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※通信与电子※
超高清视频画质提升技术及其芯片化方案
高新波，路文，查林，惠政，亓统帅，姜建德
2020,32(5):681-697, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.001
[摘要] (210) [HTML] (210) [PDF 25.11 M] (250)
摘要：
由于视频源的画质质量远远无法匹配超高清显示设备的性能，导致最终呈现在显示设备上的画质质量与人类视觉感知的期望差距较大，极大地浪费了显示设备硬件资源。针对这一问题，提出一种超高清显示设备画质提升算法模型并进行芯片化设计，基于深度网络模型，结合超分辨率重建技术和运动画面补偿技术等，提升视频源的感知质量来匹配超高清显示设备，使得显示画面的细节和色彩无限接近真实，使观众获得视觉沉浸和体验沉浸。对算法模型进行压缩和量化操作，完成画质提升算法模型的IP设计以便于移植到集成电路芯片中。
基于多模介质谐振器的高集成单体双路滤波电路
徐金旭，章秀银
2020,32(5):698-706, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.002
[摘要] (92) [HTML] (92) [PDF 20.68 M] (155)
摘要：
针对传统设计中，基站系统存在多个高Q值、高功率容限的介质滤波器而导致体积大、重量大和成本高等问题，提出了单体双路滤波电路设计方法，将2个滤波器或滤波电路集成为单个具有2个输入端口和2个输出端口的电路。通过充分利用多模介质谐振器的电磁场特性，仅使用一个金属腔和介质谐振器就实现2个具有相同性能的滤波通道。尽管集成后的2个信号通道共用一个谐振器，通道间也能实现大于20 dB的高隔离效果。介绍了包括单体双路滤波器及其与双输入双输出Doherty功率放大器的协同融合、单体双路平衡式滤波器和单体双路巴伦滤波器等电路的设计方法。提出的单体双路滤波电路可以替代传统设计方法中的2个独立滤波电路，从而减少无线系统中滤波电路的数量，实现高集成和小型化。
基于单边带调制技术的数据中心光互连性能分析
周娴，卢东旭，霍佳皓，张帆，隆克平
2020,32(5):707-718, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.003
[摘要] (51) [HTML] (51) [PDF 14.73 M] (201)
摘要：
面向数据中心短距光互连传输的强度调制与直接检测(intensity modulation and direct detection， IM-DD)技术，在光纤低损耗窗口C波段传输时，色散效应将引入严重的频率选择性功率衰退问题。从IM-DD系统色散损伤理论分析入手，阐述了利用单边带(single side band， SSB)调制技术实现高色散鲁棒性传输的机理，并对系统设计的关键问题进行了讨论与综述，包括4种SSB信号的生成方式、2类信号调制格式和2种提取SSB信号线性映射项的数字信号处理(digital signal processing， DSP)算法。通过搭建SSB系统仿真分析平台，对信号生成方式、调制格式、DSP算法进行了对比与评价。通过对SSB调制光互连传输系统的理论与技术研究分析、关键参数讨论，将为实际高色散鲁棒性短距光互连系统的设计和评估提供指导。
矢量多载波多元差分混沌移位键控在水声信道下的性能研究
徐位凯，王德清，王琳
2020,32(5):719-725, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.004
[摘要] (39) [HTML] (39) [PDF 12.95 M] (36)
摘要：
水声信道具有严重的时频双选择衰落特性，使得设计性能稳健的水声通信系统极为困难。为了克服水声信道时频双选择衰落带来的信道难以跟踪的挑战，提出一种采用非相干检测的多载波混沌通信系统，该系统基于差分混沌移位键控，将参考信号以及经扩频调制的信息承载信号当作矢量组，对这些矢量组进行离散傅里叶逆变换(inverse discrete Flourier transform， IDFT)完成多载波调制，经串-并转换后输出。在时频双选择性衰落信道下的仿真表明该系统具有良好的抗多普勒频移的特性，此外，在仿真水声信道和实测水声信道下的实验结果表明，该系统在水声信道下能够获得稳健的性能，相对于已有的多载波多元差分混沌调制方案，具有更好的抗时频双选择衰落的性能。
无线射频网状网在低压配电网中的应用研究
陈蕾，周明拓，章毅，郭瑜
2020,32(5):726-735, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.005
[摘要] (50) [HTML] (50) [PDF 7.44 M] (31)
摘要：
低压配电物联网是智能配电重要的基础设施，但现存多种低压台区本地通信技术，难以选择适从。介绍一种新兴的基于802.15.4和IPv6的适合低压配电物联网的无线射频网状网技术，从理论上分析其传输性能，且与其他技术对比分析其技术优势，并报道其在低压配电台区的实地试验。试点工程结果表明，此技术读取用户电能表及低压线路采集传输单元(collect transfer unit，CTU)的成功率最高可达99%，最低可超过88%，所测试的几种业务可在超过80%的天数内读数合格，拓扑识别率可达到100%。理论分析和试验结果表明，此技术适合低压配电物联网。
