ISSN 
2016年 第45卷 第1期
2016, 45(1).
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.001
摘要:
该文提出了一种基于群体协作的计算模型。该模型首先将输入的数据单元建模成微观个体,然后基于求解目标设计个体间的协作规则,最后通过个体在协作过程中涌现出的宏观现象来得到全局最优解。通过运用群体协作模型求解具有NP-完全复杂度的最优图着色问题,结果表明该模型的性能优于若干启发式方法,并且得到如下结论:1) 如果算法的动力学特征类似于混沌边缘现象,则算法能够在线性或亚线性时间复杂度求解问题。2) 如果算法的动力学特征呈现出完全随机性或强收敛性,则算法将退化成蛮力搜索。
该文提出了一种基于群体协作的计算模型。该模型首先将输入的数据单元建模成微观个体,然后基于求解目标设计个体间的协作规则,最后通过个体在协作过程中涌现出的宏观现象来得到全局最优解。通过运用群体协作模型求解具有NP-完全复杂度的最优图着色问题,结果表明该模型的性能优于若干启发式方法,并且得到如下结论:1) 如果算法的动力学特征类似于混沌边缘现象,则算法能够在线性或亚线性时间复杂度求解问题。2) 如果算法的动力学特征呈现出完全随机性或强收敛性,则算法将退化成蛮力搜索。
2016, 45(1): 17-25.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.002
摘要:
随着城市交通的发展,道路网络越来越复杂,交通拥堵越来越严重,准确预测交通拥堵是城市缓堵保畅,提高城市交通管理能力关键技术之一。传统马尔可夫预测模型中的单变量模型只能解决单个时间序列上的交通预测问题,一阶模型仅考虑了相邻时间点数据之间的影响,高阶多变量马尔可夫模型的预测精度不足,难以解决复杂城市道路网络交通拥堵预测的问题。对此,文章提出了一种添加调节项的高阶多变量马尔可夫模型(AAT-HO3M),证明了模型的收敛性,进行了参数估计,并参考城市道路交通运行评价指标体系,对城市拥堵进行预测分析。通过预测试验证明,AAT-HO3M预测精度高于传统高阶多变量马尔可夫模型和改进高阶多变量马尔可夫模型。预测效率优于改进的高阶多变量马尔科夫模型。
随着城市交通的发展,道路网络越来越复杂,交通拥堵越来越严重,准确预测交通拥堵是城市缓堵保畅,提高城市交通管理能力关键技术之一。传统马尔可夫预测模型中的单变量模型只能解决单个时间序列上的交通预测问题,一阶模型仅考虑了相邻时间点数据之间的影响,高阶多变量马尔可夫模型的预测精度不足,难以解决复杂城市道路网络交通拥堵预测的问题。对此,文章提出了一种添加调节项的高阶多变量马尔可夫模型(AAT-HO3M),证明了模型的收敛性,进行了参数估计,并参考城市道路交通运行评价指标体系,对城市拥堵进行预测分析。通过预测试验证明,AAT-HO3M预测精度高于传统高阶多变量马尔可夫模型和改进高阶多变量马尔可夫模型。预测效率优于改进的高阶多变量马尔科夫模型。
2016, 45(1): 26-29.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.003
摘要:
提出了一种用于设计高温超导小型化准椭圆函数滤波器的新型多曲折谐振器结构,在不改变滤波器总体布局的情况下,通过优化谐振器结构来直接实现拓扑逻辑上非相邻谐振器之间的交叉耦合,引入多对传输零点以提高滤波器的带外抑制。既能利于实现滤波器的小型化,也能避免耦合交叉线对加工工艺的特殊要求。利用自拟耦合矩阵,在31.5 mm×15.6 mm,厚度为0.5 mm、介电常数为24的双面YBCO/LaAlO3/YBCO高温超导薄膜上,设计制作了具有3对传输零点的12阶CDMA 2 000高温超导滤波器。在77 K时测得滤波器的中心频率为830 MHz,带宽为10 MHz,带边滚降大于45 dB/MHz,带内插入损耗最优值小于0.4 dB,回波损耗整体优于-11.3 dB,加工测试结果与仿真设计结果基本吻合。
