应用科学学报

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1. 分布式空时码协同通信系统简化均衡方法

肖俊，蒋雁翔，尤肖虎

应用科学学报 2012, 30 (1): 1-6. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.001

摘要（1756）

PDF（pc）（656KB）（1930）

摘要：由于协同通信系统各中继节点分布位置的不同，产生了不同于传统多天线通信系统的多时偏问题. 该文考虑基于分布式线性卷积空时码的异步协同通信系统，将对应每个中继节点的时延偏移量等效到对应生成多项式中的零矢量，进而构造等效的异步协同通信系统模型. 对等效信道矩阵的带状Toeplitz 性质进行研究，提出一种基于Trench 算法求解带状Toeplitz 线性系统的块最小均方误差均衡方法，从而将求解高阶带状Toeplitz 线性系统的运算简化为求解低阶Toeplitz 线性系统的运算，避免了传统最小均方误差均衡算法中的高阶矩阵求逆运算，极大地降低了计算复杂度. 仿真结果表明，该均衡方法能在适当的数据帧长以及较大的时延量情况下取得满意的系统性能.

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2. 放大-转发OFDMA中继系统多业务资源分配方案

万庆涛1;2，马冠一1

应用科学学报 2012, 30 (1): 7-13. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.002

摘要（1801）

PDF（pc）（1110KB）（1233）

针对独立功率限制、放大–转发OFDMA中继系统的多业务资源分配问题，提出一种在满足实时用户要求前提下，非实时用户数据速率最大化的资源分配方案. 根据业务的不同将问题分解为实时和非实时用户的资源分配两个子问题. 对于实时用户的资源分配，利用Lagrange方法计算. 对于非实时用户的资源分配，每个子载波分配给信道条件最好的用户，针对功率分配提出两步功率分配方法. 首先按照总功率约束进行初始功率分配，然后对各子载波的功率进行调整以满足独立功率约束. 对于子载波分配提出一种低复杂度的子载波集合分配算法. 仿真结果表明，该方案在满足多业务用户要求的同时使系统性能得到优化，且计算复杂度低.

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3. 一种LTE系统的主同步信号快速捕获方法

杨秀梅1;2，熊勇1;2，贾国庆1;2

应用科学学报 2012, 30 (1): 14-18. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.003

摘要（1782）

PDF（pc）（706KB）（2902）

摘要：针对长期演进（long term evolution，LTE）系统小区边缘用户，提出一种主同步信号的快速捕获方法.
该方法首先在LTE网络可用频段内接收信号，然后对接收到的信号进行自身滑动镜像相关. 检测到明显峰值后，在
峰值点进行主同步信号的本地相关，从而获取主同步信号索引. 分析和仿真结果表明，该方法的运算复杂度低，适
用于小区间保持时间同步的多小区网络，尤其是小区边缘用户主同步信号的快速检测.

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4. 用于TD-LTE系统的排序串行干扰消除迭代检测译码

张正宇，邱玲

应用科学学报 2012, 30 (1): 19-24. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.004

摘要（1533）

PDF（pc）（1132KB）（1703）

针对时分长期演进多输入多输出系统中的多码字传输模式，分析自适应调制编码和混合自动请求重传对排序串行干扰消除检测顺序的影响，提出一种新型的排序串行干扰消除迭代检测译码算法，并分析该算法的复杂度. 仿真结果表明该算法能够有效提高系统吞吐量，且码字调制编码等级差异越大，MIMO阶数越高，该算法的性能增益越明显.

