ISSN 
2015年 第44卷 第3期
2015, 44(3): 321-325.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.001
摘要:
介绍了一种获得更窄主瓣虚拟收发波束的方法。该方法通过天线阵元发射正交编码的波形，然后在接收端对回波信号进行处理。MIMO雷达由于靠稀疏阵列避免旁瓣的不利影响，所以可提高角分辨率和多普勒分辨率。但受到如空间、成本或者其他实际因素的限制，须将阵列布置成紧凑阵列，而紧凑阵列对低速目标检测效果较差。通过提出的加窗方式，紧凑阵列利用虚拟收发波束形成可获得更窄的主波束，提高对低速目标的检测效果。通过仿真验证，对归一化频率为0.062 5的低速目标，信干噪比提升系数(SINR IF)约提升7.3 dB。
介绍了一种获得更窄主瓣虚拟收发波束的方法。该方法通过天线阵元发射正交编码的波形，然后在接收端对回波信号进行处理。MIMO雷达由于靠稀疏阵列避免旁瓣的不利影响，所以可提高角分辨率和多普勒分辨率。但受到如空间、成本或者其他实际因素的限制，须将阵列布置成紧凑阵列，而紧凑阵列对低速目标检测效果较差。通过提出的加窗方式，紧凑阵列利用虚拟收发波束形成可获得更窄的主波束，提高对低速目标的检测效果。通过仿真验证，对归一化频率为0.062 5的低速目标，信干噪比提升系数(SINR IF)约提升7.3 dB。
2015, 44(3): 326-332.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.002
摘要:
针对互模糊函数进行时频差联合估计时运算量大、受采样率和数据量限制，两者估计精度难以同时提高的问题，结合雷达信号的周期性和低轨双星中信号信噪比高、时频差范围有限等特点，提出了一种通过时域周期延拓计算相关函数主值区间，再利用脉内信号计算混合积信号频谱，最后由Chirp-Z变换完成时频域的高效插值，获取时频差精确估计的分步算法。仿真结果表明该算法在降低运算量同时，保证了估计精度。
针对互模糊函数进行时频差联合估计时运算量大、受采样率和数据量限制，两者估计精度难以同时提高的问题，结合雷达信号的周期性和低轨双星中信号信噪比高、时频差范围有限等特点，提出了一种通过时域周期延拓计算相关函数主值区间，再利用脉内信号计算混合积信号频谱，最后由Chirp-Z变换完成时频域的高效插值，获取时频差精确估计的分步算法。仿真结果表明该算法在降低运算量同时，保证了估计精度。
2015, 44(3): 333-338.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.003
摘要:
针对通用的两状态陆地移动卫星(LMS)信道模型中，每一状态的Loo分布包含无限范围内的积分且不存在闭合形式，导致性能估计难以实现的问题，基于两状态信道模型给出等增益合并分集LMS系统中断概率的闭式解。利用Taylor级数展开法将包络的概率密度函数(PDF)近似为Rice分布PDF的加权和，利用Beaulieu序列法推导独立信道随机变量和的累积分布函数和二阶矩，得出系统中断概率的闭式解。仿真结果表明，近似中断概率与理论值十分一致，具有精确性、灵活性、复杂度低的优点。
针对通用的两状态陆地移动卫星(LMS)信道模型中，每一状态的Loo分布包含无限范围内的积分且不存在闭合形式，导致性能估计难以实现的问题，基于两状态信道模型给出等增益合并分集LMS系统中断概率的闭式解。利用Taylor级数展开法将包络的概率密度函数(PDF)近似为Rice分布PDF的加权和，利用Beaulieu序列法推导独立信道随机变量和的累积分布函数和二阶矩，得出系统中断概率的闭式解。仿真结果表明，近似中断概率与理论值十分一致，具有精确性、灵活性、复杂度低的优点。
2015, 44(3): 339-343.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.004
摘要:
为提高成对载波多址(PCMA)模式下参数估计精度，简化实现流程，提出一种混合信号条件下频偏、相偏、信道联合估计算法。该算法基于最大似然准则，利用数据辅助技术，推导出联合参数估计显性表达式，并给出递归求解方法。对该算法估计性能进行的定量分析表明，估计性能逼近混合信号条件下克拉美罗界(Cramer-Rao bound)，能适应频率选择性信道。计算机仿真结果验证了该算法的有效性。