无源物联网综述——从感知､通信与管理的视角
于季弘，刘昊，王帅
2020,32(5):736-751, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.006
[摘要] (38) [HTML] (38) [PDF 7.03 M] (31)
摘要：
物联网是连接物理世界与数字世界的纽带，是泛在感知与计算关键使能技术。物联网的大规模部署受到了传感器能耗、部署及维护成本的限制。因此，如何突破上述约束的桎梏成为了学术界和工业界共同关注的问题。反向散射通信技术因其使得传感器不需要装配电池而是从周围环境的无线信号中捕获能量用于计算和通信，成为了解决问题的突破口，推动了无源物联网的出现。针对无源物联网近几年的发展进行总结，以反向散射系统为切入点，讨论了利用无源物联网对环境和物品感知的应用场景和感知方法，归纳了无源物联网络中节点组网的接入方式以及接入协议设计，介绍了传感器的监测管理种类与方法。针对现有无源物联网的特点，预测了未来的发展趋势以及面临的挑战。
QC-eIRA码的构造及其变码率编码器FPGA实现
卫霞，张文俊
2020,32(5):752-758, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.007
[摘要] (33) [HTML] (33) [PDF 5.26 M] (31)
摘要：
针对非规则重复累积码(extended irregular repeat-accumulate， eIRA)校验矩阵中H_1矩阵的随机性，提出采用有限域构造H_1矩阵的方法，并构造出了几种高码率码型。新构造码型既保留了eIRA码特殊的结构，同时又具有准循环LDPC码(quasi-cyclic low density parity check codes， QC-LDPC)的特点。仿真结果表明，当码长达到8175时，新构造码型的性能明显优于QC-LDPC码，在中长码长时表现出较好的性能。基于新码型结构特点，设计通过读写随机存储器(random-access memory，RAM)实现校验位计算的编码器硬件架构，采用Verilog HDL在Virtex 4 xc4vlx60芯片上实现了编码器，结果显示，相比于基于移位累加器组的传统QC-LDPC码，新的编码架构占用的硬件资源大幅降低，且更利于灵活实现变码率编码。
基于集成学习的复杂网络链路预测及其形成机制分析
张淼，梁延研，黄相杰
2020,32(5):759-768, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.008
[摘要] (29) [HTML] (29) [PDF 5.73 M] (46)
摘要：
为了预测节点与网络中其他现有节点之间的新连接或缺失连接，链路(边)预测近年来引发了越来越多的研究兴趣。最近已经提出各种具有不同特点的算法，以解决链路预测的问题，其中每种算法只考虑一种网络信息，从而产生片面的结果。提出基于集成学习的方法，将所有单一算法集成组合，综合考虑网络的各种信息来解决这一问题。在8个真实网络上进行了实验，利用局部拓扑索引、全局拓扑索引和推荐算法提取了17个不同的特征。结果表明，集成学习的关键性能指标——受试者工作特征曲线 (receiver operating characteristic curve， ROC)下面积(area under curve， AUC)比最佳单一算法提高2%至17%，最高达到0.9624。此外，根据度分布和随机森林得到的特征选择，分析了不同类型网络的结构与形成机制。在形成机制、网络类型和功能之间，获得了一些重要的见解:由某些确定的机制或假设导出的特征，确实是连接2个节点的内在驱动力，也正因为如此，这些特征可以用于链路预测。
基于注意力机制和离散高斯混合模型的端到端图像压缩方法
朱俊，高陈强，陈志乾，谌放
2020,32(5):769-778, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.009
[摘要] (40) [HTML] (40) [PDF 20.11 M] (49)
摘要：
图像压缩是图像处理领域重要的基础支撑技术之一。近年来，深度学习被用于解决图像压缩任务。潜在表示特征的冗余和概率估计的不准确往往会限制压缩性能的进一步提高。为了改善这类问题，提出一种基于注意力机制和离散高斯混合模型的端到端图像压缩方法。将全局上下文注意力模块嵌入到编码器，旨在构造紧凑的潜在表示特征。同时，将潜在表示特征建模为参数化的离散高斯混合模型，用于提高码率估计的准确度。实验结果表明，提出的算法无论在峰值信噪比(peak signal noise rate，PSNR)还是多尺度结构相似度(multi-scale structural similarity，MS-SSIM)指标上都高于传统方法。在视觉感知上，提出的图像压缩算法能产生更令人满意的压缩图像。
基于多天线FMCW雷达的人体行为识别方法
田增山，杨立坤，付长友，余箭飞
2020,32(5):779-787, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.010
