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2008年 第37卷 第2期
2008, 37(2): 161-167.
摘要:
IMT-Advanced系统是继第三代移动通信系统IMT-2000之后的新一代移动通信系统,需要通过概念和技术的新突破,在提供更高的信息速率的同时,解决制约移动通信发展的问题。该文从IMT-Advanced系统的主要特征及核心需求出发,提出了IMT-Advanced系统需要解决的选择基站天线站址、增强无线通信网的"绿色化"、寻找新一代无线通信系统使用频率等三个基本问题,并简要分析了解决这些问题可能涉及的关键技术。
IMT-Advanced系统是继第三代移动通信系统IMT-2000之后的新一代移动通信系统,需要通过概念和技术的新突破,在提供更高的信息速率的同时,解决制约移动通信发展的问题。该文从IMT-Advanced系统的主要特征及核心需求出发,提出了IMT-Advanced系统需要解决的选择基站天线站址、增强无线通信网的"绿色化"、寻找新一代无线通信系统使用频率等三个基本问题,并简要分析了解决这些问题可能涉及的关键技术。
2008, 37(2): 168-171.
摘要:
介绍了边信道攻击的概念和研究背景,以及幂剩余算法和公钥密码体制抗边信道攻击的主要思路;指出目前公钥密码边信道攻击防范方法的主要问题是以牺牲算法效率为代价。针对目前存在的问题,以消除运算单元之间的功耗差异为目的,提出幂剩余运算的等功耗编码实现算法;通过对新方法的论证,证明等功耗编码实现算法已达到了抗计时和能量攻击的预期目标;通过进一步分析,得到提高算法抗攻击能力不必以牺牲算法效率为代价的结论。
介绍了边信道攻击的概念和研究背景,以及幂剩余算法和公钥密码体制抗边信道攻击的主要思路;指出目前公钥密码边信道攻击防范方法的主要问题是以牺牲算法效率为代价。针对目前存在的问题,以消除运算单元之间的功耗差异为目的,提出幂剩余运算的等功耗编码实现算法;通过对新方法的论证,证明等功耗编码实现算法已达到了抗计时和能量攻击的预期目标;通过进一步分析,得到提高算法抗攻击能力不必以牺牲算法效率为代价的结论。
2008, 37(2): 172-174.
摘要:
针对文献[4]中代理盲签名方案的缺陷,提出了一种改进的新方案。该方案在代理授权过程中克服了代理签名密钥的可伪造因素,使其安全性等价于解离散对数难题;在盲签名过程中通过引入三个随机数构造了强盲签名。与原方案相比,新方案在真正意义上实现了电子交易中的强不可伪造性和不可链接性,保护了代理签名人的利益和代理交易内容的私密性,有效地防止了交易双方事后抵赖。
针对文献[4]中代理盲签名方案的缺陷,提出了一种改进的新方案。该方案在代理授权过程中克服了代理签名密钥的可伪造因素,使其安全性等价于解离散对数难题;在盲签名过程中通过引入三个随机数构造了强盲签名。与原方案相比,新方案在真正意义上实现了电子交易中的强不可伪造性和不可链接性,保护了代理签名人的利益和代理交易内容的私密性,有效地防止了交易双方事后抵赖。
2008, 37(2): 175-177.
摘要:
为了避免基于身份密码系统中的秘钥托管问题,同时不需要证书进行公钥的认证,出现了无证书密码系统。该文基于双线性对提出一个新的无证书签名方案。方案中签名算法简单的不需要任何对的计算,验证算法仅仅需要三个对的计算,并且不需要使用特殊的哈希函数。与已知所有的方案相比,所提的方案在计算代价上更加有效。
为了避免基于身份密码系统中的秘钥托管问题,同时不需要证书进行公钥的认证,出现了无证书密码系统。该文基于双线性对提出一个新的无证书签名方案。方案中签名算法简单的不需要任何对的计算,验证算法仅仅需要三个对的计算,并且不需要使用特殊的哈希函数。与已知所有的方案相比,所提的方案在计算代价上更加有效。
2008, 37(2): 178-180,281.
摘要:
为了减少最优多有户检测器的计算复杂度,提出了一种融合粒子群优化算法和神经网络的神经网络粒子群优化算法,并设计了一种解决CDMA通信系统的多用户检测问题的新方法。该方法是把神经网络嵌入到粒子群优化算法的每一代中以改进算法性能。通过混合神经网络到PSO中,还可以加快PSO的收敛速度,减少计算复杂度。仿真结果证明了所设计的检测器无论抗多址干扰能力和抗远近效应能力都优于应用Hopfield神经网络、遗传算法和粒子群算法的多用户检测器。
为了减少最优多有户检测器的计算复杂度,提出了一种融合粒子群优化算法和神经网络的神经网络粒子群优化算法,并设计了一种解决CDMA通信系统的多用户检测问题的新方法。该方法是把神经网络嵌入到粒子群优化算法的每一代中以改进算法性能。通过混合神经网络到PSO中,还可以加快PSO的收敛速度,减少计算复杂度。仿真结果证明了所设计的检测器无论抗多址干扰能力和抗远近效应能力都优于应用Hopfield神经网络、遗传算法和粒子群算法的多用户检测器。
2008, 37(2): 181-183.
摘要:
针对目前已有的基于盲信号分离的盲均衡算法没有利用传输信号本身的统计特性而存在的因为近似处理引起的误差的问题,该文提出一种基于盲信号分离的自然梯度盲均衡算法。该算法充分利用了信号星座图的先验知识,为解决多峰值引起的问题采用了多阶聚类的方法。这比仅仅基于盲信号分离的盲均衡算法更为精确,从而能得到更快的收敛速度和更低的码间干扰。
针对目前已有的基于盲信号分离的盲均衡算法没有利用传输信号本身的统计特性而存在的因为近似处理引起的误差的问题,该文提出一种基于盲信号分离的自然梯度盲均衡算法。该算法充分利用了信号星座图的先验知识,为解决多峰值引起的问题采用了多阶聚类的方法。这比仅仅基于盲信号分离的盲均衡算法更为精确,从而能得到更快的收敛速度和更低的码间干扰。
2008, 37(2): 184-187.