提出了一种用于设计高温超导小型化准椭圆函数滤波器的新型多曲折谐振器结构,在不改变滤波器总体布局的情况下,通过优化谐振器结构来直接实现拓扑逻辑上非相邻谐振器之间的交叉耦合,引入多对传输零点以提高滤波器的带外抑制。既能利于实现滤波器的小型化,也能避免耦合交叉线对加工工艺的特殊要求。利用自拟耦合矩阵,在31.5 mm×15.6 mm,厚度为0.5 mm、介电常数为24的双面YBCO/LaAlO3/YBCO高温超导薄膜上,设计制作了具有3对传输零点的12阶CDMA 2 000高温超导滤波器。在77 K时测得滤波器的中心频率为830 MHz,带宽为10 MHz,带边滚降大于45 dB/MHz,带内插入损耗最优值小于0.4 dB,回波损耗整体优于-11.3 dB,加工测试结果与仿真设计结果基本吻合。
2016, 45(1): 30-35.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.004
摘要:
针对RS码识别问题,研究并提出了基于伽罗华域傅里叶变换(GFFT)的统计识别算法。在分析GFFT谱向量的统计特性后,引入一种用于衡量谱分量概率分布差异性的平方欧几里德距离测度,成功实现了对RS码本原多项式、生成多项式的识别。仿真结果验证了理论分析的正确性。与同类算法相比,该算法的检测性能明显提高,且更适用于闭集集合大于1的实际应用场合。
针对RS码识别问题,研究并提出了基于伽罗华域傅里叶变换(GFFT)的统计识别算法。在分析GFFT谱向量的统计特性后,引入一种用于衡量谱分量概率分布差异性的平方欧几里德距离测度,成功实现了对RS码本原多项式、生成多项式的识别。仿真结果验证了理论分析的正确性。与同类算法相比,该算法的检测性能明显提高,且更适用于闭集集合大于1的实际应用场合。
2016, 45(1): 36-42.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.005
摘要:
为改善非局部均值(NLM)算法对不规则纹理图像的去噪效果,提出了一种基于引导核聚类和自适应搜索窗的NLM图像去噪算法。首先使用基于引导核的模糊C均值(FCM)聚类算法对相似窗进行预筛选,划分其类别;然后根据相似窗的类别计算每个像素点对应的搜索窗大小,保证相似性较高的相似窗数量;最后分别对每一类进行自适应搜索窗的NLM图像去噪。实验结果表明:与基于Zernike矩、基于主邻域字典(PND)、基于均值方差预筛选等3种NLM改进算法相比,该NLM改进算法对强噪声污染或不规则纹理的图像,其去噪效果更为有效,并更好地保持了图像的纹理、边缘,在峰值信噪比(PSNR)和结构相似性测度(SSIM)等客观定量评价指标上优于其他NLM改进算法。
为改善非局部均值(NLM)算法对不规则纹理图像的去噪效果,提出了一种基于引导核聚类和自适应搜索窗的NLM图像去噪算法。首先使用基于引导核的模糊C均值(FCM)聚类算法对相似窗进行预筛选,划分其类别;然后根据相似窗的类别计算每个像素点对应的搜索窗大小,保证相似性较高的相似窗数量;最后分别对每一类进行自适应搜索窗的NLM图像去噪。实验结果表明:与基于Zernike矩、基于主邻域字典(PND)、基于均值方差预筛选等3种NLM改进算法相比,该NLM改进算法对强噪声污染或不规则纹理的图像,其去噪效果更为有效,并更好地保持了图像的纹理、边缘,在峰值信噪比(PSNR)和结构相似性测度(SSIM)等客观定量评价指标上优于其他NLM改进算法。
2016, 45(1): 43-47.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.006
摘要:
提出一种结合非局部自相似和Shearlet稀疏性正则化的图像恢复变分模型。模型采用观测图像与待恢复图像的能量误差为保真项,联合Shearlet稀疏性和非局域自相似性为混合正则化项。正则化项同时兼顾图像的变换特性和自身结构全局特性。基于变量分裂增广拉格朗日法提出了求解该变分模型的数值算法。以图像去模糊和图像修复为例,对算法性能进行了测试。实验结果表明,该模型和所提算法能够较好地恢复图像,与其他算法相比,可获得更高的峰值信噪比(PSNR)和结构自相似指标(SSIM),具有更好的视觉效果。
提出一种结合非局部自相似和Shearlet稀疏性正则化的图像恢复变分模型。模型采用观测图像与待恢复图像的能量误差为保真项,联合Shearlet稀疏性和非局域自相似性为混合正则化项。正则化项同时兼顾图像的变换特性和自身结构全局特性。基于变量分裂增广拉格朗日法提出了求解该变分模型的数值算法。以图像去模糊和图像修复为例,对算法性能进行了测试。实验结果表明,该模型和所提算法能够较好地恢复图像,与其他算法相比,可获得更高的峰值信噪比(PSNR)和结构自相似指标(SSIM),具有更好的视觉效果。
