需求的信度水平。通过对航空多角度偏振辐射计(AMPR)工作原理的分析及其观测Stokes矢量与偏振度信噪比的讨论,提出了AMPR信噪比的不确定度数学模型。基于该模型,利用积分球对AMPR信噪比不确定度进行实验室验证。验证结果表明,当探测偏振度大于1%或2%时,AMPR信噪比不确定度分别不超过10%或5%(1σ)。
信噪比(SNR)作为评价遥感系统探测能力的一项关键指标,反映了遥感系统的灵敏度。信噪比的不确定度反映了仪器满足测量需求的信度水平。通过对航空多角度偏振辐射计(AMPR)工作原理的分析及其观测Stokes矢量与偏振度信噪比的讨论,提出了AMPR信噪比的不确定度数学模型。基于该模型,利用积分球对AMPR信噪比不确定度进行实验室验证。验证结果表明,当探测偏振度大于1%或2%时,AMPR信噪比不确定度分别不超过10%或5%(1σ)。
2014, 43(6): 874-880.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.014
摘要:
针对标准PSO算法求解高维非线性问题时存在的大量无效迭代(经过一轮迭代后全局最优位置保持不变),提出了一种自适应惯性权重的改进粒子群算法。基于单次迭代中单粒子运动状态的分析,提出并证明了论点:上一轮迭代适应度值变差的粒子,当前迭代中其惯性分量将引导粒子往适应度值变差的方向运动,导致粒子群体无效迭代次数增加。设计了标准PSO算法改进方案,将上一轮迭代中适应度值变差的全体粒子的惯性权重置为零,消除当前迭代中不利惯性分量对算法收敛的不良影响。采用6个标准测试函数,将该算法与标准PSO算法、固定惯性权重PSO算法和具有领袖的PSO算法进行性能对比分析。试验表明,该改进算法无效迭代次数更少,在收敛率、收敛速度和收敛稳定性上均具有明显的优势。
针对标准PSO算法求解高维非线性问题时存在的大量无效迭代(经过一轮迭代后全局最优位置保持不变),提出了一种自适应惯性权重的改进粒子群算法。基于单次迭代中单粒子运动状态的分析,提出并证明了论点:上一轮迭代适应度值变差的粒子,当前迭代中其惯性分量将引导粒子往适应度值变差的方向运动,导致粒子群体无效迭代次数增加。设计了标准PSO算法改进方案,将上一轮迭代中适应度值变差的全体粒子的惯性权重置为零,消除当前迭代中不利惯性分量对算法收敛的不良影响。采用6个标准测试函数,将该算法与标准PSO算法、固定惯性权重PSO算法和具有领袖的PSO算法进行性能对比分析。试验表明,该改进算法无效迭代次数更少,在收敛率、收敛速度和收敛稳定性上均具有明显的优势。
2014, 43(6): 881-886.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.015
摘要:
针对虚拟机监视器(virtual machine monitor,VMM)与上层客户虚拟机(Guest-VM)之间的语义鸿沟(semantic gap)问题,该文提出了一种自下而上的调用方式,该方法使得VMM能够同步调用客户机的已有功能来获取客户机语义信息,为在客户虚拟机地址空间之外的监控机制带来便利。在Xen半虚拟化环境下,实现了自下而上的同步调用方式,有效地解决了语义重构所需的重复定义和实现问题。实验表明,该方法能使VMM有效地调用客户机的已有功能为自己服务,使VMM能准确地获取上层虚拟机操作系统的信息。
针对虚拟机监视器(virtual machine monitor,VMM)与上层客户虚拟机(Guest-VM)之间的语义鸿沟(semantic gap)问题,该文提出了一种自下而上的调用方式,该方法使得VMM能够同步调用客户机的已有功能来获取客户机语义信息,为在客户虚拟机地址空间之外的监控机制带来便利。在Xen半虚拟化环境下,实现了自下而上的同步调用方式,有效地解决了语义重构所需的重复定义和实现问题。实验表明,该方法能使VMM有效地调用客户机的已有功能为自己服务,使VMM能准确地获取上层虚拟机操作系统的信息。
2014, 43(6): 887-892.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.016
摘要:
针对多数聚类集成方法忽视潜在信息或获取潜在信息方法复杂这一缺点,提出一种基于链接的模糊聚类集成方法。该算法首先利用模糊聚类算法建立集成信息矩阵,然后使用相应的链接方法将集成信息矩阵转化为反映数据相关性的权重图,最后运用图划分技术得到最终结果。实验结果表明,新提出的算法可以有效地获取潜在信息,同时提高聚类质量。
针对多数聚类集成方法忽视潜在信息或获取潜在信息方法复杂这一缺点,提出一种基于链接的模糊聚类集成方法。该算法首先利用模糊聚类算法建立集成信息矩阵,然后使用相应的链接方法将集成信息矩阵转化为反映数据相关性的权重图,最后运用图划分技术得到最终结果。实验结果表明,新提出的算法可以有效地获取潜在信息,同时提高聚类质量。
2014, 43(6): 893-897.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.017
摘要:
为了解决主数据集成、web数据集成中的真值发现问题,提出了一种基于模糊偏序关系支持度计算模型的真值发现算法(FA-SDCM)。针对已有算法中,以描述相似度替代描述支持度进行计算,忽视了描述所含真值信息的不对称性问题,在分析描述本身特性的基础上,提出了描述蕴含概念,定义了基于模糊偏序关系的支持度计算模型,较好地解决了描述所含真值信息的不对称性问题。在考虑了数据源可信度及描述之间支持度对真值发现影响的基础上,基于迭代思想,提出了FA-SDCM算法。在Books-Authors数据集上进行实验,结果表明FA-SDCM算法比Vote算法与TruthFinder算法具有更高的准确率。
为了解决主数据集成、web数据集成中的真值发现问题,提出了一种基于模糊偏序关系支持度计算模型的真值发现算法(FA-SDCM)。针对已有算法中,以描述相似度替代描述支持度进行计算,忽视了描述所含真值信息的不对称性问题,在分析描述本身特性的基础上,提出了描述蕴含概念,定义了基于模糊偏序关系的支持度计算模型,较好地解决了描述所含真值信息的不对称性问题。在考虑了数据源可信度及描述之间支持度对真值发现影响的基础上,基于迭代思想,提出了FA-SDCM算法。在Books-Authors数据集上进行实验,结果表明FA-SDCM算法比Vote算法与TruthFinder算法具有更高的准确率。
2014, 43(6): 898-903.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.018
摘要:
针对传统的社区发现算法大多基于网络拓扑结构寻找独立的社区结构,忽略了用户兴趣属性,并且不能有效地发现社区间的相关性和层次关系等问题。该文提出一种新型的基于PAM(pachinko allocation model)概率主题模型的层次化网络社区发现算法,综合考虑了用户的兴趣和用户的社交网络关系,在同一模型平台上实现层次化的社区结构发现和用户兴趣挖掘,并捕捉和揭示社区之间的关联性和重叠性等特征。模型采用Gibbs采样方法进行参数推导。在真实数据集上的实验结果验证了所提出算法的可行性和有效性。
针对传统的社区发现算法大多基于网络拓扑结构寻找独立的社区结构,忽略了用户兴趣属性,并且不能有效地发现社区间的相关性和层次关系等问题。该文提出一种新型的基于PAM(pachinko allocation model)概率主题模型的层次化网络社区发现算法,综合考虑了用户的兴趣和用户的社交网络关系,在同一模型平台上实现层次化的社区结构发现和用户兴趣挖掘,并捕捉和揭示社区之间的关联性和重叠性等特征。模型采用Gibbs采样方法进行参数推导。在真实数据集上的实验结果验证了所提出算法的可行性和有效性。
2014, 43(6): 904-909.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.019
摘要:
单目视频下的人体三维运动跟踪过程中,二维肢体模板由于遮挡而无法配准,从而造成跟踪丢失。针对这一问题,建立人体肢体的三维纹理模型用于人体运动跟踪。首先在初始帧中得到纹理模型在直立姿态下的二维模板及各像素点的局部坐标,在其它帧中利用像素灰度一致性约束优化进行跟踪,同时由跟踪结果生成新的二维模板,形成一个模板库。随着跟踪帧数增加,模板库动态更新,最终跟踪结果由模板库中各模板配准结果中的最优值决定。实验结果表明,与单一二维模板配准算法相比,多模板匹配能够克服由于肢体自旋转而造成的遮挡,取得了更好的跟踪结果。