摘要:
基于微分相关技术,提出了一种简单有效的DS-CDMA时延估计方法,在获取期望用户导频信道的前提下,通过选取适当的时间间隔,可以消除采样数据相关矩阵中与期望用户不相关的干扰和噪声。仿真结果表明,与常规实验估计算法相比,该方法具有更好的干扰抑制性能和更大的正确捕获概率。
基于微分相关技术,提出了一种简单有效的DS-CDMA时延估计方法,在获取期望用户导频信道的前提下,通过选取适当的时间间隔,可以消除采样数据相关矩阵中与期望用户不相关的干扰和噪声。仿真结果表明,与常规实验估计算法相比,该方法具有更好的干扰抑制性能和更大的正确捕获概率。
2008, 37(2): 188-190,296.
摘要:
针对互耦对空域相关性影响的两种对立观点,分别应用不同的互耦补偿方法修正多天线系统的传输矩阵,推导出容量公式。通过电磁场数值方法并结合蒙特卡罗实验,指出了在射线模型下互耦对容量的作用需取决于入射波的角谱分布,随着中心到达角的变化,互耦从一个积极的因素变化成一个消极因素。在Kronecker信道模型下,通过数值计算证明了天线方向图相关与互耦矩阵补偿方法是等效的,从而统一了两种对立观点,完善了互耦对相关性作用的研究。
针对互耦对空域相关性影响的两种对立观点,分别应用不同的互耦补偿方法修正多天线系统的传输矩阵,推导出容量公式。通过电磁场数值方法并结合蒙特卡罗实验,指出了在射线模型下互耦对容量的作用需取决于入射波的角谱分布,随着中心到达角的变化,互耦从一个积极的因素变化成一个消极因素。在Kronecker信道模型下,通过数值计算证明了天线方向图相关与互耦矩阵补偿方法是等效的,从而统一了两种对立观点,完善了互耦对相关性作用的研究。
2008, 37(2): 191-193,220.
摘要:
研究了利用信号的循环平稳统计特性提取定时误差的估计算法,由于性能的优良是建立在大量统计信息的基础上,因而所需的观测时间长度较大,同时算法受频偏的影响也随观测时间长度的增大而增大。针对该特点,研究了频偏对算法性能的影响及存在频偏环境下算法中参数的选择。仿真结果表明,频偏对该类算法的影响不可忽略,尤其是在观测时间长度较大的情况下。实用中应结合具体频偏大小,合理选择参数取值。
研究了利用信号的循环平稳统计特性提取定时误差的估计算法,由于性能的优良是建立在大量统计信息的基础上,因而所需的观测时间长度较大,同时算法受频偏的影响也随观测时间长度的增大而增大。针对该特点,研究了频偏对算法性能的影响及存在频偏环境下算法中参数的选择。仿真结果表明,频偏对该类算法的影响不可忽略,尤其是在观测时间长度较大的情况下。实用中应结合具体频偏大小,合理选择参数取值。
2008, 37(2): 194-197.
摘要:
针对BLAST系统应用环境中信道的频率选择性和测量噪声的非高斯性,建立了非高斯噪声环境下BLAST-OFDM系统的观测方程;通过对信道矩阵的QR分解将静态BLAST-OFDM系统的观测方程转化为空域的动态状态空间模型,并用粒子滤波进行空频分层检测;充分利用数字调制的有限字符特性,选择最优建议分布来产生粒子和更新权值,并与目前常用的抗误差传播算法相结合提出了一种新的空时分层检测算法。仿真结果表明了该算法的有效性。
针对BLAST系统应用环境中信道的频率选择性和测量噪声的非高斯性,建立了非高斯噪声环境下BLAST-OFDM系统的观测方程;通过对信道矩阵的QR分解将静态BLAST-OFDM系统的观测方程转化为空域的动态状态空间模型,并用粒子滤波进行空频分层检测;充分利用数字调制的有限字符特性,选择最优建议分布来产生粒子和更新权值,并与目前常用的抗误差传播算法相结合提出了一种新的空时分层检测算法。仿真结果表明了该算法的有效性。
2008, 37(2): 198-201.
摘要:
MIMO-OFDM系统中一种改进的递归最小二乘(RLS)信道估计方法可以在不需要任何信道统计信息的前提下,利用前导训练序列和自适应遗忘因子对信道状态参数进行估计。仿真结果表明基于自适应遗忘因子改进的RLS信道估计方法(RLS-A),在估计精度和鲁棒性上的性能均优于基于常规遗忘因子的RLS信道估计方法(RLS-C)和两步遗忘因子的RLS信道估计方法(RLS-T)。因此,改进的RLS-A信道估计方法能很好地满足MIMO-OFDM系统中接收机的要求。
MIMO-OFDM系统中一种改进的递归最小二乘(RLS)信道估计方法可以在不需要任何信道统计信息的前提下,利用前导训练序列和自适应遗忘因子对信道状态参数进行估计。仿真结果表明基于自适应遗忘因子改进的RLS信道估计方法(RLS-A),在估计精度和鲁棒性上的性能均优于基于常规遗忘因子的RLS信道估计方法(RLS-C)和两步遗忘因子的RLS信道估计方法(RLS-T)。因此,改进的RLS-A信道估计方法能很好地满足MIMO-OFDM系统中接收机的要求。
2008, 37(2): 202-205.
