通信学报

BIS：一种降低空时隙开销的RFID防碰撞算法

王中祥,王俊宇,刘丹,闵昊

2009, 30(9): 1-6. doi:1000-436X(2009)09-0001-06

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提出了一种优化的基于时隙ALOHA的随机型防碰撞算法——BIS算法。该算法在帧开始前扫描空时隙的位置，并结合标签估算算法实现对帧长的动态调度，最大限度地减少空时隙的时间开销，以实现提高多标签读取效率的目标。仿真结果表明，在不考虑误码的理想情况下，采用该算法的系统效率最高可以达到81%，高于ALOHA算法的理想系统效率，识别速度与一般的时隙 ALOHA算法和二进制算法相比有较大幅度的提高。

基于OCAR挖掘的数据库异常检测模型

戴华,秦小麟,刘亮,柏传杰

2009, 30(9): 7-14. doi:1000-436X(2009)09-0007-08

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提出了一种基于OCAR挖掘的数据库异常检测模型，通过对含有WHERE条件的SQL语句唯一确定的完全条件表达式进行特征提取和形式化分析，挖掘表征用户正常行为模式的目标—条件关联规则集（OCARS），并利用OCARS进行数据库异常检测，给出了针对OCARS的挖掘算法和异常检测算法，并给出针对事务异常检测扩展方案。最后，通过SQL注入检测实验对模型的性能和应用作了分析。

无线传感器网络中结合丢包率和RSSI的自适应区域定位算法

李方敏,韩屏,罗婷

2009, 30(9): 15-23. doi:1000-436X(2009)09-0015-09

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首先分析无线传感器网络(WSN)中基于RSSI（接收信号强度指示）的现有定位算法存在的不足，然后在不同时间和空间的大量实验数据基础上，结合丢包率和RSSI提出了针对实际环境的距离评估模型和建立在此模型基础上的无线传感器网络定位算法，以此作为对无线定位研究的一种新的探索。通过实验对算法性能进行评估，证明使用该算法的WSN能够正常定位并具有较高的定位精度和稳定性。

基于身份验证的矢量地图双图分形水印模型

孙建国,门朝光,马春光,李成名

2009, 30(9): 24-28. doi:1000-436X(2009)09-0024-05

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为实现对数字地图侵权追踪及合法用户身份鉴定的目的，提出一种基于身份验证的矢量地图数字水印模型。提出一种双图分形编码技术，即将合法用户的指纹图像作为分形的定义域，矢量地图作为值域，以分形相近性计算的控制参数及指纹自身特征信息作为水印标识嵌入矢量地图的属性文件中。实验和分析表明，模型具有较好的稳健性，除了提供必要版权保护及认证服务外，提高了对地图拥有者的身份验证概率。

可信的匿名无线认证协议

杨力,马建峰,朱建明

2009, 30(9): 29-35. doi:1000-436X(2009)09-0029-07

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提出一种可信的匿名无线认证协议，对移动用户身份进行认证的同时验证用户终端平台可信性，认证过程的每阶段使用不同的临时身份和一次性密钥，保持用户身份和平台信息的匿名性，分析表明协议安全可靠，具有域分离特性和密钥协商公正性，计算代价和消息交互轮数满足无线移动网络环境需求。

基于多用户分集MIMO-OFDM系统的信道量化反馈算法研究

梁学俊,朱光喜,苏钢,王德胜

2009, 30(9): 36-42. doi:1000-436X(2009)09-0036-07

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提出了一种以CQI量化值表示调制方式的量化方法，与理想状态相比较，证明了其在平均频谱效率方面的无损性。接着将该量化方法与3种部分反馈策略(门限反馈、最优反馈和混合反馈)相结合，推导了各自情形下系统平均频谱效率的数学表达式。最后从反馈信道容量和容量相对损失2个不同的角度考虑，给出了确定最佳反馈参数的方案。仿真用于评估各种算法的性能，其结果与理论分析相当匹配，并且只要恰当地选取反馈参数，部分量化反馈算法可以在相同的系统性能要求下，极大地降低反馈开销。其中尤以混合算法表现最好，可为设计实际系统的信道反馈提供参考。

基于分形特性的宏观网络流量异常分析

许晓东,朱士瑞,孙亚民

2009, 30(9): 43-53. doi:1000-436X(2009)09-0043-11

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基于宏观网络流量汇聚的分形结构，从流量的全局标度指数和局部标度指数出发，对流量异常进行定性和定量分析。利用多分形奇异谱和Lipschitz正则性分布分析流量异常的分形参数，试图找出这些参数的变化轨迹与异常出现的对应关系。实验结果表明异常的发生在奇异谱和Lipschitz正则性分布中确实有明显的体现。基于此特性构建了新的多分形异常检测算法并设计了新的检测框架，对DARPA1999年数据的实验表明，算法在低误报率的前提下，达到了较高的检测率，优于EMERALD算法。

