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    三维空间MIMO信道接收天线阵列互耦效应及系统容量分析
    周 杰,陈靖峰,邱 琳,菊池久和
    2012, 33(6):  1-10. 
    摘要 ( 1998 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对非频率选择性瑞利衰落MIMO(multiple-input multiple-output)信道,建立了接收天线阵列的三维空间信道模型,将MIMO的一般信道建模推广到三维空间域。在建模过程中利用天线阵列在互耦效应下的等效网络模型,推导出三维空间域模型下的互耦相关性的通用表达式,阐明了互耦效应下相关性与无互耦相关性之间的关系。应用通用表达式分析了当接收端为不同的天线阵列结构时,入射信号的中心到达角和角度扩展分别对于在互耦效应下信道容量的影响。分析结果验证了不同的角度扩展对于互耦相关性的影响,揭示了在互耦效应下影响系统容量的主要因素为入射信号的平均中心到达角。
    学术论文
    三维空间MIMO信道接收天线阵列互耦效应及系统容量分析
    周杰,陈靖峰,邱琳,菊池久和
    2012, 33(6):  1-10.  doi:1000-436X(2012)06-0001-10
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (1240KB) ( 153 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    针对非频率选择性瑞利衰落MIMO(multiple-input multiple-output)信道,建立了接收天线阵列的三维空间信道模型,将MIMO的一般信道建模推广到三维空间域。在建模过程中利用天线阵列在互耦效应下的等效网络模型,推导出三维空间域模型下的互耦相关性的通用表达式,阐明了互耦效应下相关性与无互耦相关性之间的关系。应用通用表达式分析了当接收端为不同的天线阵列结构时,入射信号的中心到达角和角度扩展分别对于在互耦效应下信道容量的影响。分析结果验证了不同的角度扩展对于互耦相关性的影响,揭示了在互耦效应下影响系统容量的主要因素为入射信号的平均中心到达角。