摘要:
针对不适合进行波束赋型的MIMO系统中接收端如何消除同信道干扰的问题,提出了一种利用系统中干扰源的空间相关性进行同信道干扰消除的算法,并给出了估计空间相关性的最大似然算法。仿真结果表明,在2×2的Alamouti分集方案中,该算法相比于将干扰当作高斯白噪的方法在BER为10-2时可以获得3 dB的增益;在2×4的分层空时复用方案中,该算法在存在一个强干扰源的情况下优势明显。
针对不适合进行波束赋型的MIMO系统中接收端如何消除同信道干扰的问题,提出了一种利用系统中干扰源的空间相关性进行同信道干扰消除的算法,并给出了估计空间相关性的最大似然算法。仿真结果表明,在2×2的Alamouti分集方案中,该算法相比于将干扰当作高斯白噪的方法在BER为10-2时可以获得3 dB的增益;在2×4的分层空时复用方案中,该算法在存在一个强干扰源的情况下优势明显。
2008, 37(2): 206-209.
摘要:
在瑞利衰落信道和同步多用户环境下,分别针对逐符号检测和按序列检测两种信号检测方法,从理论上分析了差分跳频通信系统的误符号性能,同时做出相应的计算机仿真。仿真结果证实了差分跳频通信技术和按序列检测方法的结合,使系统的多用户性能得到了一定程度的提升。
在瑞利衰落信道和同步多用户环境下,分别针对逐符号检测和按序列检测两种信号检测方法,从理论上分析了差分跳频通信系统的误符号性能,同时做出相应的计算机仿真。仿真结果证实了差分跳频通信技术和按序列检测方法的结合,使系统的多用户性能得到了一定程度的提升。
2008, 37(2): 210-213.
摘要:
对线性调频(LFM)信号的三种主要数字产生方法进行分析,提出一种基于波形存储直读法的超宽带线性调频脉冲压缩信号数字产生系统方案。探讨了系统数字基带中的幅度量化位数和采样频率、正交调制器的非理想性、倍频电路中的误差因素和中频LFM信号有时域畸变时对输出信号性能的影响,为超宽带系统工程实现时参数选择、性能评估和性能优化提供重要的理论依据和经验参考。
对线性调频(LFM)信号的三种主要数字产生方法进行分析,提出一种基于波形存储直读法的超宽带线性调频脉冲压缩信号数字产生系统方案。探讨了系统数字基带中的幅度量化位数和采样频率、正交调制器的非理想性、倍频电路中的误差因素和中频LFM信号有时域畸变时对输出信号性能的影响,为超宽带系统工程实现时参数选择、性能评估和性能优化提供重要的理论依据和经验参考。
2008, 37(2): 214-217.
摘要:
分析了频相扫三坐标雷达的工作原理以及目标中频回波模拟的必要性,在此基础上建立了比较全面和逼真的目标中频回波模型,并给出了频相扫三坐标雷达的目标中频回波的模拟方法。仿真结果表明该方法较好地反映了频相扫三坐标雷达的目标特性,在频相扫三坐标雷达系统的性能评估中得到了很好的应用。
分析了频相扫三坐标雷达的工作原理以及目标中频回波模拟的必要性,在此基础上建立了比较全面和逼真的目标中频回波模型,并给出了频相扫三坐标雷达的目标中频回波的模拟方法。仿真结果表明该方法较好地反映了频相扫三坐标雷达的目标特性,在频相扫三坐标雷达系统的性能评估中得到了很好的应用。
2008, 37(2): 218-220.
摘要:
卫星导航接收机自主完好性监测RAIM是利用接收机自身的冗余观测值进行卫星故障的检测和识别,根据现有RAIM算法进行故障检测,有较大的漏警率。该文通过研究基于最小二乘残差的故障检测和识别方法,提出了一种改进的RAIM算法,有效地降低了漏警率。该算法在某型号接收机的相关实验中取得了较好的效果。
卫星导航接收机自主完好性监测RAIM是利用接收机自身的冗余观测值进行卫星故障的检测和识别,根据现有RAIM算法进行故障检测,有较大的漏警率。该文通过研究基于最小二乘残差的故障检测和识别方法,提出了一种改进的RAIM算法,有效地降低了漏警率。该算法在某型号接收机的相关实验中取得了较好的效果。
2008, 37(2): 221-224.
摘要:
基于时域有限差分法在两种电磁辐射源作用下,对人体组织的局部比吸收量分布进行了数值分析计算,并利用三维数值电磁仿真软件对人体局部的比吸收率分布进行了仿真分析计算。结果表明,人体组织对电磁辐射吸收剂量的分布极不均匀,它与辐射频率、辐射强度、暴露时间以及人体组织的导电率、介电常数等多种参数有关。仿真研究表明减少手机表面电流、避开人体谐振频率可以减少人体的比吸收率。
基于时域有限差分法在两种电磁辐射源作用下,对人体组织的局部比吸收量分布进行了数值分析计算,并利用三维数值电磁仿真软件对人体局部的比吸收率分布进行了仿真分析计算。结果表明,人体组织对电磁辐射吸收剂量的分布极不均匀,它与辐射频率、辐射强度、暴露时间以及人体组织的导电率、介电常数等多种参数有关。仿真研究表明减少手机表面电流、避开人体谐振频率可以减少人体的比吸收率。
2008, 37(2): 225-228.