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5. 能量优化和负载均衡的QoS按需路由协议

阔永红，耿春娜，陈健

应用科学学报 2012, 30 (1): 25-30. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.005

摘要（1545）

PDF（pc）（836KB）（1579）

摘要：针对移动ad hoc网络对QoS的要求，提出一种能量优化和负载均衡的QoS路由协议. 综合整条链路的能量
和负载信息生成QoS参数，根据QoS选路算法建立链路. 结合距离信息控制路由请求分组的广播方向，并在中间节
点设置能量和队列阈值作为路由请求分组转发的限制条件，减少不必要的路由开销. 在路由维护阶段利用节点的能
量信息限制路由的本地修复，避免能量即将耗尽的节点继续参与路由发现. 该算法同时优化了路由选择机制、中间
节点转发机制和路由维护机制. NS2仿真结果表明，提出的协议在投递率、归一化路由开销和端到端延时方面均表
现出良好的性能.

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6. 一种支持拥塞识别的ad hoc网络DCF协议速率自适应机制

雷磊1;2，周进华1，朱颖锋1，刘维康1

应用科学学报 2012, 30 (1): 31-38. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.006

摘要（1360）

PDF（pc）（999KB）（1647）

摘要：分析了IEEE 802.11 DCF协议虚拟载波检测机制在支持多速率传输方面存在的局限性，以及高速率传输
数据分组的重负载条件下多跳ad hoc网络的节点拥塞问题，并在DCF协议框架内提出了一种支持拥塞识别的速率
自适应机制. 该机制允许接收节点根据信道质量选择可用的最高传输速率，并把此速率值和自身的拥塞状况反馈
给发送节点，发送节点根据接收节点的拥塞状况决定发送或退避等待. 仿真结果表明，该机制能有效解决ad hoc网

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7. 多用户OFDM双向中继权衡公平性和总速率资源优化

唐伦1, 刘进1, 李国军2, 陈前斌1, 王光宇1

应用科学学报 2012, 30 (1): 39-44. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.007

摘要（1815）

PDF（pc）（790KB）（1395）

摘要：在OFDM协作双向中继网络中，当多个用户对借助AF（amplify and forward）双向中继相互通信时，用
户对之间的公平性与系统总速率不能同时兼顾. 该文提出一种用户对速率成比例性公平，并与系统总速率折中的
次优资源分配策略. 该策略以最大化双向中继系统总速率为目标，在总功率及用户对的速率成比例约束下分两步
进行. 首先在每个子载波等功率假设条件下进行用户对速率成比例公平的子载波优化，使系统总速率得以提升. 然
后在保证公平性前提下采用一种迭代的功率分配方法将总功率分配到各个子载波，使系统总速率再次得到提升.
仿真结果表明，所提出的策略在保证用户对速率成一定比例的前提下有效地提高了系统总速率.

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8. 平衡旋转对称布尔函数的计数

张鹏1，付绍静2，屈龙江1，李超1;2

应用科学学报 2012, 30 (1): 45-51. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.008

摘要（1430）

PDF（pc）（528KB）（1520）

摘要：作为一类输入变量经旋转变换作用后输出值不变的特殊函数，旋转对称布尔函数被应用于多种密码
系统. 该文研究了平衡旋转对称布尔函数的计数问题，通过对相关方程组解的优化和分析，不仅改进了已有的关
于pr(p为素数)元平衡旋转对称布尔函数的计数下界，而且给出了一般奇数元平衡旋转对称布尔函数的计数下界.

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9. 采用纠缠私钥实现多方量子隐蔽通信

曹东1;2，宋耀良1

应用科学学报 2012, 30 (1): 52-58. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.009

摘要（1489）

PDF（pc）（626KB）（1295）

提出一种新的量子多方隐蔽通信方案，根据伪随机序列从共享纠缠密钥集中选择随机子集用于多方加密方案，利用量子信道噪声的掩盖将敏感信息伪随机旋转并伪装到量子纠错码中. 利用伪随机序列选择共享密钥子集补构造侦测子集，采用判断典型错误机制实现密钥的循环使用. 相比于其他隐蔽通信方案密钥消耗量大的缺点，该方案显著降低了密钥消耗，优化了共享密钥子集补判断典型错误的检测机制检测窃听的功能. 分析了抵抗特洛伊木马攻击的能力.