2016, 45(1): 48-53.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.007
摘要:
在同时同频全双工(CCFD)中,基站发射、接收通道非线性引入的附加干扰以及基站周围环境的变化,会影响数字域自干扰信道估计精度。该文提出了一种变窗长离散傅里叶变换信道估计算法,算法根据实际自干扰信道特征选取最优干扰抑制窗长,提高自干扰信道的估计精度。仿真结果表明:在自干扰信道为莱斯信道,干噪比为15 dB时,采用该算法的数字自干扰抑制能力为22 dB,比采用最小二乘信道估计高7 dB,比采用固定窗长离散傅里叶变换信道估计高3 dB。
在同时同频全双工(CCFD)中,基站发射、接收通道非线性引入的附加干扰以及基站周围环境的变化,会影响数字域自干扰信道估计精度。该文提出了一种变窗长离散傅里叶变换信道估计算法,算法根据实际自干扰信道特征选取最优干扰抑制窗长,提高自干扰信道的估计精度。仿真结果表明:在自干扰信道为莱斯信道,干噪比为15 dB时,采用该算法的数字自干扰抑制能力为22 dB,比采用最小二乘信道估计高7 dB,比采用固定窗长离散傅里叶变换信道估计高3 dB。
2016, 45(1): 54-59.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.008
摘要:
随着网络负载的增加,多射频多信道(MRMC)无线Mesh网络的性能也随之下降。为减小网络中的拥塞和干扰,提升网络性能,综合考虑链路干扰和链路负载,提出了一种基于节点优先级策略的信道资源分配(NPFCA)方案,并引入离散粒子群优化(DPSO)算法对NPFCA进行快速迭代收敛。仿真在不同的正交信道数以及不同网络负载下进行,结果表明,该NPFCA方案在不同网络条件下,其吞吐量较传统的CCA和C-HYA算法分别具有32.9%~73.3%和5.5%~17.0%的提升。
随着网络负载的增加,多射频多信道(MRMC)无线Mesh网络的性能也随之下降。为减小网络中的拥塞和干扰,提升网络性能,综合考虑链路干扰和链路负载,提出了一种基于节点优先级策略的信道资源分配(NPFCA)方案,并引入离散粒子群优化(DPSO)算法对NPFCA进行快速迭代收敛。仿真在不同的正交信道数以及不同网络负载下进行,结果表明,该NPFCA方案在不同网络条件下,其吞吐量较传统的CCA和C-HYA算法分别具有32.9%~73.3%和5.5%~17.0%的提升。
2016, 45(1): 60-65.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.009
摘要:
针对基于遗传算法(GA)的部分传输序列(PTS)方法在降低正交频分复用(OFDM)系统峰均比(PAPR)时存在避免早熟收敛和降低算法复杂度两项指标不能兼顾的问题,提出分段替换的降低OFDM峰均比算法。通过设置合理的门限值,减少不必要的搜索运算,降低算法复杂度;利用克隆种群和记忆种群相结合的分段替换染色体策略,提高优质种群利用率,加快收敛速度的同时避免早熟收敛。仿真结果表明,合理的门限值和分段替换染色体策略可以优化降低峰均比算法的性能。
针对基于遗传算法(GA)的部分传输序列(PTS)方法在降低正交频分复用(OFDM)系统峰均比(PAPR)时存在避免早熟收敛和降低算法复杂度两项指标不能兼顾的问题,提出分段替换的降低OFDM峰均比算法。通过设置合理的门限值,减少不必要的搜索运算,降低算法复杂度;利用克隆种群和记忆种群相结合的分段替换染色体策略,提高优质种群利用率,加快收敛速度的同时避免早熟收敛。仿真结果表明,合理的门限值和分段替换染色体策略可以优化降低峰均比算法的性能。
2016, 45(1): 66-70.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.010
摘要:
