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    基于P2P流媒体直播系统的数据传输策略
    孙知信,陈亚当,任志广
    2011, 32(6):  1-9. 
    摘要 ( 1052 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对P2P模式下视频流媒体直播系统的数据传输策略用改进的模拟退火算法进行了优化。以全局规划的思想建立了P2P视频流媒体的数据传输策略数学模型VMDTSA-P2P,模型充分考虑了可用出口带宽和可用性时间对播放连续性的影响,把它们作为获取最优解的目标函数因子,并用改进后的模拟退火算法进行解的寻优,相比于传统的数据传输策略,在具有大量用户的情况下加快了新节点从伙伴节点中选择数据块提供节点的速度,并且保证得到近似最优的数据块提供节点组合,减少了视频流媒体直播系统播放的延迟,从而提高了播放的连续性、流畅性,保证了视频播放的质量。通过该算法在模拟P2P系统中的实现,验证了该算法在P2P系统中对数据传输的准确性和高效性。
    学术论文
    基于P2P流媒体直播系统的数据传输策略
    孙知信,陈亚当,任志广
    2011, 32(6):  1-9.  doi:1000-436X(2011)06-0001-09
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (151KB) ( 71 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    针对P2P模式下视频流媒体直播系统的数据传输策略用改进的模拟退火算法进行了优化。以全局规划的思想建立了P2P 视频流媒体的数据传输策略数学模型 VMDTSA-P2P,模型充分考虑了可用出口带宽和可用性时间对播放连续性的影响,把它们作为获取最优解的目标函数因子,并用改进后的模拟退火算法进行解的寻优,相比于传统的数据传输策略,在具有大量用户的情况下加快了新节点从伙伴节点中选择数据块提供节点的速度,并且保证得到近似最优的数据块提供节点组合,减少了视频流媒体直播系统播放的延迟,从而提高了播放的连续性、流畅性,保证了视频播放的质量。通过该算法在模拟P2P系统中的实现,验证了该算法在P2P系统中对数据传输的准确性和高效性。