摘要:
聚焦算法是解决宽带信号方向(DOA)估计问题的重要算法。常规的宽带聚焦算法需要进行预估计和多次迭代,算法的计算复杂度较高。该文根据宽带聚焦算法的思想,结合语音信号的特点,以各频率点的频域相关矩阵和聚焦点的相关矩阵的均方误差最小为最优化准则,提出了一种不需要预估计和迭代的二维宽带聚焦算法。该算法实时性好、计算复杂度低。采用八元均匀圆环麦克风阵列,仿真验证了该算法的良好二维DOA估计性能。
聚焦算法是解决宽带信号方向(DOA)估计问题的重要算法。常规的宽带聚焦算法需要进行预估计和多次迭代,算法的计算复杂度较高。该文根据宽带聚焦算法的思想,结合语音信号的特点,以各频率点的频域相关矩阵和聚焦点的相关矩阵的均方误差最小为最优化准则,提出了一种不需要预估计和迭代的二维宽带聚焦算法。该算法实时性好、计算复杂度低。采用八元均匀圆环麦克风阵列,仿真验证了该算法的良好二维DOA估计性能。
2008, 37(2): 229-231.
摘要:
对一个位宽为32位整数的开方硬件电路的结构进行设计,介绍了应用流水线技术设计了一个高速求平方根电路,考虑FPGA的内部结构,对采用流水线技术之后占用的硬件资源进行了分析。提出了利用流水线实现开方问题的新算法,在一个时钟周期内对32位整数进行处理,计算出相应的平方根和余数并送出,在算法上具有精度高、速度快、易实现等优点。与传统的算法相比,它完全避免了除法的迭代,从而开方速度提高了一倍左右。
对一个位宽为32位整数的开方硬件电路的结构进行设计,介绍了应用流水线技术设计了一个高速求平方根电路,考虑FPGA的内部结构,对采用流水线技术之后占用的硬件资源进行了分析。提出了利用流水线实现开方问题的新算法,在一个时钟周期内对32位整数进行处理,计算出相应的平方根和余数并送出,在算法上具有精度高、速度快、易实现等优点。与传统的算法相比,它完全避免了除法的迭代,从而开方速度提高了一倍左右。
2008, 37(2): 232-234,292.
摘要:
研究了当系统的固有频率和激励信号受色噪声作用时,过阻尼二阶线性中的随机共振现象。通过线性系统理论和相关删去法方法,得到了系统平均输出幅度增益的精确表达式。系统平均输出幅度增益是色噪声的强度和相关率以及激励信号的频率的非单调函数,适当的噪声参数和系统参数可以使噪声情况下的输出幅度增益大于无噪声时的输出幅度增益;通过改变噪声参数和系统参数可以提高系统的输出幅度增益。该方法适用于色噪声环境中线性系统的微弱信号检测。
研究了当系统的固有频率和激励信号受色噪声作用时,过阻尼二阶线性中的随机共振现象。通过线性系统理论和相关删去法方法,得到了系统平均输出幅度增益的精确表达式。系统平均输出幅度增益是色噪声的强度和相关率以及激励信号的频率的非单调函数,适当的噪声参数和系统参数可以使噪声情况下的输出幅度增益大于无噪声时的输出幅度增益;通过改变噪声参数和系统参数可以提高系统的输出幅度增益。该方法适用于色噪声环境中线性系统的微弱信号检测。
2008, 37(2): 235-237,296.
摘要:
在三维Liu系统的基础上增加一维状态,构建了一个新的四维超混沌Liu系统。简要地分析了该系统平衡点的性质、超混沌吸引子的相图、Lyapunov指数和Lyapunov维数等特性,设计了一种实现四维超混沌Liu系统的实际电路。利用非线性反馈控制方法实现了该超混沌系统的混沌同步,根据系统的稳定性理论,得到了非线性反馈控制器的结构和系统达到混沌同步时反馈控制增益的取值范围,数值实验的结果验证了理论分析的正确性。
在三维Liu系统的基础上增加一维状态,构建了一个新的四维超混沌Liu系统。简要地分析了该系统平衡点的性质、超混沌吸引子的相图、Lyapunov指数和Lyapunov维数等特性,设计了一种实现四维超混沌Liu系统的实际电路。利用非线性反馈控制方法实现了该超混沌系统的混沌同步,根据系统的稳定性理论,得到了非线性反馈控制器的结构和系统达到混沌同步时反馈控制增益的取值范围,数值实验的结果验证了理论分析的正确性。
2008, 37(2): 238-240,243.
摘要:
时延故障的内建自测试通常需要施加测试向量对,包括多跳变向量与单跳变向量。理论与实践表明,单跳变向量比多跳变向量具有更高的强健时延故障覆盖。该文提出了一种采用累加器的单跳变向量生成方案,与以往的方法相比,具有更低的硬件成本。同时,产生所有单跳变向量的时间也接近理论最小值。通过对已有累加器的复用,作为测试序列生成极大地减少了系统性能占用与硬件成本,可有效用于强健时延故障的测试序列生成。
时延故障的内建自测试通常需要施加测试向量对,包括多跳变向量与单跳变向量。理论与实践表明,单跳变向量比多跳变向量具有更高的强健时延故障覆盖。该文提出了一种采用累加器的单跳变向量生成方案,与以往的方法相比,具有更低的硬件成本。同时,产生所有单跳变向量的时间也接近理论最小值。通过对已有累加器的复用,作为测试序列生成极大地减少了系统性能占用与硬件成本,可有效用于强健时延故障的测试序列生成。
2008, 37(2): 241-243.
摘要:
快速傅里叶变换(FFT)算法在应用中速度快,精度较低,而MUSIC法精度高,实时性差。该文通过分析两者联合谐波频率估计的可能性,提出利用FFT算法对谐波频率进行预估计,用二分法将频域划分为有限个细小的频率区间,根据可能的有效频率选取有效区间,再通过MUSIC方法在有限的搜索区间进行频率细化,并在细化的过程中采用趋向谱幅值增大的单向搜索。通过仿真研究,该方法能有效提高信号的处理速度,加强MUSIC算法的应用。
快速傅里叶变换(FFT)算法在应用中速度快,精度较低,而MUSIC法精度高,实时性差。该文通过分析两者联合谐波频率估计的可能性,提出利用FFT算法对谐波频率进行预估计,用二分法将频域划分为有限个细小的频率区间,根据可能的有效频率选取有效区间,再通过MUSIC方法在有限的搜索区间进行频率细化,并在细化的过程中采用趋向谱幅值增大的单向搜索。通过仿真研究,该方法能有效提高信号的处理速度,加强MUSIC算法的应用。
2008, 37(2): 244-247.