针对密集MIMO雷达在性能方面研究存在的不足,指出了密集MIMO虚拟孔径的本质,推导出密集MIMO雷达测角精度和孔径积累得益,仿真给出了两种雷达阵列模型的测角精度。试验结果表明,与相控阵雷达进行对比,当积累时间相同时,密集MIMO雷达综合探测性能较差,必须通过增加积累时间来提高探测性能。
针对密集MIMO雷达在性能方面研究存在的不足,指出了密集MIMO虚拟孔径的本质,推导出密集MIMO雷达测角精度和孔径积累得益,仿真给出了两种雷达阵列模型的测角精度。试验结果表明,与相控阵雷达进行对比,当积累时间相同时,密集MIMO雷达综合探测性能较差,必须通过增加积累时间来提高探测性能。
2016, 45(1): 71-76.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.011
摘要:
对垂直与平行运动电子注激励石墨烯表面等离子体激元进行了详细分析与对比。理论分析与数值计算的结果表明,电子注垂直激励时,石墨烯表面等离子体激元包含丰富的频率分量,沿传播方向衰减,并伴随有度越辐射;平行激励时,其工作频率可通过调节电子注能量或石墨烯化学势进行调谐,且沿传播方向没有衰减,没有渡越辐射。优化电子注能量与石墨烯化学势等参数可使电子注激励的石墨烯表面等离子体激元具有最大功率。电流密度大于500 A/cm2的直流电子注可与石墨烯表面等离子体激元发生注波互作用,从而对其进行持续地激励并放大。
对垂直与平行运动电子注激励石墨烯表面等离子体激元进行了详细分析与对比。理论分析与数值计算的结果表明,电子注垂直激励时,石墨烯表面等离子体激元包含丰富的频率分量,沿传播方向衰减,并伴随有度越辐射;平行激励时,其工作频率可通过调节电子注能量或石墨烯化学势进行调谐,且沿传播方向没有衰减,没有渡越辐射。优化电子注能量与石墨烯化学势等参数可使电子注激励的石墨烯表面等离子体激元具有最大功率。电流密度大于500 A/cm2的直流电子注可与石墨烯表面等离子体激元发生注波互作用,从而对其进行持续地激励并放大。
2016, 45(1): 77-79.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.012
摘要:
利用格子液体方法改进了二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚与二项式光场相互作用系统的哈密顿量,并且对系统中原子激光的压缩性质进行了研究。结果表明,原子激光具有量子Rabi振荡现象,且被周期性压缩,其量子Rabi振荡频率和最大压缩深度主要依赖于光场和原子间的相互作用强度。
利用格子液体方法改进了二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚与二项式光场相互作用系统的哈密顿量,并且对系统中原子激光的压缩性质进行了研究。结果表明,原子激光具有量子Rabi振荡现象,且被周期性压缩,其量子Rabi振荡频率和最大压缩深度主要依赖于光场和原子间的相互作用强度。
2016, 45(1): 80-85.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.013
摘要:
随着云计算技术的快速发展,越来越多的用户将个人数据存储到远端云服务器上。为确保用户的数据被正确地存储在云服务器上,远程数据的完整性检查受到了学术界和工业界的广泛关注。考虑到个人有限的计算资源和通信带宽,用户可以将远端数据的完整性审计任务委托给专业的代理。由于目前已有的代理远程数据完整性审计方案只能支持静态数据的存储,所以该文基于Merkle Hash树和双线性对技术,提出了一种能够支持动态操作的代理远端数据完整性审计方案。该方案不仅满足远端数据完整性审计协议所需的安全要求,而且支持针对远端数据执行插入、删除及追加等动态操作。安全性证明和性能分析,表明该方案是安全和高效的。
随着云计算技术的快速发展,越来越多的用户将个人数据存储到远端云服务器上。为确保用户的数据被正确地存储在云服务器上,远程数据的完整性检查受到了学术界和工业界的广泛关注。考虑到个人有限的计算资源和通信带宽,用户可以将远端数据的完整性审计任务委托给专业的代理。由于目前已有的代理远程数据完整性审计方案只能支持静态数据的存储,所以该文基于Merkle Hash树和双线性对技术,提出了一种能够支持动态操作的代理远端数据完整性审计方案。该方案不仅满足远端数据完整性审计协议所需的安全要求,而且支持针对远端数据执行插入、删除及追加等动态操作。安全性证明和性能分析,表明该方案是安全和高效的。
