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当期目录

      
    学术论文
    适于双冗余系统的信任链生成和更新算法
    王雷,杨明华,刘增良,郑建群
    2017, 38(1):  1-8.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017001
    摘要 ( 354 )   HTML ( 0 )   PDF (599KB) ( 450 )  
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    可信计算技术中传统的信任链构建方式只适用于单一系统,对于工业控制领域广泛采用的双冗余系统会造成信任传递的断裂,为此提出一种适于双冗余系统的信任链模型,通过双信任链设计以及IMC/IMV交互机制,实现信任链从一个计算单元到另一个计算单元的扩展。在此基础上,提出了双冗余系统信任链生成和更新算法。最后基于可信理论和实验分析,对所提出模型的有效性进行证明。

    多普勒辅助水下传感器网络时间同步机制研究
    冯晓宁,王卓,朱晓龙,张文
    2017, 38(1):  9-15.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017002
    摘要 ( 250 )   HTML ( 0 )   PDF (646KB) ( 315 )  
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    研究了水下传感器网络(UWSN)时间同步算法。针对水下环境中声信号传播时延长、节点移动性等特点给时间同步带来的问题,基于多普勒原理提出了一种分布式时间同步算法(NU-Sync),通过计算相对速度解决由节点移动导致传播时延不确定的问题,利用自主式水下潜器作为信标节点,通过不断广播时间信息的方式计算时钟频率偏斜,节省网络的能量消耗。仿真实验表明,与现有算法相比,NU-Sync能够实现较高的同步精度。

    Femtocell网络中基于分簇的资源分配机制
    张海波,邹剑,刘开健,陈善学
    2017, 38(1):  16-25.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017003
    摘要 ( 288 )   HTML ( 0 )   PDF (1581KB) ( 322 )  
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    针对Macro-Femto网络中Femtocell与Macrocell之间的干扰问题,提出了一种基于分簇的资源分配机制。该机制结合图论及凸优化理论对毫微微节点分簇;随后采用基于速率公平的子信道分配算法对毫微微用户和宏用户分别进行子信道分配;利用分布式功率分配算法对完成信道分配的系统进行功率分配。仿真结果表明,该机制有效地抑制了Macro-Femto网络中存在的跨层干扰及同层干扰,提升了平均速率,同时满足了用户的速率公平性需求,使用户获得更高的满意度。

    结合最小颜色通道图与传播滤波的单幅图像去雾算法研究
    汤红忠,张小刚,朱玲,陈华,王翔,李骁
    2017, 38(1):  26-34.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017004
    摘要 ( 285 )   HTML ( 0 )   PDF (1852KB) ( 393 )  
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    针对单幅图像去雾中边缘区域去雾不彻底及黑斑现象,提出了一种结合最小颜色通道图与传播滤波的图像去雾算法。该方法首先基于双区域滤波实现大气透射率的初始估计,然后引入最小颜色通道图作为参考图像,采用传播滤波优化初始透射率,优化后的透射图因与参考图像具有相似的边缘特性,能有效避免图像景深突变边缘像素点透射率估值出现偏差的问题,同时去除了初始透射图中冗余的纹理信息,最后利用L-BFGS自适应恢复大气光矢量,基于大气散射模型复原无雾图像。实验结果表明,所提算法对图像景深突变边缘具有更为精确的透射率估算值,能有效保持边缘和细节,图像景深均匀区域具有较好的空间平滑特性,复原后的图像具有较高清晰度和丰富色彩度。

    无线网络虚拟化中的映射算法研究
    曹傧,夏士超,何芳,李云
    2017, 38(1):  35-43.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017005
    摘要 ( 276 )   HTML ( 4 )   PDF (1078KB) ( 423 )  
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    无线网络虚拟化技术是5G研究的热点,其中虚拟网络映射问题是关键技术之一。对无线网络虚拟化映射问题进行介绍,针对现有映射算法不能完全适应网络动态变化的不足,以最小化映射成本为目标,提出一种新的网络中带宽和功率资源的联合映射算法(WVNEA-JBP,wireless virtual network embedding algorithm based on joint bandwidth and power),同时考虑无线链路之间的干扰对映射性能的影响和路径分离。实验结果表明,该算法在实现资源高效利用的同时,提高了无线虚拟网络映射成功的概率。