摘要:
提出了一种数据链的链路层协议——基于动态优先级轮询的接入方式,在OPNET网络仿真开发平台上,构建出基于动态优先级轮询机制的时分多址(TDMA)数据链协议仿真模型,描述了在OPNET仿真平台上的建模过程,给出和分析了动态优先级轮询机制下TDMA数据链性能(地面站入网注册时间、网络吞吐量、中心站和地面站的信道利用率、业务接入时延)的仿真结果。仿真结果表明采用动态优先级轮询机制,系统接入效率高,对于各站点数据上行有较好的均衡性,同时又不失灵活性。
提出了一种数据链的链路层协议——基于动态优先级轮询的接入方式,在OPNET网络仿真开发平台上,构建出基于动态优先级轮询机制的时分多址(TDMA)数据链协议仿真模型,描述了在OPNET仿真平台上的建模过程,给出和分析了动态优先级轮询机制下TDMA数据链性能(地面站入网注册时间、网络吞吐量、中心站和地面站的信道利用率、业务接入时延)的仿真结果。仿真结果表明采用动态优先级轮询机制,系统接入效率高,对于各站点数据上行有较好的均衡性,同时又不失灵活性。
2008, 37(2): 248-250,308.
摘要:
提出了一种可用于雷达的毫米波收发组件的实现方案。组件包括两个几乎完全相同的接收通道和一个发射通道,接收通道采用两次混频将毫米波信号变为50 MHz中频,而发射通道则采用两次上变频将50 MHz信号变为毫米波频段的信号发射出去。该文分析了收发组件的设计原理,讨论了组件方案选择,并给出了测试结果。收发组件的各项技术指标基本达到设计要求:在10 MHz的工作带宽内,连续波发射功率达1 W,接收机噪声系数小于4.5 dB,接收通道的净增益超过100 dB。
提出了一种可用于雷达的毫米波收发组件的实现方案。组件包括两个几乎完全相同的接收通道和一个发射通道,接收通道采用两次混频将毫米波信号变为50 MHz中频,而发射通道则采用两次上变频将50 MHz信号变为毫米波频段的信号发射出去。该文分析了收发组件的设计原理,讨论了组件方案选择,并给出了测试结果。收发组件的各项技术指标基本达到设计要求:在10 MHz的工作带宽内,连续波发射功率达1 W,接收机噪声系数小于4.5 dB,接收通道的净增益超过100 dB。
2008, 37(2): 251-254.
摘要:
研究了基本结构移动、旋转、切割对左手介质传输特性的影响。用基于时域有限积分法CST软件仿真了左手介质棱镜的负折射现象和上述三种情况下的传输系数,比较了提取的标准和移动后左手介质的有效介质参数。计算结果表明,移动使左手透射峰峰值降低,通带带宽减小;若将组成左手介质的结构单元旋转,完整的左手透射峰将不再存在;不同方向的切割会不同程度地改变左手介质透射峰的性质。
研究了基本结构移动、旋转、切割对左手介质传输特性的影响。用基于时域有限积分法CST软件仿真了左手介质棱镜的负折射现象和上述三种情况下的传输系数,比较了提取的标准和移动后左手介质的有效介质参数。计算结果表明,移动使左手透射峰峰值降低,通带带宽减小;若将组成左手介质的结构单元旋转,完整的左手透射峰将不再存在;不同方向的切割会不同程度地改变左手介质透射峰的性质。
2008, 37(2): 255-257,304.
摘要:
该文利用人耳感知的掩蔽特性,研究了一种改进的基于人耳听觉掩蔽特性的语音增强方法。该方法改进了对含噪语音中噪声的估计,即在估计噪声时,先在帧上判断语音的有无,然后在频率点上判断语音的有无,最后再从感知的角度,利用估计出的语音信号计算掩蔽阈值,以此在时域和频域上合理地调整增强系数。仿真结果表明,该方法不仅使信噪比有较大的提高,而且减少了语音失真,同时也很好地抑制了背景噪声和残余音乐噪声。
该文利用人耳感知的掩蔽特性,研究了一种改进的基于人耳听觉掩蔽特性的语音增强方法。该方法改进了对含噪语音中噪声的估计,即在估计噪声时,先在帧上判断语音的有无,然后在频率点上判断语音的有无,最后再从感知的角度,利用估计出的语音信号计算掩蔽阈值,以此在时域和频域上合理地调整增强系数。仿真结果表明,该方法不仅使信噪比有较大的提高,而且减少了语音失真,同时也很好地抑制了背景噪声和残余音乐噪声。
2008, 37(2): 258-261.
摘要:
为解决片上系统验证和设计不能同步、系统级验证效率低下的问题,该文基于统一验证方法提出一种基于可演化模型的三级验证过程模型。该模型由系统级、行为级和RTL级三级功能虚拟原型演化模型构成,在不同设计阶段复用相同的系统级验证环境,可减少验证的重复工作,将其应用于设计的整个流程,可成功地实现验证和设计同步,提高验证效率。
为解决片上系统验证和设计不能同步、系统级验证效率低下的问题,该文基于统一验证方法提出一种基于可演化模型的三级验证过程模型。该模型由系统级、行为级和RTL级三级功能虚拟原型演化模型构成,在不同设计阶段复用相同的系统级验证环境,可减少验证的重复工作,将其应用于设计的整个流程,可成功地实现验证和设计同步,提高验证效率。
2008, 37(2): 262-265.