单目视频下的人体三维运动跟踪过程中,二维肢体模板由于遮挡而无法配准,从而造成跟踪丢失。针对这一问题,建立人体肢体的三维纹理模型用于人体运动跟踪。首先在初始帧中得到纹理模型在直立姿态下的二维模板及各像素点的局部坐标,在其它帧中利用像素灰度一致性约束优化进行跟踪,同时由跟踪结果生成新的二维模板,形成一个模板库。随着跟踪帧数增加,模板库动态更新,最终跟踪结果由模板库中各模板配准结果中的最优值决定。实验结果表明,与单一二维模板配准算法相比,多模板匹配能够克服由于肢体自旋转而造成的遮挡,取得了更好的跟踪结果。
2014, 43(6): 910-916.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.020
摘要:
经典的形态学梯度算子不能直接拓展到彩色图像处理中,现有的矢量形态学梯度算子对噪声较为敏感且性能较低。为解决该问题,提出了一种新的柔性矢量形态学梯度算子,并将其应用到彩色图像边缘检测中。新的形态学梯度算子利用柔性形态学原理有效地降低了噪声对彩色图像边缘的影响,从而提高了矢量形态学梯度算子的抗干扰能力。实验结果表明,新的柔性矢量形态学梯度算子在噪声条件下能获得较好的矢量梯度,对彩色图像的后续分割及目标识别具有重要的作用。
经典的形态学梯度算子不能直接拓展到彩色图像处理中,现有的矢量形态学梯度算子对噪声较为敏感且性能较低。为解决该问题,提出了一种新的柔性矢量形态学梯度算子,并将其应用到彩色图像边缘检测中。新的形态学梯度算子利用柔性形态学原理有效地降低了噪声对彩色图像边缘的影响,从而提高了矢量形态学梯度算子的抗干扰能力。实验结果表明,新的柔性矢量形态学梯度算子在噪声条件下能获得较好的矢量梯度,对彩色图像的后续分割及目标识别具有重要的作用。
2014, 43(6): 917-922.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.021
摘要:
袭击策略是复杂网络抵制级联故障的鲁棒性问题中一个重要的研究内容。根据节点局域信息的初始负荷,考虑邻居节点的平均度,提出了一种新的级联故障袭击策略——邻居节点平均度(NAD)策略。理论分析了关键阈值TC与可调参数α之间的关系,并通过数值模拟对比两种经典的袭击策略,研究发现针对单层网络结构,提出的NAD袭击策略对BA无标度网络攻击最有效。此外,基于BA-BA网络构成的多层耦合网络级联故障模型,最大平均度袭击策略数值模拟得出的结果较好地验证了已有理论解析结果。通过建立突发事件关联耦合网络模型,以上研究能够揭示系统发生级联故障的条件,从而提出预防耦合网络崩溃的保护策略。
袭击策略是复杂网络抵制级联故障的鲁棒性问题中一个重要的研究内容。根据节点局域信息的初始负荷,考虑邻居节点的平均度,提出了一种新的级联故障袭击策略——邻居节点平均度(NAD)策略。理论分析了关键阈值TC与可调参数α之间的关系,并通过数值模拟对比两种经典的袭击策略,研究发现针对单层网络结构,提出的NAD袭击策略对BA无标度网络攻击最有效。此外,基于BA-BA网络构成的多层耦合网络级联故障模型,最大平均度袭击策略数值模拟得出的结果较好地验证了已有理论解析结果。通过建立突发事件关联耦合网络模型,以上研究能够揭示系统发生级联故障的条件,从而提出预防耦合网络崩溃的保护策略。
2014, 43(6): 923-928.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.022
摘要:
时延矩阵的重建是延迟敏感型应用优化的重要基础。在深入探讨分布式网络环境下一类基于矩阵分解的非梯度下降重建算法鲁棒性的基础上,分析了时延序列抖动对算法中的不适定与病态问题反演求解的强烈影响。为了降低这种影响,在引入正则化项改善系数矩阵谱特征的基础上,提出了一种时延序列的中值-卡尔曼时空联合滤波框架以抑制抖动污染,并通过统计特征的提取实现了拓扑突变感知,从而提高动态环境下的时延矩阵重建的性能。实验结果表明,滤波重建算法可在保留时延序列主要统计特征的基础上有效避免时延噪声造成的性能损失,并提供平稳的时延估计服务,始终将应力系数保持在较低的水平上。
