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2015年 第33卷 第4期    刊出日期：2015-07-30

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RESEARCHNOTES

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2015, 33(4):  0. 

摘要 ( 685 )   PDF (368KB) ( 510 )  

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2015, 33(4):  1. 

摘要 ( 605 )   PDF (29KB) ( 482 )  

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通信工程

M2M通信中能耗均衡的联合分簇-休眠管理策略

曹天威， 谢威， 徐友云， 向伟

2015, 33(4):  341-350.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2015.04.001

摘要 ( 1183 )   PDF (5347KB) ( 882 )  

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针对M2M通信中存在的能量问题，主要研究一种能耗均衡的联合分簇-休眠管理策略. 为了解决LEACH分簇算法中存在的节点间能耗不均衡等问题，利用经纬线对簇头节点所处区域进行非均匀划分，以保证所有簇头节点的能耗相同. 分析网络中的最优分簇数目，并提出基于失真度的节点休眠调度进一步降低能耗，综合设计了联合分簇-休眠管理策略. 仿真及分析表明，所提出的策略能降低并均衡M2M通信的网络能耗，延长网络寿命.

基于智能天线的一种自适应小基站架构

邵静珠， 董育宁

2015, 33(4):  351-366.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2015.04.002

摘要 ( 1118 )   PDF (12631KB) ( 441 )  

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提出了一种将智能天线应用到小基站网络中的方案，配置有智能天线的小基站在周
围小基站繁忙时利用智能天线的方向性为业务繁忙的小基站进行自适应分流，达到负载均衡
的目的. 当本身业务繁忙时，通过智能天线进行空分复用可提高带宽利用率，从而提高系统吞
吐量，减少基站数目. 实验结果表明：在保证用户接入成功率和系统吞吐量的条件下，采用文
中小基站自适应算法可将所需部署的小基站数目约减少30%，从而降低了部署成本，减少运行
能耗.

移动车-车通信系统在n-Rayleigh信道下的性能分析

徐凌伟1， 张浩1,2， 魏兆强1， GULLIVER T A2

2015, 33(4):  367-375.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2015.04.003

摘要 ( 1249 )   PDF (1258KB) ( 764 )  

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在n-Rayleigh信道下，研究了使用最大比合并接收的移动车-车通信系统的平均符号误码率和中断概率性能. 基于特征函数方法，推导了移动车-车通信系统在n-Rayleigh衰落信道上采用相移键控调制、正交幅度调制、脉冲幅度调制等方式的平均符号误码率的精确表达式和近似表达式，同时用近似闭合表达式表示中断概率. 然后通过数值仿真，验证理论分析的有效性. 仿真结果表明，系统的性能可以通过增加分集支路数以及减小衰弱因子来改善.

信号与信息处理

对旋转和平移鲁棒的序列图像拼接算法

季平1， 秦川1， 曹芳2

2015, 33(4):  376-388.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2015.04.004

摘要 ( 1373 )   PDF (6140KB) ( 1136 )  

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受分辨率和视角范围的限制，普通的图像获取设备通常无法拍摄到较大场景的图
像，而图像拼接技术可对获取的若干幅小视角场景的图像进行配准和融合得到一幅宽视角的
全景图像. 为此，设计了一种序列图像拼接系统. 针对近似仅存在二维平移的待拼接图像，采
取平移鲁棒的实时序列图像拼接方案，以傅里叶变换的相位相关法为基础进行拼接. 针对待
拼接图像间同时存在旋转和平移的情况，采取了基于Harris特征点检测的旋转和平移鲁棒的
序列图像拼接方案. 实验结果表明，所设计的平移鲁棒序列图像拼接方案能够实时拼接近似存
在二维平移关系的序列图像，但无法处理旋转；而旋转和平移鲁棒的序列图像拼接方案可在
线下非实时地处理同时存在平移和旋转仿射变换的序列图像拼接.

地铁隧道内多径信道的统计特性

陈晓， 潘韵天， 武艺鸣， 郑国莘

2015, 33(4):  389-398.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2015.04.005

摘要 ( 1033 )   PDF (7446KB) ( 513 )  

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由于地铁隧道内电波的多径特性以及特殊的环境结构，其他环境下的电波传播理论不适用. 为此，利用射线跟踪法及无线电统计理论分析了典型地铁隧道环境下多径时变信道的时延扩展、多普勒频谱扩展及多普勒频偏. 仿真结果表明，多普勒频谱扩展和多普勒频偏随信号频率和列车移动速度的增加而增加，而RMS时延扩展随信号频率的增加而减小. 以上结论可以为4G、5G系统在地铁中的应用提供理论依据.

一种用于全景影像的测量方案

孙振兴1,2,3， 钟若飞1,2,3

2015, 33(4):  399-406.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2015.04.006

摘要 ( 1234 )   PDF (15011KB) ( 516 )  

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提出了一种从全景影像中还原目标三维信息的测量方案. 通过全景相机所获取的影像只有GPS 坐标，而没有姿态信息，需要运用影像匹配技术以及光束法准确算出拍摄时刻全景影像的姿态，然后通过前方交会计算全景影像中目标的三维坐标. 针对全景影像畸变较大的特点，采用仿射不变特征匹配算法进行影像匹配，同时使用随机抽样一致算法剔除粗差点，以保证匹配点的数量及准确度. 根据全景影像的透视投影几何模型，能改进常规摄影测量中的光束法，可用来求解全景影像姿态. 提出一种针对全景摄影测量的前方交会算法，将空间直线方程变换后建立法方程，并进行平差解算. 实验表明，该方法相比于传统方法有更高的精度，可准确测算全景影像上的物点坐标.

