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※通信与电子※
基于散射区模型与参数聚类的室外NLOS单站定位算法
吴啟弘，田增山，周牧，罗斌，余箭飞
2020,32(6):909-916, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.001
[摘要] (80) [HTML] (80) [PDF 2.85 M] (57)
摘要：
室外非视距(non line of sight， NLOS)环境中障碍物会阻碍终端电磁波信号直接传播到基站，而且该条件下单基站收集的定位信息不足，导致定位精度不高。针对上述问题，提出一种基于空间布局的散射区模型和基于参数聚类的定位算法。根据固定基站附近的空间布局确定散射区并构建散射区模型，该算法基于该模型收集多径信号的测量参数，将k-means聚类(k-means clustering)和均值漂移聚类(means shift clustering)算法有效结合对参数聚类处理，再根据聚类结果和单站定位系统的几何结构建立方程组，将方程组的求解问题转化为非线性优化问题并利用列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt， LM)算法求解优化问题估计目标位置。仿真结果表明，在室外NLOS环境中，且仅提供单个基站的条件下，该算法可以有效提高定位结果的精度。
稀疏码多址接入系统中基于分层编码的多播资源分配算法
陈雷
2020,32(6):917-924, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.002
[摘要] (32) [HTML] (32) [PDF 1.74 M] (33)
摘要：
稀疏码多址接入(sparse code multiple access，SCMA)技术被认为是一种能有效提高频谱效率的技术。将稀疏码多址接入技术应用于无线多播通信中可以扩展多播系统的容量。对多播系统的容量进行了推导，采用分层编码技术应用在SCMA系统的多播传输中，使得系统容量不再受限于多播系统中最差用户的信道质量，采用资源分配算法来最大化多播系统容量。为了减少最优化问题的计算复杂度，又提出了快速次优化算法(fast suboptimal algorithm， FSA)，该算法分为码本分配和功率分配2个阶段。仿真结果显示，提出的快速次优化算法在SCMA系统中的多播系统功效要优于正交频分多址接入(orthogonal frequency division multiple access， OFDMA)系统中的多播系统功效。并且，在SCMA系统和OFDMA系统中，提出算法的系统功效都要远优于传统多播(conventional multicast， CM)策略的系统功效。
全双工蜂窝网络中用户协作D2D通信的性能分析与优化
韦磊，赵永生，吴庆，杨阳，杨崇海，冯文江
2020,32(6):925-933, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.003
[摘要] (20) [HTML] (20) [PDF 1.72 M] (31)
摘要：
提出一种蜂窝网络中全双工蜂窝用户协作D2D(device to device)通信机制，全双工蜂窝用户采用功率域叠加支持上行传输和D2D通信并发，为无直传链路的D2D用户对协作中继；分析了系统的可达速率域，提出了一种基于最大-最小可达速率的功率分配算法。仿真分析表明，随着自干扰消除性能的提升，系统的可达速率域扩大，全双工协作D2D通信的可达速率域显著大于半双工协作D2D通信，且蜂窝上行链路和协作D2D链路间存在可达速率折中；功率分配算法能根据信道状态动态调整蜂窝用户的发射 率和功率分配因子，功率效率高，且随着最大发射功率的增加，蜂窝上行链路和协作D2D链路的可达速率趋同，能满足最大-最小准则，兼顾蜂窝上行链路和协作D2D链路间的公平性。
多场景下LTE终端管控方案研究
李志濠，杨小龙，周牧，王勇
2020,32(6):934-944, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.004
[摘要] (19) [HTML] (19) [PDF 6.28 M] (38)
摘要：
终端管控技术是指在不依附于运营商和用户的前提下，通过第三方设备对通信终端进行有效控制。为了解决管控成本高、时延大等问题，提出了面向不同场景的长期演进(long term evolution，LTE)管控方案，包括全覆盖管控方案和目标终端管控方案。基于LTE终端定时同步的原理向终端发送同步诱导信号来完成对终端的吸附，构造跟踪区域更新拒绝信令和附着拒绝信令，根据信令所携带的不同核心网信息分别实现LTE终端全覆盖管控和目标终端管控。实验结果表明，提出的全覆盖管控方案能够阻断虚拟基站信号覆盖范围内所有LTE终端与外界进行通信，同时降低了管控成本。相比于传统LTE目标终端管控技术，目标终端管控方案优势在于不仅降低了管控时延，而且可以在目标用户无感知情况下完成其身份信息的检测并阻断包括长期演进语音承载(voice over long term evolution，VOLTE)终端在内的目标LTE终端与外界进行通信。
非正交多址认知无线电网络功率分配算法