2016, 45(1): 86-90.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.014
摘要:
通过对经典频繁模式数据结构FP-tree的扩展与改进,提出了一种适用于处理轨迹数据的灵活高效的FP-tree轨迹挖掘方法(NFTM)。首先运用二维筛选和GPS格式过滤的方法对轨迹进行预处理,然后将有效数据经一次扫描后,生成按照真实轨迹顺序排列且具备时空属性的改进型FP-tree,使用动态数组存储模式挖掘过程中得到的候选集,根据用户的输入针对性输出相应时间和频率范围的频繁轨迹。最后通过与GSP算法、Prefixspan算法的对比测试表明,该算法具有更短执行时间和更优性能。
通过对经典频繁模式数据结构FP-tree的扩展与改进,提出了一种适用于处理轨迹数据的灵活高效的FP-tree轨迹挖掘方法(NFTM)。首先运用二维筛选和GPS格式过滤的方法对轨迹进行预处理,然后将有效数据经一次扫描后,生成按照真实轨迹顺序排列且具备时空属性的改进型FP-tree,使用动态数组存储模式挖掘过程中得到的候选集,根据用户的输入针对性输出相应时间和频率范围的频繁轨迹。最后通过与GSP算法、Prefixspan算法的对比测试表明,该算法具有更短执行时间和更优性能。
2016, 45(1): 91-95.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.015
摘要:
当前大多基于编码实现的(k,n)门限秘密分享方案在秘密重构时均假定只存在k个份额,忽略了秘密重构时可用份额数量多于门限值k的情况。而实验证明,多余的份额如果合理利用可以极大地降低秘密重构的运算量。在基于秘密分享的实用系统运行过程中,特别是网络数据传输或分布式存储系统中,可用份额数量大于门限值k的情况又是经常出现的。针对这一问题,该文提出了一种新的秘密重构方法,该方法可以有效利用秘密重构时所有的可用份额,且计算效率与当前主流方法相比有较大的提升。
当前大多基于编码实现的(k,n)门限秘密分享方案在秘密重构时均假定只存在k个份额,忽略了秘密重构时可用份额数量多于门限值k的情况。而实验证明,多余的份额如果合理利用可以极大地降低秘密重构的运算量。在基于秘密分享的实用系统运行过程中,特别是网络数据传输或分布式存储系统中,可用份额数量大于门限值k的情况又是经常出现的。针对这一问题,该文提出了一种新的秘密重构方法,该方法可以有效利用秘密重构时所有的可用份额,且计算效率与当前主流方法相比有较大的提升。
2016, 45(1): 96-101.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.016
摘要:
针对非线性的内模控制的逆模难以求解的问题,该文提出一种基于改进极限学习机(MELM)的非线性内模控制方法。在基本的极限学习机模型中加入L1和L2范数罚函数,然后将改进极限学习机算法用于建立非线性系统的内模型和逆模型。仿真实验中,选取4种典型信号进行跟踪,并检验了系统的抗干扰能力和系统参数发生变化时的鲁棒性,通过将MELM和最小二乘支持向量机(SVM)以及极限学习机算法进行对比,表明基于MELM的内模控制方法对非线性系统具有更好的控制性能、较强的抗干扰能力和鲁棒性能。
针对非线性的内模控制的逆模难以求解的问题,该文提出一种基于改进极限学习机(MELM)的非线性内模控制方法。在基本的极限学习机模型中加入L1和L2范数罚函数,然后将改进极限学习机算法用于建立非线性系统的内模型和逆模型。仿真实验中,选取4种典型信号进行跟踪,并检验了系统的抗干扰能力和系统参数发生变化时的鲁棒性,通过将MELM和最小二乘支持向量机(SVM)以及极限学习机算法进行对比,表明基于MELM的内模控制方法对非线性系统具有更好的控制性能、较强的抗干扰能力和鲁棒性能。
2016, 45(1): 102-106.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.017
摘要:
