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当期目录

      
    学术论文
    基于改进人口模型的微博话题趋势预测
    何炎祥,刘健博,刘楠,彭敏,陈强,何静
    2015, 36(4):  1-8.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015094
    摘要 ( 153 )   HTML ( 2 )   PDF (842KB) ( 250 )  
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    趋势预测问题是当前社会计算中的研究热点,但微博平台的话题趋势预测还处在探索阶段。在分析、抽取和定义事件趋势的影响因素的基础上,改进了人口模型使其适用于微博趋势预测,然后将改进的人口模型映射在神经网络上,并利用遗传优化的神经网络对事件的趋势进行预测。实验证明,该方法对于预测网络中长期酝酿的事件发展趋势效果明显,能够有效地预测事件的爆发点和发帖量,而且适用于小样本预测问题。

    信道公平分配的局部拥塞控制算法
    朱更明,王志强,李哲涛,李仁发
    2015, 36(4):  9-18.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015169
    摘要 ( 201 )   HTML ( 1 )   PDF (1979KB) ( 480 )  
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    摘 要:提出基于信道公平分配的局部拥塞控制算法FCA(fair channel allocation),在缓解局部拥塞的同时增强信道分确性,FCA采用以节点实时缓存长度预测为基础的邻居节点缓存总长度和分组平均传输延迟作为检测指标的拥塞配的公平性。为减少获取邻居节点实时缓存信息的通信开销和提高以单一节点缓存是否溢出为检测模型的准检测模型。为避免使用独立拥塞通告消息增加信道负载,FCA采用在ACK控制帧中增加一个节点地址位携带拥塞信息。在去拥塞阶段,FCA采用基于实时缓存长度点 和队列优先权值的信道分配机制保证公平传输和防止部分节因缓存增速过快导致溢出分组丢失。实验结果表明,FCA在碰撞次数、分组传递率、吞吐量和公平性等方面相比802.11、CODA和PCCP具有显著优势。

    入侵检测中基于SVM的两级特征选择方法
    武小年,彭小金,杨宇洋,方堃
    2015, 36(4):  19-26.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015127
    摘要 ( 151 )   HTML ( 1 )   PDF (492KB) ( 320 )  
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    针对入侵检测中的特征优化选择问题,提出基于支持向量机的两级特征选择方法。该方法将基于检测率与误报率比值的特征评测值作为特征筛选的评价指标,先采用过滤模式中的Fisher分和信息增益分别过滤噪声和无关特征,降低特征维数;再基于筛选出来的交叉特征子集,采用封装模式中的序列后向搜索算法,结合支持向量机选取最优特征子集。仿真测试结果表明,采用该方法筛选出来的特征子集具有更好的分类性能,并有效降低了系统的建模时间和测试时间。

    改进谱聚类算法在MCI患者检测中的应用研究
    相洁,赵冬琴
    2015, 36(4):  27-34.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015181
    摘要 ( 159 )   HTML ( 1 )   PDF (809KB) ( 260 )  
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    摘 要:为了利用功能核磁影像(fMRI,functional magnetic resonance imaging)数据进行轻度认知障碍(MCI,mild cognitive impairment)自动检测,对患者的 fMRI 数据进行聚类分析,得到患者大脑血氧依赖水平(BOLD,blood oxygen level dependence)的变化模式,并将异常模式用于疾病检测中。由于传统谱聚类算法需要计算相似矩阵所有的特征值和特征向量、时间与空间复杂度较高。提出一种改进的谱聚类方法,在相似矩阵的构造以及σ与k值的确定等方面进行了改进,将其用于MCI fMRI数据的聚类与诊断研究中。与传统谱聚类及Nystr?m算法进行的对比实验结果表明,改进的谱聚类方法可以更准确得到患者异常BOLD模式,分类正确率较高,且时间和空间复杂度均小于传统算法。

    用于二维RCA跨层数据传输的旁节点无冗余添加算法
    陈乃金,冯志勇,江建慧
    2015, 36(4):  35-51.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015132
    摘要 ( 186 )   HTML ( 0 )   PDF (1689KB) ( 215 )  
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    针对二维可重构单元阵列(RCA)硬件任务的跨层数据传输问题,提出了一种前序遍历回溯旁节点添加算法。该算法针对跨层输入树、跨层输出树2种类型的数据流图,保持了原有运算节点之间的逻辑关系,实现了旁节点的无冗余添加。给出了动态可重构系统划分映射的量化评估指标体系和流水化模型,给出了添加旁节点映射的临界条件。实验结果表明,基于相同的系统结构和划分映射算法,在满足临界条件的情况下,与不加旁节点映射算法相比,加旁节点映射在划分模块数,非原始输入输出次数、配置时间、总执行周期、功耗等方面均获得了较好的改进;与已有的先进算法相比,文中算法平均执行总周期降低了23.3%(RCA5×5)和30.5%(RCA8×8),平均消耗功耗降低了15.7%(5×5)和18.6%(RCA8×8),从而验证了所提方法的合理性和有效性。