    基于贝叶斯模型的微博网络水军识别算法研究
    张艳梅,黄莹莹,甘世杰,丁熠,马志龙
    2017, 38(1):  44-53.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017006
    摘要 ( 515 )   HTML ( 6 )   PDF (1156KB) ( 1089 )  
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    为了能够有效地识别水军,在以往相关研究基础上,设置粉丝关注比、平均发布微博数、互相关注数、综合质量评价、收藏数和阳光信用这6个特征属性来设计微博水军识别分类器,并基于贝叶斯模型和遗传智能优化算法实现了水军识别算法。利用新浪微博真实数据对算法性能进行了验证,实验结果表明,提出的贝叶斯水军识别算法能够在不牺牲非水军识别率的情况下,保证水军识别的准确率,而且提出的阈值优化算法能显著提升水军识别的准确率。

    基于中继节点辅助的Femtocell混合接入控制算法
    刘诚毅,陈赓,邢松,沈连丰
    2017, 38(1):  54-65.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017007
    摘要 ( 149 )   HTML ( 0 )   PDF (1335KB) ( 215 )  
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    针对异构网络融合环境提出一种基于中继节点辅助的毫微微蜂窝(Femtocell)混合接入控制算法,为Femtocell网络相邻用户(NUE,neighboring user)提供较好的性能支持。该算法将中继节点部署在网络外围的架构,通过中继放大转发或直传链路的传播方式对 NUE 进行数据传输,并设置 Femtocell 网络注册用户(FUE, Femtocell user)的QoS门限值、宏蜂窝用户(MUE,Macrocell user)的跨层同频干扰容忍门限值以及Femtocell基站(FBS,Femtocell base station)下行总功率受限为约束,将上述资源分配问题建模成最优化问题,通过采用对偶分解算法进行求解,并将直传与中继放大转发模式相结合,从而适用于多用户多基站环境下 Femtocell 混合接入。仿真结果显示,所提算法不仅能够对FUE的QoS进行保护,还能有效降低对MUE的跨层同频干扰,而且动态、灵活地改变NUE的接入模式,较大幅度地提高NUE的系统性能,且在一定区域内采用中继转发链路获得的数据传输速率要比采用传统直传链路的数据速率高约25%左右。

    NTRU格上高效的基于身份的全同态加密体制
    段然,顾纯祥,祝跃飞,郑永辉,陈莉
    2017, 38(1):  66-75.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017008
    摘要 ( 221 )   HTML ( 1 )   PDF (1658KB) ( 447 )  
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    全同态加密是目前解决云计算网络数据隐私保护问题的最佳方案,但目前的体制的公钥尺寸普遍较大。首先,通过引入Kullback-Leibler散度的概念,构造一种NTRU格上的基于身份公钥的加密体制,参数分析表明体制具有较小的密钥和密文尺寸,实验数据表明体制具有较高的加解密效率。其次,利用近似特征向量技术,给出一种方法,将基于身份的公钥加密体制转换为基于身份的全同态加密体制,可以进一步减小密文尺寸。和现有体制相比,除了不需要计算密钥,实现真正意义上的基于身份特性以外,还减小了密钥和密文尺寸,提高了计算和传输效率。

    基于用户配合的全双工蜂窝系统保密传输方案
    康小磊,季新生,夏路,黄开枝
    2017, 38(1):  76-82.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017009
    摘要 ( 214 )   HTML ( 0 )   PDF (778KB) ( 295 )  
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    全双工人工噪声机制在干扰功率持续增加时性能提升受限,并且损失了双工增益。针对上述2个问题,提出一种基于用户配合的全双工蜂窝系统保密传输方案,半双工的用户上行发送的同时,与其配合的用户可以进行下行发送。蜂窝基站使用全双工技术实现配合用户的干扰消除,并且采用部分功率发送人工噪声干扰窃听者。在此基础上以最大化系统保密速率为目标,设计下行用户期望信号矢量与人工噪声波束矢量;并且利用一维线性搜索获得最优功率配比。仿真结果表明,参考RS-ref方法和HD方法,所提方法能获得的系统保密速率呈线性增长,并且能够获得全双工增益。