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10. 一类适用于部分响应信道的原模图LDPC码

陈平平1，方毅2，王琳2

应用科学学报 2012, 30 (1): 59-66. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.010

摘要（1292）

PDF（pc）（1300KB）（1227）

摘要：对于加性高斯白噪声信道，JPL实验室提出了一类硬件实现简单、错误地板低的AR4JA原模图LDPC(low-density-parity-check)码，但该码型不适用于PR(partial response)信道. 文中针对PR信道中典型的ERP4信道，提出一类新的近似规则原模图LDPC码，并且利用有限长外信息传递算法对该码型进行分析. 在EPR4信道下
的仿真表明，相对于目前在该信道下性能良好的规则LDPC码，在低信噪比和高信噪比区域，这类新的近似规则原模图码型具有显著的编码增益和更低的错误地板.

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11. 基于椭圆曲线的强壮高效口令认证密钥协商方案

刘天华1，朱宏峰1，潘正祥2

应用科学学报 2012, 30 (1): 67-74. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.011

摘要（1336）

PDF（pc）（1052KB）（1831）

提出一个适合远程用户的口令认证和密钥交换协议，该协议在不信任网络中运行，无需认证表和交换密钥. 新的协议可抵抗被动或主动入侵，甚至内部攻击者的字典攻击，即使弱的口令也可以安全地使用. 协议还满足完备的前向安全性，在当前口令泄露后不影响以前会话的安全性. 在所提协议中，用户口令并不是以明文的形式储
存，因此当攻击者获取智能卡后，并不能直接登录到主机. 文中协议高效且安全，可广泛应用于需要口令认证的环境. 同以往工作相比，所提协议对分布式或便携式设备更加有效.

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12. 结合保角变换和Zernike矩的稳健图像Hash

赵琰1;2，王朔中1，姚恒1，吴蔚1

应用科学学报 2012, 30 (1): 75-81. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.012

摘要（1557）

PDF（pc）（3307KB）（1559）

提出一种用于图像认证和篡改检测的稳健图像Hash方法. 根据密钥对图像进行伪随机分块，将图像块规格化为大小相等的正方形并进行保角变换，使各图像块映射为单位圆. 对各圆形图像区域计算修正的Zernike矩，连接所有Zernike矩的幅度和相位，基于密钥置乱得到所要求的图像Hash. 与直接对正方形内切圆计算Zernike矩
的方法相比，保角变换使图像块四角纳入Hash所表征的图像内容，因而有效改进了篡改检测性能. 图像分块使Hash具备篡改定位的能力. 实验表明该方法具有很低的碰撞概率和良好的感知稳健性，与其他方法相比，碰撞率和检错率较低.

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13. 结合光谱解混的高光谱图像异常目标检测SVDD算法

成宝芝，赵春晖，王玉磊

应用科学学报 2012, 30 (1): 82-88. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.013

摘要（1554）

PDF（pc）（876KB）（1504）

异常目标检测是高光谱数据处理的重要应用之一. 传统方法采用支持向量数据描述(support vector datadescription, SVDD)检测异常目标而不考虑图像自身存在的背景干扰，检测概率较低. 该文提出一种新方法，将光谱解混技术引入到基于SVDD的异常检测问题中，实现高光谱图像复杂背景信息和目标信息的分离，使解混后的误差数据含有丰富的目标信息，抑制了背景干扰. 利用非线性SVDD将解混误差数据映射到高维特征空间，充分利用高光谱图像波段间的非线性统计特性，完成异常目标的检测. 仿真实验结果表明，该算法提高了异常目标的检测能力，降低了虚警率.