    IR-UWB定位系统距离误差建模及性能研究
    蒙 静,张钦宇,张乃通,陈 萍,刘宁宁
    2011, 32(6):  2-16. 
    摘要 ( 896 )  
    相关文章 | 多维度评价
    基于相干TOA测距算法,研究了IR-UWB无线室内定位系统中由脉冲信号传播特性导致的多径误差和NLOS误差的建模问题。首先利用IEEE 802.15.4a信道模型中的多径信息给出了与系统带宽有关的多径距离误差分布参数。结合IR-UWB信号穿墙传播几何结构,理论推导了穿墙额外传播时延导致的几何距离误差限。对完全NLOS环境下定位的仿真结果表明,利用NLOS距离误差信息直接对TOA测距结果的修正可以显著提高定位精度。
    基于蚁群——遗传算法的改进多目标数据关联方法
    袁东辉,刘大有,申世群
    2011, 32(6):  3-23. 
    摘要 ( 1023 )  
    相关文章 | 多维度评价
    将蚁群算法与遗传算法相结合,提出一种快速实现多目标数据关联的AC-GADA (ant colony-genetic algorithm data association)算法,该算法利用种群个体携带信息素,并改进了全局信息素扩散模型,同时为了提高算法的收敛速度并且避免局部极值的出现,引入了交叉变异策略和种群适应度模型,通过大量的实验数据证明,该算法在获得较高关联准确率的同时可以有效地提高关联速度。
    HFEM公钥密码方案的设计与实现
    赵永哲,赵 博,裴士辉,姜占华
    2011, 32(6):  4-31. 
    摘要 ( 732 )  
    相关文章 | 多维度评价
    基于BMQ问题的困难性,以及有限域上的矩阵与向量之间的关系,提出了一种新的公钥密码方案,即隐藏域上遍历矩阵的公钥密码。给出了有关矩阵集合的约束条件以及利用遍历矩阵来构造满足条件之矩阵集合的方法。与已有MPKC方案相比,HFEM具有陷门设计新颖、算法简单、不涉及任何乘幂及复杂运算、加/解密算法效率相当、中心映射难以抽象、密钥/明文/密文空间大等特点。
    GMSK混合信号时延的并行估计算法
    芮国胜,徐 彬,张 嵩
    2011, 32(6):  5-36. 
    摘要 ( 674 )  
    相关文章 | 多维度评价
    在GMSK信号线性近似的基础上,提出一种GMSK混合信号时延的并行估计算法。利用过采样混合信号的自相关函数建立平坦衰落条件下GMSK混合信号时延参数的并行估计方程组,并推导了并行时延估计的克拉美劳界。针对估计方程组中GMSK成型滤波器的复杂非线性特性,采用多项式拟合方法进行简化并利用收敛速度较快的梯度下降法进行数值求解。仿真结果表明该算法对GMSK混合信号时延参数的估计较准确,其估计误差方差与时延估计性能的克拉美劳界较为接近。该时延并行估计算法具有不需要前导字、计算量较小的优点,为混合信号的进一步盲处理打下基础,具有实际意义。
    新颖的低延迟并行Turbo译码方案
    任德锋,葛建华,宫丰奎,王 勇
    2011, 32(6):  6-44. 
    摘要 ( 732 )  
    相关文章 | 多维度评价
    为了减小MAP类算法因迭代和递推计算引起的译码延迟,提出了一种新的降低延迟的并行译码方案。新方案的关键是设计新型的无冲突(CF,collision-free)交织器,在对CF准则分析之后,利用滑动窗的思想,提出了基于窗的CF交织器设计准则和一种实现方法,新CF交织器可以立即使两级SISO处理器之间传递的外信息作为彼此的先验信息用于下一次分量译码以减小译码延迟。最后仿真验证了新并行译码方案的误比特性能。
    多中继双向协作转发的分布式实现方案设计及其渐进最优性分析
    李春国,仲崇显,杨绿溪,潘 悦
    2011, 32(6):  7-52. 
    摘要 ( 921 )  
    相关文章 | 多维度评价
    研究了多个双向中继协作传输的分布式实现方案,并给出了其渐进最优性的理论分析。首先,通过高信噪比近似推导出系统均方误差函数的上界,并且利用该上界建立了相应的数学模型;其次,通过矩阵变换和公式推导得到该数学模型的最优解;最后得到相应的分布式实现方案。该方案避免了集中式处理方案中需要“每个中继必须获知整个系统的全部信道信息”这一苛刻条件,而只需要“每个中继获知各自的前后信道信息”就能达到多个双向中继协作转发的效果。所提方案不但避免了集中式处理所需要的中央控制器和很大的反馈开销,而且获得了明显的性能增益。理论分析表明该方案具有渐进最优性。
    多跳多中继无线网络中的协作波束形成技术
    陈 磊,刘 琚,张国伟
    2011, 32(6):  8-59. 
    摘要 ( 757 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对多跳多中继无线网络中的协作波束形成技术进行研究。在基于放大转发机制的三跳协作通信系统中,对2个中继节点簇的协作波束形成矢量进行联合设计,以求在目标节点获得最大的接收信噪比。该方法首先将原始优化问题加以推导简化,然后应用半定规划方法求解获得协作波束形成矢量的次优解,并结合对分搜索算法加以改进。仿真结果表明,提出的协作波束形成方法可取得明显优于固定放大增益中继策略的接收信噪比。
    基于视皮层全局感知特征的顽健图像散列方法
    孙 锐,闫晓星,高 隽
    2011, 32(6):  9-66. 
    摘要 ( 663 )  
    相关文章 | 多维度评价
    提出了一种基于视皮层全局感知特征的感知散列方法,图像首先被低通滤波后缩放成预定尺寸,然后图像分割成依赖于密钥的重叠子图像块,每块根据人类视觉系统主视皮层的层次结构,抽取图像经视觉通道逐层处理后的方向轮廓响应,并与表面颜色信息联合形成视皮层的全局感知特征,这些特征包含了每个图像块的方向、颜色信息,使得相邻系数的关系在通常的图像处理下保持不变,利用这种不变性将所有图像块的特征信息量化、置乱后形成二值图像散列。实验表明提出的方法对JPEG压缩、图像滤波等内容保持操作具有较好的顽健性,同时具有检测恶意篡改的能力,不同图像之间具有很低的共谋概率。
    传感器区域中基于网格的穿越轨迹算法研究
    罗 卿,林亚平,尹 波
    2011, 32(6):  10-77. 
    摘要 ( 836 )  
    相关文章 | 多维度评价
    采用网格技术,并结合标签设定路由机制,提出一种数值近似优化算法。该算法使目标从起点到达终点时的行进距离在不大于约束阈值的前提下实现最优穿越,分析和试验结果表明,算法能有效的搜索到满足约束条件的近似最佳轨迹,同时可以通过增加网格阶数来提高轨迹精确度。
    IR-UWB定位系统距离误差建模及性能研究
    蒙静,张钦宇,张乃通,陈萍,刘宁宁
    2011, 32(6):  10-16.  doi:1000-436X(2011)06-0010-07
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (203KB) ( 50 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    基于相干 TOA 测距算法,研究了 IR-UWB 无线室内定位系统中由脉冲信号传播特性导致的多径误差和NLOS误差的建模问题。首先利用IEEE 802.15.4a信道模型中的多径信息给出了与系统带宽有关的多径距离误差分布参数。结合IR-UWB信号穿墙传播几何结构,理论推导了穿墙额外传播时延导致的几何距离误差限。对完全NLOS环境下定位的仿真结果表明,利用NLOS距离误差信息直接对TOA测距结果的修正可以显著提高定位精度。