王江涛，周梦园，陈东，蔡丽娟
2020,32(6):945-953, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.005
[摘要] (21) [HTML] (21) [PDF 1.37 M] (38)
摘要：
非正交多址和认知无线电技术能有效提高频谱效率，是新一代移动通信系统的关键技术。针对功率域非正交多址认知无线电网络的能效优化问题，建立了满足次用户最小系统吞吐量和主用户最大干扰的次用户功率分配模型，将子信道吞吐量公式进行分解，得到子信道功率分配系数和子信道功率消耗率2个子问题。针对第1个问题，采取凸差(difference of convex，DC)规划算法将目标函数等效为2个凸函数差形式，并应用一阶泰勒展开式进行连续近似，将非凸问题转换为凸优化问题，从而得到子信道复用次用户最优功率分配系数；针对第2个问题，采用Dinkelbach算法和次梯度算法，利用拉格朗日函数，得到最优子信道功率消耗率。仿真结果表明，所提功率分配算法收敛速度快，时间复杂度低，其平均系统能效性能远优于分数功率分配算法。
光MIMO-OFDM预编码矩阵优化
苏浩明，李燕龙，符杰林，仇洪冰
2020,32(6):954-960, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.006
[摘要] (18) [HTML] (18) [PDF 2.47 M] (33)
摘要：
由于水下非成像光多输入多输出正交频分复用(multiple input multiple output-orthogonal frequency division multiplexing，MIMO-OFDM)通信系统采用强度调制-直接检测的通信方式，缺失频率和相位分量，不同光源的光束在接收端相互叠加，因此其信道相关性强，误码率(bit error rate，BER)高。针对这一问题，提出一种基于非成像光MIMO-OFDM接收信号欧氏距离的预编码算法。假设发送端预知信道状态信息，在满足光信号非负性和总功率受限的约束下求解最优预编码矩阵，通过对不同光源分配不同的功率实现最大化接收信号的最小欧氏距离。系统发送端通过预编码矩阵对信号进行预编码，接收端通过最大似然方法对最大化欧氏距离的接收信号进行解码。仿真结果表明，与基于奇异值分解的光MIMO预编码算法相比，提出的算法在总功率不变的前提下，进一步降低了非成像光MIMO-OFDM系统误码率。
基于QR码构造的广义LDPC码
黄翔，黎勇，张晓琴
2020,32(6):961-968, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.007
[摘要] (14) [HTML] (14) [PDF 1.38 M] (30)
摘要：
在低密度奇偶校验(low density parity check， LDPC)码的图形表示中，存在着一种陷阱集结构，其对性能的影响表现在，陷阱集中变量节点所对应的比特在迭代过程中如果发生错误，就不容易被纠正回来。因此，结合平方剩余(quadratic residue， QR)码来设计一种新颖的广义LDPC码的编译码方案。该方案利用QR码这一性能优良的码型，为LDPC码的某些变量节点提供额外的保护，在损失少许码率的情况下，以期消除某些陷阱集的影响，并获得比原始LDPC码更好的性能。在仿真模拟中，通过统计原始LDPC码的错误比特位置，发现某些比特位置的出错频率较高，为此，从陷阱集的角度分析了其中的原因，并根据这些变量节点，构造广义LDPC码。仿真结果表明，该方案能够有效地降低某些LDPC码的错误平层。
基于集成神经网络的信道估计方法研究
罗菊，方照东，袁泉
2020,32(6):969-975, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.008
[摘要] (20) [HTML] (20) [PDF 1.78 M] (32)
摘要：
为解决噪声以及信号干扰等因素严重影响接收端信道估计的问题，提出一种基于集成神经网络的信道估计方法，利用多个改进后的神经网络来提取带噪导频信号与原始导频信号之间的非线性关系模型，根据其输出误差来计算差异度值，并结合差异度对其进行集成，得到训练完成的集成神经网络模型，通过集成神经网络模型来获取信道估计结果；与最小二乘(least squares，LS)估计方法相比，该方法不仅可以提高通信的可靠性，而且还能减少导频开销提高通信有效性；在不同的调制方式下，当误码率相同时，算法所需的信噪比LS算法均要更低；基于正交频分复用(orthogonal frequency division multiple，OFDM)通信系统进行仿真，结果证明，该方法具有优良的性能。
一种基于开路枝节加载的新型双陷波超宽带滤波器
南敬昌，左嫣然，高明明
2020,32(6):976-983, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.009
[摘要] (18) [HTML] (18) [PDF 1.70 M] (32)
摘要：