具有理想对比度的可视密码方案

韩妍妍,何文才,胡予濮

2009, 30(9): 54-59. doi:1000-436X(2009)09-0054-06

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提出了一种可视密码方案，该方案基于完美的黑度可视密码方案（PBVCS）和非完美的可视密码方案（NPBVCS），应用简单的布尔运算和移位运算，获得了理想的对比度。同时实现了重构的图像与原秘密图像保持一致，没有像素扩展，而且运算简单，易于实现。

基于伴随向量和的软值翻转LDPC译码算法

刘建权,徐友云,蔡跃明

2009, 30(9): 60-68. doi:1000-436X(2009)09-0060-09

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通过分析置信传播译码算法失败时错误比特位的软值分布，提出了一种基于伴随向量和的软值翻转译码算法，该算法将伴随向量和中校验方程错误次数转化为错误比特位分布参数，在某个迭代次数时通过一种选择准则将部分比特位软值仅仅翻转一次，对于存在较多相关行的LDPC码，在几乎不增加译码复杂度(仅为O(N))的同时，较大程度上降低了误帧率。

基于网络编码的无线网络广播重传方法

肖潇,王伟平,杨路明,张帅

2009, 30(9): 69-75. doi:1000-436X(2009)09-0069-07

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提出了一种适用于无线广播的基于网络编码的重传方法——NCWBR，通过网络编码组合不同的丢失包进行重传。理论分析表明，该方法能保证接收节点的编码可解性，同时重传次数较原方法更优；模拟测试结果表明，与逐个重传的方法相比，NCWBR有效地减少了信息包的平均传输次数，提高了传输效率。

无线传感器网络中基于EBS的高效安全的群组密钥管理方案

王巍,赵文红,李凤华,马建峰

2009, 30(9): 76-82. doi:1000-436X(2009)09-0076-07

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为了保证无线传感器网络(WSN)群组通信的安全性，设计了一种基于EBS的群组密钥管理方案。提出方案首先通过合并链状簇和星型簇简化无线传感器网络的拓扑结构，然后通过增加网络被捕获时所需入侵节点的数量来防止攻击者通过少量共谋节点得到所有管理密钥，之后利用图染色算法对分配密钥组合的节点进行排序，并依据海明距离和EBS方法对网络中的传感器节点进行管理密钥分配。在此基础上给出了对传感器节点的加入和离开事件进行处理的方法。在有效性和性能分析阶段，首先通过2个实验分别对提出方案中共谋攻击的可能性和入侵节点数量对网络抵抗共谋攻击能力的影响进行分析，实验结果表明提出方案增强了WSN抵抗共谋攻击的能力；然后对提出方案和SHELLp在加入事件和离开事件时的系统代价进行比较，结果表明提出方案所需的密钥更新消息数量和传感器节点存储量均小于SHELL方案。

基于矢量空间的安全分布式签密方案

刘佳,庄毅,王建东

2009, 30(9): 83-88. doi:1000-436X(2009)09-0083-06

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在理想矢量空间秘密共享方案的基础上，在不影响其安全强度的前提下，对Zheng^[1]的签密方案进行了必要修改，构造了一种不需要可信密钥分配中心的分布式签密协议。它能够同时实现门限加密和门限签名，实现代价近似于门限签名，并且基于离散对数难解问题进行了验证构造，使得在密钥生成、分布式签密和分布式解签密中都可对参与者进行合法性验证，从而有效防止了内部欺骗。

微弱信号下基于模糊度解算的辅助式GPS接收机定位算法研究

宋成,王飞雪,庄钊文

2009, 30(9): 89-94. doi:1000-436X(2009)09-0089-06

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提出了一种辅助式GPS接收机定位解算方法，基于该方法接收机不需要解调导航电文、帧同步和位同步，仅需要对GPS信号进行伪码相位测量，在获取卫星星历、卫星钟差参数等辅助信息的基础上完成定位解算。该算法在常规GPS定位算法基础上，增加伪距中模糊部分为未知数，当接收机位置坐标和接收机钟差的迭代初值误差满足一定条件时，消除了伪距中模糊度影响。然后推导了该算法的定位方程，给出了定位流程。最后仿真实验证实了该算法的有效性。