    基于内容的快速事件匹配算法
    陈继明,鞠时光,潘金贵,邹志文,龚震宇
    2011, 32(6):  11-85. 
    摘要 ( 639 )  
    相关文章 | 多维度评价
    在对分布式虚拟环境应用特点和已有事件匹配算法进行研究和分析的基础上,设计并实现了一种基于内容的快速事件匹配算法。该算法兼顾了处理订购和事件匹配的效率,能够有效地解决对称事件匹配问题,从而使基于内容的发布/订购模型能较好地应用于分布式虚拟环境。实验结果及性能分析证明了该算法的可行性和有效性。
    提高小尺寸间距四元MIMO系统信道容量与容量稳定性的新方法
    李岳衡,赵 静,居美艳,殷兴辉
    2011, 32(6):  12-92. 
    摘要 ( 890 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对小尺寸间距MIMO系统阵元间严重的互藕效应将导致传统直线排列阵信道容量明显下降以及随着入射波平均到达角的增大系统信道容量亦会迅速降低的问题,通过考察空域相关接收信号等效方向图产生畸变的物理原理,提出了一种通过重构阵列排布模式以令其具正方形空间对称特性从而改善系统容量稳定性的新方法。理论分析和数值仿真皆表明,相比于传统四元直线阵,这种由新方法构造的具空间对称结构的四元方阵MIMO系统不仅在小尺寸阵元间隔具强互耦效应时能提高系统信道容量,还具有平均信道容量不随入射波平均到达角变化而基本保持恒定的优点。
    国家安全漏洞库的设计与实现
    张玉清,吴舒平,刘奇旭,梁芳芳
    2011, 32(6):  13-100. 
    摘要 ( 970 )  
    相关文章 | 多维度评价
    在研究国内外安全漏洞库的基础上,结合我国国情和安全保障的需求,设计了一个兼容多个漏洞标准的、基于群组进行漏洞属性划分的漏洞库结构模型。基于此模型,开发实现了国家安全漏洞库,并将其用于国内安全预警和应急响应领域,在实际应用中取得了良好的效果。
    可靠多播方案的最佳有效负载长度研究
    祝 峰,武玲霜,谷源涛
    2011, 32(6):  14-106. 
    摘要 ( 860 )  
    相关文章 | 多维度评价
    以保证可靠分发所需总传输时间为评判标准,在考虑分组头开销的条件下,研究了基于简单反馈重传、RS码(reed-solomon code)和LT喷泉码技术的3种多播方案中的有效负载长度选取问题,提出了通过理论分析确定最佳有效负载长度的方法,并以仿真实验进行验证。理论分析和仿真实验表明,对于不同的分组头大小和链路误比特率,各方案的有效负载长度均具有最佳取值;链路误比特率越高,最佳有效负载长度所带来的性能增益越明显。其中,基于LT喷泉码的可靠多播方案性能最优。
    移动Sink传感网中基于IEEE 802.15.4的拓扑控制与路由
    仝 杰,杨 帆,钱德沛
    2011, 32(6):  15-115. 
    摘要 ( 934 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对查询驱动的移动Sink无线传感器网络,基于IEEE 802.15.4标准,提出了一个联合簇树组网和移动路由的跨层协议设计方案。以能耗、网络连通度、负载均衡和子树深度等指标为评价因子,在多目标优化模型下定义了一个拓扑综合评价函数,构建稳定的最优簇树网络结构;改进了IEEE 802.15.4 MAC中基于信标帧调度的分布式睡眠同步算法,维护较低占空比下的网络同步与拓扑修正;利用拓扑形成过程中依“最早信标帧”、“最好链路”、“最小层次”3种准则确立的父子关系,建立移动Sink与N-Hop范围内节点的双向路由路径。最终将上述MAC层的拓扑控制方案与网络层的查询路由方法完整实现于TinyOS协议栈中。实验结果表明,评价函数能够有效地反映组网质量,N-Hop后验式路由结合睡眠同步机制,在“最好链路”拓扑下表现出较高的能量效率。
    非理想信道估计下的放大转发协同通信系统性能分析
    王 磊,蔡跃明,杨炜伟,屠 佳
    2011, 32(6):  16-123. 
    摘要 ( 795 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对两跳多中继放大转发协同通信系统,分析了信道估计误差对系统性能的影响。考虑机会中继和全参与中继两种中继策略,分别推导了系统误码率的闭式表达式,并分析了不同信道估计质量阶数下的系统分集增益。平均信噪比损失率分析表明机会中继较全参与中继对信道估计误差更为敏感。仿真结果验证了理论分析。
    基于串空间的匿名形式优化分析扩展
    董学文,马建峰,谢 晖,毛立强
    2011, 32(6):  17-131. 
    摘要 ( 722 )  
    相关文章 | 多维度评价
    为了使串空间满足匿名性分析的特殊需求,利用串空间丛消息解析等价技术,结合观察视角,分别定义2种发送者匿名性、接收者匿名性;基于不同的侧重点,定义出不同的关系匿名性,在此基础上扩展并完善了基于串空间的匿名性形式化框架。同时,定性分析多种匿名性之间的匿名程度差异,并以一个ad hoc网络下的基于区域的k匿名路由协议为例,验证形式化框架的正确性和高效性。
    基于蚁群—遗传算法的改进多目标数据关联方法
    袁东辉,刘大有,申世群
    2011, 32(6):  17-23.  doi:1000-436X(2011)06-0017-07
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (142KB) ( 41 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    将蚁群算法与遗传算法相结合,提出一种快速实现多目标数据关联的AC-GADA (ant colony-genetic algorithm data association)算法,该算法利用种群个体携带信息素,并改进了全局信息素扩散模型,同时为了提高算法的收敛速度并且避免局部极值的出现,引入了交叉变异策略和种群适应度模型,通过大量的实验数据证明,该算法在获得较高关联准确率的同时可以有效地提高关联速度。

