通信学报

自适应视野的人工鱼群算法求解最短路径问题

马宪民,刘妮

2014, 35(1): 1-6. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.001

摘要 ( 455 )

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针对基本人工鱼群算法的参数视野固定不变导致算法后期收敛速度慢、运算量大、易陷入局部最优等问题，提出自适应视野的改进人工鱼群算法。改进后的算法只对人工鱼的觅食行为的视野进行调整，使其随着算法的迭代次数的增加而逐渐减小，但当视野小于初始值的一半时，停止减小，使其等于初始值的一半。将提出的改进型人工鱼群算法应用到求解基于道路网络的最短路径问题中，并通过实验证明了改进后的人工鱼群算法比基本人工鱼群算法及蚁群优化算法收敛速度快、计算量小，而且更加准确和稳定。

基于链路重构—解构的端到端网络链路时延推测研究

梁永生,高波,邹粤,张基宏,张乃通

2014, 35(1): 7-15. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.002

摘要 ( 271 )

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基于网络时延推测的2个假设、时延推测模型和路径时延数据采集方法，提出了一种基于链路重构—解构的端到端网络链路时延推测方法，应用伪似然估计将原整体问题分解为若干独立子问题分别求解，利用链路重构—解构确定可求解的推测单元，控制平均采样精度和减少推测单元链路数，从而显著降低计算复杂度。通过基于模型的计算和基于NS2的仿真实验研究，验证了推测方法的准确性和有效性。

用记忆型BP神经网络实现HPA预失真的算法研究

黄春晖,温永杰

2014, 35(1): 16-23. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.003

摘要 ( 407 )

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在分析宽频带CMMB直放站高功率功放(HPA）特性的基础上，提出了一种可分离处理功放记忆效应和非线性的延时神经网络（FIR-NLNNN）模型。该模型以实数延时神经网络（RVTDNN）为基础，用Levenberg-Marquardt（LM）优化算法确定神经网络系数，在模型中新增参数 w⁰，给出了 LM 算法的修改公式。接着在预失真神经网络系统中引入Bayesian机理消除LM算法的过拟合现象，构建CMMB数字直放站的间接学习预失真器，拟合HPA的非线性和记忆效应。结果表明：RVTDNN和FIR-NLNNN 2种预失真器均能显著提高系统性能，降低邻信道功率比30 dB左右。在保持均方误差（MSE）小于10^?6的情况下，FIR-NLNNN结构的网络参数比RVTDNN结构减少了近50%，迭代过程中的乘法和加法次数约降低75%。

大规模MIMO蜂窝网络系统中的导频污染减轻方法

王海荣,王玉辉,黄永明,杨绿溪

2014, 35(1): 24-33. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.004

摘要 ( 364 )

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提出了2个减轻大规模天线蜂窝网络导频污染的方案：利用正交导频把蜂窝系统中的小区划分为两类一维大的天线阵列网络，每一类之内采用相同的导频，两类之间采用正交的导频，再利用导频功率控制方法减轻了导频污染。利用基站间的协调，以所有基站信道估计均方误差的求和最小为目标函数，寻求近似最优的导频序列长度和同导频用户发射导频时隙的分配方案，从而提高了信道估计的性能，提升了整个系统的下行链路可达和速率。

基于动态域划分的MapReduce安全冗余调度策略

沈晴霓,卿斯汉,吴中海,张力哲,杨雅辉

2014, 35(1): 34-46. doi:doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.005

摘要 ( 232 )

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MapReduce现有调度策略无法实现云环境中多租户作业的安全隔离。提出一种基于动态域划分的安全冗余调度策略：通过引入冲突关系、信任度、安全标签等概念，建立一种动态域划分模型，以将待调度节点划分为与不同租户作业关联的冲突域、可信域或调度域；结合冗余方式，将租户作业同时调度到其可信域节点和调度域节点(但不允许为其冲突域节点)，通过二者执行环境和部分计算结果的一致性验证决定是否重新调度。实验分析了其有效性和安全性。

基于Turbo均衡和信道估计的单通道盲信号恢复算法

张冬玲,杨勇,李静,葛临东

2014, 35(1): 47-53. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.006

摘要 ( 380 )