[摘要] (68) [HTML] (68) [PDF 8.17 M] (38)
摘要：
提出一种基于多天线调频连续波(frequency modulated continuous wave， FMCW)雷达的多参数融合神经网络(fusion neural network， FNN)人体行为识别方法。针对FMCW雷达参数估计算法角度分辨率不足以及在估计目标个数错误的情况下会降低精度的问题，提出一种结合最小功率无失真响应(minimum power distortionless response， MPDR)波束形成与快速傅里叶变换(fast Fourier transform， FFT)的距离-方位角参数联合估计算法。利用2个相互垂直的线阵雷达捕捉人体行为，使用参数联合估计算法估计人体目标各回波点在水平与垂直方向的距离、角度参数。构建FNN，从参数估计结果中提取并融合人体行为在水平与垂直方向的空间与时间特征，根据融合特征实现人体行为识别与分类。实验结果表明，FNN方法对人体行为识别的准确率相比传统三维卷积神经网络(3D convolutional neural networks， 3D-CNN)提升了4.37%。
基于神经网络的WiFi睡眠呼吸暂停智能监测技术
余鑫，杨小龙，周牧，蒋青
2020,32(5):788-797, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.011
[摘要] (39) [HTML] (39) [PDF 20.17 M] (48)
摘要：
为了克服传统睡眠呼吸监测方案未考虑实际受测人员在测试区域可能存在呼吸暂停、正常呼吸或者离开测试区域的问题，设计一种基于家庭WiFi的睡眠呼吸暂停智能监测系统。利用线性拟合消除接收天线的信道状态信息 (channel state information， CSI) 相位误差，并利用小波变换去除信号幅值的噪声；结合短时傅里叶变换和滑动窗口法对信号进行分割；提取天线间相位差的方差等特征并利用神经网络模型对呼吸暂停进行识别，排除睡姿变化带来的干扰。实验结果表明，该系统对于呼吸暂停的检测率达到95.6%以上，能够作为日常的呼吸暂停监测方案并为用户提供健康参考。
基于分层禁忌遗传算法的卫星任务调度方案
戴翠琴，李慧鹏
2020,32(5):798-807, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.012
[摘要] (30) [HTML] (30) [PDF 3.66 M] (31)
摘要：
对地观测卫星在地球观测系统中起着核心作用，任务调度是对地观测卫星满足更多任务需求并获得高观测效率的重要手段。随着用户的激增，大量的任务请求引起卫星资源、时间资源的冲突，导致卫星任务的调度效率低下。为了解决上述问题，通过拆分和聚类2种策略对任务进行预处理，设计了一种基于分层禁忌遗传算法(layered tabu genetic algorithm， LTGA)的卫星任务调度方案。建立了对地观测系统模型，分析了观测任务调度的相关约束；通过分析任务时间窗口冲突情况来确定任务拆分方式，通过计算聚类距离来区分任务分布状态，从而选取合适的观测任务构成预调度任务集合；在上述任务规划的基础上，提出LTGA完成任务的选取和排序，生成观测计划。仿真结果表明，所提出的卫星任务调度方案能够有效提升调度收益、降低调度时间。
面向自动驾驶的5G边缘计算业务连续性技术研究
戴忠，王小奇，王薇
2020,32(5):808-815, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.013
[摘要] (32) [HTML] (32) [PDF 4.98 M] (24)
摘要：
为了提升在5G边缘计算场景下的自动驾驶业务连续性，保障车辆在高速移动下的鲁棒性和实时性，解决由于车载设备与5G边缘计算之间的通讯网络路径发生突变和变长，导致网络连接不可靠和拥塞丢包的问题，提出了增强型随机早期检测算法(stochastic fair-random early detection, SF-RED)和端到端双连接双链路技术保障业务鲁棒性，并提出硬件加速技术保障业务实时性。增强型SF-RED算法通过统一资源定位器(uniform resource locator, URL)识别应用，并基于不同应用来设计数据报文转发路径策略，实现基于多路径的转发和数据缓存以及报文拥塞下的丢弃控制，进一步改善丢包队列的管理。通过自动驾驶应用的实际案例证明，采用增强型SF-RED和端到端双连接双链路技术能够有效提升高速移动的自动驾驶车辆业务可用性，采用的硬件加速技术显著降低其业务时延。
云计算安全体系设计与实现综述
杨松，刘洪善，程艳
2020,32(5):816-824, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.014
[摘要] (39) [HTML] (39) [PDF 3.74 M] (35)
摘要：
云计算的安全性既要面对传统信息技术带来的安全威胁，又要面对云计算核心技术，如虚拟化带来的新风险。根据经典的以安全策略(policy)、保护(protection)、检测(detection)和响应(response)为核心的安全模型—PPDR模型，结合笔者在云服务商工作积累的多年安全实践，论述了云计算安全体系设计与实现的关键技术，包括网络、主机、应用、数据和运维运营5个层面的安全设计与实现，并对云计算安全相关的技术趋势进行了展望。提出一种经实战检验的云计算安全体系的设计与实现，特别是数据安全体系的设计与实现。该体系上线3年来，已消减针对云平台99.99%以上的安全攻击，经受住了现网大规模安全实战的考验。