为提高成对载波多址(PCMA)模式下参数估计精度，简化实现流程，提出一种混合信号条件下频偏、相偏、信道联合估计算法。该算法基于最大似然准则，利用数据辅助技术，推导出联合参数估计显性表达式，并给出递归求解方法。对该算法估计性能进行的定量分析表明，估计性能逼近混合信号条件下克拉美罗界(Cramer-Rao bound)，能适应频率选择性信道。计算机仿真结果验证了该算法的有效性。
2015, 44(3): 344-349.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.005
摘要:
提出一种基于遗传算法改进的新粒子滤波算法，该算法对于每次迭代计算出的最差粒子并未简单地进行丢弃，而是将这些最差粒子利用生物遗传中的遗传性和变异性将其进行修正。该算法利用最差粒子数据与种群中特殊数据进行交叉变异方法来增强粒子种群中的多样性，从而有利于粒子滤波对机动目标的跟踪；同时保留部分粒子在未来进行唤醒也体现了多样性。该算法更有利于实现粒子滤波在机动目标跟踪的适应性，提高其跟踪效果。
提出一种基于遗传算法改进的新粒子滤波算法，该算法对于每次迭代计算出的最差粒子并未简单地进行丢弃，而是将这些最差粒子利用生物遗传中的遗传性和变异性将其进行修正。该算法利用最差粒子数据与种群中特殊数据进行交叉变异方法来增强粒子种群中的多样性，从而有利于粒子滤波对机动目标的跟踪；同时保留部分粒子在未来进行唤醒也体现了多样性。该算法更有利于实现粒子滤波在机动目标跟踪的适应性，提高其跟踪效果。
2015, 44(3): 350-356.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.006
摘要:
针对GPS M码信号的特点和在抗干扰方面的优越性，为实现对其有效干扰，以接收机相关滤波输出功率谱变化情况作为定性评估依据，以码跟踪误差和星历误码率作为定量评估指标，对单频、带限高斯噪声和同速率伪码3种典型压制干扰样式的干扰效能进行分析。通过建立M码信号的接收系统模型，从理论上推导了干扰对各具体评估要素的影响过程以及各要素之间的统一性。仿真结果表明，单频干扰效果最好，消除副载波调制影响的同速率伪码干扰次之，带限高斯噪声干扰效果较差。考虑到单频干扰对干扰频偏设置的较高要求以及容易被接收机通过频域滤波而抑制掉的实际情况，结合实施灵巧干扰的难易程度，可选择同速率伪码干扰作为对M码信号的压制干扰样式。
针对GPS M码信号的特点和在抗干扰方面的优越性，为实现对其有效干扰，以接收机相关滤波输出功率谱变化情况作为定性评估依据，以码跟踪误差和星历误码率作为定量评估指标，对单频、带限高斯噪声和同速率伪码3种典型压制干扰样式的干扰效能进行分析。通过建立M码信号的接收系统模型，从理论上推导了干扰对各具体评估要素的影响过程以及各要素之间的统一性。仿真结果表明，单频干扰效果最好，消除副载波调制影响的同速率伪码干扰次之，带限高斯噪声干扰效果较差。考虑到单频干扰对干扰频偏设置的较高要求以及容易被接收机通过频域滤波而抑制掉的实际情况，结合实施灵巧干扰的难易程度，可选择同速率伪码干扰作为对M码信号的压制干扰样式。
2015, 44(3): 357-362.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.007
摘要:
节点定位是无线传感器网络实际应用需要解决的关键问题。为了在提高定位精度的同时降低成本，提出了一种改进的粒子群优化定位算法。该算法首先提出前摄估计思想，完成未知节点的区域估计，缩小并限制可行解空间，以此加快粒子群的搜索速度；然后给出了竞争进化思想的数学模型，使用该模型和自适应权重在进一步加快收敛速度的同时增强了算法的全局和局部搜索能力。仿真结果表明，对比同类算法，该算法能更有效地利用锚节点信息，降低网络成本，在计算量显著减少的同时明显提高了定位精度，并且具有对测距误差鲁棒性强的优点。
节点定位是无线传感器网络实际应用需要解决的关键问题。为了在提高定位精度的同时降低成本，提出了一种改进的粒子群优化定位算法。该算法首先提出前摄估计思想，完成未知节点的区域估计，缩小并限制可行解空间，以此加快粒子群的搜索速度；然后给出了竞争进化思想的数学模型，使用该模型和自适应权重在进一步加快收敛速度的同时增强了算法的全局和局部搜索能力。仿真结果表明，对比同类算法，该算法能更有效地利用锚节点信息，降低网络成本，在计算量显著减少的同时明显提高了定位精度，并且具有对测距误差鲁棒性强的优点。
2015, 44(3): 363-368.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.008
