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2010年 第28卷 第5期    刊出日期：2010-09-26

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通信工程

Dembowski-Ostrom型完全非线性函数构造的线性码权分布

李平1， 李超1;2， 周悦1

2010, 28(5):  441-446.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2010.05.001

摘要 ( 1812 )   PDF (530KB) ( 1650 )  

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摘要：Dembowski-Ostrom型完全非线性函数是目前最主要的完全非线性函数类，已发现的完全非线性函数中只有一种不属于Dembowski-Ostrom型. 为此，该文首先给出Dembowski-Ostrom型完全非线性函数的定义，将已有的线性码构造推广到这一类型函数上. 进而给出此类函数构造的线性码的码字与有限域上非退化二次型之间的
关系，并得到相应二次型的原像分布的一些性质. 通过有限域上的二次型以及指数和理论，用统一的方法完全确定了基于所有Dembowski-Ostrom型完全非线性函数构造的两类线性码的权分布.

一种MANET中基于位置的可信路由

王堃1， 吴蒙2， 鲁蔚锋3

2010, 28(5):  447-456.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2010.05.002

摘要 ( 2200 )   PDF (873KB) ( 1635 )  

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摘要： 由于基于距离的位置辅助路由算法无法抵御恶意节点拒绝服务攻击(denial of service, DoS)的安全漏洞，引入信任度量，将信任模型加载到路由发现中以解决恶意节点对路由的DoS攻击. 改进的基于信任的安全位置辅助路由利用节点的直接信任度和推荐信任度来避免信任值低的恶意节点加入路由转发工作. 仿真结果表明，ST-LAR(secure trust location-aided routing)能更有效地抵御恶意节点的DoS攻击，并在平均端到端时延、分组成功投递率、吞吐量等方面优于DBLAR.

有限反馈的多小区协作多模传输方法

孙栋， 邱玲

2010, 28(5):  457-462.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2010.05.003

摘要 ( 1832 )   PDF (611KB) ( 1593 )  

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摘要： 多小区协作多天线技术能够有效降低蜂窝系统小区间干扰，提升边缘吞吐率，然而其性能依赖于各基站获取的信道状态信息的准确性和基站间的协作程度. 该文以两小区模型为基础，分析了基于有限反馈的信道状态信息对多小区局部联合传输性能的影响，并针对用户在多小区边缘的分布特征，提出基于用户分布位置的多模传输切换策略. 仿真结果表明，该策略有效提升了小区边缘吞吐率.

共轭对称前导OFDM系统的定时偏移

石峰1;2， 周柱1， 王晨2， 张尔扬1

2010, 28(5):  463-469.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2010.05.004

摘要 ( 1712 )   PDF (661KB) ( 1752 )  

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该文研究多径衰落信道中基于共轭对称结构前导的OFDM符号同步. 通过分析共轭对称相关定时度量的统计特性，指出共轭对称前导经过多径信道时，在路径间相对延迟为偶数采样间隔的条件下会形成复合共轭对称结构. 较强的复合共轭对称结构和第1 径为非主径的情况下，依据定时度量的最大值进行符号同步估计时会产生定时偏移. 定时偏移引起符号间干扰和子载波间干扰，偏移较大时将严重影响系统性能. 仿真实验证实了上述分析的正确性.

AM-AM变换对卫星跟踪和数据中继DOA估计的影响

谭晓衡， 胡洋， 刘煜

2010, 28(5):  470-475.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2010.05.005

摘要 ( 1817 )   PDF (607KB) ( 1701 )  

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摘要： 在跟踪和数据中继卫星系统反向链路中，多路频分复用信号通过高功率放大器时存在严重的交调干扰，导致输出的各路阵元信号严重失真. 针对这一问题，该文通过幂级数模型分析高功率放大器调幅-调幅(AM-AM)变换对通道间幅度一致性的影响机理，建立幅度不一致性对波达方向(direction of arrival, DOA) 估计影响的数学模型，并进行计算机仿真. 理论分析和仿真结果表明：高功率放大器的AM-AM变换不会引起估计角度的偏移，但会导致空间角度范围内的谱峰值降低，同时使3 dB 谱宽变宽. 此外，AM-AM变换还会导致DOA估计性能恶化.

信号与信息处理

基于正交矩混合不变量的离焦模糊图像配准

戴修斌， 张辉， 舒华忠， 罗立民

2010, 28(5):  476-484.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2010.05.006

摘要 ( 2017 )   PDF (1331KB) ( 2660 )  

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摘要： 针对同时遭受离焦模糊退化和几何形变的图像，提出一种基于Legendre正交矩不变量的图像配准方法.采用Harris特征点探测算法提取图像特征点，然后构造Legendre正交矩的模糊和几何混合不变量作为衡量尺度以获得特征点的对应关系，通过该对应关系估计形变参数完成配准过程. 实验结果表明该方法能有效解决该类形变图像的配准问题，与其他方法相比能获得更准确的结果.