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定时同步是单通道盲信号接收端处理的难点，提出了一种无需定时同步基于Turbo均衡的单通道盲信号恢复算法。该算法将定时同步偏差等效为符号间干扰（ISI，inter-symbol interference）信道，通过信道估计和Turbo均衡相互反馈软信息来改善源信号信息恢复性能。重点研究了初始盲均衡算法、信道估计算法、混合信号的MMSE均衡算法以及三者间的软信息交互。算法复杂度低、计算量小，适用于高阶调制信号。仿真结果表明，对BPSK、QPSK和8PSK信号，该算法都能得到较好的性能，且对等功率和不等功率信号同样适用。

基于系统动力学的网络安全攻防演化博弈模型

朱建明,宋彪,黄启发

2014, 35(1): 54-61. doi:3969/j.issn.1000-436x.2014.01.007

摘要 ( 606 )

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基于非合作演化博弈理论，提出了在攻防双方信息不对称情况下具有学习机制的攻防演化博弈模型。结合攻防效用函数，对非合作演化博弈攻防过程中的纳什均衡点的存在性和唯一性进行论证。用系统动力学建立演化博弈模型进行仿真，仿真结果表明引入第三方动态惩罚策略的演化博弈模型存在纳什均衡，指出在网络安全技术进步的同时，发展攻击者追踪技术，增强网络攻击行为可审查性，实现动态惩罚，是解决网络安全问题的重要途径。

基于二次独立集的数据融合调度算法

许建,杨庚,陈正宇,王海勇,杨震

2014, 35(1): 62-71. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.008

摘要 ( 291 )

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针对无线传感器网络数据融合中服务质量与加权公平性保证问题，提出了一种基于二次独立集的数据融合调度算法MISS。该算法采用时分复用思想，通过2次构造最大独立集实现对加权数据的无冲突调度。首先构建以最大独立集为基础的树型结构，并根据能量消耗预测进行调整形成最终的数据融合平衡树；然后通过优化调度对象集合，利用近似最大加权独立集为允许通信的链路分配传输时隙。实验结果表明，该算法能够在降低融合时延、加权公平性保证以及延长网络生命周期等方面实现性能平衡。

IaaS环境下改进能源效率和网络性能的虚拟机放置方法

董健康,王洪波,李阳阳,程时端

2014, 35(1): 72-81. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.009

摘要 ( 334 )

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现在的虚拟机放置研究大多集中在物理服务器能源能耗或网络设备能耗的优化，然而随着这些资源的过度聚合，有可能会带来应用性能的下降。提出了一种虚拟机放置方案，主要有2个目的：最小化激活物理机和网络设备的个数来减少数据中心能源消耗；最小化最大链路利用率来改善网络性能。此方案在优化网络性能的同时，减少物理服务器和网络设备的能耗，使得能源效率与网络性能达到平衡。设计了一种新的二阶段启发式算法来求解，首先，利用基于最小割的层次聚类算法与最佳适应算法相结合来优化能源效率，然后，利用局部搜索算法再次优化虚拟机位置来最小化最大链路利用率。仿真实验结果表明，所提方案取得了良好的效果。

认知无线电中非高斯噪声下数字调制信号识别方法

刘明骞,李兵兵,曹超凤,李钊

2014, 35(1): 82-88. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.010

摘要 ( 394 )

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针对认知无线电系统中传统数字调制识别方法在非高斯Alpha稳定分布噪声下识别性能差、计算复杂度高的问题，提出了一种基于分数低阶循环谱相关系数的数字调制识别新方法。该方法提取分数低阶循环谱截面和频率谱截面以及其投影面的5个相关系数作为识别特征参数，并采用判决树分类器，实现了非高斯噪声下数字调制信号识别。仿真结果表明，在非高斯Alpha稳定分布噪声下，该识别方法不仅具有较高的识别率和良好的稳健性并且计算复杂度更低，更适合于认知无线电系统。

基于扩散小波的社会网络多尺度分析

申国伟,杨武,黄文延,王巍,丁丽,于淼

2014, 35(1): 89-98. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.011

摘要 ( 327 )

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针对社会网络中的同质性关系提出一个基于扩散小波的多尺度分析框架，通过局部相似性度量构造扩散算子，在统一的框架下对社会网络中的结构、内容、用户行为等进行多尺度分析。在合成和真实网络数据上进行实验，与典型算法的对比表明，本算法在无参数的条件下快速收敛并得到更好的结果。