摘要:
引入Femtocell网络能增强室内覆盖，但会带来干扰管理问题；而绿色节能也是当前研究的热点。针对该问题，提出一种分布式的基于Stackelberg博弈的节能功率控制算法。该算法采用Stackelberg博弈框架，引入动态的干扰定价机制，抑制家庭用户(FUE)对宏基站的干扰；并应用指数级低通滤波器的思想，得到博弈中干扰定价因子和最优功率反应的闭式解。理论分析和仿真结果表明，与基于非合作博弈的功率控制算法(NPCA)相比，该算法在付出较低能量效率性能损失的代价下，极大地降低了算法的复杂度。
引入Femtocell网络能增强室内覆盖，但会带来干扰管理问题；而绿色节能也是当前研究的热点。针对该问题，提出一种分布式的基于Stackelberg博弈的节能功率控制算法。该算法采用Stackelberg博弈框架，引入动态的干扰定价机制，抑制家庭用户(FUE)对宏基站的干扰；并应用指数级低通滤波器的思想，得到博弈中干扰定价因子和最优功率反应的闭式解。理论分析和仿真结果表明，与基于非合作博弈的功率控制算法(NPCA)相比，该算法在付出较低能量效率性能损失的代价下，极大地降低了算法的复杂度。
2015, 44(3): 369-374.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.009
摘要:
基于变容二极管设计了215 GHz三倍频器。为了简化结构和提高功率容量，该倍频器采用同向并联二极管对结构实现非平衡式三倍频。由于在太赫兹频段二极管的封装会影响到器件的场分布，将传统的二极管SPICE参数直接应用于太赫兹频段的电路设计仿真存在一定缺陷。故建立了精确的二极管三维电磁模型，在非线性区域合理的设置了波端口，采用改进型场路结合仿真的方式对倍频器进行了设计。测试结果表明，该倍频器在207～226 GHz输出频率范围内，输出功率大于2 mW，最大输出功率为5.4 mW，最小变频损耗为13.1 dB。
基于变容二极管设计了215 GHz三倍频器。为了简化结构和提高功率容量，该倍频器采用同向并联二极管对结构实现非平衡式三倍频。由于在太赫兹频段二极管的封装会影响到器件的场分布，将传统的二极管SPICE参数直接应用于太赫兹频段的电路设计仿真存在一定缺陷。故建立了精确的二极管三维电磁模型，在非线性区域合理的设置了波端口，采用改进型场路结合仿真的方式对倍频器进行了设计。测试结果表明，该倍频器在207～226 GHz输出频率范围内，输出功率大于2 mW，最大输出功率为5.4 mW，最小变频损耗为13.1 dB。
2015, 44(3): 375-380.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.010
摘要:
采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势法，研究了Al掺杂对于MgO保护层电子结构的影响。采用Hagstrum’s 理论计算了在不同放电气体环境下，不同Al掺杂比例的Mg1-xAlxO的能带结构和态密度分布，分别获得了基于俄歇中和和俄歇退激理论的二次电子发射系数。结果表明，Al掺杂MgO能有效提高二次电子发射系数，且在氦气环境下二次电子发射系数的提高尤为显著。当Al掺杂比例为0.375时，在氦气环境下基于俄歇中和和俄歇退激理论的二次电子发射系数最大，分别为0.419 1和0.431 6(纯MgO为0.354 3、0.406 0)。
采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势法，研究了Al掺杂对于MgO保护层电子结构的影响。采用Hagstrum’s 理论计算了在不同放电气体环境下，不同Al掺杂比例的Mg1-xAlxO的能带结构和态密度分布，分别获得了基于俄歇中和和俄歇退激理论的二次电子发射系数。结果表明，Al掺杂MgO能有效提高二次电子发射系数，且在氦气环境下二次电子发射系数的提高尤为显著。当Al掺杂比例为0.375时，在氦气环境下基于俄歇中和和俄歇退激理论的二次电子发射系数最大，分别为0.419 1和0.431 6(纯MgO为0.354 3、0.406 0)。
2015, 44(3): 381-386.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.011
摘要:
基于混杂系统理论，分析了DC/DC功率变换器在连续工作模式下的动态特性，采用 步离散法得到一个占空比控制变量与连续变量直接相互作用的数学模型，即分段仿射(PWA)模型。结合预测控制方法，在建立的数学模型基础之上，设定系统的二次型性能指标，并引入预测误差对系统的输出进行反馈校正，通过性能指标的优化计算得到占空比控制信号，由此出设计预测控制器。以Buck功率变换器为研究对象，设计了一个开关频率为400 KHz的实验样机，仿真结果和实验结果验证了该方法的有效性。
基于混杂系统理论，分析了DC/DC功率变换器在连续工作模式下的动态特性，采用 步离散法得到一个占空比控制变量与连续变量直接相互作用的数学模型，即分段仿射(PWA)模型。结合预测控制方法，在建立的数学模型基础之上，设定系统的二次型性能指标，并引入预测误差对系统的输出进行反馈校正，通过性能指标的优化计算得到占空比控制信号，由此出设计预测控制器。以Buck功率变换器为研究对象，设计了一个开关频率为400 KHz的实验样机，仿真结果和实验结果验证了该方法的有效性。
2015, 44(3): 387-391.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.012
摘要:
峰值电流控制CF-superbuck变换器是高阶变换器，具有复杂的非线性动力学行为。该文建立了峰值电流控制CF-superbuck变换器的离散迭代映射模型，通过数值仿真得到了CF-superbuck变换器的分岔图，研究了系统非线性动力学的演化过程。最后，通过电路仿真和实验得到了电感电流和电容电压所对应的时域波形图和相图，验证了该高阶变换器中的非线性现象。
峰值电流控制CF-superbuck变换器是高阶变换器，具有复杂的非线性动力学行为。该文建立了峰值电流控制CF-superbuck变换器的离散迭代映射模型，通过数值仿真得到了CF-superbuck变换器的分岔图，研究了系统非线性动力学的演化过程。最后，通过电路仿真和实验得到了电感电流和电容电压所对应的时域波形图和相图，验证了该高阶变换器中的非线性现象。
2015, 44(3): 392-395.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.013
摘要:
提出一种基于模糊神经网络局部诊断和D-S融合决策的航空电子设备故障诊断方案。首先将设备故障特征信息进行有效组合，构建多个子模糊神经网络完成故障的局部诊断，以获得彼此独立的证据；然后应用Dempster-Shafe证据理论对各个证据进行决策融合，最后根据构建的诊断框架特点用局部诊断输出值及其正确率来获取基本概率赋值。该方案应用于某型号机载电台的仿真结果表明，经过信息融合多级处理后，诊断结论的可信度明显增加，故障识别的正确率得到有效提高。
提出一种基于模糊神经网络局部诊断和D-S融合决策的航空电子设备故障诊断方案。首先将设备故障特征信息进行有效组合，构建多个子模糊神经网络完成故障的局部诊断，以获得彼此独立的证据；然后应用Dempster-Shafe证据理论对各个证据进行决策融合，最后根据构建的诊断框架特点用局部诊断输出值及其正确率来获取基本概率赋值。该方案应用于某型号机载电台的仿真结果表明，经过信息融合多级处理后，诊断结论的可信度明显增加，故障识别的正确率得到有效提高。
2015, 44(3): 497-402.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.014
摘要:
针对线性模拟电路软故障诊断问题，提出了一种新的基于解析模型的方法。该方法利用硬故障电压值，构建电路的阻抗-电压方程，以便计算线性模拟电路软故障时系统输出电压，从而形成用于软故障诊断的故障特征向量。该文首先讨论了电路阻抗参数连续变化时，单软故障建模和模拟电路可测性分析的基本结论；其次以多故障中最常见的双故障为例，亦给出了由阻抗-电压方程确立的软故障电压建模；最后形成了相应的故障定位定值策略。在交流信号激励下的例子电路中进行建模与诊断分析，结果表明，提出的软故障建模与诊断策略运行有效，结果准确。
针对线性模拟电路软故障诊断问题，提出了一种新的基于解析模型的方法。该方法利用硬故障电压值，构建电路的阻抗-电压方程，以便计算线性模拟电路软故障时系统输出电压，从而形成用于软故障诊断的故障特征向量。该文首先讨论了电路阻抗参数连续变化时，单软故障建模和模拟电路可测性分析的基本结论；其次以多故障中最常见的双故障为例，亦给出了由阻抗-电压方程确立的软故障电压建模；最后形成了相应的故障定位定值策略。在交流信号激励下的例子电路中进行建模与诊断分析，结果表明，提出的软故障建模与诊断策略运行有效，结果准确。