无线传感器网络的智能低功耗侦听协议

胡四泉,王俊峰

2009, 30(9): 95-101. doi:1000-436X(2009)09-0095-07

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无线传感器网络MAC层协议低功耗侦听（LPL）使用较长的前导码，在密集部署的无线传感器网络中造成较大的“串音”开销。提出一种智能低功耗侦听协议（SLPL），通过在前导码中嵌入目的地址和前导码长度索引，能有效降低非目的节点的串音开销，减少目的节点的接收开销。理论分析和部署测试表明SLPL的能效比LPL有显著提高，同时测试显示SLPL功耗小于X-MAC协议。

面向多核处理器的Linux网络报文缓冲区重用机制研究

姚崎,刘吉强,韩臻,沈昌祥

2009, 30(9): 102-108. doi:1000-436X(2009)09-0102-07

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提出一种多核架构下Linux网络报文缓冲区重用无锁算法。通过建立Linux网络转发模型，分析了Linux网络报文缓冲区重用机制的工作原理，指出其在多核处理器上扩展性不好的主要原因在于：互斥机制占用了较多的处理时间，较差的Cache行为特征降低了指令执行效率。设计并实现了MSRQ回收重用算法，实现无需互斥机制对重用队列的并行操作，并且具有更好的Cache行为特征。实验证明，MSRQ算法的小包转发性能比原有的缓冲区重用算法提高了67%。

基于数据采集量均衡的移动无线传感器网络节能机制

郜帅,霍宏伟,张宏科,张思东

2009, 30(9): 109-116. doi:1000-436X(2009)09-0109-08

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针对sink点移动轨迹固定的密集型无线传感器网络，提出了一种基于数据量均衡的重叠通信时间分配机制，设计了相应的通信协议，通过扩散数据量均衡信息实现了对数据采集量的有效控制。仿真实验结果表明，与现有方案比较，本方案在数据量均匀度、网络生存时间等方面表现出明显的性能优势。

相位编码信号码元宽度估计的修正克拉美—罗限

邓振淼,刘渝

2009, 30(9): 117-121. doi:1000-436X(2009)09-0117-05

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推导了相位编码信号码元宽度估计的修正克拉美—罗限(MCRB)。采用Parseval定理将单位冲激函数δ(t)平方的积分转换到频域计算，得到脉冲成形函数是矩形脉冲时码元宽度估计的修正克拉美—罗限。当脉冲成形函数是升余弦脉冲时则进行了数值计算。计算表明，当滚降系数为0.5时，升余弦脉冲和矩形脉冲对应的码元宽度估计性能相差1dB左右。

基于矩的无乘法离散傅立叶变换

刘振丙,刘建国,汪国有

2009, 30(9): 122-127. doi:1000-436X(2009)09-0122-06

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提出了一种无乘法实现离散傅立叶变换（DFT）的新算法：通过模运算和泰勒展开，把DFT的计算转化为离散矩和常系数乘积的形式；然后，通过在二进制系统中进行比特运算和移位运算，把浮点乘积转化为定点的整数加法。离散矩可由全加法实现，因此新算法只涉及整数加法和移位运算。此外，为该算法设计出脉动阵列VLSI结构，并和现有结构进行了对比分析。分析结果表明新结构不涉及乘法运算，节约了硬件资源，加快了运算速度。该方法也可以推广到其他离散变换的计算。

基于NS2的OBS网络仿真平台研究与实现

朱智俊,乐孜纯,朱冉

2009, 30(9): 128-134. doi:1000-436X(2009)09-0128-07

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给出了一种基于NS-2的OBS网络仿真平台——OBS-NP（OBS-NS2-platform）。该平台通过扩展NS-2中的节点类与链路类，支持对光突发交换（OBS）网络的运行及关键算法的仿真。在详细描述OBS-NP系统构成的基础上，以一个9节点OBS网络为基础，对网络中突发包的时延、吞吐量和资源利用率进行了仿真，并给出了突发包的路由信息。最后，对OBS-NP仿真结果的准确性进行了分析和讨论。

基于改进FAHP-BN的信息系统安全态势评估方法

付钰,吴晓平,叶清

2009, 30(9): 135-140. doi:1000-436X(2009)09-0135-06

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针对信息系统安全态势评估中安全风险等级确定问题，提出了一种利用改进的模糊层次分析法（FAHP）和贝叶斯网络推理评估安全态势的方法。采用改进的FAHP，解决了评估中难以衡量的攻击严重性因素的量化问题；同时，结合专家知识定义了推理规则下各因素的条件概率矩阵，进而建立了态势评估的贝叶斯网络推理模型，并给出了基于此模型的评估方法。实例分析表明，该方法合理有效，可为信息系统安全态势评估提供一种新思路。

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