    基于代价函数的WSN能效路由协议性能分析
    刘星成,袁东升,梁平元,张晓瑜
    2011, 32(6):  18-140. 
    摘要 ( 867 )  
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    无线传感器网络(WSN, wireless sensor network)中,基于代价的能效路由协议(CEERP, cost-based energy-efficient routing protocol)通过计算与比较代价函数值可以找到具有优异性能的路由。在前期研究提出的CEERP协议基础上,对该协议的代价函数、能耗和时延性能进行了分析,确定了首个节点死亡前系统所能完成的通信轮数的上下限以及时延计算公式。在采用能耗与时延的乘积作为性能评价标准的前提下,对多种同类协议的性能进行了比较与讨论,并在节点稀疏布署和非理想信道的情况下分别对CEERP的性能进行了进一步仿真。结果表明,CEERP协议在能耗与时延的综合性能上相对于其他同类协议具有很大的优越性。
    无线传感网络协同概率多模识别方法
    孙欣尧,王 雪,王 晟
    2011, 32(6):  19-147. 
    摘要 ( 715 )  
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    提出了一种无线传感网络协同概率多模目标识别方法。该方法采用小波分组提取待识别目标声音样本数据中的特征信息,并通过主分量分析对特征信息进行特征维数约简,使该方法在保留样本特征信息的基础上降低识别学习过程的计算量。在使用特征信息进行目标识别时,该方法采用了多模高斯分类过程算法,并通过权值可调的委员会决策进行无线多传感节点协作识别,获得全局目标识别结果。实验表明,所提出的方法能够适应复杂环境中的干扰因素,有效识别目标,具有较好的顽健性和识别准确度。
    适宜于质量可伸缩帧间编码的快速算法
    汪大勇,舒 剑
    2011, 32(6):  20-156. 
    摘要 ( 683 )  
    相关文章 | 多维度评价
    根据质量可伸缩编码的特征,提出一种适合于中粒度质量可伸缩视频编码增强层的帧间快速编码算法。首先根据基本层宏块的模式和率失真值预测当前宏块编码模式采用的顺序;然后根据编码结构提出Direct编码方式判断,根据层间相关性提出了层间方式判断,利用空间相关性提出了相邻方式判断,最后根据已预测的模式顺序编码当前宏块,并利用这3种判断提前终止以提高编码速度。实验结果证明,与标准算法相比,所提算法的计算复杂度平均降低了68%,同时对编码质量和比特率几乎没有影响。
    无线传感器网络中中位数查询近似算法研究
    刘彩苹,毛建旭,李仁发,付 彬
    2011, 32(6):  21-164. 
    摘要 ( 782 )  
    相关文章 | 多维度评价
    提出一种基于WSN的中位数查询近似算法-AAMQ。在AAMQ中,节点分别统计出每个感知值出现的不重复次数,从而抽取节点的K%个最常用感知值作为子样本,然后将子样本传递给父节点,最终在根节点形成全网的样本。最后使用这个远小于全网数据集规模的、可用于代表全网数据集结构的全网样本迅速获得中位数的近似结果,从而避免了将各节点的数据都传输至根节点。实验结果显示,该算法能较大减少网络通信量、具有较小的误差,能有效地延长网络的生存期。
    GO-MC-CDMA模糊自适应LS信道估计器研究
    王 彦,刘宏立,詹 杰
    2011, 32(6):  22-171. 
    摘要 ( 643 )  
    相关文章 | 多维度评价
    通过选取部分LS估计初值进行FFT插值来重构信道频域响应,进而补偿模型失配偏差;同时考虑噪声对LS估计算法的影响,分析所选取的LS估计初值数目与均方误差之间的关系。在此基础上研究自动选取最佳估计初值数目的方法,并用模糊算法予以实现。仿真表明,模糊自适应LS信道估计器减小了噪声影响,性能优于传统LS信道估计器。
    基于改进FSM的协议一致性测试方法
    谢 磊,魏蛟龙,朱光喜
    2011, 32(6):  23-176. 
    摘要 ( 825 )  
    相关文章 | 多维度评价
    介绍了一种基于FSM的生成一致性测试序列的改进算法,该方法混合了UIO-方法和T-方法,UIO-方法的测试能力优于T-方法,但是生成的测试序列的长度较后者要长一些。实验结果表明,本改进方法的能力与UIO-方法相同,并且测试序列的长度接近于T-方法。
    数字视频真实性和来源的被动取证技术
    陈威兵,杨高波,陈日超,朱宁波
    2011, 32(6):  24-183. 
    摘要 ( 1079 )  
    相关文章 | 多维度评价
    分析了多种视频篡改伪造行为的特点以及它们对视频被动取证的影响,然后从真实性和来源取证2个方面,归纳了基于视频伪造过程遗留的痕迹和基于视频捕获成像设备特性等被动取证的典型方法,并详细地探讨了本领域存在的问题和未来的发展趋势。
    HFEM公钥密码方案的设计与实现
    赵永哲,赵博,裴士辉,姜占华
    2011, 32(6):  24-31.  doi:1000-436X(2011)06-0024-08
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (131KB) ( 42 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    基于BMQ 问题的困难性,以及有限域上的矩阵与向量之间的关系,提出了一种新的公钥密码方案,即隐藏域上遍历矩阵的公钥密码。给出了有关矩阵集合的约束条件以及利用遍历矩阵来构造满足条件之矩阵集合的方法。与已有MPKC 方案相比,HFEM具有陷门设计新颖、算法简单、不涉及任何乘幂及复杂运算、加/解密算法效率相当、中心映射难以抽象、密钥/明文/密文空间大等特点。