为了解决具有陷波特性的超宽带滤波器陷波深度不够和阻带抑制能力不强等问题，设计了一款结构紧凑的双陷波超宽带滤波器，将设计的新型多模谐振器与输入、输出馈线进行耦合完成超宽带滤波器的设计，在输入馈线端加载2个开路枝节，实现了具有双陷波特性的超宽带滤波器。该滤波器通带为2.42~10.98 GHz，带内插入损耗较小，分别在5.31 GHz和8.1 GHz处产生了2个陷波，有效阻断了无线局域网(wireless local area network，WLAN)和X波段卫星通信频段窄带信号对超宽带通信系统的干扰。该滤波器不仅结构简单，并且具有很好的带外抑制能力(-66.28 dB)和足够的陷波深度(-39.71~-35.12 dB)，同时能够达到超宽带系统对滤波器插入损耗和回波损耗的要求。
※计算机与自动化※
我看人工智能
张景中，张清华，乔雨琪
2020,32(6):984-990, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.010
[摘要] (25) [HTML] (25) [PDF 1.02 M] (42)
摘要：
人工智能是人类社会的伟大发明，随着信息技术的不断进步和发展，它引起了广泛关注并成为当前科学界研究的热点。从人工智能的概念出发，介绍了人工智能发展历程中的三起两落，指出了人工智能目前正处于发展时期，有很多亟待解决的科学问题；接着阐述了人工智能1.0和2.0 2个时代的特征，并指出2个时代的独立性与互补性，只有将2个时代的技术进行有效融合，才能高效、准确地解决实际问题；阐述了人工智能能做什么以及如何做的问题，指出了人工智能的主体作用是助力传统产业发展和促进工业经济快速转型；从人工智能的角度分析了数学教育，着重强调了数学是人工智能的灵魂，同时人工智能的发展有望促进数学教育。但目前还未真正将效果体现出来，人工智能作为新的技术在教育上的应用还需深入到学科中去，积极而慎重地进行实验和探索。
基于深度学习的行为检测方法综述
高陈强，陈旭
2020,32(6):991-102, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.011
[摘要] (40) [HTML] (40) [PDF 2.02 M] (35)
摘要：
行为检测在自动驾驶、视频监控等领域的广阔应用前景使其成为了视频分析的研究热点。近年来，基于深度学习的方法在行为检测领域取得了巨大的进展，引起了国内外研究者的关注，对这些方法进行了全面的梳理和总结，介绍了行为检测任务的详细定义和面临的主要挑战；从时序行为检测和时空行为检测2个方面对相关文献做了细致地分类，综合分析了每一类别中不同研究方法的思路和优缺点，并阐述了基于弱监督学习、图卷积神经网络、注意力机制等新兴研究话题的相关方法；介绍了行为检测领域常用的数据集以及性能评估指标，在这些数据集上比较了几种典型方法的性能；总结了当前行为检测方法需要解决的问题以及进一步发展的研究方向。
基于局部非线性地理加权回归模型的地表温度降尺度算法研究
罗小波，王书敏，高阳华，陈圆
2020,32(6):1003-1011, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.012
[摘要] (15) [HTML] (15) [PDF 3.11 M] (37)
摘要：
地表温度(land surface temperature, LST)是反映地表状况的一个重要参数，能对地表-大气相互作用过程进行描述。由于受到卫星热红外传感器成像条件的制约，获取的卫星热红外遥感图像存在时间分辨率、空间分辨率难以兼顾的问题，导致反演的LST数据难以得到深入应用。采用LST降尺度算法可以解决此矛盾，获得高时空分辨率的地表温度数据。目前LST降尺度模型逐步由全局模型转向局部模型，但局部降尺度模型忽略了非线性关系。针对此问题，提出基于局部非线性地理加权回归(non-linear geographically weighted regression, NL-GWR)的地表温度降尺度算法。选择合适的研究区域，并分别选取归一化差异植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)、归一化差异建筑指数(normalized difference build-up index, NDBI)以及数字高程模型(digital elevation model, DEM)作为辅助参数进行LST降尺度，将中分辨率成像光谱仪(moderate resolution imaging spectroradiometer, MODIS)地表温度空间分辨率从1 000 m提升到100 m，并将基于地理加权回归(geographically weighted regression, GWR)与NL-GWR模型的降尺度结果进行对比分析。实验结果表明，考虑非线性关系的NL-GWR模型要优于GWR线性模型，能够获得较低的均方根误差(1.96 ℃)和平均绝对误差(1.63 ℃)。
基于加速多维尺度变换算法的三维模型形变规范型计算方法
杨军，李秀婷
2020,32(6):1012-1022, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.013
[摘要] (12) [HTML] (12) [PDF 1.78 M] (32)
摘要：