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14. 离散轮廓点集法提取超声图像前列腺边缘

原宗良1，汪源源1，余锦华1，陈亚清2

应用科学学报 2012, 30 (1): 89-95. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.014

摘要（1328）

PDF（pc）（1909KB）（1479）

提出一种基于离散轮廓点集的超声图像前列腺边缘提取方法，将经直肠超声图像中的腺体准确分割出来. 该方法根据前列腺的轮廓特征对候选轮廓点进行多级筛选，再除去由于各种干扰产生的非边缘点，得到位于实际边缘的离散轮廓点集，由此确定粗糙的腺体边缘. 随后利用一种快速水平集的曲线演化方法对初始边缘进行小
范围调整，使其更接近实际的腺体轮廓. 对临床应用中的经直肠超声图像进行边缘提取实验，结果表明该方法能克服腺体外部和内部区域灰度不均一以及边缘模糊等问题，提取的前列腺边缘位置准确，轮廓完整.

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15. 基于直方图局部平滑度的LSB匹配隐写分析

汪然，平西建，郑二功

应用科学学报 2012, 30 (1): 96-104. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.015

摘要（1709）

PDF（pc）（2011KB）（1574）

针对LSB 匹配的嵌入机制，提出了一种基于直方图局部平滑度的隐写分析方法. 通过邻域差分像素值选取图像的平坦区域，提取包括灰度直方图平滑度、共生矩阵、差分直方图、差分共生矩阵的局部平滑度和峰值等在内的15 维特征，并引入二次嵌入过程消除图像内容差异带来的影响，结合Fisher 线性分类器实现隐写检测. 实验
结果表明，文中算法对于LSB匹配的检测具有较高的准确度，对于NRCS和UCID图像库均表现了良好的检测性能.

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16. 利用支持向量机构建水稻镉含量高光谱预测模型

吕杰，刘湘南

应用科学学报 2012, 30 (1): 105-110. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.01.016

摘要（1817）

PDF（pc）（2318KB）（1454）

研究基于支持向量机构建水稻镉（Cd）含量高光谱预测模型的可行性. 利用ASD光谱仪测量研究区水稻冠层反射光谱，通过实验室化学分析得到土壤镉含量和水稻叶片镉含量，对研究区水稻光谱进行均一化平滑处理以及小波变换降噪，构建基于支持向量机（support vector machines, SVM）的水稻镉含量高光谱预测模型. 结果表明，小波变换降噪处理对SVM建立的镉含量预测模型精度有所提高，SVM高光谱预测模型的相关系数为0.867 4, 均方误差为0.001 2. 该研究为利用高光谱遥感大面积、快速监测农田作物重金属污染提供技术支持.

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17. 多射频无线ad hoc 网络的复杂网络效应

陆阳，田一鸣，魏臻，魏振春

应用科学学报 2012, 30 (2): 111-116. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.001

摘要（1451）

PDF（pc）（726KB）（1151）

对复杂网络与无线ad hoc网络的机理分析表明，一定条件下的无线ad hoc网络具有复杂网络效应. 该文在验证多射频节点组建小世界无线ad hoc网络可行性基础上提出多射频节点的控制策略. 文中提出的策略考虑到节点的设计，并根据网络环境及节点的聚类系数来控制多射频节点的部署. 仿真实验表明，该策略优化了网络的拓扑结构，增加了网络的鲁棒性，对进一步优化网络性能具有理论与实际意义.

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18. 认知网络中主用户接收机通信区域建模及分析

廖勇，谭晓衡，程金波，张宇翔，杨宏，丰建军，陈徐洪

应用科学学报 2012, 30 (2): 116-119. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.002

摘要（1636）

PDF（pc）（3697KB）（1159）

在现有认知无线网络模型综合分析的基础上，针对以主用户发射机为中心进行干扰区域建模的不足，提出一种基于主用户接收机为中心的认知网络模型. 基于该模型，采用信息论的观点，在主用户最低吞吐量和主用户通信中断概率的限制条件下，分析得出了主用户通信半径、认知用户密度及主用户吞吐量的相互量化制约关系. 数值分析结果验证了该模型在认知用户对主用户接收机干扰过程中的合理性和有效性.

