应用科学学报

范俊1，肖扬2

2010, 28(1): 1-8.

摘要 ( 1813 )

PDF (693KB) ( 2011 )

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由于LDPC码的生成矩阵是非稀疏的，当LDPC码较长时，存储一个庞大的生成矩阵很困难，通过生成矩阵来编码也有较高的时间复杂度. 为了解决LDPC码的编码复杂度问题，该文提出一种可快速编码的准循环LDPC码设计. 不同于其他准循环码，所设计的准循环码校验矩阵除具有准循环特性外，还引入了具有准双对角线结构的子矩阵，使校验矩阵具有近似下三角结构. 该结构的校验矩阵可采用Richardson提出的快速编码算法直接通过校验矩阵进行编码，避免了采用生成矩阵编码带来的存储难度与时间复杂性. 在AWGN信道下的仿真结果表明，该文设计的LDPC码在不同码长、码率情况下均有很好的BER性能.

GF(q)域上LDPC码的改进扩展最小和译码算法

许拔1，张仲明1，何英亮2，张尔扬1

2010, 28(1): 9-13.

摘要 ( 1908 )

PDF (590KB) ( 2072 )

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通过分析扩展最小和算法(EMS)存在的问题，提出了一种针对q 元LDPC码的改进译码算法. 不同于EMS算法固定每次迭代中FHT的阶数，该算法根据每次迭代中变量节点的概率分布对的平均方差自适应选择FHT的阶数，并修改发生振荡的变量节点输出信息，使之同时包含上次迭代和当前迭代的信息，从而减少性能的损失与振荡的影响. 仿真结果表明，在译码复杂度相当的情况下，该算法性能与收敛速度明显优于EMS算法.

应用ICA的混沌直扩信号盲分离及检测

徐威1;3，胡铁华2，张瑞芳1，郭静波3

2010, 28(1): 14-18.

摘要 ( 1744 )

PDF (644KB) ( 1578 )

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摘要：混沌直扩信号是由普通混沌信号直接调制信息信号得到的一类扩频通信信号，它兼有混沌信号和直扩信号容量大、低截获等特点. 该文针对复杂环境下非合作混沌直扩信号检测的问题，考虑到多径传输及噪声条件下混沌直扩信号混沌特性被明显削弱，在考察直接检测方法的基础上提出一种基于ICA的信号盲分离和混沌特性检测相结合的检测方法. 首先将接收到的混合信号分离成各单路信号，再检测各路信号的混沌特性. 理论分析和仿真实验表明，分离后混沌直扩信号的纯净度明显提高，基本上不再受噪声等的影响，在输入信噪比?40 dB 条件下仍可有效检测出混沌直扩信号.

基于双模式的立体图像误码掩盖

宋丽娟，朱秀昌

2010, 28(1): 19-23.

摘要 ( 1537 )

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提出一种针对立体图像传输的差错掩盖方法，该方法根据图像不同的局部特性，结合立体双通道图像间的相关性误码掩盖模式和通道内图像误码掩盖模式的优势，可得到较好的掩盖效果. 实验结果表明，文中所提出的方法与使用通道内误码掩盖方法相比，具有更好的错误隐藏性能，PSNR平均提高1 dB左右.

结合对比特性与局部清晰特性的图像显著区域检测

郁志鸣，王朔中，张新鹏，刘婷婷

2010, 28(1): 24-31.

摘要 ( 1687 )

PDF (6333KB) ( 2138 )

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为了有效地确定图像中的重要区域，文中根据人眼视觉关注中自上而下和自下而上的两种特点，提出了一种结合图像对比特性与清晰区域的显著检测方法. 图像中颜色的全局和局部对比引起低级视觉关注，而图像的清晰部分通常对应于拍摄时所关注的对象，反映高级视觉特性. 采用颜色分类和检测图像细节区域的方法分别提取了两类显著图，并将它们组合起来. 实验结果表明，通过综合考虑两种视觉特性得到的显著图，对多类图像都能较好地检测出与人眼视觉关注相吻合的区域.

改进的EMD算法及其在条带间距测量中的应用

李凌1，黎明1;2，鲁宇明2

2010, 28(1): 32-37.

摘要 ( 1533 )

PDF (2078KB) ( 2088 )

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经验模式分解(EMD)是一种非平稳信号分析方法，存在边缘效应. 针对此问题，文中用线性预测对信号进行端点延拓，增加附加的极值点来拟合包络线，以实现准确的经验模式分解，并通过数值实验验证了该方法的有效性. 根据疲劳断口图像中条带间的距离呈准周期性，可对其进行经验模式分解，分别算出水平和垂直方向上的条带间距，并通过三角转换关系得到相邻条带间的实际距离. 对实际疲劳断口图像中条带间距的测量表明，把改进的经验模式分解应用到条带间距测量是有效的.

嵌入自联想神经网络的高斯混合背景模型说话人确认

陈存宝，赵力

2010, 28(1): 38-43.