基于蒙特卡罗方法的大气激光通信后向散射特性分析
夏云芝，邓贤君，易灵芝，马春波，敖珺
2020,32(5):825-832, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.015
[摘要] (22) [HTML] (22) [PDF 7.47 M] (33)
摘要：
激光在自由空间进行传输时，受大气分子和气溶胶粒子的影响，发生的后向散射效应会降低激光传输系统的可靠性，研究激光在大气中传输的后向散射效应，可以有效提高激光通信系统的安全性和保密性。利用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法对大气后向散射信道特性进行分析，建立了激光在大气中传输的后向散射理论模型，为了提高蒙特卡罗算法的计算效率，在原模型的基础上提出了一种改进的快速蒙特卡罗方法，分析了能见度、非对称因子以及介质反照率对后向散射能量的影响，利用MATLAB进行了仿真模拟分析，得出后向散射能量随能见度、非对称因子以及介质反照率的变化规律，结果表明该方法可以准确和快速地计算后向散射能量，并为激光通信系统的设计提供了依据。
面向5G需求的APP载体内容分发网络模型研究
柳兴，郭慧，张志明，刘峥，谯婷
2020,32(5):833-839, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.016
[摘要] (24) [HTML] (24) [PDF 7.18 M] (22)
摘要：
针对APP(application)载体向移动用户传播内容数据的资源配置问题，根据移动用户对内容数据存在间歇式兴趣等特点，提出一种APP载体内容分发网络模型。该模型考虑APP和人群的生灭全生命周期等因素，结合APP向人群推送内容以及人群内部传播内容的现实应用场景，并利用虫媒传染病仓室模型构造内容数据传播的关联关系。通过理论证明了当基本再生数R0小于1时，所提模型平衡点的存在性和稳定性。仿真结果验证了所提模型平衡点的存在和稳定。
5G网络中基于波束成形和休眠机制的能量优化策略
沈爱国，郑新旺，胡奕彬，杨光松
2020,32(5):840-847, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.017
[摘要] (127) [HTML] (127) [PDF 4.72 M] (88)
摘要：
为提高频谱利用率，5G毫米波通信采用的波束成形技术会对当前的不连续接收(discontinuous reception,DRX)机制产生不利的影响。提出一个基于信道质量提示(channel quality indication,CQI)反馈的不连续接收机制(C DRX)，波束成形只在必要的时候进行。在此基础上，通过优化波速成形策略进一步降低波束成形时间，达到节省能量和降低时延的目的。采用半马尔科夫过程对波束失准事件下C-DRX的建模分析，仿真分析验证了所提方案的能量和时延的有效性。
※计算机与自动化※
基于树模型的差分隐私保护算法
邓蔚，陈秀婷，张清华，王国胤
2020,32(5):848-849, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.018
[摘要] (54) [HTML] (54) [PDF 7.87 M] (42)
摘要：
目前面向分类的差分隐私保护算法中，大部分都是基于决策树或者随机森林等树模型。若数据集中同时存在连续数据和离散数据时，算法往往会选择调用2次指数机制，并且进行隐私预算分配时往往选择平均分配。这都使得隐私预算过小、噪声过大、时间成本增加以及分类准确性降低。如何在保证数据隐私的同时尽可能地保证数据可用性，并提高算法性能，成为目前差分隐私保护技术研究的重点。提出了面向决策树和随机森林的差分隐私保护数据挖掘算法，使用Laplace机制来处理离散型特征，使用指数机制处理连续型特征，选择最佳分裂特征和分裂点，并采用最优特征选择策略和等差预算分配加噪策略。对金融数据集的测试结果表明，提出的2种基于树模型的差分隐私保护算法都能在保护数据隐私的同时，具有较高的分类准确性，并且能够充分利用隐私保护预算，节省了时间成本。
针对不可微多阶段算法的环境升级式强化学习方法
谢树钦，陈梓天，徐超，卢策吾
2020,32(5):857-858, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.019
[摘要] (30) [HTML] (30) [PDF 8.20 M] (27)
摘要：
多阶段算法的研究目前已取得很大进展，但仍存在2个重要问题。在推理阶段，信息不能从下游反馈到上游。在训练阶段，当整个模型涉及不可微函数时无法进行端到端的训练，因此不同阶段不能联合优化。提出一种新的环境升级式强化学习方法来解决反馈和联合优化问题，该方法的框架结构是通过一个强化学习智能体将下游阶段与上游阶段重新连接起来，利用优化上游阶段的输出来训练智能体，以提高最终性能，同时根据智能体的策略对下游阶段(环境)进行升级，实现智能体策略和环境的联合优化。针对智能体和环境的不同训练需求，还提出了一种基于该框架的训练算法，并在实例分割和人体姿态估计实验中证明了其有效性。