2015, 44(3): 403-409.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.015
摘要:
延迟容忍网络(DTN)是一种面向移动与极端网络环境的特殊无线自组织网络。相对于传统网络，DTN中节点需要长时间存储/携带消息，进而实现消息的转发，从而使得节点缓存成为影响网络路由性能的重要因素。为优化Epidemic路由协议中缓存管理机制，避免由活跃消息丢弃所引起的路由效率降低的情况，提出了一种基于消息生存属性的缓存管理 (MPBBM)算法。该算法通过综合分析消息转发次数与生存时间等因素对消息传递的影响，制定了优化的缓存替换策略，使得缓存替换过程中有限保留新产生的消息、丢弃即将失效的消息。仿真结果表明，相比于其他缓存管理算法，MPBBM算法能够有效地提升消息交付率，并显著地降低投递时延与网络开销。
延迟容忍网络(DTN)是一种面向移动与极端网络环境的特殊无线自组织网络。相对于传统网络，DTN中节点需要长时间存储/携带消息，进而实现消息的转发，从而使得节点缓存成为影响网络路由性能的重要因素。为优化Epidemic路由协议中缓存管理机制，避免由活跃消息丢弃所引起的路由效率降低的情况，提出了一种基于消息生存属性的缓存管理 (MPBBM)算法。该算法通过综合分析消息转发次数与生存时间等因素对消息传递的影响，制定了优化的缓存替换策略，使得缓存替换过程中有限保留新产生的消息、丢弃即将失效的消息。仿真结果表明，相比于其他缓存管理算法，MPBBM算法能够有效地提升消息交付率，并显著地降低投递时延与网络开销。
2015, 44(3): 410-414.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.016
摘要:
随着微博注册用户的增长，探测不活跃账号，自动判定用户活跃度有重要的商业价值。该文提出了一种自动检测算法并通过实验验证。算法核心是提出的影响用户活跃度的4个判定因子，可由用户行为计算得到。算法包含用户活跃度概率层次模型(ADPHM)和用户评分模型(USM)。ADPHM模型计算用户是不活跃用户的概率；USM模型计算用户活跃度得分。实验数据集包含了新浪微博2 316 281个用户信息和141 322 019条微博内容。实验结果表明，该算法能在线性时间复杂度下自动检测出不活跃账号，完善用户可信度评估体系。
随着微博注册用户的增长，探测不活跃账号，自动判定用户活跃度有重要的商业价值。该文提出了一种自动检测算法并通过实验验证。算法核心是提出的影响用户活跃度的4个判定因子，可由用户行为计算得到。算法包含用户活跃度概率层次模型(ADPHM)和用户评分模型(USM)。ADPHM模型计算用户是不活跃用户的概率；USM模型计算用户活跃度得分。实验数据集包含了新浪微博2 316 281个用户信息和141 322 019条微博内容。实验结果表明，该算法能在线性时间复杂度下自动检测出不活跃账号，完善用户可信度评估体系。
2015, 44(3): 415-421.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.017
摘要:
现有的RFID系统密钥管理通常基于RFID系统某一层设计，缺乏一种通用的架构和统一的密钥管理机制。该文基于RFID系统架构和组成元素，提出基于PKI和CPK的混合密钥管理方案。该方案对RFID设备与实体进行统一标识，建立统一的标识空间和统一的密钥空间，同时，将PKI密钥管理技术应用于RFID系统的后端系统，解决传统互联网身份认证和RFID后端现有安全方案的兼容问题；将CPK密钥管理技术应用于RFID系统的前端系统，实现前端系统密钥的“集中生成和分散存储”，解决RFID系统处理对象多、单个对象资源少，对象之间可以直接证明标识的真伪而无需第三方参与的安全需求问题。提出的密钥管理架构和密钥管理机制可以应用于设备大规模部署、需要设备直接认证和离线认证的RFID系统中。
现有的RFID系统密钥管理通常基于RFID系统某一层设计，缺乏一种通用的架构和统一的密钥管理机制。该文基于RFID系统架构和组成元素，提出基于PKI和CPK的混合密钥管理方案。该方案对RFID设备与实体进行统一标识，建立统一的标识空间和统一的密钥空间，同时，将PKI密钥管理技术应用于RFID系统的后端系统，解决传统互联网身份认证和RFID后端现有安全方案的兼容问题；将CPK密钥管理技术应用于RFID系统的前端系统，实现前端系统密钥的“集中生成和分散存储”，解决RFID系统处理对象多、单个对象资源少，对象之间可以直接证明标识的真伪而无需第三方参与的安全需求问题。提出的密钥管理架构和密钥管理机制可以应用于设备大规模部署、需要设备直接认证和离线认证的RFID系统中。
