通信学报

基于TPM联盟的可信云平台管理模型

田俊峰,常方舒

2016, 37(2): 1-10. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016025

摘要 ( 546 )

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以可信计算技术为基础，针对可信云平台构建过程中可信节点动态管理存在的性能瓶颈问题，提出了基于TPM联盟的可信云平台体系结构及管理模型。针对TPM自身能力的局限性，提出了宏TPM和根TPM的概念。针对可信云中节点管理时间开销大的问题，引入时间树的概念组织TPM联盟，利用TPM和认证加密技术解决数据在TPM联盟内节点间的可信传输问题，提出了一种基于时间树的TPM联盟管理策略，包括节点配置协议、注册协议、注销协议、实时监控协议、网络管理修复协议和节点更新协议，阐述了时间树的生成算法，分析了建立可信节点管理网络的时间开销和节点状态监控的有效性。最后，通过仿真实验说明了模型具有较好的性能和有效性。

短句语义向量计算方法

陈福,林闯,薛超,徐月梅,孟坤,倪艺函

2016, 37(2): 11-19. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016018

摘要 ( 499 )

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提出了一种基于人工神经网络的短文语义向量放缩算法，结合社交节点自身信息和短文语义，给出社交网络短文语义计算方法和突发话题发现算法。通过文本数值化实现语义距离的计算、比较、节点的分类及社区发现等。通过自行开发的微博采集工具Argus采集的大量新浪微博内容对所提模型和算法进行了验证，最后对未来工作进行了展望。

基于语义扩展类型论的云服务替换性判定研究

王先清,黄昌勤,罗旋,聂瑞华,汤庸,梅晓勇

2016, 37(2): 20-31. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016026

摘要 ( 371 )

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云计算环境下服务的动态性和易失效性是云应用的重要挑战，服务替换是其主要对策和关键研究问题。在类型论的支持下提出了一种新的云服务替换判定方法，该方法首先对会话类型论进行语义扩展以建模云服务行为，设计了典型云服务QoS 类型实现服务质量判断，然后构造了语义会话类型和QoS类型的各子类型规则，最后以此完成了服务一致性和上下文兼容性命题判定与实施。通过应用判定实例展示和实验效果分析，表明该判定方法可行，并能为组合服务应用带来更高的执行成功率。

分布式环境中基于市场机制的资源自适应调价策略

丁长松,王志英,胡志刚

2016, 37(2): 32-38. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016027

摘要 ( 371 )

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针对分布式环境中资源定价面临的资源使用率、价格、收益三者之间的冲突问题，提出一种基于市场机制的资源自适应调价策略。该策略在保障资源提供者收益前提下，通过资源价格自适应动态调整来平衡资源节点上的任务分配与资源提供者收益之间的冲突。理论分析证明了调价策略的有效性，并在此基础上设计了自适应调价算法。仿真实验采用真实分布式系统中资源节点信息作为实验节点的性能参数，在大规模网格任务中检验了自适应调价策略的性能表现。实验结果表明，基于市场机制的“自适应调价策略”在保障资源收益、均衡资源利用率的性能表现方面显著优于传统的定价策略。

基于量子纠缠的盲签名方案

梁建武,王晓慧,郭迎,程资

2016, 37(2): 39-43. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016028

摘要 ( 464 )

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基于量子纠缠交换的原理，提出了一种基于量子纠缠的盲签名方案。制备后的 EPR 纠缠粒子通过EPR纠缠交换，变化为全新的纠缠态。对新量子态的测量可以作为签名者和测量者的签名、测量依据，实现了量子通信、盲签及验证。不同于基于数学求解困难性的经典盲签名，本方案保证了消息对签名者的匿名性和方案的无条件安全性。

基于平均概率和停止准则的多元LDPC码加权符号翻转译码算法

郭锐,刘春于,王美洁,潘鹏,包建荣,郭春生

2016, 37(2): 44-53. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016029

摘要 ( 502 )

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为了提高多元低密度奇偶校验(LDPC, low density parity-check)码符号翻转译码算法的性能并降低译码的复杂度，提出了基于平均概率和停止准则的多元 LDPC 码加权符号翻转译码(APSCWSF, average probability and stopping criterion weighted symbol flipping)算法。该算法将校验节点邻接符号节点的平均概率信息作为权重，使翻转函数更加有效，提高符号的翻转效率，进而改善译码性能。并且通过设置迭代停止准则进一步加快算法的收敛速度。仿真结果显示，在加性高斯白噪声信道下，误符号率为10^-5;时，相比WSF 算法、NSCWSF 算法(Osc=10)和NSCWSF算法(Osc=6)，APSCWSF算法(Osc=10)分别获得约0.68dB、0.83dB和0.96dB的增益。同时，APSCWSF算法(Osc=6)的平均迭代次数也分别降低78.60% ～79.32%、74.89% ～ 75.95% 和 67.20% ～70.80%。