    保留格式加密模型研究
    刘哲理,贾春福,李经纬
    2011, 32(6):  25-190. 
    摘要 ( 851 )  
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    对保留格式加密(FPE, format preserving encryption)进行了研究,指出加密模型的设计思想向如何降低问题域的复杂性发展;提出了编码后加密(CtE, coding-then-encipher)的新模型,描述了工作原理及算法,分析了安全性;最后提出了CtE模型在charsn域内的一个应用方案,介绍了使用的编解码算法,分析了其效率。
    GMSK混合信号时延的并行估计算法
    芮国胜,徐彬,张嵩
    2011, 32(6):  32-37.  doi:1000-436X(2011)06-0032-06
    摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (127KB) ( 12 )  
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    在GMSK信号线性近似的基础上,提出一种GMSK混合信号时延的并行估计算法。利用过采样混合信号的自相关函数建立平坦衰落条件下 GMSK 混合信号时延参数的并行估计方程组,并推导了并行时延估计的克拉美劳界。针对估计方程组中 GMSK 成型滤波器的复杂非线性特性,采用多项式拟合方法进行简化并利用收敛速度较快的梯度下降法进行数值求解。仿真结果表明该算法对 GMSK 混合信号时延参数的估计较准确,其估计误差方差与时延估计性能的克拉美劳界较为接近。该时延并行估计算法具有不需要前导字、计算量较小的优点,为混合信号的进一步盲处理打下基础,具有实际意义。

    新颖的低延迟并行Turbo译码方案
    任德锋,葛建华,宫丰奎,王勇
    2011, 32(6):  38-44.  doi:1000-436X(2011)06-0038-07
    摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (214KB) ( 34 )  
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    为了减小 MAP 类算法因迭代和递推计算引起的译码延迟,提出了一种新的降低延迟的并行译码方案。新方案的关键是设计新型的无冲突(CF,collision-free)交织器,在对 CF 准则分析之后,利用滑动窗的思想,提出了基于窗的CF交织器设计准则和一种实现方法,新CF交织器可以立即使两级SISO处理器之间传递的外信息作为彼此的先验信息用于下一次分量译码以减小译码延迟。最后仿真验证了新并行译码方案的误比特性能。