时延矩阵的重建是延迟敏感型应用优化的重要基础。在深入探讨分布式网络环境下一类基于矩阵分解的非梯度下降重建算法鲁棒性的基础上,分析了时延序列抖动对算法中的不适定与病态问题反演求解的强烈影响。为了降低这种影响,在引入正则化项改善系数矩阵谱特征的基础上,提出了一种时延序列的中值-卡尔曼时空联合滤波框架以抑制抖动污染,并通过统计特征的提取实现了拓扑突变感知,从而提高动态环境下的时延矩阵重建的性能。实验结果表明,滤波重建算法可在保留时延序列主要统计特征的基础上有效避免时延噪声造成的性能损失,并提供平稳的时延估计服务,始终将应力系数保持在较低的水平上。
2014, 43(6): 929-933.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.023
摘要:
云存储中数据完整性验证的主要思想是利用树形或类树形数据结构来存储用户外包的数据,并将该数据结构与适当的密码学技术结合使其具备可认证性,即认证字典。该文将基于结点大小平衡树(size balanced tree,SBT)结构来构建认证字典,并在该认证字典基础上设计出数据完整性验证方案。基于SBT结构的数据完整性验证方案能更好地支持动态数据集的完整性验证,避免了数据更新引起的周期性重构。实验结果表明,相对于基于AVL树、Treap的认证结构,基于SBT结构的认证字典具备更好的平衡性和更高的数据操作效率。
云存储中数据完整性验证的主要思想是利用树形或类树形数据结构来存储用户外包的数据,并将该数据结构与适当的密码学技术结合使其具备可认证性,即认证字典。该文将基于结点大小平衡树(size balanced tree,SBT)结构来构建认证字典,并在该认证字典基础上设计出数据完整性验证方案。基于SBT结构的数据完整性验证方案能更好地支持动态数据集的完整性验证,避免了数据更新引起的周期性重构。实验结果表明,相对于基于AVL树、Treap的认证结构,基于SBT结构的认证字典具备更好的平衡性和更高的数据操作效率。
2014, 43(6): 934-938.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.024
摘要:
研究了引导呼吸下心血管参数变化情况,观察引导呼吸对心血管系统的累积作用效果。采用了呼吸率由高到低渐进性变化的呼吸运动模板,同步观察了心率变异性、血压和脉搏波传导时间的变化规律。实验结果表明,在渐进性引导呼吸过程中,随着呼吸率的降低,呼吸运动对心率、血压和脉搏波传导时间的幅度调制作用显著增强(pp<0.05),脉搏波传导时间基线可作为一个有效的指标来表征引导呼吸的作用效果。
研究了引导呼吸下心血管参数变化情况,观察引导呼吸对心血管系统的累积作用效果。采用了呼吸率由高到低渐进性变化的呼吸运动模板,同步观察了心率变异性、血压和脉搏波传导时间的变化规律。实验结果表明,在渐进性引导呼吸过程中,随着呼吸率的降低,呼吸运动对心率、血压和脉搏波传导时间的幅度调制作用显著增强(pp<0.05),脉搏波传导时间基线可作为一个有效的指标来表征引导呼吸的作用效果。
2014, 43(6): 939-942.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.025
摘要:
利用微电极植入技术,提出了一种新型的生物嗅觉传感系统,将多通道植入式微电极包埋于大鼠嗅球中,提取出嗅球神经元的气味响应信息。通过分析神经元响应活动从而进行气味检测与区分,发现该系统能够长期稳定地用于气味检测,且灵敏度达到10-10 mol/L。在单分子气味或自然气味检测中,该系统都具有很高的特异性。因此,该系统在实际气味检测(如肺癌呼出气体标志物检测、食品新鲜度检测、爆炸物搜索等)领域具有广泛的应用前景。