    多重周期二元序列联合二次复杂度的计算
    董丽华,胡予濮,曾 勇
    2012, 33(6):  2-18. 
    摘要 ( 866 )  
    相关文章 | 多维度评价
    以Rizomiliotis所提出的计算单序列的二次复杂度算法为基础,结合相关线性方程组的具体分块结构,利用线性代数的相关基础知识,给出了一个求解多重序列的联合二次复杂度的算法。算法的复杂性分析表明算法复杂度至多为序列长度的三次函数。
    Web聚合应用的安全跨域通信机制
    孙建华,刘志容,陈 浩
    2012, 33(6):  3-29. 
    摘要 ( 695 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对聚合应用现有的多种跨域通信方案难以同时兼顾安全性和高效性,提出适合聚合应用的安全跨域通信系统(SCDC,secure cross-domain communication),将不同信任域内容封装成安全组件,借助于分层通信栈实现域间通信,并通过封装对象实现细粒度对象共享。保障了聚合应用与组件间的安全跨域通信与对象共享,且不需要浏览器做任何修改。实验表明,系统引入了有限的开销,而通信效率提高了5倍以上。
    突发性链路感知的自适应链路质量估计方法
    黄庭培,李 栋,张招亮,崔 莉
    2012, 33(6):  4-39. 
    摘要 ( 747 )  
    相关文章 | 多维度评价
    提出了一种无线传感器网络中突发性链路感知的自适应链路质量估计方法EasiLQE。节点周期性地发送控制分组,采用长周期主动探测机制探测链路的质量;同时,节点被动侦听接收到分组的RSSI均值,当低于某一阈值时,触发短周期链路质量探测过程。最后节点使用基于误差的滤波器估计链路在未来一段时间内的质量。实验结果表明,EasiLQE既能实时准确地感知突发性链路在短时间内的持续变化,又能平滑短暂地低幅度波动而保持良好的稳定性,同时维持较低的估计开销。
    面向大容量数据实时传输的块间4纠删编码
    陈 钢,朱俊峰,张世乐,吴百锋
    2012, 33(6):  5-49. 
    摘要 ( 701 )  
    相关文章 | 多维度评价
    现有纠删编码由于编解码运算复杂度及编码数据大小的限制,很难适用于面向大容量数据块或数据分组的实时传输中。在奇偶校验码的基础上,结合有限域GF(28)域的特性,提出一种新的面向大容量数据块实时传输的块间4纠删编码方案。该编码方案对一组连续的数据块使用4个冗余数据块,即可容忍任意4个数据块同时差错。编解码运算的复杂度与数据块的大小成线性关系,对数据块的大小没有限制。编码具有MDS性质,在同等冗余条件下达到最佳的纠删能力。理论和实验分析表明:该编码方案最大能够对连续27个数据块进行块间纠删编码。
    快衰落信道下的分布式MIMO差分检测方案
    窦冬冬,刘军博,王大鸣,李兆训
    2012, 33(6):  6-54. 
    摘要 ( 781 )  
    相关文章 | 多维度评价
    在快衰落分布式MIMO系统中,由于信道状态信息的快速变化,很难满足相邻空时码块的信道衰落系数保持不变,导致传统的分布式MIMO差分检测方案性能严重下降而不再适用。针对这一问题,提出了一种改进的分布式MIMO的差分检测方案。这种方案通过在发送端重组相位差分调制后的空时码矩阵,以一定的处理时延和额外的能量开销来降低信道的快速变化对系统性能的影响。理论分析与计算机仿真均表明,在快衰落环境中,与已有的分布式发射天线差分空时检测相比能够显著提高系统的误码性能。
    基于隐马尔科夫模型的P2P流识别技术
    许 博,陈 鸣
    2012, 33(6):  7-63. 
    摘要 ( 891 )  
    相关文章 | 多维度评价
    为了实时、准确地识别多种P2P应用流,提出了基于隐马尔科夫模型(HMM, hidden Markov model)的P2P流识别技术。该技术利用分组大小、到达时间间隔和到达顺序等特征构建流识别模型,采用离散型随机变量刻画HMM状态特征;提出了能同时识别多种P2P应用流的架构HMM-FIA,设计了HMM的状态个数选择算法。在校园网中架设可控试验环境,使用HMM-FIA识别多种P2P流,并与已有识别方法进行比较,结果表明采用离散型随机变量能降低模型建立时间,提高识别未知流的实时性和准确性;HMM-FIA能同时识别多种P2P协议产生的分组流,并能较好地适应网络环境变化。
    基于自适应图像块组合的无损图像认证算法
    罗剑高,韩国强,沃 焱,李向阳
    2012, 33(6):  8-72. 
    摘要 ( 769 )  
    相关文章 | 多维度评价
    现有基于分块的无损图像认证算法在图像认证块划分方面存在不足。为此,提出一种基于自适应分块组合的无损图像认证算法。算法中的认证块由基本分块根据原图像特征和水印图像保真度要求自适应组合而成,认证信息用数字签名技术产生,以无损水印方式嵌入,同时以多次嵌入方式实现图像编号的顽健传送,利用图像编号和认证块编号防止矢量量化攻击。理论分析与实验结果表明该算法篡改定位能力强于现有无损图像认证算法,且适应性强,能抗矢量量化攻击。
    基于排队时延及博弈分析的认知无线网络信道分配算法
    刘 军,谢秀峰
    2012, 33(6):  9-81. 
    摘要 ( 921 )  
    相关文章 | 多维度评价
    提出了一种适用于认知无线网络的分布式动态频谱资源分配算法。该方法以业务分组的传输成功率作为用户的效用函数,通过优先级排队模型求解传输时延,并采用分布式博弈获得各用户的信道分配策略。与已有的算法相比,所提算法对策略迭代方式进行了改进,且采用了动态策略调整步长。各从用户根据当前感知的网络状态和其余用户的策略,不断动态调整自身的信道选择策略。所提出的算法能够使各认知用户信道选择策略更加快速地收敛到策略均衡点,有效抑制策略的震荡,减小分组丢失率。基于MATLAB对所提出的算法的性能进行了仿真,仿真结果验证了该算法的有效性。
    基于可重构路由器上缓存的流媒体协作分发策略
    何智聪,谷光昭,王 新,赵 进,薛向阳
    2012, 33(6):  10-90. 
    摘要 ( 737 )  
    相关文章 | 多维度评价
    提出一种新颖的基于可重构路由器上缓存的协作分发策略来加速流媒体。通过网络存储即多个边缘路由器节点对热点视频数据进行合作缓存,就近为用户提供服务,从而使得流媒体服务器的性能要求尤其是带宽需求得到巨大的降低,骨干网传输的流量也明显减少,同时用户响应延迟也得到明显的改善。此外,实现了一个原型系统来评价基于路由器上缓存的流媒体协作分发策略的性能,结果表明该方案相比于现有的方案在改善网络性能以及用户体验方面取得很大的提升。
    基于跳到跳信息的卫星网络传输控制协议研究
    王 路,胡月梅,刘立祥,胡晓惠
    2012, 33(6):  11-102. 
    摘要 ( 772 )  
    相关文章 | 多维度评价
    设计了一种适用于卫星网络的传输控制协议TPSN。该协议使用异步跳到跳确认,快速恢复成段丢失数据,并采用基于检测窗口的端到端选择性否定应答(SNACK)机制,减少协议控制信息,保证数据可靠传输。在跳到跳可靠性保证机制基础上传输网络负载,实现在避免网络拥塞条件下高效利用网络带宽资源,并保证具有不同端到端往返时延的异种数据流之间的公平性。仿真结果表明TPSN能够在长延迟、误码率高、链路频繁切换的卫星网络中保证高效的带宽利用、可靠的数据传输以及各数据流之间的公平。
    多重周期序列联合二次复杂度的计算
    董丽华,胡予濮,曾勇
    2012, 33(6):  11-18.  doi:1000-436X(2012)06-0011-08
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (656KB) ( 34 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    以Rizomiliotis所提出的计算单序列的二次复杂度算法为基础,结合线性方程组的解的判定方法,给出了一个求解任意有限域上多重周期序列联合二次复杂度的算法。算法的复杂性分析表明算法复杂度至多为序列长度的三次函数。

