应用科学学报

武海生，王贵锦，林行刚

2011, 29(2): 111-117. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.001

摘要 ( 2072 )

PDF (1217KB) ( 2396 )

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无线Mesh网上机会路由协议是一个研究热点. 现有机会路由协议大多采用固定速率数据发送方式和端到端数据应答方式，因而产生了网络拥塞和大量数据重传等问题. 该文针对以上问题提出一种建立在机会路由内部的速率控制方法，同时引入一种循环轮转的数据发送方式. 文中提出的速率控制方法充分考虑了无线链路的质量和机会路由无固定传输路径的特点，通过比较本地和邻居的数据“实际”缓存长度来检测局部网络的拥塞状况，调节各节点的数据发送速率以达到拥塞控制的目的. 循环轮转的数据发送方式在保证数据传输可靠性的同时减少了由于应答数据丢失造成的不必要重传，从而提高了端到端的数据吞吐量和资源利用效率. 仿真实验表明，与具有代表性的机会路由协议MORE相比，改进后的机会路由协议在多种场景下均获得明显的性能提升.

无线Mesh网络的在线测量优化

胡致远，胡松华，柏崧，黄东

2011, 29(2): 118-123. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.002

摘要 ( 1833 )

PDF (690KB) ( 1774 )

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对网络特征进行准确和实时的测量是优化无线Mesh网络性能的基础. 该文提出一种无线Mesh网络在线测量架构以解决测量节点的位置选择问题. 联合考虑无线信号检测能力与信息传输能力，提出基于椭圆割线的测量节点选择方法. 分别以被测量节点和数据处理中心作为椭圆焦点构成测量区域，以测量系统的性能度量为目标函数，在椭圆环中选择最佳测量节点位置. 数值仿真表明，在保障无线Mesh网络在线测量品质条件下，该测量架构实现了检测能力和信息传输能力的综合优化，椭圆割线算法的计算复杂度低于随机选择算法.

基于流量预报的无线传感器网络自适应拥塞控制路由协议

杨俊刚1，史浩山1，段爱媛2，张龙妹1

2011, 29(2): 124-128. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.003

摘要 ( 1979 )

PDF (594KB) ( 1685 )

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基于按需距离向量路由协议，提出了一种针对无线传感器网络的自适应拥塞控制路由协议，所提出的协议根据时间序列预报算法获得未来时刻的网络流量预报值，并由此判断节点的拥塞程度以便预先采取分流措施，实现对路由的自适应控制. NS2仿真实验表明，该协议有效地提高了网络性能，特别是对网络拥塞和流量均衡的改善较大.

两跳多点合作中继通信系统性能分析

彭玉旭，唐舟进

2011, 29(2): 129-132. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.004

摘要 ( 1457 )

PDF (564KB) ( 1604 )

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研究独立同分布Rayleigh衰落条件下采用选择解码转发协议的多点合作中继系统的误符号率和中断率性能. 文中采用矩母函数分析方法，通过引入超几何函数推导了Rayleigh衰落信道中多点合作通信系统的平均符号错误率和中断率的精确闭合表达式. 通过蒙特卡洛仿真验证了表达式的正确性，结果显示两跳多点合作中继通信系统比传统的合作系统性能更好.

应用光电二极管阵列的SPR生物传感器微弱信号检测

王程，张维，赵子春，刘国华

2011, 29(2): 133-139. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.005

摘要 ( 1776 )

PDF (749KB) ( 2110 )

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该文以提升表面等离子共振生物医学传感器的检测能力为目标，用高性能光电二极管阵列为光电转换器件，论证并实现一种可高效抑制噪声的检测方法. 利用光电二极管阵列器件可输出参考噪声信号的特性，通过相干消噪结合小波软阈值消噪，使SPR传感器输出信噪比从40 dB 左右提高到52 dB以上. 用SPR传感器检测人体免疫球蛋白(IgG)分子特异性结合的实验表明，该方法显著提高了SPR传感器的分辨率，使之可精确检测样液中IgG含量10?3mg/mL量级的微弱变化，精度和分辨率提升一个数量级以上.