监督统计句法分析器的性能很大程度依赖于昂贵而有限的人工标注数据。为充分利用现有标注树库而不需额外设计句法分析器,该文提出了一种混合句法处理管线。该管线以基于最大生成树算法和线性链式条件随机场的句法分析器为基本框架,融合使用不同树库进行混合训练,综合利用不同树库对应的基线分析器解析的依存骨架,提取交叉信息,并在基本框架上构建了综合句法分析器。实验结果表明,该方法可以有效地提升单一树库的句法分析器的分析精度。
监督统计句法分析器的性能很大程度依赖于昂贵而有限的人工标注数据。为充分利用现有标注树库而不需额外设计句法分析器,该文提出了一种混合句法处理管线。该管线以基于最大生成树算法和线性链式条件随机场的句法分析器为基本框架,融合使用不同树库进行混合训练,综合利用不同树库对应的基线分析器解析的依存骨架,提取交叉信息,并在基本框架上构建了综合句法分析器。实验结果表明,该方法可以有效地提升单一树库的句法分析器的分析精度。
2016, 45(1): 107-112.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.018
摘要:
云中心的虚拟资源管理是云计算提供者提供快速有效服务的重要保障,虚拟机管理是云中心资源管理的主要研究方向之一。该文首先对云中心虚拟资源相关研究现状进行深入调查和分析;讨论了云数据中心虚拟机放置调度方法(预留分配、即需分配、现货分配);综述了虚拟机动态在线迁移技术、服务器整合技术。最后指出云中心虚拟机管理的未来重要研究方向:分布式的虚拟机放置算法、虚拟机网络的拓扑结构、虚拟机资源使用模式探索和热能相关的动态虚拟机整合策略,以便为云数据中心虚拟机管理及研究提供有益的参考。
云中心的虚拟资源管理是云计算提供者提供快速有效服务的重要保障,虚拟机管理是云中心资源管理的主要研究方向之一。该文首先对云中心虚拟资源相关研究现状进行深入调查和分析;讨论了云数据中心虚拟机放置调度方法(预留分配、即需分配、现货分配);综述了虚拟机动态在线迁移技术、服务器整合技术。最后指出云中心虚拟机管理的未来重要研究方向:分布式的虚拟机放置算法、虚拟机网络的拓扑结构、虚拟机资源使用模式探索和热能相关的动态虚拟机整合策略,以便为云数据中心虚拟机管理及研究提供有益的参考。
2016, 45(1): 113-117.
摘要:
多维异构的情况下,完全副本的存储方式网络传输负担重,单个节点的能耗消耗大,可用性低。针对于此,该文提出了两种适合移动节点的存储模型:1) 交叉存储策略;2) 比例存储策略。模型中移动节点不再存储数据的完全副本,同时根据移动节点的带宽差异性的特点,将存储和并行传输统筹考虑,降低速度缓慢节点对于整体性能的影响。实验表明,该文并行传输模型相比传统的传输算法,既聚集了较大的带宽,也节省了存储空间。
多维异构的情况下,完全副本的存储方式网络传输负担重,单个节点的能耗消耗大,可用性低。针对于此,该文提出了两种适合移动节点的存储模型:1) 交叉存储策略;2) 比例存储策略。模型中移动节点不再存储数据的完全副本,同时根据移动节点的带宽差异性的特点,将存储和并行传输统筹考虑,降低速度缓慢节点对于整体性能的影响。实验表明,该文并行传输模型相比传统的传输算法,既聚集了较大的带宽,也节省了存储空间。
2016, 45(1): 118-122.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.020
摘要:
基于数据节点泄露和用户关联数据泄露,研究了云存储环境下数据泄露的发生及其传播,建立了数据泄露及传播模型。提出了由数据泄露造成的用户不满意度和由运营成本造成的云存储服务提供商不满意度的度量方法。以此为基础,建立了一种以降低数据泄露率和运营成本的云存储优化模型。在仿真平台上的实验表明,优化后的数据存储分布能满足所有用户对泄漏率的要求,系统的泄漏率和运营成本均有明显的下降,且用户和云存储服务提供商的不满意度几乎降为零。
基于数据节点泄露和用户关联数据泄露,研究了云存储环境下数据泄露的发生及其传播,建立了数据泄露及传播模型。提出了由数据泄露造成的用户不满意度和由运营成本造成的云存储服务提供商不满意度的度量方法。以此为基础,建立了一种以降低数据泄露率和运营成本的云存储优化模型。在仿真平台上的实验表明,优化后的数据存储分布能满足所有用户对泄漏率的要求,系统的泄漏率和运营成本均有明显的下降,且用户和云存储服务提供商的不满意度几乎降为零。