基于语音与人脸参数化表示的跨模态稠密深度
唐俊，牟海明，冷洁，李清都，刘娜
2020,32(5):867-868, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.020
[摘要] (25) [HTML] (25) [PDF 7.83 M] (19)
摘要：
为了提高跨模态人脸表示与合成的性能，针对语音与人脸图像2种模态数据，提出一种基于人脸参数化表示与稠密深度网络相结合的面部生成方法。针对输入语音模态，通过对信号进行频谱变换，将一维时域信号转换到二维频率域，可提取频域上稳健的特征描述；针对输出图像模态，利用主动外观模型对不同面部区域独立建模以降低区域间的相关性，并提取紧凑的人脸参数化特征；为了获得有效的跨模态学习性能，提出采用稠密连接的深度卷积神经网络学习语音、图像2种模态的回归预测，并通过预测的人脸参数进行面部重构，所采用的深度网络模型可以加强特征传播与特征复用，有利于增强面部细节的合成。在2组音视频数据集上验证了提出方法的有效性。
深度残差网络和LSTM结合的图像序列表情识别
马玉环，张瑞军，武晨，屈军锁
2020,32(5):874-883, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.021
[摘要] (23) [HTML] (23) [PDF 14.08 M] (19)
摘要：
为了改善图像表情和图像序列表情识别效果，针对传统表情识别特征提取复杂和效果不理想问题，提出了一种深度残差网络和局部二值模式(local binary patterns,LBP)相结合的特征提取方法，利用深度残差网络提取数据集的空域特征，长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)处理时域特征，实现空域与时域特征的结合。研究了不同层数的残差网络、不同形式的LBP算子以及其他网络结构对人脸表情识别的影响，对比了支持向量机和随机森林实现的序列表情识别算法。在Cohn-Kanade数据集和AFEW6.0数据集上进行了验证，实验结果表明，算法在验证集上的准确率分别为73.1%和58.4%，相比其他算法有一定程度的提升。
基于序列标注的事件联合抽取方法
王晓浪，邓蔚，胡峰，邓维斌，张清华
2020,32(5):884-890, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.022
[摘要] (25) [HTML] (25) [PDF 2.67 M] (20)
摘要：
事件抽取是自然语言处理领域的重要研究方向。传统的事件类型抽取系统采用分类方式，无法解决跨句子的事件角色和事件类型匹配问题。为了解决该问题，提出一种基于序列标注的事件联合抽取模型，结合卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)与长短期记忆网络(long short-term memory, LSTM)提取全局特征和局部特征；并在浅层LSTM层共享参数实现联合抽取，以序列标注方式抽取事件论元并匹配事件类型。实验结果表明，模型能有效提取司法领域的文档事件信息。
一种改进粒子群优化算法在车辆路径问题的应用研究
文展，唐康健，李文藻
2020,32(5):875-883, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.023
[摘要] (29) [HTML] (29) [PDF 2.09 M] (31)
摘要：
基于集合的粒子群优化算法(set-based particle swarm optimization,S-PSO) 主要用于解决离散域的组合优化问题。但S-PSO只考虑了当前粒子的最优对速度更新的影响，易陷入局部最优解。提出ES-PSO (enhanced S-PSO)算法，重新设计速度更新策略。在速度更新策略中加入了全局最优和邻域最优的影响，同时，修改权重系数，使粒子在更新时优先考虑服务时间较早的粒子，更加合理地安排了节点的服务顺序。使用ES-PSO算法求解带时间窗的车辆路径问题(vehicle routing problem with time windows,VRPTW)，提出了ES-PSO-VRPTW算法。实验结果表明,基于Solomon数据集，ES-PSO-VRPTW算法在最优路径数目(number of vehicle-route,NV)和总里程(total distance,TD)上的表现比S-PSO-VRPTW更加优越。将ES-PSO-VRPTW用于求解带时间窗的垃圾回收车辆运输问题，得到的路径数目NV和总里程TD相对于S-PSO-VRPTW以及传统的遗传算法(genetic algorithm,GA)和蚁群算法(ant colony optimization,ACO)均有大幅度降低。
多粒度邻域粗糙模糊集及其不确定性度量
杨洁，黄梦亿，陈佳
2020,32(5):891-897, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.05.024