利用微电极植入技术,提出了一种新型的生物嗅觉传感系统,将多通道植入式微电极包埋于大鼠嗅球中,提取出嗅球神经元的气味响应信息。通过分析神经元响应活动从而进行气味检测与区分,发现该系统能够长期稳定地用于气味检测,且灵敏度达到10-10 mol/L。在单分子气味或自然气味检测中,该系统都具有很高的特异性。因此,该系统在实际气味检测(如肺癌呼出气体标志物检测、食品新鲜度检测、爆炸物搜索等)领域具有广泛的应用前景。
2014, 43(6): 943-949.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.026
摘要:
考虑执行任务过程中运行时间和维修时间的约束,提出一种评估k/N(G)机群任务可用度的简便建模方法。构建机群运行过程和时间模型图,分析机群与系统之间运维时间的关系;基于系统任务可用度的解析式,推导出n/N(G)机群任务可用度的解析式;选用解析与仿真相结合的方法,建立机群维修过程的随机Petri网模型,结合n/N(G)机群任务可用度的解析式给出模型参数的计算方法;利用已知参数的仿真模型可得时间约束下k/N(G)机群的任务可用度。通过算例分析揭示机群任务可用度随着运行时限、维修时限的变化趋势,以及与无时间约束下k/N(G)机群可用度的差异。
考虑执行任务过程中运行时间和维修时间的约束,提出一种评估k/N(G)机群任务可用度的简便建模方法。构建机群运行过程和时间模型图,分析机群与系统之间运维时间的关系;基于系统任务可用度的解析式,推导出n/N(G)机群任务可用度的解析式;选用解析与仿真相结合的方法,建立机群维修过程的随机Petri网模型,结合n/N(G)机群任务可用度的解析式给出模型参数的计算方法;利用已知参数的仿真模型可得时间约束下k/N(G)机群的任务可用度。通过算例分析揭示机群任务可用度随着运行时限、维修时限的变化趋势,以及与无时间约束下k/N(G)机群可用度的差异。
2014, 43(6): 950-954.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.027
摘要:
以1.5 MW风电齿轮箱齿轮为研究对象,基于齿轮的设计参数,通过机械零部件动态可靠性模型,得到风电齿轮箱齿轮的寿命分布模型。假设它的寿命分布函数分别服从双参数威布尔分布和对数正态分布,并用最小二乘法对两种分布形式的参数进行估计,用相关系数法对两种分布形式的估计结果进行检验。检验结果表明,两种分布形式中威布尔分布对寿命分布模型的分布函数形式拟合得较好,由此确定的寿命分布函数对于零件全生命周期的管理具有一定的指导意义。
以1.5 MW风电齿轮箱齿轮为研究对象,基于齿轮的设计参数,通过机械零部件动态可靠性模型,得到风电齿轮箱齿轮的寿命分布模型。假设它的寿命分布函数分别服从双参数威布尔分布和对数正态分布,并用最小二乘法对两种分布形式的参数进行估计,用相关系数法对两种分布形式的估计结果进行检验。检验结果表明,两种分布形式中威布尔分布对寿命分布模型的分布函数形式拟合得较好,由此确定的寿命分布函数对于零件全生命周期的管理具有一定的指导意义。
2014, 43(6): 955-960.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.028
摘要:
为克服误差逆向传播算法的多层前馈型BP神经网络收敛速度慢、局部极小化问题,提出用遗传算法(GA)的全局搜索能力寻求最优的BP神经网络权值和阀值,以提高神经网络的收敛速度和克服局部最优。以磁流变液压悬置动态特性试验结果为数据样本,分别用未优化的BP神经网络和优化后的GA-BP神经网络对磁流变液压悬置正、逆模型进行辨识。结果表明,相对于BP神经网络,GA-BP神经网络具有更高的辨识精度、更快的收敛速度,在磁流变液压悬置数学模型辨识方面具备更优的性能。
为克服误差逆向传播算法的多层前馈型BP神经网络收敛速度慢、局部极小化问题,提出用遗传算法(GA)的全局搜索能力寻求最优的BP神经网络权值和阀值,以提高神经网络的收敛速度和克服局部最优。以磁流变液压悬置动态特性试验结果为数据样本,分别用未优化的BP神经网络和优化后的GA-BP神经网络对磁流变液压悬置正、逆模型进行辨识。结果表明,相对于BP神经网络,GA-BP神经网络具有更高的辨识精度、更快的收敛速度,在磁流变液压悬置数学模型辨识方面具备更优的性能。