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19. 无线传感器网络中的协作波纹定位

张金艺1;3，段苏阳1，吴玉见1，王春华1，丁梦玲2

应用科学学报 2012, 30 (2): 120-127. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.003

摘要（1903）

PDF（pc）（949KB）（1210）

随着无线传感网定位技术的发展，高精度、大范围、低代价成为无线传感器网络定位技术的研究热点.文中提出一种用于无线传感网定位的协作波纹算法，侧重于对多节点实现快速精确定位. 首先以更合理的网络布局研究为基础，设计一种可以拼接的网络拓扑结构；其次利用节点协作的方式感知网络环境，降低定位误差；最后利用波纹定位的方式对节点进行两轮定位，从而实现网络区域内的高精度定位. 仿真实验表明，网络的锚节点节省率可达3.20%，定位精度提升了20.00%，进而充分证明了协作波纹算法的有效性与合理性.

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20. ZPOFDM循环平稳性分析及在多载波信号识别中的应用

崔伟亮，江桦，李剑强

应用科学学报 2012, 30 (2): 128-134. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.004

摘要（1877）

PDF（pc）（2717KB）（1340）

针对多载波调制分类算法无法识别零前缀正交频分复用(zero-padding OFDM, ZPOFDM)信号的问题，提出了一种改进的OFDM信号识别方法. 利用ZPOFDM等信号的二阶循环累积量特征，结合循环平稳性检测，实现衰落信道下包括ZPOFDM、循环前缀正交频分复用(cyclic-prefix OFDM CPOFDM)、单载波等信号的分类.理论分析与实验结果表明，该方法在没有同步及参数估计等预处理条件下能实现频率选择性衰落信道下多载波信号的有效区分.

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21. MIMO信号调制方式盲识别

张路平，王建新

应用科学学报 2012, 30 (2): 135-140. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.005

摘要（1866）

PDF（pc）（1247KB）（1726）

提出一种基于盲信号分离的方法对MIMO信号进行调制识别. 该方法对接收信号的相关矩阵作奇异值分解，用于估算发射天线数目，并对信号进行白化. 采用特征值矩阵的联合近似对角化(joint approximate diagonalisation of eigen-matrices, JADE)算法对接收信号进行分离，恢复发送端信号. 通过分析信号的频谱特征，提出4 个新的特征参数，并结合四阶累积量实现对MIMO体制下6 种信号调制方式的识别. 识别过程中无需估计载波频率和符号率等参数，具有较强的实用性. 仿真结果表明文中提出的方法具有良好的性能.

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22. 基于IM-SAPSO和SVM的EBPSK检测器设计

靳一，王继武，吴乐南

应用科学学报 2012, 30 (2): 141-145. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.006

摘要（1798）

PDF（pc）（862KB）（1114）

参数选择对于支持向量机(support vector machine, SVM)的分类性能很重要，其本质是搜索寻优.该文提出以最小化K-fold交叉验证误差为目标，以改进模拟退火粒子群优化算法(improved simulated annealing particle swarm optimization, IM-SAPSO)为寻优方法的SVM参数优化方法. 利用优化的SVM对扩展的二元相移键控(extended binary phase shift keying, EBPSK)通信系统中经冲击滤波器的“0”和“1”码元进行分类，并和基于SVM、PSO-SVM以及幅度积分判决的EBPSK检测器进行性能对比. 仿真结果表明：基于IMSAPSO和SVM的EBPSK检测器性能明显好于其他3 种检测器.

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23. 应用循环平稳特性的宽带信号DOA估计

刘付刚1;2，刁鸣1

应用科学学报 2012, 30 (2): 146-150. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.007

摘要（1627）

PDF（pc）（634KB）（1099）

针对循环平稳宽带信号DOA估计问题，结合信号的循环平稳特性和共轭循环平稳特性，采用子空间分解方法研究宽带信号DOA估计方法. 该方法同时利用宽带信号循环平稳和共轭循环平稳两方面信息构造出扩展循环相关矩阵，采用常规方法得到宽带信号的方位谱，继承了Cyclic MUSIC算法的优点，当处理宽带信号源时不需要估计最佳延时时间. 仿真结果表明该方法具有良好的宽带信号选择能力和分辨能力，能抑制大功率干扰信号，估计性能较好.