新颖的差值扩展可逆数据隐藏算法

罗剑高,韩国强,沃焱

2016, 37(2): 54-63. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016030

摘要 ( 494 )

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提出一种变换方向自适应的差值扩展可逆数据隐藏算法(ACD)，ACD通过扩展像素对的差值嵌入数据。像素对中一为参照像素，另一为变换像素，ACD根据像素对所处区域类型的估测，自适应选择变换像素，暗区选大值像素，亮区选小值像素，否则选默认方向像素。理论分析及实验结果表明，ACD解决了预测误差扩展可逆数据隐藏算法(PEE)在暗或亮载体时灰度溢出急剧增加的问题，与采用现有灰度溢出解决方案的PEE相比，改善了载体普适性，性能更稳定。

无线网络虚拟化中资源共享的功率分配算法

曹傧,郎文强,陈卓,李云

2016, 37(2): 64-72. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016031

摘要 ( 486 )

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针对传统无线网络中功率不能动态分配共享的问题，采用无线网络虚拟化，设计了一种基于博弈的两阶段功率分配方法(G2SPA, game theory based two steps power allocation scheme for wireless network virtualization)，首先利用买卖博弈模拟了服务提供商(SP, service provide)和移动用户(MUE, mobile user equipment)之间的相互影响，提出了基于斯坦博格均衡(SE, stackelberg equilibrium)的报价策略。然后，利用拍卖理论对空闲下行功率资源进行再分配，采取McAfee机制保证拍卖的诚实性。通过仿真实验证明G2SPA算法的正确性和有效性。

基于拓扑感知的可重构服务承载网动态重构算法

梁宁宁,兰巨龙,张震

2016, 37(2): 73-80. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016032

摘要 ( 356 )

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可重构信息通信基础网络通过构建服务承载网的方式为业务提供自适应的承载服务。针对高效利用有限底层资源的问题，提出一种基于资源关键度进行动态映射的服务承载网构建算法。算法将通过节点或链路的最短路径数作为资源关键度的衡量指标，区别对待底层资源；并实时动态感知关键资源的使用状况，依据不同业务需求对服务承载网进行自适应调整。仿真结果表明，算法在构建成功率、收益花费比和资源均衡度等方面均具有良好性能。

视频检索中图像信息量度量

袁庆升,张冬明,靳国庆,刘菲,包秀国

2016, 37(2): 81-88. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016033

摘要 ( 420 )

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综合考虑信息量度量的速度、性能要求，提出了相适应的显著图、多特征融合模型；基于区域划分融入空间关系，提出了分块信息熵的图像信息量度量方法（SEII）；构建了信息量度量的标注数据集，并设计了性能验证方法。实验结果表明该度量方法符合人眼视觉的评价结果。度量方法在实际视频检索系统中进行对比应用测试，测试表明mAP提高4.4%，检索速度提高1.5倍。

面向网络环境的SQL注入行为检测方法

赵宇飞,熊刚,贺龙涛,李舟军

2016, 37(2): 89-98. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016034

摘要 ( 717 )

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SQL 注入攻击是 Web 应用面临的主要威胁之一，传统的检测方法针对客户端或服务器端进行。通过对SQL注入的一般过程及其流量特征分析，发现其在请求长度、连接数以及特征串等方面，与正常流量相比有较大区别,并据此提出了基于长度、连接频率和特征串的LFF（length-frequency-feature）检测方法，首次从网络流量分析的角度检测SQL注入行为。实验结果表明，在模拟环境下，LFF检测方法召回率在95%以上，在真实环境下，该方法也取得较好的检测效果。

VI-2类5维q元线性码的汉明重量谱的确定

胡国香,张焕国

2016, 37(2): 99-106. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016035

摘要 ( 357 )

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GF(q)上[n,k;q]线性码 c的汉明重量谱为序列(d₁,d₂,…,d_k)，其中，d_r是 c的 r维子码的最小支撑重量。第 VI 类 5 维 q 元线性码的汉明重量谱，按照新的必要条件可以分成 6个子类。运用有限射影几何方法研究 VI-2 类的 5 维 q 元线性码的汉明重量谱，确定 VI-2 类 5维 q 元线性码的几乎所有汉明重量谱。