2016, 45(1): 123-128.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.021
摘要:
面向智慧城市无线视频传感网络建设的需要,提出了一种三值量子遗传算法,用于求解网络优化覆盖中的节点部署问题。算法以二维离散网格模型描述监视区,用编码描述矩阵刻画监视区域,并采用七元组模型描述有向无线视频传感器。用三值量子遗传算法搜索解空间,通过合理设计染色体编码,优化三值量子旋转门参数,使得算法的运算速度快,收敛性好。引入理想覆盖率和理想加权覆盖率两个极限值,采用相对比较法评判算法优劣。仿真实验表明,算法获得的节点部署方案能很好逼近理想极限值。
面向智慧城市无线视频传感网络建设的需要,提出了一种三值量子遗传算法,用于求解网络优化覆盖中的节点部署问题。算法以二维离散网格模型描述监视区,用编码描述矩阵刻画监视区域,并采用七元组模型描述有向无线视频传感器。用三值量子遗传算法搜索解空间,通过合理设计染色体编码,优化三值量子旋转门参数,使得算法的运算速度快,收敛性好。引入理想覆盖率和理想加权覆盖率两个极限值,采用相对比较法评判算法优劣。仿真实验表明,算法获得的节点部署方案能很好逼近理想极限值。
2016, 45(1): 129-134.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.022
摘要:
容迟网络(DTN)具有小世界特性,一条消息至多需要五至六跳中间节点就可从源节点到达目的节点。为此,算法(TBSF)结合小世界特性通过限制中间节点数目来提高消息的交付率,但该方法没有考虑节点的能耗以及社会权威的问题。该文从节点能效与社会权威出发提出一种改进的算法。该算法设计了能量控制机制,并在扩展度中心性的基础上讨论节点的社会权威,在消息的转发过程中突出权威节点的作用。仿真结果表明,该算法在保持较高消息交付率的同时能够降低网络的能耗。
容迟网络(DTN)具有小世界特性,一条消息至多需要五至六跳中间节点就可从源节点到达目的节点。为此,算法(TBSF)结合小世界特性通过限制中间节点数目来提高消息的交付率,但该方法没有考虑节点的能耗以及社会权威的问题。该文从节点能效与社会权威出发提出一种改进的算法。该算法设计了能量控制机制,并在扩展度中心性的基础上讨论节点的社会权威,在消息的转发过程中突出权威节点的作用。仿真结果表明,该算法在保持较高消息交付率的同时能够降低网络的能耗。
2016, 45(1): 135-140.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.023
摘要:
轮廓检测是目标识别的重要前提,为解决复杂纹理自然场景下目标轮廓难以有效检测的问题,该文提出一种新的计算方法。首先,利用旋转不变滤波器快速实现外区抑制;其次,通过集合运算整合不同抑制水平的抑制后响应,得到边缘图;最后,建立基于马尔可夫随机场的轮廓概率模型,赋予每个边缘点一个概率值,选择概率较高的边缘点即得到最终的轮廓输出。定性和定量分析表明,相对于现有算法,新算法的轮廓检测性能显著提升,并具有更好的鲁棒性。
轮廓检测是目标识别的重要前提,为解决复杂纹理自然场景下目标轮廓难以有效检测的问题,该文提出一种新的计算方法。首先,利用旋转不变滤波器快速实现外区抑制;其次,通过集合运算整合不同抑制水平的抑制后响应,得到边缘图;最后,建立基于马尔可夫随机场的轮廓概率模型,赋予每个边缘点一个概率值,选择概率较高的边缘点即得到最终的轮廓输出。定性和定量分析表明,相对于现有算法,新算法的轮廓检测性能显著提升,并具有更好的鲁棒性。
2016, 45(1): 141-145.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.024
摘要:
Hadoop作为成熟的分布式云平台,对较大的文件提供了可靠高效的存储服务,但在处理海量小文件时效率显著降低。该文提出了基于Hadoop的海量教育资源小文件的存储优化方案,利用教育资源小文件间的关联关系,将小文件进行合并成大文件以减少文件数量,并索引机制访问小文件、元数据缓存和关联小文件预取机制来提高文件的读取效率。实验结果表明,该方法提高了Hadoop文件系统存储小文件的存取效率。