基于高斯混合模型的非视距定位算法

崔玮,吴成东,张云洲,贾子熙,程龙

2014, 35(1): 99-106. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.012

摘要 ( 417 )

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针对无线传感器网络室内节点定位，在分析定位误差模型的基础上，结合高斯混合模型提出了一种无需先验知识的节点定位算法。利用高斯混合模型，对含有非视距误差的距离测量信息进行训练，以获得接近真实值的距离估计值。为取得高精度的定位效果，采用粒子群算法对期望最大化 (EM)算法进行优化。同时结合优选残差加权算法对所得的距离值进行定位估计，得出目标节点坐标估计值。仿真实验结果证实了算法的有效性。

最小差异采样的主动学习图像分类方法

吴健,盛胜利,赵朋朋,崔志明

2014, 35(1): 107-114. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.013

摘要 ( 354 )

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针对委员会成员模型投票不一致性的度量问题，提出了一种基于最小差异采样的主动学习图像分类方法。该方法首先基于标注样本集的重采样结果构建决策委员会，然后利用投票概率较高的2个类别的概率值的差异来度量未标注样本集每个样本的投票不一致性，选择概率差异最小的样本交由人工专家标注，如此迭代更新分类器。将新方法与EQB算法及nEQB算法在多个数据集上进行实验对比，实验结果表明所提方法能够有效提高分类的准确率。还对组成决策委员会的成员模型的数目设置进行了分析和讨论，结果表明在相同的成员模型数目时所提方法比nEQB算法更为有效。

高速铁路无线传播信道测量与建模综述

刘留,陶成,陈后金,周涛,孙溶辰,邱佳慧

2014, 35(1): 115-127. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.014

摘要 ( 486 )

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归纳了国内外已开展的高速铁路无线信道测量活动，总结了国际标准化组织关于高速铁路无线信道的相关提案和标准化模型，分类讨论了高速铁路在不同条件下无线信道大尺度、小尺度等方面的衰落特性，得出高速铁路无线信道特征参数受传播环境、位置等因素影响较大；根据高速铁路无线信道实际测量的问题，详细分析了基于理论方法的高速铁路无线信道建模类型，最后提出了未来的研究方向和重点。

可重构信息通信基础网络体系研究

兰巨龙,程东年,胡宇翔

2014, 35(1): 128-139. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.015

摘要 ( 564 )

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提出了“可重构网络”思想并建立可重构信息通信基础网络体系，然后在可重构网络功能参考模型的基础上分别创立了网络元能力理论、多态寻址路由机制、网络重构机理和安全可管可控机理，从而为构建一个支持目前业务和未来新业务的不同服务质量需求，功能灵活扩展，满足泛在互联、融合异构、可信可管可扩需求，支持现有网络兼容演进和适于规模应用的新型网络通信信息基础设施提供了一种解决途径。

基于因子图的分布式变分稀疏贝叶斯压缩感知

朱翠涛,杨凡,汪汉新,李中捷

2014, 35(1): 140-147. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.016

摘要 ( 371 )

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提出了一种基于因子图的分布式变分稀疏贝叶斯压缩感知算法。该算法利用因子图和变分方法将全局感知问题分解为简单的局部问题，通过认知用户邻居间的置信传播实现“软融合”，使每个认知用户能够获得全局最优估计。且充分利用邻居间传递的信息所具有的时间和空间二维相关性，提高认知用户在低信噪比下的感知性能。同时，算法在迭代过程中自适应地删除不收敛的超参数及对应的基函数，降低通信负载。实验结果表明：该方法在低采样率和低信噪比下有较好的感知性能。

基于局域信息少数者博弈的拥塞控制算法

王祖喜,邓昭彰,李力

2014, 35(1): 148-155. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.017

摘要 ( 283 )

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针对目前已有的拥塞控制算法普遍存在资源利用率低下、RTT不公平和多瓶颈链路不公平等问题，分析了网络拥塞控制中的博弈现象，考虑网络局域信息在拥塞控制过程中的影响，建立了一种基于局域信息少数者博弈的拥塞控制模型，提出并实现了一种基于局域信息少数者博弈的拥塞控制算法。仿真实验表明，该算法在保证瓶颈链路资源利用率的同时，有效地解决了异构RTT流的不公平性问题，实现了多瓶颈链路下的最大最小公平性。

