通信学报

MB-OFDM超宽带系统中模拟前端非理想因素的估计与补偿

刘亮,周军,叶凡,任俊彦

2009, 30(10): 1-7. doi:1000-436X(2009)10-0001-07

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解决模拟前端非理想因素：载波频率偏差、采样频率偏差以及I/Q失配对多带-正交频分复用超宽带系统的影响。提出时域载波频偏和I/Q失配估计和补偿方案。该方案包括一种能有效对抗大范围I/Q失配的数据辅助载波频偏估计算法，一种时域I/Q失配估计算法和一种2步式载波频偏、I/Q失配补偿算法。在频域，利用超宽带数据帧头的时域扩展特性进行残余载波频偏和采样频偏估计。仿真结果表明，即使存在较大非理想因素的情况下，提出的估计与补偿方案仍然能提供较好的系统误码性能。

多功率移动锚节点辅助的分布式节点定位方法

史清江,何晨

2009, 30(10): 8-13. doi:1000-436X(2009)10-0008-06

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提出了一种移动锚节点辅助的分布式定位算法。与以前的基于移动锚节点的定位算法不同，此算法不需要任何测距技术支持。它是利用移动锚节点的功率控制，即以不同的发射功率发射信标信号，接收到信标信号的未知节点将这些信标信息转化为一系列二次不等式约束，然后通过凸优化技术求解这些不等式组来逼近未知节点位置的最佳估计。仿真结果表明，提出的距离无关的定位算法可适合实际定位情况且具有较高的定位精度。

适用于ad hoc网络的DCF协议节点自适应休眠机制

雷磊,许宗泽,刘旭

2009, 30(10): 14-23. doi:1000-436X(2009)10-0014-10

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针对现有的 ad hoc 网络节点休眠机制大多采用了周期唤醒/预约发送休眠策略的现状，首先详细分析了这种休眠策略存在的缺陷，然后在DCF协议的框架内提出了一种同时适用于单跳和多跳ad hoc网络的节点自适应休眠机制（NASM）。该休眠机制不依赖于周期唤醒/预约发送的休眠策略，它允许节点根据各自的通信状况，自适应调整休眠时间的长度。仿真证明，NASM在有效节省节点能耗的同时并不会严重影响网络的其他性能指标。

基于蚁群算法的传感器网络节点部署设计

刘巍,崔莉

2009, 30(10): 24-33. doi:1000-436X(2009)10-0024-10

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传感器网络节点的人工部署是一类重要的应用方式，为了解决传感器网络节点部署位置的优化问题，提出了基于蚁群算法的传感器网络节点部署设计算法 Easidesign。针对蚁群算法在解决传感器节点部署的扩展性问题，提出了贪婪策略、额外信息素蒸发机制等改进方法。Easidesign算法最大特点是充分考虑到当sink节点处于不同位置时对传感器节点部署设计的影响，并且能保证每个部署的节点与sink的连通性，因此Easidesign具有很大的实用价值。通过大量仿真与实验，不仅证明了算法的有效性，而且给出了如何设计算法中的关键参数等问题。

无线传感器网络的分布式能量有效非均匀成簇算法

尚凤军

2009, 30(10): 34-43. doi:1000-436X(2009)10-0034-10

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研究了现有成簇路由算法，提出了分布式能量有效成簇路由算法，该算法主要包括3部分内容：一是选择候选簇头时通过引入平均能量因子来平衡全网节点的剩余能量情况；二是构造了基于能量和距离的能量消耗率函数以平衡节点的能量效率；三是首次提出了基于同构单跳网络的分布式能量有效非均匀成簇路由算法。理论和仿真结果均说明该算法优于EECS，生命周期比EECS延长达到约30%。

基于支持向量回归的无线传感器网络定位算法

魏叶华,李仁发,罗娟,付彬

2009, 30(10): 44-50. doi:1000-436X(2009)10-0044-07

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针对一些增量定位中误差容易累积和集中式算法通信开销较大问题，提出了一种基于支持向量回归的半集中式定位算法，中心节点收集锚节点位置和网络连通信息作为训练样本，使用支持向量回归技术得到连通信息到节点位置的映射函数，分发到普通节点后即可使用此函数完成自身定位。为增加训练样本，对邻居锚节点达到3个的普通节点，使用基于RSSI测距的最小二乘法进行定位，升级为锚节点。分析和仿真表明，算法减少了通信开销，减轻了测距误差影响，并获取了较高的定位精度。

降低OFDM系统峰均功率比的低计算复杂度PTS方法

王灵垠,曹叶文

2009, 30(10): 51-57. doi:1000-436X(2009)10-0051-07

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针对传统PTS方法计算复杂度大的缺点，提出了一种新的低计算复杂度PTS（LCC-PTS）方法。该方法利用相位加权序列之间的关系，简化了产生部分候选序列的运算过程，从而达到降低计算复杂度的目的。性能分析结果表明，与传统PTS方法相比，LCC-PTS方法在大大降低计算复杂度的同时，系统的PAPR 性能完全没有损失。