2015, 44(3): 422-427.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.018
摘要:
为了解决计算机能耗估量问题，本文分析了计算机各部件的参数对能耗变化的贡献程度和参数之间的相关度，选取最能代表系统能耗变化的可监测参数建立了CMP模型，CMP模型可根据计算机系统处理任务时的状态不同而选取不同的能耗变化主导元件，利用这些元件的监测参数对计算机系统能耗进行估量。本文在各种任务状态下进行了实验，结果证明，CMP模型在计算机能耗估量中要优于常用的FAN模型和Cubic模型，尤其是在计算机做数据密集型任务的时候。
为了解决计算机能耗估量问题，本文分析了计算机各部件的参数对能耗变化的贡献程度和参数之间的相关度，选取最能代表系统能耗变化的可监测参数建立了CMP模型，CMP模型可根据计算机系统处理任务时的状态不同而选取不同的能耗变化主导元件，利用这些元件的监测参数对计算机系统能耗进行估量。本文在各种任务状态下进行了实验，结果证明，CMP模型在计算机能耗估量中要优于常用的FAN模型和Cubic模型，尤其是在计算机做数据密集型任务的时候。
2015, 44(3): 428-432.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.019
摘要:
现代处理器架构中的缓存器、分支预测器等部件通常都包含难以检测的隐通道，成为攻击者入侵系统的切入点。现有方法难以有效地检测硬件相关的隐通道，从而使得这些安全漏洞往往在攻击造成严重损失后才暴露出来。该文构建了一种基于执行租赁机制的安全体系架构，以严格控制不可信执行环境的影响边界，保证不同执行环境之间的严格隔离，并采用门级抽象层次上的信息流分析方法，建立硬件架构的信息流模型，实现对硬件中全部逻辑信息流的精确度量，通过捕捉有害信息流动来检测硬件架构中潜在的安全漏洞，进而通过指令集架构的信息流模型向上层提供信息流度量能力，以实现软硬件联合安全验证。
现代处理器架构中的缓存器、分支预测器等部件通常都包含难以检测的隐通道，成为攻击者入侵系统的切入点。现有方法难以有效地检测硬件相关的隐通道，从而使得这些安全漏洞往往在攻击造成严重损失后才暴露出来。该文构建了一种基于执行租赁机制的安全体系架构，以严格控制不可信执行环境的影响边界，保证不同执行环境之间的严格隔离，并采用门级抽象层次上的信息流分析方法，建立硬件架构的信息流模型，实现对硬件中全部逻辑信息流的精确度量，通过捕捉有害信息流动来检测硬件架构中潜在的安全漏洞，进而通过指令集架构的信息流模型向上层提供信息流度量能力，以实现软硬件联合安全验证。
2015, 44(3): 433-438.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.020
摘要:
存在障碍物的复杂3D凹/凸不平表面网络中锚节点部署难且成本高的问题是一个挑战。针对这个问题，该文提出了一种新的基于网络拓扑分形的三角划分定位算法3DT-ST。该算法仅利用网络连通特性和特殊节点，进行三角划分和建模，在每一个三角区域上采用MDS-MAP方法建立起局部的相对位置地图，再通过整合每个三角子区域，建立起整个传感器网络的全局位置地图。实验结果表明，3DT-ST算法与目前使用的SV方法相比，定位精度提高，定位误差降低明显，且定位过程无需锚节点和迭代，仅通过节点间的连通性进行定位，提高了定位的精度、降低了计算开销的同时节省了部署成本。
存在障碍物的复杂3D凹/凸不平表面网络中锚节点部署难且成本高的问题是一个挑战。针对这个问题，该文提出了一种新的基于网络拓扑分形的三角划分定位算法3DT-ST。该算法仅利用网络连通特性和特殊节点，进行三角划分和建模，在每一个三角区域上采用MDS-MAP方法建立起局部的相对位置地图，再通过整合每个三角子区域，建立起整个传感器网络的全局位置地图。实验结果表明，3DT-ST算法与目前使用的SV方法相比，定位精度提高，定位误差降低明显，且定位过程无需锚节点和迭代，仅通过节点间的连通性进行定位，提高了定位的精度、降低了计算开销的同时节省了部署成本。
2015, 44(3): 439-444.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.021