    多中继双向协作转发的分布式实现方案设计及其渐进最优性分析
    李春国,仲崇显,杨绿溪,潘悦
    2011, 32(6):  45-52.  doi:1000-436X(2011)06-0045-08
    摘要 ( 1 )   HTML ( 0 )   PDF (241KB) ( 17 )  
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    研究了多个双向中继协作传输的分布式实现方案,并给出了其渐进最优性的理论分析。首先,通过高信噪比近似推导出系统均方误差函数的上界,并且利用该上界建立了相应的数学模型;其次,通过矩阵变换和公式推导得到该数学模型的最优解;最后得到相应的分布式实现方案。该方案避免了集中式处理方案中需要“每个中继必须获知整个系统的全部信道信息”这一苛刻条件,而只需要“每个中继获知各自的前后信道信息”就能达到多个双向中继协作转发的效果。所提方案不但避免了集中式处理所需要的中央控制器和很大的反馈开销,而且获得了明显的性能增益。理论分析表明该方案具有渐进最优性。

    多跳多中继无线网络中的协作波束形成技术
    陈磊,刘琚,张国伟
    2011, 32(6):  53-59.  doi:1000-436X(2011)06-0053-07
    摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (176KB) ( 55 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    针对多跳多中继无线网络中的协作波束形成技术进行研究。在基于放大转发机制的三跳协作通信系统中,对2个中继节点簇的协作波束形成矢量进行联合设计,以求在目标节点获得最大的接收信噪比。该方法首先将原始优化问题加以推导简化,然后应用半定规划方法求解获得协作波束形成矢量的次优解,并结合对分搜索算法加以改进。仿真结果表明,提出的协作波束形成方法可取得明显优于固定放大增益中继策略的接收信噪比。

    基于视皮层全局感知特征的顽健图像散列方法
    孙锐,闫晓星,高隽
    2011, 32(6):  60-66.  doi:1000-436X(2011)06-0060-07
    摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (146KB) ( 11 )  
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    提出了一种基于视皮层全局感知特征的感知散列方法,图像首先被低通滤波后缩放成预定尺寸,然后图像分割成依赖于密钥的重叠子图像块,每块根据人类视觉系统主视皮层的层次结构,抽取图像经视觉通道逐层处理后的方向轮廓响应,并与表面颜色信息联合形成视皮层的全局感知特征,这些特征包含了每个图像块的方向、颜色信息,使得相邻系数的关系在通常的图像处理下保持不变,利用这种不变性将所有图像块的特征信息量化、置乱后形成二值图像散列。实验表明提出的方法对JPEG压缩、图像滤波等内容保持操作具有较好的顽健性,同时具有检测恶意篡改的能力,不同图像之间具有很低的共谋概率。

    传感器区域中基于网格的穿越轨迹算法研究
    罗卿,林亚平,尹波
    2011, 32(6):  67-77.  doi:1000-436X(2011)06-0067-11
    摘要 ( 3 )   HTML ( 0 )   PDF (299KB) ( 49 )  
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    采用网格技术,并结合标签设定路由机制,提出一种搜索目标穿越轨迹的数值近似优化算法。该算法可使智能目标在起点至终点的轨迹长度不大于约束阈值的前提下实现近似最优穿越。分析和试验结果表明,算法能有效的搜索到满足约束条件的近似最佳轨迹,同时可以通过增加网格阶数来提高轨迹精确度。

    基于内容的快速事件匹配算法
    陈继明,鞠时光,潘金贵,邹志文,龚震宇
    2011, 32(6):  78-85.  doi:1000-436X(2011)06-0078-08
    摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (140KB) ( 82 )  
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    在对分布式虚拟环境应用特点和已有事件匹配算法进行研究和分析的基础上,设计并实现了一种基于内容的快速事件匹配算法。该算法兼顾了处理订购和事件匹配的效率,能够有效地解决对称事件匹配问题,从而使基于内容的发布/订购模型能较好地应用于分布式虚拟环境。实验结果及性能分析证明了该算法的可行性和有效性。

    提高小尺寸间距四元MIMO系统信道容量与容量稳定性的新方法
    李岳衡,赵静,居美艳,殷兴辉
    2011, 32(6):  86-92.  doi:1000-436X(2011)06-0086-07
    摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (208KB) ( 31 )  
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    针对小尺寸间距MIMO系统阵元间严重的互耦效应将导致传统直线排列阵信道容量明显下降以及随着入射波平均到达角的增大系统信道容量亦会迅速降低的问题,通过考察空域相关接收信号等效方向图产生畸变的物理原理,提出了一种通过重构阵列排布模式以令其具正方形空间对称特性从而改善系统容量稳定性的新方法。理论分析和数值仿真皆表明,相比于传统四元直线阵,这种由新方法构造的具空间对称结构的四元方阵MIMO系统不仅在小尺寸阵元间隔具强互耦效应时能提高系统信道容量,还具有平均信道容量不随入射波平均到达角变化而基本保持恒定的优点。