支持IP-SAN远程映射与引导的固件协议栈

谭怀亮,尹斌

2009, 30(10): 58-67. doi:1000-436X(2009)10-0058-10

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设计了一种基于IP 存储区域网络的远程引导技术，该技术的核心是运行在裸机下的固件协议栈。针对固件协议栈运行特性，提出了一种非路由iSCSI/TCP通信协议原型，并实现了基于固件的iSCSI/TCP协议。同时提出了几种优化算法以提升远程引导性能与可靠性，包括乐观预测、固定回避重传算法和避免协议栈重入的输出请求挂起策略。建立了一种便于操作系统内核iSCSI启动器平滑接管的固件iSCSI启动器有限状态模型。通过将固件协议栈集成到IP-SAN扩展BIOS中，并应用于无本地存储设备的主机上，实现了基于IP-SAN的网络引导，测试结果表明该固件协议栈有很好的性能和可靠性，并且部署、移动和重新分配主机与存储卷之间的映射关系变得更加便利。

基于数字信道化和空时频分析的多网台跳频信号DOA估计

陈利虎,张尔扬

2009, 30(10): 68-74. doi:1000-436X(2009)10-0068-07

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提出了一种基于数字信道化和空时频分析的多跳频信号DOA(direction of arrival)估计方法，该方法能够在欠定条件下(传感器数目小于信号数目)实现多个信号的精确测向。首先利用多相滤波器组实现数字信道化接收机的设计，然后对各子信道的数据进行时频分析，得到全景时频图；再在时频域提取跳频信号的有效 hop，针对每个hop建立一个空时频矩阵；最后运用空时频方法估计每hop的DOA。仿真结果验证了方法的有效性。

高效的抗阻断攻击的非认证组密钥协商方案

徐鹏,崔国华,郑明辉

2009, 30(10): 75-80. doi:1000-436X(2009)10-0075-06

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针对BD_3协议存在密钥阻断攻击的缺点，采用双线性映射技术给出了解决方案，并且该方案在被动攻击下的安全性证明具有最“紧”的归约。通过分析和仿真对比已有的同类解决方案可以看出：改进方案具有更优的效率，特别是其消息传输量可以仅约为已有方案的0.14倍。另外，在仿真过程中，简要地说明了实用中双线性映射的实现方法，特别是参数的选取及其安全性意义。

多用户认知MIMO系统的中断概率分析

吴迎笑,朱琦

2009, 30(10): 81-88. doi:1000-436X(2009)10-0081-08

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建立多用户认知MIMO系统模型，研究了多天线技术对多用户认知无线电系统的影响，重点推导了多用户认知MIMO系统在平坦瑞利衰落信道环境下的中断概率，给出它的闭合数学表达式，并详细分析了发送和接收天线数对主用户和认知用户性能的影响。通过仿真验证了理论分析的正确性，结果表明多天线技术提高了系统性能。

基于沃尔什-哈达玛变换和卷积编码的半脆弱水印算法

赵峰,李剑,李生红

2009, 30(10): 89-95. doi:1000-436X(2009)10-0089-07

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提出了一种基于沃尔什-哈达玛变换和卷积编码的半脆弱水印算法。在该算法中，对嵌入水印之前的图像进行像素块差分编码和卷积纠错编码来得到水印，并将其嵌入在沃尔什-哈达玛变换的图像能量值上；水印检测端通过检测卷积译码中产生的误码实现水印篡改定位，利用卷积译码的结果实现篡改图像的恢复。通过理论和实验分析了该算法的有效性和由此产生的误差。实验结果表明，本算法对于有损压缩具有良好的顽健性，可以精确地检测与定位篡改的图像区域，并且可以大致恢复原始图像内容。

用于无线快衰落信道的快速自适应估计新算法

陈晟,梁树雄,朱跃生

2009, 30(10): 96-99. doi:1000-436X(2009)10-0096-04

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提出了一种用于无线快衰落信道的快速自适应估计新算法——拆分基展开递推最小二乘法。该算法通过利用多径信道之间相互独立的特性，减少了传统基展开递推最小二乘法在相关运算过程中的冗余。实验结果表明，提出的新算法与传统的基展开递推最小二乘法比较，在得到同样信道估计精确度的条件下，算法的复杂度降低了约80%。