基于谱聚类的高阶模糊时序自适应预测方法

周春楠,黄少滨,迟荣华,李雅,郎大鹏

2016, 37(2): 107-115. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016036

摘要 ( 383 )

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结合数据特征及分布特点提出一种基于谱聚类的模糊时间序列自适应预测方法。首先基于谱聚类的思想，根据样本数据特征获取其所属论域的个数及范围，实现向模糊时间序列的自适应转化；然后基于 Markov 概率模型表示模糊时间序列中的模糊关系，从而对多步模糊关系、高阶模糊关系及模糊关系的稳态进行求解；最后获取预测值的可能模糊状态，进而利用去模糊化方法将其还原为预测值。在真实以及人工时间序列数据上的实验表明了所提方法的合理性与有效性。

基于变分贝叶斯推断的新型全局频谱协作感知算法

吴名,宋铁成,胡静,沈连丰

2016, 37(2): 116-124. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016037

摘要 ( 498 )

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为了实现多维动态频谱接入，首先给出了主用户的全局功率谱近似模型，并构建了新型全局频谱协作感知算法的总体流程，以获得主用户网络中占用频段、功率及位置等全局信息。接着利用变分贝叶斯推断技术，设计了相应的模型系数向量估计器。仿真结果表明，该方法采用的近似模型具有较好的准确性，相应的系数向量估计算法具有较高的有效性和收敛稳定性，同时指明了信噪比和泄漏总虚假功率的关系以及两者对均方误差性能的影响。此外，还证明了该方法通过利用系数向量？的稀疏性，而在均方误差性能上具有较大优势。

MapReduce框架下支持差分隐私保护的k-means聚类方法

李洪成,吴晓平,陈燕

2016, 37(2): 125-131. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016038

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针对传统隐私保护方法无法应对任意背景知识下恶意分析的问题，提出了分布式环境下满足差分隐私的k-means算法。该算法利用MapReduce计算框架，由主任务控制k-means迭代执行；指派Mapper分任务独立并行计算各数据片中每条记录与聚类中心的距离并标记其属于的聚类；指派Reducer分任务计算同一聚类中的记录数量num和属性向量之和sum，并利用Laplace机制产生的噪声扰动num和sum，进而实现隐私保护。根据差分隐私的组合特性，从理论角度证明整个算法满足e差分隐私保护。实验结果证明了该方法在提高隐私性和时效性的-情况下，保证了较好的可用性。

基于非负矩阵分解的半监督动态社团检测

常振超,陈鸿昶,黄瑞阳,于洪涛,刘阳

2016, 37(2): 132-143. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016039

摘要 ( 485 )

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如何有效融合不同时刻的网络结构信息，是影响复杂网络中动态社团检测算法检测性能的关键和难点。基于此，提出了一种基于非负矩阵分解的半监督动态社团检测方法 SDCD-NMF，该方法首先有效提取了历史时刻所包含的稳定结构单元，然后将其作为正则化监督项，指导当前时刻的网络社团检测。在真实网络数据集上的实验表明，所提方法与已有方法相比具备更高的社团划分质量，更有利于探索网络的演变与发展规律。

异构网络中小区间联合干扰协调算法研究

姜来为,吴宣利,张乃通

2016, 37(2): 144-151. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016040

摘要 ( 441 )

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研究了如何在 LTE-Advanced系统异构网络中通过有效的增强型小区间干扰协调提高系统总吞吐量问题。通过分析网络中存在的干扰，建立数学模型，提出了一种基于减少发射功率几乎空白子帧的小区间联合干扰协调算法，利用优化方法研究系统总吞吐量和减少发射功率几乎空白子帧之间的关系，实现了最大化系统吞吐量，同时解决宏基站分配多少资源给微微小区，以及用户的接入选择问题。仿真结果表明，所提方法和对比方法相比，系统总吞吐量有19.8%提升，可以达到算法上限的97.4%，适用于对系统总吞吐量要求较高，而边缘用户性能要求较低的场景。

基于测量设备无关协议的量子身份认证方案

董颖娣,彭进业,张晓博,张振龙

2016, 37(2): 152-157. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016041

摘要 ( 513 )