摘要:
为了有效降低恶意节点利用泛洪查找机制对网络造成的破坏,提高对等网抵御DDoS攻击的自适应力,提出了基于马尔科夫的评估(ME)算法。运用可信和信誉机制对节点的历史行为进行评估,确保节点所获取的信息来源节点的可信;通过节点邻居信息的交互将恶意节点尽早识别、隔离,并将恶意消息的传播控制在局部范围,增强抵御DDoS攻击的效能。仿真实验结果表明,该算法能有效地隔离恶意节点,阻止恶意消息的传输,增强Gnutella对等网对基于泛洪DDoS攻击的容忍度。
为了有效降低恶意节点利用泛洪查找机制对网络造成的破坏,提高对等网抵御DDoS攻击的自适应力,提出了基于马尔科夫的评估(ME)算法。运用可信和信誉机制对节点的历史行为进行评估,确保节点所获取的信息来源节点的可信;通过节点邻居信息的交互将恶意节点尽早识别、隔离,并将恶意消息的传播控制在局部范围,增强抵御DDoS攻击的效能。仿真实验结果表明,该算法能有效地隔离恶意节点,阻止恶意消息的传输,增强Gnutella对等网对基于泛洪DDoS攻击的容忍度。
2008, 37(2): 266-269.
摘要:
用知识的条件粗糙熵定义了特征的相对重要性,提出了一种基于条件粗糙熵的入侵数据特征并行选择算法。算法首先将入侵数据决策表划分成多个子表,然后利用特征的相对重要性对各子表并行求解,最后以子表选出的局部特征为基础求得原决策表的约简。实验表明,该算法适用于大规模的入侵数据集,选出的特征属性不仅可以大大减少数据在存储、分析以及各组件共享中的代价,还能够保持并提高入侵分类的准确性。
用知识的条件粗糙熵定义了特征的相对重要性,提出了一种基于条件粗糙熵的入侵数据特征并行选择算法。算法首先将入侵数据决策表划分成多个子表,然后利用特征的相对重要性对各子表并行求解,最后以子表选出的局部特征为基础求得原决策表的约简。实验表明,该算法适用于大规模的入侵数据集,选出的特征属性不仅可以大大减少数据在存储、分析以及各组件共享中的代价,还能够保持并提高入侵分类的准确性。
2008, 37(2): 270-273.
摘要:
系统地研究了高速TCP拥塞控制算法,分析了高速TCP与普通TCP共存时的公平性。根据瓶颈链路的带宽利用率来动态调整高速TCP拥塞窗口的增加速度,将拥塞窗的增长细分为高速TCP模式和普通TCP模式,根据RTT的改变趋势,作为在两种模式间切换的依据。仿真实验证明该高速TCP拥塞控制算法能有效地改进高速TCP与普通TCP (以Reno TCP为例)共存时的公平性。
系统地研究了高速TCP拥塞控制算法,分析了高速TCP与普通TCP共存时的公平性。根据瓶颈链路的带宽利用率来动态调整高速TCP拥塞窗口的增加速度,将拥塞窗的增长细分为高速TCP模式和普通TCP模式,根据RTT的改变趋势,作为在两种模式间切换的依据。仿真实验证明该高速TCP拥塞控制算法能有效地改进高速TCP与普通TCP (以Reno TCP为例)共存时的公平性。
2008, 37(2): 274-277.
摘要:
为了利用SVM准确的检测DDoS,需要找到区分正常流和攻击流的特征向量,根据DDoS攻击的特点,提出了独立于流量的相对值特征向量。为了在指示攻击存在的同时,也指示攻击强度,多类支持向量机(MCSVM)被引入到DDoS检测中。实验表明,RLT特征与MCSVM相结合,可以有效检测到不同类型的DDoS攻击,并且能准确地指示攻击强度,优于目前已有的检测方法。使用RLT特征进行DDoS检测,比使用单一攻击特征进行识别的方法,包含更多的攻击信息,可以得到较高的检测精度。
为了利用SVM准确的检测DDoS,需要找到区分正常流和攻击流的特征向量,根据DDoS攻击的特点,提出了独立于流量的相对值特征向量。为了在指示攻击存在的同时,也指示攻击强度,多类支持向量机(MCSVM)被引入到DDoS检测中。实验表明,RLT特征与MCSVM相结合,可以有效检测到不同类型的DDoS攻击,并且能准确地指示攻击强度,优于目前已有的检测方法。使用RLT特征进行DDoS检测,比使用单一攻击特征进行识别的方法,包含更多的攻击信息,可以得到较高的检测精度。
2008, 37(2): 278-281.
摘要:
分析了网格安全基础设施授权过程和存在的问题,根据网格动态性、自主性与多重管理特点提出了基于角色、能够解决大规模虚拟组织授权问题的方案,实现了虚拟组织用户有效管理与细粒度授权,完善了本地资源授权策略,为虚拟组织的安全运转提供了保障。根据网格体系结构特点,新模型改进当前存在的RBAC授权机制,从整体和局部两个方面完善了系统,为降低网格系统成本、快捷实施、增强安全性提供了一条新的解决方案。
分析了网格安全基础设施授权过程和存在的问题,根据网格动态性、自主性与多重管理特点提出了基于角色、能够解决大规模虚拟组织授权问题的方案,实现了虚拟组织用户有效管理与细粒度授权,完善了本地资源授权策略,为虚拟组织的安全运转提供了保障。根据网格体系结构特点,新模型改进当前存在的RBAC授权机制,从整体和局部两个方面完善了系统,为降低网格系统成本、快捷实施、增强安全性提供了一条新的解决方案。
2008, 37(2): 282-284.