    虚拟多参考输入自适应同址干扰抵消算法
    谢跃雷,刘洁,李民政,欧阳缮,廖桂生
    2015, 36(4):  52-57.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015122
    摘要 ( 168 )   HTML ( 2 )   PDF (989KB) ( 239 )  
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    针对同一空间内相邻发射机对接收机产生的同址干扰,将接收信号过采样后虚拟出多路参考信号并与两级自适应滤波器相结合,构成了一种虚拟多参考输入自适应同址干扰抵消算法。通过在接收纯干扰信号阶段调整第一阶滤波器的权系数,接收信号中包含有用信号时调整第二阶滤波器的系数,实现消除同址干扰恢复有用信号的功能。仿真结果表明,所提同址干扰抵消算法与传统算法相比,在简化了耦合装置的同时,也具有更好的同址干扰抑制效果。

    基于扩展邻居发现协议的嵌套移动网络路由优化方案
    尹星,吴国新,董永强,张三峰
    2015, 36(4):  58-69.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015179
    摘要 ( 144 )   HTML ( 2 )   PDF (1223KB) ( 238 )  
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    嵌套移动网络在扩大通信范围的同时会带来严重的路由优化问题。针对已有优化方案在可部署性和性能等方面的不足提出了一种新的嵌套移动网络路由优化方案(NMNRO),通过扩展邻居发现协议,在嵌套移动网络内通告相同的外地前缀,并更新接入路由器的邻居缓存和移动路由器的路由表,然后通过向对端发送绑定更新来实现路由优化。性能分析表明,该方案为嵌套移动网络提供了较为完整的路由优化方案,在降低优化开销的同时,具有较好的可部署性和兼容性。仿真实验结果表明该方案具有较低的切换时延和较高的有效吞吐量,且这些性能优势会随嵌套层数的增加而更加明显。

    无线传感器网络自适应目标跟踪节点调度算法
    卢旭,程良伦,罗世亮
    2015, 36(4):  70-80.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015113
    摘要 ( 221 )   HTML ( 3 )   PDF (1214KB) ( 275 )  
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    在无线传感器网络中,设计合理的节点调度算法是提高网络感知能力、降低系统能耗的关键。在分析节点能耗模型的基础上,针对移动目标跟踪型网络应用,提出一种高能效的无线传感器网络自适应节点调度算法ANSTT。该算法根据节点对移动目标的感知能力,以及节点的相对剩余能量水平,自动调整节点工作模式。仿真实验表明,ANSTT算法在维持低感知延时、高目标感知率的同时,可有效降低系统能耗,延长网络寿命。

    面向多节点故障的生存性虚拟网络映射方法
    肖蔼玲,王颖,孟洛明,邱雪松,李文璟
    2015, 36(4):  81-88.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015141
    摘要 ( 181 )   HTML ( 4 )   PDF (1161KB) ( 258 )  
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    针对网络虚拟化环境中虚拟网络的生存性问题,提出一种面向多节点故障的生存性虚拟网络映射方法。该方法预先在物理网络中按比例留出备份资源并根据拓扑属性构造节点的候选集合,在发生节点故障后从故障节点的候选集合中选取重映射目标并动态分配预留的备用资源来恢复受到影响的虚拟网络,提高长期运营利润。仿真实验在多节点故障模型下从适用性、稳定性及性能方面验证了该方法的有效性。

    无线mesh网络中编码感知且负载均衡的多播路由
    沈小建,陈志刚,刘立
    2015, 36(4):  90-95.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015134
    摘要 ( 198 )   HTML ( 4 )   PDF (540KB) ( 287 )  
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    面向近邻泄露的数值型敏感属性隐私保护方法
    谢静,张健沛,杨静,张冰
    2015, 36(4):  97-104.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015093
    摘要 ( 157 )   HTML ( 5 )   PDF (1202KB) ( 270 )  
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    提出一种面向近邻泄露的数值型敏感属性隐私保护方法,该方法首先在保护准标识符属性和数值型敏感属性内在关系的前提下,将数值型敏感属性进行离散化划分;然后,提出一种面向近邻泄露的隐私保护原则——(k,ε)-proximity;最后,设计了最大邻域优先算法MNF(maximal neighborhood first)来实现该原则。实验结果表明,提出的方法能在有效保护数值型敏感信息不泄露的同时保持较高的数据效用,并且保护了数据间的关系。