[摘要] (35) [HTML] (35) [PDF 2.67 M] (31)
摘要：
邻域粗糙集是经典粗糙集的一个扩展模型，研究其不确定性度量模型具有重要意义。在邻域粗糙集理论中，当前不确定性度量方面的研究工作主要专注于度量知识空间的粒度大小或边界域尺寸。在邻域系统中，对于目标概念为模糊时的情形，其不确定性不仅来自于邻域粒的边界域，还来自于正域和负域，当前的不确定性度量方法较少考虑这种情形。为此，构建了邻域粗糙模糊集模型，从粒计算的角度出发，进一步提出了多粒度邻域粗糙模糊集模型；针对多粒度邻域粗糙模糊集具有乐观性与悲观性的特点，借鉴Vague集中支持度和反对度的思想，设计了基于模糊度的多粒度模糊熵的不确定性度量方法，不仅符合人类的认知习惯，而且可以有效刻画整个邻域知识空间的结构信息。

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基于区块链的电力营销数据保护方案研究
王凌宇, 傅宏, 杨云, 刘俊
Available online:2020-11-24, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.202005190139
[摘要] (2) [HTML] (2) [PDF 1.79 M] (3)
摘要：
随着信息化技术的飞速发展，电力企业的信息化程度不断地提高，而在电力营销系统数据迅猛增长的环境下，系统中的数据却长期处于一种高风险的状态。为了提高系统中数据的保密性和完整性，针对传统电力营销系统中心化的存储方式所带来的数据存储和管理难题，本文提出一种基于区块链技术的电力营销数据保护方案，利用Merkle树原理对用户身份信息进行处理并将其存储在区块链中。此外，本文提出了一种基于电力营销数据的瑞波共识算法，并以此来实现节点间的共识。该方案在实现用户身份有效认证的同时，保证用户身份信息具有不可篡改性，并将用户信息与电力倾向性数据的关联性进行分离，破坏用户身份与电力营销数据之间的可关联性。实验结果表明，本方案所提出的瑞波共识算法在时延、吞吐量及通信成本上都能满足电力营销系统实际生产所需，并且能够抵御系统内部和外部的恶意攻击行为，保护电力营销系统中企业和用户数据的安全和隐私。
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一种新型双频微带天线的分析与设计
邵建兴，蒋泽
[摘要] (1376) [HTML] (1376) [PDF 1.61 M] (24716)
摘要：
为了减少无线通信中的干扰，并满足多个无线通信系统实现多系统共用和收发共用，天线需在宽频带及不同频段下工作。分析并设计了一种性能优异的新型双频微带天线，采用电磁仿真软件HFSS 10.0对所设计的天线进行了仿真分析研究。仿真分析结果表明，该天线工作的频段分别为1.67~1.84 GHz和233~253 GHz，且天线的相对带宽分别达到9.71%和8.23%，天线可以作双频宽带天线，用于射频通信系统中。
求解旅行商问题的几种算法的比较研究
李敏，吴浪，张开碧
[摘要] (1110) [HTML] (1110) [PDF 1.11 M] (7089)
摘要：
旅行商问题具有重要的理论和实际研究价值，在工程实践中应用广泛。采用遗传算法、蚁群算法和模拟退火算法对旅行商问题进行求解，并选取中国旅行商问题进行仿真，比较了3种算法的优劣，得出了它们各自不同的适用范围：蚁群算法适用于缓慢地较精确的求解场合；模拟退火算法适用于快速精确的求解；遗传算法适用于快速求解，但结果准备度要求不高的情况。
AISG2.0下的遥控电调倾角天线设备搜索算法
邓春健，罗仁泽，李文生，安源
[摘要] (1633) [HTML] (1633) [PDF 1.68 M] (5627)
摘要：
分析了遥控电调倾角天线设备扫描机制及搜索识别过程，确定了遥控电调倾角天线设备搜索算法的性质和类型，同时提出了扫描周期在4种反馈状态下算法的应对策略，对优化和改进算法搜索效率提供了理论依据。算法实现采用对各搜索深度分层分析的方法，研究各扫描周期下，相同的掩码放开位数在设备搜索过程中的时间消耗情况，获得较优的掩码放开步骤，并针对AISG2.0协议，提出了基于重复扫描的混合掩码放开位的设备搜索算法。仿真和实践对比证明，该算法在有效降低设备识别时间的同时，提高了设备搜索效率。
LTE系统中Reed-Muller码的编译码算法
陈发堂，何坚龙
[摘要] (3126) [HTML] (3126) [PDF 1.08 M] (4437)
摘要：
在3GPP LTE物理层协议中，信道质量指示(channel quality indicator，CQI)与混合自动重传请求应答(hybrid automatic repeat-request acknowledgement，HARQ-ACK)均采用了基于Reed-Muller码的超码编码方式。与TD-SCDMA物理层协议中的TFCI（transport format combination indicator）编码类似，但3GPP LTE系统中的编码矩阵采用了更复杂的交织技术，增加了更多的掩码，这使得接收端的译码难度增大。针对3GPP LTE系统中编码矩阵的特点，利用快速哈达玛变换(fast Hadamard transformation，FHT)，给出了一种快速的译码算法。仿真结果表明了该算法的有效性，该算法已应用于LTE-TDD无线综合测试仪表的开发中。