摘要:
认证邮件协议的目的是实现邮件m与收到该邮件的收据之间的公平交换,认证邮件协议满足的最重要的性质是公平性。基于修改过的W-B签密方案,该文设计出一种带有离线的、透明可信的第三方认证邮件协议。与同类协议相比,在通信量相同的情况下,该协议具有更小的计算量和更高的执行效率。
认证邮件协议的目的是实现邮件m与收到该邮件的收据之间的公平交换,认证邮件协议满足的最重要的性质是公平性。基于修改过的W-B签密方案,该文设计出一种带有离线的、透明可信的第三方认证邮件协议。与同类协议相比,在通信量相同的情况下,该协议具有更小的计算量和更高的执行效率。
2008, 37(2): 285-288.
摘要:
为了综合利用口令、日志审计、权限管理等机制,建立一个相对严密并具有一定实用性的安全体系,以实现对信息系统的安全保护,该文在总结工程经验的基础上,提出了一个包括界面逻辑、业务逻辑和异常探测的信息系统安全模型。介绍了对模型中的主要组成部分的工作流程和实现的功能,同时针对涉及信息系统安全的异常行为进行分析,并说明异常探测机的工作方式和一种实用化的日志数据格式以及对日志文件的保护方法。
为了综合利用口令、日志审计、权限管理等机制,建立一个相对严密并具有一定实用性的安全体系,以实现对信息系统的安全保护,该文在总结工程经验的基础上,提出了一个包括界面逻辑、业务逻辑和异常探测的信息系统安全模型。介绍了对模型中的主要组成部分的工作流程和实现的功能,同时针对涉及信息系统安全的异常行为进行分析,并说明异常探测机的工作方式和一种实用化的日志数据格式以及对日志文件的保护方法。
2008, 37(2): 289-292.
摘要:
运用聚电解质自组装膜对基片表面进行化学改性,通过原位聚合法及自组装方法在基片表面沉积聚吡咯薄膜,利用紫外可见分光光度计(UV-Vis)和原子力显微镜(AFM)对聚吡咯薄膜进行了分析表征。采用平面叉指电极制备了PPy薄膜气体传感器,研究了其在常温下对有毒气体NH3的敏感性及对-30℃~+60℃温度范围内、5.9% R.H~59.6% R.H范围内的湿度其敏感特性的变化,讨论了薄膜沉积时间对气敏特性的影响。结果表明,该传感器对浓度为0~141 ppm的NH3具有较高的灵敏度,对氨气的响应及恢复特性也很好,当沉积时间为20 min时,该传感器的NH3敏感特性最好。
运用聚电解质自组装膜对基片表面进行化学改性,通过原位聚合法及自组装方法在基片表面沉积聚吡咯薄膜,利用紫外可见分光光度计(UV-Vis)和原子力显微镜(AFM)对聚吡咯薄膜进行了分析表征。采用平面叉指电极制备了PPy薄膜气体传感器,研究了其在常温下对有毒气体NH3的敏感性及对-30℃~+60℃温度范围内、5.9% R.H~59.6% R.H范围内的湿度其敏感特性的变化,讨论了薄膜沉积时间对气敏特性的影响。结果表明,该传感器对浓度为0~141 ppm的NH3具有较高的灵敏度,对氨气的响应及恢复特性也很好,当沉积时间为20 min时,该传感器的NH3敏感特性最好。
2008, 37(2): 293-296.
摘要:
利用硅烷偶联剂对片状金属磁粉进行表面包覆,采用扫描电镜、红外光谱等方法对磁粉表面硅烷膜的形貌、结构进行表征,并对包覆前后磁粉/石蜡复合材料的微波电磁参数进行了测试。结果表明偶联剂以化学键的方式吸附在磁粉表面,形成高电阻率的硅烷包覆膜。将磁粉按重量比(5:1)与石蜡复合在2~18 GHz频率范围内测量介电常数,其介电常数实部和虚部与未包覆样品比较,平均下降了9左右,而对应的复磁导率变化很小。由其制备1 mm厚的吸波涂层,涂层在8 dB的吸收带宽由包覆前的4.3 GHz增加到包覆后的8.2 GHz,改善了吸收剂的吸波性能。
利用硅烷偶联剂对片状金属磁粉进行表面包覆,采用扫描电镜、红外光谱等方法对磁粉表面硅烷膜的形貌、结构进行表征,并对包覆前后磁粉/石蜡复合材料的微波电磁参数进行了测试。结果表明偶联剂以化学键的方式吸附在磁粉表面,形成高电阻率的硅烷包覆膜。将磁粉按重量比(5:1)与石蜡复合在2~18 GHz频率范围内测量介电常数,其介电常数实部和虚部与未包覆样品比较,平均下降了9左右,而对应的复磁导率变化很小。由其制备1 mm厚的吸波涂层,涂层在8 dB的吸收带宽由包覆前的4.3 GHz增加到包覆后的8.2 GHz,改善了吸收剂的吸波性能。
2008, 37(2): 297-300.
摘要:
基于具有场板结构GaN HEMT器件物理和基本器件方程,导出了器件加场板前后表面电场分布和峰值电场解析模型。当场板长度LFP与绝缘层厚度tox最优时,GaN HEMT栅极边缘电场峰值可降低至未加场板时的22%;若保持峰值电场恒定,则其漏端电压可由没有场板时的50 V提高到加场板后的225 V,增幅高出4倍。该解析模型所导出的电场分布与国外新近发表的源于器件方程和经验公式的模拟和实验结果基本吻合,为GaN HEMT器件场板设计提供了理论依据。
基于具有场板结构GaN HEMT器件物理和基本器件方程,导出了器件加场板前后表面电场分布和峰值电场解析模型。当场板长度LFP与绝缘层厚度tox最优时,GaN HEMT栅极边缘电场峰值可降低至未加场板时的22%;若保持峰值电场恒定,则其漏端电压可由没有场板时的50 V提高到加场板后的225 V,增幅高出4倍。该解析模型所导出的电场分布与国外新近发表的源于器件方程和经验公式的模拟和实验结果基本吻合,为GaN HEMT器件场板设计提供了理论依据。
2008, 37(2): 301-304.