    基于信任度和确定度的证据加权组合方法
    王路,邢清华,毛艺帆
    2017, 38(1):  83-88.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017010
    摘要 ( 123 )   HTML ( 0 )   PDF (1061KB) ( 211 )  
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    针对高冲突条件下 Dempster 规则失效的问题,提出一种基于信任度和确定度的证据加权组合方法。首先,对传统证据冲突度量方法—夹角余弦进行了修正,使其能有效处理证据中包含非单子集焦元的情况,并基于其建立了证据信任度模型;其次,为综合反映证据体包含非单子集焦元的程度以及证据体概率分配函数的离散程度,建立了基于证据精度与证据熵的证据确定度模型;然后将信任度与确定度结合来确定证据权重;最后依此权重对证据进行加权平均,并使用 Dempster 规则对平均后的证据进行组合。算例分析表明,与传统证据加权组合方法相比,所提方法在冲突消减和聚焦能力2个方面都具有更好的性能。

    解码转发协作通信网中能效最优的物理层安全传输机制研究
    王东,李永成,白铂,王满喜
    2017, 38(1):  89-96.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017011
    摘要 ( 172 )   HTML ( 0 )   PDF (1140KB) ( 261 )  
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    针对物理层安全信息传输过程中的功率和能量制约,研究解码转发中继网络中的能量高效利用问题,基于分式规划和DC(difference of convex functions)规划理论,提出一种迭代的发送功率分配算法。该算法在满足节点峰值功率约束和系统最小保密速率要求下,联合进行源和中继的功率分配,实现高能效的物理层安全传输。仿真结果表明,与传统的最大化保密速率相比,该安全能效最大化算法能显著提高系统的能量利用效率。

    强抗毁性社交僵尸网络的构建及其防御
    尹涛,李世淙,庹宇鹏,张永铮
    2017, 38(1):  97-105.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017012
    摘要 ( 220 )   HTML ( 0 )   PDF (978KB) ( 387 )  
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    为打击僵尸网络,保障网络空间安全,提出一种新型的具备强抗毁性的社交僵尸网络(DR-SNbot),并给出了针对性的防御方法。DR-SNbot 基于社交网络搭建命令与控制服务器(C&C-Server,command and control server),每个 C&C-Server 对应一个不同的伪随机昵称,并利用信息隐藏技术将命令隐藏在日志中发布,进而提出一种新型的命令与控制信道。当C&C-Server不同比例地失效时,DR-SNbot会发出不同等级的预警,通知攻击者构建新的C&C-Server,并自动修复C&C通信以保障其强抗毁性。在实验环境中,即使当前C&C-Server全部失效,DR-SNbot仍能在短期内修复C&C通信,将控制率维持在100%。最后,基于伪随机僵尸昵称与合法昵称在词法特征上的差异性,提出一种僵尸昵称检测方法,可有效检测社交僵尸网络利用自定义算法批量生成的伪随机僵尸昵称。实验结果表明,该方法召回率达到93%,准确率达到96.88%。

    基于近似核密度估计的近场多声源定位算法
    房玉琢,许志勇,赵兆
    2017, 38(1):  106-116.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017013
    摘要 ( 145 )   HTML ( 0 )   PDF (3849KB) ( 279 )  
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    针对混响环境下的近场多声源定位问题,提出了一种基于近似核密度估计(KDE)的算法模型。引入多阶段(MS)分频带处理有效解决宽间距时的空域模糊,同时,构建空域似然率函数(SLF)通过相加(S)及相乘(P)2种算子进行多维融合,从而衍生出S-KDE、P-KDE、S-KDEMS和P-KDEMS 4种算法。通过对均方根误差(RMSE)以及表征辨识度的SLF百分比(PSLF)这2个统计指标的综合比较,证实了P-KDEMS是一种具有较高稳健性与辨识度的近场多声源定位算法。