    基于透视不变二值特征描述子的图像匹配算法
    耿利川,苏松志,李绍滋
    2015, 36(4):  105-114.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015086
    摘要 ( 217 )   HTML ( 6 )   PDF (3280KB) ( 419 )  
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    针对基于局部特征的图像匹配算法普遍存在对透视变换顽健性差的缺点,提出了一种新的二值特征描述子PIBC(perspective invariant binary code),提高了图像匹配算法的透视变换顽健性。首先,在提取金字塔图像FAST特征点的基础上,利用Harris角点响应值去除非极大值点和边缘响应点;其次,通过模拟相机不同视角成像之间的透视变换,对单个FAST特征点生成不同视角变换下图像的二值描述子,使描述子具备描述不同视角图像中同一特征点的能力。实验结果表明,算法在提高描述子透视不变性的同时时间复杂度与SURF算法近似。

    基于空间谱的多天线盲频谱感知算法
    刘畅,张锐,李思莹,王洁,金明录
    2015, 36(4):  115-124.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015087
    摘要 ( 204 )   HTML ( 3 )   PDF (1507KB) ( 301 )  
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    现有的频谱感知算法主要在时间、频率以及地理空间维度进行检测,对角度维的利用尚不成熟。将多天线技术中的到达角(AOA,angle of arrival)估计算法应用到频谱感知领域,提出了2种基于空间谱的盲频谱感知算法,分别为最大—最小延迟相加谱值比检测和平均—最小延迟相加谱值比检测。利用空域匹配滤波的优势,新算法在低信噪比下得到了较高的检测概率,同时为角度维的频谱接入提供了AOA信息,从而提高了频谱利用率。此外,运用随机矩阵理论,推导了检测阈值和检测概率的理论值。仿真结果表明,在 Nakagami-m 信道下,提出的算法具有比现有盲感知算法更优的检测性能。

    基于敏感位置多样性的LBS位置隐私保护方法研究
    周长利,马春光,杨松涛
    2015, 36(4):  126-136.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015160
    摘要 ( 206 )   HTML ( 3 )   PDF (2652KB) ( 312 )  
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    针对LBS查询服务中构造的匿名框或选取的锚点仍位于敏感区域而导致的位置隐私泄漏问题,提出了基于敏感位置多样性的锚点选取算法。该算法根据用户访问数量和访问高峰时段,对不同敏感位置进行定义和筛选,选择具有相似特征的其他敏感位置构成多样性区域,并以该区域形心作为查询锚点,提高用户在敏感位置出现的多样性。以该锚点为查询标志,提出一种均衡增量近邻兴趣点查询算法 HINN,在无需用户提供真实位置坐标的条件下实现K近邻兴趣点查询,同时改进了SpaceTwist方法中存在的查询兴趣点围绕锚点分布的缺陷,提高了查询准确度。实验表明,本方法实现了用户在敏感区域停留时的位置隐私保护目标,同时具有良好的兴趣点查询质量和较低的通信开销。

    基于参数−值替换的错误定位方法
    王兴亚,姜淑娟,鞠小林,曹鹤玲
    2015, 36(4):  138-145.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015095
    摘要 ( 206 )   HTML ( 2 )   PDF (545KB) ( 278 )  
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    现有错误定位方法难以检测程序遗漏错误,提出一种方法层次的基于参数?值替换的错误定位方法。首先将出现在失败执行中的方法作为可疑方法候选集,计算该集合中元素对程序执行结果的影响度,再利用值替换技术计算高影响度方法的兴趣参数?值映射对,然后依据方法是否包含兴趣参数?值映射对对候选集中方法进行分类,并依据其影响度分别进行排序,最后生成一个可疑方法序列进行错误定位。实验结果表明该方法较其他错误定位方法具有更好的定位效果。

    基于密文随机性度量值分布特征的分组密码算法识别方案
    吴杨,王韬,邢萌,李进东
    2015, 36(4):  147-155.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015107
    摘要 ( 211 )   HTML ( 1 )   PDF (1435KB) ( 302 )  
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    在研究现有加密算法识别方案局限性的基础上,提出了基于密文随机性度量值分布特征的分组密码算法识别方案。首先,基于码元频数检测、块内频数检测及游程检测对AES、Camellia、DES、3DES及SMS4密文的随机性度量值取值个数进行了统计分析,采用k-means算法对其进行了初始聚类划分。其次,针对相同聚类中的分组密码算法识别问题,基于降低特征向量间相似度的原则,求解了码元频数检测、块内频数检测及游程检测对应的密文随机性度量值特征向量维数。最后,对AES、Camellia、DES、3DES及SMS4算法的实验结果表明,提出方案在已知密文条件下,实现了对以上典型分组密码算法的识别,相关成果可为进一步探索基于密文随机性度量值分布特征的加密算法识别提供参考。