    基于时空多样性编码的低轮值无线传感器网络可靠传输算法
    闫宇博,杨盘隆,张 磊,邱正伦,洪善林
    2012, 33(6):  12-111. 
    摘要 ( 875 )  
    相关文章 | 多维度评价
    提出了适用于低轮值无线传感器网络的可靠传输算法,主要特点是发掘并利用低轮值无线传感器网络特有的时空相关性,结合编码机制以获得较高的能量效率和较低的传输时延。针对编码块在多条路径上的最优分配问题进行了建模。由于求解最优策略是NP难题,给出了近似算法,并通过仿真分析了不同参数对近似算法的影响。仿真结果表明,基于时空多样性编码的分配算法能够在较低的能量开销条件下,实现低时延的可靠传输。
    差分Pattern时延差编码水声通信技术研究
    殷敬伟,张 晓,生雪莉,孙 超
    2012, 33(6):  13-117. 
    摘要 ( 651 )  
    相关文章 | 多维度评价
    基于传统Pattern时延差编码提出一种采用非固定码元宽度的差分编码方式(DPDS),以相邻码元时间差值携带信息,利用不同线性调频信号来实现码元分割,不存在由相对运动产生时间漂移的累积,具有较好的抗码间干扰和抗多普勒的能力。通过计算机仿真研究及湖试实验,验证了DPDS系统可提高通信速率,可抑制信道多途效应产生的码间干扰和多普勒效应产生的时间漂移,具有很好的有效性和稳健性。
    可重构集群路由器并行路由分发模型
    陈文龙,徐明伟,徐 恪
    2012, 33(6):  14-124. 
    摘要 ( 801 )  
    相关文章 | 多维度评价
    传统一对多点的路由分发方式存在周期长、负载不均衡等问题。可重构集群路由器的体系结构中板卡数大量增加,上述问题更为突出,需要对路由分发算法改进。对现有路由分发方法及可重构路由体系进行分析,设计了树型并行路由分发模型。模型将可重构路由器所有板卡构造成一棵不平衡的分发树,路由从树根向叶子并行层层传递。研究了该模型板卡路由分发速度及负载均衡状况,并设计了模型实现算法及实施步骤。基于NS2的实验结果验证了TPRD模型的性能优势。
    分布式天线系统中的下行容量分析
    王俊波,王金元,赵曦滨,顾 明,陈 明,焦 媛
    2012, 33(6):  15-132. 
    摘要 ( 906 )  
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    针对分布式天线系统(DAS)的下行容量问题展开研究。首先建立了包含路径损耗、阴影衰落和瑞利衰落的复合信道模型;然后,基于该信道模型,分别对各态历经容量和中断容量进行了分析。考虑到小区内移动台的分布特点,在选择分集传输策略下,推导了各态历经容量和中断容量的近似解析表达式。仿真结果表明,所推导的2个近似解析表达式均能准确地评估分布式天线系统的系统性能。
    编码感知多跳无线网络安全路由协议
    郭 显,冯 涛,袁占亭
    2012, 33(6):  16-142. 
    摘要 ( 887 )  
    相关文章 | 多维度评价
    分析了网络编码系统DCAR“编码+路由”发现过程存在的安全问题,提出了适用于编码感知安全路由协议的安全目标,设计了基于DCAR的编码感知安全路由协议DCASR,DCASR协议利用密码学机制保证可信路由建立和正确编码机会发现。为建模多跳无线网络特征和分析路由协议安全性,引入线程位置和线程位置相邻概念,扩展安全系统逻辑LS2,提出了分析路由协议安全性的逻辑LS2-RP。LS2-RP用线程邻居集及邻居集的变化描述多跳无线网络的动态拓扑关系,用广播规则模型化多跳无线网络广播通信特征。最后,用LS2-RP协议编程语言描述了DCASR协议,用LS2-RP的谓词公式和模态公式描述DCASR协议的安全属性,用LS2-RP逻辑证明系统分析了DCASR协议的安全性,证明DCASR协议能够满足安全目标。
    H.264中率失真代价估计模型研究
    郑新资,孙知信
    2012, 33(6):  17-149. 
    摘要 ( 815 )  
    相关文章 | 多维度评价
    提出了一种新的率失真代价估计模型。首先为提供更加精确的帧内/帧间宏块的编码位数的估算,提出了一种新的码率估计模型,该码值为一序列编码参数的线性组合,这些参数跟熵编码和变换系数相关紧密。从而得出新的性能更加优越的率失真代价估计模型。最后在率失真代价估计模型的效果分析、性能分析等多个方面进行详细的分析测试。实验结果表明,该模型在保证 PSNR 和码长变化不大的情况下大大地加快了编码速度。
    基于子载波加权的峰均比与带外辐射联合降低方法
    李 庆,胡捍英
    2012, 33(6):  18-156. 
    摘要 ( 778 )  
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    针对OFDM系统中PAPR与OBP的降低互相矛盾的问题,提出了一种新的基于子载波加权的联合优化方法。该方法将符号数据与最优加权向量相乘达到同时降低系统PAPR与OBP的目的;为降低计算复杂度,利用改进的遗传算法求解最优加权向量。新方法频谱效率高,且无需发送额外信息,并可根据当前通信环境,通过改变折衷系数实现对PAPR与OBP降低程度的灵活控制。仿真结果表明,与采用两步优化降低PAPR与OBP的方法相比,该方法能更有效地降低OFDM系统的PAPR与OBP,且计算复杂度低,实现十分简单,具有很强的实用性。
    多点约束空时抗干扰算法的研究
    黄国胜,易争荣,帅 涛,朱振才
    2012, 33(6):  19-163. 
    摘要 ( 775 )  
    相关文章 | 多维度评价
    提出了一种多点约束下的GNSS接收机空时抗干扰算法。从多点约束LCMV准则的等效GSC结构入手,对其前向分解过程进行了简化与改进,使计算复杂度降低到与单点约束问题相当;随后利用Householder多级维纳滤波(MWF)算法求解GSC结构中的经典维纳滤波问题,并利用MWF的分解特性对其后向迭代过程进行改进,得到了一种阶递归的实现结构,大大提高了算法的实时性,并可根据MSE值自适应地估计降维维数。给出了完整的算法流程,并进行了仿真实验,验证了算法的有效性。
    Web聚合应用的安全跨域通信机制
    孙建华,刘志容,陈浩
    2012, 33(6):  19-29.  doi:1000-436X(2012)06-0019-11
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (933KB) ( 73 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    针对聚合应用现有的多种跨域通信方案难以同时兼顾安全性和高效性,提出适合聚合应用的安全跨域通信(SCDC,secure cross-domain communication)系统,将不同信任域内容封装成安全组件,借助于分层通信栈实现域间通信,并通过封装对象实现细粒度对象共享。保障了聚合应用与组件间的安全跨域通信与对象共享,且不需要浏览器做任何修改。实验表明,系统引入了有限的开销,而通信效率提高了5倍以上。