    无线电电子学、电信技术
    卫星高阶调制信号通信下非线性误差修正均衡方法
    唐成凯,张玲玲,廉保旺
    2017, 38(1):  117-125.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017014
    摘要 ( 230 )   HTML ( 0 )   PDF (1226KB) ( 294 )  
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    针对现有的均衡方法计算量大、非线性误差补偿速度慢的问题,提出了一种基于幅相分离的快速非线性均衡方法。该方法首先将接收信号的幅度和相位进行分离处理,并分别通过反馈均衡模型对信号进行均衡处理以减小计算复杂度,然后利用Volterra模型对误差进行非线性修正,并通过该非线性修正误差更新反馈均衡的参数,从而快速消除非线性干扰和记忆干扰。从误码率、收敛速度和计算复杂度3个方面将所提出的方法与现有的主要均衡方法进行理论和仿真分析比较,结果表明,在相同误码率下,所提方法的计算复杂度仅为其他均衡方法的14.1%~24.9%,能够快速实现非线性干扰的消除。

    学术论文
    基于变点检测的网络移动目标防御效能评估方法
    雷程,马多贺,张红旗,杨英杰,王淼
    2017, 38(1):  126-140.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017015
    摘要 ( 280 )   HTML ( 0 )   PDF (1698KB) ( 752 )  
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    提出一种基于变点检测的网络移动目标防御效能评估方法。针对网络资源图无法表示资源脆弱性对节点安全状态影响的问题,定义分层网络资源图,在建立资源脆弱性改变和节点安全状态转换关联关系的同时,提高构建和更新网络资源图的效率。针对静态检测度量无法准确度量网络移动目标防御动态改变的问题,设计变点检测和标准化度量算法,在保证度量标准统一的基础上实现对网络移动目标防御的安全成本和安全收益的实时检测和动态度量,提高评估的准确性和结果的可比性。典型实例分析证明了所提出的网络移动目标防御效能评估方法的可行性和有效性。

    全双工终端的收发I/Q不平衡估计与补偿算法
    吴皓威,赵俊波,徐浩然,欧静兰
    2017, 38(1):  141-148.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017016
    摘要 ( 192 )   HTML ( 0 )   PDF (917KB) ( 337 )  
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    针对直接变换收发结构的全双工通信终端中存在的I/Q不平衡问题,提出基于直接自干扰信号的收发I/Q不平衡参数估计与补偿算法。该算法无需外接标准的发射机或接收机进行参数估计,利用全双工结构中发射端泄露到接收端的直接自干扰信号,进行估计与分离,可分别获得收发I/Q不平衡参数,再进行发射前的预补偿和接收后的校正,使从外部来看该全双工终端的I/Q支路是平衡的,无需对其进行参数估计,从而降低整个系统信号处理的复杂度。仿真结果表明,所提算法不仅能够有效估计全双工终端的I/Q不平衡参数,还能对终端的收发I/Q不平衡分别进行补偿,从而提升系统整体性能。

    学术通信
    适用于稀疏多径信道的稀疏自适应常模盲均衡算法
    马思扬,彭华,王彬
    2017, 38(1):  149-157.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017017
    摘要 ( 207 )   HTML ( 0 )   PDF (1418KB) ( 278 )  
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    为了提高稀疏多径信道盲均衡器的收敛速度,提出了一种适用于多进制相移键控(MPSK,M-order phase-shift keying)信号的l0-范数约束的比例系数归一化最小均方常模盲均衡算法。该算法首先利用信号的常模特性和均衡器抽头系数的稀疏性,构造出基于l0-范数约束的稀疏常模盲均衡代价函数,然后依据梯度下降法推导出均衡器抽头系数更新公式,并对迭代步长进行归一化和比例系数化。算法为每个抽头系数分配与其当前时刻的幅度成正比的步长参数,并自适应地对幅度极小系数做向零收缩微调。理论分析和仿真实验表明,与现有稀疏多径信道盲均衡算法相比,该算法在保持较低剩余符号间干扰的同时,能有效提高均衡器的收敛速度。