针对如何建立可有效表示三维模型，使模型在大尺度形变过程中保持等距不变特性，并能保留原模型几何细节特征的形变规范型这一问题，提出基于加速多维尺度变换算法的三维模型形变规范型计算方法。生成包含有三维几何模型体积信息的四面体网格模型，避免形变过程中由体积变化引起的模型失真；使用最远点采样算法对原模型上的顶点进行采样，获取更具代表性的顶点；使用加速多维尺度变换算法得到原始模型的初始规范型；利用三维模型注册的思想，通过建立能量函数并计算最优解的方法将输入的四面体网格模型按照初始规范型的姿态进行形变，从而得到保留输入模型几何特征的形变模型。实验结果表明，以四面体网格模型作为输入，经加速多维尺度变换算法计算得到的初始规范型为基础，通过三维模型注册能量函数的最小化求解过程，可以构建出保留更多原模型几何细节特征的形变规范型。和已有算法相比，加速多维尺度变换算法计算三维模型形变规范型的方法更适用于处理具有复杂几何结构的三维模型，可以得到姿态更为自然的模型形变结果，普适性较高。
基于Gabor纹理增强的人脸活体检测算法
施新岚，黄俊，黄洋，许二敏
2020,32(6):1023-1030, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.014
[摘要] (14) [HTML] (14) [PDF 2.22 M] (32)
摘要：
针对人脸信息认证系统中存在的欺骗攻击问题，利用色彩空间转换信息丢失的特性，提出一种人脸活体检测算法。通过Gabor滤波器组多尺度、多方向地增强关键人脸图像纹理特征，抑制人脸图像的一般特征。高斯径向基函数分类器分类SURF(speeded up robust features)算子提取特征描述子，区分人脸活体与非法用户的欺骗攻击。利用类间方差衡量特征改进前后的可分性，计算图像原始特征与纹理增强后特征的类间方差、类内方差大小以及可分性判据J。在公开数据集Replay-Attack,CASIA-FASD数据库进行测试，彩色纹理图像增强后，人脸关键特征被增强而一般特征被抑制，背景与目标的类间方差增大，类内方差减小，特征可分性增强从而更具鲁棒性，使得纹理细节能被有效利用。实验结果表明，该算法能有效、实时地判断人脸活体与欺骗攻击。
基于多幅图像恢复单幅图像的快速算法实现
高文鹏，刘宏清
2020,32(6):1031-1038, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.015
[摘要] (21) [HTML] (21) [PDF 4.37 M] (33)
摘要：
为解决传统的单幅图像恢复算法效果不理想的情况，现有理论利用多幅图像之间的信息互补这一条件，在图像配准的基础上，通过多幅退化图像对单幅图像进行恢复，比较流行的是使用M估计(M-estimation)对图像进行配准，然后利用L1范数进行图像融合，进而提升图像恢复的鲁棒性，但其收敛速度并不理想。为了实现算法的快速收敛，通过对下降算法的搜索梯度方向改善的探究，出了基于共轭梯度下降法(conjugate gradient descent, CGD)的图像恢复算法。在此基础上对CGD图像恢复算法进行改进，利用前后估计的值之间的差信息来优化迭代时的搜索方向，也就是在后面这次搜索梯度上面加前1次和前2次估计值的差，以此增大搜索梯度值，进一步缩短迭代到最小值的时间。仿真结果表明，所提出的改进算法比基于最速梯度下降法(batch gradient descent, BGD)的图像恢复算法的收敛速度更快。
基于三维激光雷达的路沿检测算法
常亮亮，许国良，李万林，谢金凤，王茜竹，范小辉
2020,32(6):1039-1047, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.016
[摘要] (20) [HTML] (20) [PDF 6.69 M] (35)
摘要：
为了在多种道路环境下准确提取智能汽车前方道路路沿，提出一种基于三维激光雷达的路沿检测算法。该算法采用随机采样一致性算法(random sample consensus, RANSAC)快速分割出道路区域，滤除了大部分非地面数据，提高后续步骤的处理速度；提出一种基于无向图邻域关系的多特征、宽阈值、多层次路沿特征提取算法，通过构造多种路沿几何特征设置较宽阈值以提高路沿检测精度；采用双向扫描线搜索算法获取路沿候选点，根据路沿特征点密度和全局连续性的特点进行聚类分析并去除噪声，用二次曲线拟合道路路沿。结果表明，该算法能够在车辆、行人和障碍物遮挡的情况下有效识别结构化直、弯道路路沿，算法准确率均高于86%，且检测道路宽度误差小于0.19m，验证了算法的鲁棒性和准确性。
基于二维耦合映像格子模型的图像压缩加密方案
刘卓，王永
2020,32(6):1048-1057, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.017
[摘要] (16) [HTML] (16) [PDF 4.22 M] (38)
摘要：