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24. 结合地理参数的航拍视频实时拼接算法

何贝1，王贵锦1，沈永玲2，廖超1，刘春华2，林行刚1

应用科学学报 2012, 30 (2): 151-157. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.008

摘要（1390）

PDF（pc）（5976KB）（1828）

针对现有航拍视频拼接算法存在的计算速度慢及累积误差大等问题，提出一种结合地理参数的航拍视频实时拼接算法. 根据地理参数对相机运动模型进行分解，完成视频帧间的实时配准. 估计视频每帧的主运动方向，并对现有单一主方向的流形拼接算法进行改进，将其拓展到任意方向. 依据地理坐标局部修正拼接条带，保证拼接图像与真实地理位置一一映射，减少累积误差. 仿真与真实航拍视频的拼接结果证明了该算法的准确性和准实时性，对640*480 像素视频的拼接速度达到25 帧/s.

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25. 基于仿生机械云台的声纳图像拼接

陈金波1;2，李恒宇1，龚振邦1，罗均1，谢少荣1;2

应用科学学报 2012, 30 (2): 158-164. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.009

摘要（2230）

PDF（pc）（4564KB）（1335）

分析了声纳图像拼接失真的因素，提出了一种基于仿生机械云台的声纳图像拼接方法. 根据眼球前庭动眼反射机理建立了一个具有主动补偿功能的仿生机械云台控制系统，对扫测艇姿态变化进行动态补偿减小了声纳图像拼接的误差. 使用姿态传感器与GPS以及图像信息对声纳图像进行对准，实现声纳图像的拼接. 不同环境下的仿真实验证明，该系统不仅具有动态补偿能力而且还具备鲁棒性. 最后，经水下声纳图像拼接的实验证明了该方法的有效性，较未使用仿生云台的拼接方法有更好的拼接效果.

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26. 基于超图的图像隐写方法

胡沉，王建军

应用科学学报 2012, 30 (2): 165-172. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.010

摘要（1895）

PDF（pc）（1054KB）（1341）

提出了一种基于超图的图像隐写方法. 该方法先对像素分组，再根据像素之间的可交换关系构造超边，用超边的集合（超图）来表示图像，用局部最优的贪婪算法寻找超图的匹配来完成隐秘信息的嵌入. 为了说明该方法的有效性，在对载体图像修改方面，与传统的基于图论的隐写方法进行比较；在抗攻击性能方面，与已有的其他空间域方法进行实验比较. 实验结果表明，相对于基于图论的方法，文中提出的方法对载体图像像素的修改更小，增强了含密图像的视觉质量，其抗攻击性能也优于现有的其他空间域方法.

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27. 应用启发式边缘生长的遥感影像分割

李刚1，万幼川1，李萌2

应用科学学报 2012, 30 (2): 173-180. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.011

摘要（1770）

PDF（pc）（3455KB）（1579）

基于边缘的遥感影像分割方法有两个难点：边缘点检测和边缘线连接. 文中提出一种基于启发式边缘生长的分割方法. 首先对Canny 算子进行三方面的改进以准确提取边缘点：自适应小波去噪、最优双阈值计算、基于邻域全变分的边缘决策. 定义一个新的边缘连接异质性指标，包括空间异质性和光谱异质性. 在此基础上提出启发式的全局交互最优决策技术以正确连接断裂边缘线. 文中用快鸟影像和航空影像进行分割实验，并与eCognition 的分割结果进行定性和定量比较. 实验表明启发式边缘生长分割方法能正确地连接绝大多数边缘线，并提供准确的分割结果.