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借助测量设备无关量子密钥分配协议的安全性，提出了测量设备无关的量子身份认证协议。在此协议下，认证中心和认证方以共享密钥加密认证信息和认证密钥，将其发送至第三方进行贝尔态测量以提取安全的认证信息，实现认证中心对认证方有效认证，并更新共享密钥。分析协议性能显示，系统在不同攻击下认证过程是安全且有效的。

基于邻域像素差分矩阵的彩色空域图像隐写分析特征

韩涛,陈熹,祝跃飞

2016, 37(2): 158-165. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016042

摘要 ( 513 )

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通过分析灰度空域图像隐写直接扩展至彩色空域图像潜在的安全问题，提出了针对彩色空域图像隐写的隐写分析特征。首先，计算颜色通道内邻域像素差分矩阵的 Markov 转移概率矩阵，提取颜色通道内特征并进行融合；然后，计算颜色通道间邻域像素差分矩阵的Markov转移概率矩阵，并将水平和垂直共4个方向与对角和反对角共4个方向的转移概率矩阵分别进行融合，作为颜色通道间特征；最后，颜色通道内特征与颜色通道间特征构成最终的隐写分析特征，并使用集成分类器作为特征训练和测试工具。实验结果表明，该隐写分析特征可有效检测彩色空域图像隐写，并且颜色通道间特征能有效捕获内容自适应隐写对彩色图像的颜色通道间相关性的影响。

长时延扩展水声信道的联合稀疏恢复估计

周跃海,曹秀岭,陈东升,童峰

2016, 37(2): 166-173. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016043

摘要 ( 478 )

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对具有长时延扩展的水声信道，传统的信道估计算法如最小二乘法将在大量零值抽头产生严重的估计噪声，导致估计性能下降，同时信道估计时所需的较高估计器阶数大大提高了运算复杂度。压缩感知信道估计方法可有效利用多径稀疏特性改善性能，但需采用较大的训练序列长度以保证稀疏恢复精度，由此导致额外的系统开销。利用水声信道多径稀疏结构在数据块间存在的相关性，建立基于分布式压缩感知的长时延水声信道联合稀疏模型，从而可利用同步正交匹配追踪算法进行联合重构，以进一步减小系统的训练序列开销，提高估计性能。最后通过仿真和海上实验验证了所提方法的有效性。

复合的海图安全防护技术研究

徐锋,李佳楠,孙建国

2016, 37(2): 174-179. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016044

摘要 ( 365 )

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提出了一种二维电子海图自适应水印技术，利用平移不变策略，获得海图空间内频域较稳定的一个水印嵌入载体集合。为了防止水印嵌入幅度过大而影响海图使用和从水印算法的安全性考虑，提出了灰度平衡控制方案，计算每个划分好的矩形区域内可嵌入水印的最大容量。实验表明，该方法能够适应海图常规操作所带来的数据扰动，具有较好的顽健性。

认知无线电系统中干扰对齐的自由度分析

孙献,赵晓晖

2016, 37(2): 180-190. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016045

摘要 ( 472 )

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在信号空间维度有限的情况下，大部分认知无线电系统（主用户个数大于1）中干扰对齐的可行性条件是不明确的。针对这一问题，把有多个主用户和多个次用户的认知系统中的干扰对齐问题分成主用户干扰对齐问题和次用户干扰对齐问题的2个子问题，给出了一种实现次用户网络干扰对齐的必要性条件（主用户网络干扰对齐的必要性条件在之前的研究中已存在）。根据必要性条件，给出了次用户网络的平均自由度上界，提出了一种改进的最小干扰泄露算法，并以此验证了必要性条件结果。

基于多尺度功率谱子带梯度的宽带频谱感知算法与性能分析

张洋,彭华,巩克现

2016, 37(2): 191-198. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2016046

摘要 ( 422 )

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为了应对复杂环境下非合作通信、电磁频谱监管等宽带接收中存在的先验信息缺失、信道失真严重以及频域呈现不平坦色噪声的挑战，提出一种基于多尺度功率谱子带梯度的宽带频谱感知算法，该算法不要任何的先验信息，对功率谱进行分段计算梯度，再进行自适应双阈值检测，通过多尺度的技巧提高了宽带频谱感知的稳定性。对该算法在不同信道模型下的统计特性、虚警概率、检测概率以及判决门限的表达式进行了理论推导。理论分析和实验仿真表明，算法适用于高斯噪声信道和平坦衰落信道，能够有效克服色噪声，并且能够实现用户频带范围定位，运算复杂度低、实时性强，对噪声不确定度具有稳健性，能够用于低信噪比场合。

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