摘要:
提出了一种随机的移动agent模式。该模式通过移动agent提供的迁移能力，支持基于群算法的事件监测，优化网络覆盖方案。通过移动agent随机生成和随机迁移，在确保对事件的检测和覆盖率的前提下，能够减少监测领域中的活动节点。通过移动agent提供的群智能提高无线传感器网络在不同环境的适应能力，适用于当网络由于能量损耗导致的分割或孤立的环境。仿真结果显示，基于该模式的算法在覆盖效率和通信距离要求上，表现出了良好的性能。
提出了一种随机的移动agent模式。该模式通过移动agent提供的迁移能力，支持基于群算法的事件监测，优化网络覆盖方案。通过移动agent随机生成和随机迁移，在确保对事件的检测和覆盖率的前提下，能够减少监测领域中的活动节点。通过移动agent提供的群智能提高无线传感器网络在不同环境的适应能力，适用于当网络由于能量损耗导致的分割或孤立的环境。仿真结果显示，基于该模式的算法在覆盖效率和通信距离要求上，表现出了良好的性能。
2015, 44(3): 451-455.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.023
摘要:
利用激光干涉技术和干涉条纹大小数拟合计数软件处理方法，研究测量低频微小振动，开展压电陶瓷蜂鸣片质量监控研究。介绍了基于激光干涉技术的振动测量研究方法，分析了压电陶瓷蜂鸣片在正弦电压驱动下，不同初始干涉光程差、不同振幅的振动产生的干涉信号及干涉条纹大小数拟合计数软件处理方法；建立了迈克尔逊干涉测振系统，运用干涉条纹大小数拟合计数软件方法，对不同正弦电压驱动的压电陶瓷蜂鸣片微小振动进行了测量。研究表明，基于大小数拟合计数软件方法的激光干涉测振技术可以有效测量微小振动，为压电陶瓷蜂鸣片质量监控提供一种有效手段。
利用激光干涉技术和干涉条纹大小数拟合计数软件处理方法，研究测量低频微小振动，开展压电陶瓷蜂鸣片质量监控研究。介绍了基于激光干涉技术的振动测量研究方法，分析了压电陶瓷蜂鸣片在正弦电压驱动下，不同初始干涉光程差、不同振幅的振动产生的干涉信号及干涉条纹大小数拟合计数软件处理方法；建立了迈克尔逊干涉测振系统，运用干涉条纹大小数拟合计数软件方法，对不同正弦电压驱动的压电陶瓷蜂鸣片微小振动进行了测量。研究表明，基于大小数拟合计数软件方法的激光干涉测振技术可以有效测量微小振动，为压电陶瓷蜂鸣片质量监控提供一种有效手段。
2015, 44(3): 456-459.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.024
摘要:
脉冲磁场作为一种优秀的激励源，可应用于许多材料性质的无损检测技术中，以提供瞬态电磁测试条件。在国际热核聚变实验堆(ITER)项目中，为了测试实验包层模块(TBM)材料的瞬态电磁性能，需要设计研制上升时间约为3 ms，磁感应强度可达0.8 T的脉冲磁场产生系统。首先，理论分析了脉冲磁场产生的原理，依据实验设备条件确定了系统各个参数，使系统能达到该测试项目的要求。其次，搭建了脉冲磁场产生系统，包括充放电电路、螺线管、工控系统、磁场测试系统、真空系统和数据采集处理系统。最后，对脉冲磁场产生系统进行了测试，并分析了影响系统的因素。测试结果显示，该系统产生的脉冲磁场，能够满足瞬态电磁测试项目的需要。
脉冲磁场作为一种优秀的激励源，可应用于许多材料性质的无损检测技术中，以提供瞬态电磁测试条件。在国际热核聚变实验堆(ITER)项目中，为了测试实验包层模块(TBM)材料的瞬态电磁性能，需要设计研制上升时间约为3 ms，磁感应强度可达0.8 T的脉冲磁场产生系统。首先，理论分析了脉冲磁场产生的原理，依据实验设备条件确定了系统各个参数，使系统能达到该测试项目的要求。其次，搭建了脉冲磁场产生系统，包括充放电电路、螺线管、工控系统、磁场测试系统、真空系统和数据采集处理系统。最后，对脉冲磁场产生系统进行了测试，并分析了影响系统的因素。测试结果显示，该系统产生的脉冲磁场，能够满足瞬态电磁测试项目的需要。
2015, 44(3): 460-466.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.025
摘要:
针对二维谱技术的特点和优势，将其引入到不同的应用领域中，验证了二维谱技术的可靠性和实用性。首先回顾了一种以将拟合误差控制在与噪声相当的水平为基本目标的二维反演算法，然后通过仿真实验验证了该算法的准确性，最后使用该算法获取的二维谱进行了一系列的应用分析。应用案例包括造影剂浓度选择、工业明胶与食用明胶鉴别以及储层产能评估等，涉及到医学成像、食品药品、能源等多个领域。仿真实验和多个应用案例的结果表明，该方法具有很好的鲁棒性和准确性，能够适用不同信噪比数据的反演，具有实际应用价值。