摘要 ( 1819 )

PDF (551KB) ( 1897 )

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提出在高斯混合背景模型中嵌入自联想神经网络的方法，并将它用于说话人确认. 该方法利用神经网络
和高斯混合背景模型各自的优点，以极大似然概率为训练准则，将两者作为一个整体进行训练，揭示了特征向量的
空间信息. 嵌入的神经网络起到了数据整形的作用，增强了目标说话人数据的相似性. 在背景模型和目标模型的训
练中交替更新高斯混合模型和神经网络的参数. 实验表明，采用本文提出的模型并结合TNorm方法，比基线系统
的确认率提高26%.

基于耦合映像格子混沌系统的Hash函数构造

程艳云，宋玉蓉

2010, 28(1): 44-48.

摘要 ( 1829 )

PDF (589KB) ( 1836 )

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针对Hash函数构造的需要，基于耦合映像格子混沌系统提出了一种新的Hash函数构造方法. 该算法利
用消息明文分组实现对混沌初值、混沌系统参数和耦合系数的调制，将消息明文分组变换后直接映射到耦合映像
格子混沌系统的参数空间. 理论分析和数值仿真表明，该文提出的新算法对混沌初值、混沌系统参数和耦合系数变
化高度敏感，具有良好的单向性、置乱性和强的抗碰撞性.

应用矩阵分解的阵列信号参数辨识

刘旭，许宗泽，雷磊

2010, 28(1): 49-55.

摘要 ( 1736 )

PDF (545KB) ( 1762 )

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从矩阵分解的角度研究了均匀线阵信号参数的可辨识性问题. 在范得蒙结构约束条件下实现接收信号矩阵的唯一分解. 运用交换引理和范德蒙矩阵的结构性质，给出了均匀线阵信号参数的可辨识条件，并将参数的可辨识条件扩展到相关信源情况和多径传输情况. 从矩阵分解的角度得到的阵列信号参数的辨识条件给出了阵列信号参数估计算法有效的必要条件，阵列信号参数仅与接收天线的阵列流形和信号的结构有关，与具体的参数估计算法无关.

光纤陀螺自适应阈值滤波新方法

刘颖1;2，李言1，徐金涛2

2010, 28(1): 56-59.

摘要 ( 1846 )

PDF (643KB) ( 1591 )

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通过Lipschitz指数分析不同分解尺度上信号与噪声对应的小波系数变化情况和光纤陀螺输出信号模型，研究了一种新的基于离散小波变换的自适应滤波方法. 该方法可根据光纤陀螺输出信号的能级自动调整小波系数在不同尺度上的阈值. 构造了一种新的阈值函数，用一个多项式来削弱低于阈值的小波系数，能最大限度地保留真实信息. 与软硬阈值函数相比，对于不同信噪比的信号均表现出较好的性能. 仿真实验表明，与传统固定阈值滤波相比，新算法能更好地去除噪声，改进光纤陀螺的零偏稳定性和随机游走等技术指标.

应用小波的PV振荡周期多分辨率检测

徐占洋1;2， Charles ZHAN3，张顺颐1

2010, 28(1): 60-64.

摘要 ( 1746 )

PDF (639KB) ( 1452 )

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该文提出了一种新的使用小波技术检测PV数据信号振荡周期的方法. 首先使用小波技术对PV数据进行降噪；然后在不同分辨率上，应用冗余二进制离散小波变换(DDWT)来分解PV振荡信号，并检测该信号的小波系数极值，重构PV信号，避免降噪后的PV信号失真；最后基于本文提出的新算法，计算获得PV振荡信号的周期.

小面积RSA加密引擎的硬件实现

刘政林，郭文平，霍文捷，邹雪城

2010, 28(1): 65-71.

摘要 ( 1632 )

PDF (613KB) ( 2529 )

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RSA非对称密钥算法因其算法的复杂性，硬件实现开销一直较大. 针对该问题，提出采用256位数据宽度处理的方式代替传统的1 024位数据宽度处理，通过折叠数据通道，精简电路结构，并使用片内静态随机存储器(SRAM)减小实现面积，实现了应用于资源受限环境下的小面积RSA硬件加密引擎. 采用华虹NEC0.25 mm工艺实现该电路，整个设计规模约为24 k等效门，最大工作频率为100MHz，相比于实用芯片西门子SLE66CX160S，本实现的面积缩小了55.63%.

应用自组织模糊神经网络估计卫星姿态系统执行机构故障

程月华1;2，姜斌1，杨明凯1，高志峰1

2010, 28(1): 72-76.

摘要 ( 1888 )

PDF (608KB) ( 1536 )

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自组织模糊神经网络可以根据系统状态在线更新权值和调整节点，优化网络结构. 文中针对某卫星姿态控制系统提出了基于两个自组织模糊神经网络的执行机构故障诊断方法. 网络SOFNN1用于健康系统的离线训练，估计出系统的不确定项和扰动项，网络输出结果作为故障检测的阈值参考. 网络SOFNN2在网络SOFNN1的基础上估计执行器故障. 仿真表明，在噪声干扰和系统参数不确定的情况下，在线自组织模糊神经网络结构的方法能很好地估计系统执行机构故障，比固定结构的模糊神经网络估计速度快，因此更具优越性.