抗打印扫描攻击的大容量文本水印

郭承青1;2，徐国爱1;2，钮心忻1;2，李洋1;2

2011, 29(2): 140-146. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.006

摘要 ( 2016 )

PDF (3906KB) ( 2136 )

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DOI: 摘要：在分析现有文本水印算法的基础上，提出一种大容量且抗打印扫描攻击的文本水印算法. 该算法首先对文本图像进行字符切分，以字符复杂度为标准选择嵌入字符和调整字符，然后以打印扫描不变量为基础，通过建立量化函数翻转单个字符像素以嵌入多位水印信息. 该方法能降低整体的字符翻转量，减小文本图像的失真程度. 实验表明，文中方法可有效提升水印嵌入容量，并能抵抗打印扫描攻击，达到在纸质文本中嵌入水印的目的.

一种应用机器学习的车牌定位方法

章品正，王健弘

2011, 29(2): 147-152. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.007

摘要 ( 2351 )

PDF (3134KB) ( 2934 )

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提出了一种基于Adaboost算法与最小同值分割吸收核法角点验证的车牌定位方法. 该方法采用Adaboost算法排除明显的非车牌区域，从而减少车牌候选区域的数量. 在验证阶段，采用SUSAN角点检测方法计算每个经过初筛的候选区域属于车牌区域的概率，并根据该概率值对候选区域进行排序. 最终输出概率值最大的区域作为车牌检测结果. 实验结果表明，使用该方法进行车牌定位无需调整参数也能适应光照变化的应用环境.

利用多维空间同源连续性的图像检索

柳培忠1;3，王守觉1;2

2011, 29(2): 153-158. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.008

摘要 ( 1732 )

PDF (1457KB) ( 1937 )

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对两个同源的事物，从一个事物逐渐变化到另一个事物的过程存在连续性. 该文依据多维空间仿生信息学理论，结合图像特征数据的提取与多维空间的点同源连续性规律，提出一种同源相似度和图像仿生距离相结合的相似性度量方法，实现高效的图像检索. 用COREL图像库进行测试，表明所提出的方法可有效提高检索效率.

结合图像质量评价参数的多尺度分解融合策略

潘瑜，王静，孙权森，夏德深

2011, 29(2): 159-168. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.009

摘要 ( 1761 )

PDF (9512KB) ( 2005 )

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图像多尺度分解的融合策略是提升融合图像质量的关键. 为了充分利用图像多尺度分解过程中的信息，提出了利用图像质量评价参数进行图像融合的策略. 该策略主要分为两部分：在近似图像融合的策略中，利用上一分解层图像信息对应的显著性特征来构造当前层图像融合所需的权重；在细节图像的融合策略中，则引入空间频率、对比度来确定细节图像的选取. 实验表明，该文所提出的融合策略与目前常见的融合策略相比，所获得的主观视觉效果和客观参数评价效果均较好.

基于二次模糊相关性的单通道置换图像盲分离

王伟1，方勇1;2

2011, 29(2): 169-175. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.010

摘要 ( 1546 )

PDF (2260KB) ( 1455 )

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关键词：中图分类号：文章编号：针对模糊处理后的置换图像，提出一种基于二次模糊相关性的单通道盲分离方法. 该方法通过对置换图像进行二次模糊，估计二次模糊前后对应子块的相关系数来构造一个映射空间，利用映射空间内参数的不同分类完成置换混合矩阵的估计，从而实现置换源图像子块的分离. 实验表明，该方法对经历不同模糊处理的置换图像均能达到较高的检测正确率，同时，算法对高斯噪声和有损JPEG压缩都具有较好的鲁棒性.

未预期模型误差影响下秩减估计空域谱的统计特性及分辨概率

王鼎，吴瑛

2011, 29(2): 176-186. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.011

摘要 ( 1312 )

PDF (794KB) ( 1319 )

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秩减估计器能在未知预期的阵列误差的条件下估计信源方位，并可避免迭代运算和局部收敛，但该类方法对阵列误差模型有一定要求，实际中未预期的模型误差会影响其角度分辨性能. 为此，该文分析了未预期模型误差影响下秩减估计器的角度分辨性能，给出了秩减估计空域谱关于未预期模型误差的二阶表示及其统计特性，并推导了三类角度分辨概率的计算公式. 针对用于均匀阵列互耦自校正、依赖方位的幅相误差自校正这两种秩减估计器进行数值实验，验证了理论推导的正确性.