基于超混沌Chen系统和密钥流构造单向散列函数的方法

任海鹏,庄元

2009, 30(10): 100-106. doi:1000-436X(2009)10-0100-07

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提出了一种基于超混沌Chen系统和密钥流构造单向散列函数的方法，这种方案把明文和密钥作为2个超混沌 Chen 系统的初始值，按照系统的超混沌动力学特性进行一定时间的演化。将演化的最终结果进行量化，将量化值代入密钥流进行迭代，实现明文和密钥信息的混淆和扩散，并基于密码块链接方式产生任意长度明文的128bit散列值。理论分析和实验表明，这种构造散列函数的方法可以满足散列函数所要求的数值压缩功能、不可逆性、初值敏感性、防伪造性和抗碰撞性等安全性能要求。提出的散列函数构造方法较现有一些方法具有更好的抗碰撞性能。

基于平均跳距修正的无线传感器网络节点迭代定位算法

林金朝,陈晓冰,刘海波

2009, 30(10): 107-113. doi:1000-436X(2009)10-0107-07

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针对无需测距DV-Hop定位算法存在较大定位误差的问题，从3个方面对其进行了改进：采用最小二乘法准则校正了信标节点间的平均每跳距离；基于对多信标节点平均每跳距离的加权处理修正了用于位置估计的平均每跳距离；通过设定定位精度门限，给出了对估计的定位节点坐标进行迭代求精的数值方法。给出了改进定位算法的实现流程，并对算法的性能进行了仿真研究。仿真结果表明，在适当增加节点计算量和通信开销的条件下，改进算法的定位精度和精度稳定性有明显改善，是一种可行的无线传感器网络节点定位的解决方案。

基于SFBC结构的MIMO-OFDM系统峰均比抑制方法

沙毅,陈俊鑫,王光兴

2009, 30(10): 114-117. doi:1000-436X(2009)10-0114-04

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高峰均比已成为 SFBC MIMO-OFDM 系统推向实用的主要障碍。针对此问题，提出了一种 SFBC MIMO-OFDM系统峰均比抑制的新方法，多相旋转交换PIP(polyphase inversion and permutation)方法。该方法将所有发射天线看作一个整体，通过对序列进行2次分割、旋转、交换，既充分利用了各天线子载波之间的共轭和圆周移位特性，又可以结合FFT的运算特性，最大程度上降低了算法复杂度。仿真结果证明了该方法的有效性。

秘密共享新个体加入协议的安全性分析与改进

许静芳,崔国华,程琦,张志

2009, 30(10): 118-123. doi:1000-436X(2009)10-0118-06

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针对一个秘密共享新个体加入协议，具体地给出了2种攻击，使得不良的广播接收者可以很容易的恢复出t个旧成员的秘密份额S_i，进而恢复出新个体的秘密份额S_n+1和主秘密S，并且证明了导致这2种攻击成功的根本原因。此外，提出了一个新的改进方案，改进方案不仅弥补了原方案的安全缺陷，而且与已有的协议相比需要更少的通信量。

对单向函数中的窄带阈下信道容量的一点注记

董庆宽,李小平,刘彦明

2009, 30(10): 124-127. doi:1000-436X(2009)10-0124-04

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为有效评估窄带阈下信道传递阈下信息的能力，对建立在密码学单向函数中的窄带阈下信道的容量进行了研究。分析了Kobara和Imai基于信息论观点给出的该类窄带阈下信道实际可达信道容量的定义，指出这种容量的定义方式没有考虑单次通信时的误码率问题，而这对阈下通信环境非常重要。针对基于信息论的容量定义的不足，给出了基于误码率来计算信道容量的方法，具有更好的实用性。

基于区分服务的层次环状结构应用层多播模型

许建真,梁克会,张福炎

2009, 30(10): 128-134. doi:1000-436X(2009)10-0128-07

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为了提高应用层多播的传输效率，提出一种基于区分服务的层次环状结构的应用层多播模型 HRM，该模型构建了一个多层的覆盖网络，每层节点构成环状结构，取消了层中控制节点，减小了控制开销；并在数据传输过程中，根据应用层多播业务实时性不同，采用Push或Pull传输策略，减小传输时延或提高带宽利用率。仿真结果表明，该模型具有较小时延和控制开销以及较低的链路压力，适用于大规模应用层多播环境。

基于认知无线电系统合作检测的数据融合研究

林威,吴捷,张钦宇,张乃通

2009, 30(10): 135-139. doi:1000-436X(2009)10-0135-06

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从多传感器数据融合角度研究认知无线电系统合作感知问题。对于特定的在线用户规模，存在一个最佳的参与部分融合用户数，可以固定选择每次检测的融和用户数使系统平均检测概率最大。在此基础上提出一种基于测量的融合方法，根据每次检测的接收信号状况动态调整参与融合的用户数。仿真表明，这种方法可以使系统检测性能在60%以上的检测中相对于固定融合用户数的方法有所提高。

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