分布式存储中的再生码综述
郝杰，逯彦博，刘鑫吉，夏树涛
[摘要] (2467) [HTML] (2467) [PDF 2.62 M] (4403)
摘要：
分布式存储系统中通过引入冗余提高系统的可靠性，纠删码作为重要的冗余策略在分布式存储中得到越来越多的重视。分布式存储系统中，当某个存储节点失效后，需要引入新的节点来修复失效节点的数据。传统纠删码冗余策略在修复失效节点时需要传输的数据量较大。近年来出现的再生码对传统纠删码进行改进以减少修复失效节点的带宽消耗。再生码引入网络编码的思想，在修复失效节点时，参与修复过程的节点首先将本节点内的数据作线性组合后再上传，最终修复带宽消耗最小。介绍了再生码的基本概念，然后介绍单节点修复再生码和合作修复再生码的编码策略，最后总结再生码的发展和研究方向。
基于Mean-Shift和粒子滤波的两步多目标跟踪方法
李红波，曾德龙，吴渝
[摘要] (5828) [HTML] (5828) [PDF 1.93 M] (4279)
摘要：
针对Mean-Shift跟踪算法容易跟踪丢失以及粒子滤波跟踪算法计算量大等问题，提出了一种两步多目标跟踪算法。利用Mean-Shift进行第一步跟踪得到候选目标，在跟踪不准的情况下再利用粒子滤波进行后续的跟踪结果修正。实验结果表明两步跟踪算法既能保持Mean-Shift跟踪的实时性，也能维持粒子滤波跟踪算法的鲁棒性，有很高的实用性。
异构网络垂直切换性能参数分析及算法研究
柴蓉，肖敏，唐伦，陈前斌
[摘要] (6581) [HTML] (6581) [PDF 893.46 K] (4172)
摘要：
以蜂窝网与无线局域网(WLAN)融合为例，研究异构网络之间的垂直切换算法。对影响切换算法性能的各网络端及用户端参数进行了分析研究，包括参数的定义、在不同接入网中的取值范围、参数之间的关系及参数的归一化等。针对参数对切换算法及系统性能的影响，进行了参数分类，将参数分为切换先决条件、切换判决条件及切换辅助条件，并根据参数分类提出了新的垂直切换算法。该算法采用可变权值，即算法中各性能参数的权值依据用户业务特性，移动模型及用户对各网络的喜好等因素进行动态调整。与目前固定权值的垂直切换算法相比，提出的算法考虑了不同用户特性及QoS需求，可提高用户满意度及网络整体性能。
3G系统中PDCP子层ROHC的研究和实现
李小文，胡现岭
[摘要] (2502) [HTML] (2502) [PDF 1.54 M] (4168)
摘要：
LTE的高数据速率和容量，使频谱资源与业务量之间的矛盾更加突出。介绍了健壮性头压缩协议（ROHC）以及它在3G系统分组数据汇聚协议（PDCP)子层中的应用，分析了其应用价值和前景。全面分析了在PDCP中ROHC的实现原理及其应用过程。结合3G系统中PDCP层头压缩过程，对ROHC的实现进行了研究，分别从压缩方和解压缩方2个过程重点探讨了ROHC的实现架构。提出了一个改进的解压缩方的修复算法，该算法能够适用于大量丢包的情况，同时可以提高ROHC健壮性。
太赫兹技术及其应用
姚建铨
[摘要] (2090) [HTML] (2090) [PDF 1.66 M] (3807)
摘要：
太赫兹（Terahertz，THz）通常是指频率在0.1～10 THz（波长为0.03～3 mm）的电磁波。太赫兹技术被认为是国际电子和信息领域的重大科学问题，是连接宏观电子学和微观波长学的桥梁，在电子、信息、生命、国防、航天等方面蕴藏着巨大的应用前景，目前已经在全世界范围内形成了一个THz技术研究高潮。介绍了太赫兹波的主要特征、主要研究内容及其应用前景。
一种中继辅助下SISO系统的干扰对齐算法
施赵媛，雷维嘉，谢显中
[摘要] (2100) [HTML] (2100) [PDF 993.83 K] (3799)
摘要：
通过研究含中继的单输入单输出（single input single output，SISO）对称无线干扰网络，分析了在SISO对称网络中进行干扰对齐（interference alignment，IA）时使用中继的必要性。综合考虑所有用户的最大弦距离给出了优化的分布式干扰对齐算法。基于此优化算法并使用中继，只需要进行2个时隙的信道扩展就可对SISO干扰网络实现干扰对齐，使每个用户对达到1/2的自由度。仿真结果表明，在增加中继并应用优化算法后，系统的容量、能量效率都有了显著的改善。
SINS系统姿态算法仿真
田增山，孙冬梅，韩令军，杨丽
[摘要] (5850) [HTML] (5850) [PDF 1.19 M] (3641)
摘要：
姿态算法是捷联惯导系统的关键部分之一。在对传统三阶泰勒展开法和四阶龙格 库塔法分析的基础上，提出了另一种更有效的四阶泰勒展开法，并在典型圆锥运动环境下，对3种算法进行了姿态角误差仿真分析，从运算精度与速度上考虑，得出四阶泰勒展开法比三阶泰勒展开法和四阶龙格 库塔法都更具优势，为姿态算法的研究提供了参考。
一种基于叠加弱能量训练序列的OFDM时间同步算法
王汝言，高頔，罗仁泽
[摘要] (5314) [HTML] (5314) [PDF 1.45 M] (3569)
摘要：
针对正交频分复用 (orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)系统对定时误差敏感，从叠加训练序列结构出发，提出了一种弱能量训练序列。该训练序列只叠加在循环前缀上，且比普通的重复结构训练序列能量要低，能降低由于叠加训练序列对系统误码率的影响，还能利用训练序列的结构特点降低相关峰值旁瓣对同步判决的影响，提高了时间同步的准确率。在低信噪比时采用该训练序列结构，同步准确率高于采用普通重复结构训练序列的同步方法，最后通过计算机仿真验证了该方法的有效性。