    WSN中同构模型下动态组密钥管理方案
    温 涛,张 永,郭 权,李凤坤
    2012, 33(6):  20-173. 
    摘要 ( 695 )  
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    研究了同构网络模型的组密钥管理问题,首次给出了一个明确的、更完整的动态组密钥管理模型,并提出了一种基于多个对称多项式的动态组密钥管理方案。该方案能够为任意多于2个且不大于节点总数的节点组成的动态多播组提供密钥管理功能,解决了多播组建立、节点加入、退出等所引发的与组密钥相关的问题。该方案支持节点移动、具有可扩展性、并很好地解决了密钥更新过程中多播通信的不可靠性。组成员节点通过计算获得组密钥,只需要少量的无线通信开销,大大降低了协商组密钥的代价。分析比较认为,方案在存储、计算和通信开销方面具有很好的性能,更适用于资源受限的无线传感器网络。
    隐写术中矩阵编码的保密安全性
    陈嘉勇,刘九芬,祝跃飞,张卫明
    2012, 33(6):  21-179. 
    摘要 ( 739 )  
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    针对矩阵编码在隐写码和湿纸码中的应用,基于信息论模型研究矩阵编码在不同攻击条件下的保密安全性。在已知载体攻击条件下,给出矩阵编码的密钥疑义度、消息疑义度和密钥的唯一解距。在选择载密攻击条件下,指出只需n个差分方程组即可恢复矩阵编码的共享密钥。
    校正源方位存在偏差时的幅相误差顽健校正算法
    王 鼎,姚 晖,吴 瑛
    2012, 33(6):  22-190. 
    摘要 ( 693 )  
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    针对校正源方位偏差会影响幅相误差校正精度这一问题,在假设校正源方位偏差的概率分布已知的条件下,依据子空间拟合准则和Bayesian估计理论框架,给出了一种抑制校正源方位偏差的幅相误差顽健校正算法。该算法可在无需估计校正源方位的情况下,通过计算某实对称矩阵最小特征值对应的特征向量获得幅相误差的顽健估计。推导了参数估计的CRB(cramer-rao bound),分析了顽健算法的渐近性能以及Cheng方法在校正源方位有偏差时的渐近性能。理论分析和仿真实验均表明:在一定条件下,所提出的算法的渐近性能可达到CRB,并且优于Cheng方法的渐近性能(当校正源方位有偏差时)。
    Gardner定时同步环路参数设计及性能分析
    付永明,朱 江,琚瑛珏
    2012, 33(6):  23-200. 
    摘要 ( 743 )  
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    以数字锁相环理论为依据,对Gardner定时误差检测器反馈定时环路参数的设计进行了深入研究,基于MATLAB对一阶、二阶环路性能进行了仿真,重点分析了环路阶数和等效噪声带宽对系统性能的影响,得到了等效噪声带宽与定时同步环路性能的关系,为定时同步环路的设计提供了理论依据。
    突发性链路感知的自适应链路质量估计方法
    黄庭培,李栋,张招亮,崔莉
    2012, 33(6):  30-39.  doi:1000-436X(2012)06-0030-10
    摘要 ( 17 )   HTML ( 0 )   PDF (880KB) ( 69 )  
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    提出了一种无线传感器网络中突发性链路感知的自适应链路质量估计方法EasiLQE。节点周期性地发送控制分组,采用长周期主动探测机制探测链路的质量;同时,节点被动侦听接收到分组的RSSI均值,当低于某一阈值时,触发短周期链路质量探测过程。最后节点使用基于误差的滤波器估计链路在未来一段时间内的质量。实验结果表明,EasiLQE既能实时准确地感知突发性链路在短时间内的持续变化,又能平滑短暂的低幅度波动而保持良好的稳定性,同时维持较低的估计开销。