针对二维谱技术的特点和优势，将其引入到不同的应用领域中，验证了二维谱技术的可靠性和实用性。首先回顾了一种以将拟合误差控制在与噪声相当的水平为基本目标的二维反演算法，然后通过仿真实验验证了该算法的准确性，最后使用该算法获取的二维谱进行了一系列的应用分析。应用案例包括造影剂浓度选择、工业明胶与食用明胶鉴别以及储层产能评估等，涉及到医学成像、食品药品、能源等多个领域。仿真实验和多个应用案例的结果表明，该方法具有很好的鲁棒性和准确性，能够适用不同信噪比数据的反演，具有实际应用价值。
2015, 44(3): 467-470.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.026
摘要:
提出了一种基于序列和PPI特征的距离公式，可综合序列氨基酸组成和PPI对象、强弱等信息对两个蛋白质的相似性进行表征，并在此基础上提出了一种用于蛋白质亚细胞定位预测的K近邻算法。利用留一法对性能进行了评估，结果显示，在序列基础上加入PPI特征，可明显有助于亚细胞定位的预测；同时基于上述距离的K近邻算法也优于使用相同特征的SVM算法，表明该算法可以对蛋白质的亚细胞定位信息进行准确有效的预测。
提出了一种基于序列和PPI特征的距离公式，可综合序列氨基酸组成和PPI对象、强弱等信息对两个蛋白质的相似性进行表征，并在此基础上提出了一种用于蛋白质亚细胞定位预测的K近邻算法。利用留一法对性能进行了评估，结果显示，在序列基础上加入PPI特征，可明显有助于亚细胞定位的预测；同时基于上述距离的K近邻算法也优于使用相同特征的SVM算法，表明该算法可以对蛋白质的亚细胞定位信息进行准确有效的预测。
2015, 44(3): 471-474.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.027
摘要:
研究了含纳米0.1 wt.%Al颗粒SnAgCu无铅钎料Anand本构关系，将本构关系应用于有限元模拟，分析FCBGA器件SnAgCu-nano Al焊点的应力-应变响应。结果表明，在不同的温度和应变速率的条件下，可以采用非线性数据拟合方法得到SnAgCu-nano Al钎料的Anand本构方程的9个参数值。结合Anand本构模型，采用有限元法计算焊点应力-应变，发现FCBGA器件SnAgCu-nano Al焊点应力-应变分布和焊点阵列有明显的关系，最大的应力-应变集中于拐角焊点；SnAgCu-nano Al焊点的应力-应变值明显低于SnAgCu焊点，证明纳米Al可以提高SnAgCu焊点的可靠性。
研究了含纳米0.1 wt.%Al颗粒SnAgCu无铅钎料Anand本构关系，将本构关系应用于有限元模拟，分析FCBGA器件SnAgCu-nano Al焊点的应力-应变响应。结果表明，在不同的温度和应变速率的条件下，可以采用非线性数据拟合方法得到SnAgCu-nano Al钎料的Anand本构方程的9个参数值。结合Anand本构模型，采用有限元法计算焊点应力-应变，发现FCBGA器件SnAgCu-nano Al焊点应力-应变分布和焊点阵列有明显的关系，最大的应力-应变集中于拐角焊点；SnAgCu-nano Al焊点的应力-应变值明显低于SnAgCu焊点，证明纳米Al可以提高SnAgCu焊点的可靠性。
2015, 44(3): 475-480.
doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.028
摘要:
提出一种基于等效杨氏模量的等效建模方法，该方法以保持等效前后PCB板固有频率相等为原则，将实际PCB板等效为均质、等厚的光板。利用单位杨氏模量模型，推导出第i阶等效模型的杨氏模量，基于最小二乘法求得多阶频率下等效杨氏模量表达式。分析了元器件和PCB板接触面积、元器件高度对等效杨氏模量的影响。实例应用表明，等效方法可使建模过程大大简化，网格数量大幅度减少。
提出一种基于等效杨氏模量的等效建模方法，该方法以保持等效前后PCB板固有频率相等为原则，将实际PCB板等效为均质、等厚的光板。利用单位杨氏模量模型，推导出第i阶等效模型的杨氏模量，基于最小二乘法求得多阶频率下等效杨氏模量表达式。分析了元器件和PCB板接触面积、元器件高度对等效杨氏模量的影响。实例应用表明，等效方法可使建模过程大大简化，网格数量大幅度减少。