    技术报告
    国家安全漏洞库的设计与实现
    张玉清,吴舒平,刘奇旭,梁芳芳
    2011, 32(6):  93-100.  doi:1000-436X(2011)06-0093-08
    摘要 ( 9 )   HTML ( 0 )   PDF (118KB) ( 468 )  
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    在研究国内外安全漏洞库的基础上,结合我国国情和安全保障的需求,设计了一个兼容多个漏洞标准的、并将漏洞属性划分为相应群组的漏洞库结构模型。基于此模型,开发实现了国家安全漏洞库,并将其用于国内安全预警和应急响应领域,在实际应用中取得了良好的效果。

    可靠多播方案的最佳有效负载长度研究
    祝峰,武玲霜,谷源涛
    2011, 32(6):  101-106.  doi:1000-436X(2011)06-0101-06
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (143KB) ( 59 )  
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    以保证可靠分发所需总传输时间为评判标准,在考虑分组头开销的条件下,研究了基于简单反馈重传、RS码(Reed-Solomon code)和LT喷泉码技术的3种多播方案中的有效负载长度选取问题,提出了通过理论分析确定最佳有效负载长度的方法,并以仿真实验进行验证。理论分析和仿真实验表明,对于不同的分组头大小和链路误比特率,各方案的有效负载长度均具有最佳取值;链路误比特率越高,最佳有效负载长度所带来的性能增益越明显。其中,基于LT喷泉码的可靠多播方案性能最优。

    移动Sink传感网中基于IEEE 802.15.4的拓扑控制与路由
    仝杰,杨帆,钱德沛
    2011, 32(6):  107-115.  doi:1000-436X(2011)06-0107-09
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (208KB) ( 24 )  
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    针对查询驱动的移动Sink无线传感器网络,基于IEEE 802.15.4标准,提出了一个联合簇树组网和移动路由的跨层协议设计方案。以能耗、网络连通度、负载均衡和子树深度等指标为评价因子,在多目标优化模型下定义了一个拓扑综合评价函数,构建稳定的最优簇树网络结构;改进了IEEE 802.15.4 MAC中基于信标帧调度的分布式睡眠同步算法,维护较低占空比下的网络同步与拓扑修正;利用拓扑形成过程中依“最早信标帧”、“最好链路”、“最小层次”3种准则确立的父子关系,建立移动Sink与N-Hop范围内节点的双向路由路径。最终将上述MAC层的拓扑控制方案与网络层的查询路由方法完整实现于TinyOS协议栈中。实验结果表明,评价函数能够有效地反映组网质量,N-Hop后验式路由结合睡眠同步机制,在“最好链路”拓扑下表现出较高的能量效率。

    非理想信道估计下的放大转发协同通信系统性能分析
    王磊,蔡跃明,杨炜伟,屠佳
    2011, 32(6):  116-123.  doi:1000-436X(2011)06-0116-08
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (346KB) ( 19 )  
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    针对两跳多中继放大转发协同通信系统,分析了信道估计误差对系统性能的影响。考虑机会中继和全参与中继两种中继策略,分别推导了系统误码率的闭式表达式,并分析了不同信道估计质量阶数下的系统分集增益。平均信噪比损失率分析表明机会中继较全参与中继对信道估计误差更为敏感。仿真结果验证了理论分析。

    基于串空间的匿名形式化分析扩展
    董学文,牛文生,马建峰,谢晖,毛立强
    2011, 32(6):  124-131.  doi:1000-436X(2011)06-0124-08
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (116KB) ( 130 )  
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    为了使串空间满足匿名性分析的特殊需求,利用串空间丛消息解析等价技术,结合观察视角,分别定义2 种发送者匿名性、接收者匿名性;基于不同的侧重点,定义出不同的关系匿名性,在此基础上扩展并完善了基于串空间的匿名性形式化框架。同时,定性分析多种匿名性之间的匿名程度差异,并以一个ad hoc网络下的基于区域的k匿名路由协议为例,验证形式化框架的正确性和高效性。

    基于代价函数的WSN能效路由协议性能分析
    刘星成,袁东升,梁平元,张晓瑜
    2011, 32(6):  132-140.  doi:1000-436X(2011)06-0132-09
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (329KB) ( 138 )  
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    无线传感器网络(WSN,wireless sensor network)中,基于代价的能效路由协议(CEERP,cost-based energy-efficient routing protocol)通过计算与比较代价函数值可以找到具有优异性能的路由。在前期研究提出的CEERP协议基础上,对该协议的代价函数、能耗和时延性能进行了分析,确定了首个节点死亡前系统所能完成的通信轮数的上下限以及时延计算公式。在采用能耗与时延的乘积作为性能评价标准的前提下,对多种同类协议的性能进行了比较与讨论,并在节点稀疏布署和非理想信道的情况下分别对 CEERP 的性能进行了进一步仿真。结果表明,CEERP协议在能耗与时延的综合性能上相对于其他同类协议具有很大的优越性。