    面向大容量数据实时传输的块间4纠删编码
    陈钢,朱俊峰,张世乐,吴百锋
    2012, 33(6):  40-49.  doi:1000-436X(2012)06-0040-10
    摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF (755KB) ( 88 )  
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    现有纠删编码由于编解码运算复杂度及编码数据大小的限制,很难适用于面向大容量数据块或数据分组的实时传输中。在奇偶校验码的基础上,结合有限域GF(2<sup>8</sup>)域的特性,提出一种新的面向大容量数据块实时传输的块间4纠删编码方案。该编码方案对一组连续的数据块使用4个冗余数据块,即可容忍任意4个数据块同时差错。编解码运算的复杂度与数据块的大小成线性关系,对数据块的大小没有限制。编码具有MDS性质,在同等冗余条件下达到最佳的纠删能力。理论和实验分析表明:该编码方案最大能够对连续27个数据块进行块间纠删编码。

    快衰落信道下的分布式MIMO差分检测方案
    窦冬冬,刘军博,王大鸣,李兆训
    2012, 33(6):  50-54.  doi:1000-436X(2012)06-0050-05
    摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF (637KB) ( 36 )  
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    在快衰落分布式MIMO系统中,由于信道状态信息的快速变化,很难满足相邻空时码块的信道衰落系数保持不变,导致传统的分布式MIMO差分检测方案性能严重下降而不再适用。针对这一问题,提出了一种改进的分布式MIMO的差分检测方案。这种方案通过在发送端重组相位差分调制后的空时码矩阵,以一定的处理时延和额外的能量开销来降低信道的快速变化对系统性能的影响。理论分析与计算机仿真均表明,在快衰落环境中,与已有的分布式发射天线差分空时检测相比能够显著提高系统的误码性能。