二维耦合映像格子(two-dimensional coupled map lattice,2D CML)模型具有很复杂的动力学行为，它的最大李雅普诺夫指数(maximum Lyapunov exponent,MLE)是由局部混沌映射函数决定。选择具有较大的李雅普诺夫指数(Lyapunov exponent,LE)的分段logistic函数(piecewise logistic map,PLM)作为模型的局部映射函数。通过独立性假设实验，验证2D CML模型在一定条件下拟服从独立同分布。在并行压缩感知条件下，基于2D CML模型产生压缩测量矩阵，使用测量矩阵对原始图像的每一列并行压缩采样。对采样图像进行处理和多轮扩散，实现对图像的加密，并对加密后的图像性能进行实验分析。实验表明，基于2D CML模型的图像压缩加密方案具有较好的加密性能和应用前景。
支持叛逆者追踪的权重属性基加密方案
闫玺玺，张棋超，杨超超
2020,32(6):1058-1064, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.018
[摘要] (14) [HTML] (14) [PDF 1.09 M] (32)
摘要：
针对恶意用户出售私钥后难以被追责的问题，同时考虑到实际应用中用户属性存在重要程度不同的需求，提出一种支持叛逆者追踪的权重属性基加密方案，该方案将用户身份信息嵌入到用户的私钥中，从而追踪系统中泄露关键信息的恶意用户。另外将属性权重的思想引入该方案，将属性集通过属性集分割算法转化为属性权重的分割集，采用线性秘密共享实现访问控制，使其更贴近于实际环境。方案证明在q-BDHE(q-bilinear diffie-hellman exponent)假设下满足标准模型下选择明文攻击安全。与其他方案相比，该方案在通信代价和计算代价方面都有显著的提高，更加适用于移动终端设备在云计算中的应用。
基于超混沌系统的多图加密算法
鲜永菊，谢世杰，涂艳丽
2020,32(6):1065-1074, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.019
[摘要] (12) [HTML] (12) [PDF 5.20 M] (26)
摘要：
针对现存混沌图像加密算法中，存在系统安全性不高、无法抵御明文攻击、加密图像相互独立、效率低等问题，提出了一种基于超混沌系统的多图加密算法。利用超混沌系统产生性能优良的混沌伪随机序列，并将多幅大小相同的图像拼合为一幅图像，之后采取一系列新颖的加密操作完成图像加密过程。此算法引入明文干扰项，采用比特级别的行列置乱、DNA随机编码、DNA的快速置乱与扩散操作，解密时可以自动检索干扰项，不仅使算法摆脱了一次一密(one-time pad,OTP)模式，而且使得混沌随机序列可以安全重复地使用。仿真结果表明，算法可以大幅度减少混沌序列的迭代次数，同时也保证了图像之间的高度关联，能够掩盖明文的比特信息分布，具有较高的明文敏感性，满足图像加密的基本要求。
遭受执行器攻击的工控系统输出反馈滑模控制
涂伟勋，周纯杰，邢航
2020,32(6):1075-1080, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.020
[摘要] (15) [HTML] (15) [PDF 1.07 M] (27)
摘要：
针对工业控制系统存在测量噪声及外界执行器攻击问题，提出一种基于无偏状态估计的输出反馈离散滑模控制方法。在执行器攻击存在的情况下，构造等效滑模控制律。由于攻击信号与系统状态未知，通过引入无偏状态观测器从遭受噪声干扰的传感测量数据中获得系统真实状态的最小方差无偏估计量。在此基础上，利用一步延时攻击估计得到攻击信号的近似估计值，使所设计的鲁棒滑模控制律得以实现。给出了在此控制律作用下滑模面的收敛性分析及闭环系统最终有界稳定的证明。数值仿真实验结果验证了面向执行器攻击的无偏状态估计器的有效性，也表明与传统滑模控制方法相比，提出的输出反馈滑模控制方法对执行器攻击具有更强的抑制力，能够有效提高系统的鲁棒性能。
基于智能搜索和特殊划分的人工蜂群算法
莫建麟，王玉晶
2020,32(6):1081-1087, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.021
[摘要] (12) [HTML] (12) [PDF 1.49 M] (33)
摘要：
人工蜂群算法是一种具有强大搜索能力的全局搜索算法。传统的人工蜂群算法使用雇佣蜂、观察蜂和侦察蜂进行相互合作，每种蜜蜂有不同的分工，但不同类型的蜜蜂之间并没有差别。提出一种通过智能搜索和特殊划分来提升性能的人工蜂群算法。该算法中，不同的雇佣蜂和观察蜂会使用不同的搜索策略来寻找食物来源。该算法放弃了贪婪选择算法且在每次迭代时更新食物来源的位置。因此，该算法能够利用整个蜂群的经验来引导蜜蜂的搜索，通过一系列基准算法的性能分析证明了该算法的有效性。
矿井智能管控平台的设计及应用
刘安强，韩存地，张碧川，刘航，李幸，边帅，寿梦杰
2020,32(6):1088-1098, DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.022
[摘要] (20) [HTML] (20) [PDF 4.85 M] (31)
摘要：
在分析智能煤矿发展方向与需求的基础上，提出并设计了基于感知层、传输层、数据层、平台层、应用层和展现层的智能矿井整体架构，探讨了智能矿井建设过程中所涉及的地理信息技术、数据库及数据融合技术、协同处理技术、物联网与智能传感器、虚拟化技术与云计算技术等。提出了矿井智能化管控平台设计方法，包含全井智能监控系统、安全生产执行系统、企业经营管理系统、智能决策分析系统和3D透明矿山系统等。利用设计的矿山智能管控系统进行作业应用，结果表明提高了指挥调度决策效率，增强了矿井作业平台各信息显示的直观性和可操作性，并进一步通过智能会议系统，加快了信息交流速度，提高了办事效率，降低了行政管理成本，为智慧矿井的建设提供了新的参考。