Hadoop作为成熟的分布式云平台,对较大的文件提供了可靠高效的存储服务,但在处理海量小文件时效率显著降低。该文提出了基于Hadoop的海量教育资源小文件的存储优化方案,利用教育资源小文件间的关联关系,将小文件进行合并成大文件以减少文件数量,并索引机制访问小文件、元数据缓存和关联小文件预取机制来提高文件的读取效率。实验结果表明,该方法提高了Hadoop文件系统存储小文件的存取效率。
2016, 45(1): 146-150.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.025
摘要:
在高速大动态光电转换系统中,高速开关在切换通道时产生的脉冲噪声使高速运放芯片的瞬态响应出现边沿脉冲,对高速光电转换电路的测量产生不可忽视的干扰。该文理论分析了光电二极管的等效电路中潜在的分流通路,通过实验分析了三极管射极和集电极间电阻特性与基极电压的关系,理论阐述采用在切换通道并联三极管利用其泄流原理对高速开关产生的脉冲噪声进行抑制的方案,并对比分析加三极管泄流和不加三极泄流的实验仿真结果,验证了并联三极管泄流的方案具有明显的降噪效果。
在高速大动态光电转换系统中,高速开关在切换通道时产生的脉冲噪声使高速运放芯片的瞬态响应出现边沿脉冲,对高速光电转换电路的测量产生不可忽视的干扰。该文理论分析了光电二极管的等效电路中潜在的分流通路,通过实验分析了三极管射极和集电极间电阻特性与基极电压的关系,理论阐述采用在切换通道并联三极管利用其泄流原理对高速开关产生的脉冲噪声进行抑制的方案,并对比分析加三极管泄流和不加三极泄流的实验仿真结果,验证了并联三极管泄流的方案具有明显的降噪效果。
2016, 45(1): 151-154.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.026
摘要:
采用喷涂法在等离子体显示面板(AC PDP)的MgO保护层上喷涂碳纳米管(CNTs)作为功能层,研究该复合型保护层的可见光透过率和放电性能。结果表明,CNTs/MgO保护层的可见光透过率超过80%。且与纯MgO保护层相比, CNTs/MgO保护层单元的着火电压和放电延迟时间明显降低。在100 torr、10% Xe+Ne的放电条件下,CNTs/MgO保护层的着火电压和放电延迟时间分别为263.5 V和270 ns,与纯MgO保护层相比,分别降低了15%和26%。因此,CNTs/MgO保护层在AC PDP中具有潜在的应用前景。
采用喷涂法在等离子体显示面板(AC PDP)的MgO保护层上喷涂碳纳米管(CNTs)作为功能层,研究该复合型保护层的可见光透过率和放电性能。结果表明,CNTs/MgO保护层的可见光透过率超过80%。且与纯MgO保护层相比, CNTs/MgO保护层单元的着火电压和放电延迟时间明显降低。在100 torr、10% Xe+Ne的放电条件下,CNTs/MgO保护层的着火电压和放电延迟时间分别为263.5 V和270 ns,与纯MgO保护层相比,分别降低了15%和26%。因此,CNTs/MgO保护层在AC PDP中具有潜在的应用前景。
2016, 45(1): 155-160.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.027
摘要:
设计研制了一种基于MEMS仿生矢量水听器的高效、经济的测距系统。该声纳系统采用收发分置的主动工作方式,单片机控制电路作为整个系统的核心部件,具有小体积、低成本、高精度、定向发射、定向接收,不受恶劣天气影响等优势。开展了测距声纳系统设计及集成研究,确定了主动声纳信号的参数和声纳收发装置,完成了软硬件的设计。在室内水池和室外海洋环境中完成了该系统的测试,实验结果表明,该测距声纳系统具有很好的测距功能,测距精度较高,具有广阔的应用前景。
设计研制了一种基于MEMS仿生矢量水听器的高效、经济的测距系统。该声纳系统采用收发分置的主动工作方式,单片机控制电路作为整个系统的核心部件,具有小体积、低成本、高精度、定向发射、定向接收,不受恶劣天气影响等优势。开展了测距声纳系统设计及集成研究,确定了主动声纳信号的参数和声纳收发装置,完成了软硬件的设计。在室内水池和室外海洋环境中完成了该系统的测试,实验结果表明,该测距声纳系统具有很好的测距功能,测距精度较高,具有广阔的应用前景。