重复使用运载器末端能量管理段横侧向参考轨迹规划

张军，黄一敏，杨一栋

2010, 28(1): 77-82.

摘要 ( 1643 )

PDF (1133KB) ( 1534 )

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根据重复使用运载器末端能量管理段的初始位置，采用蛇形机动原理规划横侧向参考轨迹，即消除初始
位置误差并使轨迹终点进入自动着陆窗口. 将初始位置误差分解为横向和纵向误差，分阶段予以消除. 在消除横向
误差阶段，提出消除横向误差同时兼顾减小纵向误差的轨迹形式. 在消除纵向误差阶段，根据误差大小采用相应轨
迹模态形式予以消除. 仿真结果显示，该算法具有快速、准确、鲁棒性强的特点. 作为TAEM段三维制导轨迹生成
的核心部分，横侧向参考轨迹算法为应急情况下的在线轨迹生成提供了基础算法.

改进的多目标遗传算法及其在PID优化设计中的应用

刘楠楠1，石玉1，程卫平2，秦福高3;4

2010, 28(1): 83-89.

摘要 ( 2083 )

PDF (692KB) ( 1796 )

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该文提出一种多目标遗传算法，采用新的拥挤距离计算方法，改进非支配性的比较方法，并引入双重精英策略，提高了进化效率和解的质量，更有效地保持了解的多样性. 将该算法应用于PID优化设计，使系统可同时兼顾快速性、稳定性和鲁棒性，决策者可根据当前工作需求在所得的Pareto解集中选择最终的满意解. 仿真结果表明提出的设计方法有效.

圆筒型永磁同步直线电机大行程无过冲纳米定位驱动

徐从裕，余晓芬，程伶俐

2010, 28(1): 90-94.

摘要 ( 1706 )

PDF (1042KB) ( 1657 )

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为减少圆筒型永磁同步直线电机(TPMSLM)在直接驱动方式下的电磁扰动对纳米定位的影响，研究
了TPMSLM定子与动子偏心安装的驱动模式，用于改变TPMSLM内部空间磁场分布，使包含电磁扰动的轴向电
磁推力得到有效衰减，同时产生包含电磁扰动的径向电磁力，当两者与导轨摩擦阻尼共同作用时，可实现对电磁扰
动的有效吸收. 针对TPMSLM定位过冲，研究了变系数PI控制算法，用于实时改变系统的动静态驱动特性，达到
对大行程驱动和纳米定位驱动的最佳控制. 实验表明，TPMSLM偏心驱动模式及变系数PI控制算法能较好地满足
大行程无过冲定位驱动和稳态定位波动小于10 nm的要求.

机翼摇滚自适应神经网络抑制

袁锁中

2010, 28(1): 95-98.

摘要 ( 2045 )

PDF (576KB) ( 1718 )

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针对战斗机在大迎角下表现出的机翼摇滚非线性振荡现象，提出一种基于自适应神经网络的抑制机翼摇滚控制方案. 采用动态逆方法实现机翼摇滚特性的近似线性化，并根据动态性能指标要求设计线性补偿器，采用单隐层神经网络在线补偿近似动态逆引起的误差. 仿真实验验证了控制方法的有效性.

跨音速大气/惯性攻角两步融合算法

李睿佳，李荣冰，刘建业，孟博

2010, 28(1): 99-105.

摘要 ( 2087 )

PDF (914KB) ( 1685 )

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攻角是飞机飞行的重要状态参数，也是飞控及导航系统必需的参数，现代战机对攻角精度要求越来越高.大气数据系统在跨音速条件下性能严重下降，大气攻角精度受到很大影响. 针对试验机大气数据传感器的配置特点，该文设计了一种基于变参数互补滤波器与神经网络的跨音速大气/惯性攻角两步融合算法，实现惯导系统和大气系统的攻角信息融合. 首先进行跨音速惯导天向回路解算，而后利用互补滤波器与神经网络对大气/惯性攻角进行互补融合与修正，使最终的融合修正攻角平稳、可靠，逼近真实攻角. 本文利用某型飞机的实际试飞数据对两步融合算法进行了验证. 结果表明，融合修正后的攻角能够基本去除跨音速飞行阶段原始大气攻角的剧烈波动，并与真实攻角吻合.

用于微纳米测量的磁流变阻尼固紧系统

马文平，余晓芬，程伶俐，余卿

2010, 28(1): 106-110.

摘要 ( 1819 )

PDF (785KB) ( 1767 )

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研究用新型功能材料——磁流变液制作阻尼固紧器，具有减小电机振动和实现微冲击固紧工作台的双重功能. 通过有限元分析对其磁路进行了仿真，并用往复运动实验系统对其性能进行了标定. 在纳米三坐标测量机上进行的纳米定位实验表明，加上磁流变阻尼固紧器后，工作台定位稳态波动从20 nm减小到5 nm以内，可实现纳米三坐标测量机纳米级定位稳态波动.

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