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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] (1383) [HTML] (1383) [PDF 1.61 M] (24860)
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] (1118) [HTML] (1118) [PDF 1.11 M] (7284)
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] (1637) [HTML] (1637) [PDF 1.68 M] (5777)
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] (3154) [HTML] (3154) [PDF 1.08 M] (4612)
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] (2476) [HTML] (2476) [PDF 2.62 M] (4559)
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] (5837) [HTML] (5837) [PDF 1.93 M] (4457)
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] (6588) [HTML] (6588) [PDF 893.46 K] (4364)
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] (2506) [HTML] (2506) [PDF 1.54 M] (4314)
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] (2095) [HTML] (2095) [PDF 1.66 M] (3978)
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] (2108) [HTML] (2108) [PDF 993.83 K] (3954)
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] (5856) [HTML] (5856) [PDF 1.19 M] (3797)
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] (5323) [HTML] (5323) [PDF 1.45 M] (3754)
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] (6405) [HTML] (6405) [PDF 1.63 M] (3707)
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] (949) [HTML] (949) [PDF 0.00 Byte] (3447)
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] (2045) [HTML] (2045) [PDF 1.31 M] (3440)
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] (1495) [HTML] (1495) [PDF 0.00 Byte] (3379)
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] (4198) [HTML] (4198) [PDF 470.98 K] (3213)
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。
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] (5330) [HTML] (5330) [PDF 1023.44 K] (3181)
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。
OpenFlow软交换机的性能测量
蒋培成，陈鸣，李兵
[摘要] (2429) [HTML] (2429) [PDF 2.23 M] (3176)
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。
互耦效应对天线阵单元间相关性的影响
陈靖峰，周杰
[摘要] (2005) [HTML] (2005) [PDF 1.81 M] (3068)
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。