    基于核函数特征提取的室内定位算法研究
    李华亮,钱志鸿,田洪亮
    2017, 38(1):  158-167.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017018
    摘要 ( 304 )   HTML ( 0 )   PDF (1074KB) ( 589 )  
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    提出了一种基于核函数特征提取(KPCA,kernel principal component analysis)的室内定位算法。该算法在离线阶段使用核函数特征提取方法训练原始位置指纹(OLF,original location fingerprint),提取原始位置指纹的非线性特征,可以有效地利用各个接入节点(AP,access point)的接收信号强度信息;而在线阶段使用一种改进的加权k近邻 (IWKNN,improved weight k-nearest neighbor)算法,自主选择近邻数进行位置估计。实验结果表明,提出的算法在平均误差和定位准确率方面优于其他的室内定位算法,并且该算法需要更少的接收信号强度(RSS,received signal strength)采集次数和AP个数。

    基于攻防演化博弈模型的防御策略选取方法
    黄健明,张恒巍,王晋东,黄世锐
    2017, 38(1):  168-176.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017019
    摘要 ( 239 )   HTML ( 0 )   PDF (1372KB) ( 526 )  
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    当前运用博弈理论的网络安全研究方法大多采用完全理性假设,与实际情况并不相符。从网络攻防对抗的有限理性约束出发,基于非合作演化博弈理论,构建攻防演化博弈模型,提出演化稳定均衡的求解方法。在分析演化稳定策略的基础上,设计了最优防御策略选取算法。通过仿真实验验证了所提模型和方法的有效性,并且分析、总结了有限理性限制下攻防行为的演化规律。

    基于改进SURF算法的移动目标实时图像配准方法研究
    巨刚,袁亮,刘小月,岳昊恩
    2017, 38(1):  177-186.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017020
    摘要 ( 217 )   HTML ( 0 )   PDF (6693KB) ( 417 )  
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    针对目标在移动过程中实时视觉图像特征点提取与配准的不稳定性,提出一种多算法融合的改进配准方法。首先,采用双边滤波、Canny边缘检测及形态学处理方法得到具有较强顽健性特征的边缘周边检测区域并基于离散Gaussian-Hermite矩对SURF算法中的Hessian矩阵进行修正,重新定义特征描述向量,同时采用肯德尔系数对配准的特征点进行约束。其次,通过融合光谱辐射颜色不变量模型及I_SURF算法对实时视觉彩色图像进行配准。最后,将改进算法与目标自适应更新算法相结合,实现了移动目标在室内环境中的实时匹配。实验结果表明,在不同旋转尺度下,改进算法的静态图像配准较SURF算法具有较高配准精度,移动图像特征点提取及配准数量的稳定性达到97%以上。

    面向多步攻击的网络安全态势评估方法
    杨豪璞,邱辉,王坤
    2017, 38(1):  187-198.  doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2017021
    摘要 ( 243 )   HTML ( 1 )   PDF (1046KB) ( 673 )  
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    为了分析多步攻击对网络系统的影响,准确、全面地反映系统的安全态势,提出一种面向多步攻击的网络安全态势评估方法。首先对网络中的安全事件进行场景聚类以识别攻击者;对每个攻击场景因果关联,识别出相应的攻击轨迹与攻击阶段;建立态势量化标准,结合攻击阶段及其威胁指数,实现对网络安全态势的评估。通过对2个网络攻防实验的测评分析表明,所提出的多步攻击分析方法符合实际应用,评估结果准确、有效。

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主  编:张 平
副主编:陆建华 马建峰 杨 震
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编辑部主任:易东山
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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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