一种新的湿纸码自适应信息隐藏方法

奚玲， 平西建， 张涛

2010, 28(5):  485-492.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2010.05.007

摘要 ( 1736 )   PDF (705KB) ( 1795 )  

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摘要： 基于湿纸码“不依靠载体元素本身传递信息”的特性，提出一种新的以图像位平面为载体的湿纸码自适应信息隐藏算法(wet paper code adaptive teganography,WPCAS). 通过研究图像中载密位平面小块复杂性的统计特性，建立了符合人眼视觉遮蔽效应的自适应选择规则. 使用该选择规则能精确分割位平面的类噪声区和平滑区，将秘密数据隐藏在视觉隐蔽性好的位平面类噪声区，从而增强了秘密信息的不可觉察性. 同时，采用湿纸码使该方法的选择规则和载密元素集对接收者完全透明，基于规则的攻击对WPCAS完全失效，因而抗攻击性能得以提高. 与经典位平面复杂度分割(bit-plane complexity segmentation, BPCS)以及基于BPCS的改进算法的比较实验表明，WPCAS在增大嵌入容量、改善载密图像质量以及提高信息隐藏安全性方面具有优势.

矢量图像去噪的格子波尔兹曼方法

王志强1;2， 严壮志1， 张蕊1， 钱跃竑3

2010, 28(5):  493-500.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2010.05.008

摘要 ( 1818 )   PDF (2121KB) ( 1952 )  

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摘要： 针对矢量图像数据量大，基于传统非线性扩散模型的算法效率低和难以实现并行化的缺点，该文通过在格子波尔兹曼模型的松弛因子中嵌入矢量图像的边缘特征，并定义新的平衡态分布函数，实现矢量图像的非线性扩散去噪. 此方法在保证稳定性的情况下，能实现大步长迭代计算以提高计算效率. 随后，通过二维扩散问题的数值仿真，定量评价了平衡态分布函数对计算精度和效率的影响. 为验证此种方法，对分别受到加性高斯白噪声和脉冲噪声的彩色图像进行了去噪实验，结果显示在图像处理质量和计算效率方面，该文方法都优于加性算子分裂算法.

聚类分析用于序列SAR干涉像对选取

潘斌， 舒宁

2010, 28(5):  501-506.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2010.05.009

摘要 ( 1806 )   PDF (961KB) ( 1662 )  

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 该文分析了干涉像对选取过程，提出一种利用聚类分析进行序列SAR干涉像对选取的方法. 选择合适的去相干因素构建特征空间，将序列SAR影像所有干涉组合的去相干因素映射到该特征空间，从而将干涉像对选取问题转换为特征空间的聚类分析. 根据干涉像对选取原则设计合适的聚类方法对去相干因素进行聚类，聚类结果对应于符合要求的干涉像对，实现序列SAR干涉像对的选取. 实验结果表明该方法简单有效.

利用经验模态分解的QRS综合波检测

朱伟芳，赵鹤鸣，陈小平

2010, 28(5):  507-512. 

摘要 ( 1707 )   PDF (749KB) ( 1843 )  

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 在分析心电信号能量分布特点基础上，利用经验模态分解(EMD)方法的自适应数据分析特性提出了一种QRS综合波检测方案.采用完全数据驱动的EMD方法将心电信号分解成一组内蕴模式函数(IMFs).求取各内蕴模式函数的能量并归一化，根据能量分布的特点确定信号是否存在电平整体偏置、基线漂移、高大T波等影响QRS综合波检测的因素，并采取相应的抑制措施.然后以较简单的可调阈值进行判定，并采取一系列防错检、防漏检措施来准确定位QRS综合波.采用MIT-BIH Arrythmia Database对该方法进行了验证，平均正确检测率高达99.91%. 结果表明，该方法是一种高效的QRS综合波检测算法.