平面阵列下的二维角度和频率联合估计

许凌云1;2，张小飞1，许宗泽1

2011, 29(2): 187-194. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.012

摘要 ( 1641 )

PDF (658KB) ( 1807 )

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在均匀面阵列结构基础上提出一种二维角度和频率联合估计新方法. 对阵列天线输出的信号进行建模分析，表明阵列接收信号具有平行因子四线性模型特征. 利用该模型低秩分解的唯一性条件，从分解得到的矩阵中联合估计出信源的参数. 该算法首先利用四线性交替最小二乘算法估计出方向矩阵和频率矩阵，然后利用频率矩阵的Vandermonde特征和方向矩阵的结构特点及最小二乘法计算频率和二维角度. 该方法无需谱峰搜索即可实现参数同时估计与配对，与现有的基于三线性分解的算法和ESPRIT算法相比具有更高的估计精度，而且在小样本数情况下也能较好地工作. 仿真结果验证了该方法的有效性.

利用粒子滤波与支持向量机的数字混合信号单通道盲分离

栾海妍1，江桦1，刘小宝2

2011, 29(2): 195-202. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.013

摘要 ( 2139 )

PDF (623KB) ( 1888 )

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针对基于粒子滤波盲分离算法运算复杂度高的问题，将支持向量机理论引入到粒子滤波算法中，提出一种数字调制混合信号单通道盲分离算法. 确定了算法中粒子权值更新方法，并给出了参数与符号序列的后验概率密度估计. 从后验概率密度估计的统计特性和运算复杂度两个方面详细分析了算法的性能，并从理论上证明该文给出的后验概率密度估计能很好地逼近真实后验概率密度. 理论分析与仿真结果均表明，与基于粒子滤波的盲分离算法相比，算法在误码率性能相当的情况下，有效缩短了运算时间.

生化反应系统的加速t-Leap模拟算法

衣娜，庄刚，王翼飞

2011, 29(2): 203-208. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.014

摘要 ( 1723 )

PDF (609KB) ( 1917 )

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该文重新定义了临界反应，以更合理地界定可能出现负分子组分的反应. 在此基础上提出了加速? -leap算法，使系统中某些反应物数目较少时也可以采用? -leap方法进行模拟，同时提高了模拟速度. 以两个生化反应系统模型为例，分别用精确的随机模拟算法、修正? -leap算法和加速? -leap算法进行模拟运算，结果表明加速? -leap算法在保证精度的同时能有效提高模拟速度.

基于短记忆原理的分数阶系统时域子空间辨识

廖增，彭程，王永

2011, 29(2): 209-215. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.015

摘要 ( 1582 )

PDF (621KB) ( 1434 )

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针对多变量分数阶系统提出一种基于短记忆原理的时域子空间辨识算法. 该算法能够有效辨识多变量分数阶系统的系数矩阵和分数阶微分阶次. 利用Poisson 矩函数对输入输出信号进行滤波预处理，构造了子空间方法的输入输出矩阵. 通过代价函数将分数阶微分阶次辨识转化为参数寻优问题. 利用分数阶微分的短记忆原理，将分数阶微分阶次和输入输出数据矩阵进行分离，避免了输入输出信号的分数阶微分计算过程. 数值仿真对算法的有效性进行了验证.

在线实时辨识控制通道模型的振动主动控制

黄全振，朱晓锦，高守玮，高志远，邵勇

2011, 29(2): 216-220. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2011.02.016

摘要 ( 1752 )

PDF (624KB) ( 1848 )

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结构振动自适应滤波前馈控制采用离线辨识策略获得控制通道模型参数，很大程度上导致该方法的实用性和适用性受限. 分析该方法的基本控制结构和辨识策略，在此基础上提出一种在线实时辨识控制通道模型参数的振动主动控制方法. 在控制输出端引入随机噪声，以FIR滤波器为受控通道模型进行实时在线参数辨识. 控制环节采用滤波-X控制算法. 给出控制器组成结构与算法过程描述，结合实验模型结构和测控平台进行实验分析与验证，并评估模型在线实时辨识结果. 实验结果表明所提控制方法的可行性和有效性.

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