    基于隐马尔科夫模型的P2P流识别技术
    许博,陈鸣,魏祥麟
    2012, 33(6):  55-63.  doi:1000-436X(2012)06-0055-09
    摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (803KB) ( 107 )  
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    为了实时、准确地识别多种P2P应用流,提出了基于隐马尔科夫模型(HMM,hidden Markov model)的P2P流识别技术。该技术利用分组大小、到达时间间隔和到达顺序等特征构建流识别模型,采用离散型随机变量刻画HMM状态特征;提出了能同时识别多种P2P应用流的架构HMM-FIA,设计了HMM的状态个数选择算法。在校园网中架设可控实验环境,使用HMM-FIA识别多种P2P流,并与已有识别方法进行比较,结果表明采用离散型随机变量能降低模型建立时间,提高识别未知流的实时性和准确性;HMM-FIA能同时识别多种P2P协议产生的分组流,并能较好地适应网络环境变化。

    基于自适应图像块组合的无损图像认证算法
    罗剑高,韩国强,沃焱,李向阳
    2012, 33(6):  64-72.  doi:1000-436X(2012)06-0064-09
    摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (969KB) ( 59 )  
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    现有基于分块的无损图像认证算法在图像认证块划分方面存在不足。为此,提出一种基于自适应分块组合的无损图像认证算法。算法中的认证块由基本分块根据原图像特征和水印图像保真度要求自适应组合而成,认证信息用数字签名技术产生,以无损水印方式嵌入,同时以多次嵌入方式实现图像编号的顽健传送,利用图像编号和认证块编号防止矢量量化攻击。理论分析与实验结果表明该算法篡改定位能力强于现有无损图像认证算法,且适应性强,能抗矢量量化攻击。

    基于排队时延及博弈分析的认知无线网络信道分配算法
    刘军,谢秀峰
    2012, 33(6):  73-81.  doi:1000-436X(2012)06-0073-09
    摘要 ( 13 )   HTML ( 3 )   PDF (939KB) ( 76 )  
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    提出了一种适用于认知无线网络的分布式动态频谱资源分配算法。该方法以业务分组的传输成功率作为用户的效用函数,通过优先级排队模型求解传输时延,并采用分布式博弈获得各用户的信道分配策略。与已有的算法相比,所提算法对策略迭代方式进行了改进,且采用了动态策略调整步长。各从用户根据当前感知的网络状态和其余用户的策略,不断动态调整自身的信道选择策略。所提出的算法能够使各认知用户信道选择策略更加快速地收敛到策略均衡点,有效抑制策略的振荡,减小分组丢失率。基于MATLAB对所提出的算法的性能进行了仿真,仿真结果验证了该算法的有效性。

    基于可重构路由器上缓存的流媒体协作分发策略
    何智聪,谷光昭,王新,赵进,薛向阳
    2012, 33(6):  82-90.  doi:1000-436X(2012)06-0082-09
    摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (790KB) ( 60 )  
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    提出一种新颖的基于可重构路由器上缓存的协作分发策略来加速流媒体。通过网络存储即多个边缘路由器节点对热点视频数据进行合作缓存,就近为用户提供服务,从而使得流媒体服务器的性能要求尤其是带宽需求得到巨大的降低,骨干网传输的流量也明显减少,同时用户响应延迟也得到明显的改善。此外,实现了一个原型系统来评价基于路由器上缓存的流媒体协作分发策略的性能,结果表明该方案相比于现有的方案在改善网络性能以及用户体验方面取得很大的提升。

    基于跳到跳信息的卫星网络传输控制协议研究
    王路,胡月梅,刘立祥,胡晓惠
    2012, 33(6):  91-102.  doi:1000-436X(2012)06-0091-12
    摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (869KB) ( 77 )  
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    设计了一种适用于卫星网络的传输控制协议TPSN。该协议使用异步跳到跳确认,快速恢复成段丢失数据,并采用基于检测窗口的端到端选择性否定应答(SNACK)机制,减少协议控制信息,保证数据可靠传输。在跳到跳可靠性保证机制基础上传输网络负载,实现在避免网络拥塞条件下高效利用网络带宽资源,并保证具有不同端到端往返时延的异种数据流之间的公平性。仿真结果表明TPSN能够在长延迟、误码率高、链路频繁切换的卫星网络中保证高效的带宽利用、可靠的数据传输以及各数据流之间的公平。

    基于时空多样性编码的低轮值无线传感器网络可靠传输算法
    闫宇博,杨盘隆,张磊,邱正伦,洪善林
    2012, 33(6):  103-111.  doi:1000-436X(2012)06-0103-09
    摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (811KB) ( 53 )  
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    提出了适用于低轮值无线传感器网络的可靠传输算法,主要特点是发掘并利用低轮值无线传感器网络特有的时空相关性,结合编码机制以获得较高的能量效率和较低的传输时延。针对编码块在多条路径上的最优分配问题进行了建模。由于求解最优策略是NP难题,给出了近似算法,并通过仿真分析了不同参数对近似算法的影响。仿真结果表明,基于时空多样性编码的分配算法能够在较低的能量开销条件下,实现低时延的可靠传输。