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28. 一种使用修正模糊隶属度的航迹关联方法

井沛良，刘方

应用科学学报 2012, 30 (2): 181-186. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.012

摘要（1370）

PDF（pc）（760KB）（1135）

在分布式多传感器多目标跟踪系统中，航迹关联是进行航迹融合的必要预处理步骤. 针对传统航迹关联方法在密集目标环境下关联正确率严重下降的问题，文中提出一种新的航迹关联方法. 该方法对传统的模糊隶属度进行时间平滑，并在整体上而不是单个隶属度上考虑航迹的关联程度，从而提出一种修正模糊隶属度来衡量两条航迹的相似程度. 此外还设计了一种基于先验有序关联对的训练方法来设置参数. 仿真结果表明，与经典的模糊双门限方法相比，该方法易于设置参数且性能更好，因而更适合于工程应用.

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29. Cholesky 分解在协方差矩阵恢复中的使用

杜航原，郝燕玲，赵玉新，陈立娟

应用科学学报 2012, 30 (2): 187-193. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.013

摘要（2230）

PDF（pc）（813KB）（2372）

针对基于稀疏扩展信息滤波的同步定位与地图创建(simultaneous localization and mapping, SLAM) 问题，分析并比较了最近邻数据关联、极大似然数据关联以及联合相容性检验数据关联的原理，阐述了边缘协方差矩阵恢复的必要性. 在此基础上提出一种利用Cholesky 分解由信息矩阵准确恢复协方差任意元素的方法，该方法具有较高的计算效率. 在仿真实验中将该方法与协方差边界估计法比较，并分别用于3 种数据关联算法的比较分析，表明所提出的方法适用于多种数据关联方法，能在保证定位精度的同时有效控制算法复杂度. 最后对各种数据关联算法在稀疏扩展信息滤波SLAM中的性能进行了讨论.

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30. 采用自适应补偿的无人机姿态测量

高明1，徐清河1，赵文才2

应用科学学报 2012, 30 (2): 194-202. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.014

摘要（1303）

PDF（pc）（1201KB）（1331）

根据合作目标的单站姿态测量原理，结合实际大气湍流条件下激光光束的漂移及扩展效应，提出利用补偿和定位后的激光光斑质心确定无人机外部姿态的方法. 通过计算单帧激光光斑中心提取单位时间内激光光斑质心组成的外围轮廓特征点，并将其构成多边形. 以多边形图像质心为参照，建立姿态测量自适应补偿模型. 计算结果表明，当目标距离为3 km时，采用模拟退火算法迭代解算并对结果进行自适应补偿，得到的姿态角误差最大值为0.221±，说明自适应补偿技术的姿态测量算法具有较高的姿态测量精度和收敛性.

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31. 结合非线性动态面和前馈补偿的挖泥船动力定位控制

张宇华1;2，姜建国1，郜登科1

应用科学学报 2012, 30 (2): 203-208. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.015

摘要（1718）

PDF（pc）（934KB）（1242）

针对挖泥船受挖泥强干扰作用的特点，提出采用前馈补偿与非线性动态面相结合的控制方法，解决挖泥船动力定位的控制问题. 挖泥干扰的前馈补偿与动态面控制算法相结合的控制方法能保证挖泥船动力定位系统的渐近稳定. 在反步控制的设计中加入一阶低通滤波器形成的动态面控制，避免了对非线性模型的多次微分，简化了控制器的设计. 仿真结果表明，该方法对挖泥船动力定位有较好的控制效果.

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32. 机器视觉辅助的无人机空中加油相对导航

王龙1，董新民1，贾海燕2

应用科学学报 2012, 30 (2): 209-214. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.016

摘要（1699）

PDF（pc）（1155KB）（1511）

为准确获取无人机空中加油对接阶段的相对位姿信息，提出了一种机器视觉辅助的INS/GPS/MV 组合导航方案，研究了机器视觉图像的特征点提取与匹配算法. 引入相对惯导误差，建立了全局滤波器的增广状态方程，并根据杆臂矢量推导了GPS和机器视觉量测方程. 设计了基于联邦滤波器结构的全局多速率扩展卡尔曼滤波算法，以融合多速率传感器信息，并与标准EKF算法进行对比. 仿真结果表明，所提出的算法能有效融合惯导、GPS和机器视觉的测量信息，使导航参数的精度和输出带宽均满足导航系统的设计要求，有利于改善无人机的飞行品质，放宽对飞控系统的性能要求.