 

阵列天线空时GPS中频信号建模与仿真

祝善虎， 李荣冰， 刘建业， 文立

2010, 28(5):  513-518.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2010.05.011

摘要 ( 1730 )   PDF (679KB) ( 2005 )  

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摘要：该文通过分析GPS信号的特性对单天线GPS中频信号进行建模，给出了阵列天线空时GPS中频信号的模型. 建模过程考虑了卫星星钟误差、大气层误差、接收机钟差、噪声等各种误差因素的影响. 设计了阵列天线空时GPS中频信号仿真器，该软件具有设计灵活、可扩展、易于使用的特点. 利用频谱分析方法对仿真生成信号的正确性进行验证，并应用空时自适应处理方法验证了阵列天线空时GPS中频信号模型的正确性.
关键词：

电子技术

应用海明码和内置自测试技术设计片上网络组件

欧阳一鸣， 倪晋照， 梁华国

2010, 28(5):  519-526.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2010.05.012

摘要 ( 1776 )   PDF (656KB) ( 1565 )  

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提出一种针对片上网络(network on chip, NoC)通信中能够处理软错误和路由器硬件故障的资源网络接口和路由器结构. 在资源网接口中增加编码电路以产生校验位，增加解码电路以纠正一位软错误. 在标准路由器中添加内置自测试电路，并在路由计算模块中增加状态标志寄存器，标志其相邻路由器有无故障. 若所传输数据到达的下一跳路由器无故障，则从规定的端口转发数据；否则从其他端口转发数据，从而达到避免路由器硬件故障的目的. 与其他NoC组件相比，该设计可靠性高，资源网络接口硬件开销低，并可重用标准路由器的部分设计. 该设计通过了功能仿真，具有较小的硬件开销.

双正交时域多分辨方法及其电磁散射应用

高强业1;2， 周建江1， 曹群生1

2010, 28(5):  527-532.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2010.05.013

摘要 ( 2044 )   PDF (1048KB) ( 1496 )  

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研究了一种双正交时域多分辨方法，用于分析三维目标的电磁散射特性，计算目标的雷达散射截面.以具有紧支撑和严格内插特性的双正交Cohen-Daubechies-Feauveau(CDF)小波为场量展开的空间基函数，用小波Galerkin采样方法进一步导出该算法的严格三维计算公式，并分析其色散特性. 采用各向异性完全匹配层截断计算空间，应用总场/散射场技术引入入射波. 理论分析和实验结果表明，与时域有限差分法和基于非紧支撑的Battle-Lemarie (B-L)小波的MRTD方法相比，该方法在保持计算精度的前提下能大幅度节省计算资源.

改进的自适应区域分解FDTD在波导结构中的应用

孟令琴1;2， 李鹏1;2

2010, 28(5):  533-539.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2010.05.014

摘要 ( 1510 )   PDF (657KB) ( 1786 )  

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摘要： 提出了一种改进的自适应区域分解时域有限差分(improved adaptive domain decomposition finite difference time domain, IADD-FDTD)算法. 这种算法通过对检测面上的电压值进行自适应边界检测，消除了检测面上电场值不稳定而带来的计算误差. 该算法还可得到更多的分区，提高了计算速度. 通过对多种不连续波导结构的应用分析，验证了这种算法的正确性和有效性.

计算机科学与应用

动态环境下基于混合记忆策略的遗传算法

陈昊1， 黎明2， 陈曦2

2010, 28(5):  540-545.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2010.05.015

摘要 ( 1784 )   PDF (577KB) ( 1593 )  

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为了有效地处理动态优化问题，提出一种短时记忆与长时记忆相结合的混合记忆策略. 被记忆的信息由最优个体与种群概率向量组成. 短时记忆作用于进化过程中的每一代，对记忆中的信息进行提取并构建下一代的种群；长时记忆仅在环境发生变化时产生作用，取新环境中最优的一组信息对短时记忆进行赋值. 该文首先构建了动态环境下基于混合记忆策略的遗传算法，然后在非周期、周期和带噪声周期动态环境下进行算法的性能验证. 实验结果表明，新算法处理动态优化问题的能力优于同类算法.

控制与系统

新型2T2R并联机构及其位置求解

季晔1， 刘宏昭1， 范彩霞1;2， 乔战宏1

2010, 28(5):  546-550.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2010.05.016

摘要 ( 1888 )   PDF (566KB) ( 1792 )  

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基于五自由度4-UPU并联机构演绎出一种新型四自由度4-UPU/PPS并联机构. 通过螺旋理论分析可得，该机构具有两个移动和两个转动（two-translational and two-rotational, 2T2R）自由度，在此基础上建立了该模型的位置关系方程. 由于位置正解复杂，以机构各驱动支链长度为约束对象，建立了无约束非线性优化适应度函数. 提出一种动态变权重的多目标粒子群优化算法来搜索此函数的全局极小点，从而将位置正解问题转化为一个多目标优化问题. 随机选取20 组并联机构实际输入进行位置正解计算，计算结果与动平台实际位置和姿态吻合，解决了该机构位置正解的求解问题.