    利用Gibbs采样的同频混合信号单通道盲分离
    杨勇,张冬玲,彭华,涂世龙
    2015, 36(4):  157-162.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015090
    摘要 ( 179 )   HTML ( 1 )   PDF (1380KB) ( 333 )  
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    针对非合作接收的单通道同频数字调制混合信号,提出一种基于Gibbs采样的分离算法。该算法利用统计的方法获得未知符号序列概率密度的随机样本,运算复杂度随信道阶数的增加不呈指数增长。重点研究了基于单符号对、多符号对的分离算法和信道响应的跟踪,并对Gibbs分离算法和PSP分离算法的性能进行了详细的分析比较。仿真结果表明,针对2路QPSK调制的混合信号,在与L=4时的PSP算法具有近似分离性能的同时, Gibbs分离算法可使复杂度降低近17倍。

    学术通信
    联合迭代滤波与压扩参数优化的OFDM信号峰平比抑制
    杨超,王勇,葛建华
    2015, 36(4):  164-169.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015091
    摘要 ( 252 )   HTML ( 1 )   PDF (759KB) ( 284 )  
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    针对现有基于压扩变换处理的信号峰平比抑制方法性能单一且参数固定等缺陷,提出一种联合迭代滤波与自适应压扩参数优化的 OFDM 信号峰平比抑制方案。该方案能够同时对信号的峰平比 PAPR 和接收端误码率BER性能进行联合优化,并在迭代过程中有效消除因信号幅度畸变所引起的带外频谱再生;所提信号压扩及解压扩函数形式简单,计算复杂度较小;推导并给出了该方案可获得的PAPR抑制增益和BER理论性能界。仿真结果表明,该方案可同时获得较好的信号PAPR抑制、误码率以及带外功率谱性能,并在迭代过程中对压扩参数进行自适应调整,能够有效提高算法的适用灵活性。

    MIMO-OFDM系统中基于循环移位和信号联合的改进SLM算法
    胡武君,杨霖
    2015, 36(4):  171-177.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015088
    摘要 ( 179 )   HTML ( 5 )   PDF (724KB) ( 286 )  
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    为降低多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM,multiple input multiple output orthogonal frequency division multiplexing)系统中传统选择性映射(SLM,selected mapping)算法的计算复杂度,提出了通过信号时域循环移位和天线间信号联合产生更多具有不同峰均功率比(PAPR,peak to average power ratio)的备选序列集合的方法。接收端先根据发射端序列选取情况恢复出频域旋转信号,再比较反向旋转序列与最近星座点的距离来恢复原始序列。仿真结果表明,所提出的方法能有效地抑制MIMO-OFDM信号的PAPR。另外,与传统SLM算法相比,提出方法明显降低了计算复杂度,而且可以获得传统SLM方法在已知边带副信息情况下近似的比特误码率性能。

    改进的图像局部特征区域描述方法
    朱仁欢,高清维,卢一相,孙冬
    2015, 36(4):  179-184.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015089
    摘要 ( 194 )   HTML ( 3 )   PDF (1847KB) ( 271 )  
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    针对描述子的性能与维数相矛盾的问题,提出了一种顽健的图像局部特征区域的描述方法。首先按照像素排序将局部特征区域分割为若干个子区域,然后利用基于阈值的分段局部描述子设计方法计算描述子,并采用纹理谱加权方法累加局部描述子得到子区域描述子,最后连接各部分子区域描述子得到最终的特征描述子。该方法综合了全局信息和局部信息,在保证描述子维数较小时对噪声具有一定的顽健性。实验结果表明该方法不仅对单调强度变化和旋转变化具有不变性,而且对其他几何和光学变换具有较好的顽健性。

    标准模型下安全的无证书签名方案
    李艳琼,李继国,张亦辰
    2015, 36(4):  186-194.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015098
    摘要 ( 184 )   HTML ( 6 )   PDF (2479KB) ( 258 )  
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    随机预言模型下的证明能够为无证书签名方案提供基本的安全保证,但随机预言机的实现方式可能会导致方案不安全。一些标准模型下的方案在提出后被证明无法抵抗公钥替换攻击。为了解决这一问题,构造了一个标准模型下安全的无证书签名方案,基于NGBDH和Many-DH困难问题,证明所提出的方案对自适应选择消息攻击是存在性不可伪造的。此外,提出的方案具有计算代价和通信代价较低、能够抵抗密钥替换攻击等优点。

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主管单位:中国科学技术协会
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主  编:张 平
副主编:陆建华 马建峰 杨 震
     杨晨阳 彭长根
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国际标准刊号:ISSN 1000-436X
国内统一刊号:CN 11-2102/TN
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