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33. 基于蚁群优化算法和人工势场的无人机航迹规划

李猛，王道波，柏婷婷，盛守照

应用科学学报 2012, 30 (2): 215-220. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.02.017

摘要（1479）

PDF（pc）（672KB）（1484）

针对复杂环境下的无人机航迹规划问题，建立栅格化环境模型，提出了结合蚁群算法与人工势场的航迹规划方法. 在航迹搜索过程中，蚂蚁不仅受到信息素和启发信息作用，还受到势场力的影响. 根据节点位置的势场力分布，提出了确定性选择和概率性选择相结合的状态转移规则，并设计环境感知因子，动态调整确定性选择的比例. 将节点的势场方向、节点与目标间的距离构造蚂蚁的综合启发信息，以充分利用对已知环境的认知，指引蚂蚁搜索. 仿真结果表明所提方法能有效得到无人机的最优航迹，优化效果优于单一的蚁群算法和人工势场法，具有更好的收敛速度和优化精度.

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34. 应用科学学报2012年第30卷第2期中文目录

应用科学学报 2012, 30 (2): 220-220.

摘要（1144）

PDF（pc）（83KB）（770）

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35. 应用科学学报2012Vol30 No2 英文目录

2012Vol30 No2

应用科学学报 2012, 30 (2): 221-221.

摘要（1045）

PDF（pc）（62KB）（1236）

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36. 应用科学学报 2012（3）封面及封底（右键另存后，用图像软件打开）

应用科学学报 2012, 30 (3): 220-.

摘要（864）

PDF（pc）（1987KB）（827）

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37. 基于统计信道状态信息的节能分布式中继选择

蒋海芳，张四海，周武旸

应用科学学报 2012, 30 (3): 221-226. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.03.001

摘要（1570）

PDF（pc）（742KB）（1265）

针对放大转发协作网络中的中继节点选择问题，提出了基于统计信道信息的能量有效分布式中继选择算法. 算法对系统能量效率与系统中断性能进行折中，通过最小化系统平均消耗总功率来确定转发阈值，各中继节点根据转发阈值独立地决定是否参与数据转发. 考虑有多个中继节点辅助源节点进行数据传输，提出了基于数值搜索方法确定转发阈值的多中继节点选择算法，在满足系统目标中断性能的同时，使系统消耗较少的平均功率. 为了降低阈值求解的复杂度，考虑只有1 个中继节点参与数据转发，进而提出了具有低计算复杂度的单中继节点选择算法. 仿真结果表明，与已有的放大转发模式下的中继选择算法相比，该文提出的算法在能量效率上具有更好的系统性能.

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38. 应用科学学报第30卷第3期中文目录

应用科学学报 2012, 30 (3): 221-330.

摘要（635）

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39. Journal of Applied Sciences Vol.30 No.3 contents

应用科学学报 2012, 30 (3): 221-330.

摘要（648）

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40. 多包接收无线Mesh 网络的跨层优化

石雷1，韩江洪1，石怡2，魏振春1

应用科学学报 2012, 30 (3): 227-233. DOI: 10.3969/j.issn.0255-8297.2012.03.002

摘要（1365）

PDF（pc）（808KB）（990）

多包接收是一种可有效提高无线网络吞吐量的技术. 文中建立了无线mesh 网络的多包接收跨层设计模型，该模型是一个混合整数规划模型，一般不可能在多项式时间内求解. 为此设计了一种可在多项式时间内求解的近似最优策略，将模型中的整数变量释放到实数域空间，使原来的混合整数规划模型成为一线性规划模型，并通过反复迭代寻找近似最优解. 仿真显示采用该策略的多包接收跨层模型使数据传输速率提高了至少3 倍.

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2012年，第30卷