    差分Pattern时延差编码水声通信技术研究
    殷敬伟,张晓,生雪莉,孙超
    2012, 33(6):  112-117.  doi:1000-436X(2012)06-0112-06
    摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (751KB) ( 67 )  
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    基于传统Pattern时延差编码提出一种采用非固定码元宽度的差分编码方式(DPDS),以相邻码元时间差值携带信息,利用不同线性调频信号来实现码元分割,具有较好的抗码间干扰和抗多普勒的能力。通过计算机仿真研究及湖试实验,验证了DPDS系统可提高通信速率,可抑制信道多途效应产生的码间干扰和多普勒效应产生的时间漂移,具有很好的有效性和稳健性。

    可重构集群路由器并行路由分发模型
    陈文龙,徐明伟,徐恪
    2012, 33(6):  118-124.  doi:1000-436X(2012)06-0118-07
    摘要 ( 3 )   HTML ( 0 )   PDF (721KB) ( 78 )  
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    传统一对多点的路由分发方式存在周期长、负载不均衡等问题。可重构集群路由器的体系结构中板卡数大量增加,上述问题更为突出,需要对路由分发算法改进。对现有路由分发方法及可重构路由体系进行分析,设计了树型并行路由分发模型。模型将可重构路由器所有板卡构造成一棵不平衡的分发树,路由从树根向叶子并行层层传递。研究了该模型板卡路由分发速度及负载均衡状况,并设计了模型实现算法及实施步骤。基于NS2的实验结果验证了TPRD模型的性能优势。

    分布式天线系统中的下行容量分析
    王俊波,王金元,赵曦滨,顾明,陈明,焦媛
    2012, 33(6):  125-132.  doi:1000-436X(2012)06-0125-08
    摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (726KB) ( 96 )  
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    针对分布式天线系统(DAS)的下行容量问题展开研究。首先建立了包含路径损耗、阴影衰落和瑞利衰落的复合信道模型;然后,基于该信道模型,分别对各态历经容量和中断容量进行了分析。考虑到小区内移动台的分布特点,在选择分集传输策略下,推导了各态历经容量和中断容量的近似解析表达式。仿真结果表明,所推导的2个近似解析表达式均能准确地评估分布式天线系统的系统性能。

    编码感知多跳无线网络安全路由协议
    郭显,冯涛,袁占亭
    2012, 33(6):  133-142.  doi:1000-436X(2012)06-0133-10
    摘要 ( 3 )   HTML ( 0 )   PDF (707KB) ( 57 )  
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    分析了网络编码系统DCAR“编码+路由”发现过程存在的安全问题,提出了适用于编码感知安全路由协议的安全目标,设计了基于DCAR的编码感知安全路由协议DCASR,DCASR协议利用密码学机制保证可信路由建立和正确编码机会发现。为建模多跳无线网络特征和分析路由协议安全性,引入线程位置和线程位置相邻概念扩展安全系统逻辑LS2,提出了分析路由协议安全性的逻辑LS2-RP。LS2-RP用线程邻居集及邻居集的变化描述多跳无线网络的动态拓扑关系,用广播规则模型化多跳无线网络广播通信特征。最后,用LS2-RP协议编程语言描述了DCASR协议,用LS2-RP的谓词公式和模态公式描述DCASR协议的安全属性,用LS2-RP逻辑证明系统分析了DCASR协议的安全性,证明DCASR协议能够满足安全目标。

    技术报告
    H.264中率失真代价估计模型研究
    郑新资,孙知信
    2012, 33(6):  143-149.  doi:1000-436X(2012)06-0143-07
    摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (814KB) ( 171 )  
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    提出了一种新的率失真代价估计模型。首先为提供更加精确的帧内/帧间宏块的编码比特数的估算,提出了一种新的码率估计模型,该码值为一序列编码参数的线性组合,这些参数跟熵编码和变换系数相关,从而得出新的性能更加优越的率失真代价估计模型。最后在率失真代价估计模型的效果分析、性能分析等多个方面进行详细的分析测试。实验结果表明,该模型在保证 PSNR 和码长变化不大的情况下大大地加快了编码速度。