3GPP LTE协议栈RLC层AM传输模式的设计与实现
邓亚平，付红，谢显中，施渊籍，张玉成，石晶林
[摘要] (6398) [HTML] (6398) [PDF 1.63 M] (3538)
摘要：
针对3GPP最新发布的LTE(long term evolution) Release 8标准, 研究了LTE空中接口协议栈无线链路控制（radio link control，RLC）的子层确认（acknowledged mode，AM）传输模式的设计与实现机制。主要介绍了LTE无线接入网空中接口协议栈的结构，详细阐述了空中接口协议栈中RLC的AM数据传输模式的运行原理，最后根据协议设计了一种具体在协议栈软件中实现AM传输模式的方法。
两节宽带阻抗变换器的优化设计
陈军，徐昌彪
[摘要] (943) [HTML] (943) [PDF 0.00 Byte] (3328)
摘要：
阐述了两节传输线构成的宽带阻抗变换器的设计方法，该传输线阻抗变换器能在任意两个频率点之间对任意的纯电阻负载实现宽带阻抗匹配。在理想条件下，可以对满足该阻抗变换器的方程组进行解析，从而得到所需的设计参数。如果利用Ansoft Designer优化设计阻抗变换器，则得到一个宽频带的阻抗变换器。仿真结果显示了该设计方法的正确性。
不均衡数据分类算法的综述
陶新民，郝思媛，张冬雪，徐鹏
[摘要] (2037) [HTML] (2037) [PDF 1.31 M] (3262)
摘要：
传统的分类方法都是建立在类分布大致平衡这一假设基础上的，然而实际情况中，数据往往都是不均衡的。因此，传统分类器分类性能通常比较有限。从数据层面和算法层面对国内外分类算法做了详细而系统的概述。并通过仿真实验，比较了多种不平衡分类算法在6个不同数据集上的分类性能，发现改进的分类算法在整体性能上得到不同程度的提高，最后列出了不均衡数据分类发展还需解决的一些问题。
基于Viterbi算法的GMSK信号解调性能分析与仿真
曾佐祺，李赞
[摘要] (1489) [HTML] (1489) [PDF 0.00 Byte] (3236)
摘要：
高斯最小频移键控（GMSK）调制是一种相位连续的恒包络调制方式，具有带外辐射小、频谱利用率高的特点。在介绍GMSK信号的基本原理的基础上，通过信号状态的具体表示及Viterbi算法分支度量的计算，给出了基于Viterbi算法的GMSK信号解调方法和系统性能分析。仿真结果表明，在误码率同为10－3的条件下，该方法较二比特差分解调可获得7dB的增益，并具有较好的抗噪声和抗多径性能。
智能取证技术研究
陈龙，谭响林，高如岱
[摘要] (4193) [HTML] (4193) [PDF 470.98 K] (3067)
摘要：
计算机取证已成为解决争议和打击计算机犯罪的重要手段，充分利用智能信息处理技术实现计算机取证的意义重大。从取证形式化分析、用户行为分析、智能图像取证、智能视频取证4个方面讨论了近年来智能取证技术的发展及其存在的问题，最后对智能取证技术未来趋势作了分析讨论。
OpenFlow软交换机的性能测量
蒋培成，陈鸣，李兵
[摘要] (2424) [HTML] (2424) [PDF 2.23 M] (3012)
摘要：
具有控制平面与数据平面分离架构的OpenFlow网络为网络创新提供了真实的试验平台。对 OpenFlow交换机的工作过程进行了分析，并对OpenFlow软交换机的性能进行了测量分析。测量结果表明，无论对传输控制协议（transfer control protocol，TCP）流还是用户数据包协议（user datagram protocol，UDP）流，OpenFlow软交换机都具有良好的性能，能够满足搭建中小型试验网络的要求；如果有大量的短分组，其吞吐量会明显下降；同时，为高速率UDP流建立表项的过程，也会降低系统效率。
基于幅相扰动的改进Memetic算法的波束成型算法
李方伟，张海波，张浩，郭天科
[摘要] (5325) [HTML] (5325) [PDF 1023.44 K] (3002)
摘要：
为了提高天线波束成型算法的收敛性能，基于改进的Memetic算法对幅相扰动最优权值的搜索，提出了一种新的上行MIMO-SDMA智能天线系统的波束成型算法。仿真结果表明，该算法具有很好的收敛性能和较高的效率，基于该算法的智能天线系统不仅能够对干扰方向进行自适应控零而且还能同时使最大增益主瓣与期望信号的方向一致，使系统的信噪比得到提高，很好地实现上行MIMO-SDMA。
互耦效应对天线阵单元间相关性的影响
陈靖峰，周杰
[摘要] (1998) [HTML] (1998) [PDF 1.81 M] (2893)
摘要：
分析了互耦效应对多天线性能的影响，通过网络等效分析法对天线模型进行简化分析，得出阻抗矩阵和收发端的耦合矩阵。推导出互耦效应时天线阵元空间相关性的通用表达式，并论证了它与无互耦时空间相关性的关系。研究了互耦效应分别对平行天线阵列和共线天线阵列阵元间空间相关性的影响。仿真分析表明，互耦效应对于两种天线阵列的影响显著不同，适当的选择天线阵列可以有效地改善互耦效应对于系统性能的影响。