基于覆盖率分析的僵尸网络控制命令发掘方法

王志,蔡亚运,刘露,贾春福

2014, 35(1): 156-166. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.018

摘要 ( 327 )

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从僵尸程序执行轨迹对二进制代码块的覆盖规律出发，提出了一种僵尸网络控制命令发掘方法。通过分析执行轨迹对代码块的覆盖率特征实现对僵尸网络控制命令空间的发掘，根据代码空间是否被全覆盖来验证发现的僵尸网络命令空间的全面性。对僵尸网络Zeus、SdBot、AgoBot的执行轨迹进行了代码块覆盖率分析，结果表明，该方法能够快速准确地发掘出僵尸网络的控制命令集合，时间和空间开销小，且该命令集合所对应的执行轨迹可以覆盖僵尸程序95%以上的代码空间。

基于干扰对齐的认知MIMO系统频谱共享与用户调度

李钊,李建东,刘勤,申彪

2014, 35(1): 167-172. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.019

摘要 ( 283 )

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在认知MIMO多用户通信场景中，设计基于干扰对齐的信号处理算法，将认知信号与授权信号通过相互正交的子空间进行传输，实现认知用户对授权系统空闲空间信道的无冲突利用，并根据不同信道矩阵的空间传输性能的差异，实现合理的用户调度。仿真结果表明，所提方法能够有效利用空闲空间信道资源，获得多用户分集增益，在不影响授权业务的前提下提高认知用户的传输速率。

基于RLWE的全同态加密方案

汤殿华,祝世雄,王林,杨浩淼,范佳

2014, 35(1): 173-182. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.020

摘要 ( 677 )

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基于Kristin Lauter等人的somewhat同态方案，提出“带密钥转换的重线性化技术”。结合该技术与“模转换”，设计了一个基于RLWE的非自举的层次化全同态加密方案。该方案的同态操作简单，而且给出的平凡门操作使得电路层结构更清晰。最后利用自举技术作为优化提升了方案的同态运算能力。

复杂环境下基于时延估计的声源定位技术研究

张大威,鲍长春,夏丙寅

2014, 35(1): 183-190. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.021

摘要 ( 345 )

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为了改善在复杂环境下声源定位算法的性能，提出了一种新的时延估计（TDE）方法，即基于传递函数比的统计模型方法（ATFR-SM）。该方法采用统计模型去除噪声对传递函数（ATF）的影响，在计算传递函数时对功率谱密度（PSD）进行平滑和“白化”，以去除混响对传递函数的影响。同时，算法中引入话音激活检测（VAD）去除对求取传递函数无用的噪声段，以提高时延估计的准确性。此外，将所提时延估计方法与线性定位法相结合，构成一套完整的声源定位方法。实验结果表明，在复杂环境下，时延估计方法具有更低的异常点百分比（PAP）和均方根误差（RMSE），且明显优于传统的参考算法，同时声源定位方法具有更高的定位精度。

基于信道特征量化的自适应密钥生成方案设计

戴峤,金梁,黄开枝

2014, 35(1): 191-197. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.022

摘要 ( 345 )

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针对现有基于信道特征量化的密钥生成方法无法同时保证生成密钥的强度与系统的有效性，表现为密钥熵率低或不一致率高的问题，提出了一种基于信道特征量化的自适应密钥生成方案，利用密钥速率的上界函数曲线近似实际曲线，在保证一致率的前提下提高信道特征的量化精度，增加生成密钥的熵率；在此基础上依据接收导频信号的信噪比选择生成密钥熵率较大的协商方案。仿真结果表明，利用所提方案生成密钥可以保证密钥强度与系统的有效性。

基于动态分区的无线传感器网络非均匀成簇路由协议

孙彦清,彭舰,刘唐,陈晓海

2014, 35(1): 198-206. doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.023

摘要 ( 323 )

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针对节点负载不均而形成的“热区”问题，提出了一种基于动态分区负载均衡的分布式成簇路由协议(UCDP)。其核心思想是：将网络合理化地动态分区，使距离基站较近的区面积较小，从而减少需要承担转发任务节点的区内通信开销，节省更多的能量供数据转发使用；综合考虑距离因子和剩余能量因子进行区内非均匀成簇;有机结合簇内单跳和区间转发，区头与簇头共同协作进行路由传输。实验表明，协议具有较好的稳定性，显著延长了网络的生存周期。

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