    基于子载波加权的峰均比与带外辐射联合降低方法
    李庆,胡捍英
    2012, 33(6):  150-156.  doi:1000-436X(2012)06-0150-07
    摘要 ( 3 )   HTML ( 0 )   PDF (781KB) ( 103 )  
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    针对OFDM系统中PAPR与OBP的降低互相矛盾的问题,提出了一种新的基于子载波加权的联合优化方法。该方法将符号数据与最优加权向量相乘达到同时降低系统PAPR与OBP的目的;为降低计算复杂度,利用改进的遗传算法求解最优加权向量。新方法频谱效率高,且无需发送额外信息,并可根据当前通信环境,通过改变折衷系数实现对PAPR与OBP降低程度的灵活控制。仿真结果表明,与采用两步优化降低PAPR与OBP的方法相比,该方法能更有效地降低OFDM系统的PAPR与OBP,且计算复杂度低,实现十分简单,具有很强的实用性。

    多点约束空时抗干扰算法的研究
    黄国胜,易争荣,帅涛,朱振才
    2012, 33(6):  157-163.  doi:1000-436X(2012)06-0157-07
    摘要 ( 3 )   HTML ( 0 )   PDF (791KB) ( 76 )  
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    提出了一种多点约束下的GNSS接收机空时抗干扰算法。从多点约束LCMV准则的等效GSC结构入手,对其前向分解过程进行了简化与改进,使计算复杂度降低到与单点约束问题相当;随后利用Householder多级维纳滤波(MWF)算法求解GSC结构中的经典维纳滤波问题,并利用MWF的分解特性对其后向迭代过程进行改进,得到了一种阶递归的实现结构,大大提高了算法的实时性,并可根据MSE值自适应地估计降维维数。给出了完整的算法流程,并进行了仿真实验,验证了算法的有效性。

    学术通信
    WSN中同构模型下动态组密钥管理方案
    温涛,张永,郭权,李凤坤
    2012, 33(6):  164-173.  doi:1000-436X(2012)06-0164-10
    摘要 ( 4 )   HTML ( 1 )   PDF (665KB) ( 45 )  
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    研究了同构网络模型的组密钥管理问题,首次给出了一个明确的、更完整的动态组密钥管理模型,并提出了一种基于多个对称多项式的动态组密钥管理方案。该方案能够为任意多于2个且不大于节点总数的节点组成的动态多播组提供密钥管理功能,解决了多播组建立、节点加入、退出等所引发的与组密钥相关的问题。该方案支持节点移动,具有可扩展性,并很好地解决了密钥更新过程中多播通信的不可靠性。组成员节点通过计算获得组密钥,只需要少量的无线通信开销,大大降低了协商组密钥的代价。分析比较认为,方案在存储、计算和通信开销方面具有很好的性能,更适用于资源受限的无线传感器网络。

    隐写术中矩阵编码的保密安全性
    陈嘉勇,刘九芬,祝跃飞,张卫明
    2012, 33(6):  174-179.  doi:1000-436X(2012)06-0174-06
    摘要 ( 3 )   HTML ( 0 )   PDF (624KB) ( 157 )  
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    针对矩阵编码在隐写码和湿纸码中的应用,基于信息论模型研究矩阵编码在不同攻击条件下的保密安全性。在已知载体攻击条件下,给出矩阵编码的密钥疑义度、消息疑义度和密钥的唯一解距。在选择载密攻击条件下,指出只需n个差分方程组即可恢复矩阵编码的共享密钥。

    校正源方位存在偏差时的幅相误差顽健校正算法
    王鼎,姚晖,吴瑛
    2012, 33(6):  180-190.  doi:1000-436X(2012)06-0180-11
    摘要 ( 3 )   HTML ( 0 )   PDF (905KB) ( 55 )  
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    针对校正源方位偏差会影响幅相误差校正精度这一问题,在假设校正源方位偏差的概率分布已知的条件下,依据子空间拟合准则和Bayesian估计理论框架,给出了一种抑制校正源方位偏差的幅相误差顽健校正算法。该算法可在无需估计校正源方位的情况下,通过计算某实对称矩阵最小特征值对应的特征向量获得幅相误差的顽健估计。推导了参数估计的CRB(Cramer-Rao bound),分析了顽健算法的渐近性能以及Cheng方法在校正源方位有偏差时的渐近性能。理论分析和仿真实验均表明:在一定条件下,所提出的算法的渐近性能可达到CRB,并且优于Cheng方法的渐近性能(当校正源方位有偏差时)。

    Gardner定时同步环路参数设计及性能分析
    付永明,朱江,琚瑛珏
    2012, 33(6):  191-198.  doi:1000-436X(2012)06-0191-08
    摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (1018KB) ( 322 )  
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    以数字锁相环理论为依据,对Gardner定时误差检测器反馈定时环路参数的设计进行了深入研究,基于MATLAB对一阶、二阶环路性能进行了仿真,重点分析了环路阶数和等效噪声带宽对系统性能的影响,得到了等效噪声带宽与定时同步环路性能的关系,为定时同步环路的设计提供了理论依据。

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