    无线传感网络协同概率多模识别方法
    孙欣尧,王雪,王晟
    2011, 32(6):  141-147.  doi:1000-436X(2011)06-0141-07
    摘要 ( 0 )   HTML ( 1 )   PDF (162KB) ( 41 )  
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    提出了一种无线传感网络协同概率多模目标识别方法。该方法采用小波分组提取待识别目标声音样本数据中的特征信息,并通过主分量分析对特征信息进行特征维数约简,使该方法在保留样本特征信息的基础上降低识别学习过程的计算量。在使用特征信息进行目标识别时,该方法采用了多模高斯分类过程算法,并通过权值可调的委员会决策进行无线多传感节点协作识别,获得全局目标识别结果。实验表明,所提出的方法能够适应复杂环境中的干扰因素,有效识别目标,具有较好的顽健性和识别准确度。

    适宜于质量可伸缩帧间编码的快速算法
    汪大勇,舒剑
    2011, 32(6):  148-156.  doi:1000-436X(2011)06-0148-09
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (155KB) ( 18 )  
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    根据质量可伸缩编码的特征,提出一种适合于中粒度质量可伸缩视频编码增强层的帧间快速编码算法。首先根据基本层宏块的模式和率失真值预测当前宏块编码模式采用的顺序;然后根据编码结构提出Direct编码方式判断,根据层间相关性提出了层间方式判断,利用空间相关性提出了相邻方式判断,最后根据已预测的模式顺序编码当前宏块,并利用这3种判断提前终止以提高编码速度。实验结果证明,与标准算法相比,所提算法的计算复杂度平均降低了68%,同时对编码质量和比特率几乎没有影响。

    无线传感器网络中中位数查询近似算法研究
    刘彩苹,毛建旭,李仁发,付彬
    2011, 32(6):  157-164.  doi:1000-436X(2011)06-0157-08
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    提出一种基于WSN的中位数查询近似算法——AAMQ。在AAMQ中,节点分别统计出每个感知值出现的不重复次数,从而抽取节点的K%个最常用感知值作为子样本,然后将子样本传递给父节点,最终在根节点形成全网的样本。最后使用这个远小于全网数据集规模的、可用于代表全网数据集结构的全网样本迅速获得中位数的近似结果,从而避免了将各节点的数据都传输至根节点。实验结果显示,该算法能较大减少网络通信量、具有较小的误差,能有效地延长网络的生存期。

    学术通信
    GO-MC-CDM A模糊自适应LS信道估计器研究
    王彦,刘宏立,詹杰
    2011, 32(6):  165-171.  doi:1000-436X(2011)06-0165-07
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (176KB) ( 44 )  
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    通过选取部分LS估计初值进行FFT插值来重构信道频域响应,进而补偿模型失配偏差;同时考虑噪声对LS估计算法的影响,分析所选取的LS估计初值数目与均方误差之间的关系。在此基础上研究自动选取最佳估计初值数目的方法,并用模糊算法予以实现。仿真表明,模糊自适应 LS 信道估计器减小了噪声影响,性能优于传统LS信道估计器。

    基于改进FSM的协议一致性测试方法
    谢磊,魏蛟龙,朱光喜
    2011, 32(6):  172-176.  doi:1000-436X(2011)06-0172-05
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (93KB) ( 34 )  
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    介绍了一种基于FSM(finite state machine)的生成一致性测试序列的改进算法,该方法混合了UIO(unique input/output)方法和T 方法,UIO 方法的测试能力优于T方法,但是生成的测试序列的长度较后者要长一些。实验结果表明,本改进方法的能力与UIO方法相同,并且测试序列的长度接近于T方法。

    数字视频真实性和来源的被动取证
    陈威兵,杨高波,陈日超,朱宁波
    2011, 32(6):  177-183.  doi:1000-436X(2011)06-0177-07
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    分析了多种视频篡改伪造行为的特点以及它们对视频被动取证的影响,然后从真实性和来源取证2个方面,归纳了基于视频伪造过程遗留的痕迹和基于视频捕获成像设备特性等被动取证的典型方法,并详细地探讨了本领域存在的问题和未来的发展趋势。

    保留格式加密模型研究
    刘哲理,贾春福,李经纬
    2011, 32(6):  184-190.  doi:1000-436X(2011)06-0184-07
    摘要 ( 0 )   HTML ( 0 )   PDF (109KB) ( 313 )  
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    对保留格式加密(FPE,format preserving encryption)进行了研究,指出加密模型的设计思想正向如何降低问题域的复杂性发展;提出了编码后加密(CtE,coding-then-encipher)的新模型,描述了工作原理及算法,分析了安全性;最后提出了CtE模型在charsn域内的一个应用方案,介绍了使用的编解码算法,分析了其效率。

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主  编:张 平
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     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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