基于交互历史的三维家居个性化推荐与虚拟展示

黄东晋， 唐鹏斌， 王音， 丁友东

2015, 33(4):  407-418.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2015.04.007

摘要 ( 1065 )   PDF (16134KB) ( 601 )  

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为了满足家居设计的个性化需求，将个性化推荐算法引入移动交互式三维家居个性
化设计系统中，提出了基于交互历史的协同过滤推荐算法. 首先，分析了用户的历史交互行
为，构建了一个新的用户兴趣度量度模型，将用户的交互行为转换成用户兴趣度矩阵. 然后，
综合考虑了家具单品的时效性和资源关联特性，并将这两种特性引入协同过滤推荐算法的生
成推荐过程中，以提高推荐质量. 最后，将系统推荐的家具单品应用到三维虚拟家居设计场景
中，通过对场景个性化编辑与虚拟展示，完成家居的个性化设计. 实验结果表明，该方法是可
行的，能有效提高推荐质量，具有较好的用户体验和视觉效果.

湖北省耕地利用效率时空分异及农业劳动力的差别化调控

单玉红, 朱枫, 柯新利

2015, 33(4):  419-428.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2015.04.008

摘要 ( 874 )   PDF (12375KB) ( 469 )  

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选择耕地利用的投入产出指标集构建数据包络分析模型，在评价各决策评价单
元(decision making unit, DMU)有效性的基础上，以固定产出最小化投入为优化原则探寻表
现无效的各DMU的优化空间，分析其劳动力投入是否存在冗余及区域差异，并使用投入指标
集调整方法验证以上对于劳动力投入冗余的分析结论，以此提供农业劳动力的区域差别化调
控对策. 以湖北省为例，评价1987～2012 年期间各县级单元的耕地利用效率及其时空分异特
征. 研究结果表明，80% 的区域均存在不同程度的劳动力投入冗余，其中鄂西山区和鄂东南丘
陵地区的冗余率最高；2007 年后，随着农业劳动力的持续转移，江汉平原和鄂东北大别山区
的劳动力投入对耕地利用效率的影响程度变大，劳动力投入冗余状况有所缓解. 因此，有必要
采取或加速农业劳动力转移或稳固农业劳动力的对策来应对提升区域耕地利用效率的不同需
求.

土地利用规划综合业务信息一体化关键技术与应用

阮柏林1， 王晶1， 刘蕊1， 余林清2

2015, 33(4):  429-437.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2015.04.009

摘要 ( 1237 )   PDF (15478KB) ( 448 )  

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从土地利用规划业务的内容和特点分析出发，探讨了土地利用规划业务涉及的多源
数据管理、动态流程定制、空间历史回溯、规划预警、统计分析等关键技术，提出了基于工作
流、MIS 和GIS 有机集成的一体化解决方案，设计和实现了规划数据动态更新和业务信息一
体化的平台，并应用于天津市土地规划实施工作. 实践表明该方案有效，设计的平台功能完备
且性能较强，对促进土地规划业务的自动化、规范化以及提高工作效率有明显的作用.

控制与系统

基于交叉耦合映像格子时空混沌的S盒设计

杨伟伟， 刘光杰， 戴跃伟

2015, 33(4):  438-448.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2015.04.010

摘要 ( 1272 )   PDF (4861KB) ( 845 )  

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S盒的设计是分组密码设计的重要组成部分. 提出一种基于参数抖动的耦合映
像格子时空混沌系统设计S盒的方法，使用带有参数抖动的交叉耦合映像格子模型和基
于Chebyshev映射的格子局部状态生成函数，实现8×8 S盒的快速批量生成. 通过非线性度、
差分均匀性、严格雪崩准则、输出比特间独立性及双射特性等评价准则的分析和测试，对批量
产生的盒子进行优选，并就优选盒子的各项性能与已有的基于混沌的S盒子进行对比和分析.
结果表明：该方法所构造的优选S盒，其密码学特性更优良，可作为基本部件用于新型分组密
码系统的设计.

反向响应时滞过程的二自由度Smith预估控制

徐广治， 张井岗

2015, 33(4):  449-458.  doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2015.04.011

摘要 ( 1215 )   PDF (1508KB) ( 885 )  

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针对反向响应时滞系统，将Smith预估控制和内模控制相结合，提出一种二自由度
控制方法. 设定值跟随控制器采用Smith预估器形式，可使系统具有良好的设定值跟随特性，
而干扰抑制控制器则采用内模控制器设计方法，可改进系统的干扰抑制性能和鲁棒性，克服
传统Smith预估器的不足. 通过两种不同的方法(直接分解和全通分解)，把过程对象的传递
函数分解为最小相位部分和非最小相位部分，相应导出了两种不同控制器的设计方法，并给
出了系统满足鲁棒稳定性的充要条件. 理论分析和仿真对比研究表明，该方法可使系统具有良
好的设定值跟随性能、干扰抑制性能和鲁棒性.