摘要:
利用情绪量表筛选出对应"愉快、快乐、悲伤、恐惧"四种情绪的音乐片段作为刺激,同步记录脑电,从脑区、情绪极性、强度等方面对脑电α波功率的变化进行了分析。结果表明:脑电α波功率的变化与情绪的极性和强度密切相关;"快乐与恐惧"、"愉快与恐惧"、"恐惧与悲伤"之间α波功率差异显著;顶枕区α波功率在负极性情绪中强度强的明显小于强度弱的;在强度强的情绪中,正极性情绪显著大于负极性情绪。
利用情绪量表筛选出对应"愉快、快乐、悲伤、恐惧"四种情绪的音乐片段作为刺激,同步记录脑电,从脑区、情绪极性、强度等方面对脑电α波功率的变化进行了分析。结果表明:脑电α波功率的变化与情绪的极性和强度密切相关;"快乐与恐惧"、"愉快与恐惧"、"恐惧与悲伤"之间α波功率差异显著;顶枕区α波功率在负极性情绪中强度强的明显小于强度弱的;在强度强的情绪中,正极性情绪显著大于负极性情绪。
2008, 37(2): 305-308.
摘要:
通过对自行研制的GD102运动控制器特性的研究,将其驱动程序划分为内核支持层、寄存器读写层、基本命令层和应用层;分析了各层次的功能和实现原理及各层次间的通信机制。在分析Windows2000下内核模式驱动程序的构成和I/O请求处理流程的基础上,以DriverWorks为工具开发了运动控制器的驱动程序,并对驱动程序开发中的一些关键问题进行了论述。该驱动程序已被成功地应用到实际开放式数控系统项目,并取得了良好的效果。
通过对自行研制的GD102运动控制器特性的研究,将其驱动程序划分为内核支持层、寄存器读写层、基本命令层和应用层;分析了各层次的功能和实现原理及各层次间的通信机制。在分析Windows2000下内核模式驱动程序的构成和I/O请求处理流程的基础上,以DriverWorks为工具开发了运动控制器的驱动程序,并对驱动程序开发中的一些关键问题进行了论述。该驱动程序已被成功地应用到实际开放式数控系统项目,并取得了良好的效果。
2008, 37(2): 309-312.
摘要:
论述了侵彻引信系统的数据采集系统设计与实现。该系统采用MEMS阵列式加速度传感器获取冲击过程中的加速度值,将可测量加速度范围提高105g以上。利用FPGA芯片实现八路并行数据采集,通过对输入数据的有效选择和64阶数字FIR滤波处理,实现了高速冲击加速度的高精度测量;同时减小了引信数据采集系统的体积,提高了系统的可靠性,便于维护与升级。
论述了侵彻引信系统的数据采集系统设计与实现。该系统采用MEMS阵列式加速度传感器获取冲击过程中的加速度值,将可测量加速度范围提高105g以上。利用FPGA芯片实现八路并行数据采集,通过对输入数据的有效选择和64阶数字FIR滤波处理,实现了高速冲击加速度的高精度测量;同时减小了引信数据采集系统的体积,提高了系统的可靠性,便于维护与升级。
2008, 37(2): 313-316.
摘要:
研究了电子感应控制汽车制动系统(SBC)的模糊和滑模变结构控制方法。根据模糊推理估计集成不确定边界,利用双曲正切函数代替符号函数实现软切换连续控制。设计了模糊软切换控制汽车SBC制动系统,使用Matlab/Simulink软件进行计算机仿真,并在试验台上进行制动性能试验。结果表明仿真结果和试验台上的试验结果基本一致;减小了抖振,制动平稳,制动距离和制动时间短,能有效改善汽车制动性能。
研究了电子感应控制汽车制动系统(SBC)的模糊和滑模变结构控制方法。根据模糊推理估计集成不确定边界,利用双曲正切函数代替符号函数实现软切换连续控制。设计了模糊软切换控制汽车SBC制动系统,使用Matlab/Simulink软件进行计算机仿真,并在试验台上进行制动性能试验。结果表明仿真结果和试验台上的试验结果基本一致;减小了抖振,制动平稳,制动距离和制动时间短,能有效改善汽车制动性能。
2008, 37(2): 317-320.
摘要:
基于模糊集理论,提出了MCM模糊热分布算法。算法中MCM的每个芯片受到芯片间的排斥力、基板边缘对芯片的吸引力及基板中心对芯片的吸引力三种视在作用力。通过模糊推理规则分析了这些力和芯片分布间的模糊关系。高度法解模糊化后,以三力之和最小时的芯片分布作为最佳芯片分布方案。利用有限元法验证了模糊热分布算法的有效性,并将仿真结果与采用四分法得到的结果比较,表明利用该算法得到的MCM热分布比采用四分法得到的热分布更合理、更稳定。
基于模糊集理论,提出了MCM模糊热分布算法。算法中MCM的每个芯片受到芯片间的排斥力、基板边缘对芯片的吸引力及基板中心对芯片的吸引力三种视在作用力。通过模糊推理规则分析了这些力和芯片分布间的模糊关系。高度法解模糊化后,以三力之和最小时的芯片分布作为最佳芯片分布方案。利用有限元法验证了模糊热分布算法的有效性,并将仿真结果与采用四分法得到的结果比较,表明利用该算法得到的MCM热分布比采用四分法得到的热分布更合理、更稳定。
